でんきメモ

高圧CVケーブルシースの絶縁抵抗測定

高圧CVケーブルシースの呼び名
・CVケーブルシース
・金属遮へい層
・銅テープ遮へい
・ケーブルのシールドアース

DC500V~1000Vで測定
1MΩ以上・・良
1MΩ未満・・不良
(1000V ÷ 1mA = 1MΩ)

ZCTとGRの役割とは?

ZCTで零相電流を見て、その信号をGRが検出し、地絡が発生しているかどうかを監視する。
なのでZCTとGRだけでも、ZCT以降の受電設備や負荷側での地絡事故は検出できる。

高圧CVケーブルのシースアースが接地されていない場合

芯線、銅テープ、対地間に、静電容量に反比例する電位差が生じる。
静電誘導による誘導電圧が生じ、人が触った場合、電撃を受ける。
芯線を流れる電流により銅テープに渦電流が発生、発熱、ケーブル絶縁劣化を生じさせる。
耐電圧試験時、試験機がトリップしてしまう可能性。

CVケーブルのシースアースの役割とは?

サブ変電所送りのCVケーブルにおいて、シースアースが⇒受電盤側⇒ZCT⇒サブ変電所の方向でZCTをくぐっていれば、サブ変電所内での地絡と、送り出しケーブルでの地絡、2つが検出でき、受電盤においてGR継電器を用いたVCBやLBSでの切り離しが可能。

ただし、CVケーブルのシールドアースのZCTへのくぐらせ方によっては、送りケーブル部分の地絡が検知されないことがある。

この状態において、送りケーブル部分で地絡が起こると、送りGRは動作せず、上流の電源側のDGRが動作してしまい、全館停電を起こす可能性がある。

DGR付きPAS、UGSがない場合

東電借室(借室電気室)から需要家電気室へ高圧が供給される。
東電借室内のAS2次側から需要家電気室VCB2次側までの地絡保護が必要。
ケーブルシースアースを以下のようにZCTにくぐらせる。
この画像のZCT部分は高圧ケーブル引き込み、VCT1次側部分である。
UGSやPASがある需要家においては引き込み部分にZCTは無い。

ZCTは受電盤内、シースアースは主変ZCTのkからlへ通している

この場合、サブ変電所までのケーブルで発生した地絡は保護対象。
また、サブ変電所内の電気設備にて地絡が発生した場合も保護対象。

ZCTは受電盤内、シースアースはサブ変電所にて接地

この場合、サブ変電所までのケーブルで発生した地絡は保護対象。
また、サブ変電所内の電気設備にて地絡が発生した場合も保護対象。

ZCTは受電盤内、シースアースは主変ZCTに通していない

この場合、サブ変電所内の電気設備にて地絡が発生した場合のみ保護対象。
サブ変電所までのケーブルで発生した地絡は、地絡電流がZCTを往復するため、保護対象外。

地絡継電器の設置場所について

■受電盤に地絡継電器と開閉器があり、サブ変電所に送電している場合。
サブ変電所内の地絡とケーブル地絡を保護する目的で設置する。
サブ変電所内の地絡だけ保護したいのであれば、継電器はサブ変電所へ設置する。

■サブ変電所内の地絡保護を目的とする場合
サブ変電所に地絡継電器を設置し、制御電源等はサブ変電所内から供給する。
サブ変電所の停電と同時に、引き外し用電源の供給をストップするため。

ケーブルシースの両端接地

両端接地をする理由・メリット
高圧ケーブルの長さが数キロメートルになると、静電容量の増加のため非接地端に全長に誘起した電圧が現れる。
それにより保守点検に危険な状態(50V以上)になる場合がある。
そのために両端接地を施すらしいが、デメリットもある。

両端接地の特徴(資料PDF
・しゃへい層の電位はほとんど0になる。
・しゃへい層に循環電流が流れるので、しゃへい層の回路損が生じる。
・3心ケーブルやCVTケーブルの場合、誘起電圧が相殺されて小さな値となり、単心ケーブルに比べてしゃへい層の回路損は小さくなる。

両端接地の注意点
・受電室に至るものでは、受電室側で接地を施すことが原則(片端接地)
・迷走電流を拾ってGR,DGRが不用意に動作する可能性がある。
・2点に電位差が生じた場合、ケーブルシールド層に電流が流れ、誤作動の可能性。
・さらに地絡電流が分流してしまうので、地絡電流の検出精度が低下。
・電流が通過してケーブルが焼損した例も。


上図は両端接地でkからlにアース線が通されているパターン。
2点に電位差が生じるとシールド層に電流が流れてしまう。
しかしその電流はZCTを往復するのでGR誤動作にはならない。


上図は両端接地でkからlにアース線が通されていないパターン。
2点に電位差が生じるとシールド層に電流が流れI0誤動作の可能性。

高圧ケーブルが長い場合の誘起電圧と電磁誘導

ブラケットとスペーサー

ブラケット。アース線とケーブルプラス3番のナベネジ。
遮へい銅テープに固定された接地線(すずメッキ軟銅線)を端子あげ。
アース線と、すずメッキ軟銅線を端子上げした部分をネジで留める。


ブラケットのシースアース止めねじが3番の理由(予想)
・2番ではなく3番なのは、トルクが必要だから。
・この部分はケーブルシース3つ、アース端子1つ、最大合計4個の丸端子をネジ止め。
・故にトルクが求められ、ワッシャー、3番ねじにてネジ止めする。
・磁石にくっつかないステンレス製なのはなぜ?

CVケーブルにスペースを作るゴム

ZCTとケーブルシースアースの施工不良


主変電所からサブ変電所への送りケーブルにて、ブラケットにて接地したのち、ZCTをくぐらせている。
多点接地となり、ZCTが地絡電流を正しく感知できず、迷走電流により誤動作する可能性もある。
対処方法としては、ネジのところは浮かせて接続し、絶縁テープにて絶縁する必要がある。


ケーブルシースアースがZCTを通っておらずブラケットにネジ止めされて接地されている。


ケーブルシースアースのZCTの通し方が反対になっている。


ケーブルシースアースの配線自体は正しいがネジ止めされた部分が接地されていない。

実際にシースが施工されている現場の写真

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