変圧器の二次側を接地するのはなぜ？

質問

シロートの質問で申し訳ありません（ノ＿・。）

変圧器（トランス）の出口側（二次側）はアースをしますよね？
Ｂ種接地というんでしょうか。

あれが、なんで必要なんだか良くわかりません。
素人的考え方だと、そんな電気が流れてる部分を地面につないじゃったら、
電気が地面にだだ漏れして危ないんじゃないか！？
とか思っちゃうのですが？？？

初心者向け電気のしくみ、的な本を読むと、
「接地側を対地電圧（０Ｖ）」にして、線間電圧を100Ｖまたは200Ｖにする、みたいな事が書いてあるのですが
じゃあ３線あるうちの１本は電圧ゼロだから触っても大丈夫なのか？
いやいや電線は普通交流なんだから、電圧は上がったり下がったりしているんだろう・・・
そしたら対地電圧０Ｖってなによ？？？

・・・みたいな感じで、すっかり沼にはまってしまっております。
詳しい方、どうか中学生に教えるような感じでわかりやすく解説してください（´・ω・`）

回答No.3

foobar · ベストアンサー

＃１お礼欄に関して、

通常の屋内配線では、
常時電線に対地100または200Vがかかっていることによる危険性
トラブルがおきたときに電線が対地6600Vになる危険性
どちらを避けますか？（どちらの方が対策が楽ですか？）という話になるかと思います。

一部特殊なところでは、一次二次の接触がおきないように十分な配慮をしたうえで、対地１００Vによる感電（だけじゃなかったかも）を防止するために二次側を浮かしている、というところもあると聞いたことがあります。（医療関連だったかな。）

三相の電圧
Y接続についてみると、たとえば三相２００Vだと、中性点に対して、
Vu=115sin(wt),Vv=115sin(wt-2π/3),Vw=115sin(wt-4π/3)の電圧になってます。
ここで、ｖ相を接地すると、中性点の対地電位が-Vv=-115sin(wt-2π/3)になり、
u相はVu-Vv=200sin(wt+π/6),w相はVw-Vv=200sin(wt+π/2) と（位相と大きさは変わるけど）三相電圧（のうちの二つ）になります。

お礼

なるほど！１相分を接地して０Ｖになっても、他の２相はサインカーブのままなんですね。
（グラフをアップしてみたけど、こんな感じになるのかな？）
不思議だなあ～、電気は奥が深いですね（=・ω・）ノ
ていねいなご回答ありがとうございました。

回答No.2

noname#252164

電気は行きと帰りがないと流れませんから、一箇所を接地するだけでは電気は流れません。単相３線式のアースは電圧がかかっていないので、触っても感電はしません…原理的には(危ないからやっちゃだめですよ)

もしも電線が漏電した場合、電気がアースに向かって流れますのでそれを検出して電気を止めるためにアースしています。それを検出するのが漏電遮断器です。

お礼

なるほど、漏電すると、漏電した点からアースを通って回路に戻っていくんですね。
結構地面って電流が流れるものなんですね。
じゃあアースがなければ、人間が触っても回路ができないから安全じゃないんですかね？

単相３線式はわかるんですが、三相３線式の場合はどうなるんでしょう？
やっぱり１本（中性線、というのか？）は触っても大丈夫なんでしょうか。
まあ恐ろしいので実際触ったりはしませんが（＾－＾；

回答No.1

foobar

たとえば、高圧の一次と二次の間で漏電すると、そのままだと二次回路が大地に対して高電圧になってしまいます。
二次回路の一線をアースしておくと、このような異常時に電圧の上昇を抑えることができます。
また、アースは一点だけでされているので、そこから電流が逃げることはありません。（電流の行き場が無いので。）

接地線は、ほぼ大地に対して0Vになっています。
交流で時間的に変わるのは線の間の電圧で、そのなかの一本が大地と同じ電位になっても問題ありません。

お礼

>異常時に電圧の上昇を抑えることができます
ありがとうございます。モノの本に良く書いてありますよね。
質問の言葉が悪かったのかな？
「変圧器の二次側を接地するのはなぜ？」というより、「変圧器の二次側を接地しても危険でないのか？」とかが良かったのか・・・

>アースは一点だけでされているので、そこから電流が逃げることはありません。
ということは人が感電してしまうのは、人から大地を通じてアースに閉回路ができてしまうから？
アースがなければ、人が触っても回路ができないんだから安全ですよね！じゃあＢ種接地なんて良かろう悪かろうですね！
まあ２人以上で触っちゃったりすると危ないのか・・・

>交流で時間的に変わるのは線の間の電圧で、そのなかの一本が大地と同じ電位になっても問題ありません。
うーんこれもわかったようなわからないような？？
単相ならわかるんですが・・・、三相交流だと、良くある図として、サイン波が1/3ずれて重なっているグラフがあるじゃないですか！
あのサイン波のうちの１本が、常時対地電圧０Ｖ、ということ？
そしたら全体的に見たらどんだけ複雑なグラフになるんだろう？？