短絡（たんらく）・ショートとは？原理と原因・地絡との違いを技術解説

短絡・ショートとは

短絡（たんらく）またはショートとは、電圧の異なる2本以上の電線（単相であれば電圧線と中性線、三相であれば各相線）が、電気を消費する「負荷（ヒーターやモーター等の抵抗）」を介さずに、直接金属接触などで繋がってしまう現象のことです。

電路の長さが短くなることから「短絡」と呼ばれ、英語では「Short Circuit（ショート・サーキット）」と表記されます。

なぜ短絡すると大爆発や火災が起きるのか

短絡が発生すると、回路の「抵抗（$R$）」がほぼ完全にゼロになります。

オームの法則（$I = V / R$）において、分母の抵抗 $R$ が極限まで小さくなると、流れる電流 $I$ は理論上、無限大（数千〜数万アンペアの極大電流）に跳ね上がります。これが「短絡電流（ショート電流）」です。

短絡の瞬間、電路の最も弱い部分（接触箇所や電線）において、以下の深刻な破壊が発生します。

① アーク放電（金属の爆発的溶融）

電線が接触する瞬間、空気中に強烈な電気火花（アーク）が発生します。アークの温度は数千〜1万℃以上に達し、銅やスチールの金属を一瞬で気化・爆発させます。周囲に火花が飛び散ることで、可燃物への引火火災の原因となります。

② 電磁吸引力による配線・機器の破壊

数万アンペアの電流が並行する電線に流れると、物理的な力（電磁力）が発生し、太い電線やブスバーをへし折る、引きちぎるほどの衝撃が加わります。

短絡と地絡の違い

防護のための安全対策

短絡事故による設備破壊を防ぐため、以下の設計が行われます。

① 過電流遮断器（ブレーカー・ヒューズ）の設置

短絡が起きた際、電線が熱で発火する前に、ミリ秒単位で電路を強制遮断する「配線用遮断器（MCCB）」や、熱で溶断する「ヒューズ」を回路の1次側に設置します。

② 遮断容量の適切な選定

大元の変圧器に近い場所では、短絡時の最大電流が大きくなります。 ブレーカーを選定する際は、単に定格電流（30Aなど）だけでなく、その電流値を超える短絡電流（例: 遮断容量 2.5kAや5kA、高圧の場合は数kA〜数十kA）に耐え、壊れずに安全にアークを消弧して遮断できる「定格遮断容量（kA）」を満たした製品を選ぶ必要があります。

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