安全のために
Oct 21, 2001.
鉄道模型は人間を殺傷する為の道具になり得ます。「機関車の角で殴り殺した」と言うのは論外ですが、このコンテンツで話題としている電気機器は取り扱いを誤れば火災の原因となって、焼死者が発生する可能性はあります。感電して死亡する可能性が皆無とは断言できません。「そんな可能性は無い」と断言できる人間がいたとすれば、余りにも増長して現実を直視できなくなっているか、単に世間知らずで脳天気なだけでしょう。
例えば、私たちが日常使っている乗用車は快適で便利な乗り物ではありますが、あれ1台で20人や30人の人間を一気に殺害する事はごく簡単です。日曜日の歩行者天国の人ごみの中へ150キロくらいの速度で突入すれば宜しい。命中精度の低いミサイルよりもはるかに簡単に、安く、短時間に殺傷することができます。勿論、正常な人間がそのようなことをするとは思えませんが、、、。
「正常な感覚」の持ち主であれば自賠責は当然として、任意の自動車保険にも入っている筈です。それでは、自動車保険に加入している、いわゆる「正常な感覚」の持ち主は何10人かの人間を殺傷する為の源資作りが目的で保険に入るのでしょうか？。恐らく、そんな人はいない筈です。「今日、自動車で出掛けたら10人くらいひき殺すだろうなぁ」と言う確信に満ち溢れて晴れ晴れと自動車で外出する人はいない筈です。
「それでは保険なんて無駄ではないか」と言えばその通り、保険と言うのは無駄にする為にあるものです。無事故で過ごせば保険を使う機会は何も無いわけで、こんなにも無駄で素晴らしいことはありません。無駄ではあっても、2重3重の保障のために自動車保険に入るのです。「掛け金が無駄になると勿体無いから」と考えて意図して他人を轢き殺そうとするのは、保険金殺人を志す不届き者だけです。「鉄道模型の自作パワーパック用保険」なんてものは聴いたことがありませんが、鉄道模型での安全性も似たようなものですから、無駄に見えても最大限に安全性を確保するために工夫するし、努力する必要があります。
無人島で自分ひとりだけで鉄道模型をやっているならば、どんなでたらめなことをしても怪我をするのは自分自身だけですが、お父さんが楽しそうに模型を走らせていればお子さんは近寄ってくるだろうし、お父さんのパワーパックが繋がっているのと同じコンセントには、ご家族が見ているテレビも繋がっているだろうし、自分自身のためにも、自分を信頼してくれている周囲の人間の為にも、安全面に関しては最大限度の考慮を払って然るべきです。
ここまで読んで「馬鹿馬鹿しい」と思われた方。この先には更に馬鹿馬鹿しいことが書いてありますから、これ以上はお読みにならない方がよろしい。時間の無駄です。「ホンのちょっと位は役に立ちそうかも知れない」とお考えいただけた方。何処までお役に立てるかは自信が無いのですが、一応は電気工学をかじった経験のある者として、誠実に書けるだけのことは書いておきましたので、多少でもお役に立てれば望外の幸いです。こう言う強硬で極端な表現をするから、私は友人が少ないんだとは思いますが、誰が何をどう使おうとも、危ないものは危ないし、安全のための努力は最大限にするべきだと思います。
定格は守る1
June 1, 2020.
定格100Vの機器を200Vの回路に繋ぐ人はいないと思いますが、実物では無い話ではありません。直流1500Vの鉄道だと、端子電圧750Vのモーターを直列にして使ったり、直流600Vの路面電車では100Vの電球を6個直列にして使うような手法は珍しくはありません。然し乍ら、それらは個々の部品に関しては定格通りでしかありません。600Vの回路に100Vの電球を使う手法は、決して危ない手法ではありません。
結構やりかねないのは個々の部品の定格突破です。定格12Vの回路に使うコンデンサは定格16Vのもので良いか、、、と言えば基本的にはその通りですが、例外的なことは当然考えられます。安定化電源の出力から出てきた12Vならばそれでも良いでしょうが、単に整流しただけの直流回路でしたらサージ電圧が乗ってくる可能性が十分に考えられます。大雑把に言うと最悪でルート2倍した程度は予想されますから12V×1.414＝16.968Vとなります。
普通の電子部品の定格電圧は低い方から順番に6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、80V、100V、となりますから、この場合のように12Vの回路に使う場合は定格16Vのコンデンサでは不十分で、最低でも25V定格のものを選びます。但し、部品屋さんによっては此処まで細かく品揃えない可能性がありますから、兎に角「迷った時は高めの定格」にしておくことです。要は、危ない橋は渡らないと、君子危うきに近寄らず、です。定格が2倍になったから値段が2倍になるわけではありませんので、予算に余裕があれば高めの定格の部品を買い求めておくと良いでしょう。
定格は守る2
逆に低い方の定格の話です。スイッチやリレーなどの接点を持つ部品は結構複雑な用途分けがあります。鉄道模型で使用している分にはそれほど気にする必要はありませんが、本来交流回路用のスイッチやリレーは直流回路には使用できません。直流回路では回路の断続のたびにアーク放電が発生するので、これを消すための仕掛けが直流回路用のスイッチには仕込んであり、交流回路用ではそれが無いからです。交流回路用のスイッチで直流回路に代用できるのは概ね30V以下の電圧の低い回路までです。
定格を大幅に下回る容量域で使っている限りは事故が無いから構わない、と言ってしまえば確かにその通りなんですが、安全重視だからと言って本来必要な定格に対する余裕が10000万倍の部品を使う、、、と言うのは、やはり何処かおかしいです。なんと言えば良いのか、そもそもそう言う部品選択をする発想自体がやはり何処か変です。「ジャンク屋で購入したから定格を大幅に突破した部品だらけになるんだ」と言うことであればそれならそれで、もっと適切な定格のジャンク部品を探してくるのが本筋です。
リレーやスイッチの並列使用は避ける
定格遵守は当然のこととして、10Aのスイッチを10個並列にして100A用にして使うなら定格内に収まるからこれでいいのか、、、と言うと、こう言う使い方は絶対に駄目です。「一つのスイッチのケースの中に4回路分入っているから、並列に繋いで定格の4倍」と言うのも駄目です。スイッチは機械的な動作を伴いますので、必ずしも全ての接点が同時に切り替わることは厳密にはあり得ません。従って上述のように並列にして使用すると、たとえごく僅かな時間であっても、どれか1個だけが一番最初に成極する際には定格の10倍やら4倍やらの電流が流れる事になるからです。この事はリレーなどでも全く同様です。
信頼性重視と言うか、10A流す回路にバックアップ的な意味を含めて10A接点のリレーやスイッチを複数個並列にして使うのは、実装する技術者の設計センスの問題で、まぁ支障の無いことです。寧ろその方が機器の信頼性が高まるので望ましいと言えなくも無いですが、「10Aの回路に10Aの接点を10組使」った、なんて使い方は普通の人はしません。どの程度の定格突破が常識的？とされるのかは知りませんが、精々「10Aの回路に10Aの接点を3組使った」と言う程度が余裕を持たせるにしても「常識的」と呼ばれる範囲でしょう。数1000倍もの余裕を見込むのは、幾ら用心をしたとは言っても単なる無駄でしかありません。
交換して良いヒューズ・ダメなヒューズ
June 1, 2020.
ヒューズは回路保護の為には一番手軽な部品です。普通のパワーパックなどの電源機器は本来ならば、「1次側の交流100Vがトランスに入る直前」と「2次側の出力ターミナルへ出る直前」にヒューズを入れて然るべきです。実際にはどちらかを省略したり、保護回路を入れるのは2次側だけで、それもヒューズが切れた都度交換しないで済むサーキット・ブレーカで代用することが多いです。
サーキット・ブレーカは手軽だし動作も確実なので是非使用するべき部品です。脱線してショートすることは滅多に無かったとしても、モーターが引っ掛かってロックしたような状態になって、その内に過負荷になって保護回路が働くことは結構頻繁に経験することですし、その都度ヒューズを交換するのは面倒です。奇麗事は抜きにしても余り頻繁にヒューズが切れると、横着して針金を突っ込んでヒューズの代用にしたくなるのがある程度当然のことです。あくまでも「ある程度」ですがね。ご自分自身の人間的な弱さ？を絶対に克服することのできる強固な意志をお持ちの方以外は、2次側の保護回路はサーキット・ブレーカにするのが良いと思います。
問題は1次側ですが、こちらはサーキット・ブレーカを使うべきでは無いと思います。理由はトランスの1次側のヒューズが切れると言うのは、普通では考えられない現象だからです。勿論、皆無ではないのですが2次側に保護回路を入れてあるにもかかわらず1次側の保護回路が動作してしまうと言うのは、多くの場合は2次側をショートさせたと言うよりは、トランス内部でレアショートと言って巻き線が内部でショートしていたり、相当に致命的な故障が発生している可能性が高いからです。レアショートしたようなトランスは修理するべき対象では無く、即刻交換するべき存在です。なによりも、まともなメーカーがまともに作ったトランスであればレアショートなんて現象は起こしません。
実際に「ブレーカー内蔵の電源スイッチ」と言うものが製造されていて、しかも白状するとその種の部品を使った機器を仕事の中で取り扱った経験もあって非常に便利でありがたい存在ではあるのですが、、、やはり、1次側が余りにも簡単に復旧することが出来てしまうのは安全性を考えると宜しくありません。従って、手軽に復旧できるサーキット・ブレーカは避けてヒューズを使い、更に1次側のヒューズが切れた機器は充分に調査して充分に安全であることが確認できるまでは使用するべきではありません。
ヒューズの種類は守る
そのヒューズの話ですが、ヒューズが切れた際に同じ電流値のヒューズに交換するのは当然として、余り違う種類のヒューズに交換することは本来は望ましくありません。厳密に言うと、ヒューズには定格電圧も決まっているからです。例えばガラス管ヒューズの場合、200Vの回路で飛ばすヒューズと32Vで飛ばすヒューズとでは、ヒューズ線が飛んだ際のガラス管の中でのヒューズ線の飛び散り方が違うからです。具体的にどうなるかと言うと、飛び散ったヒューズ線がガラス管内に極めて薄い皮膜状に張り付いて、細々と導通が残ってしまう可能性があるからです。
もっとも、この種の話は理論としてはその通りだとしても、確率的には無いも同然ですし、皮膜状になったヒューズ線の残骸に定格値の電流が流れれば再度ヒューズが切れるだけの話なので、余り心配には及びません。
もう一つ、ヒューズには「ファーストブロウ(＝即断)」と呼ばれるものと「スローブロウ」と呼ばれるものがあります。普通に売られているヒューズはファーストブロウですが、トロイダルコアのトランスを使っている機器などで、電源を入れた際の突入電流の大きな機器ではスローブロウのヒューズを使います。ファーストブロウのものでは電源を入れたり切ったりするたびにヒューズが飛び過ぎてしまって、使いにくくて仕方が無いからです。逆に、本来はファーストブロウのヒューズを使う個所にスローブロウのヒューズを使ったりすると、今度は定格を突破してもさっぱりヒューズが飛ばなくなるので回路保護の役目を果たさなくなります。適材適所はヒューズの場合でも守るべきです。
自信がなければAC100Vの配線には手を出さない
「それでは何も作れないじゃないか」と言われそうですが、あくまでも鉄道模型は趣味でしょうから、ご商売で模型をおやりになっている方以外、何も好き好んで危ない橋を渡る必要はありません。自信が無ければAC100Vの部分には手を出さない方が良いでしょう。例えば、AC100Vの部分は市販のACアダプタを使って済ますと言う回避方法もあります。12Vや15V程度の低圧回路だから絶対に事故がおきないと言うことではありませんが、AC100Vに比べれば圧倒的に安全です。
石橋は充分に叩いてから渡るべきです。渡る前に叩きすぎて壊れてしまったとしたら、それは非常に喜ばしいことです。渡っても壊れない橋に掛け直せばよろしい。渡っている途中に橋が壊れて川で溺れることは無くて済んだわけですから不幸中の幸いです。
低圧だからと言って電池を舐めて掛からない
それでは、DC12VやDC15Vよりも更に電圧の低い電池などはもっと安全性が高いのか、と言えば、、、恐怖に怯える必要は無いと思いますが、電池も使い方を誤れば自然発火したりする可能性はあります。使い終わった普通のマンガン電池を焚き火の中に放り込むなど、以ての外です。焚き火は兎も角も、電池に限らず電子部品には有害な物質を含んでいる物がかなりありますから、もしも使わなくなってゴミとして処分するような場合は、お住まいの自治体のルールに従って処分する必要があります。例えば、水銀電池には当然水銀が入っていますから、こんなものをそこらに投げ捨てるなんてことは、感電以上にとんでもない話です。
知ったかぶる人間の言うことを信用しない
私を含めて、世の中の大部分はちょっと自分に知識があると思うとそれをひけらかしたくて、てぐすねを引いて待っています。自己顕示欲と親切心が渾然一体となっているようなものですね。この種の人間の欠点は、自分には欠点があると知らないし、そのことが露呈しそうになると逆上したり、発覚を恐れる余り嘘の上に嘘を塗り固めるようなことをして取り繕おうとする点です。その為に泥沼に嵌って行くという点では、何処かの石器掘り野郎と同じ水準です。
「石器掘り野郎」と「電子工学の知ったかぶり男」の違う点は、知ったかぶり男の言うことを間に受けてしまうと、即ちに身体生命財産に危害が及ぶ可能性があると言う点です。少なくとも石器掘り野郎が原因となって死亡者が出たと言う話は寡聞にして聞いた記憶がありませから、こいつの方が多少の救いはあるかも？。「電子工学の知ったかぶり男」の言うことを真に受け過ぎると死傷事故が発生する可能性は充分にあります。何か事件が発生すると、その人間はこそこそと尻尾を巻いて逃げ出して行くことでしょう。
「怪しい」と思ったら、その相手には念書を書かせて、署名捺印をさせるとよろしい。例えば、「＊＊の回路でパワーパックを作った場合、絶対に正常に動作し、事故が発生しないことを証明し、事故発生の場合の全責任を無条件に負います」とでも書かせれば良いでしょう。多分、念書なんか誰も書かないと思いますが、逆に言えばそこまで要求しなくても大丈夫そうな相手を見つけて教えを乞えば済むことです。
但し、私はそんなに電子回路に詳しいわけではないので、私に相談してもダメです。その代わり、私自身は自分がそれほど知識が無いことは理解していますし、知人に電子回路の専門家が何人もいるので、困るようなことは何もありません。礼を尽くして教えを乞えば済むことですから。ソクラテスの「無知の知」みたいな話ですけど、、、。
図に乗らず、謙虚に
私はマザーボードやらバルクのCPUやらを買ってきてコンピュータを組み上げる程度の、いわゆる「コンピュータの自作」が出来る程度のスキルはありますが、コンピュータを組む「だけ」のことでしたら電子工学・電気工学のスキルとしては最低水準のものです。はっきり書くと、いわゆる「コンピュータの自作」なんて言うものは、スキルのうちには入らない程度のものです。
「コンピュータが組めるから自分のスキルは相当なもの」なんて思ってパワーパックを舐めて掛かるのは勘違いもいいところです。自作パワーパックが一発で動作したからと言って、、、こちらはゼロからご自分で回路を考えたのであれば大したものですが、模型雑誌の記事をコピーして作ったのであれば、これまた大したスキルではありません。
再三書いていますが、電気製品というのはどんなに小規模なものでも自分自身や第三者の人命や財産を損なうような可能性を秘めています。だからこそ、僅かな功を誇って図に乗って相手を舐めて掛かるのは人間としてもっとも恥ずべきことの一つです。事故を起こすのも事故で死ぬのも、自分の責任で自分だけで玉砕するべきで、他人を巻き添えにするようなことは厳に慎むべきことです。