接地工事、絶縁耐圧試験をするということは(電験三種法規)

接地工事の目的は、異常な高電圧が印可された場合に大地に電流が流れるように、であるかと思います。

1.電気設備技術基準にて、接地抵抗値の上限が規制されています。

2.その一方で、電線路の絶縁抵抗の下限値も規制されています。

つまり電線路は、1で事故発生の際の被害が起きにくいように、2で損失が少なくなるように、といったように絶縁抵抗の上限下限が規制されている、と考えてよいのでしょうか？

教えてください。

質問者からの補足コメント

• 質問は、これら二つで絶縁抵抗の上限下限が規制されている、と考えてよいのでしょうか？
  
  という事です。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/10/31 21:45

• 

  ありがとうございます。
  とても勉強になります。＼(^_^)／
  
  接地を「電路と大地との導通をとること」と勘違いしていました。
  外箱、鉄台と大地との導通の抵抗に関する事だったのですね。
  
  読んでいてよく理解できない事があります。
  添付図のように変圧器A、Bがあったとします。
  それぞれの変圧器A、Bの低圧側を接地してあります。
  
  ＞高圧→低圧の変圧器における低圧側接地のみです。それ以外の場所で接地してはいけません。
  とありますが、変圧器Bの高圧側は、変圧器のAの低圧側に相当しますので、変圧器Bから見たら高圧側、低圧側両方が接地されていることになるような気がします。
  「変圧器の高圧側、低圧側両方接地されたものもある」という事になってしまいますが、うな気がしたこの辺りどう考えたら良いのでしょうか？
  
  教えてください。
  (法規を勉強し始めたばかりの良くわかっていない素人の質問です。)

  
  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/11/02 01:40

• 高圧、低圧、特別高圧の言葉の定義、法規を勉強していて出てきました。
  
  >変圧器での混触事故による低圧側回路の対地電圧の抑制のために施されるものです。(高圧側の回路は非接地であり、対地電圧がかなり高い)
  
  考えても考えても、この一文が理解することが出来ません。
  仮に、添付図左上のような変圧器があり、それが混触した場合（右上）、下段にあるような回路図が形成されて、低圧側の負荷に高電圧（6.6kV）が印加されるような気がしてしまいます。
  
  となると、「混触した場合、低圧側回路が接地されていても、低圧側の対地電圧は抑制されない（高圧が印加される）」事になってしまいます。
  どうして、低圧側が接地されていると、高圧側の電圧が印加される事なく抑制されるのでしょうか？
  教えてください。<(_ _)>

  
  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/11/04 21:09

• コンデンサのインピーダンス　Z=1/(2×π×50×10^-6)j=-3185j [Ω]
  コンデンサと接地抵抗の合成インピーダンス　Z´=√(-3185^2+50^2)≒3185 [Ω]
  電流　I=6600/Z´≒2 [A]
  
  コンデンサでの電圧降下　Vc=I×Z=6370 [V]
  接地抵抗での電圧降下　Vb=I×50=100 [V]
  
  コンデンサでの電圧降下が遥かに大きくなりました。
  この計算から「混触したときの低圧側の線の対地電圧」がわかるのでしょうか？
  （すみません。ここに至ってもまだわかっていない状態です。(^-^;）
  
  ふと思ったのですが、薄青色のように短絡してあると「低圧側の負荷」の方には電流は流れていかないような気がします。
  理論の勉強の際に「短絡してある方に電流が流れる（負荷の方は流れない）」と教わった覚えがあります。

  No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2017/11/05 22:14

• 先程の補足投稿で画像を添付するのを忘れていました。
  その為の補足投稿です。

  
    補足日時：2017/11/05 22:27

No.6 ベストアンサー 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/11/06 07:34

#5です。

きちんと計算していますね。

一番右下の図を見ると接地してある部分から上が導線になっていますが、実際には変圧器のコイルがありますね。
ここが100Vの電源とみなせます。
大地を0Vとすると、接地抵抗で100V上がり、電源部分で100Vあがっています。合計200V。
(二つの電圧上昇分は位相がずれていますので本来はこの計算は間違っているのですが正しく計算しても200Vを超えることはありません)

低圧側負荷の上の線の対地電圧はせいぜい200Vです。
ちゃんと対地電圧が抑制されています。

この回答へのお礼

大変勉強になりました。
本当にありがとうございます。(^▽^)

お礼日時：2017/11/07 07:47

No.5 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/11/04 22:06

#4です。

補足に対する回答。

まず、回路図をきちんと描くことです。
右下の図ではコンデンサが変な位置についています。これをきちんと書きましょう。
コンデンサは電線と大地間で形成されます。これをそのまま書くのは難しいで電源と大地の間として書いてもまあ、いいでしょう。
その場合、あくまで電源-大地間にコンデンサが着いています。
質問者の回路図だとそれが明確ではありません。
コンデンサはもう少し上に書きましょう。

質問者の疑問に答えるにはこのコンデンサの持つインピーダンスの大きさがどれくらいかわかっていないと答えようがありません。
電線-大地間の容量はμFオーダーのものです。1μF,50Hzの場合のこのコンデンサの持つインピーダンスを計算してみましょう。

そしてB種接地の抵抗値を50Ωとでもしてこの二つのインピーダンスを比較してみましょう。
この二つに流れる電流はほぼ等しくなるはずなので、それを計算して抵抗での電圧降下を計算してみましょう。
すると混触したときの低圧側の線の対地電圧がわかります。

これくらいの計算は一度やっておかないと身につきません。
実際にやっておくとB種接地の大きさがなぜあのような複雑な決まりごとになっているか見えてくるかもしれません。

追記
高圧線の持つ静電容量は電線の種類や距離などに変わってきます。そのため、低圧側の対地電圧を所定の値にするために必要なB種接地の上限値は需要家ごとに異なります。
この値は供給元でしかわからないため、需要家には必ず供給元からB種接地の上限値が伝えられています。
私の管理するところは変電所に隣接しているためこの容量は非常に小さく、B種接地の上限値は高めに設定されています。

No.4 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/11/03 21:49

#3です。

電験3種の勉強をされているのであれば"高圧","低圧"の定義を知りませんか。
変圧器の"高圧","低圧"は電圧の高い、低いではありません。
交流の場合
高圧：600V超 7,000V以下
低圧：600V以下
です。(直流の場合は600V→750V)

B種接地を行うのは"高圧"から"低圧"に変換する変圧器の"低圧"側です。
"特別高圧"から"高圧"の場合は対象外です。

No.3 回答者： rnakamra 回答日時： 2017/11/01 07:58

>これら二つで絶縁抵抗の上限下限が規制されている、と考えてよいのでしょうか？

上限値の大きさが下限値の大きさよりも小さいなんて何か意味があるの?

電線路は基本大地から絶縁、そう決まっています。
電線路を設置するのは特別高圧を除けばB種接地、つまり高圧→低圧の変圧器における低圧側接地のみです。それ以外の場所で接地してはいけません。これは変圧器での混触事故による低圧側回路の対地電圧の抑制のために施されるものです。(高圧側の回路は非接地であり、対地電圧がかなり高い)

実際、低圧の回路を変圧器から切り離すと低圧側のすべての電路は大地から絶縁されます。低圧側の絶縁抵抗は変圧器から切り離さないと測定できません。

No.2 回答者： kawano_medaka 回答日時： 2017/10/31 23:20

２についてのの質問ですが、一般的な回答です。

電路の絶縁に限定した考えかたは、電路からの漏れ電流を抑制する目的で、
特に高電圧のケーブル等の場合は、質問の内容に合致しているかと思います。漏れ電流によるジュール熱は絶縁体の劣化を進めますし、最悪絶縁破壊に至ります。低圧の場合は安全上の配慮を重視するべきかと思います。

No.1 回答者： kawano_medaka 回答日時： 2017/10/31 07:24

1,2共に安全上の問題です。

１は大地電位の上昇の抑制、2は地絡電流の抑制のためです。