GFCI の基本

GFCI は、その取り付けと検査によって性能が決まります。

GFCI (Ground-fault Circuit Interrupter) は、電気システムからの感電から人々を保護するために設計された唯一の保護装置です。 このため、GFCI とは何か、どのように機能し、その限界は何かを理解する必要があります。

GFCI の定義については、NEC を参照する必要があります。 NEC は、「人体保護を目的とし、接地電流が供給回路の過電流保護装置の動作に必要な値よりも小さいある所定の値を超えた場合に、確立した期間内に回路またはその一部を非通電にする機能を持つ装置」と定義しています。

GFCI 保護装置は、回路の非接地(ホット)と接地(ニュートラル)導体間の電流のアンバランスを監視するという原理に基づいて動作します。 接地導体は監視しないため、接地のない回路でも動作します。

典型的な 2 線式回路では、電源に戻る電流は電源から出る電流と同じになります(わずかな漏電を除く)。 GFCI保護デバイスの電流トランスを通して出て行く電流と戻ってくる電流の差が5mA(51mA)を超えると、ソリッドステート回路がスイッチング接点を開き、回路を非通電にします(上図参照)。 これは、GFCIが正常に動作している限り、必ず起こる現象です。 しかし、GFCIは意外と故障が多い。

一般的に、GFCI保護装置が故障すると、スイッチング接点は閉じたままになり、装置は電力を供給し続けますが、保護はしません。

米国ホームインスペクター協会が行った調査(IAEIニュース、1999年11/12月)によると、テストしたGFCI回路ブレーカの21%とGFCIレセプタクルの19%でGFCI保護を提供しなかったとのことです。 しかし、回路は通電したままでした。 調査したケースでは、GFCI感知回路の故障は、GFCI感知回路を保護する内部の過渡電圧サージ保護(金属酸化物バリスタ)の損傷によるものがほとんどであった。 この損傷は、雷などの過渡現象による電圧サージを原因とするものであった。 フロリダ州南西部のような雷の多い地域では、GFCI サーキット ブレーカーの故障率は 57% 以上でした。

あるメーカーは、GFCI 回路が地絡保護を提供しなくなると、リセットできない 15A 125V GFCI レセプタクルを製造しています。 さらに、この特定の GFCI レセプタクルは、設置者が誤って負荷とラインの接続を逆にした場合に GFCI がリセットされないように、ライン負荷逆転機能を内蔵しています。

GFCI 保護について最後にもう 1 つ考えてみましょう。 GFCI保護デバイスのテスト機能を押して、それが動作することを確認してください。 これらは、適切に配線されていれば、優れた装置です。 しかし、テストしない限り、GFCI 保護装置が動作しているとは決して思わないでください!

Sidebar: 警告

回路が GFCI で保護されていても、人が高温と中性導体に同時に触れると、重度の電気ショックまたは死亡が起こる可能性があります。 これは、GFCI 保護装置内の電流トランスが、出発電流と帰還電流の間の不均衡を感知せず、スイッチング接点が閉じたままになっているためです

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