落雷と漏電ブレーカ
2025.07.09
昨日は夕方からポツポツと雨が降り出し、地面が濡れる程度で終わりかな・・・と思ったら夜間に激しい雷と雨！
停電したらイヤだから早めに休もうとしたが、雷が激しくてうるさいから寝られない。
ゴロゴロだけじゃなくて、ピシャーン、ドーーーン、という音がしていたから相当なもの。
でも、これで若干のクールダウンになったかもしれない。
実家にいた頃は、田舎で開けた土地だったせいか、雷が落ちやすかった。
過去に書いたけど、何度も電話関係の機器をやられた。
留守番電話も、モデムも、ISDNターミナルアダプタも。
雷が鳴り出したから電話線を抜こうとしたら落雷し、見ている前でモデムから煙が出て昇天したその瞬間も目撃した。
電話工事の人に言っても、アースはつながってるんですけどね・・・で取り合ってくれない。（たぶんあまり詳しくない。仕方ない）
仕方なく、サンダーカットに加えて、米国製の何か良さそうな（高価な）機器も付けてみたけど、結局やられてしまった。
そのほか、落雷時の経験で覚えているのは、漏電ブレーカーが落ちること。
落雷で停電する原因は、送電網側で遮断された場合と、うちの漏電ブレーカーが落ちた場合があった。近所の家の電灯がついていたら、うちだけの問題。
電灯線に雷の電流が流れ込むから、漏電ブレーカーが作動するんだろうな。
その漏電ブレーカーも何度か壊れた事があり、その壊れた原因はおそらく雷だったのではないかと、いま振り返ってみれば・・・。
当時、壊れた漏電ブレーカーをもらってバラしてみた。中には樹脂で固められた電子回路が組み込まれており、金槌で叩いて中身を出そうとしたがきれいに壊せずあきらめた。
停電したらイヤだから早めに休もうとしたが、雷が激しくてうるさいから寝られない。
ゴロゴロだけじゃなくて、ピシャーン、ドーーーン、という音がしていたから相当なもの。
でも、これで若干のクールダウンになったかもしれない。
実家にいた頃は、田舎で開けた土地だったせいか、雷が落ちやすかった。
過去に書いたけど、何度も電話関係の機器をやられた。
留守番電話も、モデムも、ISDNターミナルアダプタも。
雷が鳴り出したから電話線を抜こうとしたら落雷し、見ている前でモデムから煙が出て昇天したその瞬間も目撃した。
電話工事の人に言っても、アースはつながってるんですけどね・・・で取り合ってくれない。（たぶんあまり詳しくない。仕方ない）
仕方なく、サンダーカットに加えて、米国製の何か良さそうな（高価な）機器も付けてみたけど、結局やられてしまった。
そのほか、落雷時の経験で覚えているのは、漏電ブレーカーが落ちること。
落雷で停電する原因は、送電網側で遮断された場合と、うちの漏電ブレーカーが落ちた場合があった。近所の家の電灯がついていたら、うちだけの問題。
電灯線に雷の電流が流れ込むから、漏電ブレーカーが作動するんだろうな。
その漏電ブレーカーも何度か壊れた事があり、その壊れた原因はおそらく雷だったのではないかと、いま振り返ってみれば・・・。
当時、壊れた漏電ブレーカーをもらってバラしてみた。中には樹脂で固められた電子回路が組み込まれており、金槌で叩いて中身を出そうとしたがきれいに壊せずあきらめた。
2025.07.09 16:48
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オシロは直接コンセントにつないで良いか
2025.07.09
ちょうど最新号のトラ技に載っていた記事で思い出した。
オシロは直接コンセント（AC100V）につないで良いか？
電源じゃなくて、プローブの話。
10数年前、誰かと議論になった。
コンセントに直接つないで波形を見ても良いかどうか。
コンセントから電源をとる機器（具体的には電源回路）を今から作ろうとしていて、測定時にそうしたらまずいのではないか、いや、いいじゃないか、と議論になったわけ。
私はなんとなくダメじゃないかという気がしていたのでダメと言った。（その頃、裏付けを持っていなくて弱い立場だった。試す機会がなかったから仕方ない）
チャンネルの入力は、たとえば300VまでOKという前提とします。
たとえば、プローブのGNDってオシロの筐体の金属につながっていると思うわけです。
いまはプラスチック外装のオシロばかりですけど、ちょっと昔は、特にアナログオシロは金属むき出しの筐体でした。
プローブのコネクタだって、今はプラスチック外装ですが、金属が露出しているものがあります。もしAC100V電源につなげば、そこに触れて感電することが予想されます。
チャンネル1と2のように複数のチャンネルがある場合、プローブ同士のGNDはオシロ側で共通につながっているはずです。チャンネルごとに独立しているのも有るかもしれないけど。
CH1と2をそれぞれ別のコンセントに触れたとき・・・運が悪いとGNDを通じて、LとNがつながってしまうでしょう。
まずはテスターでオシロの導通を見てみると良い。（念の為、電源を切った状態で）
あわせて、プローブのGNDとオシロの電源プラグのGND線またはピンの導通を見てみると・・・？
こうやって地道に確かめることが大切です。
やっぱりつながっていた。だめなんだ、と学ぶことができます。
プローブGNDと電源プラグのGNDがつながっていると、ブレーカーが落ちるでしょう。(その先でアースにつながっていれば)
当時の自分は、AC100Vから絶縁すれば安全と考えました。ちょうど絶縁トランスを持っていたので、これを使って仕事を進めた次第。
絶縁トランスを通した後なら、万一（片側に）触れてしまっても感電しません。もちろん触らないようにしたり、絶縁手袋をつけるのは基本です。
あるいは、バッテリー駆動式のオシロを使うのもひとつの手でしょう。でも、被測定機器に絶縁トランスを使えば、さっき書いたように触れて感電する危険性も減ります。
高価だけれど会社に有るならAC安定化電源を使う手もあります。
※そういえば、電源の差込プラグ（アースピン付きの3極プラグ）
私が駆け出しだった頃、新入社員で下っ端だったあの頃、
変換プラグがないから、そのアースピンが邪魔でしょうがない。
計測器は、ほとんどみんな3極ばっかり。
そこで、邪魔だ！とばかりにそれをペンチでへし折って使ったら、上司から大目玉。
だって変換プラグを探したり手配して計測器が使えず、仕事が止まったら困るでしょーと私は思ったのだが・・・
なんでそれが付いているのかわかってないだろー！！って。
2極だけどアース線がでているのもある。
あの線は間違って触れてしまわないか、コンセントの穴に入ってしまわないか気になる。
へたすると感電するぞ！
アースは筐体につながっているから、もし非接地側にアース線が触れていたら、筐体に触った時に感電する。
切るなというお達しなので、仕方なく残すことにして、しかし非接地側に触れないようにテープを巻いたり、インシュロックで固定したりした。
--------------------追記
実際に自分のオシロがどうなっているか確かめてみました。
CH1、CH2、トリガ、テスト信号 それぞれのGND側は共通につながっている事を確認しました。
さらにUSBの金属部分、電源入力のアース端子もつながっていました。
（お互いにテスターで抵抗測定し、ほぼゼロΩである）
自分が持っているオシロを実際に確かめてみることが重要です。
これを踏まえて、その接続に危険がないかを確かめてから測定を行うようにします。
たとえば、1次側のAC100VをCH1で見ながら、2次側の電圧をCH2で見たい、というのは実際にありそうなことです。
瞬間停電した時の電圧変動とか。停電の検知が働いているかを見たりとか。
そこでAC100VにCH1をつなぎ、2次側にCH2をつなぎ・・・というところで、GNDを通してつながってしまう事を意識しなければなりません。結果どうなるか。2次側なのに触ったら感電した、なぜ？とか。感電するぐらいならまだマシでしょう。
USBは外側のシールドはつながっているので、オシロにつないだケーブルの反対側までGNDが来ます。その先につないだ機器まで影響を受けることになります。
とにかく、コンセントからのAC100Vを直接プローブでさわるのは危ないです。
絶縁トランスを通してアースから浮かせたり、差動プローブを使う必要があります。
オシロは直接コンセント（AC100V）につないで良いか？
電源じゃなくて、プローブの話。
10数年前、誰かと議論になった。
コンセントに直接つないで波形を見ても良いかどうか。
コンセントから電源をとる機器（具体的には電源回路）を今から作ろうとしていて、測定時にそうしたらまずいのではないか、いや、いいじゃないか、と議論になったわけ。
私はなんとなくダメじゃないかという気がしていたのでダメと言った。（その頃、裏付けを持っていなくて弱い立場だった。試す機会がなかったから仕方ない）
チャンネルの入力は、たとえば300VまでOKという前提とします。
たとえば、プローブのGNDってオシロの筐体の金属につながっていると思うわけです。
いまはプラスチック外装のオシロばかりですけど、ちょっと昔は、特にアナログオシロは金属むき出しの筐体でした。
プローブのコネクタだって、今はプラスチック外装ですが、金属が露出しているものがあります。もしAC100V電源につなげば、そこに触れて感電することが予想されます。
チャンネル1と2のように複数のチャンネルがある場合、プローブ同士のGNDはオシロ側で共通につながっているはずです。チャンネルごとに独立しているのも有るかもしれないけど。
CH1と2をそれぞれ別のコンセントに触れたとき・・・運が悪いとGNDを通じて、LとNがつながってしまうでしょう。
まずはテスターでオシロの導通を見てみると良い。（念の為、電源を切った状態で）
あわせて、プローブのGNDとオシロの電源プラグのGND線またはピンの導通を見てみると・・・？
こうやって地道に確かめることが大切です。
やっぱりつながっていた。だめなんだ、と学ぶことができます。
プローブGNDと電源プラグのGNDがつながっていると、ブレーカーが落ちるでしょう。(その先でアースにつながっていれば)
当時の自分は、AC100Vから絶縁すれば安全と考えました。ちょうど絶縁トランスを持っていたので、これを使って仕事を進めた次第。
絶縁トランスを通した後なら、万一（片側に）触れてしまっても感電しません。もちろん触らないようにしたり、絶縁手袋をつけるのは基本です。
あるいは、バッテリー駆動式のオシロを使うのもひとつの手でしょう。でも、被測定機器に絶縁トランスを使えば、さっき書いたように触れて感電する危険性も減ります。
高価だけれど会社に有るならAC安定化電源を使う手もあります。
※そういえば、電源の差込プラグ（アースピン付きの3極プラグ）
私が駆け出しだった頃、新入社員で下っ端だったあの頃、
変換プラグがないから、そのアースピンが邪魔でしょうがない。
計測器は、ほとんどみんな3極ばっかり。
そこで、邪魔だ！とばかりにそれをペンチでへし折って使ったら、上司から大目玉。
だって変換プラグを探したり手配して計測器が使えず、仕事が止まったら困るでしょーと私は思ったのだが・・・
なんでそれが付いているのかわかってないだろー！！って。
2極だけどアース線がでているのもある。
あの線は間違って触れてしまわないか、コンセントの穴に入ってしまわないか気になる。
へたすると感電するぞ！
アースは筐体につながっているから、もし非接地側にアース線が触れていたら、筐体に触った時に感電する。
切るなというお達しなので、仕方なく残すことにして、しかし非接地側に触れないようにテープを巻いたり、インシュロックで固定したりした。
--------------------追記
実際に自分のオシロがどうなっているか確かめてみました。
CH1、CH2、トリガ、テスト信号 それぞれのGND側は共通につながっている事を確認しました。
さらにUSBの金属部分、電源入力のアース端子もつながっていました。
（お互いにテスターで抵抗測定し、ほぼゼロΩである）
自分が持っているオシロを実際に確かめてみることが重要です。
これを踏まえて、その接続に危険がないかを確かめてから測定を行うようにします。
たとえば、1次側のAC100VをCH1で見ながら、2次側の電圧をCH2で見たい、というのは実際にありそうなことです。
瞬間停電した時の電圧変動とか。停電の検知が働いているかを見たりとか。
そこでAC100VにCH1をつなぎ、2次側にCH2をつなぎ・・・というところで、GNDを通してつながってしまう事を意識しなければなりません。結果どうなるか。2次側なのに触ったら感電した、なぜ？とか。感電するぐらいならまだマシでしょう。
USBは外側のシールドはつながっているので、オシロにつないだケーブルの反対側までGNDが来ます。その先につないだ機器まで影響を受けることになります。
とにかく、コンセントからのAC100Vを直接プローブでさわるのは危ないです。
絶縁トランスを通してアースから浮かせたり、差動プローブを使う必要があります。
投票装置の妄想（続）
2025.07.09
昔、エジソンの伝記に彼が投票機を発明した話が載っていた。
自信満々だったが、実際の議会では受け入れられなかったという。
機械で簡単に結果が出るのが合わなかった。議会では様々な戦術を使ったり、少数意見もあるから、単純に数字では出せないところもある。
その写真がちらっと載っていただけで、どんな仕組みなのか知りたくても知る手段がない。どういう仕組みなんだ。その時から投票装置に執着していたかもしれない。
当時はもちろん真空管もない。基本的にメカと電気回路だけで作られたはずだが・・・
席にはどんなスイッチを配置しただろう？
ボタンじゃなくても良いはずだ。トグルスイッチのようにONが固定できても良い。
投票機本体はモーターでぐるぐる回して、数取器のような仕組みで、多数ある入力がONになると1ずつ加算するような、手回し計算機のような仕組みだったのではないか、と今ごろになって想像している。
（ご参考）WikiPediaで「押しボタン式投票」
日本の国会（参議院）では採用されている。
・・・・・・・・・・
そのあと自分なりに考えていたのは、
これはもちろんICを使う前提で、
カウンターにパルスを入れたら単純にできるだろうと思ったわけ。
実験でカウンターICのクロック端子をちょっと触るとパラパラと数字が進む。これだ、と。
但しチャタリングが有るから、それは対策しないとダメ。
同時押しはどうする？ いくらなんでも人間の操作で全く同時押しってあるだろうか？
ICの世界では、相当な高速で反応するから、全くの同時押しなんてないだろうと思ったわけ。
但し、信号が重なってしまうと区別がつかなくなるから、微分回路で「押した瞬間だけ」パルスがカウンタに入力されるようにしないといけない。
このあたりでカウンタ方式は怪しくなってきた。
パチンコの球を数える、いわゆるジェットカウンターも、どういう仕組だろうと考えていたことがある。
なにしろ、中身を見る機会なんてなかった。ずいぶん後になって中身を見たが、球の流れるレーンがあって、光センサーで球を検知して数えている。
中身を見る前は、さっきの微分回路みたいな感じで数えているのかなと勝手に考えていた。
自信満々だったが、実際の議会では受け入れられなかったという。
機械で簡単に結果が出るのが合わなかった。議会では様々な戦術を使ったり、少数意見もあるから、単純に数字では出せないところもある。
その写真がちらっと載っていただけで、どんな仕組みなのか知りたくても知る手段がない。どういう仕組みなんだ。その時から投票装置に執着していたかもしれない。
当時はもちろん真空管もない。基本的にメカと電気回路だけで作られたはずだが・・・
席にはどんなスイッチを配置しただろう？
ボタンじゃなくても良いはずだ。トグルスイッチのようにONが固定できても良い。
投票機本体はモーターでぐるぐる回して、数取器のような仕組みで、多数ある入力がONになると1ずつ加算するような、手回し計算機のような仕組みだったのではないか、と今ごろになって想像している。
（ご参考）WikiPediaで「押しボタン式投票」
日本の国会（参議院）では採用されている。
・・・・・・・・・・
そのあと自分なりに考えていたのは、
これはもちろんICを使う前提で、
カウンターにパルスを入れたら単純にできるだろうと思ったわけ。
実験でカウンターICのクロック端子をちょっと触るとパラパラと数字が進む。これだ、と。
但しチャタリングが有るから、それは対策しないとダメ。
同時押しはどうする？ いくらなんでも人間の操作で全く同時押しってあるだろうか？
ICの世界では、相当な高速で反応するから、全くの同時押しなんてないだろうと思ったわけ。
但し、信号が重なってしまうと区別がつかなくなるから、微分回路で「押した瞬間だけ」パルスがカウンタに入力されるようにしないといけない。
このあたりでカウンタ方式は怪しくなってきた。
パチンコの球を数える、いわゆるジェットカウンターも、どういう仕組だろうと考えていたことがある。
なにしろ、中身を見る機会なんてなかった。ずいぶん後になって中身を見たが、球の流れるレーンがあって、光センサーで球を検知して数えている。
中身を見る前は、さっきの微分回路みたいな感じで数えているのかなと勝手に考えていた。
投票装置の妄想
2025.07.09
昔から、どんな仕組みだろうと考えている物・・・
TV番組で観客がボタンを一つずつ持って、質問にYESと思う人はボタンを押すと、その集計結果が表示される。
まあ、わからんけどな。TV番組の演出の都合で、（投票とは無関係に）操作されているかもしれないけど。
それは置いといて、純粋に投票を集計する仕組みを考察する。
真面目にリレーやICを並べて作ると、投票人数によっては相当な規模の回路になることは予想される。
そこでシーケンサ（PLC）を利用するのが適当と考えられる。これなら入力はたくさん増設できる。
ラダープログラムは、ひとりずつに自己保持回路を設ける。同じ回路を並べるから、おそらく単純な記述で済むのだろうと想像する。（自分は古い世代のPLCしか知らない）
BASIC風に書けば、FOR I=1 TO 100 といった記述もたぶん可能なのだろう。
拡張、応用を考慮すれば、投票者が増えても柔軟に対応できるように作られていることが理想的である。
それと、投票の開始／締切とリセットが必要。
投票開始前や締め切った後に投票ボタンを押しても反応しないようにする。
次の投票に備えて、集計結果をゼロに戻すリセット。
これらは司会者やスタッフが操作する。
集計結果をリアルに表示するか、あるいは、OPEN THE PRICE !のようにもったいぶってじわじわ表示するかは、演出の都合があると思う。
リアルに表示する、というのは押した時にすぐ反応して数字が増えていく感じ。欽ちゃん仮装大賞みたいに、ボタンを押すと即時グラフに反映するやつだ。
残念ながら合格ラインに届かず、子どもが泣き出した。「みんな一生懸命頑張ったのにねぇ～」とか言うと、ポロッと一票投じられて、またポロ、ポロと入って合格してしまうという展開。
じわじわ表示するのは、集計が終わりました。結果を見てみましょう！という流れで、1の位から上位に向かって、数字がくるくる回りながら徐々に表示する。期待感を煽っている。
それで、回路の話に戻るけど、
入力を覚えておく回路はさっき書いた通りで、一回押せば同じ人が何回押してもそれ以上反応しない。バスの降車ボタンと同じ。
それを数える回路はどうしたら良いか。シーケンス回路、ラダーで記述するには。
ラダーは今までそれなりに経験はあるけど、こんな数える回路は意外と考えたことはない。たぶん便利な機能があるのだろうけど。
マイコンだったらどうか。
入力ポートがたくさんあって、たとえば100点以上ある。8bitで13個以上のバッファがあって、順次高速でスキャンしながら入力をメモリに取り込む。
一度でもONを検知したら、メモリ上にはONのフラグbitを保持する。
あとは1になったフラグを数えていくだけなので、単純にできる。
どちらかというとマイコンに慣れているので、マイコンのほうが作りやすい。（個人的には）
取りこぼしは無いか、というのは最も注意すべきところ。十分に高速なマイコンを使い、できるだけ短い周期で取り込む。
’80年代のクイズ番組だとZ80だったかもしれないが、それでも十分だったかも。
投票ボタンまでの配線が長いので、ノイズで誤作動しないようにするのは大事な所。あまりにも短いパルスは受け付けようにフィルタを入れる。
※追記
シーケンサ（PLC）の場合
ONになったビット数を数える命令があるそうだ。
TV番組で観客がボタンを一つずつ持って、質問にYESと思う人はボタンを押すと、その集計結果が表示される。
まあ、わからんけどな。TV番組の演出の都合で、（投票とは無関係に）操作されているかもしれないけど。
それは置いといて、純粋に投票を集計する仕組みを考察する。
真面目にリレーやICを並べて作ると、投票人数によっては相当な規模の回路になることは予想される。
そこでシーケンサ（PLC）を利用するのが適当と考えられる。これなら入力はたくさん増設できる。
ラダープログラムは、ひとりずつに自己保持回路を設ける。同じ回路を並べるから、おそらく単純な記述で済むのだろうと想像する。（自分は古い世代のPLCしか知らない）
BASIC風に書けば、FOR I=1 TO 100 といった記述もたぶん可能なのだろう。
拡張、応用を考慮すれば、投票者が増えても柔軟に対応できるように作られていることが理想的である。
それと、投票の開始／締切とリセットが必要。
投票開始前や締め切った後に投票ボタンを押しても反応しないようにする。
次の投票に備えて、集計結果をゼロに戻すリセット。
これらは司会者やスタッフが操作する。
集計結果をリアルに表示するか、あるいは、OPEN THE PRICE !のようにもったいぶってじわじわ表示するかは、演出の都合があると思う。
リアルに表示する、というのは押した時にすぐ反応して数字が増えていく感じ。欽ちゃん仮装大賞みたいに、ボタンを押すと即時グラフに反映するやつだ。
残念ながら合格ラインに届かず、子どもが泣き出した。「みんな一生懸命頑張ったのにねぇ～」とか言うと、ポロッと一票投じられて、またポロ、ポロと入って合格してしまうという展開。
じわじわ表示するのは、集計が終わりました。結果を見てみましょう！という流れで、1の位から上位に向かって、数字がくるくる回りながら徐々に表示する。期待感を煽っている。
それで、回路の話に戻るけど、
入力を覚えておく回路はさっき書いた通りで、一回押せば同じ人が何回押してもそれ以上反応しない。バスの降車ボタンと同じ。
それを数える回路はどうしたら良いか。シーケンス回路、ラダーで記述するには。
ラダーは今までそれなりに経験はあるけど、こんな数える回路は意外と考えたことはない。たぶん便利な機能があるのだろうけど。
マイコンだったらどうか。
入力ポートがたくさんあって、たとえば100点以上ある。8bitで13個以上のバッファがあって、順次高速でスキャンしながら入力をメモリに取り込む。
一度でもONを検知したら、メモリ上にはONのフラグbitを保持する。
あとは1になったフラグを数えていくだけなので、単純にできる。
どちらかというとマイコンに慣れているので、マイコンのほうが作りやすい。（個人的には）
取りこぼしは無いか、というのは最も注意すべきところ。十分に高速なマイコンを使い、できるだけ短い周期で取り込む。
’80年代のクイズ番組だとZ80だったかもしれないが、それでも十分だったかも。
投票ボタンまでの配線が長いので、ノイズで誤作動しないようにするのは大事な所。あまりにも短いパルスは受け付けようにフィルタを入れる。
※追記
シーケンサ（PLC）の場合
ONになったビット数を数える命令があるそうだ。
