(57)【要約】【課題】ノイズ耐性に優れ、なおかつ地絡事故に対しても強い接地方式を提供する。【解決手段】本発明は、ビルなどの建造物内の低圧配電系統における接地方式であり、このような低圧配電系統におけるニュートラル相（Ｎ）を、接地抵抗（１３）を介して建造物構造体（２０、２１）と接続して接地すると共に、低圧配電系統のニュートラル相（Ｎ）を、遮断器（１５）及び抵抗器（１４）を介して建造物構造体（２０、２１）と接続して接地する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物内の低圧配電系統における接地方式であって、
低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、接地抵抗を介して建造物構造体と接続して接地すると共に、低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、遮断器及び抵抗器を介して建造物構造体と接続して接地することを特徴とする低圧配電系統における接地方式。
【請求項２】
建造物内の低圧配電系統における接地方式であって、
低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、接地抵抗を介して建造物構造体と接続して接地すると共に、低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、限流遮断器を介して建造物構造体と接続して接地することを特徴とする低圧配電系統における接地方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルなどの建造物内の低圧配電系統における接地方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビル設備においては、省エネルギー化の目的で使用されるインバータなどの回路からの高周波ノイズの発生が顕著である。また、例えばビル内のオフィスで用いられる各種情報機器においては、従来より信号電圧が低い集積回路が用いられるようになっており、非常にノイズの影響を受けやすい。
【０００３】
従来、ビル設備等の低圧配電系統において、日本ではＴＴ接地方式に近い接地方式が用いられていた。ところが、ＴＴ接地方式は、ビル構造体導電部を保護導体として使用するＴＮ接地方式に比べてノイズ耐性において劣ることが本件発明者らのノイズ調査の結果わかってきた。本件発明者らは、今後、ノイズ耐性に優れる接地方式であるＴＮ接地方式がビル設備の低圧配電系統において採用される件数が増えると予想している。なお、電力線の配電方式として、日本では主にＴＴ接地方式が採用されており、主としてＴＮ接地方式は日本以外の多くの国々で採用されている。また、以下、特に断りがない場合には、本明細書においては、ＴＮ接地方式はビル構造体導電部を保護導体として使用するものとして記載する。
【０００４】
また、ＴＴ接地方式及びＴＮ接地方式の名称についてであるが、第一文字のＴは系統接地を施すことを意味し、ＴＴ接地方式における第二文字のＴは機器接地を（前記系統接地とは独立して）施すことを意味する。そしてＴＮ接地方式における第二文字のＮは機器接地がないこと（前記系統接地に結線して共用する）を意味している。
【０００５】
これらＴＴ接地方式とＴＮ接地方式を図面を参照しつつ説明する。図５は、ＴＴ接地方式を模式的に示す図であり、図６は、ＴＮ接地方式を模式的に示す図である。図５及び図６において、１０は負荷、１１は低圧配電系統におけるトランス、１２は地中に埋設される接地抵抗、２０はビルなどの建造物のコンクリート部、２１はビルなどの建造物の鉄骨部をそれぞれ示している。また、低圧配電系統において、Ｐは電圧相、Ｎはニュートラル相を示している。
【０００６】
ＴＮ接地方式は、建造物の構造体を接地電極として使用するのに対して、ＴＴ接地方式は、ビルなどの建造物の構造体には接地せず接地抵抗１２を地中に埋設してアースすることを特徴としている。したがって、図５に示すように、わが国で６ｋＶ受電のＴＴ接地方式では、ニュートラル相Ｎのトランス１１近傍のＡ点と１０〜３０Ωの銅板からなる接地抵抗１２とを導通するように構成する。また、図６に示すように、ＴＮ接地方式では、ニュートラル相Ｎのトランス１１近傍のＡ点と建造物の構造体である鉄骨部２１のＢ点とを導通するように構成する。
【０００７】
以上のように構成されるＴＴ接地方式、ＴＮ接地方式のそれぞれにおいて地絡（漏電）が発生した場合について説明する。ＴＴ接地方式の場合には、地絡Ｓ0が発生したとき、地絡電流は建造物の鉄骨部２１から地中に埋設された接地抵抗１２を通り、ニュートラル相Ｎに戻るような経路をたどる（Ｓ0→Ｓ1→Ｓ2→Ｓ3→Ｓ4）。ＴＴ接地方式においては、地絡電流路に１０〜３０Ωの銅板などの接地抵抗１２が介挿されているので、地絡電流は数十Ａ に抑えることができる。一方、ＴＮ接地方式の場合には、地絡Ｓ0が発生したとき、地絡電流は建造物の鉄骨部２１から図示するよう形でニュートラル相Ｎに戻るような経路をたどる（Ｓ0→Ｓ1→Ｓ2→Ｓ3）。ＴＮ接地方式の場合には、地絡Ｓ0が発生したとき、抵抗成分が電流路に介在していないので、地絡電流は数ｋＡ という短絡電流に近い電流が流れることとなる。
【０００８】
上述したように、ＴＮ接地方式はＴＴ接地方式に比べてノイズ耐性に優れている接地方式である。この詳細なメカニズムについては不明な点も未だ多いが、ＴＴ接地方式がＴＮ接地方式に比べノイズ耐性に劣っているのは、ＴＴ接地方式の場合には、１０〜３０Ωの銅板などの接地抵抗１２が存在し、これにより接地抵抗１２において残留電圧が発生することに起因すると考えられている。
【０００９】
なお、上記のようなＴＴ接地方式や、ＪＩＳで規定する一般的なＴＮ接地方式については、例えば特許文献１（特開２００５−２７８２９９号公報）に開示されている。
【００１０】
ＴＴ接地方式の別態様についても説明しておく。図７は、ＴＴ接地方式の別態様を模式的に示す図である。ＴＴ接地方式では、ニュートラル相ＮのＡ点と建造物の構造体である鉄骨部２１のＢ点との間に、接地抵抗１３を介挿した構成となっている。当該態様においても、地絡Ｓ0が発生したとき、地絡電流は建造物の鉄骨部２１から接地抵抗１３を介して、ニュートラル相Ｎに戻るような経路をたどるので、地絡電流を数十Ａ に抑えることができる。
【特許文献１】特開２００５−２７８２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のようにＴＴ接地方式においては、地絡電流を抑制する効果が大きい反面ノイズ耐性がＴＮ接地方式に比べ劣っているという問題点があり、逆にＴＮ接地方式においては、ＴＴ接地方式に比べてノイズ耐性に勝っている反面地絡電流を抑制する効果が小さい、という問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するために、請求項１に係る発明は、建造物内の低圧配電系統における接地方式であって、低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、接地抵抗を介して建造物構造体と接続して接地すると共に、低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、遮断器及び抵抗器を介して建造物構造体と接続して接地することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、建造物内の低圧配電系統における接地方式であって、低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、接地抵抗を介して建造物構造体と接続して接地すると共に、低圧配電系統のニュートラル相又は系統の一線を、限流遮断器を介して建造物構造体と接続して接地することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の低圧配電系統における接地方式によれば、通常時にはノイズ耐性に優れるＴＮ接地方式のような接地形態をとり、地絡事故発生時には地絡電流を抑制することができるＴＴ接地方式のような接地形態をとることができるので、ノイズ耐性に優れ、なおかつ地絡事故に対しても強い接地方式を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式を模式的に示す図である。本発明の前提は、ビルなどの建造物内の低圧配電系統に係る接地方式である。図１は、単相2線式の低圧配電系統を示すものであり、図１において、１０は負荷、１１は低圧配電系統におけるトランス、１３は接地抵抗、１４は抵抗器、１５は遮断器、２０はビルなどの建造物のコンクリート部、２１はビルなどの建造物の鉄骨部をそれぞれ示している。また、低圧配電系統において、Ｐは電圧相、Ｎはニュートラル相を示している。建造物におけるコンクリート部２０や鉄骨部２１を総称して建造物構造体と称する。
【００１６】
本発明の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式は、ＴＮ接地方式とＴＴ接地方式とを組み合わせたような接地方式となっている。すなわち、本発明においては、ニュートラル相Ｎにおけるトランス１１近傍のＡ点と建造物の構造体である鉄骨部２１のＢ点との間に接地抵抗１３を介挿し、また、ニュートラル相Ｎのニュートラル相Ｎにおけるトランス１１近傍のＣ点と建造物の構造体である鉄骨部２１のＤ点との間には、抵抗器１４と遮断器１５を介挿するような接地形態となっている。接地抵抗１３はＢ種抵抗と呼ばれる法令により用いることが義務づけられているものである。また、抵抗器１４は遮断器１５を動作させる電流値を調整するために用いるものである。
【００１７】
次に、以上のような本発明の接地方式における動作・作用について説明する。図２及び図３は、本発明の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式における動作を説明する図である。図２は、地絡事故等が発生していない通常時における状態を示すものであり、図３は地絡事項が発生した時における状態を示すものである。
【００１８】
図２に示す通常時においては、遮断器１５は閉じられており、ＴＮ接地方式と同じようにニュートラル相Ｎと建造物の構造体である鉄骨部２１とが導通し、接地されるような構成となっている。したがって、本発明の接地方式においては、通常時、ノイズ耐性に優れている接地方式であるＴＮ接地方式と同じ効果を享受することができる。
【００１９】
図３に示す地絡事故発生時においては、遮断器１５の動作によってＣ−Ｄ間はオープンとなる。したがって、本発明の接地方式においては、地絡時、地絡電流を抑制することができるＴＴ接地方式と同様のメリットがある。本発明においては、地絡Ｓ0が発生したとき、地絡電流は建造物の鉄骨部２１から地中に埋設された接地抵抗１３を通り、ニュートラル相Ｎに戻るような経路をたどる（Ｓ0→Ｓ1→Ｓ2→Ｓ3）。このように地絡電流は、接地抵抗１３を電路とするようになっているために、地絡電流を数十Ａ に抑えることができる。
【００２０】
以上、本発明の低圧配電系統における接地方式によれば、通常時にはノイズ耐性に優れるＴＮ接地方式のような接地形態をとり、地絡事故発生時には地絡電流を抑制することができるＴＴ接地方式のような接地形態をとることができるので、ノイズ耐性に優れ、なおかつ地絡事故に対しても強い接地方式を提供することができる。
【００２１】
なお、本実施形態においては単相２線式を例に挙げて説明したが、本発明は三相３線式や単相３線式などの低圧配電系統における場合にも用いることができることは言うまでもない。なお、三相３線式や単相３線式などの場合には、単相２線式における「ニュートラル相Ｎ」という概念はないので、三相３線式や単相３線式などに本発明を適用する場合は、系統の一線を、単相２線式におけるニュートラル相Ｎ同様に接地すればよい。
【００２２】
次に本発明の他の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図４は、本発明の他の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式を模式的に示す図である。図４は、単相2線式の低圧配電系統を示すものであり、図４において、１０は負荷、１１は低圧配電系統におけるトランス、１３は接地抵抗、１６は限流遮断器、２０はビルなどの建造物のコンクリート部、２１はビルなどの建造物の鉄骨部をそれぞれ示している。また、低圧配電系統において、Ｐは電圧相、Ｎはニュートラル相を示している。建造物におけるコンクリート部２０や鉄骨部２１を総称して建造物構造体と称する。
【００２３】
本実施形態が先に実施形態と異なる点は、Ｃ−Ｄ間に限流遮断器１６を用いた点である。この限流遮断器１６は、地絡事故発生時に、アークによってエネルギーを消費させることによって全体に流れる電流を制御するものである。本実施形態における作用も、先の実施形態と同様で、通常時においては閉となっている限流遮断器１６により、Ｃ−Ｄ間が短絡してＴＮ接地方式のメリットを享受することができ、地絡事故発生時においては、限流遮断器１６が開となり、地絡電流は接地抵抗１３の経路（Ａ−Ｂ間）を通ることで、地絡電流の抑制を図ることができる。
【００２４】
以上、本発明の他の実施形態の低圧配電系統における接地方式によれば、通常時にはノイズ耐性に優れるＴＮ接地方式のような接地形態をとり、地絡事故発生時には地絡電流を抑制することができるＴＴ接地方式のような接地形態をとることができるので、ノイズ耐性に優れ、なおかつ地絡事故に対しても強い接地方式を提供することができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては単相２線式を例に挙げて説明したが、本発明は三相３線式や単相３線式などの低圧配電系統における接地の場合にも用いることができることは言うまでもない。なお、三相３線式や単相３線式などの場合には、単相２線式における「ニュートラル相Ｎ」という概念はないので、三相３線式や単相３線式などに本発明を適用する場合は、系統の一線を、単相２線式におけるニュートラル相Ｎ同様に接地すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式（通常時）における動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式（地絡時）における動作を説明する図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る低圧配電系統における接地方式を模式的に示す図である。
【図５】ＴＴ接地方式を模式的に示す図である。
【図６】ＴＮ接地方式を模式的に示す図である。
【図７】ＴＴ接地方式の別態様を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・・負荷、１１・・・トランス、１２・・・接地抵抗、１３・・・接地抵抗（Ｂ種抵抗）、１４・・・抵抗器、１５・・・遮断器、１６・・・限流遮断器、２０・・・コンクリート部、２１・・・鉄骨部
【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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【図６】
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【図７】
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