【技術メモ】雷による送電トラブルと瞬停・瞬低・停電の違い

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elecnote

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技術メモ

はじめに

瞬停・瞬低は、以外と身近な現象です。
関東在住の私は、東京電力パワーグリッドの公開情報を確認すると、瞬低や停電は意外と日常的に発生していることがわかります。(発生場所はやはり雷の多い山が多いみたいです。)

雷などの自然現象による送電線の事故は、電源設計や設備保護を考える上で無視できない要素です。
本記事では、瞬停・瞬低・停電の違いと発生メカニズムについて整理します。

※対策については別記事で詳しく述べます。

雷が送電線に落ちたとき、電力系統はどう動くか

雷などの外的要因により送電線に異常が発生すると、電力会社は系統保護のために遮断・切替動作を行います。
その際、負荷側では以下の3つの現象が発生する可能性があります。

① 瞬低(瞬間電圧低下

定義:電源系統の電圧が一時的に低下する現象(ゼロにはならない)。
持続時間:数ミリ秒~数百ミリ秒程度。
原因:雷による地絡、大型モーターの起動、系統の短絡事故など
影響:電圧低下に敏感な機器(PLC、インバータなど)が誤動作することがある。

とはいえ、瞬低を拾うのは実際には27(電圧の70%で動作)なので2秒以内に復電するか否かで判定する。
また、低圧電源のMC(電磁接触器)が開くのは定格電圧の60%くらいであるので、実際には60%くらいの低電圧で機器が停止することになる。

② 瞬停(瞬間停電)

定義: 電力供給が一時的に途絶える現象。
持続時間: 1分未満(一般的には数秒〜数十秒)
原因: 瞬低からの復旧失敗、再閉路
影響:一時的な機器の停止

停電(長時間停電)

定義: 電力供給が1分以上途絶える状態。
時間: 数分〜数時間(復旧状況による)
原因例: 送電線の損傷、復旧困難な障害
影響: 全系統停止、バックアップ電源の稼働、復旧作業の必要性

まとめ

この中でも設計で特に大事なのは、瞬低対策と、停電時のバックアップ電源の稼働になります。
とくに瞬低対策はいろいろな方法があるのでしっかりメリットデメリットを理解することが大事です。

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