内線規程の解釈と解説【073】｜溶接機
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出典：電気設備の技術基準の解釈 第149条・
溶接機は、金属などの材料を溶かして接合する機械で、抵抗溶接機やアーク溶接機があります。断続的に大きな電流が流れるため、回路の選定と等価電流の考え方、そしてアーク溶接機特有のルールを押さえることが安全のカギです。本記事では、電気設備の技術基準の解釈の決まりにもとづいて図解で整理します。
分岐回路には、遮断器と開閉器 第149条です。
断続電流は、熱で換算 I＝Io√a（1台）。
アーク溶接は、第190条 絶縁変圧器・300V以下。
回路の選び方は、内線規程 解釈には書いていない。
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ペン太溶接機の回路って、定格電流をそのまま使って選定すればいいんですよね？
ハリタ断続する電流は、発熱が同じ連続電流に換算して考えます。回路の選び方の決まりは内線規程で確かめます。
この記事で押さえる3つのこと
- 断続電流は、発熱が同じ連続電流に換算（1台なら I＝Io√a）。
- アーク溶接は絶縁変圧器で、1次側は対地300V以下（第190条）。
- 被溶接材や定盤にはD種接地。回路の選び方は内線規程で。
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1. 分岐回路と幹線
分岐点から3m以下に、遮断器 第149条第1項第一号。
55%以上なら、3m超も可 第一号イ。
35%以上なら、8m以下も可 第一号ロ。
開閉器は、各極に 第149条第1項第三号。
- 解釈には溶接機の回路の選び方の条文はありません。分岐回路の一般の決まりで考えます
- 低圧分岐回路には、幹線との分岐点から3m以下の箇所に過電流遮断器を、同じ場所に開閉器を各極に施設します（解釈第149条第1項）
- 電線の許容電流が幹線の過電流遮断器の55%以上なら3m超、35%以上なら8m以下にできます
- 断続負荷電流による等価熱容量と同等以上の電線・開閉器・過電流遮断器を使うこと、電圧降下への注意、連続通電の自動溶接機の3705-5表は、内線規程で確かめます
| 項目 | 決まり（解釈） |
|---|---|
| 分岐回路の遮断器 | 分岐点から3m以下 |
| 開閉器 | 各極に |
| 等価熱容量で選ぶ | 内線規程で確認 |
| 電圧降下・3705-5表 | 内線規程で確認 |
たとえるなら
分岐回路の遮断器は、支流の水門
大きな川から分かれた支流の入口に水門があれば、支流のあふれを本流に広げません。分岐回路の過電流遮断器も、幹線との分岐点から3m以下に置くのが原則です。
ここに注意！
「溶接機の回路を等価熱容量で選ぶ決まりが、解釈にある」ではありません。
断続負荷電流による等価熱容量と同等以上の電線・開閉器・過電流遮断器を使うことや、電圧降下への注意は、内線規程で確かめます。解釈では、分岐回路に過電流遮断器と開閉器を施設します（第149条）。
ここに注意！
「分岐回路の遮断器は、どこに付けてもよい」ではありません。
原則は、幹線との分岐点から3m以下の箇所です。電線の許容電流が幹線の過電流遮断器の55%以上なら3m超、35%以上なら8m以下にできます（解釈第149条第1項第一号）。
ペン太等価な連続電流って、どうやって計算するんですか？
ハリタ1台ならI＝Io√aです。aは通電時間÷（通電時間＋休止時間）で求める使用率ですよ。
ここまでのポイント
- 分岐回路は、分岐点から3m以下に遮断器、各極に開閉器
- 55%以上なら3m超、35%以上なら8m以下にできる
- 等価熱容量・電圧降下・3705-5表は、内線規程で確かめる
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2. 断続電流の考え方
通電と休止を、くり返す 使用率aで表す。
発熱は、I²×時間 電流の熱の性質。
1台なら、I＝Io√a Ioは定格（断続）電流。
3時間・N台は、内線規程 解釈には書いていない。
- 溶接機は通電と休止をくり返します。電線の発熱は電流の2乗と時間に比例するので、発熱が同じになる連続電流に換算して考えられます
- 使用率を a ＝ 通電時間 ÷（通電時間＋休止時間）とすると、溶接機1台の等価な連続電流はI ＝ Io√aです（Io：定格（断続）電流）
- 使用率をどの時間で推定するか（約3時間）、N台の式、回路の選定への使い方は、内線規程で確かめます
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 発熱 | 電流の2乗×時間に比例 |
| 使用率a | 通電時間÷（通電＋休止） |
| 1台の等価電流 | I ＝ Io√a |
| 約3時間・N台の式 | 内線規程で確認 |
たとえるなら
等価な連続電流は、ダッシュと休みのならした疲れ
短距離ダッシュと休みをくり返すと、疲れはならした走りに置きかえて考えられます。溶接機の断続電流も、発熱が同じになる連続電流 I＝Io√a に置きかえて考えます。
ここに注意！
「溶接機は、定格電流のままで考えればよい」ではありません。
通電と休止をくり返すので、発熱が同じになる連続電流に換算して考えます（1台なら I＝Io√a）。使用率を推定する時間（約3時間）やN台の式は、内線規程で確かめます。
ここまでのポイント
- 溶接機1台の場合、I ＝ Io√a
- 電線の発熱は、電流の2乗と時間に比例する
- 使用率を推定する時間（約3時間）やN台の式は、内線規程で確かめる
- a ＝ 通電時間 ÷（通電時間＋休止時間）で計算する
3. アーク溶接装置（解釈第190条）
溶接変圧器は、絶縁変圧器 第190条第1項第一号。
1次側は、対地300V以下 第190条第1項第二号。
開閉器は、変圧器の近くに 第190条第1項第三号。
可搬型の電極を、使う装置 第190条第1項。
- 可搬型の溶接電極を使うアーク溶接装置は、解釈第190条によります
- 溶接変圧器は絶縁変圧器とし、1次側電路の対地電圧は300V以下にします（第一号・第二号）
- 1次側電路には、溶接変圧器に近く、容易に開閉できる箇所に開閉器を施設します（第三号）
- 電極側の電路は、溶接用ケーブルか、1種・ビニル・耐燃性ポリオレフィン以外のキャブタイヤケーブルです。被溶接材側は、それらに加えてキャブタイヤケーブルや、電気的に完全かつ堅ろうに接続した鉄骨等も使えます（第四号）
- 電路は溶接の電流を安全に通じるものとし、重量物の圧力や著しい衝撃を受ける箇所の電線には防護装置を設けます
- 被溶接材や、これと電気的につながる治具・定盤などの金属体には、D種接地工事を施します（第五号）
- 定格二次電流ごとのケーブルの太さは、内線規程で確かめます
電極側は、溶接用ケーブルなど 第四号イ。
1種キャブタイヤは、電極側に使わない ビニル等も除く。
被溶接材側は、鉄骨等も可 第四号ロ。
被溶接材・定盤は、D種接地 第190条第1項第五号。
| 2次側の電路 | 使えるもの（第190条） |
|---|---|
| 電極側 | 溶接用ケーブルなど |
| 電極側のキャブタイヤ | 1種・ビニル等を除く |
| 被溶接材側 | キャブタイヤ・鉄骨等も可 |
| 衝撃を受ける箇所 | 防護装置 |
| 被溶接材・定盤 | D種接地 |
ここに注意！
「アーク溶接の変圧器は、ふつうの変圧器でよい」ではありません。
溶接変圧器は絶縁変圧器とし、1次側電路の対地電圧は300V以下にします（解釈第190条第1項第一号・第二号）。
ここに注意！
「電極側の電線に、1種キャブタイヤケーブルを使ってよい」ではありません。
電極側は、溶接用ケーブルか、1種・ビニル・耐燃性ポリオレフィン以外のキャブタイヤケーブルです。被溶接材側は、キャブタイヤケーブルや鉄骨等も使えます（解釈第190条第1項第四号）。
ペン太先生、なぜ溶接機は普通の負荷と違う計算をするんですか？
ハリタ電流が断続的に流れるからだよ。通電と休止をくり返すので、使用率 a を使って発熱が同じになる連続電流に直して考えるんだ。回路の選び方の決まりは内線規程で確かめよう。
ペン太アーク溶接機で特に気をつける点は？
ハリタ絶縁変圧器を使って、1次側の対地電圧を300V以下にすること。近くに開閉器を付けて、被溶接材や定盤にはD種接地もするんだ（解釈第190条）。
| 思いこみ | 正しくは |
|---|---|
| 等価熱容量は解釈に | 内線規程で確認 |
| 定格電流そのまま | 発熱が同じ電流で |
| 一般の変圧器でよい | 絶縁変圧器 |
| 1次側は何Vでも | 対地300V以下 |
| 電極側も1種でよい | 1種などは除く |
| 被溶接材は接地不要 | D種接地 |
たとえるなら
絶縁変圧器は、水槽の仕切り板
水槽に仕切り板があれば、片側の水がもう片側に流れ込みません。アーク溶接の溶接変圧器も絶縁変圧器にして、1次側と2次側を電気的に切り離します。
ここに注意！
「被溶接材や定盤は、接地しなくてよい」ではありません。
被溶接材や、これと電気的につながる治具・定盤などの金属体には、D種接地工事を施します（解釈第190条第1項第五号）。
ここまでのポイント
- 溶接変圧器は絶縁変圧器、1次側は対地300V以下
- 1次側には、溶接変圧器の近くに開閉器
- 電極側は溶接用ケーブルか、1種・ビニル等以外のキャブタイヤ
- 被溶接材側はキャブタイヤケーブルや鉄骨等も可。被溶接材・定盤はD種接地
- 溶接用ケーブルは電気用品安全法か第190条第2項の規格。太さは内線規程で
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よくある質問（FAQ）
Q1. 回路の選び方は？ 内線規程で確認。
Q2. 等価な電流は？ I＝Io√a。
Q3. アーク溶接の電圧は？ 1次側300V以下。
Q4. 被溶接材は？ D種接地。
Q. 溶接機の分岐回路・幹線はどう選定しますか？
A. 断続負荷電流による等価熱容量と同等以上の電線・開閉器・過電流遮断器を使う決まりや、電圧降下への注意は、内線規程で確かめます。解釈では、低圧分岐回路に分岐点から3m以下の過電流遮断器と、各極の開閉器を施設します（第149条）。
Q. 断続電流と熱的に等価な連続電流はどう計算しますか？
A. 電線の発熱は電流の2乗と時間に比例するので、溶接機1台なら発熱が同じになる連続電流は I = Io√a です（Io：定格（断続）電流、a：使用率＝通電時間÷（通電時間＋休止時間））。使用率を推定する時間やN台の式は、内線規程で確かめます。
Q. アーク溶接機の施設で守るべき点は何ですか？
A. 可搬型の溶接電極を使うアーク溶接装置は、溶接変圧器を絶縁変圧器とし、1次側電路の対地電圧を300V以下にします。1次側には溶接変圧器に近い箇所に開閉器を設け、2次側は溶接用ケーブルなどを使い、被溶接材や定盤にはD種接地工事を施します（解釈第190条）。
まとめ｜断続する負荷を、連続に換算して選ぶ
溶接機は電流が断続するため、発熱が同じになる連続電流に換算して考えます。アーク溶接装置では、絶縁変圧器・1次側300V以下・近くの開閉器・2次側の電線・被溶接材のD種接地が解釈第190条で決まっています。
| 確認する項目 | 決まり |
|---|---|
| 分岐回路 | 遮断器と開閉器（第149条） |
| 断続電流 | 1台なら I＝Io√a |
| 溶接変圧器 | 絶縁変圧器（第190条） |
| 1次側の電圧 | 対地300V以下 |
| 1次側の開閉器 | 変圧器の近くに |
| 2次側の電線 | 溶接用ケーブルなど |
| 被溶接材・定盤 | D種接地 |
| 回路の選び方・太さ | 内線規程で確認 |
電圧降下への注意は内線規程の決まりですが、見落としやすい点です。溶接の瞬間に大電流が流れるため、同じ系統の他の負荷に影響が出ていないかまで確認しておくと安心です。
ペン太アーク溶接機ならではの注意点はありますか？
ハリタ絶縁変圧器で1次側を対地300V以下に。2次側の電線を選び、被溶接材にはD種接地をしましょう（解釈第190条）。
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