単相3線式の中性線が切れるとどうなる？電圧が片寄る仕組みと計算例・中性線欠相保護
家の電気を使うたびに照明が明るくなったり暗くなったりする。家電がいくつも同時に壊れた――。こうしたときに疑うのが、単相3線式の中性線の断線です。この記事は、中性線が切れると何が起きるのか、どう守るのかだけにしぼって説明します。
結論
単相3線式で中性線が切れると、L1側とL2側が200Vを分け合う形になり、使っている電力が小さい側の100V機器に、100Vを超える電圧がかかって壊れることがあります。中性線欠相保護付きの主幹ブレーカーが、この異常を検出して電気を切ります。
- 重い側は電圧が下がり、軽い側は電圧が上がる
- 例：1,000Wと200Wなら、約33Vと約167V
- 単相3線式の遮断器には、中性線欠相保護が求められる
- 症状が出たら主幹を切り、電力会社か電気工事店に連絡する
中性線が切れると ― 100Vのはずが、片側だけ高い電圧に
住宅の多くは単相3線式で電気を受けています。L1・N（中性線）・L2の3本で、L1とN、NとL2のあいだがそれぞれ100V、L1とL2のあいだが200Vです。中性線は、変圧器の側で接地されていて、2つの100Vをそろえる真ん中の線です。
中性線が切れると、L1側の100V負荷とL2側の100V負荷が、直列につながったまま200Vにかかる形になります。2つの負荷が同じなら100Vずつに分かれますが、ふつうは同じではありません。負荷の軽い側に高い電圧がかかり、その側の100V用の家電が壊れたり、発熱したりします。
- 単相3線式は、L1・N・L2の3本で100Vと200Vを取る
- 中性線が切れると、2つの側が200Vを分け合う
- 負荷の軽い側に、100Vを超える電圧がかかる
どのくらい片寄る？ ― 1,000Wと200Wなら、33Vと167V
電圧の片寄りは、負荷を抵抗に置き換えると計算できます。100Vで使う負荷の抵抗は、R ＝ 100² ÷ Wです。L1側で1,000W、L2側で200W使っている場合を考えます。
| L1側（重い側） | L2側（軽い側） | |
|---|---|---|
| 使っている電力 | 1,000W | 200W |
| 抵抗（100² ÷ W） | 10Ω | 50Ω |
| 中性線が切れたときの電圧 | 約33V | 約167V |
2つの抵抗は直列なので、200V ÷（10＋50）Ω ≒ 3.3A が流れ、それぞれの電圧は 電流×抵抗 で決まります。軽い側の機器には、ふだんの1.7倍近い電圧がかかる計算です。片側の負荷がほとんどないと、軽い側は200V近くまで上がります。実際の機器は電圧で抵抗が変わるので、計算は目安です。第二種電気工事士の試験で出る計算は、配電理論（電圧降下・電力損失・単相3線式の中性線断線）で練習できます。
- 負荷を R ＝ 100² ÷ W の抵抗に置き換えて計算する
- 200Vを抵抗の比で分け合う
- 使っている電力が小さい側ほど、電圧が高くなる
どう守る？どう気づく？ ― 欠相保護付きの主幹と、ふだんと違う症状
この事故から家電を守るのが、中性線欠相保護の機能です。100V側の電圧が異常に高くなったのを検出して、主幹ブレーカーごと電気を切ります。単相3線式の回路に設ける遮断器には、この機能を持つものが求められます（内線規程 1360-3-3・1375-2-5。二次側に同じ機能の遮断器がある場合を除く）。いまの住宅用分電盤の主幹には、たいていこの機能が付いています。
次のような症状があれば、中性線の接続不良を疑います。中性線が切れかけてゆるんでいると、電気の使い方によって電圧がゆれることがあります。
- 電気を使うたびに、部屋ごとの照明が明るくなったり暗くなったりする
- 家電がいくつも同時に壊れた、焦げくさいにおいがする
- 部屋によって、照明が異常に明るい・暗い
原因の多くは、引込線の接続部、電力量計（メーター）まわり、分電盤の中性線の端子のゆるみや劣化です。引込線やメーターまでは電力会社、分電盤から先は電気工事店が見る範囲です。症状に気づいたら、すぐ主幹ブレーカーを切り、連絡します。
- 中性線欠相保護付きの主幹が、異常な電圧で電気を切る
- 明るさがゆれる、家電が同時に壊れる、は中性線を疑う
- 主幹を切って、電力会社か電気工事店に連絡する
まとめ｜結論
結論
単相3線式の中性線が切れると、2つの100V側が200Vを分け合い、使っている電力が小さい側に高い電圧がかかります。中性線欠相保護付きの主幹ブレーカーがこれを検出して電気を切ります。症状に気づいたら主幹を切り、原因が分かるまで入れ直さずに、電力会社か電気工事店に連絡します。
迷ったら、この順で確かめます。
- 照明の明るさがゆれる、家電が同時に壊れた、などの症状がないかを見る
- 症状があれば、すぐ主幹ブレーカーを切る
- 主幹に中性線欠相保護の表示があるかを、分電盤で確かめる
- 電力会社か電気工事店に連絡し、原因が分かるまで入れ直さない
よくある質問
中性線が切れると、なぜ家電が壊れるのですか？
単相3線式では、中性線が切れると、L1側とL2側の負荷が直列になって200Vを分け合います。使っている電力（W）が小さい側ほど高い電圧がかかるので、その側の100V用の家電に、100Vを大きく超える電圧がかかって壊れることがあります。
どのくらいの電圧になりますか？
負荷のバランスで変わります。たとえば片側で1,000W、もう片側で200W使っていると、重い側は約33V、軽い側は約167Vになります。片側の負荷がほとんどないと、軽い側は200V近くまで上がることがあります。
中性線欠相保護とは何ですか？
中性線が切れて100V側の電圧が異常に高くなったことを検出し、主幹ブレーカーごと電気を切る機能です。単相3線式の回路に設ける遮断器には、この機能が求められます（内線規程 1360-3-3・1375-2-5。二次側に同じ機能の遮断器がある場合を除く）。
照明が明るくなったり暗くなったりします。中性線の断線ですか？
電気を使うたびに部屋ごとの明るさが大きく変わる、家電がいくつも同時に壊れた、といった症状は、中性線の接続不良の疑いがあります。すぐ主幹ブレーカーを切り、電力会社か電気工事店に連絡します。
中性線が切れる原因は何ですか？
引込線の接続部、電力量計（メーター）まわり、分電盤の中性線の端子のゆるみや劣化が主な原因です。引込線やメーターまでは電力会社、分電盤から先は電気工事店が見る範囲です。
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