絶縁の種類とは？基礎・付加・二重・強化・機能絶縁の違いを図解｜判定ツール付き

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絶縁の種類は5つ｜「城の防壁」でイメージする

5つの絶縁は、感電を防ぐためのものかどうかで大きく2つに分かれ、感電を防ぐ4つは「何枚の壁で守るか」の違いです。

絶縁の種類	役割	城でたとえると	それだけで感電を防げる？
機能絶縁	回路を正しく動かすため	城の中の仕切り壁	感電を防ぐ目的ではない
基礎絶縁	感電を防ぐ1枚目	外壁	×（付加絶縁か保護接地が要る）
付加絶縁	基礎絶縁がこわれたときの予備	内壁	×（基礎絶縁とセットで使う）
二重絶縁	基礎絶縁＋付加絶縁	外壁＋内壁	○
強化絶縁	1枚で二重絶縁と同じ強さ	とても頑丈な1枚壁	○

家電などの電気製品の安全のルールを決めている法律が電気用品安全法です。絶縁とあわせて知っておくと、製品の表示の意味がわかります。

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5つの絶縁を1つずつ｜定義と具体例

種類	定義	具体例
機能絶縁（Functional）	機器が正しく動くためだけに必要な絶縁	2次側の低い電圧の回路の中の、信号線どうしの絶縁
基礎絶縁（Basic）	感電に対する基本の保護となる絶縁	電源コードの被覆、1次回路とアースした金属ケースのあいだ
付加絶縁（Supplementary）	基礎絶縁がこわれたときのために足す、独立した絶縁	電動工具の外側の樹脂ケース、追加の絶縁チューブ
二重絶縁（Double）	基礎絶縁と付加絶縁の両方からなる絶縁	樹脂ケースの電動工具やACアダプター
強化絶縁（Reinforced）	二重絶縁と同じ保護を与える、1つの絶縁の仕組み	絶縁トランスの1次と2次のあいだ、強化絶縁品のフォトカプラ・デジタルアイソレータ

強化絶縁は「1枚なのに2枚分」なので、耐圧試験の電圧や沿面距離・空間距離に、二重絶縁と同じ厳しい値が求められます。ただ厚くするだけでなく、材料の選び方や製造の管理まで含めて保証します。

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機器のクラス0〜IIIと、二重絶縁の見分け方

電気機器は、感電をどう防ぐかでクラス0〜IIIに分けられ、どの絶縁を使うかと強く結びついています。

クラス	感電の防ぎ方	アース	例
クラス0	基礎絶縁だけ	なし	欧州などでは認められていない
クラスI	基礎絶縁＋保護接地	必要	金属ケースの据え置き機器、工場の設備
クラスII	二重絶縁または強化絶縁	不要	電動工具、ACアダプター
クラスIII	安全特別低電圧（SELV）で動かす	不要	電池や低い電圧で動く機器

日本には、接地用の端子やリード線を備えた「クラス0I（ゼロワン）」という独自の区分もあります。SELVは、通常は直流60V以下・交流のピーク42.4V以下の、危なくない電圧の回路です。

二重絶縁（クラスII）の見分け方

定格の表示（銘板やラベル）に、四角の中にもう1つ四角がある「回」の形の記号があれば、二重絶縁または強化絶縁のクラスII機器です。プラグが2本だけ、というだけでは見分けられません（クラス0Iの機器も2本のプラグを使うことがあるため）。

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どこにどの絶縁？ACアダプターで考える

大事なのは、「危険な電圧」と「人が触れる所」の境目を見つけ、そこに二重絶縁か強化絶縁を置くことです。

場所	必要な絶縁	どの部品・構造で
① 1次側 ↔ 2次側	二重絶縁または強化絶縁	絶縁トランス、フォトカプラ、基板のスリットと距離
② 1次側 ↔ ケース	クラスIなら基礎絶縁＋保護接地、クラスIIなら二重か強化	樹脂ケース、絶縁シート
③ 2次側 ↔ ケース	2次側がSELVなら機能絶縁でよい	—
④ 2次側の回路の中	機能絶縁	回路が動くための間隔

必要な絶縁の判定ツール

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なぜ2枚重ねるのか？｜「冗長設計」という思想を理解する

飛行機のエンジンはなぜ2基あるのか

旅客機には通常、2基以上のエンジンが搭載されています。もちろん1基でも飛行できます。実際、エンジンが1基停止しても着陸できるよう設計されています。

では、なぜわざわざ2基積むのか？　答えはシンプルです。

これが冗長設計（Redundancy Design）の考え方です。「正常時には不要だが、故障時に人の命を守るために備える」という設計思想です。

絶縁もまったく同じです。

シートベルト＋エアバッグ＝「基礎絶縁＋付加絶縁」

もうひとつ、もっと身近なたとえをしましょう。

自動車のシートベルトは、正常に機能すれば衝突時にあなたを守ります。それなのに、なぜエアバッグも付いているのでしょうか？

答えは「シートベルトが機能しなかった場合のバックアップ」です。シートベルトが切れたり、装着し忘れた場合でも、エアバッグが最低限の保護を提供します。この2つは独立して動作するため、片方が壊れてももう片方が機能します。

実務の判断｜二重絶縁と強化絶縁、どちらを選ぶ？

構造で決まる選択

「二重絶縁と強化絶縁の安全レベルは同じ」ということがわかったら、次は「どちらを使うか？」の判断です。答えは実はシンプルです。

状況	選ぶべき方式	理由
物理的に2層に分離できる場合	二重絶縁	2層それぞれを独立に試験できるため、品質管理がしやすい
物理的に2層に分離できない場合	強化絶縁	フォトカプラ、絶縁トランスなど、構造上2層にできない部品で使う
スペースが限られている場合	強化絶縁	1層で済むため、小型化が可能。ただし部品コストは高くなる傾向

絶縁は「材料」と「距離」｜沿面距離・空間距離と耐圧試験

絶縁は、絶縁物の材料だけでなく、導体どうしの距離でも確保します。強化絶縁や二重絶縁では、基礎絶縁のおよそ2倍の距離と試験電圧が求められます。

距離	意味	防ぐもの
空間距離	空気中を通る最短距離	空気の放電（スパーク）
沿面距離	絶縁物の表面に沿った最短距離	ほこりや湿気で表面に電気の道ができること（トラッキング）

絶縁の種類	耐圧試験の目安	沿面距離の目安
基礎絶縁・付加絶縁	交流1500V	約2.5mm
二重絶縁・強化絶縁	交流3000V	約5.0mm

旧IEC 60950-1で、動作電圧250V前後のときの代表的な例です。実際の値は、適用する規格（IEC 62368-1など）、動作電圧、汚れやすさ（汚損度）、絶縁材料の種類で変わるので、必ず規格の表で確かめてください。

基板の上で沿面距離が足りないときは、基板に溝（スリット）を入れる、絶縁の仕切り（リブ）を立てる、コーティングで汚れを防ぐ、といった方法で距離を稼ぎます。

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絶縁設計でよくある間違いとチェックリスト

よくある間違い	正しい考え方
絶縁物があれば、それで感電は防げる	機能絶縁は数に入らない。1次と2次のあいだは二重か強化が要る
同じ材料を2層にすれば二重絶縁	同時にこわれない「独立」が必要
強化絶縁は厚くすればよい	試験電圧・距離・材料・製造管理まで二重絶縁並みに満たす
フォトカプラならどれでも強化絶縁	データシートで強化絶縁の認定と試験電圧を確かめる
2本のプラグならクラスII	「回」の記号で見分ける

絶縁設計のチェックリスト

• 危険な電圧の部分と、人が触れる部分の境目を図に書き出した
• クラスI（アースあり）かクラスII（アースなし）かを決めた
• 境目ごとに、必要な絶縁の種類を決めた
• 沿面距離・空間距離を、規格の表から確かめて基板に反映した
• 絶縁トランス・フォトカプラ・アイソレータは強化絶縁の認定品を選んだ
• 耐圧試験と絶縁抵抗試験の条件を確かめた

よくある質問