接地種別のすべてを解説:国内外比較と特別高圧における接地方式

接地の目的

電気設備において「接地」は単なるアースではなく、安全と信頼性の基盤です。主な目的は次の3つに分類されます。
1. 感電防止(機器外箱の電位上昇を防ぐ)
2. 過電圧抑制(雷やサージを逃がす)
3. 動作安定・保護リレー検出の容易化

日本国内の接地種別(A〜D種)

日本では電気設備技術基準(電技解釈)により、電圧や用途に応じて接地の種類が区分されています。

種類名称接地抵抗の目安主な用途
A種高圧・特別高圧機器の筐体接地10Ω以下高圧受電設備、遮断器、変圧器
B種中性点接地設備ごとに設計(低抵抗)66kV変電所、154kV系統など
C種300V超の低圧機器筐体10Ω以下三相200V機器
D種300V以下の低圧機器筐体100Ω以下一般家庭機器など

IEC(国際電気標準)方式での分類

海外ではIEC60364に基づき、供給系統の中性点と筐体の接地関係で分類します。

系統名称特徴採用例
TN系中性点直接接地しPE線で筐体を接続短絡電流が大きく保護が速い欧州・日本高圧系統
TT系中性点接地+筐体独立接地漏電遮断器で感電防止欧州家庭用
IT系中性点絶縁または高抵抗接地地絡しても停止しない医療・軍用・データセンター

日本と海外の対応関係

概念日本の分類IEC方式備考
中性点直接接地B種接地TN系特高・高圧主流
高抵抗接地B種(高抵抗)IT系データセンター等
低圧筐体接地A〜D種TT/TN系のPE接続配電盤・OA機器

特別高圧受変電設備における接地

特別高圧(66kV以上)では安全性・雷対策・保護協調を考慮して複数の接地が組み合わされます。

接地区分対象機器主目的備考
中性点接地(B種)変圧器・母線地絡電流制御、過電圧抑制直接または抵抗接地
保安接地(A種)GIS・遮断器筐体感電防止10Ω以下
避雷器接地LA・引込部雷電流放流10Ω以下
制御・計測接地操作盤・IED雑音防止100Ω程度

これらを「接地網(アースマット)」で等電位化し、接触電圧と歩幅電圧を抑える設計が行われます。

接地抵抗設計の考え方

特別高圧設備では、地絡電流と人体許容電位(Step & Touch Voltage)を基準に接地網の設計を行います。

例:66kV変電所の場合
→ 地絡電流:数kA〜数十kA
→ 目標接地抵抗:1Ω以下

世界各国の接地方式比較

地域主流方式備考
日本B種+A種(直接接地)電技解釈準拠
欧州TN-S, TTL/N/PEを分離管理
北米TN-C-Sコスト重視
データセンターIT系・HRG運転継続性重視

まとめ

・日本のA〜D種は電圧区分と接地抵抗値による分類。
・IECのTN・TT・IT系は中性点接地と筐体接地の関係で分類。
・特別高圧設備ではB種(中性点)+A種(保安)を接地網で一体化。
・データセンター・防衛施設ではIT系・高抵抗接地が採用される傾向。

接地は「安全」「信頼性」「ノイズ耐性」の基礎技術。特に特高設備やデジタル変電所では、接地設計そのものが品質の根幹を支えています。

コメント