JIS C 5381-12:2021 低圧サージ防護デバイス―第１２部：低圧電源システムに接続するサージ防護デバイスの選定及び適用基準 | ページ 19

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C 5381-12 : 2021 (IEC 61643-12 : 2020)
                              a) 低圧電源システムで地絡故障がない場合
                      b) 低圧電源システムの使用者側で最初の地絡故障がある場合
     図E.5−IT系統 変電所の高圧側の接地設備REと使用者側の低圧電源システムの接地設備とを
                      相互接続する例(出典 : IEC 60367-4-442:1993の図44D)

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                              a) 低圧電源システムで地絡故障がない場合
                      b) 低圧電源システムの使用者側で最初の地絡故障がある場合
     図E.6−IT系統 変電所の高圧側の接地設備REはZと接続し,使用者側の低圧電源システムの
                 接地設備RAは分離する例(出典 : IEC 60367-4-442:1993の図44F)

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C 5381-12 : 2021 (IEC 61643-12 : 2020)
                              a) 低圧電源システムで地絡故障がない場合
                      b) 低圧電源システムの使用者側で最初の地絡故障がある場合
     図E.7−IT系統 変電所の高圧側の接地設備REはZと分離し,使用者側の低圧電源システムの
                 接地設備RAも分離する例(出典 : IEC 60367-4-442:1993の図44E)

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E.7  米国のTN-C系統での一時的過電圧の値
  図E.8は,配電用変圧器の高圧側での地絡故障によって発生する故障電流の分流例を示す。この例では,
配電用変圧器側の接地設備RE(RB)及び低圧電源システムの使用者側の接地設備RAは,共に15 Ωと仮定
する。
          U1=U0(ここで,U0は,低圧電源システムの充電相とPEN導体との間の電圧の最大値を示す。)
  ZLは,配電用変圧器と低圧機器との間の充電相及びPEN導体のインピーダンスを示す。
       図E.8−北米で用いるTN系統における,高圧電源システムでの地絡故障によって発生する
                       一時的過電圧(4線式高圧システム−直接接地の場合)
  北米の代表例として,高圧側は,23 kV/13.2 kVのY結線,地絡故障電流IEの最大値10 kAとする。イ
ンピーダンス(ZL)0.041 Ωは,3 kVA25 kVAの単相配電用変圧器の低圧側の三相設備で用いる3芯二次
導体の抵抗の代表値である。計算には,距離60 mの4/0 AWG(IEC 60999-1に規定する25 mm2相当)導
体を計算に用いた。地絡故障電流の分流の想定値は,多点接地の高圧電源システム上の故障を想定した場
合の計算及び実際の測定値に基づいている。
  この例では,U0=132 V(電源システムの公称電圧120 Vに電圧変動10 %を考慮した値)
              U1=U0=132 V
              U2=U0+0.2×IE×ZL=132+0.2×10 000×0.04=212 V
  この値は,電源システムの公称電圧の1.76倍の過電圧を示すが,REがRAよりもかなり大きいと仮定し
た場合,記載した同様の故障では,U2=294 V,すなわち,電源システムの公称電圧の2.45倍の電圧にな
る。この一時的過電圧TOVは,ヒューズ若しくは上位(電源側)の遮断器の動作又は再投入で取り除くま
で続く。これらの装置の動作は,地絡故障分離装置の特性に依存し,0.016秒1.5秒間の範囲で変動する。
配線導体の長さが短いほど,また地絡故障電流が小さいほど厳しい状態が減少する。

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C 5381-12 : 2021 (IEC 61643-12 : 2020)
  この例は,配電用変圧器の高圧側の故障が,電源システムの公称電圧の2.45倍程度のTOVになる可能
性を示しているが,これは非常にまれな場合である。実際,高圧電源システムの地絡故障電流が10 kAに
なることは,非常にまれである。高圧電源システムの地絡故障電流の大部分は,4 kA未満であるため,TOV
が極端に小さくなる。配電用変圧器の低圧側の配線が長くなるのは異常な状態である。配線の長さが短く
なるほど,過電圧は低くなる。一般に,配電用変圧器の低圧側は,30 mを超えない。したがって,故障電
流が4 kAで,配電用変圧器の低圧側が30 m未満である場合,TOVは,電源システムの公称電圧の約1.23
倍,すなわち,148 Vになる。
E.8  JIS C 5381-11で用いる一時的過電圧の値とその説明
E.8.1 一般
  一時的過電圧の試験値は,製造業者が提供する取扱説明書に明示する,SPDに適用する低圧電源システ
ムの接地系統の種類に依存する。
  IEC 60364規格群で規定する電源システムにおける,電圧変動を考慮した電源システムの最大電圧を表
E.4に,検討の結果として得たTOV試験値を,表E.3に示す。
  表E.3は,IEC 60364規格群で規定する低圧電源システムの使用者側に設置するSPDに対する,最悪条
件におけるTOV試験値を示す。高圧電源システムの接地設備と低圧電源システムの使用者側の接地設備
とを相互接続する低圧電源システムのIT系統の場合,高圧電源システムでの地絡故障によるTOV試験は
必要ない。このような接地設備を相互接続するIT系統についての追加の情報を,E.6に示す。

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