高圧ケーブルのシールド接地とZCT

正解

正解：1．図1（引込用ケーブル）

解き方

1. ZCTは，貫通する電流のベクトル和（零相電流）から地絡を検出する。高圧ケーブルの絶縁が破れて導体とシールドの間で地絡すると，地絡電流は導体からシールドに移り，シールドを通って接地点から大地へ流れる。このシールドの電流がZCTを何回，どちら向きに通るかで，ケーブルの地絡を検出できるかどうかが決まる。
2. 引込用ケーブル（図1・図2）は，ケーブルがZCTの電源側にあり，シールドはZCTを貫通して負荷側の端で接地されている。ケーブルで地絡が起きると，地絡電流はシールドを負荷側の接地点へ流れ，ZCTを1回通る。接地線をZCTに通さずに接地すれば（図2），この電流を検出できる。図1のように接地線をZCTにくぐらせて電源側へ戻すと，地絡電流がシールドと接地線でZCTを往復して打ち消し合い，ケーブルの地絡を検出できない。
3. 送出し用ケーブル（図3・図4）は，ケーブルがZCTの負荷側にあり，ケーブルの地絡電流は導体でZCTを負荷側へ通る。ZCTより電源側の端で接地すると，シールドを戻る地絡電流がZCTを逆向きに通って導体の電流を打ち消すので，接地線をZCTにくぐらせて打ち消しを戻す（図4）。両端で接地する図3も，電源側の接地線をZCTにくぐらせているので，導体を流れる地絡電流を検出できる。
4. よって，ケーブルの地絡を検出できない選択肢1（図1）が不適当である。なお，実際の受電設備では，受電側のケーブルの地絡を上位の保護に任せるため，あえて接地線をくぐらせて検出範囲から外す施工もあるが，この問題はケーブルの地絡を検出する接地工事を問うている。

選択肢ごとの解説

1. 1．不適当。接地線をZCTにくぐらせて電源側へ戻すと，ケーブルの地絡電流がシールドと接地線でZCTを往復して打ち消し合い，検出できない。
2. 2．適当。ZCTより負荷側でシールドを接地し，接地線はZCTに通さない。ケーブルの地絡電流がシールドでZCTを1回通るので検出できる。
3. 3．適当。両端で接地すると，シールドの電流は両端に分かれて流れる。負荷側の端へ流れる分はZCTを通らず，電源側へ戻る分は接地線をZCTにくぐらせて打ち消しを戻しているので，導体を流れる地絡電流を検出できる。
4. 4．適当。ZCTより電源側の端で接地するので，接地線をZCTにくぐらせる。シールドを戻る地絡電流の打ち消しが接地線で戻され，導体を流れる地絡電流を検出できる。