アーシングコードに抵抗器が内蔵されている理由

なんの安全性の為にアーシングコードに抵抗器が内蔵されているのか?

アースから逆流してくるノイズの除去、万が一の感電防止、の役割があると言われています。

ノイズの除去

アーシング製品をアースに繋げる事で、アースから入り込んできてしまうノイズがあります。
地面の環境により、そのアースから張り込んでくるノイズの影響を受ける場合があります。
抵抗器はノイズを除去します。そういったノイズを低減、除去してくる役割もあると言われています。

 

万が一の感電防止とは

アーシングしているということはどういう状態なのかわかりやすく説明いたします。

感電というものはどうして起こるのか理解しましょう!

簡単に考えましょう。

まず、感電とは人の身体を電気が通ったら感電します。
感電と聞くと、「ビリビリ」とかすると感電というイメージだと思います。

しかし感電と言うのは、人体に感じなくても電流が通れば感電と言うのです。

 

■これは人体に感じる感電です。感電事故です。


電気は高い所から低いところに流れます。
コンセントのプラスは100Vです。コンセントのマイナスは0Vです。
人は電気を通しますので、電気はプラスからマイナスに流れます。
一般家庭のコンセントは最大100Vなので最大100V流れます。

 

地面に裸足で立っている場合、地面は0Vです。

コンセントのプラスは100Vです。地面(アース)は0Vです。
人は電気を通しますので、電気はプラスからマイナスに流れます。
一般家庭のコンセントは最大100Vなので最大100V流れます。
アーシングマット上に立っているのと電気的に同じ状態です。

 

 

室内で、万が一、最大100Vの電圧がかかっているところに触れた場合

・コンセントのプラス側、
・コンセントにささっている電化製品のコードの配線がむき出しになってしっているところ、
・漏電している電化製品(物にもよります)に触ってしまった場合、危険な感電事故にならない為です。
※スマホ、パソコンのキーボード、マウスなどは5Vほどなので問題ありません。

下の図はコンセントに触れている内容ですが、100Vの電圧がかかっているところという事です。

■これは人体に感じない感電


室内の床は電気を通しませんので、電気の流れ道がないので、戻っていきます。
何も感じないか、ビリっとなる事もあります。

・その他例、外で靴の底がゴム製の靴を履いていた場合、ゴムは絶縁なので電気を通しません。この状態でコンセントのプラス側を触っても、体を電流が流れる先がないので、靴底でとまるので感電事故にはなりません。

 

 

アーシンググッズを使用した場合

 

■アースに繋いだ100kΩ抵抗内臓のアーシング製品を使用します。

この時に万が一、最大100Vの電圧がかかっているところに触れた場合

アーシングコードに100kΩの抵抗が入っています。
全く感じないわけではなく人によって、結構ビリッとします。
感電事故になる事はありません。

■これは感電事故になる感電です。


例えば、自作の金網などのアーシングや、コードに抵抗が無い場合、
アーシング中に100Vの電圧がかかっているところ、コンセントのプラス、漏電している電化製品などにもし触ってしまったら、感電事故になります。

※これらの行為は絶対にマネしないでください。

■交流電流が人体に流れたときの反応の基準(通電電流)■

0.5mA 無反応
1mA ビリッとする
5mA 相当な苦痛がある
10~20mA 筋肉が収縮して支配力を失う
50mA かなり危険、死に至ることがある

感電の危険は電流の大きさだけではなく、人のどこからどこへ電流が流れるか、流れている時間によって危険の度合いが変わります。
下の図は左手から両足の心臓を通る一番危険な経路で示されています。

資料抜粋 IEC 60479 感電の基礎と過去 30 年間の死亡災害の統計 – 労働安全衛生総合研究所

AC-1:通常無反応,わ ずかに刺すような痛み,
AC-2:通常有害な生理的影響はない,
AC-3:心臓に回復可能な障 害と伝達障害が起きる可能性がある,
AC-4:危険な病理生理学上の症状,例えば重度のや けど等が想定される
(AC-4-1:心室細動の確率は約 5%以下,AC-4-2:約 50%以下,AC-4-3: 約 50%以上)

計算式は 通電電流=電圧÷抵抗 となります。

■100kΩの抵抗が内臓されているコードでの計算

●電圧は、日本の一般家庭にながれている電圧100V
●抵抗は、状態によって人体の抵抗値は変わりますが、
・乾いているとき手と電気の流れている間にも抵抗があり、その接触抵抗を2000Ωとします。汗ばんでいると接触抵抗が0Ωになるのでここでは0Ωとします。
・人体の内部抵抗として、その抵抗を500Ωとします。
・アーシングコードの抵抗は100000Ω(100kΩ)
・アーシングマットの抵抗は1000Ωと、人体の間にも抵抗はありますが少なめに計算するとしてこれはなしとします。
500Ω+100000Ω+1000Ω=合計101500Ωになります。
これを計算すると、

通電電流=電圧÷抵抗=100V÷101500Ω=0.0009852Aこの単位をmAにすると=0.98522mA

四捨五入して人体に流れる電流は1mAになります。
上で示した交流電流が人体に流れたときの反応の基準(通電電流)で「1mA ビリッとする」
図による10秒間触り続けて「AC-2:通常有害な生理的影響はない」

なのでもし万が一電源などに触れてしまっても事故になるような事はありません。

 

■抵抗が全くないものでの計算

もし抵抗のない自作のアーシングや、銅線だけでアースに繋がっていた場合、人体の内部抵抗のみだけなので500Ωになります。

通電電流=電圧÷抵抗=100V÷500Ω=0.2A=20mA

と、人体に流れる電流は20mAなります。
もしそのような製品でアーシング中にもし電源等を触ってしまったら・・・
上で示した交流電流が人体に流れたときの反応の基準(通電電流)で「10~20mA 筋肉が収縮して支配力を失う」
ので相当危険という事がわかります。

 

 

 

 

 

 

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