(57)【要約】【課題】  電力線中性線に逃がした雷サージに対する雷害対策として好適な雷サージ保護方法を提供することにある。【解決手段】  電力会社、通信会社および一般電力需要家における電力設備に設けられた接地抵抗を個別に測定し、それぞれの接地抵抗に基づいて雷撃点から流出した雷サージ電流が電力会社、通信会社および一般電力需要家の電力設備に流入する雷サージ分流を計算し、その分流計算に基づいて電力会社、通信会社および一般電力需要家で雷サージ分流がバランスするようにそれぞれの接地抵抗を調整することにより前記雷サージ分流を制御する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力会社、通信会社および一般電力需要家における電力設備に設けられた接地抵抗を個別に測定し、それぞれの接地抵抗に基づいて雷撃点から流出した雷サージ電流が電力会社、通信会社および一般電力需要家の電力設備に流入する雷サージ分流を計算し、その分流計算に基づいて電力会社、通信会社および一般電力需要家で雷サージ分流がバランスするようにそれぞれの接地抵抗を調整することにより前記雷サージ分流を制御することを特徴とする雷サージ保護方法。
【請求項２】
前記一般電力需要家において、電力会社からの電力引込線に設けられたＳＰＤの接地線と、通信会社からの通信線に設けられた保安器の接地線と、電力設備を構成する各種電気機器の接地線とを共通に接続して共通接地線とした請求項１に記載の雷サージ保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷サージ保護方法に関し、詳しくは、電力会社、通信会社および多数の一般電力需要家で構成された配電系統において、雷撃点から流出した雷サージ電流が電力会社、通信会社および一般電力需要家の電力設備に流入する雷サージ分流を制御する雷サージ保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力会社、通信会社および多数の一般電力需要家で構成された配電系統において、多数の一般電力需要家である住宅では、種々の雷対策が施されている。例えば、住宅で使用している家電機器には、バリスタや放電ギャップ等の電子部品が内蔵されており、これら電子部品により雷害から家電機器を保護している。また、通信会社に接続された通信線の引込口には、保安器が設置されており、この保安器により通信機器を保護している。さらに、電力会社に接続された電力線の引込口には、電源用低圧避雷器（ＳＰＤ）を設置する住宅もあり、このＳＰＤによりエアコンや洗濯機等の家電機器を個別に保護している。これら家電機器は、接地線を用いて個別に接地接続することにより保護されている。前述のような保安器やＳＰＤ等の避雷装置は、家電機器の接地極および電力線中性線に雷サージを逃がすようにして雷害対策が施されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、保安器やＳＰＤ等の避雷装置が電力線中性線に逃がした雷サージは、屋内配線を通って他の機器に伝搬し、あるいは電力引込線から電力設備に流出し、他の住宅に雷害を与える可能性がある。
【０００４】
前述したように住宅内では、保安器やＳＰＤ等の避雷装置により、家電機器や通信機器を雷害から保護するようにしているが、それら家電機器や通信機器の接地極および電力線中性線に逃がした雷サージに対しては何ら対策を講じていないというのが現状であった。
【０００５】
前述したように保安器やＳＰＤ等の避雷装置が電力線中性線に逃がした雷サージは、電力引込線から電力設備に流出し、他の住宅に雷害を与える可能性があることから、電力線中性線に逃がした雷サージについても、何らかの雷害対策を施す必要性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、前述の雷害対策を施す必要性に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、電力線中性線に逃がした雷サージに対する雷害対策として好適な雷サージ保護方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、電力会社、通信会社および一般電力需要家における電力設備に設けられた接地抵抗を個別に測定し、それぞれの接地抵抗に基づいて雷撃点から流出した雷サージ電流が電力会社、通信会社および一般電力需要家の電力設備に流入する雷サージ分流を計算し、その分流計算に基づいて電力会社、通信会社および一般電力需要家で雷サージ分流がバランスするようにそれぞれの接地抵抗を調整することにより前記雷サージ分流を制御することを特徴とする。ここで、前述の「一般電力需要家」とは、通信会社を除く工場、一般家庭住宅などを意味する。
【０００８】
本発明では、電力会社における電力設備の接地抵抗、通信線における電力設備の接地抵抗、一般電力需要家における電力設備の接地抵抗をそれぞれ測定する。ここで、雷撃点から流出した雷サージ電流は、電力引込線を介して電力会社、通信会社および一般電力需要家の電力設備にそれぞれ流入する。これら電力会社、通信会社および一般電力需要家に流入する雷サージ電流、つまり雷サージ分流を計算する。この雷サージ分流は、前述したように予め測定された接地抵抗に基づいて所定の計算式でもって算出することが可能である。
【０００９】
この雷サージ分流を電力会社、通信会社および一般電力需要家でバランスさせれば、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家のいずれかに雷サージ分流が集中的に流れることがなくなるので、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家のいずれかが雷害を受けることを未然に防止できる。
【００１０】
そこで、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家における電力設備の接地抵抗を調整することにより雷サージ分流を制御して電力会社、通信会社および一般電力需要家でバランスさせる。この接地抵抗の調整は、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家に設けられた接地極の取付状態を変更することにより行うことが可能である。また、雷サージ分流のバランスは、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家で必ずしも均一にする必要はなく、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家への雷サージ分流の配分は任意に設定することが可能である。
【００１１】
なお、前述の一般電力需要家において、電力会社からの電力引込線に設けられたＳＰＤ（電源用低圧避雷器）の接地線と、通信会社からの通信線に設けられた保安器の接地線と、電力設備を構成する各種電気機器の接地線とを共通に接続して共通接地線とすることが望ましい。このようにすれば、一般電力需要家での接地抵抗の測定および調整が容易となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電力会社、通信会社および一般電力需要家における電力設備に設けられた接地抵抗を個別に測定し、それぞれの接地抵抗に基づいて雷撃点から流出した雷サージ電流が電力会社、通信会社および一般電力需要家の電力設備に流入する雷サージ分流を計算し、その分流計算に基づいて電力会社、通信会社および一般電力需要家で雷サージ分流がバランスするようにそれぞれの接地抵抗を調整することにより前記雷サージ分流を制御することでもって、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家のいずれかに雷サージ分流が集中的に流れることがなくなるので、電力会社、通信会社あるいは一般電力需要家のいずれかが雷害を受けることを未然に防止できる。また、これによって、最適な容量を有するＳＰＤを一般電力需要家に設置することができるので一般電力需要家に対する適切な雷害対策を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る雷サージ保護方法の実施形態を以下に詳述する。なお、この雷サージ保護方法を適用する形態は、電力会社、通信会社および一般電力需要家の一つである多数の住宅で構成された配電系統である。この配電系統では、電力会社の電力設備の一つである柱上変圧器から電力引込線を介して多数の住宅に電力が供給され、その電力に基づいて各住宅では、各種の電気機器（家電機器）を駆動する。また、各住宅では、通信会社の通信線が引き込まれており、その通信線に保安器が接続されている。
【００１４】
まず、電力会社、通信会社および住宅における電力設備に設けられた接地抵抗を個別に測定する。電力会社における電力設備としての柱上変圧器がＢ種接地されていることから、その接地抵抗値を測定する。また、通信会社における電力設備についても、各種通信機器がＢ種接地されてることから、その接地抵抗値を測定する。
【００１５】
一方、住宅では、例えば、エアコンや洗濯機などの家電機器が接地線により接地接続されている。また、柱上変圧器に接続された電力引込線の引込口には、エアコンや洗濯機等の家電機器を保護するための電源用低圧避雷器（ＳＰＤ）が設置されていることもあり、このＳＰＤも接地線により接地接続されている。さらに、通信会社に接続された通信線の引込口には、通信機器を保護するための保安器が設置されており、この保安器も接地線により接地接続されている。
【００１６】
これら住宅については、各種家電機器の接地抵抗と、保安器の接地抵抗と、ＳＰＤの接地抵抗の合成抵抗値を測定することになる。ここで、図１に示すように電力引込線１に接続されたＳＰＤ２の接地線３と、通信線４に設けられた保安器５の接地線６と、家電機器７の接地線８とを共通接続しておけば、その共通接地線９の接地抵抗値が前述の合成抵抗値となることから、住宅での接地抵抗の測定および調整が容易となる。
【００１７】
次に、前述のようにして得られた電力会社、通信会社および住宅における接地抵抗に基づいて雷撃点から流出した雷サージ電流が電力会社、通信会社および住宅の電力設備に流入する雷サージ分流を計算する。この雷サージ分流の計算例を図２〜図５に示す。
【００１８】
図２は、住宅のアンテナから侵入した雷サージが屋外へ流出する場合の分流計算例である。同図において、エアコンや洗濯機などの家電機器の接地抵抗をＲA1、ＲA1の逆数をＹA1、保安器の接地抵抗をＲA2、ＲA2の逆数をＹA2、通信線のサージインピーダンスをＲA3，ＲA3の逆数をＹA3、通信線の合成接地抵抗の逆数をＹAn（＝ＹA2＋ＹA3）、住宅から電力引込線電源側を見たＢ種接地抵抗と他の住宅の合成接地抵抗をＲPA、ＲPAの逆数をＹPA、バンク全体の合成接地抵抗の逆数をＹ（＝ＹA1＋ＹAn＋ＹPA）、アンテナから侵入した雷サージ電流をＩgとした場合、家電機器接地への分流ＩA1は、ＩA1＝Ｉg×ＹA1／Ｙ、通信線への分流ＩAnは、ＩAn＝Ｉg×ＹAn／Ｙ、電力引込線への分流ＩPAは、ＩPA＝Ｉg×ＹPA／Ｙとなる。
【００１９】
図３は、通信線から侵入した雷サージが屋外へ流出する場合の分流計算例である。同図において、エアコンや洗濯機などの家電機器の接地抵抗をＲA1、ＲA1の逆数をＹA1、保安器の接地抵抗をＲA2、ＲA2の逆数をＹA2、通信線のサージインピーダンスをＲA3，ＲA3の逆数をＹA3、通信線の合成接地抵抗の逆数をＹAn（＝ＹA2＋ＹA3）、住宅から電力引込線電源側を見たＢ種接地抵抗と他の住宅の合成接地抵抗をＲPA、ＲPAの逆数をＹPA、バンク全体の合成接地抵抗の逆数をＹ（＝ＹA1＋ＹAn＋ＹPA）、通信線から侵入した雷サージ電流をＩgとした場合、家電機器接地への分流ＩA1は、ＩA1＝Ｉg×ＹA1／Ｙ、保安器接地への分流ＩA2は、ＩA2＝Ｉg×ＹA2／Ｙ、電力引込線への分流ＩPAは、ＩPA＝Ｉg×ＹPA／Ｙ、住宅に侵入する分流ＩAは、ＩA＝ＩA1＋ＩPAとなる。
【００２０】
図４は、住宅の電力引込線から流出した雷サージの柱上変圧器のＢ種接地および他の住宅への分流計算例である。同図において、Ｂ宅の合成接地抵抗をＲB（＝１／（（１／ＲB1）＋（１／ＲB2）＋（１／ＲB3）））、ＲBの逆数をＹB、Ｃ宅の合成接地抵抗をＲC、ＲCの逆数をＹC、柱上変圧器のＢ種接地抵抗をＲPB、ＲPBの逆数をＹPB、Ａ宅を除く住宅とＢ種接地抵抗の接地抵抗和をＲP（＝１／（（１／ＲB）＋（１／ＲC）＋（１／ＲPB）））（なお、住宅がＤ宅、Ｅ宅、…のようにあれば、それらＤ宅、Ｅ宅、…も含めて全ての接地抵抗和を求めればよい）、ＲPの逆数をＹP、Ａ宅から流出する雷サージ電流をＩPAとした場合、Ｂ宅への雷サージ分流ＩBは、ＩB＝ＩPA×ＹB／ＹP、Ｃ宅への雷サージ電流ＩCは、ＩC＝ＩPA×ＹC／ＹP、柱上変圧器のＢ種接地への雷サージ電流ＩPBは、ＩPB＝ＩAP×ＹPB／ＹPとなる。なお、住宅がＤ宅、Ｅ宅、…のようにあれば、それらＤ宅、Ｅ宅についても同様に計算すればよい。
【００２１】
図５は、柱上変圧器のＢ種接地から侵入した雷サージの各住宅への分流計算例である。同図において、Ａ宅の合成接地抵抗をＲA（＝１／（（１／ＲA1）＋（１／ＲA2）＋（１／ＲA3）））、ＲAの逆数はＹA、Ｃ宅の合成接地抵抗をＲC（＝１／（（１／ＲC1）＋（１／ＲC2）＋（１／ＲC3）））、ＲCの逆数はＹC、Ｂ種接地抵抗を除く全住宅の接地抵抗和をＲ（＝１／（（１／ＲA）＋（１／ＲB）＋（１／ＲC）））（なお、住宅がＤ宅、Ｅ宅、…のようにあれば、それらＤ宅、Ｅ宅、…も含めて全ての接地抵抗和を求めればよい）、Ｒの逆数をＹ、Ｂ種接地から侵入する雷サージ電流をＩgとした場合、Ａ宅への雷サージ分流ＩAは、ＩA＝Ｉg×ＹA／Ｙ、Ｂ宅への雷サージ分流ＩBは、ＩB＝Ｉg×ＹB／Ｙ、Ｃ宅への雷サージ電流ＩCは、ＩC＝Ｉg×ＹC／Ｙとなる。なお、住宅がＤ宅、Ｅ宅、…のようにあれば、それらＤ宅、Ｅ宅についても同様に計算すればよい。
【００２２】
以上のようにして、雷撃点から流出した雷サージ電流が電力会社、通信会社および住宅の電力設備に流入する雷サージ分流を計算した上で、その分流計算に基づいて電力会社、通信会社あるいは住宅における電力設備の接地抵抗を調整することにより雷サージ分流を制御して電力会社、通信会社および住宅でバランスさせる。
【００２３】
例えば、住宅に流入する雷サージ分流がＳＰＤのサージ耐量を超える場合には、住宅の接地抵抗を調整することにより前述の雷サージ分流を減少させてサージ耐量を超えないようにしたり、あるいは、柱上変圧器のＢ種接地抵抗を下げて電力会社に流入する雷サージ分流を増加させて住宅への雷サージ分流をＳＰＤのサージ耐量以下にすればよい。
【００２４】
この雷サージ分流を電力会社、通信会社および住宅でバランスさせれば、電力会社、通信会社あるいは住宅のいずれかに雷サージ分流が集中的に流れることがなくなるので、電力会社、通信会社あるいは住宅のいずれかが雷害を受けることを未然に防止できる。例えば、住宅に流入する雷サージ分流がＳＰＤのサージ耐量を超える場合には、住宅の接地抵抗を調整することにより前述の雷サージ分流を減少させてサージ耐量を超えないようにしたり、あるいは、柱上変圧器のＢ種接地抵抗を下げて電力会社に流入する雷サージ分流を増加させて住宅への雷サージ分流をＳＰＤのサージ耐量以下にすればよい。
【００２５】
この接地抵抗の調整は、電力会社、通信会社あるいは住宅に設けられた接地極の取付状態を変更することにより行うことが可能である。つまり、接地抵抗を大きくする場合には接地極を地中に浅く打ち込んだりすればよく、また、接地抵抗を小さくする場合には接地極を地中に深く打ち込んだり、接地低減材を使用したりすればよい。
【００２６】
また、雷サージ分流のバランスは、電力会社、通信会社あるいは住宅で必ずしも均一にする必要はなく、例えば、電力供給元である電力会社と電力供給先である通信会社および住宅との間で雷サージ分流を所望の割合で振り分け、その上で通信会社と住宅一軒ずつで雷サージ分流を所望の割合で振り分けるようにすればよい。このように電力会社、通信会社あるいは住宅への雷サージ分流の配分は任意に設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る雷サージ保護方法の実施形態で、住宅において、ＳＰＤの接地線、保安器の接地線、家電機器の接地線を共通接続した形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明方法の実施形態で、住宅のアンテナから侵入した雷サージが屋外へ流出する場合の分流計算例を説明するための概略構成図である。
【図３】本発明方法の実施形態で、通信線から侵入した雷サージが屋外へ流出する場合の分流計算例を説明するための概略構成図である。
【図４】本発明方法の実施形態で、住宅の電力引込線から流出した雷サージの柱上変圧器のＢ種接地および他の住宅への分流計算例を説明するための概略構成図である。
【図５】本発明方法の実施形態で、柱上変圧器のＢ種接地から侵入した雷サージの各住宅への分流計算例を説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  電力引込線
２  ＳＰＤ
３  ＳＰＤの接地線
４  通信線
５  保安器
６  保安器の接地線
７  電気機器
８  電気機器の接地線
９  共通接地線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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