接地設備の設計｜D種接地工事について

D種接地工事は「300V以下、100Ω以下」で覚えられていることが多い接地です。けれども図面を書く段になると、それだけでは足りません。100Ωが取れない土地でどうするか、そもそも接地を省略できるのはどんなときか、機器の外箱と金属管はどちらの条文で判断するのか。いずれも条文に答えがあります。ここでは100Ωのその先を順に埋めていきます。

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決め方の順番 ― 100Ωは入口にすぎない

D種接地工事の説明は「300V以下・100Ω以下」で終わってしまうことが多いのですが、設計で決めることはそのあとにあります。そもそもこの金属部はD種の対象か、省略できる場合に当たらないか、100Ωにするのか500Ωにするのか。いずれも条文に答えがあります。

ペン太

D種は300V以下の機器につける接地、で合っていますよね？

ハリタ

機器の外箱はそのとおりです。ただ、金属管やケーブルの金属被覆も対象で、そちらは別の条文です。

D種は「低圧側の接地」

A種・C種・D種はいずれも金属部にふれた人の感電を防ぐための接地です。違いはその金属部に出てくるかもしれない電圧にあります。出てくる電圧が高いほど、許される接地抵抗は小さくなります。D種はいちばん電圧が低い区分なので、上限もいちばんゆるい100Ωです。

ここで気をつけたいのがC種とD種の分かれ目は「使用電圧」であって、機器の種類ではないという点です。同じ形のポンプでも、200V仕様ならD種、400V仕様ならC種になります。C種についてはC種接地工事についてで扱っています。

どこに施すかは、第17条には書いていない

ここが条文の探し方でつまずくところです。第17条第4項は「D種接地工事とはどういう工事か」を決めているだけで、「どこに施すか」は一切書いていません。対象は、機器や配線ごとに別の条文が指定しています。

第29条は、機器の外箱に施す接地の種別を使用電圧で3つに分けています。300V以下はD種、300V超はC種、高圧または特別高圧はA種です。この3行が29-1表と呼ばれるもので、「D種＝300V以下」という言い方はここから来ています。

ペン太

金属管にも接地が要るんですね。盤の外箱だけだと思っていました。

ハリタ

管も対象です。ただし金属管には長さによる省略があるので、そこは後の章で扱います。

100Ωと500Ω ― 緩和の条件は「0.5秒」

D種で最初に覚えるのは100Ωですが、条文にはその次の一文があります。「低圧電路において、地絡を生じた場合に0.5秒以内に当該電路を自動的に遮断する装置を施設するときは、500Ω」。現場で100Ωが取れないときに効いてくるのがこの規定です。

実務では、定格感度電流30mAクラスの漏電遮断器は動作時間が0.1秒以内のものが一般的なので、結果として0.5秒以内の条件を満たすことが多くなります。ただし満たしているのは「0.5秒以内に遮断する」という条件であって、「30mAだから」ではありません。動作時間を遅らせた時延形を選んだ場合は、その動作時間が0.5秒以内に収まっているかを確かめる必要があります。

接地を省略できる8つの場合

第29条第1項は「接地工事を施すこと」と定めていますが、その第2項に接地を施さないことができる場合が8つ並んでいます。一号〜五号は低圧用の機器に限った条件なので、使えるのはC種・D種の場面です。一方、六号〜八号は高圧用の機器にも使える書き方になっています（八号は木柱の上の人が触れない高さ、など）。「省略できるのはD種だけ」という覚え方は正確ではありません。

まぎらわしいのが五号の「15mA・0.1秒」と、500Ωの緩和の「0.5秒」です。どちらも漏電遮断器の話ですが、意味がまったく違います。五号は接地そのものを省略できる条件、0.5秒は接地はしたうえで抵抗値の上限が変わる条件です。数字も条文も別なので、混ぜると判断を誤ります。

「絶縁性のもの」をどこまで読むか

省略規定でいちばん判断を誤りやすいのが二号です。条文は「乾燥した木製の床その他これに類する絶縁性のもの」と書いています。この「その他これに類する」をどこまで広げてよいのか、という話です。

また、一号の「乾燥した場所」も同じ考え方です。洗い場・厨房・屋外・地下ピットなど、水気や湿気のある場所は当たりません。五号にも「水気のある場所以外の場所」という条件が明記されています。省略の条文は、どれも乾いていることが前提になっています。

ペン太

コンクリートの床って絶縁されてそうに見えますけど、違うんですね。

ハリタ

電気的には大地そのものと考えます。だから省略の理由にはできません。

金属管・ケーブルの金属体は別に判断する

機器の外箱の接地を省略できたとしても、その機器につながる金属管の接地は、別の条文で判断します。金属管工事は第159条、金属可とう電線管は第160条、ケーブル工事は第164条です。それぞれに、長さによる省略の条件があります。金属可とう電線管は管の長さ4m以下なら省略できる（乾燥の条件はつかない）、ケーブル工事の防護装置は金属管と同じ4m・8mの条件です。

ここで押さえておきたいのが使用電圧と対地電圧が違う数字だという点です。8mの条件は「対地電圧150V以下」なので、単相100V（対地電圧100V）なら当てはまりますが、三相200V（対地電圧200V）では当てはまりません。三相200Vの金属管で省略を考えるなら、4mの条件のほうを見ることになります。

接地線の太さ ― 法令の最低と、実務で使う表

D種の接地線でよく見るのが、過電流遮断器の定格電流から引く早見表です。この表は便利ですが、法令が定めた数字ではありません。出典は内線規程1350-3表で、法令の最低条件とは別の話です。

係数0.052は、地絡電流が流れたときの接地線の温度上昇から導かれた値です。周囲温度30℃、遮断時間0.1秒、許容最高温度150℃といった条件のもとで、電線が溶けない太さを求めたものが表になっています。表に載っていない定格の遮断器を使うときは、この式で確かめれば足ります。

なお、接地線を1本にまとめる母線は、そこにつながる各接地線のうちもっとも太いものに合わせます。接地極線も同じ考え方ですが、他の接地と共用しない単独の接地極では14mm²程度で頭打ちにするのが一般的です。A種〜D種をまとめた表は接地線の太さ早見表で扱っています。

選定例と、図面に残すこと

200V三相の動力分電盤から三相誘導電動機までを例に、どこにD種が付くかを並べます。同じ系統でも、外箱・金属管・ケーブルの金属被覆がそれぞれ別の条文で判断されるのが実際のところです。

接地をA種やB種と共用する場合は、その系統全体をいちばん厳しい値で管理することになります。A種と共用した接地を「D種だから100Ωでよい」とはできません。省略の考え方は接地線の免除方法、接地全体の考え方は接地は何のためにあるかで扱っています。

まとめ ― 取り違えやすいところ

この記事を書いた人：ハリタ

電気設備設計の実務者。引込・高圧受変電・幹線・接地を「設計者の視点」で解説しています。プロフィール詳細