高圧6600V非接地方式の1線地絡電流の流れ｜EVT（接地形計器用変圧器）の役割を解説

高圧6600V配電系統では、地絡事故が発生した際の電流の流れを理解することが重要です。特に非接地方式では、1線地絡が発生した場合にどのような経路で地絡電流が流れるのか、EVT（接地形計器用変圧器）がどのような役割を持つのかが重要なポイントになります。

非接地方式は、地絡時の電流を小さく抑えることができる一方で、異常状態の検出や保護方式について正しく理解する必要があります。

この記事では、高圧6600V非接地方式における1線地絡時の電流経路、EVTの働き、実際の系統での考え方について分かりやすく解説します。

高圧6600Vの非接地方式とは

高圧配電系統で使用される非接地方式とは、変圧器の中性点を直接大地へ接続しない方式のことです。つまり、通常運転時には電源側と大地の間に明確な接地経路を設けていません。

この方式では、1線が地絡しても大きな短絡電流が流れにくいという特徴があります。そのため、地絡が発生しても直ちに系統を停止させず、継続運転できる場合があります。

例えば、6600Vの三相3線式配電線で1相が地面や機器の金属部分に接触した場合でも、接地抵抗や系統の静電容量による小さな電流が主に流れることになります。

非接地方式で1線地絡した場合の電流経路

非接地方式で1線地絡が発生すると、地絡した相から大地を経由して電源側へ戻る電流経路が形成されます。ただし、直接的な中性点接地がないため、流れる電流は限定的です。

実際には、送電線やケーブルと大地との間に存在する静電容量を通じて電流が流れます。この電流は一般的に充電電流や静電容量電流と呼ばれます。

つまり、非接地方式では「地絡したから大きな電流が流れる」のではなく、「系統が持つ対地静電容量を経由した小さな地絡電流が流れる」と考えることが重要です。

EVT（接地形計器用変圧器）の役割

EVT（Earthing Voltage Transformer）は、非接地方式の高圧系統で地絡を検出するために使用される機器です。主な目的は、零相電圧を検出して地絡状態を把握することです。

非接地方式では、中性点が直接接地されていないため、大きな地絡電流を利用して保護継電器を動作させることが難しくなります。そのため、EVTによって地絡時に発生する電圧変化を検出します。

例えば、通常時は三相の電圧バランスによって零相電圧はほぼ0Vですが、1線地絡が発生すると系統の電位関係が変化し、零相電圧が発生します。この変化を利用して地絡警報や保護動作を行います。

1線地絡時にEVT経由で電流が流れるという考え方

「配電変電所のEVT経由で地絡電流が流れる」という表現については、少し注意が必要です。EVT自体が通常の地絡電流の主な帰路になるわけではありません。

EVTは主に電圧検出用の変圧器であり、地絡電流を流すための接地装置ではありません。地絡時の電流は、系統の対地静電容量や接地設備などによって決まります。

一方で、EVTの一次側中性点には接地抵抗などが設けられる場合があり、その接地経路を通じて零相電流が流れる構成もあります。そのため、設備構成によって電流経路は異なります。

非接地方式と接地方式の違い

非接地方式を理解するには、接地方式との違いを見ると分かりやすくなります。

高圧6600Vの需要設備では、設備の重要度や安全性、保護協調の考え方によって適切な接地方式が選択されます。

非接地方式は地絡時の影響を抑えられる反面、異常状態を長時間放置すると他の相への絶縁破壊につながる可能性があるため、監視や警報が重要になります。

高圧6600V非接地方式の地絡を理解するポイント

高圧6600V非接地方式では、1線地絡時に流れる電流は一般的な短絡事故のような大電流ではありません。そのため、電流値だけではなく零相電圧などの情報を利用して異常を検出します。

EVTはその検出に重要な役割を果たしますが、「EVTを通って大きな地絡電流が流れる」と単純に考えると誤解につながります。

実際の電流経路を理解するには、系統の中性点接地方式、EVTの結線、接地抵抗、ケーブルの対地静電容量などを総合的に確認することが必要です。

まとめ

高圧6600Vの非接地方式で1線地絡が発生した場合、地絡電流は系統の対地静電容量などを経由して流れます。非接地方式では中性点が直接接地されていないため、大きな地絡電流は流れません。

EVTは地絡時に発生する零相電圧を検出するための重要な設備ですが、通常は地絡電流を流すための経路そのものではありません。

したがって、非接地方式の地絡現象を理解する際は、「EVTで検出する仕組み」と「実際に地絡電流が流れる経路」を分けて考えることが重要です。