架空送電線における接地線の目的は何ですか

送電線における地線または接地線の役割

地線、一般的には接地線または光ファイバーグランドワイヤー（OPGW）とも呼ばれるのは、鉄塔の頂点に配置された裸導体です。その主な機能は、下にある電力線を保護するための防護シールドとして働くことです。雷が電流を運ぶ導体に到達する前にこれを遮ることで、接地線は送電システムの完全性を守る重要な役割を果たします。

通常の動作条件下では、接地線は電流を伝導しません。この特性により、必要な強度と耐久性を提供しながらコストを相対的に低く保つために鋼を使用することができます。送電および配電システムにおいて、接地線は各鉄塔でしっかりと連続的に接地されています。この接続により、雷による電気的チャージなどの電荷が安全かつ効果的に地中に散逸され、電力線や設備への損傷リスク、ならびに人々や財産に対する潜在的な危険性を最小限に抑えることができます。

送電線における接地線の役割

電力システムにおいて、接地線（また地線とも呼ばれる）は110 kV以上の電圧を持つ架空送電線の重要な構成要素です。現代の電力インフラでは、多くの送電鉄塔は単一ではなく二つの接地線を備えています。この二重ワイヤ構成は保護性能を向上させます。単一の地線と比較して、二重ワイヤ構成は切り替えサージに影響を与えないだけでなく、より強い結合効果と低いサージインピーダンスを提供し、全体的な送電システムの安全性と信頼性を大幅に向上させます。

雷による被害を効果的に防ぐためには、地面と鉄塔の基礎間の抵抗値が重要な要素となります。雷が接地線に直撃すると、生じた電気波は線路に沿って反対方向に伝播し、隣接する鉄塔に到達します。これらの鉄塔は、電気エネルギーを安全に地中に導き、雷による故障が停電を引き起こすことを防ぎます。

接地線の主要な機能は、電力線導体を直接の雷からの攻撃から保護することです。高電圧（HV）送電線では、雷が接地線に到達する前に、鉄塔の上部で大きな電圧上昇が発生することがあります。この高い電圧は、逆閃絡という現象を引き起こし、電弧が鉄塔から導体や絶縁子に飛び移り、深刻な損傷を引き起こす可能性があります。

接地線は保護に不可欠ですが、それだけでは絶縁子の閃絡を防ぐことは十分ではありません。このような事象のリスクを最小限に抑えるためには、鉄塔の上部での電圧スパイクを減らすことが重要です。これは、深層接地棒やカウンターポーズワイヤーを使用して鉄塔やポールを適切に接地することで達成できます。これらの追加措置は、接地線と協調して包括的な保護システムを作り出し、障害の発生確率を大幅に低下させ、電力網の途切れることのない運転を維持します。