コンセントの種類・形状・設計

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コンセントとは

コンセントは、プラグ等で差込み接続して電源を確保するための機器で、建築物の電気設備としては100Vから200V、業務用の動力200Vなどが広く使用されています。従来、全般照明で照度を確保することが不経済であった時代、コンセントに照明を接続し局所照明とするのが一般的でしたが、パソコンなどのOA機器電源が必要となり、コンセントの役割が非常に多岐に渡るようになりました。

コンセントの数は、多いほど便利であり、色々な用途に使用できる利点がありますが、設備費が増加してしまうという問題があるため、やみくもに設置するわけにはいかず、十分な検討が必要になります。

コンセントという名称は和製英語であり、海外では「アウトレット」という名称で呼ばれています。しかし、電話のモジュラージャックの接続口はコンセントではなく、アウトレットという名称で使われていますので「電源を取れる差込口」を、一般的にコンセントと呼んでいることになります。

コンセントの極性

100V用のコンセントでは、白線側（接地側）と黒線側（電源側）の大きさが違います。コンセントに対面して左側が接地側になっており、穴のサイズが大きくなっています。正常な工事が行われていれば、左側を触っても感電することがありません。通信機器や音響機器では、この極性違いが重要視されます。コンセントの差込口の方向を変えることで、動作の安定や品質向上が図れる場合があります。

コンセントの設計・計画

15A以下の過電流遮断器で保護することができる分岐回路には、15A以下のコンセントが接続できますが、20A定格のコンセントを接続することはできません。一般的に、分電盤に設置されている分岐遮断器は20ATのものですから、20A以下のコンセントを使用することができます。しかし、一般のコンセントは、ほぼ15A定格の製品が使用されています。

コンセントプレートの意匠的調和

住宅など、生活するための部屋に設置するコンセントプレートは、プラスチック製のカラープレートとすると意匠的に調和します。事務所や商業施設、工場などでは、使い方が住宅よりも荒く、業務用掃除機などを使用するとキズが付いてしまうことがあるため、プラスチックのプレートよりも頑丈な新金属プレートや、ステンレスプレートなどを採用し、キズや汚れを防止する計画が望まれます。ただし、意匠的に新金属プレートが嫌われる場合もありますので、注意が必要です。

コンセントの負荷容量

コンセントに接続させる負荷想定は、そのコンセントを保護する遮断器容量の70％程度で抑えます。負荷容量ぎりぎりで設計してしまうと、コンセントの特性上、多くの機器が接続された場合に余裕が無くなります。タコ足配線されてしまうと、発熱や発火のおそれがあるため、電気容量には余裕を持たせることが大切です。

ファンコイル空調機の電源など、空調用の電動機系統では始動電流が大きく流れることがあるため、最大電流の50％程度までを上限として、負荷を接続していきます。また、電源の接続方法として、コンセント回路は照明回路と同一にしないことが原則です。ただし、倉庫やシャフト内など、照明器具とコンセントの台数が少ない場合は、この限りではありません。

コンセントの仕様・形状

コンセントの形状は、接地極付きのダブルコンセントとすると汎用性が高く、使いやすくなります。内線規程により、コンセントは原則として接地極を設けることを推奨していますので、今後の設計では、接地極付きダブルコンセントが一般化していくと思われます。

自動販売機やコピー機、公衆電話機など、固定して使用されることを前提としている電気機器への電源供給は、抜け止めコンセントとすることで、安全性を高めることが望まれます。

住宅用途におけるコンセント計画では、コンセントを設置するべき場所や、コンセントの用途が限定されています。例えば各居室に配置される雑コンセント・マルチメディアコンセント・エアコンコンセント・冷蔵庫・洗濯機用コンセントなどがあります。

浴室にはコンセントを設置してはいけませんが、トイレや洗面台を併設したユニットバスでは、コンセントが必要になります。この場合、感度電流15mA以下の高速形漏電遮断器や、漏電が発生しても地絡電流が流出しない絶縁変圧器（3kVA以下）で保護されていれば、設置することが出来ます。この場合でも、水が直接掛からないように、高い位置にコンセントを配置することが望まれます。

屋外で、雨が直接掛かるおそれがある場所にコンセントを設置する場合、接地極や接地端子の付いた防雨形コンセントを選定し、漏電遮断器で保護します。取付高さはH=500mm以上とし、水撥ねによる漏電を防止します。業務施設や工場などの専用コンセントは、設計する物件毎に必要場所、用途、負荷容量が全く違うため、綿密な打ち合わせと確認が必要です。

一般的コンセントの電圧と形状

コンセント形状・電圧一覧表

住宅コンセント計画の事例

住宅では各居室内、廊下などにコンセントが設置されています。居室では入口扉の脇に、掃除などで使用する雑コンセントを設置し、それに対面する壁面に、テレビなど生活家電用のコンセントを設置します。近年では、テレビ・LAN・電源が一括で確保できるマルチメディアコンセントが一般的ですから、これを配置することも一案となります。

住宅のコンセント計画においては、水周りのコンセントと居室コンセントを分離すること、大きな負荷を使う回路とそれ以外のコンセントを分離することが重要です。住宅の場合、キッチンと浴室周りに大きな電力が必要な電気機器が集中しますので、これらを回路を同一にしてしまうと、ブレーカーが落ちてしまいます。

例えば、浴室周りでは、洗濯機、ドライヤーなどが使用されます。キッチンでは炊飯器、電子レンジ、電気ポット、食洗機など、負荷の大きな電気機器が設置されます。これらが同一回路になっていたりすると、同時に運転した場合、過電流のためブレーカーが落ちてしまいます。

ブレーカーの回路分けの不具合は、入居して生活を始めてからしばらくして発生することが多いため、気付くのが遅くなりがちです。しかし電源の考え方は、住宅における生活の根底に関わりますので、このような分電盤の回路分けとなっていた場合、回路増設や回路変更を検討するのも、良いかもしれません。

住宅用コンセントの設置高さ

住宅用のコンセント高さについて、事例をいくつか紹介します。冷蔵庫用はH=1,900mm、電子レンジ用はH=1,200mm、洗濯機用コンセントはH=1,000mmが一般的です。雑コンセントはH=200mmとします。エアコン用電源は、200V用コンセントを居室の天井付近に設置するなどして、各所から電源が確保できるようになっています。

特殊仕様のコンセント

高齢者向け製品として、マグネット付きコンセントというものがあります。電気ポットや電気ケトル、加湿器などではすでに採用されていますが、コードに足を引っ掛けてもプラグごと簡単に外れ、熱湯の入ったものを倒さないように工夫されています。

業務施設でのコンセントの計画事例

OA化が著しい近年の事務所では、コンセント負荷として50～60VA/㎡の電気容量を求められます。フリーアクセスフロアなどで床を構築し、床下から電源を取りだすという方式が主流です。フリーアクセスフロアはその正方形の四隅や中間に切り欠きがあり、そこからケーブルを取り出すことができます。

フロアコンセントを敷設する場合もありますが、電源場所が固定されてしまうため、フリーアクセスフロア下にハーネス付きのタップを転がしておくという方法もあります。コンセントの配線が床から上がってきますので、扉の前に接地するのは避けましょう。

事務所や会議室など、簡易間仕切りなどで区画する予定がある室では、コンセントを柱の中心に配置しないのが原則です。柱の中心には、パーティションや簡易間仕切りを立てることが多く、柱の中心にコンセントが配置されていると、区画する場合に邪魔になり、移設工事が必要になってしまいます。柱の中心から300mm程度ずらし、区画の際に干渉しないよう計画します。

清掃用コンセント

事務所等では、清掃用のコンセントが共用部に必要です。エレベーターホールや廊下などに、約15m～20m毎に1つ程度、壁コンセントを設置することで無理なく清掃を行うことが可能です。

業務施設用コンセントの設置高さ

業務用施設の雑用コンセントの設置高さはH=300mmとします。屋外や水周りの防水コンセントの場合、H=500mm以上に配置し、水撥ねによる漏電防止を図ります。厨房では厨房機器に合わせて計画しますが、概ねH=0.8～1.3m、車庫では充電に使用することがあるのでH=1.0～1.3mとして検討します。どの場合でも、設置する機器や用途が確定している場合、一般値にこだわらず使いやすい高さで計画するのが良いでしょう。

専用回路とすべきコンセント負荷

コンセント回路では、防災機器電源など、他の電気設備が接続されることで機器の信頼性を失わないよう、専用回路とすべき負荷があります。下記に示す負荷は、単独回路として設計することが望まれます。

自動火災報知設備
防火戸・防煙ダンパー連動機器
誘導灯
通信機器
電気時計
冷蔵庫
排水ポンプ
自動販売機
ファンコイル空調機
定格電流10Aを超える電気機器

もちろん、上記の負荷に限らず、施主との打ち合わせによって専用回路とすべき負荷が発生することがありますので、計画時には十分な確認が必要です。

コンセントの増設

コンセントは、並列に接続すればいくつでも数を増やすことが出来ます。ただし、コンセントはどのような負荷を接続するかわかりませんので、接続数を多くしすぎると、ケーブルの発熱や、ブレーカートリップを引き起こす原因になります。

例えば住宅の場合、洗面所やキッチンのコンセントから増設することは望ましくありません。洗面所ではドライヤーや洗濯機が接続されますので、大きな電流が流れる可能性がある系統です。ここに追加の負荷を接続すると、系統に流れる電流が大きくなりすぎる他、大電流が流れた瞬間の電圧変動により、電子機器などでは不具合を発生させることがあります。

キッチンも同様で、調理機器や電子レンジなど、大電流が流れる可能性がある系統を、増設する系統として選定するのは避けます。できることなら、大元となる分電盤から新規に回路を敷設するのが良いですが、回路に予備が無い場合は、大きな電流を使用しているコンセント回路を避け、負荷の小さなコンセントの系統から分岐すると良いでしょう。

コンセントの分岐方法

コンセントを分岐する場合、分岐するコンセントの系統を停電させた上で、天井裏などを通っているVVFケーブルを切断し、白線・黒線に対して並列に、新規の配線を接続します。既存回路からのコンセント増設は、比較的簡単な作業です。ブレーカーを落とさずに作業をすると、短絡による爆発、工具が熱で溶けるなどの自己が発生します。

また、作業者が感電するおそれがありますので、必ずブレーカーを落として作業を行いましょう。簡単な作業とは言っても、電線を接続する作業は電気工事士でなければ行うことができませんので、有資格による工事が必須となります。

コンセントのトラッキング現象による火災

コンセントから発生する代表的な火災事故として、トラッキング現象による火災があります。トラッキング現象とは、コンセントにプラグを差し込んだままで運用を続けていた場合に、プラグの間や隙間にほこりが溜まり、これが長時間継続することで湿気を含んで固化し、電極間が短絡状態となって電流が流れて発火する現象です。

住宅で事故例が多く、例えば冷蔵庫用コンセントや、電子レンジ用コンセントなどで頻発します。キッチンは湿気が多いため、コンセントに溜まったほこりが湿気で固化し、さらに料理で発生した油脂分がほこりに付着することで可燃性も高くなります。

このコンセントの極間に溜まったほこりが、導体のように通電してしまい、油脂分によって発火して火災に至るのが、トラッキング現象による火災です。

トラッキング現象を予防するためには、定期的にコンセントを点検し、プラグに積もったほこりやゴミを清掃することです。トラッキング現象による通電を検知して、自動でブレーカーをオフにする配線器具も販売されていますが、安いものでありません。年に一度の大掃除で清掃するだけでも、火災の発生率は大幅に低減させることができますので、定期的な清掃を行うことを、お勧めします。

たこ足配線の危険性

テーブルタップに増設タップを追加し、沢山の電気機器を接続することによって、たこの足のようにコードが出る様をたこ足配線と呼びますが、コンセントの危険な使用方法のひとつとされています。

通常、コンセントからは単独で15Aの電流を得ることができます。たこ足配線の危険性は、15Aという上限があるコンセントに対し、小さな電気機器を多数接続することで、ブレーカーが落ちない程度の電流となる16～20Aが流れてしまい、異常加熱して発煙・発火してしまうことによります。

大電流が流れる電気ヒーターやドライヤーなどの電気機器は、多数接続されていれば20Aを超過するためブレーカーが電路を保護しますが、1～2Aの小さな電流の電気機器の場合、多数接続してもブレーカーが動作せず、定格電流以上の電流がコンセントに流れる危険性があります。つまり、コンセントに接続する電気機器の数が問題ではなく、電流値を計算し、定格電流を超過しない使い方であれば安全性を維持することは可能です。

パソコンなど、多数のプラグが必要になる電気機器では、たこ足配線のような状況になりがちですが、各々の機器は電流値が小さいため、渦電流による異常発熱が発生するおそれは比較的小さいと言えます。

たこ足配線時の注意点

たこ足配線は、過負荷による発熱以外に、多数のリスクがあることに注意が必要です。コード延長が長くなるため、机や家具の足でコードが圧迫され断線する可能性が高くなったり、中途半端な差し込みになってしまうことによる抵抗増加・接触不良発熱、コンセント末端の電圧降下など、過負荷以外に多くのリスクがあります。

OAタップを使用し多数の電気機器を接続する場合、抜け止めタイプの採用、未使用タップのホコリガード付き製品の採用、定期的清掃などを行い、異常発熱が発生しないような運用が重要です。

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