トランス２次側接地と漏電遮断器の関係

質問

まず回路の説明を致します。

3φ3W AC200V回路のUV相にダウントランス１（複巻）（200V/100V）、VW相にダウントランス２（複巻）（200V/120V）の2つのトランスを接続し、各々漏電遮断器を挟んだあと単相負荷（接地済）をぶら下げています。またトランス２次側は片相（0V相）をそれぞれ接地しています。（ホーロー抵抗付）
こういった回路で、トランス２次側を接地するのは漏電遮断器を働かす為当然だろうと思っていたのですが、ある人から接地なんかしたらアースがまわって漏電遮断器が無意味に落ちるからそんなことは非常識だと言われました。それぞれのトランスの１次側の相が違うこと、２次側の電圧が違うことを原因として説明されたんですが納得できず、じゃあトランスの２次側の片相を接地しなくても漏電遮断器は働くの？という疑問だけが残ってしまいました。
言葉だけでの説明ですので状況が分かりづらいかもしれませんが、単相トランス２次側の接地の有無とその理由について、どうかご助言いただけませんでしょうか？
宜しくお願いいたします。

回答No.8

kohrem · ベストアンサー

こんにちわぁ
まず私の考えた結論から言わせて頂きますと、以下の通り
(１)Ｔｒに字接地の必要はある
(２)Ｔｒ二次接地に制限抵抗は必要ない
(３)ＥＬＢの不必要動作については、恐らく・・・
　１．キュービクルでＤ種接地極がひとつしかなく全ての回路が共有している場合、当該回路以外の電路状態によってリークした電流による接地相の電圧上昇の為。
　２．Ｄ種接地線に迷走電流？等が流入するなどの為

次にそれぞれの理由ですが、
(１)・・・ＥＬＢの動作を確実にする為
(２)・・・
（２－１）他の方々が仰る通り制限抵抗がある場合の地絡電流は、
　　　回路電圧／（制限抵抗＋接地抵抗＋地絡抵抗）
であることから５００Ωの制限抵抗を入れた場合かなりの感度低下が予想される。
(２－２)Ｄ種接地抵抗規格値に準拠しようとした場合、規格値は１００Ω又は、0.5s遮断で５００Ω以下です。私の解釈では接地抵抗地というのは接地相と対地間の抵抗と考えていますので、それから言うと厳しいかもです。
（２－３）混触防止にならない（技術基準上は問題ありませんが、一応・・・）
(３)・・・理由は、前述したとおり
　　　　　ちなみに、一般的な対策としてはＥＬＢ専用の接地極をつくり接続する。

次に地絡線保護についてですが、基本的には地絡線も含めてＥＬＢで保護していると考えればＯＫかと。
低圧側の短絡電流を計算したことがありませんし、該当設備の電源側％Ｚがわかりませんので完全地絡時の電流はなんともいえませんが、何れにせよＥＬＢが即時遮断するので接地線が溶断するような熱量は発生しないかと・・・(^^;

あっちなみに、制限抵抗を設けるとして、その位置は本件の降圧変圧器のみですよね？
例えばそのキュービクルにＤ種接地が１つしかない時に下図で言いますと、
■当該変圧器の接地相はＸ点に接続
■当該変圧器の負荷側接地線はＹ点に接続
■その他変圧器回路の負荷側接地線もＢ点に接続

　－Ｘ－－制限抵抗－Ｙ－－Ｄ種接地極－－－－対地

こうですよね？
そうではなかった場合、例えばその他変圧器回路の負荷側接地線がＸ点なんかに接続したりなんかすると技術基準上及び感電防止の観点からまずいかもです・・・

以上ですー不明な点があれば再質下さいm(_ _)m

お礼

大変詳細に分かりやすいご説明、ありがとうございました！一つ一つ確認させていただいているところです。もう一度、実装置、規定集等とにらめっこして少しでも深く理解できるように努力してみます！

回答No.7

kent8585

こんばんは。
接地は奥が深いですよ。
制御回路はバッチリでも接地で落とし穴にはまったりしますよ。
機器の漏れ電流、静電気、雷サージ、ノイズ、なんかが絡んでくると、「どれを優先しよう・・安全？高価な機器を壊さないこと？機器の安定動作？、費用？」
もちろん「安全」なんでしょうが悩みますよ。

お礼

そうですね。接地は調べれば調べるほど奥が深いですよね。自分みたいな若造は本当にいつも悩まされます。安全についても、こっちをとればあれが・・・、あっちをとればそっちが・・・というので日々悩んでいます。
今回は度々ご貴重な情報、ありがとうございました！

回答No.6

noname#59315

＞２次側のＬ（１００Ｖ）が完全に地絡した時に0.2Ａ流れる選定で、２次側が100Vなら500Ωを使用しています。
●それじゃ接地抵抗は０Ωということですね？（笑）
Ｄ種接地では接地抵抗は１００Ω以下とされておりますが、通常接地棒を打ち込んだだけで１０Ω以下にすることは非常に厳しいです。
仮に接地抵抗を５０Ωとすれば、ホーロー抵抗がなくても完全地絡で２Ａしか流れません。
接地線の溶断を心配されているようですが、地絡点が漏電遮断器より負荷側ならば、漏電遮断器で保護されます。

●電灯負荷をつけるのは違法ということについて
日本では電力会社の供給規定により禁止されています。
これに違反すれば、さかのぼって高額の違約金を請求されます。
これは、電灯負荷（照明器具はもちろんのこと、動力負荷以外の家庭用の電気機器全て）に供給する電気の品質（許容電圧、電圧変動率）が、動力負荷に対するそれに比べて厳しいがために、それだけの投資がなされているからです。

補足

＞●それじゃ接地抵抗は０Ωということですね？（笑）
社内ならともかく、客先の電源ですので、万一接地抵抗が10Ω以下だったら・・・という考えの下で付けております。仮に10Ω以下だったとすれば、10A以上流れる可能性がありますよね？10Aくらいでは2sq以上の電線が簡単に損傷することもないでしょうが・・・
自分の表現の悪さと誤記（B種とD種を書き損じたり）にあきれていますが、もう一度書くと、あくまで今までは漏電遮断器の故障等によって接地線が保護できない場合に地絡電流値を制限する目的で入れているのです。0.2Aにしておけば通常漏電遮断器（感度電流30mA）は動作に問題無いと思ったからです。
但し接地抵抗の合成による漏電遮断器の動作不安定になる可能性というのは頭から薄れていました。本来の漏電遮断器の設置目的からいうと、感電の危険性が大きい場所でのホーロー抵抗の接地はマズイかもしれないと考えを新たにしております。

＞●電灯負荷をつけるのは違法ということについて

弊社は別補足にも書きましたように、液晶関連装置の製造を行っております。社内のことをネット上で書くのが嫌だったので詳しいことは逸らしましたが、製造しております工場の契約種別は、当然”低圧電力”ではなく”産業用電力A（高圧電力A）”となっています。よってご心配には至りません。装置をお納めしている客先も当然言わずもがなです。

回答No.5

kent8585

こんばんは。
どのような設備か把握していませんので、あまり自信がありませんが補足に対して回答させていただきます。
守秘上、設備名称まで記載できないのだと思いますので、設備の仕様と回答が一致しない場合はご了承ください。

＞ホーロー抵抗は直列接続です。接地線保護のため付けています。本来Ｂ種接地されているべきなので必要無いのかもしれませんが、装置を納入した客先の電源のアースへ戻す（ある意味ブラックボックス）ため、自装置内でも保護しています。

客先の設備が盤に収納されていてＤ種接地工事されているのなら、電源ラインのＥ（緑）に納入する装置の接地線を接続しても問題ありません。
その場合Ｄ種接地になりますが、低圧／低圧トランスなのでＢ種接地でなくてもＯＫです。
（法令では明記ナシ、指針ではＥＬＢ単独接地などいろいろあったとおもいますが・・）

＞接地線に流れる電流値を漏電遮断器（感度30mA）が働く0.2A程度になるように、また電圧、電流に対して十分に持つ容量にて選定し取り付けています。

たぶん２次側のＬ（１００Ｖ）が完全に地絡した時に
0.2Ａ流れる選定だと思います。
人が感電した場合や絶縁不良による漏電、火災などの事故を防止する為の漏電遮断器ですのでホーロー抵抗が邪魔になり安定動作に疑問があります。

お礼

すみません。レスの順番を間違った為、とんちんかんな補足をしてしまいました。ホーロー抵抗が邪魔になるかもしれない理由については理解しました。

補足

度々のご回答、ありがとうございます。

＞守秘上、設備名称まで記載できないのだと思いますので、設備の仕様と回答が一致しない場合はご了承ください。

当方液晶関連装置のメーカーですので、客先は日本をはじめ、韓国、台湾、中国など幅広いです。日本であれば安心ですが、特に中国は色々と不安なもので・・・

＞たぶん２次側のＬ（１００Ｖ）が完全に地絡した時に0.2Ａ流れる選定だと思います。

そのとおりです。２次側が100Vなら500Ω、容量は100V×0.2A=20Wの上のランクの25W程度を使用しています。

＞人が感電した場合や絶縁不良による漏電、火災などの事故を防止する為の漏電遮断器ですのでホーロー抵抗が邪魔になり安定動作に疑問があります。

ホーロー抵抗が邪魔になるというところが理解できないのですが、上記のように感度電流30mAより大きい0.2A流れるように選定しているので漏電遮断器の動作には問題ないと思って設計しております。お手数ですが理由を教えていただけませんか？宜しくお願いします。

回答No.4

noname#59315

＃２さんの回答どおりだと考えます。

なお、１次側の電線と２次側の電線が近接していて誘導が無視できないような場合は、アースを経由して漏電遮断器が誤作動するケースがあり得るかも知れません（１次側はＢ種接地されているとして）。

ホーロー抵抗を通しての接地ですが、「接地線に流れる電流値を漏電遮断器（感度30mA）が働く0.2A程度になるように」とのことですが、ホーロー抵抗と地絡抵抗との組み合わせによって、地絡電流が低く抑えられて、感度電流に達しない恐れも出てきますので、不要だと考えます。

ところで、これに電灯負荷をつけるのは違法であることはご承知でしょうね？

補足

すみません。補足順が#5さんのほうを先に書いてしまった為とんちんかんな補足になってしまいました。

＞ホーロー抵抗と地絡抵抗との組み合わせによって、地絡電流が低く抑えられて、感度電流に達しない恐れも出てきますので、不要だと考えます。

確かに地絡抵抗との合成になってしまうと30mAに達しない恐れがありますね。ではこの場合ホーロー抵抗を取ったとして接地線は大丈夫なのでしょうか？

＞ところで、これに電灯負荷をつけるのは違法であることはご承知でしょうね？

すみません。勉強不足でそこまで把握していませんでした。至急確認を取ろうと思います。

ありがとうございました。

回答No.3

noname#59315

トランス２次側について、トランス１とトランス２のV相は接続するのでしょうか？
「トランス２次側は片相（0V相）をそれぞれ接地」ということは、その場合V相を接地すると考えていいですか？

補足

すみません。書き方が悪いかもしれませんが、ＵＶＷ相はトランス１次側の２００Ｖ側の相を表したつもりです。トランスの２次側はＬ（１００Ｖ）、Ｎ（０Ｖ）といったところでしょうか。

回答No.2

kent8585

＞トランス２次側は片相（0V相）をそれぞれ接地

接地して問題ありません。接地して漏電遮断器で保護するのが基本的な回路です。

＞（ホーロー抵抗付）

接地線に直列接続でしょうか？状況が把握できないので、なんとも言えませんが、ホーロー抵抗は不要だと思います。片相（０Ｖ相）を直接接地して下さい。

＞トランスの２次側の片相を接地しなくても漏電遮断器は働くの？

漏電遮断器の安定動作は期待できません。

注）資格、電力会社との契約に問題ない場合のお話ですよ。

補足

ありがとうございます。
ホーロー抵抗は直列接続です。接地線保護のため付けています。本来Ｂ種接地されているべきなので必要無いのかもしれませんが、装置を納入した客先の電源のアースへ戻す（ある意味ブラックボックス）ため、自装置内でも保護しています。接地線に流れる電流値を漏電遮断器（感度30mA）が働く0.2A程度になるように、また電圧、電流に対して十分に持つ容量にて選定し取り付けています。

回答No.1

noname#59315

回路構成がよく判りません。
なんとか工夫して図化できませんか？

補足

すみません。
CADやExcelファイルを貼り付けたりは出来ないですよね？表現のしようが・・・
三相回路のUV相とVW相にそれぞれ絶縁トランスを設け、その２次側にELBをかまして負荷をぶら下げている、という一般的な回路なのですが・・・