電気使用場所の施設

法規-11　電気法規と電気施設管理

対地電圧の制限
低圧屋内配線
金属管工事
合成樹脂管工事
ケーブル工事
特殊場所

はじめに

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「家のコンセントは100Vなのに、エアコンには200Vを使っているらしい。危なくないのかな？」

家の中には、壁や天井の裏を通って、たくさんの電線が張りめぐらされています。電気を使う場所は、人がいちばん長い時間を過ごす場所でもあります。子どもが触ることもあれば、水を使う台所や浴室もあります。

実は、家の中の配線には、電線路よりもさらに細かい決まりがあります。家の中では「どれだけの電圧まで使ってよいか」が法令で制限されていて、電線をどう守って通すかの工事の方法も、場所ごとに決められています。

そこで登場するのが、今回の主役 電気使用場所の施設 の決まりです。家や工場、ビルの中で、電気を安全に使うための配線のルールです。

前回の記事では、架空電線の高さや支線の安全率など、電線路の施設の決まりを学びました。今回の記事では、住宅の対地電圧の制限、低圧屋内配線の基本、代表的な金属管工事・合成樹脂管工事・ケーブル工事、そして粉じんやガスのある特殊場所の決まりについて解説します。

対地電圧の制限：住宅は150V以下

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はじめに、対地電圧の制限について紹介します。

対地電圧 とは、電線と大地（地面）とのあいだの電圧です。人は地面に立っているので、電線に触れたときに体にかかるのは、この対地電圧です。高さにたとえると、電線の「地面からの高さ」が対地電圧で、高いところから落ちるほど危ないのと同じように、対地電圧が高いほど感電は危険になります。

そこで、住宅の屋内電路の対地電圧は、原則として 150V 以下 と決められています。これが 対地電圧の制限 です。

1. 単相3線式なら200Vでも大丈夫な理由

家庭の多くは、単相3線式の 100V/200V で電気を受けています。3本の電線のうち、真ん中の中性線が接地されているので、外側の電線と大地のあいだは 100V です。外側の2本のあいだは 200V ですが、どちらの電線も対地電圧は 100V です。

つまり、200V のエアコンを使っても、対地電圧は 100V なので、150V 以下の決まりを満たしています。冒頭の疑問の答えは、ここにあります。

一方、三相3線式の 200V で、1線を接地した方式では、接地していない電線の対地電圧は 200V になります。これは 150V を超えるので、住宅では原則として使えません。

2. 2kW以上の機器の例外

ただし、定格消費電力が 2kW 以上 の電気機械器具と、それだけに電気を送る屋内配線は、次の条件をすべて満たせば、対地電圧を 300V 以下 にできます。

【対地電圧 300V 以下にできる条件】

屋内配線は、その機器だけに電気を送る専用のものにする
屋内配線と機器には、人が簡単に触れないように簡易接触防護措置を施す（機器は人が触れるおそれがない場所でもよい）
機器は屋内配線と直接接続する（コンセントで差し込む形にしない）
専用の開閉器と過電流遮断器を施設する
地絡が起きたときに自動的に電路を遮断する装置（漏電遮断器など）を施設する

大型の空調機などを住宅で三相 200V で使うときは、この条件で施設します。「危ないものを使うなら、専用の通り道にして、触れないようにして、壊れたらすぐ止める」という考え方です。

補足（ここは読み飛ばしてOK）：住宅の屋根に載せた太陽電池の配線などにも、条件つきの例外があります。

例題：対地電圧を求める

次の低圧の配電方式で、対地電圧が最も高い電線の対地電圧はそれぞれ何 V でしょうか？

(a) 単相3線式 100V/200V（中性線を接地）
(b) 三相3線式 200V（1線を接地）
(c) 三相4線式 400V（線間電圧 400V、中性点を接地）

【解き方】

(a) 中性線が接地されているので、外側の電線の対地電圧は 100V
(b) 1線が接地されているので、ほかの2線は線間電圧そのままの 200V
(c) 中性点が接地されているので、対地電圧は相電圧になる： $400 \div \sqrt{3} \fallingdotseq 231$ V

答えは、(a) 100V、(b) 200V、(c) 約 231V です。住宅で原則どおり使えるのは、150V 以下の (a) だけです。

試験のポイント：住宅の屋内電路の対地電圧は 150V 以下です。2kW 以上の機器に専用の配線で電気を送るときは、条件つきで 300V 以下にできます。

このように、住宅では人の感電を防ぐために対地電圧を 150V 以下に抑え、大きな機器だけを条件つきで 300V 以下にできます。

以上が、対地電圧の制限についてです。

低圧屋内配線：場所に合った工事を選ぶ

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次に、低圧屋内配線について紹介します。

建物の中に施設する低圧の配線を 低圧屋内配線 と呼びます。屋内配線は、壁の裏や天井の上など、目に見えない場所を通ります。だからこそ、電線そのものと、電線を守る方法の両方に決まりがあります。

1. 電線の決まり

低圧屋内配線には、絶縁電線（屋外用ビニル絶縁電線を除く）やケーブルを使います。電線の太さは、原則として 直径 1.6mm 以上の軟銅線 です。細すぎる電線は、電流で熱くなりやすく、機械的にも切れやすいからです。

2. 工事の種類と施設場所

電線を守る方法を、工事の種類と呼びます。工事の種類には、がいし引き工事、合成樹脂管工事、金属管工事、金属可とう電線管工事、金属ダクト工事、ケーブル工事、ライティングダクト工事などがあります。

どの工事を使えるかは、施設する場所と電圧で決まります。場所は、次のように分けます。

【施設場所の分け方】

展開した場所：壁の表面など、目で見える場所
点検できる隠ぺい場所：天井裏など、点検口から入って点検できる場所
点検できない隠ぺい場所：壁の中や床下など、点検できない場所

それぞれの場所は、さらに「乾燥した場所」と「湿気の多い場所・水気のある場所」に分かれます。

ここがポイントです。合成樹脂管工事・金属管工事・金属可とう電線管工事（2種のもの）・ケーブル工事 の4つは、どの場所でも、どの低圧の電圧でも使えます。電線を管や丈夫な外装でしっかり包むので、見えない場所や湿った場所でも安全だからです。ほかの工事は、使える場所が限られます。

服にたとえると、この4つは「どんな天気でも着られるレインコート」で、ほかの工事は「晴れの日しか着られない服」のようなイメージです。

このように、低圧屋内配線は、原則 1.6mm 以上の電線を使い、施設場所に合った工事の種類を選んで施設します。

以上が、低圧屋内配線についてです。

金属管工事・合成樹脂管工事・ケーブル工事：代表的な3つの工事

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続いて、金属管工事・合成樹脂管工事・ケーブル工事について紹介します。

どの場所でも使える工事のうち、試験によく出る3つの工事の決まりを、1つずつ見ていきましょう。

1. 金属管工事

金属管工事 は、鋼でできた管の中に絶縁電線を通す工事です。鉄のよろいで電線を守るイメージで、機械的に強いのが特長です。

【金属管工事のおもな決まり】

電線は絶縁電線（屋外用ビニル絶縁電線を除く）で、より線か、直径 3.2mm 以下の単線を使う
管の中では、電線に接続点を設けない
管の厚さは、コンクリートに埋め込むものは 1.2mm 以上、それ以外は 1mm 以上
管には、使用電圧が 300V 以下なら D種接地工事、300V を超えるなら C種接地工事を施す

接地工事をするのは、電線の絶縁が傷んで管に電気が漏れたとき、人が管に触れても感電しないようにするためです。ただし、300V 以下でも、管の長さが 4m 以下のものを乾燥した場所に施設する場合などは、D種接地工事を省略できます。

2. 合成樹脂管工事

合成樹脂管工事 は、塩化ビニルなどの樹脂の管に電線を通す工事です。軽くて加工しやすく、さびない一方で、熱や衝撃には金属管より弱くなります。

【合成樹脂管工事のおもな決まり】

電線の種類と、管の中で接続点を設けないことは、金属管工事と同じ
管の厚さは、原則として 2mm 以上
管どうしや管とボックスをつなぐときは、管の外径の 1.2 倍以上差し込む（接着剤を使うなら 0.8 倍以上）
管を支える点の間隔は 1.5m 以下

差し込みの深さは、計算問題で問われます。例えば、外径 22mm の管なら、22 × 1.2 = 26.4mm 以上差し込みます。接着剤を使うなら、22 × 0.8 = 17.6mm 以上で足ります。

3. ケーブル工事

ケーブル工事 は、絶縁物の上を丈夫な外装（シース）で包んだケーブルを、そのまま造営材に沿わせて施設する工事です。管がいらないので、住宅の配線ではいちばん多く使われています。

【ケーブル工事のおもな決まり】

重い物の圧力や機械的な衝撃を受けるおそれがある所では、管などで防護する
造営材の下面や側面に沿って取り付けるときは、支持点の間隔を 2m 以下にする（人が触れないようにして垂直に取り付けるなら 6m 以下）
ケーブルを収める管などの金属部分には、金属管工事と同じように接地工事を施す

例題：工事の決まりの正誤

低圧屋内配線の工事について、次の記述のうち誤っているものはどれでしょうか？

(a) 金属管工事で、使用電圧 200V の電線を収めた金属管に D種接地工事を施した
(b) 合成樹脂管工事で、管の中で電線を接続し、接続部を絶縁テープで巻いた
(c) ケーブル工事で、天井下面にケーブルを 1.5m 間隔で支持した

【解き方】

(a) 300V 以下なので D種接地工事でよい。正しい
(b) 管の中では、電線に接続点を設けてはいけない。接続はボックスの中で行う。誤り
(c) 下面に沿う支持点の間隔は 2m 以下なので、1.5m は正しい

答えは (b) です。管の中で接続すると、点検も取り替えもできず、接続部の発熱にも気づけません。

試験のポイント：金属管工事の接地は「300V 以下で D種、300V 超で C種」です。合成樹脂管の差し込みは「外径の 1.2 倍（接着剤で 0.8 倍）」、ケーブルの支持点は「2m 以下」です。

このように、金属管工事は鋼の管で、合成樹脂管工事は樹脂の管で、ケーブル工事は外装で電線を守り、それぞれに太さ・接続・支持・接地の決まりがあります。

以上が、金属管工事・合成樹脂管工事・ケーブル工事についてです。

特殊場所：火花が事故につながる場所

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最後に、特殊場所について紹介します。

工場の中には、細かい粉が舞っていたり、燃えやすいガスや液体を扱っていたりする場所があります。こうした場所では、電気のスイッチを入れたときの小さな火花が、爆発や火災の引き金になります。このような場所を、まとめて 特殊場所 と呼びます。

ガソリンスタンドで、スマホの使用や火気が厳しく制限されているのを思い浮かべてください。燃えやすいものがある場所では、ほんの小さな火種も許されません。電気の配線も同じで、火花や熱が外に漏れない工事だけが認められています。

特殊場所ごとに使える工事は、次のとおりです。

特殊場所	例	使える工事
爆燃性粉じんの多い場所	マグネシウム・アルミニウムの粉	金属管工事、ケーブル工事
可燃性粉じんの多い場所	小麦粉・でん粉	合成樹脂管工事、金属管工事、ケーブル工事
可燃性ガス等の存在する場所	プロパンガス・シンナーの蒸気	金属管工事、ケーブル工事
危険物を製造・貯蔵する場所	石油・セルロイド・マッチ	合成樹脂管工事、金属管工事、ケーブル工事
火薬庫	火薬類	金属管工事、ケーブル工事