残差電流装置（RCD）

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残差電流装置（RCD）は、住宅建築物やその他の施設における電気安全の観点から見て、電気回路にとって非常に重要な要素です。その正式名称は「差動電流によって制御される残差電流装置」です。この装置の作動原理は、残差電流（または差動電流）が一定値に達した場合に回路の接点を機械的に切断し、住宅への電力供給を遮断するというものです。

RCDの目的と作動原理

残差電流装置の主な目的は、人々が感電するのを防ぐことです。また、水道ポンプや洗濯機などの家電製品の導体部に電流が漏れるのを防ぐという副次的な役割もあります。建物の電気配線に絶縁が劣化した部分があったり、接続部が不安定で不適切に作られていたりすると、感電や火災のリスクが高まります。

近年では、差動残差電流だけでなく過電流も防ぐ機能を持つ組み合わせ型RCDも市場に登場しています。

RCDの作動原理は非常にシンプルで、流れる電流の差を測定することに基づいています。単相回路では2本の導体、三相回路では4本の導体に流れる電流量が等しくなければなりません。この測定は電流変換器を通じて行われます。

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もしRCDが同じ時間帯に異なる導体に異なる量の電流が流れたことを検出した場合、直ちに回路を遮断して電力供給を完全に止めます。これは、測定対象の導体間で電流量に差がある場合、それはRCDより先の配線部分に漏れがあることを意味するからです。RCDは家の主な電気入口に設置することが最も効果的です。

RCDの動作仕様

RCDの動作に関する厳格な基準はアメリカで定められています。そこでは、住宅用のRCDの場合、25ミリ秒以内に5ミリアンペアの電流差を検出すれば正常に作動し、機器保護用のRCDでは30ミリアンペアが基準です。ヨーロッパの基準はやや緩めで、住宅用は10ミリアンペア、機器用は500ミリアンペアです。

RCDは通常の回路ブレーカーよりもはるかに効果的です。なぜなら、RCDの作動閾値はヒューズよりもはるかに低いからです。最適なヒューズは2アンペア以上の漏れ電流で作動しますが、2アンペアという値は人体にとって致命的なレベルをはるかに上回っています。さらに、RCDは40ミリ秒以内に作動しなければならず、この時間は電流が人体を通過して心室細動を引き起こすのに必要な時間よりもはるかに短いです。実際、心室細動こそが感電事故による死亡の主な原因です。