接地システム
電気設備または電力供給システムでは、 接地システム or 接地システム 安全性と機能性を目的として、その設備の特定の部分を地球の導電性表面に接続します。 基準点は地球の導電性表面、または船舶では海面です。 接地システムの選択は、設置の安全性と電磁適合性に影響を与える可能性があります。 接地システムの規制は国や電気システムの各部分によって大きく異なりますが、多くは以下に説明する国際電気標準会議の勧告に従っています。
この記事では、電源の接地のみについて説明します。 他の接地システムの例を記事へのリンクとともに以下に示します。
- 落雷から構造物を保護するには、雷を構造物を通過させるのではなく、接地システムを通って接地棒に誘導します。
- 単線アースの一部として、低ワット電力の供給や電信線などに使用される電力線と信号線が返されます。
- 無線では、大型モノポール アンテナのグランド プレーンとして。
- ダイポールなど、他の種類の無線アンテナの補助電圧バランスとして。
- VLF および ELF 無線のグランド ダイポール アンテナの給電点として。
電気接地の目的
保護接地
英国における「接地」とは、保護導体を使用して設備の露出した導電性部分を、地表に接触する電極に接続された「主接地端子」に接続することです。 あ 保護導体 (PE) (として知られています) 機器の接地線 故障状態において、接続されたデバイスの露出した導電性表面をアース電位に近づけることにより、感電の危険を回避します。 障害が発生した場合、接地システムによって電流が大地に流れることができます。 これが過剰な場合、ヒューズまたは回路ブレーカーの過電流保護が動作し、それによって回路が保護され、露出した導電性表面から障害によって引き起こされる電圧が除去されます。 この切断は現代の配線慣行の基本原則であり、「電源の自動切断」(ADS) と呼ばれます。 最大許容地絡ループ インピーダンス値と過電流保護装置の特性は、これが速やかに発生し、過電流が流れている間に導電性表面に危険な電圧が発生しないことを保証するために、電気安全規制で厳密に指定されています。 したがって、保護は電圧の上昇とその持続時間を制限することによって行われます。
代替は 多層防御 – 強化絶縁または二重絶縁など – 複数の独立した故障が発生して危険な状態にさらされる必要がある場合。
機能接地
A 機能アース 接続は電気的安全以外の目的を果たし、通常の動作の一部として電流が流れる場合があります。 機能接地の最も重要な例は、電力供給システムの中性線であり、電源の接地電極に接続された電流が流れる導体です。 機能アース接続を使用するデバイスの他の例には、サージ抑制器や電磁干渉フィルターなどがあります。
低電圧システム
最も幅広いクラスのエンドユーザーに電力を供給する低電圧配電ネットワークでは、接地システムの設計における主な関心事は、電気製品を使用する消費者の安全と感電からの保護です。 接地システムは、ヒューズや残留電流装置などの保護装置と組み合わせて、人の電位に対する相対的な電位が通常約 50 V に設定されている「安全な」しきい値を超える金属物体に人が触れないよう最終的に保証する必要があります。
システム電圧が 240 V ~ 1.1 kV の電力ネットワークでは、公的にアクセスできるネットワークではなく、主に産業/鉱山機器/機械で使用されており、接地システムの設計は安全の観点から家庭用ユーザーと同様に重要です。
ほとんどの先進国では、接地接点付きの 220 V、230 V、または 240 V ソケットが第二次世界大戦の直前か直後に導入されましたが、国によって人気にかなりのばらつきがありました。 米国とカナダでは、120 年代半ばより前に設置された 1960 V 電源コンセントには、一般にアース (アース) ピンがありませんでした。 発展途上国では、現地の配線慣行によりコンセントの接地ピンに接続できない場合があります。
電源アースがない場合、アース接続が必要なデバイスは電源ニュートラルを使用することがよくありました。 一部は専用のアース棒を使用していました。 多くの 110 V 機器には、「ライン」と「ニュートラル」の区別を維持するための極性プラグが付いていますが、機器のアースに電源ニュートラルを使用することには大きな問題が生じる可能性があります。 「ライン」と「中性線」がコンセントまたはプラグで誤って逆になったり、中性点とアースの接続が失敗したり、不適切に取り付けられたりする可能性があります。 中性線の通常の負荷電流であっても、危険な電圧降下が発生する可能性があります。 これらの理由から、現在ではほとんどの国で専用の保護アース接続が義務付けられており、これはほぼ世界的に普及しています。
誤って通電した物体と電源接続の間の障害経路のインピーダンスが低い場合、障害電流が非常に大きくなり、回路の過電流保護装置 (ヒューズまたは回路ブレーカー) が開いて地絡を解消します。 接地システムが機器のエンクロージャと電源帰路の間に低インピーダンスの金属導体を提供しない場合 (TT の個別接地システムなど)、故障電流は小さくなり、必ずしも過電流保護デバイスが動作するわけではありません。 このような場合、アースに漏れる電流を検出して回路を遮断するために残留電流検出器が設置されます。
IECの用語
国際規格 IEC 60364 では、XNUMX 文字のコードを使用して、接地配置の XNUMX つのファミリーを区別しています。 TN, TT, IT.
最初の文字は、アースと電源装置 (発電機または変圧器) の間の接続を示します。
- "T" — 点とアースの直接接続 (ラテン語: terra)
- "I" — おそらく高インピーダンスを経由する場合を除いて、どの点もアース (絶縁) に接続されていません。
XNUMX 番目の文字は、アースまたはネットワークと供給される電気機器の間の接続を示します。
- "T" — アース接続は、通常はアース棒を介して、アース (ラテン語: terra) へのローカル直接接続によって行われます。
- "N" — アース接続は電源によって供給されます N独立した保護アース (PE) 導体として、または中性線と組み合わせてネットワークに接続します。
TN ネットワークの種類
で TN 接地システムでは、発電機または変圧器の点の XNUMX つがアース (通常は三相システムのスター点) に接続されます。 電気機器の本体は、変圧器のこのアース接続を介してアースに接続されます。 この構成は、特にヨーロッパにおける住宅用および産業用の電気システムの現在の標準です。
消費者の電気設備の露出した金属部分を接続する導体は、と呼ばれます。 保護アース。 三相システムでスター点に接続する導体、または単相システムで戻り電流を流す導体を、と呼びます。 ニュートラル (N)。 TN システムには XNUMX つの変種が区別されます。
- TN-S
- PE と N は別個の導体であり、電源の近くでのみ一緒に接続されます。
- TN-C
- 組み合わされた PEN 導体は、PE 導体と N 導体の両方の機能を果たします。 (通常は配信ネットワークのみに使用される 230/400v システム上)
- TN−C−S
- システムの一部では、結合された PEN 導体が使用されており、ある時点で個別の PE ラインと N ラインに分割されます。 結合された PEN 導体は通常、変電所と建物への入口ポイントの間に発生し、アースと中性線はサービス ヘッド内で分離されます。 英国では、このシステムは次のように呼ばれています。 保護多重接地 (PME)これは、PEN 導体が断線した場合の感電のリスクを軽減するために、中性点とアースを組み合わせた導体を多くの場所で実際のアースに接続することが行われているためです。 オーストラリアとニュージーランドの同様の制度は、 複数の接地されたニュートラル (MEN) そして北米では、 マルチ接地ニュートラル (MGN).
TN-S 電源と TN-CS 電源の両方を同じ変圧器から取得することが可能です。 たとえば、一部の地下ケーブルのシースが腐食して良好なアース接続が提供できなくなるため、高抵抗の「不良アース」が見つかった住宅は TN-CS に変更される可能性があります。 これは、ニュートラルが障害に対して適切に堅牢である場合にのみネットワーク上で可能であり、変換が常に可能であるとは限りません。 開回路 PEN は、遮断部の下流でシステムアースに接続されている露出した金属に全相電圧を印加する可能性があるため、PEN は故障に対して適切に強化されている必要があります。 別の方法は、ローカル アースを提供して TT に変換することです。 TN ネットワークの主な魅力は、低インピーダンスのアース パスにより、ラインと PE 間の短絡が発生した場合に、高電流回路での自動切断 (ADS) が簡単に行えることです。これは、LN または L-PE 障害に対して同じブレーカーまたはヒューズが動作し、地絡の検出に RCD が必要ないためです。
TTネットワーク
で TT (Terra-Terra) 接地システムでは、消費者のための保護接地接続はローカル接地電極 (Terra-Firma 接続と呼ばれることもあります) によって提供され、発電機には別の独立した接地電極が設置されています。 両者の間には「アース線」はありません。 障害ループのインピーダンスはより高く、実際に電極のインピーダンスが非常に低い場合を除き、TT 設備には最初のアイソレータとして常に RCD (GFCI) が必要です。
TT アース システムの大きな利点は、他のユーザーの接続機器からの伝導干渉が低減されることです。 TT は、干渉のない接地の恩恵を受ける通信サイトなどの特殊な用途に常に好まれてきました。 また、TT ネットワークは、中立線が壊れた場合でも重大なリスクを引き起こすことはありません。 さらに、電力が頭上に配電されている場所では、倒れた木や枝などによって架空配電導体が破損した場合でも、接地導体が活線状態になる危険はありません。
RCD が登場する以前の時代では、TT 接地システムは一般用途には魅力的ではありませんでした。その理由は、ラインと PE 間の短絡の場合に信頼性の高い自動切断 (ADS) を配置することが困難だったからです (同じブレーカーを使用する TN システムと比較して)。またはヒューズは、LN または L-PE 障害の場合に動作します)。 しかし、残留電流装置がこの欠点を軽減するため、すべての AC 電源回路が RCD 保護されている場合には、TT 接地システムがより魅力的なものになりました。 一部の国 (英国など) では、低インピーダンスの等電位ゾーンをボンディングによって維持することが現実的ではない場合、移動住宅や一部の農業施設への電源などの重要な屋外配線がある場合、または高故障電流が発生する場合に推奨されます。燃料貯蔵所やマリーナなど、他の危険を引き起こす可能性があります。
TT 接地システムは日本全土で使用されており、ほとんどの産業環境で RCD ユニットが使用されています。 これにより、高周波ノイズを接地導体に通過させる実質的なフィルタを備えた可変周波数ドライブやスイッチモード電源に追加の要件が課される可能性があります。
ITネットワーク
で IT ネットワークでは、配電システムはアースにまったく接続されていないか、高インピーダンス接続のみがあります。
比較
TT | IT | TN-S | TN-C | TN-CS | |
---|---|---|---|---|---|
地絡ループインピーダンス | ハイ | 最高 | ロー | ロー | ロー |
RCD の方が良いですか? | 有り | 無し | オプション | いいえ | オプション |
現場に接地電極が必要ですか? | 有り | 有り | いいえ | いいえ | オプション |
PE導体のコスト | ロー | ロー | 最高 | 最低 | ハイ |
ニュートラルが壊れる危険性 | いいえ | いいえ | ハイ | 最高 | ハイ |
安全性 | 食の安全 | 安全性が低い | 最も安全な | 最も安全ではない | 食の安全 |
電磁妨害 | 最低 | 最低 | ロー | ハイ | ロー |
安全上のリスク | 高ループインピーダンス(ステップ電圧) | 二重故障、過電圧 | 壊れたニュートラル | 壊れたニュートラル | 壊れたニュートラル |
Advantages | 安全で信頼性の高いです | 運用継続性、コスト | 最も安全な | 費用 | 安全性とコスト |
その他の用語
多くの国の建物に関する国家配線規則は IEC 60364 の用語に従っていますが、北米 (米国およびカナダ) では、「機器の接地導体」という用語は分岐回路上の機器の接地線と接地線を指し、「接地電極導体」は接地棒 (または同様のもの) をサービス パネルに接続する導体に使用されます。 「接地された導体」はシステムの「中性」です。 オーストラリアとニュージーランドの規格では、Multiple Earthed Neutral (MEN) と呼ばれる修正された PME 接地システムが使用されています。 中性点は各消費者サービスポイントで接地されており、これにより LV ラインの全長に沿って中性点の電位差が効果的にゼロになります。 英国およびイギリス連邦の一部の国では、位相中性アースを意味する「PNE」という用語が、XNUMX 本 (非単相接続の場合はそれ以上) の導体、つまり PN-S が使用されていることを示すために使用されます。
抵抗接地ニュートラル (インド)
HT システムと同様に、抵抗接地システムも、LT システムに対する中央電力局の規制に従ってインドの鉱山に導入されています (1100 V > LT > 230 V)。 スター中性点の固体接地の代わりに、適切な中性点接地抵抗 (NGR) が間に追加され、接地漏れ電流が最大 750 mA に制限されます。 故障電流制限があるため、ガスが多い鉱山にとってより安全です。
漏電が制限されているため、漏電保護の最高制限は入力 750 mA のみです。 固体接地システムでは漏れ電流が短絡電流に達する可能性がありますが、ここでは最大 750 mA に制限されています。 この制限された動作電流により、漏れリレー保護の全体的な動作効率が低下します。 鉱山における感電に対する安全性を確保するために、効率的で最も信頼性の高い保護の重要性が高まっています。
このシステムでは、接続されている抵抗がオープンになる可能性があります。 これを回避するために、抵抗を監視する追加の保護が導入され、障害が発生した場合に電源が切断されます。
漏電保護
アース 漏洩電流が人体を通過すると、人体に非常に有害となる可能性があります。 電気製品や機器による偶発的な感電を避けるために、漏電が一定の制限を超えた場合に電源を遮断するために漏電リレーや漏電センサーが使用されます。 漏電ブレーカーはその目的で使用されます。 電流検出ブレーカーは RCB/RCCB と呼ばれます。 産業用途では、漏電リレーは、CBCT(コア平衡変流器)と呼ばれる別個のCT(変流器)とともに使用され、CBCTの30次側を介してシステムの漏れ電流(零相電流)を検出し、リレーを動作させます。 この保護はミリアンペアの範囲で機能し、3000 mA ~ XNUMX mA に設定できます。
アース接続チェック
アースコアに加えて、配電/機器供給システムから別個のパイロットコア p が実行されます。 アース接続チェック装置は電源側に固定されており、アース接続を継続的に監視します。 パイロット コア p はこのチェック デバイスから開始され、通常、移動する鉱山機械 (LHD) に電力を供給する接続トレーリング ケーブルを通って動作します。 このコア p はダイオード回路を介して配電端でアースに接続され、チェック装置から開始される電気回路が完成します。 車両へのアース接続が切断されると、このパイロット コア回路が切断され、電源側に固定された保護装置が作動し、機械への電力が遮断されます。 このタイプの回路は、地下鉱山で使用されるポータブル重電機器には必須です。
プロパティ
費用
- TN ネットワークは、各消費者のサイトでの低インピーダンスのアース接続のコストを節約します。 このような接続 (埋め込み金属構造) は、 保護地球 IT および TT システムで。
- TN-C ネットワークは、個別の N 接続と PE 接続に必要な追加の導体のコストを節約します。 ただし、中性線が破損するリスクを軽減するには、特別なタイプのケーブルとアースへの多数の接続が必要です。
- TT ネットワークには、適切な RCD (地絡遮断器) 保護が必要です。
安全性
- TN では、絶縁不良により大きな短絡電流が発生し、過電流遮断器またはヒューズが作動して L 導体が切断される可能性が非常に高くなります。 TT システムでは、地絡ループのインピーダンスが高すぎてこれを実行できない、または高すぎて必要な時間内に実行できない可能性があるため、通常は RCD (以前の ELCB) が使用されます。 以前の TT 設備にはこの重要な安全機能が欠けている可能性があり、CPC (回路保護導体または PE) と、おそらく人の手の届く範囲にある関連金属部品 (露出導電部品および外部導電部品) が故障時に長時間通電される可能性があります。これは本当に危険な状況です。
- TN-S および TT システム (および分割点を越えた TN-CS) では、追加の保護のために残留電流デバイスを使用できます。 民生用機器に絶縁欠陥がない場合、方程式は次のようになります。 IL1+IL2+IL3+IN = 0 が成立し、この合計がしきい値 (通常 10 mA ~ 500 mA) に達するとすぐに RCD は電源を切断できます。 L または N と PE の間の絶縁不良は、高い確率で RCD をトリガーします。
- IT および TN-C ネットワークでは、残留電流デバイスが絶縁不良を検出する可能性ははるかに低くなります。 TN-C システムでは、異なる RCD 上の回路のアース導体間または実際のアースとの接触による不要なトリガーに対して非常に脆弱になるため、その使用は現実的ではありません。 また、RCD は通常、中性コアを分離します。 TN-C システムでこれを行うのは安全ではないため、TN-C 上の RCD はライン導体のみを遮断するように配線する必要があります。
- アースと中性点が結合されているシングルエンド単相システム (TN-C、および結合された中性点とアースコアを使用する TN-CS システムの一部) では、PEN 導体に接触の問題がある場合、ブレークを越えた接地システムのすべての部分が L 導体の電位まで上昇します。 不平衡な多相システムでは、接地システムの電位は、最も負荷がかかっている線路導体の電位に向かって移動します。 ブレークを超えたニュートラルの電位のこのような上昇は、 中立反転。 したがって、TN-C 接続は、固定配線よりも接触問題が発生する可能性が高いプラグ/ソケット接続やフレキシブル ケーブルを経由してはなりません。 ケーブルが損傷した場合にもリスクがありますが、同心ケーブル構造と複数の接地電極を使用することで軽減できます。 ニュートラルの喪失による(わずかな)リスクが「接地された」金属加工を危険な可能性まで高めることと、真のアースとの良好な接触に近接することによる感電リスクの増大のため、英国では TN-CS 電源の使用が禁止されています。キャラバンサイトやボートへの海岸供給、農場や屋外の建築現場での使用は強くお勧めしません。そのような場合は、すべての屋外配線を RCD と別個の接地電極で TT にすることをお勧めします。
- IT システムでは、単一の絶縁欠陥によって、アースに接触している人体に危険な電流が流れる可能性は低いです。これは、そのような電流が流れるための低インピーダンス回路が存在しないためです。 ただし、最初の絶縁欠陥により IT システムが事実上 TN システムに変化し、その後 XNUMX 番目の絶縁欠陥により危険な人体電流が発生する可能性があります。 さらに悪いことに、多相システムでは、線路導体の XNUMX つがアースに接触すると、他の相コアが中性点電圧ではなく、アースに対する相間電圧まで上昇します。 IT システムは、他のシステムよりも大きな過渡過電圧も経験します。
- TN-C および TN-CS システムでは、中性点とアースを組み合わせたコアと大地との間の接続には、通常の状態でもかなりの電流が流れる可能性があり、中性点が壊れた状況ではさらに多くの電流が流れる可能性があります。 したがって、主要な等電位ボンディング導体は、これを念頭に置いてサイズを決定する必要があります。 TN-CS の使用は、ガソリン スタンドなど、多くの埋設金属や爆発性ガスが存在する状況ではお勧めできません。
電磁両立性
- TN-S および TT システムでは、消費者は低ノイズでアースに接続されており、戻り電流と導体のインピーダンスの結果として N 導体に現れる電圧の影響を受けません。 これは、一部の種類の通信および測定機器では特に重要です。
- TT システムでは、各消費者はアースへの独自の接続を持ち、共有 PE ライン上の他の消費者によって引き起こされる可能性のある電流に気づきません。
法規制
- 米国電気規格およびカナダ電気規格では、配電変圧器からの給電には中性線と接地線を組み合わせたものが使用されますが、構造内では別々の中性線と保護接地線が使用されます (TN-CS)。 中性点は、顧客の断路器の供給側でのみアースに接続する必要があります。
- アルゼンチン、フランス (TT)、オーストラリア (TN-CS) では、お客様は独自のアース接続を用意する必要があります。
- 日本では PSE 法が適用され、ほとんどの設備で TT アースが使用されます。
- オーストラリアでは、多重接地中性線 (MEN) 接地システムが使用されており、AS 5 のセクション 3000 で説明されています。LV の顧客の場合、これは街路の変圧器から敷地内までの TN-C システムであり (中性点はこのセグメントに沿って複数回接地されています)、主配電盤から下は施設内の TN-S システムです。 全体として見るとTN-CS方式です。
- デンマークの高電圧規制 (Stærkstrømsbekendtgørelsen) とマレーシアの 1994 年電気条例では、すべての消費者は TT 接地を使用する必要があると規定されていますが、まれに TN-CS が許可される場合もあります (米国と同じ方法で使用されます)。 大企業になるとルールが異なります。
- インドでは、中央電力局規則、CEAR、2010 年規則 41 に従って、接地、三相 3 線システムの中性線、および 4 相 2 線システムの追加の 3 本目の線が規定されています。 接地は 42 つの別々の接続で行われます。 適切な接地が行われるように、接地システムには少なくとも 5 つ以上のアース ピット (電極) が必要です。 規則 250 に従い、XNUMX V を超える XNUMX kW を超える負荷を伴う設置には、地絡または漏電の場合に負荷を分離する適切な漏電保護装置を備えなければなりません。
アプリケーション例
- 英国の地中電力ケーブル配線が普及している地域では、TN-S システムが一般的です。
- インドでは、LT 供給は通常 TN-S システムを通じて行われます。 中性点は配電変圧器で二重接地されています。 中性線とアースは、配電架空線/ケーブル上で別々に実行されます。 架空線用の別の導体とケーブルの外装がアース接続に使用されます。 アースを強化するために、追加のアース電極/ピットがユーザー側に設置されます。
- ヨーロッパのほとんどの現代住宅には TN-CS 接地システムが採用されています。 中性点と接地の組み合わせは、最も近い変電所と引込線 (メーターの前のヒューズ) の間に発生します。 これ以降、すべての内部配線で別々のアース芯と中性芯が使用されます。
- 英国の都市部および郊外の古い住宅では、TN-S 電源が使用される傾向があり、アース接続は地下の鉛と紙のケーブルの鉛シースを通じて行われます。
- ノルウェーの古い家では IT システムが使用されていますが、新しい家では TN-CS が使用されています。
- 一部の古い住宅、特に残留電流遮断器や有線ホーム エリア ネットワークが発明される前に建てられた住宅では、社内 TN-C 配置が使用されています。 これは推奨されない方法です。
- 実験室、医療施設、建設現場、修理作業場、移動式電気設備、およびエンジン発電機を介して電源が供給されるその他の絶縁欠陥のリスクが高い環境では、多くの場合、絶縁変圧器から供給される IT 接地設備が使用されます。 IT システムの XNUMX つの故障の問題を軽減するには、絶縁変圧器はそれぞれ少数の負荷のみを供給し、絶縁監視装置で保護する必要があります (コストの関係で、通常は医療、鉄道、または軍事 IT システムでのみ使用されます)。
- 追加の PE 導体のコストがローカルアース接続のコストを上回る遠隔地では、TT ネットワークが一部の国で一般的に使用されており、特に古い物件や田舎では、倒れた木の枝などによる頭上の PE 導体の破損により安全が脅かされる可能性があります。 個々の施設への TT 供給は、個々の施設が TN-CS 供給に適さないと考えられるほとんどの TN-CS システムでも見られます。
- オーストラリア、ニュージーランド、イスラエルでは TN-CS システムが使用されています。 ただし、現在の配線規則では、さらに、各顧客は水道管ボンド (金属製の水道管が消費者の敷地内に入る場合) と専用の接地電極の両方を介して個別にアースに接続する必要があると規定されています。 オーストラリアとニュージーランドでは、これは複数接地ニュートラル リンクまたは MEN リンクと呼ばれます。 この MEN リンクは、取り付けテストの目的で取り外し可能ですが、使用中はロック システム (ロックナットなど) または 3000 つ以上のネジのいずれかによって接続されます。 MEN システムでは、中立の完全性が最も重要です。 オーストラリアでは、新たに設置する場合、濡れたエリアの下にある基礎コンクリート補強をアース導体 (ASXNUMX) に接着する必要があり、通常はアースのサイズが大きくなり、バスルームなどのエリアに等電位面が提供されます。 古い設備では水道管のボンドだけが残っていることも珍しくなく、そのままで問題ありませんが、更新工事を行う場合には追加の接地電極を設置する必要があります。 保護接地線と中性線は、消費者の中性線 (電力メーターの中性線接続の顧客側にある) まで結合されます。この点を超えると、保護接地線と中性線は分離されます。
高電圧システム
一般の人々がアクセスしにくい高電圧ネットワーク (1 kV 以上) では、接地システム設計の焦点は安全性よりも、供給の信頼性、保護の信頼性、短絡が発生した場合の機器への影響に重点が置かれています。 電流経路のほとんどがアースを介して閉じられているため、接地システムの選択によって大きな影響を受けるのは、最も一般的な相対接地短絡の規模だけです。 配電変電所に設置される三相 HV/MV 変圧器は配電ネットワークの最も一般的な電源であり、中性点の接地の種類によって接地システムが決まります。
中性点接地には次の XNUMX つのタイプがあります。
- 固体接地中性線
- 発掘されたニュートラル
- 抵抗接地されたニュートラル
- 低抵抗接地
- 高抵抗アース
- リアクタンス接地されたニュートラル
- 接地変圧器(ジグザグ変圧器など)の使用
固体接地中性線
In 固体 or 直接に 接地されたニュートラル、変圧器のスターポイントは地面に直接接続されています。 このソリューションでは、地絡電流が閉じるための低インピーダンス パスが提供され、その結果、地絡電流の大きさは三相故障電流と同等になります。 中性点はグランドに近い電位のままであるため、影響を受けていない相の電圧は、故障前の電圧と同様のレベルのままです。 そのため、このシステムは絶縁コストが高い高圧送電網でよく使用されています。
抵抗接地されたニュートラル
短絡地絡を制限するために、中性点、変圧器のスター点とアースの間に追加の中性点接地抵抗 (NGR) が追加されます。
低抵抗接地
抵抗が低い場合、故障電流制限は比較的高くなります。 インドでは、中央電力局規則、CEAR、50 年規則 2010 に従って、露天掘り鉱山では 100 A に制限されています。
発掘されたニュートラル
In 発掘された, 分離された or フローティングニュートラル IT システムの場合と同様、スター ポイント (またはネットワーク内の他のポイント) とアースは直接接続されていません。 その結果、地絡電流には閉じられる経路がなく、その大きさは無視できます。 ただし、実際には、故障電流はゼロにはなりません。回路内の導体、特に地下ケーブルには、大地に対して固有の静電容量があり、これにより比較的高いインピーダンスの経路が形成されます。
絶縁された中性点を備えたシステムは、地絡が発生した場合でも動作を継続し、中断のない供給を提供できます。
継続的な地絡の存在は、重大な安全上のリスクを引き起こす可能性があります。電流が 4 A ~ 5 A を超えると、電気アークが発生し、故障が解消された後もアークが持続する可能性があります。 そのため、これらは主に、信頼性の必要性が高く、人間との接触の可能性が比較的低い、地下および海底ネットワーク、および産業用途に限定されています。 複数の地下フィーダーを備えた都市配電ネットワークでは、容量性電流が数十アンペアに達する可能性があり、機器に重大なリスクをもたらします。
故障電流が低く、その後もシステム動作が継続されるという利点は、故障位置の検出が難しいという固有の欠点によって相殺されます。