解決策
1960年代初頭までに、アメリカの家庭ではすべてのコンセントに遮断器とヒューズが備わっており、その背後には過電流保護があれば回路は安全だという前提があった。回路上の電流が15〜20アンペアを超えて急上昇すると遮断器が作動する。これは家庭内の配線自体が過熱し始め、火災の危険が生じる電流値だった。
カリフォルニア大学バークレー校の電気工学教授で、専門家証言のために感電死や感電寸前の事例ファイルを長年精査してきたチャールズ・ダルジールは、同じパターンを繰り返し見出していた。それは、標準的な遮断器を作動させるにはまったく至らない、ごく普通の家庭内の地絡である。なぜなら、その電流は遮断器が検知するよう設計されたアンペア数のほんのわずかな割合にすぎなかったからだ。配線の過熱を防ぐために設計された機器が、それに触れた人を守る機器になることは決してなかった。
達成したこと
ボランティアから得た「握力維持電流(let-go current)」のデータを用いて、大地へ漏れる電流が4〜6ミリアンペアで作動する地絡遮断器を製作した。これは遮断器の火災しきい値の1000分の1である。
標準的な遮断器は15〜20アンペアでしか作動せず、致死電流をはるかに上回る。
ダルジールは「握力維持しきい値(let-go threshold)」を10〜16ミリアンペアと測定した。
彼は4〜6ミリアンペアに感応する装置を製作し、致死的な地絡を捉えた。
GFCIは感電死を防ぐのに十分な速さで作動する。
応用できること
安全装置がある一つの故障モードを防いでいる場合、別のより小規模な危険に対して独自の検知器が必要かどうかを確認すべきである。
その後
GFCIは市場にあるどの遮断器よりもまったく異なる、はるかに小さい電流しきい値に対して保護するものだったため、何年もの間、キッチンや浴室、プール周辺で人々を感電死させてきた地絡を、既存の配線保護システムに故障としてまったく記録されることなく、まさに捉えることができた。全米電気規格(National Electrical Code)は、ダルジールの特許取得からわずか3年後の1968年に、水中プール照明へのGFCIの設置を義務づけ始め、それ以降数十年にわたって浴室、キッチン、洗濯室、屋外コンセントへとその要件を着実に拡大してきた。
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出典
- The History of GFCI Protection in the NEC IAEI Magazine, International Association of Electrical Inspectors · iaeimagazine.org
- #TBT with DCA: Ground-Fault Circuit Interrupters Make Plugging In Safer California Department of Consumer Affairs · thedcapage.blog