地絡保護とは
地絡保護は、電路が大地につながる地絡事故を検知して除去する保護です。

地絡は、電路が大地につながる事故です。線同士の短絡と混同せず、どこへ電流が流れ出たかを考えると、地絡保護の検知対象が見えます。
| 機器・条件 | 役割・判断 |
|---|---|
| ZCT(零相変流器) | 零相電流を検出 |
| ZPD(零相基準入力装置) | 零相電圧を検出 |
| GR(地絡継電器) | 零相電流の大きさで地絡を検出 |
| DGR(地絡方向継電器) | 零相電圧と零相電流の位相で構内・構外を判別 |
| 遮へい層の接地線 | ZCTの電源側で接地→ZCTに通さない/負荷側で接地→ZCTに通して接地 |
基本の仕組み

正常時には往きと戻りの電流が対応していても、一部が大地へ流れるとその関係が崩れます。零相変流器は、このような地絡に関わる電流の情報を保護装置へ伝えます。
地絡保護には零相電流や零相電圧などを利用する方式があり、方向を判別するものもあります。設備の接地方式や保護範囲に合う方式を読むことが重要です。
地絡電流が必ず大きく、過電流保護だけで十分に検出できるとは限りません。短絡保護と地絡保護を別項目で確認する理由がここにあります。
零相電流と地絡方向

ZCTは複数線をまとめて通し、健全時には打ち消し合う電流の差を零相電流として検出します。高圧地絡では電流が小さい場合があり、通常の過電流継電器だけでは見逃すことがあります。
GRは零相電流の大きさで動作し、DGRはZPD(零相基準入力装置)の零相電圧と零相電流の位相で事故方向を判別します。構内の高圧ケーブルが長く対地静電容量が大きいと、構外の地絡でGRが不要動作するおそれがあるため、DGRを使います。
試験に出る
- 地絡は電路が大地につながる事故である。
- 零相変流器などで地絡に関わる電流を検出する。
- 零相電流・零相電圧を利用する方式がある。
- 地絡電流は過電流保護だけで検出できるとは限らない。
- 短絡保護と地絡保護は別に考える。
- DGRはZCTの零相電流とZPDの零相電圧を入力とし、構外の地絡による不必要動作(もらい事故)を防ぐ。
- ケーブル遮へい層の接地線は、ZCTより電源側で接地するならZCTに通さず、負荷側で接地するならZCTに通してから接地する。
重要な言葉
- 地絡
- 電路が大地につながる事故。
- 地絡継電器
- 地絡を検知して動作する保護継電器。
- 零相変流器
- 地絡に関わる電流を検出する変流器。
- 零相基準入力装置
- ZPD。地絡時の零相電圧を検出し、地絡方向継電器(DGR)へ入力する装置。
- 地絡方向継電器
- DGR。零相電圧と零相電流の位相から、地絡が構内か構外かを判別する継電器。
確認問題
確かめよう地絡と線間短絡を区別する着眼点は?
事故の経路。大地につながるか、電線同士につながるかを見ます。
地絡は、電路が大地につながる事故である。
地絡電流は必ず大きく、過電流保護だけで十分に検出できる。
地絡方向継電器(DGR)は、零相電流だけで地絡の方向を判別する。
地絡検出に用いられる機器は?
ZCTより電源側で高圧ケーブルの遮へい層を接地する場合の接地線の施工として適切なものは?
は、電路がにつながる事故です。線同士の短絡と混同せず、どこへ電流が流れ出たかを考えると、地絡保護の検知対象が見えます。
正常時には往きと戻りの電流が対応していても、一部が大地へ流れるとその関係が崩れます。は、このような地絡に関わる電流の情報を保護装置へ伝えます。
地絡保護にはやなどを利用する方式があり、方向を判別するものもあります。設備の接地方式や保護範囲に合う方式を読むことが重要です。
が必ず大きく、過電流保護だけで十分に検出できるとは限りません。短絡保護と地絡保護をで確認する理由がここにあります。
出典・参考資料
試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。
- 電気技術者試験センター:第一種 ↗
- 電気技術者試験センター:第二種 ↗
- 学科問題・解答と使用条件 ↗
- 電気技術者試験センター:第一種の学科出題範囲・受電設備の範囲 ↗
- 経済産業省:電気設備の技術基準の解釈 ↗(第17条・第24条(B種接地)、第37条(避雷器))
- JIS C 4620 キュービクル式高圧受電設備 ↗(適用範囲(CB形4000kVA以下、PF・S形300kVA以下))
編集:Pinternet Works · 更新日:
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