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中性線欠損の火災(単相3線式配線の中性線断線の火災)

                    [五右衛門さんの提供火災事例]  A1-24       08.03.20

  1,中性線欠損の火災
 
  「中性線欠損の火災」と言う名称、何やら、難しそうですが、一般家庭への配電が
  単相3線式配線による方式をとっていることから発生する火災で、共通の中性線に
  使用している配線が何らかの理由で断線した時に、その負荷側の電気機器に「異常
  電圧」が掛かり、電気機器の損傷又は火災が発生するものです。
  
  多くの家庭は、単相3線式配線により配電しています。
  3本の配線が電柱から送られ、積算電力計を経て、建物内の配電盤に3本の配線が送られ、
  その内の白線(赤・白・黒の時)を共通線として、(赤・白)(黒・白)の2本づつから、+−とし
  100Vを負荷側に配電しています。
  ゆえに、(赤・黒)で配線すると単相200Vとなります。
 左写真は、我が家の台所にある配電盤。
 左から、電流制限器(Sブレカー)で、供給電力会社提供の契約
 電流以上に電気を流さないことと、負荷側の過電流事故の発生
 を防ぐ装置です。
 次いで、漏電遮断器(ELB)で、負荷側での漏電事故を防ぐた
 めに、施主側が設置する、と言っても、電気屋さんが通産の指
 導基準に基づき、必ず取り付けます。
 そして、小さいのが20A配線用遮断器(NFB)で、負荷の短絡
 事故などを防止する目的で設置します。
 で。
 Sブレカーの3本の中央の白線が、共通線の接地線です。
 常に、単相3線では中央の線又はバーがそれに該当します。
 

 

   2, 具体的な火災事例から。 
 火災は、夜の21時に発生しました。
 耐火建物、作業所併用住宅の作業所外壁の配電盤内の開閉
 器とテレビなど8つの電気機器の一部が焼損しました。
 
 居住者が風呂から出て、着替えをしょうとした時に、急に蛍光灯が
 消え、かすかに臭気がしたので、119番通報した。
 消防隊が確認したところ、開閉器などが焼損していた。

 左写真は、テレビ内部のフライバックトランスの側の電源部回路の
 基板部品の焼損状況。


    
 屋外配電盤の開閉器の焼損状況。
 中央の白線(共通線)の接続部が
 溶融しています。
 この限りでは、「開閉器の接触部過熱」
 と言う火災原因の分類になります。

 また、上のテレビ等の電気機器にの
 焼損だけを限ると「過電圧による
 スパーク」となりますが、広く焼損全体
 をとらえて、「中性線欠損による火災」
 と呼びます。

 さて、一次的な原因は、左写真のように
 電気火災では、よく見られる接続部の接
 触部過熱です。
 接続部の〆が甘かった事などにより接触
 抵抗が次第に増し、発熱出火するもので、
 初期段階で亜酸化銅増殖現象が関与し
 ています。
 さて、理論的な説明です。
 [理論]は分かりやすく、
 テレビを200Wとし、ドライヤー
 を1000Wとする2つの機器
 だけが負荷で使用されて
 いたとします。
 通常は、上段のように
 負荷ごとに100Vの電圧が
 印加され、使用されている。
 
 ここで、事例のように、開閉
 器の中性線が溶けて、接続
 端子からはずれた時、負荷
 はどうなるか?
 
 [テレビとドライヤ]が1つの
 電気機器となる回路が
 できる。2つの機器の
 両端に単相200Vが印加
 されることになる。 
 で、合成抵抗(RとR’)の機器に200Vが掛かるときの
 電流を計算し、そのIとRを掛けた値が、それぞれの印加
 電圧となる。左の計算で、テレビに約167V、ドライヤーに
 約34Vとなる。
 このため、瞬時にテレビの電源回路部が過電圧により
 抵抗などが破壊されます。

 実際の家庭では、負荷がいろいろあるので、単純では
 ないが、結論として。
 「W数の低いものが焼損(損傷)する。」
 
例えば、鑑賞魚用空気ポンプ、蛍光灯安定器、100V使
 用の電話機、ファクシミリなど、常時印加されていて、
 W数の低いものが、複数個焼損します。
  3, 火災現場での調査要領。
 
 ☆一般家庭内で複数個の機器が損傷していますので、良く調べます。
 雷のサージによる被害と似ていますので、逆に、「中性性欠損」を考えないで、「雷による原因」と
 判定することもあります。特に、テレビの電源部が焼損することがあることから、アンテナ線に異常
 ないにも係わらず、テレビ火災に固守して、「雷」とすることがあります。

 ☆ この事例では、その内の配電盤内の機器でした。
  このように配電盤内の機器を見ることは、最も大切なポイントです。
  また、近隣で電気の配電線工事が行なわれていないか、などもポイントです。
  
 ☆ 電柱工事で、誤って中線線を先に外してしまうことがあり、この場合は、消防の調査員が調べる
  頃には、居ないので、まつたく分からないことがあります。近隣者に、引き込み線付近の電柱の工
  事がないか、あるいは、引き込み線を損傷させるような外周部工事をしていないか、など、広範囲に
  調査の対象を広げて、対応します。つい、「燃えている物だけ」に、とらわれて住宅内だけを対象に
  調査すると、この火災原因はわからなくなる事があります。

 [注:昔、電気火災の授業で、この「中性線欠損の事例」の計算問題を試験に出したことがありましたが、
     皆から、ものすごく不評でした。 ま、こんな火災、ほとんどないのだから、計算方法を知る必要もない、と言えます。
     まずは、「W数の低い機器が複数個、同時に、発生する火災は中性線欠損を疑え・・・・」ぐらいが、必要な知識と
     言えます。 と言う事で、くれぐれも、試験問題にしないほうが、良いようです。 ] 
  また、消防活動として、「ガス充満・爆発危険のある所での」電路遮断は、一番最後が真ん中の線ですから、まず、両端の線
  から外して、最後に中央の線で、電路を遮断します。


  いずれにしても、上の火災事例の場合もそうですが、火災統計分類上は存在しません。
  「迷走電流」と同じで「中性線欠損火災」は、
  一度に複数個の焼損箇所ができる、マレな火災で、火災統計上は、その最も顕著な箇所のみ
  をとらえて、原因部類します。で、この場合は「歯形開閉器の接触部過熱」となります。
  この火災は、趣味的に、コツコツと資料収集する対象なのでしょう。
  「迷走電流」「中性線欠損火災」は、統計や研究者にとって火災対象外の
  「火災調査員だけが知る火災」です。資料もないのが普通です。
 


 

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