PAS（高圧気中負荷開閉器）に付属するDGR（地絡方向継電器）の試験や接地抵抗測定では、接地抵抗計の接続方法を誤ると予期しない動作をすることがあります。特に3極法による測定でZ1端子とZ2端子を取り違えた場合、なぜPASが開放するのか疑問に感じる人も少なくありません。この記事では、接地抵抗計の電圧・電流の測定原理と、端子接続ミスによって保護装置が動作する理由をわかりやすく解説します。
PASとDGRが接地抵抗測定で関係する理由
PASは高圧受電設備に設置される機器で、地絡事故などの異常を検出した場合に回路を遮断する役割があります。DGR（地絡方向継電器）は、地絡電流の大きさだけではなく、電流と電圧の方向関係を判断して地絡を検出します。
高圧設備では、万一の地絡事故が発生した場合に感電や設備損傷を防ぐ必要があります。そのため、接地の状態や地絡検出回路は非常に重要です。
接地抵抗測定は、単に接地線の抵抗値を測るだけではなく、測定方法によっては設備の保護回路に影響を与える可能性があります。
接地抵抗計の3極法の基本原理
接地抵抗計の3極法では、一般的にE（接地極）、P（電圧極）、C（電流極）の3本の電極を使用します。
| 端子 | 役割 |
|---|---|
| E | 測定対象となる接地極 |
| P | 電圧測定用の補助極 |
| C | 電流を流すための補助極 |
接地抵抗計は、C極から大地へ測定電流を流し、その電流によって発生した電圧をP極で測定します。そして、オームの法則（R＝V/I）によって接地抵抗を計算します。
つまり、接地抵抗計は「既知の電流を流す」「発生した電圧を測る」という方法で抵抗値を求めています。
PASのZ1・Z2端子の役割
PASやDGR関連の接地回路では、Z1・Z2など複数の接地端子が存在します。これらは単なる接続端子ではなく、それぞれ異なる回路や接地経路につながっています。
一般的にDGRでは、零相電圧（ZPDなどによる検出）や零相電流の検出回路と関連して接地状態を監視しています。そのため、測定器を接続する端子を間違えると、本来想定していない回路へ測定電流や測定電圧が加わることがあります。
特にZ1とZ2は似た名称ですが、同じ意味の端子ではありません。接続先を誤ると、測定器が正常に抵抗値を測るだけでなく、保護継電器の入力条件を変化させる可能性があります。
Z2ではなくZ1へ接続するとPASが開放する仕組み
3極法による測定では、接地抵抗計が測定のために微小な交流電流を流します。本来接続すべきでない端子へ測定線を接続すると、その電流がDGRの検出回路側へ流れ込む場合があります。
DGRは、地絡が発生したと判断する条件を監視しています。もし測定電流によって零相電流や零相電圧の検出条件が成立すると、実際には事故が発生していなくても「地絡発生」と判断することがあります。
その結果、DGRが動作し、PASの開放指令が出ることがあります。つまり、端子間違いによって「測定しているつもりの電流」が保護装置にとっては「地絡電流のような信号」として認識された可能性があります。
なぜ測定者は間違いに気付かなかったのか
接地抵抗測定では、測定器の表示自体は正常に見える場合があります。これは、接地抵抗計が接続された回路を基準に計算しているためです。
例えば、本来測定すべき接地極ではなく別の接地経路を測定していても、抵抗値らしい数値が表示されることがあります。そのため、数値が出たことだけで正しい測定ができたとは判断できません。
また、保護装置が動作するまで異常に気付かないケースもあります。接地抵抗測定では、端子確認や回路確認を事前に行うことが重要です。
接地抵抗測定で注意すべきポイント
PASやDGRが関係する設備で測定を行う場合は、一般的な接地抵抗測定以上に注意が必要です。
- 測定前に端子名称と接続図を確認する
- Z1・Z2など似た端子を思い込みで接続しない
- DGRやPASの試験手順をメーカー資料で確認する
- 測定による保護装置動作の可能性を考慮する
- 必要に応じて停電状態で作業する
特に高圧設備では、測定器の接続ミスが設備停止や事故につながる可能性があります。測定値だけではなく、測定方法そのものが正しいか確認することが大切です。
まとめ｜Z1・Z2接続ミスによるPAS開放は測定電流が保護回路を刺激するため
PAS（DGR）の接地抵抗測定でZ2へ接続すべきところをZ1へ接続すると、接地抵抗計が流す測定電流や測定電圧が、本来とは異なる回路へ影響する可能性があります。
接地抵抗計は電流を流して電圧を測定し、オームの法則から抵抗値を求める機器です。その測定電流がDGRの検出回路に入り込むと、実際の地絡と似た状態として判断され、PASが開放することがあります。
接地抵抗測定では「抵抗値が表示されたから正しい」ではなく、「正しい端子へ正しい方法で接続したか」を確認することが最も重要です。
コメント