接地回路と非接地回路における漏電遮断器の用途

Question

接地回路では漏電遮断器を使用できるが、非接地回路(得に制御盤など)では漏電遮断器は動作しないと聞いたのですがこれはいったいなぜなのでしょうか？
また接地回路では漏電が起こった場合に大地を通過して接地点に電流が戻ってくるという考え方もよく分からないです・・・それでは地絡した場合は地中の虫などは皆感電してる？
また絶対にその接地点に地絡した電流が帰ってくるのでしょうか？帰ってこなければ結局のところ非接地回路で地絡が起こった場合でも大地に電流が抜け、ZCTは動作するのではないのでしょうか？

勉強不足で申し訳ございません。よく分かっておりませんが、どうか教えていただきたいです。

Answer

例外を除き、初歩的な話として聞いてください。

> 接地回路では漏電が起こった場合に大地を通過して
> 接地点に電流が戻ってくるという考え方もよく分からないです

電気回路とは、文字通り回路：サーキットになっていないと電流は流れません。
従って、漏洩電流が流れるには回路になっていないといけないので
漏洩したところから、一番電位の低いトランスの接地点へ向けて
電流が流れて回路が成立します。

> 非接地回路で地絡が起こった場合でも大地に電流が抜け・・・

非接地回路で地洛した場合は、漏洩電流が帰るところがありません。
つまり回路にならないのです。
回路にならないと言うことは漏洩電流は流れませんのでZCTは動作しません。
（ZCTが動作すると言う表現は？ですが・・・）

> それでは地絡した場合は地中の虫などは皆感電してる？

電位差が無いと感電しません。
つまり地中はほぼ同電位で、虫の大きさぐらいの範囲は確実に同電位と
見なせますので虫の体内に電流が流れないので感電しようがありません。

良く電圧・電流の説明に水を使って説明されますが、それで言うと
電位差が滝のようにあってそれに打たれているのが感電かな？
もちろん水の量（電流）でダメージが違ってきます。
同電位というのは、湖って感じかな？　（かえって惑わしてしまうかな）

ZCTについては、大した問題ではありません。
私も良くそう言います。
ただ、厳密に言葉を選ばれる方が見たら？かなと思っただけです。

Answer

ELB内のZCTの動作原理は、正常時はZCTを貫通している電流よる磁束が互いに打ち消しあい、二次巻線に電圧が誘起しない。
しかし、地絡が発生すると、往路電流は大地を通って変圧器に帰る地絡電流と、SCTを通って帰る電流に分流するため、ZCTを通る電流のベクトル和が、
ゼロにならないため、二次巻線に電圧が誘起される。この信号を増幅し、
遮断器のトリップ機構をはたらかします。 
漏電遮断器（ELCB）の直前の電路が接地されていれば、ZCT後の地絡電流が
ZCTの外側を通ってELCB直前の電路の接地箇所に戻ってきます。
非接地の場合は、ELCB直前の変圧器の１相が接地されていないので、
ZCT後の地絡電流は、大地に漏れても、戻るループが無いので、ZCT内の電流の
ベクトル和が崩れない。（行きの電流のベクトル和はゼロのまま）
よって、ELCBは動作しません。(チョット説明が難しいですが、こんなイメージです）
地面の中を電流が流れているかは、直接計る方法がないので、接地した電線の
電流を測ります。地面の中を流れる電流は電線の中と違い、広い範囲を流れて戻りますので、地面の中の同電位にいる虫さんたちは、多分大丈夫でしょう。

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