漏電火災警報器の構造と動作原理｜ZCT・受信機・音響装置をわかりやすく解説

漏電火災警報器とは？ ── 結論から言います

漏電火災警報器（ろうでんかさいけいほうき）は、建物の電気配線から漏れた電流（漏電）を検知して、火災になる前に警報を鳴らす設備です。

構成はとてもシンプルで、たった3つの機器でできています。

自動火災報知設備（自火報）が「熱や煙」で火災を見つけるのに対し、漏電火災警報器は「電流の漏れ」で火災の原因そのものを見つける設備です。火が出る前に危険を察知できるのが大きな特徴ですね。

漏電火災の現場 ── 数百mAが建物を焼く

「たった300mA（0.3A）で火が出るの？」と思う方が多いはずです。実はこれが怖いところで、小さな電流でも金属ラスに長時間流れ続けると発熱が蓄積して着火温度に達するのです。

管理人が現場で実際に見たケースでは、築40年の飲食店の壁内配線で絶縁被覆が経年劣化し、数百mAの漏電が数カ月間続いていました。漏電火災警報器が発報したことで発覚し、壁を剥がすと金属ラスが黒く焦げていたそうです。あと半年放置していれば、営業中の店舗で火災が起きていた可能性が高い。「ブレーカーが落ちないから安全」という思い込みが一番危ないのが漏電火災です。

なぜ漏電火災警報器が必要なのか

ここで「漏電ってそんなに危ないの？」と思うかもしれません。実は、漏電が特に危険な建物があります。それがラスモルタル造の建物です。

ラスモルタル造とは？

ラスモルタル造とは、壁の下地に金属製の網（メタルラス）を張り、その上にモルタルを塗って仕上げた構造のことです。古い木造建築や商店街の建物に多く見られます。

ここで厄介なのは、漏れる電流が微小だということ。ブレーカー（配線用遮断器）は大電流の短絡には反応しますが、数百mA程度の漏電では落ちません。でもその微小な電流が金属ラスに長時間流れ続けると、ジュール熱（Q=I²Rt）で少しずつ温度が上がり、最終的に火災になります。

つまり、ブレーカーでは防げない火災を防ぐのが漏電火災警報器の役割です。

変流器（ZCT）── 漏電を見つけるセンサー

漏電火災警報器の心臓部が変流器（ZCT：零相変流器）です。「零相変流器」と聞くと難しそうですが、原理はシンプルです。

ZCTの動作原理

ZCTは、ドーナツ型（トロイダル型）の鉄心に二次コイルを巻いた構造をしています。この穴に、電源線（L線とN線）をまとめて通すのがポイントです。

たとえば、L線に10A流れていて、N線に9.7A戻ってきたとします。差の0.3A（300mA）はどこへ行ったのか？ ── 途中で金属ラスなどに漏れ出したわけです。ZCTはこの「行きと帰りの差」を検知します。

この原理は電磁誘導（ファラデーの法則）そのものです。甲4の電気の基礎で学んだ知識がここで活きてきますね。

変流器の種類

変流器には2つのタイプがあります。

• 貫通型 ── ドーナツの穴に電線を通すタイプ。一般的に使われる
• 分割型 ── ドーナツを2つに分割でき、既設の電線に後から取り付けられるタイプ

分割型は既存の建物に後付けできるメリットがありますが、合わせ面にゴミが入ると感度が落ちるため、取り付け時の注意が必要です。

受信機 ── 漏電を判定する頭脳

変流器が検知した信号を受け取り、「警報を鳴らすかどうか」を判定するのが受信機です。

受信機の主な機能

• 漏電電流の判定 ── 設定された電流値（公称作動電流値）を超えたら作動
• 音響装置の制御 ── 漏電検出時にベルやブザーを鳴らす
• 電源灯の表示 ── 通電中であることを示す（赤色灯）
• 作動表示 ── 漏電を検出したことを表示する

受信機の型式

公称作動電流値と感度

受信機には公称作動電流値（こうしょうさどうでんりゅうち）が設定されています。これは「この電流値の漏電を検出したら作動する」という基準値です。

• 公称作動電流値：200mA、300mA、400mA、500mA、1000mAの5段階
• 感度電流：公称作動電流値の50%以上100%以下で確実に作動すること
• 作動時間：公称作動電流の130%の電流で0.3秒以内に作動すること

たとえば公称作動電流値が200mAの受信機なら、100mA〜200mAで作動し、260mA（200mA×130%）で0.3秒以内に作動する必要があります。

音響装置 ── 警報を鳴らす

漏電を検知したことをベルまたはブザーで知らせます。

• 音圧：1mの距離で70dB以上
• 受信機に内蔵されている場合と、外付けの場合がある
• 音響が停止しても、受信機の作動表示は残るので、漏電があったことはわかる

自火報の地区音響装置（90dB/92dB）に比べると小さめですが、これは漏電火災警報器が「建物全体への避難指示」ではなく、「管理者への注意喚起」を目的としているためです。

試験頻出数値総まとめ

乙7の構造問題で問われる数値を一覧にまとめます。この数字を覚えるだけで、乙7筆記の設備基礎の半分は解けます。

漏電ブレーカーとの違い

「漏電を検知する」という点では漏電ブレーカー（漏電遮断器）と似ていますが、目的がまったく違います。

漏電ブレーカーは感度が高い（15〜30mA）ので、人体に危険な電流にはすぐ反応して電気を止めます。一方、漏電火災警報器は感度が200mA以上と低め。なぜか？

それは、建物の電気配線には正常時でもわずかな漏れ電流（対地静電容量による漏れなど）が存在するから。ブレーカー並みの感度にすると誤報だらけになってしまいます。火災につながるレベルの漏電（数百mA）だけを確実に捉える ── それが漏電火災警報器の設計思想です。

ひっかけNGパターン ── 乙7受験者が間違えやすい5つ

信号の流れをまとめよう

最後に、漏電が検出されてから警報が鳴るまでの流れを整理します。

自火報と比べると構成がシンプルですが、それは検知対象が「熱・煙」ではなく「電流」という1種類だけだから。構成は単純でも、ラスモルタル造の建物を漏電火災から守る重要な設備です。

学習ナビ ── 構造問題を満点に持っていく3STEP

乙7の全体像を押さえる

この構造記事の知識は、乙7の以下の記事とつながっています。流れで押さえるとより定着します。

• 「漏電火災警報器の設置義務」── どんな建物に設置するか
• 「漏電火災警報器の設置基準」── 具体的な取付位置・配線
• 「漏電火災警報器の点検・整備」── 試験方法と結果判定
• 「乙7鑑別攻略」── 機器写真から名称と用途を答える
• 「乙7ロードマップ」── 学習の順番と全体像

独学で「原理がわからない」と感じたら

ZCTの「行きと帰りの電流差」「電磁誘導で二次コイルに電流が流れる」という原理は、文字だけで理解するのがかなり難しい分野です。管理人も動画で磁束の動きを見て初めて腹落ちしました。独学でつまずいたら、動画講義や現物写真に触れるのが近道です。

まとめ問題

第1問

漏電火災警報器の構成機器として、正しい組合せはどれか。

（1）変流器・受信機・感知器
（2）変流器・受信機・音響装置
（3）変流器・中継器・音響装置
（4）検知器・受信機・音響装置

第2問

漏電火災警報器の変流器（ZCT）が漏電を検知する原理として、正しいものはどれか。

（1）電線の温度上昇を感知する
（2）電路の電圧低下を検出する
（3）往復電流の差による磁束の変化を検出する
（4）接地抵抗の変化を検出する

第3問

漏電火災警報器の受信機について、正しいものはどれか。

（1）公称作動電流値は15mAと30mAの2段階である
（2）漏電を検出すると自動的に電路を遮断する
（3）公称作動電流の130%の電流で0.3秒以内に作動する
（4）集合型は変流器と音響装置が一体になったものである

第4問

漏電火災警報器と漏電ブレーカーの違いについて、誤っているものはどれか。

（1）漏電ブレーカーは人体の感電防止が目的である
（2）漏電火災警報器は火災の予防が目的である
（3）漏電ブレーカーの感度電流は漏電火災警報器より高い
（4）漏電火災警報器は漏電を検知しても電路を遮断しない

よくある質問（Q&A）

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