トランスの中性点接地の理解

• 電力網の安全性、信頼性、および経済性；
• システム設備の絶縁レベルの選択；
• 過電圧レベル；
• リレー保護方式；
• 通信回路への電磁干渉。

• 高接地故障電流システム：単相接地障害が発生した場合、生成される接地故障電流は非常に大きい。例としては、定格 110 kV 以上のシステムや、 380/220 V 三相四線式システムが挙げられる。また、 効果的な接地システムとも呼ばれる。
• 低接地故障電流システム：単相接地障害時には完全な短絡ループが形成されないため、障害電流は通常の負荷電流よりもはるかに小さい。また、 非効果的な接地システムとも呼ばれる。

• 直接接地中性点
• 抵抗を通じて接地された中性点

• 未接地中性点
• 消弧コイル（ピーターセンコイル）を通じて接地された中性点

• 単相接地障害が発生した場合、障害設備を即座に遮断し、電力供給を中断し、信頼性を低下させる。
• 大きな短絡電流により、電動力および熱ストレスが大きく、損傷範囲が拡大する可能性がある。
• 高故障電流による強力な磁場が、近傍の通信回路や信号回路に電磁干渉を引き起こす。
• 単相障害時、障害のある相の電圧はゼロに落ち、障害のない相の電圧はほぼ正常な相電圧に保たれる。そのため、設備の絶縁設計は相電圧のみで行われ、特に高電圧レベルではコスト削減につながる。

• 高抵抗接地
• 中抵抗接地
• 低抵抗接地

• 自動的な障害クリアランスが可能となり、操作・メンテナンスが簡素化される。
• 接地障害を迅速に隔離し、低い過電圧を維持し、共振過電圧を排除し、低絶縁グレードのケーブルや設備を使用できる。
• 絶縁の劣化を減少させ、設備の寿命を延ばし、信頼性を向上させる。
• 接地障害電流（数百アンペア以上）により、リレープロテクションの高感度と選択性が確保され、複雑な障害線選択が必要なくなる。
• 火災リスクを減少させる。
• 高いエネルギー吸収能力和低い残留電圧を持つ無ギャップZnO避雷器を過電圧保護に使用できる。
• アーク接地過電圧における5次高調波成分を抑制し、相間障害へのエスカレーションを防ぐ。

• 高抵抗接地：キャパシティブ接地電流が<10 Aの配電ネットワーク、単相接地電流が許容限界を超えるが<10 Aの大型発電機に適している。抵抗値は通常、 数百オームから数千オームの範囲である。
• 中抵抗および低抵抗接地：厳密な境界はないが、一般的には：
• 中抵抗：中性点障害電流が 10 A から 100 A の間
• 低抵抗：中性点障害電流が >100 A

これらはケーブルが主導する都市配電網、発電所補助システム、および大規模工業プラント—キャパシティブ電流が高く一時的な接地障害がまれな場所—で使用されます。

• 単相接地故障電流<10 A；アークは自消し、絶縁は自動的に回復する可能性がある。
• システムの対称性が維持される；故障位置の特定に時間をかけるために一時的に故障を抱えた状態で動作させることができる。
• 通信干渉が最小限。
• シンプルで経済的。
• しかし、静電容量電流>10 Aの場合、高レベルの間欠的なアーク接地過電圧 が発生する可能性がある。これらの過電圧は長時間続き、全体のネットワークに影響を与え、弱い絶縁を持つ装置、特に回転機器に対して重大な脅威となる。このような過電圧は繰り返し多点接地故障、装置の焼損、大規模な停電を引き起こしてきた。
  共振過電圧はしばしば電圧トランス（VT）のヒューズのブロー、VTの焼損、または主要装置の損傷を引き起こす。

• アーク抑制コイルからのインダクティブ電流がシステムの静電容量接地電流を補償し、故障電流を<10 Aに減らし、アークの自消を可能にする。
• 故障点での絶縁は自動的に回復することができる。
• 間欠的なアーク接地過電圧の発生確率を減少させる。
• 単相故障時のシステムの対称性を維持し、故障位置の特定のために一時的に動作を続けることが可能。
• しかし、アーク接地過電圧の発生確率を減少させるだけであって、完全には排除しない。また、その大きさを減少させない。過電圧係数は高く、特にコンパクトなスイッチギアとケーブルシステムに対して大きな絶縁ストレスを与える。これは絶縁破壊や相間短絡を引き起こし、装置の重大な故障につながる可能性がある。

• 風力発電所の110 kVまたは220 kV高圧側 では通常、分離器（アイソレーター）による中性点接地を使用する。
• 風力発電所の35 kV集電システム側 では通常、アーク抑制コイルまたは抵抗接地を使用する。
  • 集電システムが全ケーブル線路を使用する場合、静電容量電流は比較的大きくなるため、抵抗接地が推奨される。