漏れ電流計｜微小漏れ電流で絶縁劣化を早期検知

2025.10.08

漏れ電流計

漏れ電流計は、機器や配線の絶縁劣化・配線ミス・フィルタ素子の漏洩などに起因する微小電流を非破壊で測定する計測器である。主に設備保全、建築電気設備、産業機械、医療機器、情報機器の安全確認や予防保全に用いられ、RCD（漏電遮断器）誤動作の調査や待機電力の原因追及にも役立つ。クランプ式（鉗形）でケーブルに挟むだけのモデルが普及しており、μA〜mAレベルの交流・直流成分を真の実効値で測定できるものが一般的である。

Table Of Contents

原理と測定方式

原理は主に磁気検出によるクランプ方式である。往復する負荷電流は往路と復路で打ち消し合うが、絶縁不良等により大地や筐体へ流れる漏れ電流はベクトル合成で残留し、クランプコアに磁束として現れる。センサはCT（電流変成器）またはホール素子を用い、二次側の電圧を換算して電流値を得る。直流測定対応機はゼロフラックス（磁気バランス）方式を採用し、直流オフセットの影響を抑え高分解能を確保する。

クランプ式の動作

単心ケーブルでは電流そのものを測るのに対し、漏れ測定では同一回路の往復導体（LとN、あるいは3相なら3本）をまとめてクランプすることで差分のみを拾う。これにより負荷電流の大きさに依存せず、わずかな漏れも抽出できる。シールドやアースに回り込む成分は周波数依存性があるため、帯域とフィルタ設定が重要となる。

測定対象と種類

対象は配電盤の幹線から最終分岐、装置内の電源入力部、EMIフィルタやノイズ対策部品、インバータ駆動モータなど多岐にわたる。現場携帯用のクランプ型、据置のログ記録型、微小電流特化の高感度型などがある。ログ型は日変動や負荷プロファイルに伴う周期性の解析に適する。

AC/DCと周波数帯域

商用周波数成分（50/60Hz）に加え、整流回路やインバータ起因の高周波、直流成分の重畳を考慮する必要がある。帯域外ノイズを除去するローパス/ハイパス、あるいは50/60Hzノッチを切替できるモデルは、誤検出の低減に有効である。

主な仕様と読み方

  • 測定レンジ：数μA〜数A（漏れ用途はμA〜mA中心）
  • 分解能・確度：μA分解能、確度は指示値の％＋桁数で表記される
  • 周波数帯域：DC〜1kHz級から、EMI観測向けに広帯域の機種もある
  • 真の実効値（True RMS）：非正弦波で有効。波形歪み時の必須要件
  • フィルタ：50/60Hzノッチ、ローパス等の切替
  • 記録機能：最大値保持、ピーク、トレンドログ（内部メモリまたは外部保存）
  • インターフェース：USB、BLEなどでPC連携し、レポート作成を容易にする
  • 安全規格：JIS C 61010/IEC 61010、過電圧カテゴリCAT III/IVの適合

正しい使い方（手順）

  1. 回路把握：往復導体をまとめて通す配線点を選ぶ（LとN、または3相3線）
  2. ゼロ調整：直流対応機はゼロ点を安定させる。磁気ヒステリシスに注意
  3. クランプ：口金を完全密着させ、外乱磁界源（トランス、太い幹線）から距離を取る
  4. 帯域/フィルタ設定：対象現象に合わせてTrue RMSやノッチを選択
  5. 記録：負荷変動が大きい場合はトレンド記録で時間相関を確認

測定時の注意

RCDの定格感度に近い値が連続して観測される場合、経時劣化やフィルタ漏れの可能性がある。3相では中性線やシールド線の取り回しにより見かけの漏れが増減するため、配線構成を合わせた再測定で再現性を確認する。高周波ノイズが大きいと指示が不安定になるため、帯域制限やアベレージ機能を活用する。

校正とトレーサビリティ

μAレベルの確度を担保するには、基準電流源やトランスファ標準による定期校正が不可欠である。ゼロフラックス方式は温度ドリフトが小さい反面、バランス回路の点検が必要だ。クランプコアのギャップ汚れや機械精度は直線性に影響するため、保管・清掃・開閉回数の管理も品質維持に寄与する。

応用例

  • 設備保全：定期点検で漏れの基線値を記録し、傾向監視で予防保全を行う
  • EMC評価：ラインフィルタ通過後の残留成分を可視化し、対策効果を定量化
  • インバータ設備：スイッチング由来の高周波漏れを評価し、ケーブルやアース処理を最適化
  • 医療・情報機器：接地経路の安全性評価や接触電流の管理に活用

他測定器との役割分担

絶縁抵抗の劣化度を印加電圧で評価する絶縁抵抗計が「劣化の原因」を探るのに対し、漏れ電流計は運転状態で流れる実際の漏れ量という「結果」を捉える。両者を組み合わせることで、原因特定と安全性評価の両面から整合を取れる。

トラブルシューティング

  • 指示が大きすぎる：往復導体を同時にクランプしているか確認。単線クランプは負荷電流を拾う
  • ばらつきが大きい：高周波ノイズ・磁界外乱の可能性。帯域制限と配置最適化を実施
  • ゼロが流れる：残留磁化や温度ドリフト。開閉数を抑え、ゼロ調整・デマグを行う
  • RCDが動作する：ピーク突入や不平衡が原因。回路分割・漏れ源の切り分けを行う

選定ポイント

対象周波数（DC〜50/60Hz〜高周波）、必要レンジと分解能、クランプ口径と導体束ね数、True RMSとフィルタ機能、ログ取得やPC連携の要否、安全カテゴリ、現場での取り回し（質量・頑丈さ）を基準に選ぶ。特にインバータ設備では高周波特性と帯域設定の柔軟さが有効であり、医療・情報機器ではμA分解能と直流安定性が重要となる。

実務上のコツ

測定点は配線が整然としている場所を選ぶと再現性が高い。定期点検では同一条件（時間帯、負荷状態、クランプ位置）で記録し、基準値からのずれを管理する。疑わしい支線は系統ごとに分離クランプして寄与を比較し、最終的に部位特定と対策（配線見直し、フィルタの健全性確認、アース改善）に結び付けると効果的である。

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