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電気の交流理論で、三相回路におけることです。地絡などで零相電圧や零相電流が発生しますが、その中で、零相分電圧(零相電圧?)と零相分電流(零相電流?)の測定方法を教えてください。また、参考になる文献やサイトなどがありましたら載せてくださると助かります。

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A 回答 (4件)

零相電流はZCT、零相電圧はGPTというもので測定します。

それぞれの原理をまなべば測定方法がわかると思います!

ZCTの原理ですが、通常のCTはご存知ですか?ご存知ならば話は早いのですが、通常のCTは電線1本を通して電流を測定しています。しかしZCTは3本の(3相の)電線を通しています。これによって、平常時はベクトル的に打ち消しあっているため、CT2次電流は零、地絡事故時は3相不平衡となるため、その不平衡分(つまり零相電流)がZCTの2次に流れとりだせます。

零相電圧についても同じで、GPTのオープンデルタというのを学んでいただくと分かりますが、3相の電圧を一つにとりこんでおり、平常時はベクトル的に零、地絡発生時は不平衡分の電圧が発生して零相電圧発生というメカニズムです。
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こちらのサイトも見てください。



参考URL:http://homepage2.nifty.com/kim12037/frame1.htm
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電力会社の変電所ではGPTを使いますが、自家用の分界点のPASやUGSで事故検出を行う場合は、GPTを開閉器に内蔵するわけには行かないので次の方法を取ります。


1.Io(零相電流)
 ZCTまたは3CTで回路的に各相を合成して取り出します。 ZCTの出力電流はいわゆる事故電流となり零相電流の3倍の値を良く使うようです。
2.Vo(零相電圧)
 自家用ではだいたいZPDを使うようです。これは高圧側はそれぞれ50pF程度のコンデンサを接続し、高圧側のコンデンサの接地側を一まとめにした上で0.01μFくらいのコンデンサ(低圧側)に接続します。実際の容量はメーカにより異なると思います。
低圧側のコンデンサには通常時0V、事故時はVoが発生します。
Voは一線完全地絡時に3810Vとして、この5%ないし10%を事故電圧として整定できるようになっていると思います
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一寸難しい内容ですが下記URLで



参考URL:http://homepage2.nifty.com/kim12037/hogo.pdf
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Q零相電圧「V0」は、負荷バランスによる電圧の不平衡や欠相では発生するの?

零相電圧「V0」は、負荷バランスによる電圧の不平衡や欠相では発生しないはずなのですが、理論的に証明出来ないでしょうか?
模擬回路で1次側に不平衡電圧つくり実験しましたが、3次巻線の対地電圧は不平衡になっているのに、V0は発生しません。
ちなみに1相を欠相させても、同じです。
Vr+Vs+Vt=V0=0とはなっていないように思われますが...

Aベストアンサー

回路図を見せてもらえませんか?

Voについては参考URLがよいと思います。

参考URL:http://www.actv.zaq.ne.jp/gaagc102/frame1.htm

Q零相電流と漏れ電流は別物ですか?

題記の通りなんですが、定義など御指導して頂ければ幸いです。

Aベストアンサー

No.1、No.2のymmasayanです。若干補足します。
No.3の方がおっしゃっているように、漏れ電流検出と同じ方法で零相電流は
検出できます。
しかし同じ検出方式が取れるといっても、漏れ電流と零相電流が同じ物だというわけでは
ありません。
漏れ電流があると零相変流器で検出されますがあくまでも漏れ電流です。
負荷に不平衡があった場合も本来の零相電流が検出されます。
同じ零相変流器で、全く違う二つの電流が測定できるわけです。

Q漏電遮断機とZCTの違いについて教えて下さい。

電気見習いです。
宜しくお願いします

Aベストアンサー

ZCTはCT(変流器)の一種です、零相変流器(Zero-phase Current Transformer)この頭文字でZCTです。
三相に対して一括して取り付け、どこか一線で地絡(漏電)が起きると三相のバランスが崩れ、その差が二次側電流として出てきます。
その電流で二次側に接続された地絡継電器が動作し遮断器をトリップします。

低圧の場合は機器を小さくできるため、配線用遮断器にZCTと継電器を組み込んで一体としたのが漏電遮断器です。
良い説明が無かったのですが、上から5番の「構造と動作」を開いてくださいPDFファイルです。
http://www.toshiba-tips.co.jp/common/html/tsel/shadan/shadandocu.htm
わかりづらいですが配線用遮断器に漏電検出装置を付けた物が漏電遮断器です。

高圧の場合は機器が大きくなるのでZCT・地絡継電器・遮断器の組み合わせで構成します。
低圧の場合でもZCT・地絡継電器(漏電リレー)の組み合わせで使うこともあります。

ここは三菱さんですが、クリックしていけば製品説明が出てきますので、とりあえず「どんな物?」というのを掴むには便利かも。
http://www.mitsubishielectric.co.jp/haisei/01sei/01sei_syou/index_sei_syou_kessen.htm

CT・ZCT・VT・EVTは総称して「計器用変成器」と呼びます。

ZCTはCT(変流器)の一種です、零相変流器(Zero-phase Current Transformer)この頭文字でZCTです。
三相に対して一括して取り付け、どこか一線で地絡(漏電)が起きると三相のバランスが崩れ、その差が二次側電流として出てきます。
その電流で二次側に接続された地絡継電器が動作し遮断器をトリップします。

低圧の場合は機器を小さくできるため、配線用遮断器にZCTと継電器を組み込んで一体としたのが漏電遮断器です。
良い説明が無かったのですが、上から5番の「構造と動作」を開いてくださいPDFファ...続きを読む

QEVT(GPT)の電圧比について

接地変圧器のEVT(GPT)についてなのですが

変圧比が
一次電圧6600/√3 [V] 二次電圧110/√3 [V] 三次電圧110/3 [V]
となることが理解できません。

二次電圧が110/√3 [V]なら、三次電圧も110/√3 [V]になるのではないんですか?

Aベストアンサー

質問の意味がよくわかりません。
物理的な意味なら

>二次電圧が110/√3 [V]なら、三次電圧も110/√3 [V]になるのではないんですか?

とありますが、
そういう電圧が出るような巻数比に造りこむのです。


使い方としての質問だった場合は
結線がY-Y-ブロークン△ に結線されています。

通常時は1次電圧が各相6kV/√3
2次電圧110/√3 3次電圧110/3となります。
2次はY結線で出力するので そのまま各相110/√3が出力されます。
3次は結線が開放三角(ブロークンデルタ)になっているので110/3がベクトルで合成されて0になります。

次に事故時は
例えば、1相(A相)が完全地絡したとします。
(A相が対地電圧と同じになると言うことです。)
1次回路 6kVの回路はA相電圧が6kV/√3→0になり、A-B間(ただしA相は対地電位と同じ)は6kV A-C間(A相は対地電圧と同じ)も6kV
(書きやすくするため6600Vを6kVと書いています)
となります。
1次回路の電圧がこうなるので

2次回路は a相電圧は0になり b電圧は110/√3 から√3倍になって110Vになります。
おなじように c電圧も110Vとなります。
また、ベクトルも1次側に従って変わります。

3次回路も素子の電圧が110/3から √3倍になって 110/√3になります。
a相電圧は0 b相、c相が110/√3 に上昇します。
ベクトルで考えると 角度が変わっているので合成すると ブロークンデルタの出力に110Vが発生することになります。

↓直接の説明ではありませんが、回路図とベクトルを良く見て考えてみてください。
http://www15.plala.or.jp/e-kuni/tiraku.pdf#search='%E9%9D%9E%E6%8E%A5%E5%9C%B0+%E5%9C%B0%E7%B5%A1'

質問の意味がよくわかりません。
物理的な意味なら

>二次電圧が110/√3 [V]なら、三次電圧も110/√3 [V]になるのではないんですか?

とありますが、
そういう電圧が出るような巻数比に造りこむのです。


使い方としての質問だった場合は
結線がY-Y-ブロークン△ に結線されています。

通常時は1次電圧が各相6kV/√3
2次電圧110/√3 3次電圧110/3となります。
2次はY結線で出力するので そのまま各相110/√3が出力されます。
3次は結線が開放三角(ブロークンデルタ)になってい...続きを読む

Q漏電遮断器の原理を教えて下さい

現在専門学校で電気を勉強しているものです。

漏電遮断器の原理がいまいちよく分かりません。

特に接地(アース)していないと漏電遮断器が働かないという根拠が分かりません

電気に詳しい方、教えていただけませんか?

Aベストアンサー

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと、電気が流れている電気製品で、電線の被服が破損して電気製品のボディーに接触したとします。この時破損した側の電線がアース側なら電位が同じなので何も起きません。また反対側でも電気製品のボディーが完全にゴムか何かの絶縁体の上に乗っていれば漏れ電流が流れないので漏電遮断機は働きません、あくまで遮断器のところを通る電流の差が規定値(50mA程度)を超えた場合のみ働きますから。ここでこの電気製品のボディーを地面に接触(アース)させると電流がボディーからトランスのアース側へと流れて漏電遮断機に流れるプラスマイナスの電流値に差が出て漏電遮断機が働くことになります。つまりこの意味で、アースしていないと漏電遮断機が働かないのであって、漏電遮断機そのものをアースする必要は全くなくまたそんな端子もありません。

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと...続きを読む

Q対地静電容量って

電気について勉強しているもの(電工2種の知識程度)です。
質問1 漏電と地絡は同じと解釈していいでしょうか?
質問2 対地静電容量という言葉がどうも理解できません、架空電線は大地から空気絶縁されていると思うんですが、本などでは大地から電線へコンデンサの記号を介して電流が流れるように見えるんですが、意味がわかりません、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

質問2 対地静電容量
コンデンサは導体と導体の間に絶縁物を入れたものです。
電線(導体)と大地(導体)の間に絶縁物(空気)を入れているのでコンデンサとなります。
 単位あたり(例えば1mあたり)静電容量としては小さくなりますが配電線など距離が長いので大きな値になったりします。
地面に対する静電容量というイメージでよいです。
ですので「大地から電線へコンデンサの記号を介して電流が流れるように見えるんですが」のその通りです。
電流が流れるかどうかは静電容量の大きさと電圧の大きさによります。

Q地絡方向継電器に使用するZPDの接続位置について

例として
高圧ケーブル~ZCT~LBS~第一受電室変圧器および第二受電室送り
の高圧回路においてZPD接続点を高圧回路の分岐後としても問題無いでしょうか?

Aベストアンサー

失礼しました、URLの訂正のみしておきます。

http://www.jyh.or.jp/yhguide/index.html
   ↓↓↓
http://www.fujielectric.co.jp/products/power_distribution_systems/catalog/doc/SC46.pdf


教科書的・テキスト的述べれば(2)の通りですので、これより推察してご質問に関しては「特に問題なし」です。



※こちらはどのアドバイスも実践的・応用的に述べていますので、文字表現だけでなく単線接続図や三線接続図が見えたらもっと早く収束かな?

QOVGR地絡過電圧継電器とDGRの併用使用の理由

構内第1柱にDGR(方向性地絡継電器)があり100m位離れたところにキュービクルがあるのですがそのなかにもOVGRがあります。OVGRは地絡時の零相電圧のみを検出しているのだと思いますが
なぜ機能がだぶっているものが必要なのでしょうか??第1柱のSOG(方向性)のみでケーブル以降の保護も出来ると思うのですが。ネットで見ると併用されるのが普通とありますがその理由がわかりません 勉強中の新人です よろしくお願いします

Aベストアンサー

DGRとOVGRは用途が違うと思います。この場合DGRは1構内1号柱に設置してあるとなっていますので、方向性PASのSOGのことを意味してるものと思います。これはご存知のように地絡が発生した場合、自家用側か他の自家用からのもらい事故かを判定し、当該自家用の地絡のみに働き、PASを開放し、配電への波及を防ぐものですね。
 一方OVGRは、質問者の言われるように地絡時の零相電圧を検出しますので、(自家用内の高圧地絡はDGRによって検出しPAS開放となるので)自家用の外側(配電)で発生した地絡を検出し、警報信号を出すと考えれば良いと思います。
 例えば構内に太陽光など発電機が設置されていれば、系統で地絡が発生し停電になっている時に、自家用内の発電機電源で逆潮流があれば、配電側で(停電になっているのに電気が送られ)事故が発生するので、OVGRの警報で発電機を停止させるようになっています。
 恐らくこの事業場では、(非常用でない)発電機が設置されているのではないでしょうか。

Q1線地絡電流の算出式が理解できません。

電気設備技術基準によりB種接地抵抗を算出しようとしています。
B種接地抵抗を求める場合に必要な1線地絡電流ですが
なぜ下記のような計算で求められますか?
高圧ケーブルの静電容量や周波数は必要ないのですか?
或いは計算していると消えるのでしょうか?
テブナンの定理で静電容量から算出すると思っていますが
下記のような式に到達しません。。。
========================================================
ケーブル以外の線路の1線地絡電流は I1 = 1 + ( VL / 3 - 100 ) / 150 [A]となります。

ケーブル線路の1線地絡電流は I1 = 1 + ( VL' / 3 - 1 / 2 )[A]となります。

V = 電路の公称電圧 / 1.1 [kV]
L = 同一母線に接続される高圧電路(ケーブルを除く)の電線延長 [km]
L' = 同一母線に接続される高圧電路(ケーブル)の電線延長 [km]

構内に敷設された架空電線またはケーブルの長さを上記計算式に代入すると、1線地絡電流値が算出できます。

電気設備技術基準によりB種接地抵抗を算出しようとしています。
B種接地抵抗を求める場合に必要な1線地絡電流ですが
なぜ下記のような計算で求められますか?
高圧ケーブルの静電容量や周波数は必要ないのですか?
或いは計算していると消えるのでしょうか?
テブナンの定理で静電容量から算出すると思っていますが
下記のような式に到達しません。。。
========================================================
ケーブル以外の線路の1線地絡電流は I1 = 1 + ( VL / 3 - 100 ) / 150 [A]となります。
...続きを読む

Aベストアンサー

ケーブル以外...V=6を代入すると電線延長125km以下では2A、125kmを超えるものでは75km又はその端数ごとに1A増えます。電線延長Lとは電線の長さの合計であり三相三線式では回線延長の3倍、単相2線式では回線延長の2倍になります。75kmで1Aというのは1線当たりの対地静電容量でいうと約0.01μF/kmに相当します。この値は1線地絡電流を実測した結果を基礎とし、これを60Hzに換算したものから決定されています。公称電圧6.6kVの高圧地中電線路の場合はV=6を代入すると、線路延長1.5km以下では2A、1.5kmを超えるものでは1km又はその端数ごとに1A増えます。この電圧階級のケーブルは一般に3芯ケーブルが使用されている実情から線路延長L'はケーブルの延長そのものを用い三相の場合でも3倍しない値を用いています。引用は電気技術Q&A第2集141頁参照。画像は先の参考資料を元にエクセルで作ったオリジナルをUPしたもので画素低減が自動的になり又、画像の全部が開示される訳でも無い様です。まだ下の部分も有るのですが切れております。
系統の静電容量、配電架線、柱上変圧器台数、これらの数値等は電力会社が持っているデータが無いと1線地絡電流計算エクセルの入力も正直出来ません。以上...参考にならない説明と思いますが、詳しくは本を見て下さい。

ケーブル以外...V=6を代入すると電線延長125km以下では2A、125kmを超えるものでは75km又はその端数ごとに1A増えます。電線延長Lとは電線の長さの合計であり三相三線式では回線延長の3倍、単相2線式では回線延長の2倍になります。75kmで1Aというのは1線当たりの対地静電容量でいうと約0.01μF/kmに相当します。この値は1線地絡電流を実測した結果を基礎とし、これを60Hzに換算したものから決定されています。公称電圧6.6kVの高圧地中電線路の場合はV=6を代入すると、線路延長1.5km以下では2A、1.5kmを超えるもの...続きを読む

Q地絡方向継電器の原理について

高圧受電している設備の管理を、ほんの少ししておる者です。

早速ですが、

高圧受電設備に一般的に設置される、「地絡方向継電器」の原理について、”電気を少しかじった人”に対して分かりやすく説明するには、どのようにしたら良いでしょうか。
(元々、私が説明するのが下手なせいもありますが。。^^;)

また、分かりやすく説明されているHPはありませんか?
(検索しましたが、なかなか見つかりません)

すみませんが、分かる方お願いします。m(__)m

Aベストアンサー

まず、VoとIoの考え方を教えてあげ、なぜそれらが地絡時に発生するのか?を理解する事が一番!
それから、具体的にRyにどのように入力し方向を見ているのか?というのを3線結線図を交えて教えてあげるのが一番ではないでしょうか?
以下のページはあまり詳しくありませんが、参考までに“O( ^ - ^〃 )O”


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