【分かりやすく】絶縁抵抗測定(メガー)の測定方法と判定基準について解説

電気設備の点検でよく耳にする「絶縁抵抗値」の測定作業。
電気関係の保全業務に携わる方にとって、漏電や感電などのトラブルを未然に防ぐためにも、絶縁抵抗値の測定は欠かせない重要な作業です。
ただ、絶縁抵抗値の測定が重要とは言っても
具体的にどうやって測定したらいいの?
どうやって良い悪いを判断したらいいの?
という疑問や不安を感じている方も多いのではないでしょうか。
本記事では、絶縁抵抗値の測定方法やその判断基準について、初心者の方でも分かりやすいよう、基本的なところから詳しく解説していきます。
是非、日々の仕事に役立てて頂ければ幸いです。
絶縁抵抗値の測定って、なんとなく怖いイメージがあるよね
基本的な測定方法さえマスターすれば、誰でも必ず出来るようになりますよ!
絶縁抵抗とは?
絶縁抵抗とは、電線等の周りを覆っている絶縁物の”電気の通りにくさ”のことを言います。
電気が流れる電線や機器は、電気が外に漏れ出ないようゴムやビニールなどの絶縁物で覆って、しっかりとカバーされています。
例えば、電線であれば導体を覆う外皮が絶縁体になりますし、電磁接触器などの電気機器はプラスチック製のケースがその役割を果たしています。
こうした絶縁体の”電気の通りにくさ”は数値で表され、単位は「Ω(オーム)」を付けて表記されます。この数値のことを「絶縁抵抗値」と呼びます。
絶縁抵抗値は数値が大きいほど外に電気が漏れにくくなるので、回路の絶縁状態は良好と判断できます。
逆に、絶縁抵抗値が小さいと電気が外に漏れ出したり、電線同士が短絡(ショート)したりしやすくなって、漏電や短絡による火災や感電などの危険性が高まってしまいます。
完全に線同士がショートしてしまっていたら、絶縁抵抗値は”0″Ωになるね
絶縁抵抗測定の目的
絶縁抵抗値の測定は、次のような目的の為に行われます。
電気事故を未然に防ぐため
絶縁抵抗の測定は、感電などの電気事故を未然に防ぐために非常に重要な作業です。
電気は人の目には見えないため、設備を使用する作業者が漏電状態であることを知らずに素手で触ってしまう危険があります。
そうしたリスクを避け、作業者の安全を守るためにも、定期的な絶縁抵抗の測定は欠かせません。この測定作業によって問題があれば、早期に発見・対処ができるため、トラブルの予防にも繋がります。
電気火災の予防
絶縁抵抗の測定は、火災予防の観点からも非常に重要です。
絶縁抵抗の低下によって漏電やショートが起きると、発熱や発火の原因となり、最悪の場合は火災に発展することもあります。
適切な絶縁状態が保たれているかを定期的にチェックすることで、こうした事故が発生するリスクを低減させることができます。
絶縁抵抗の測定は、様々な事故を未然に防ぐうえで非常に重要な役割を担っています
絶縁抵抗の測定準備
絶縁抵抗値を測定するための準備について、その手順を説明していきます。
手順①:測定機器を準備する
まずは絶縁抵抗値を測定するための測定器を準備します。
絶縁抵抗値は「絶縁抵抗計」と呼ばれる計器を使って測定します、絶縁抵抗計は通称「メガー」や「メガテスター」とも呼ばれます。
このような見た目の計器ですね。
絶縁抵抗計は黒色のワニ口クリップ(EARTH)と赤色のテストリード(LINE)が接続されていて、テストリードから直流電圧を発生させて対象の絶縁抵抗値を測定できる仕組みになっています。
絶縁抵抗計には、測定した絶縁抵抗値を写真のようにアナログで表示するものと、デジタルで表示できるものと2種類のラインナップがあります。
デジタル表示の方が正確な数値を読み取りやすいのでおすすすめですが、アナログ表示の場合は数値の変化が見やすいというメリットがあります。
デジタルかアナログかは最終的には好みなので、使いやすい方を選択して頂ければと思います。
僕はHIOKIの「IR4051」を愛用しています。
「IR4052」はテストリードに測定ボタンが付いているからとても便利だよ!
手順②:安全保護具を着用する
絶縁抵抗値を測定する作業においては感電等のリスクがあります。
測定作業を行う前に必ず絶縁手袋などの保護具を準備し、着用してから作業に取りかかるようにしましょう。
絶縁手袋がない場合は、軍手だけでも必ず着用してください。素手での作業は厳禁です。
素手での作業は感電の恐れがあります!
手順③:測定する箇所を図面で再確認する
絶縁抵抗計でどの部分を測定するのか、事前に図面等でしっかりと確認しておきましょう。
例えばモーターの絶縁抵抗値を測定するのであれば、測定したいモーターの配線がどれであるかを確認する必要がありますし、電源側の絶縁抵抗値を測定したいのであれば、ブレーカのどの部分を測定するのかを確認しておくことが非常に大切です。
測定する箇所を間違えると正確な値が得られないだけでなく、トラブルなどの原因にもなります。
必ず図面等でチェックして、測定対象を明確にしてから作業に入るようにしましょう。
なにごとも「事前のチェック」がとても大事だよ!
手順④:測定対象の回路の電源を切る
事前準備とチェックが出来たら、いよいよ測定作業に入っていきます。
でもその前にまだやることがあります。それは、測定したい対象の回路の電源をしっかりと切って、無電圧の状態にすることです。
回路が活線状態(通電状態)だと危ないですし、そもそも正確な縁抵抗値を測定することが出来ません。
そのため、必ず回路の電源を切って無電圧状態であることを確認してから測定を行いましょう。
尚、絶縁抵抗計で電圧を掛けたときに余計な箇所へ電圧が掛からないよう、ブレーカやスイッチはできるだけ全て遮断しておいてください。
ブレーカ等を切っておくことで、他への影響を抑えることができます
手順⑤:精密機器が接続されていないか確認する
測定する箇所に精密機器が接続されていないか必ず確認してください。
よくあるのが、絶縁抵抗値を測定したいモーターに駆動用のインバータが接続されているケースです。
絶縁抵抗計は、かなり高めの直流電圧を回路に掛けて絶縁抵抗値を測定します。
このとき、インバータや電源装置などに絶縁抵抗計からの電圧が掛かってしまうと、最悪の場合故障してしまう恐れがあります。
もし、インバータなどの機器が接続されている場合は、配線を離線するかブレーカを切るなどして、電圧が機器に直接掛からないよう処置してください。
回路図等でこの辺も必ずチェックしておこう!
絶縁抵抗計の設定及び接続
測定の準備が整ったら、絶縁抵抗計の設定や接続を行って、絶縁抵抗値を正しく測定出来る状態にします。
手順①:掛ける電圧のレンジを選択する
測定したい回路の電源電圧から、絶縁抵抗計の「電圧のレンジ」を選択します。
「電圧のレンジ」とは、絶縁抵抗計を使って回路に”どれぐらいの電圧を掛けるか”という設定のことを言い、上の写真の絶縁抵抗計の場合はダイヤルを回して設定します。
一般的な絶縁抵抗計は、最大DC1,000Vまでの電圧レンジを備えていることが多いですが、だからと言って高い電圧をやみくもに掛ければ良いというものではありません。
回路の電源電圧に対して、必要以上に高い電圧レンジを選択してしまうと、回路上の機器が耐えきれずに破損してしまう恐れがあります。
必ず図面等でチェックして適正な電圧レンジを選択するようにしましょう。
ちなみに、一般的な使用例に対して設定する電圧レンジは下の表の通りです。
使用例 | 電圧レンジ |
電話回線関係 | 25〜50V |
100Vまでの制御機器 もしくは配線 | 100〜125V |
200Vまでの機器 もしくは配線 | 250V |
600V以下の機器 もしくは配線 | 500V |
600Vを超える機器 もしくは配線 | 1,000V |
高圧ケーブル 及び高圧機器 |
これ以外にも、例えば工場内設備の保全で絶縁抵抗値を測定する場合、電源電圧がAC200Vのときは250Vのレンジ、AC400Vのときは500Vのレンジがよく使われます。
また、新設クレーンなどの新しい装置で絶縁抵抗値を測定するような場合には、電源電圧がAC200Vであっても500Vレンジを使うこともあります。
使用する絶縁抵抗計によっては、レンジの種類が限られているものも存在します。
中には、500Vレンジしか選べない単レンジタイプもありますので、測定したい回路に対して、自分の絶縁抵抗計が対応しているか事前に確認しておきましょう。
一般的な動力回路であれば、250〜500Vの電圧レンジが多いですね
手順②:ワニ口クリップを接地側(アース側)に繋ぐ
適正な測定レンジを切り替えたら、絶縁抵抗計に接続されている黒色のワニ口クリップを回路の接地線に接続します。
接地線が制御盤などの金属製ケースに接続されている場合は、ワニ口を制御盤の金属部分がむき出しになっているところに挟んでも良いでしょう。
場合によっては、クレーンのワイヤーロープやモーターのケースなど、近くにある金属部品や筐体にワニ口クリップを取り付けることもあります。
外れないようにしっかりと取り付けよう!
手順③:絶縁抵抗計の0Ωをチェックする
次に、ワニ口クリップを接続した接地線に赤色のテストリードを当てて測定ボタンを押します。
引用先:HIOKI GENNECT(絶縁抵抗の測定方法)
ワニ口クリップを接続した接地線にテストリードで電圧を掛けるわけですから、正常であれば絶縁抵抗計は「0Ω」を示します。
ワニ口クリップを接地線に接続した状態で制御盤などの金属筐体にテストリードを当てて、こちらでも「0Ω」であることを確認できれば尚良いです。
絶縁抵抗値を測定する
それでは実際に絶縁抵抗計で電圧を回路に掛けて、絶縁抵抗値の測定を行っていきます。
手順①:回路の周辺から人払いする
絶縁抵抗値の測定中は回路に高い直流電圧が掛かりますので、万が一作業者が回路の近くで作業をしていると感電する恐れがあります。
必ずこれから測定作業を行う旨を周囲の作業者に周知し、測定中は回路に触れたり近づいたりしないよう人払いを行ってください。
手順②:測定対象の回路にテストリードを当てる
ワニ口クリップを接地側に接続した状態で、測定したい回路にテストリードを当てます。
測定箇所を間違えないよう十分確認してから行うようにしましょう。
もし、インバータへ直接接続されているモーターの絶縁抵抗値を測定する場合は、離線した配線にテストリードを当てて測定を行います。
モーター側の配線を端子台に接続したままにする場合は、一次側の配線を外しておきます。
ちなみに、配線と配線との間の絶縁抵抗値を測定したい場合は、ワニ口クリップとテストリードをそれぞれ測定したい箇所に接続することで、線間の絶縁抵抗値が測定できます。
引用先:HIOKI GENNECT(絶縁抵抗の測定方法)
手順③:絶縁抵抗計の測定ボタンを押す
テストリードを測定したい回路に当てたら測定ボタンを押します。
測定ボタンを押し続けることで、設定したレンジの直流電圧が回路に印加され、絶縁抵抗値が測定されます。
尚、一般的な絶縁抵抗計には測定ボタンを押した状態でキープできるロック機構が備わっています。
HIOKIの場合は写真のようにレバーを起こすと、測定ボタンを押した状態でキープすることができます。
また、共立電気計器の場合は測定ボタンを回すことで、押した状態をキープできる機構が採用されています。
これらの機構を活用して測定作業を行いましょう。
測定ボタンが押された状態にしてから、テスリードを当てるという手順もあるよ
手順④:測定値を読み取る
正常に測定がされると、絶縁抵抗計に回路の絶縁抵抗値が表示されます。
引用先:HIOKI【FAQ(よくある質問)】
ここで注意点ですが、絶縁抵抗計に表示された数値はすぐ読み取らないようにしてください。
理由は、絶縁抵抗計で測定している絶縁抵抗値は、”時間的に変化する”という性質を持っているからです。
傾向的には、時間が経つと数値がどんどんと上がっていきます。
測定直後は絶縁抵抗計からの充電電流が大きいため、絶縁抵抗値が小さめに表示される傾向にあります。一方、時間が経過していくと充電電流が小さくなって安定し、絶縁抵抗値は一定の数値を示すようになります。
なので、絶縁抵抗値は表示される数値が安定するまで待ってから読み取るようにしましょう。
数字が増えなくなったら”読み時”です
手順⑤:溜まった電気を放電する
絶縁抵抗値の測定が終わったら回路に溜まった電気を放電します。
絶縁抵抗計で電圧を掛けることによって回路の中に電気(電荷)が溜まり、そこに触れることで感電などの危険性が高くなります。
測定箇所を接地線に直接触れさせるか、接地線に繋いだ仮配線を使って測定箇所に触れるかなどすると、接地線を通じて溜まった電気が放電されます。
僕は絶縁抵抗値の測定前に別途ワニ口クリップを準備しておき、測定が終わった箇所と接地線をワニ口クリップで接続して放電を行っています。
配線の長い箇所など、静電容量が大きい回路については特に電気が溜まりやすいため、測定後の放電は確実に行いましょう。
尚、最近の絶縁抵抗計はテストリードを触れた状態で測定ボタンをOFFにすることで、溜まった電荷を自動で放電してくれる機能が付いているものもあります。
自動放電機能付きのものであれば測定作業がより安全に行えるようになりますので、是非検討して頂ければと思います。
ここでご紹介した「IR4051」・「IR4052」は自動放電機能を備えているよ
絶縁抵抗値の判定基準
測定した絶縁抵抗値はどのように合否を判断すれば良いのでしょうか?
絶縁抵抗値の判定基準は「電気設備技術基準58条」で以下のように定められています。
電路の使用電圧区分 | 絶縁抵抗値 |
300V以下の対地電圧150V以下 | 0.1MΩ以上 |
300V以下の対地電圧150V超過 | 0.2MΩ以上 |
300V超過 | 0.4MΩ以上 |
例えば電源電圧がAC100Vの回路であれば絶縁抵抗値が0.1MΩ以上、AC200Vの回路であれば0.2MΩ以上、AC400Vの回路であれば0.4MΩ以上でそれぞれ合格ということになります。
ただし、次の点に注意してください。
電気設備技術基準の判定基準はあくまで最低値
電気設備技術基準の判定基準はあくまで最低値であり、この数値を下回ると即絶縁不良と判定され、回路としては使うことができなくなってしまいます。
絶縁抵抗値は大きいに超したことはありません、低下している原因を調査し、できる限り数値が大きくなるよう処置や対策を行って頂ければと思います。
絶縁抵抗値は無限大が理想、100MΩ以上あればベター、5MΩ以上あれば及第点といった感じでしょうか。
最低限5MΩ以上は欲しいですね
絶縁抵抗値が突然低下していたら要注意
定期的に絶縁抵抗値を測定している中で、突然絶縁抵抗値が低下していたら、たとえ上記の判定基準を満たしていても要注意です。
配線などが劣化して段々絶縁抵抗値が落ちてきているのであれば、それは健全な劣化による絶縁低下ですが、ある日突然いきなり絶縁抵抗値が低下しているような場合には何かの不具合が発生している可能性が高いです。
これについても、絶縁低下の原因を調査してできるだけ速く是正を行ってください。
突然の低下は、何かの不具合を疑った方が良いかもしれないね
新設設備はこの判定基準に当てはめない
新規で設置した設備の絶縁抵抗値が判定基準ギリギリである場合、たとえ設備技術基準上は合格だったとしても、健全な状態であるとは言えません。
新設設備は使用する機器や配線が新品であるため、本来であれば0.1〜0.4MΩ程度になることはあり得ないからです。
電気設備技術基準では、新設設備の絶縁抵抗値は1MΩ以上が望ましいと言われています。足を引っ張っている原因が必ずあるはずなので、できる限り絶縁低下の回復に努めて頂けばと思います。
新しい設備であまりに低かったら、何か問題があるかもしれません
絶縁抵抗測定でやってはいけないこと
絶縁抵抗の測定時に”やってはいけないこと”についてまとめました。
通電状態で測定作業を行う
電源が入ったまま(通電状態)で測定すると、感電の危険性があり大変危険です。必ず検電器等で無電圧であることを確認してから測定作業に入るようにしましょう。
また、通電状態でテストリードを当てたとしても、絶縁抵抗値が”0″を表示するなど正常な数値が表示されません。
異変を感じたら即座に測定作業を中止し、測定対象が通電状態になっていないかを確認するようにしてください。
恥ずかしながら、通電状態に気付かずに測定作業をしてしまい、ショートさせてしまったことがあります。。。
精密機器を繋いだまま測定作業を行う
インバータや電源装置、またPLC等の制御装置に直接絶縁抵抗計で高電圧を掛けてしまうと、場合によっては故障してしまう恐れがあります。
特にインバータは、絶縁抵抗値の測定を行う機会が多いモーターと直接接続されている機器です。
必ず図面や現物を確認して、配線を外すなどの処置を行ってから作業するようにしましょう。
不安な時は、ちょっと面倒でも配線を外しておくのが一番安心だね
絶縁抵抗計の測定ボタンをずっと入れっぱなしにする
絶縁抵抗計には、測定ボタンを押した状態にキープできるロック機構が備わっていますが、入れっぱなしの状態のまま放置すると、感電などのリスクがあるため注意が必要です。
測定するとき以外は必ずロック機構を解除し、安全な状態にしておくことを心掛けてください。
誤って不要な箇所にテストリードが触れてしまい、機器の故障を招く恐れもあります。
測定ボタンはこまめに入り切りするようにしましょう
周りに周知せず測定作業を開始する
測定作業に入る前には、必ず周囲にいる人に声を掛け、必要に応じてその場から離れてもらうようにしましょう。
測定作業中であることに気付かず周囲の人が近づいてしまうと、誤って電圧が掛かっているところに触れて感電してしまう恐れがあります。
特に電源が切れている状態だと、人は「安全だろう」と判断し作業を始めてしまっている可能性があるため、測定作業前に周囲へしっかりと注意喚起を行うことが非常に重要です。
何事も「安全第一」だよ!
絶縁抵抗値は定期的に測定しましょう
以上、絶縁抵抗値の測定方法や判定基準についてお伝えしました。
絶縁抵抗値の測定は半年に1回、最低でも1年に1回、定期点検に合わせて行うことが重要です。また、新たな電気設備が導入された際や大規模な修理や改修が行われた際にも、絶縁抵抗値の測定を行うことが推奨されます。
絶縁抵抗値の測定を定期的に実施することで、設備の異常な状態を未然にキャッチして対処することが可能になります。
設備の健康・作業者の安全を守るためにも、是非本記事を参考にして頂ければ幸いです。