【5分でわかる】地絡を検出する零相変流器(ZCT)の原理と働き

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電気
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零相変流器は電流の周囲に発生する磁界の変化を検出して地絡を検出する機器です。
おもに地絡を検出するはたらきをしています。

地絡が発生すると三相交流に流れる電流のバランスが乱れて零相変流器(ZCT)の二次側に電流が
発生し、この二次側の電流により地絡を検出します。

読み方はれいそうへんりゅうきです。

ZCTは Zero phase Current Transformer  の頭文字です。

電流の周囲に発生する磁界で電流を発生させるのは変圧器と同じ原理を利用しています。

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零相変流器動作の原理

まず三相交流は基本的に三本の線を使用します。
交流は流れる向きが周期的に入れ替わります。
三本の電流の流れる向きの関係から瞬間瞬間の電流値の和は0になるという重要な性質があります。

 

三相交流波形

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90度の瞬間では1相が1の位置にありますが
他の二相が-0.5なので合計が0になります。

基本的な理解はこれで十分です。

したがって磁束の発生がなく零相変流器には起電力が発生しません。

 

 

零相変流器(ZCT)

電流のバランスが崩れたときに零相変流器から二次側電流が出力します。

電流のバランスが乱れるときは地絡が発生した場合が考えられます。

短絡(ショート)と地絡の違いとは
回路の短絡(ショート)発生時の電流について

 

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零相変流器に電圧が発生するとき

1相が地絡したときに電流のバランスが崩れます。

黒色の線が地絡している場合を考えます。

零相変流器をつらいぬいている配線が一相が地絡している場合

地絡時は地絡電流(漏れ電流)が発生して電流値が増加します。
そのため電流のバランスが乱れて、瞬間の電流の総和が0にならなくなります。
この漏れ電流の作用により零相変流器に電圧が発生します。
二次側に発生した電流で漏電遮断器を動作させます。

この仕組みはELCBにも利用されています。

 

 

 

 

 

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