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保護継電器の種類一覧｜OCR・GR・DGR・UVRの役割と保護協調

保護継電器の種類と検出量を一覧で解説。OCR・GR・DGR・UVR・OVGR・RPRと漏電リレーの違い、CT・ZCT・電圧検出器、整定と保護協調、引外し電源、更新・連動試験の確認事項を整理します。

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猪狩理

設備設計士

保護継電器は、電流・電圧などの異常を検出し、遮断器への引外し信号や警報を出す機器です。過電流継電器OCR、地絡継電器GR、地絡方向継電器DGR、不足電圧継電器UVR等があり、保護する事故と系統に合わせて選びます。継電器を設けるだけでは保護は完成せず、検出器・引外し電源・遮断器まで一体で確認します。

保護継電器の種類と役割の一覧

略号や器具番号は仕様・図面で確認します。複数の保護要素を一台に収めるデジタル継電器もあり、外箱の台数と保護機能の数は一致しません。低圧の漏電監視に用いるLGR等の漏電リレーは、高圧地絡保護のGR・DGRと適用が同じではありません。

OCRの限時要素は、所定の電流を超えた状態が続くと動作します。電流が大きいほど短時間で動く反限時特性等を用い、下位回路の保護装置との協調を取ります。瞬時要素は大きな事故電流を短時間で検出する要素です。「瞬時」であっても、継電器・引外し・遮断器の動作には時間があります。

整定は動作電流・動作時間等を決めることです。負荷電流だけでなく、変圧器の励磁突入、電動機の始動、下位事故時の電流、上位系統の保護特性を確認します。契約電流の一律の倍率だけを当てはめて完了とはできません。

GRは零相電流等から地絡を検出します。構内に長い高圧ケーブルなどがある場合、系統側の地絡時に構内の対地静電容量による電流が流れ、方向を見ないGRでは不要動作する可能性があります。

DGRは零相電流と零相電圧の関係等から方向を判別します。必要な零相電圧検出器、ZCTとの組合せ、極性・方向を確認します。DGRを選べば設定や配線の確認が不要になるわけではなく、逆方向・外部事故で動作しないことも試験対象です。

受電設備の構成と機器の位置は単線結線図の読み方と合わせて確認します。

例えばCT比200/5Aで、CTが比例して動作する範囲を仮定すると、一次400Aは二次10Aに相当します。整定値を一次・二次のどちらで表すかを混同しません。大電流時はCTの飽和・負担も影響するため、この比例計算だけで動作を保証できません。

CT二次回路の開放等は危険につながるため、点検・更新時は専用の手順で取り扱います。また、継電器の接点が動いても、引外し電源や遮断器の回路が成立していなければ遮断できません。

保護協調は、事故区間に近い保護装置が先に動作し、必要以上の停電や電力系統への波及を抑えるよう、動作電流・時間を整合させることです。同じ基準側へ換算した電流―時間の特性で、上位・受電・下位の保護と機器の耐量を照合します。

継電器の動作時間だけでなく遮断器の全遮断時間、ヒューズの特性、誤差・余裕を考慮します。低圧側の遮断容量との関係は配線用遮断器の選定、電源構成は低圧・高圧の受電方式も参照してください。

試験では単体の動作値・時間・復帰に加え、実際の遮断器への連動、警報・故障表示、中央監視への信号を確認します。更新時は既設CT・ZCT・検出器・引外し方式との適合と、整定の根拠を見直します。

整定表には機器型式、CT比、各要素の動作値・時間、計算と協議条件、試験結果を記録します。設定変更後は、単線結線図と保護協調図、保守担当者が持つ記録を一致させてください。

参考資料

資料確認日：2026年11月12日。数値例は説明用です。実設備の整定は系統条件と協議・試験に基づき決定してください。