配電線路での一線地絡（単相地絡）とは、電力供給システムにおいて発生する故障の一つです。特に、フィーダが1回線しかない場合の地絡に関する保護システム（ZCTやEVT）の動作について理解することは、事故防止やシステムの安定運用にとって重要です。本記事では、地絡電流の流れやZCTとEVTがどのように機能するのかについて詳しく解説します。
一線地絡の仕組みとその影響
一線地絡は、配電線路の1つの相線が地面と接触し、故障が発生する現象です。この場合、通常は地絡電流が大地を通じて流れることになります。特に、1回線しかないフィーダの場合、地絡が発生すると、どのように電流が流れ、どのように保護装置が反応するかを理解することが重要です。
地絡電流は、故障点から大地を通り、別の相の静電容量を通じてEVT（Earth Voltage Transformer）側にも分流します。このため、EVT側にも電流が流れる可能性があります。
ZCTとEVTによる地絡電流の感知
ZCT（Zero-Sequence Current Transformer）は、地絡電流を検出するために使用される保護装置で、特に一線地絡を迅速に感知し、回路を遮断する役割を果たします。ZCTは、線路上で流れる電流を検出し、その電流の変化をもとに異常を検知します。
一方、EVTは地絡時に大地を通じて流れる電流を監視し、異常を感知するために使われます。この場合、地絡電流がEVT側にも流れると、EVTはその差電流を感知し、適切な反応を示します。EVT側に流れる電流が非常に小さい場合、その差電流分はZCTでは感知できないことがあります。
地絡電流がEVT側に流れる場合のZCTの感知能力
ZCTは、基本的には線路上の電流を感知します。地絡電流がEVT側に流れる差電流分は、ZCTでは感知できる場合もありますが、その大きさが非常に小さい場合、ZCTはそれを感知しきれないことがあります。EVT側で流れる電流が小さければ、ZCTはほとんどその差電流を感知できないため、誤動作を防ぐためには、EVTとZCTの連携を適切に設計することが求められます。
そのため、地絡が発生した際にZCTとEVTが協力して正確に電流を感知し、回路遮断が行えるように、設計時には十分な調整が必要です。
まとめ
配電線路における一線地絡時の保護は、ZCTとEVTがどのように機能するかによって大きく影響されます。地絡電流がEVT側に流れる場合、その差電流が非常に小さいとZCTでは感知しにくいため、設計時に適切な調整が求められます。ZCTとEVTを適切に組み合わせて、効率的な保護が実現できるようにすることが重要です。
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