機械の絶縁について

質問

スイッチング電源のＦＧ端子は、通常Ｃを通してつながっているのが普通だと思うのですが、ある機械で内蔵のスイッチング電源のＦＧ端子と一緒にＧＮＤ端子を、機械の筐体に接続していました。
この機械は３相２００Ｖ＋アースの４入力で筐体がアースされています。

そこで、疑問に思ったのが、通常ＲＳＴの内Ｓはアースされていますので、この状態では１次側と２次側の絶縁耐圧が保障されないのでは？と思いました。

このような場合で何か不具合が発生するとしたら、それは、どのような状況でどのような不具合でしょうか？
また、安全性に関しては安全と言えるのでしょうか？
安全性に関しては参考になるサイトを教えていただけると助かります。

よろしくお願いします。

回答No.1

piricara

商用電源は、ご質問の通り通常S相は接地されています。

電源装置のFG端子とは、フレームグランドの略で、外装を接地するための端子です。これに対し信号や回路のアースをSG(シグナルグランド)と呼び区別することがあります。

FG端子とSG端子は回路構成によっては、接続することが可能な回路設計にすることができ、また接続できる回路とするほうが、多くの接地点を持たずにすみ、保守が容易になりますから、回路構成として間違いではありません。むしろ大地電位に対する電圧が一定となるので、出力を接地できる回路が好ましいと思います。

機器の１次側と２次側の絶縁についてですが、入力端子と出力端子が絶縁されていれば問題ありません。電源が(トランスで)接地されていることとは無関係です。

装置が故障し、また絶縁低下を起こし、機器内部から筐体に流れ出た電流は、筐体アース線から、大地を通り、電源の(通常S相)接地線に流れます。この場合電源入力部に流れる電流は3相のバランスが崩れ、漏電遮断機の動作につながり、機器の焼損や、使用者の感電を防ぎます。漏電遮断機が無い場合であっても、漏電による筐体の電圧上昇を接地線によって低く抑えることができます。

よって、むしろ接地されているほうが、より安全な機器といえるのです。

不具合が発生する状況な非常に特殊な環境のみ発生場合がまれにありますが、この場合であっても、安全性に変わりはありません。なお、接地されてない機器を接地された機器の近くに置き、接地されていない機器が漏電している場合、接地された機器とされていない機器間に電圧が発生し感電する事故例があります。使用する機器は、正しく接地してください。

補足

早速のご回答ありがとうございます。

ご回答頂きました、
>むしろ大地電位に対する電圧が一定となるので・・・
は、小生もそう思うのですが、どうしても次のような事柄が釈然といきません。

１）スイッチング電源は、何故ＦＧ端子にＣを入れるのか？
おそらく何かしらの理由、例えばスイッチングノイズを大地に逃がすなど、があってやっている事だと思うのですが、それならばＣを入れずに直接繋いだ方が効率が良いように思えます。

２）機械を設置した状態では、ＲＳＴのＳから筐体アースを通して２次側のＧＮＤに接続されて絶縁が確保されないと思います。
理由は知りませんが１次側と２次側の絶縁を確保するように、普通に言われています。

上記の２点が、どうしても理解できません。
この辺りの事についてご説明頂けると助かります。