【中性点接地】直接接地・抵抗接地・消弧リアクトル接地・非接地の違いとは？6,600Vの配電が非接地な理由
単線結線図の変圧器まわりや電験の電力科目に出てくる「中性点接地」。用語集では一言で説明されますが、中性点がどこなのか、直接接地・抵抗接地・非接地で何が変わるのか、6,600Vの配電がなぜ非接地なのかまでは分かりにくい言葉です。この記事は、この3つだけにしぼって説明します。
ペン太
ハリタ
- ひとことで言うと
- 「中性点接地」は、変圧器の3本の線の真ん中の点（中性点）を、大地につなぐこと。つなぎ方には4つの方式があります。
- 読み方
- ちゅうせいてんせっち／ちょくせつせっち・ていこうせっち・しょうこリアクトルせっち・ひせっち
- どこで出てくる？
- 単線結線図の変圧器まわり、電験の電力科目、高圧受電設備の保護継電器（GR・DGR）の説明。
結論
中性点接地は、3相の真ん中の点（中性点）を大地につなぐことです。つなぎ方は直接・抵抗・消弧リアクトル・非接地の4つで、地絡電流を小さくするほど、健全相の電圧が上がる関係にあります。6,600Vの配電は非接地で、地絡電流は小さいかわりに、健全相の電圧が√3倍に上がります。
- 中性点は、3本の電圧が打ち消し合う点。ふだんは大地との電圧がほぼ0V
- 187kV以上は直接接地、66〜154kVは抵抗接地が多い
- 6,600Vの配電は非接地。地絡電流が小さく、誘導障害も少ない
- そのかわり健全相は√3倍（約3,810V→6,600V）。DGRで見つけて切る
この記事に出てくる言葉
読む前に、意味をざっと押さえておくと分かりやすくなります。
| 言葉 | 読み方 | やさしい説明 |
|---|---|---|
| 三相 | さんそう | 3本の線に、少しずつずらした電気を流す送り方。発電所から建物まで使われる。 |
| 星形結線（Y結線） | ほしがたけっせん | 3つの巻線の片側を1点にまとめるつなぎ方。まとめた点が中性点。 |
| 相電圧・線間電圧 | そうでんあつ・せんかんでんあつ | 相電圧は1本の線と中性点のあいだ、線間電圧は線と線のあいだの電圧。線間は相の√3倍。 |
| 地絡 | ちらく | 電線が大地や、大地とつながった金属に触れてしまうこと。 |
| 健全相 | けんぜんそう | 地絡していない、ほかの線のこと。 |
| 対地静電容量 | たいちせいでんようりょう | 電線と大地のあいだに電気がたまる性質。線が長いほど大きい。 |
| 誘導障害 | ゆうどうしょうがい | 大きな電流が流れたとき、近くの通信線などに電圧が生じて悪さをすること。 |
| 保護継電器 | ほごけいでんき | 事故を見つけて、遮断器に「切れ」と指令を出す装置。リレーとも呼ぶ。 |
「中性点接地」を理解するために、土台になる考え方を3つだけ押さえておきましょう。
三相の電気は、3本でつり合っている
3本の線の電圧は、少しずつずれながら上がり下がりしていて、合わせるとちょうど打ち消し合います。打ち消し合う点が中性点で、ふだんは大地との電圧がほぼ0Vです。
地絡すると、電流は大地を通って中性点へ帰る
1本の線が大地に触れると、電流は大地を通り、中性点の接地から電源へ戻ろうとします。中性点をどうつないでいるかで、この帰り道の通りやすさが決まります。
電流を小さくすると、電圧が上がる
帰り道に抵抗を入れたり、つながなかったりすると地絡電流は小さくなりますが、そのぶん地絡していない線の大地との電圧が上がります。電流と電圧は、シーソーの関係です。
中性点とは？ ― 3相の「真ん中」を大地につなぐ理由
ペン太
ハリタ三相の変圧器や発電機を星形（Y）結線にすると、3つの巻線の片側が1点にまとまります。この点が中性点です。3本の線の電圧はたがいに打ち消し合うので、ふだん中性点の大地との電圧はほぼ0Vになります。
この中性点を大地につなぐのが中性点接地です。目的は、地絡したときの異常な電圧の上昇を抑えること、地絡電流の大きさを決めること、保護継電器を確実に動かすことの3つです。身近なところでは、家の単相3線式（100V・200V）でも、変圧器の真ん中から出る中性線をB種接地しています（中性線が切れるとどうなる？）。
- 中性点は、3本の電圧が打ち消し合う真ん中の点
- ふだんの大地との電圧はほぼ0V
- 電圧を抑え、電流を決め、継電器を動かすために接地する
直接・抵抗・消弧リアクトル・非接地 ― 何を入れて大地へつなぐか
ペン太ハリタ中性点接地の方式は、中性点と大地のあいだに何を入れるかで4つに分かれます。入れるものによって、地絡したときの電流の大きさと、地絡していない線（健全相）の電圧の上がり方が変わります。
| 方式 | つなぎ方 | 地絡電流 | 健全相の電圧 | 主に使われる所 |
|---|---|---|---|---|
| 直接接地 | 導線でそのまま | 大きい | ほとんど上がらない | 187kV以上の超高圧送電線 |
| 抵抗接地 | 抵抗（100Ω〜1kΩ程度）を通す | 中くらい | 上がる | 66kV〜154kVの送電線 |
| 消弧リアクトル接地 | 静電容量と打ち消し合うリアクトルを通す | ほぼ0 | 上がる | 新しい採用は多くない |
| 非接地 | つながない | 小さい（静電容量の分） | √3倍に上がる | 6,600Vの高圧配電線 |
直接接地は、地絡電流が大きいので継電器が確実に動き、健全相の電圧もほとんど上がらないため、機器の絶縁を低くできます。そのかわり、大きな電流で機器が傷みやすく、近くの通信線に誘導障害を起こしやすくなります。電圧が高い超高圧では絶縁を低くできる利点が大きいので、直接接地が選ばれます。
- 方式は、中性点と大地のあいだに何を入れるかで4つ
- 地絡電流を小さくするほど、健全相の電圧が上がる
- 超高圧は直接、送電は抵抗、配電は非接地が多い
6,600Vの配電は、なぜ非接地？ ― 電流は小さく、電圧は√3倍
ペン太ハリタキュービクルに来る6,600Vの高圧配電線は、非接地が多く使われています。電圧が低く、線路も短いので、電線と大地のあいだの静電容量が小さく、1線が地絡しても流れる電流が小さく済むからです。電流が小さいので、通信線への誘導障害も起きにくくなります。
そのかわり、1線が地絡すると、ほかの2本の大地との電圧が√3倍に上がります。ふだんの大地との電圧は6,600V÷√3＝約3,810Vですが、地絡すると健全相は6,600Vになります。また、地絡が途切れながら続く間欠アーク地絡では、異常な電圧が出ることもあります。
地絡電流が小さいので、受電設備ではZCTで零相電流を、ZPDで零相電圧を測り、地絡方向継電器（DGR）で自分の構内の地絡かどうかを見分けて切ります（DGRを標準で入れる理由）。なお、6,600Vという電圧が決まった理由はなぜ高圧は6,600Vなのかで説明しています。
- 6,600Vの配電は非接地が多い。地絡電流が小さい
- そのかわり健全相は√3倍（約3,810V→6,600V）
- 受電設備ではZCT・ZPDで測り、DGRで切る
まとめ｜結論
結論
中性点接地は、3相の真ん中の点を大地につなぐことで、地絡したときの電圧と電流をコントロールします。直接・抵抗・消弧リアクトル・非接地の4つの方式は、地絡電流を小さくするほど健全相の電圧が上がる関係にあります。6,600Vの配電は非接地で、地絡電流は小さいかわりに、健全相の電圧が√3倍に上がります。
単線結線図で中性点接地を確かめるときは、この順で見ます。
- 変圧器が星形（Y）結線か、中性点が出ているか
- 中性点が、何を通して大地につながっているか（直接・抵抗・リアクトル・なし）
- 非接地の系統なら、ZCT・ZPDと地絡方向継電器（DGR）があるか
- 低圧側の中性点（中性線）にB種接地があるか
よくある質問
中性点接地とは何ですか？
変圧器などの星形結線の中性点を、大地につなぐことです。地絡したときの異常な電圧の上昇を抑え、地絡電流の大きさを決め、保護継電器を確実に動かすために行います。
中性点接地の方式には、どんな種類がありますか？
中性点と大地のあいだに何を入れるかで、直接接地（導線でそのまま）、抵抗接地（抵抗を入れる）、消弧リアクトル接地（リアクトルを入れる）、非接地（つながない）の4つに分けられます。
どの電圧で、どの方式が使われていますか？
一般に、187kV以上の超高圧の送電線は直接接地、66kV〜154kVの送電線は抵抗接地、6,600Vの高圧配電線は非接地が多く使われています。消弧リアクトル接地は、高価で調整が難しいため、新しく採用されることは多くありません。
6,600Vの配電線は、なぜ非接地なのですか？
電圧が低く、線路が短いので、電線と大地のあいだの静電容量が小さく、1線が地絡しても流れる電流が小さく済むからです。電流が小さいと、通信線への誘導障害が起きにくくなります。
非接地方式の弱点は何ですか？
1線が地絡すると、ほかの2本の線の大地との電圧が√3倍に上がります。6,600Vなら、約3,810Vが6,600Vになります。また、地絡が途切れながら続く間欠アーク地絡で、異常な電圧が出ることがあります。
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