変圧器について勉強しております。

質問

変圧器について勉強しております。
トランスの中性点を接地すると地絡したときに、地絡電流が中性点に帰ってくると教科書に記載していたのですが、地絡点と、接地極の間は導線でつながれていないのに、なぜ中性点に電流が帰ってくるのでしょうか？
おしえてください。

回答No.4

do_ra_ne_ko · ベストアンサー

<ΔーΔの非接地系にモーターが接続されていたとして、U,V,Wのうち
まずUが地絡した場合、地絡にはだれも気づかないが
モーターは欠相→過電流でサーマル等の保護装置が働く。>

よくお勉強なさっているようなので、回答者としては不適だと思いますが・・・・

a,b,c,の３本の線があって、電圧をそれぞれVa,Vb,Vc,としてa線が地絡をおこすと
Va=0となりましょう。

ただし供給側もΔ結線で、

b線に対するa線の電圧　Vab,
c線に対するb線の電圧　Vbc,
a線に対するc線の電圧　Vca,

がきちんと供給するということを前提とした話ですから欠相にはなりません。

Δ結線の発電機にΔ結線のモーターを接続したと仮定した場合になります。

この場合、線間電圧は決まりますが、対地電圧はいくらになるか不明です。
恐ろしくって、こんな物騒なものは誰も作らないでしょう。

回答No.3

do_ra_ne_ko

<回答ありがとうございます。
また遅れてすみませんが
ΔーΔ巻線のトランスで地絡した場合は、電流は流れないのでしょうか？>
投稿日時 - 2010-10-25 20:16:35

△ー△の変圧器だって、一次側と二次側はそれぞれ別の機器につながるわけでしょう。

例えば、△結線の誘導電動機と△ー△の変圧器の二次側とつながります。
そうすると、変圧器とモーターの間は△ー△で結ばれます。

この三本の線を、Ｕ、Ｖ，Ｗとすれば、ＵＶ，ＵＷ，ＶＷ、の二本の線の間の電圧は
決まっていますが、大地と、Ｕ、Ｖ，Ｗ、の間の電圧は決まらない。

仮にＵの線の絶縁が破れて一部が大地と接触ししても、単にＵの電圧がゼロとなるだけで、
他の２本の線の電圧は、Ｕのゼロ電圧を基準として決まります。

△ー△結線では１本の線の絶縁が破れただけでは誰も気づかぬのが問題で、２本目の電線の
絶縁が破れて、短絡の大電流が流れて初めて気付きます。
短絡の大電流を検知してスイッチが自動的に切れますが、モーターの巻き線はまっ黒けと
なるのじゃないかしら。

これに対し１本の線の絶縁が破れた段階で、中性点に大抵抗をいれておき小さな地絡電流
が流れると、これを検出してスイッチが自動的に切れた方が安全です。
絶縁の破れた箇所にもよりますが、小修理でモーターは助かるかも。

あまり確信のある回答ではないので恐縮ですが、どうやらこのようだと思っています。

補足

回答ありがとうございます。
整理させてください。
ΔーΔの非接地系にモーターが接続されていたとして、U,V,Wのうち
まずUが地絡した場合、地絡にはだれも気づかないが
モーターは欠相→過電流でサーマル等の保護装置が働く。

U,Vが地絡した場合、大地で短絡した状態となり、大電流が流れ遮断機がトリップする。

ということは非接地系の地絡保護はどのようにおこなうのが正解なのでしょうか？
またモーターのU相の絶縁が破壊されたと仮定して、人がモーターに触れると、E/人体の抵抗できまる電流が人体に流れ続けるのでしょうか？

回答No.2

do_ra_ne_ko

トランスの中性点設置点をＰとします。

地絡点のＱとします。

ＰとＱは大地ですが導線でつながれていません。

しかし、電気抵抗Ｒは、電気伝導度をρとして、電流の流れる面積をＡ，長さをＬとしますと、

　　　　　Ｒ＝ρ（Ｌ／Ａ）です。

つまり、ρが少々小さくてもＡが非常に大きいわけでして結局電気抵抗Ｒが小さいのです。

このことより、大地は電気抵抗の小さな導線と考えてよいわけです。

補足

回答ありがとうございます。
また遅れてすみませんが
ΔーΔ巻線のトランスで地絡した場合は、電流は流れないのでしょうか？

回答No.1

Executione

地面で繋がっているからです。