高圧CVケーブルのシースアースとは？接地、原理、目的

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

⇒JCAA 参考資料[PDF]

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