高圧開閉装置とは何ですか?

さまざまな業界で高電圧システムのニーズが高まるにつれ、中電圧開閉装置の人気が高まっており、仕様者からの関心も高まっています。したがって、多くの人がこの製品についてより深い理解を求めています。 MV スイッチギヤをわかりやすくするために、その定義、機能、タイプについて説明する包括的な記事をまとめました。

1.高圧開閉装置の定義

とは高圧開閉装置?業界の基準によれば、中型開閉装置とは、1 kV ～ 52 kV の範囲の電圧で動作する電気機器を指します。このカテゴリは配電範囲の重要な部分をカバーしており、利用可能な中電圧開閉装置の広範な範囲に貢献しています。

このタイプの開閉装置を使用する電気システムの一般的な電圧範囲が 52 kV を超えることはほとんどないため、最大 36 kV の電圧を処理できる開閉装置を含むように中電圧開閉装置の定義が変更されることが一般的です。いずれにせよ、各MVスイッチギヤの電圧処理能力は、それが動作する特定のシステムに合わせて調整されるため、そのアプリケーションによって電圧制限が決まります。ここで、中圧開閉装置の動作が配電ネットワークのシームレスな機能にどのように貢献するかを詳しく見てみましょう。

2.高圧開閉装置の機能

他のすべてのタイプの機器と同様、中電圧開閉装置の主な目的は、電気機器と回路を保護することです。これは、電気的障害などの問題が発生した場合に、特定のコンポーネントを電源から自動的に隔離することで実現します。

これらの機能には次のものが含まれます。

* 回路での作業中に電気技師の安全を確保するために電源を切断します。

* システムを流れる電力量の調整

* 回路を絶縁して、ある回路での作業が他の回路に影響を与えるのを防ぎます。

3.高圧開閉装置の構成部品

MV開閉装置は、さまざまなスイッチングおよび安全装置を組み込むことにより、電気システムおよび機器を保護するように設計されています。特定の用途に応じて、MV 開閉装置は密閉型または開放型になります。中圧開閉装置を構成する主要コンポーネントを詳しく見てみましょう。

サーキットブレーカー

開閉装置は回路ブレーカーを使用して機器を電源から分離します。中圧開閉装置で使用される回路ブレーカーには、空気式、油式、および真空式の 2 つの主なタイプがあり、これらは手動または自動で作動させることができます。

ヒューズ

開閉装置内のヒューズは、過剰な電流が流れると溶ける金属ストリップを組み込むことにより、過負荷を防ぐ安全機構として機能します。これにより、電気経路が遮断され、電流の流れが止まり、損傷が防止されます。

開閉装置

開閉装置システムには、通常の動作条件下で電流の流れを調整するように設計されたスイッチが装備されています。これらのスイッチは、指定されたレベルの電流と電圧を処理でき、短絡や過負荷などの異常な状況下でも確実に動作するように設計されています。

リレー

開閉装置リレーは電気スイッチです。電気的故障が発生すると、リレーの接点が閉じ、回路ブレーカーに信号が送信されます。この信号はブレーカーを作動させ、影響を受ける回路または負荷への電力伝送を停止するため、電気的危険から保護する上で不可欠なコンポーネントとなります。したがって、一般に保護リレーと呼ばれます。 接地スイッチ 接地スイッチは、接地への接続を確立することにより、機器に蓄積された静電気を安全に放電する役割を果たします。これらのスイッチは通常手動で操作され、意図的に電荷を機器から地面に導き、効果的に中和することができます。アイソレータアイソレータは、電気回路を接続または切断できる開閉装置内のデバイスです。これらは、障害のある回路を動作中の回路から分離したり、メンテナンスの理由で回路を分離したりするために使用されます。避雷器サージ アレスタは、損傷を引き起こす可能性がある電圧スパイクとして知られる電気機器を保護するように設計されています。これらのデバイスは、過剰な電圧をグランドからそらすことによって機能します。

計装用変圧器

このカテゴリには、開閉装置の安全かつ効率的な動作に重要な役割を果たす変流器と電圧変圧器が含まれます。これらの変圧器は計量装置および保護装置として機能し、開閉装置が意図した機能を実行できるようにします。変流器は電流を低減し、計器用変圧器としても知られる変圧器は電圧を下げます。

自動再クローズと区分化

中電圧開閉装置では、電気的障害が修復された後、自動再閉路装置によって電源接続または回路が自動的に再確立されます。逆に、セクショナライザは回路の特定の部分を分離するように設計されており、回路の残りの部分に影響を与えることなく修復を実行できます。

4.高圧開閉装置の種類

さまざまな種類の高圧開閉装置は市場に存在しており、使用される絶縁媒体の種類やエンクロージャの有無などの設計と機能によって特徴付けられます。これにより、さまざまな中圧開閉装置のタイプから選択できるようになります。以下に最も人気のあるオプションをいくつか示します。

ガス絶縁開閉装置(GIS)

ガス絶縁開閉装置(GIS)ガス絶縁を使用して設計されており、通常は SF6 または SF6 と他のガスの混合物を使用します。 GIS デバイスは完全に密閉されており、断熱剤としてガスを使用します。ガス絶縁の採用によりブレーカ間の隙間が小さくなり、狭いスペースにも設置できる高圧開閉装置の小型化が可能です。

空気絶縁開閉装置 (AIS)

空気 空気絶縁開閉装置 (AIS) は絶縁媒体として空気を利用しているため、「エアブレイク」開閉装置と呼ばれることもあります。ガス絶縁開閉装置に比べて、AISは安価です。ただし、空気はガスほど絶縁効果が低いため、ブレーカーのギャップを大きくする必要があります。そのため、AIS 機器は通常、屋外に設置されます。

固体誘電体開閉装置

固体誘電体開閉装置は磁器やガラスなどの固体材料で絶縁されているため、他の中電圧開閉装置タイプと比較して耐久性が向上しています。さまざまな天候や環境要因に対する耐性が非常に優れています。それにもかかわらず、固体材料を使用するため、代替の開閉装置オプションよりも高価になり、適応性が低くなります。

油絶縁開閉装置

絶縁媒体として油を使用した高圧開閉装置を油絶縁開閉装置といいます。石油は効果的な断熱材であり、他の材料に比べて低コストですが、その可燃性と潜在的な環境への悪影響により、現代ではその使用が減少しています。

金属密閉開閉装置

この中電圧開閉装置は、機械的保護層を追加して内部コンポーネントを露出から保護する外部金属エンクロージャを備えています。その結果、環境要因や改ざんに対する耐性が向上し、産業および商業用途に最適です。

メタルクラッド開閉装置

金属被覆開閉装置は金属密閉開閉装置と類似点がありますが、内部コンポーネントは別の金属筐体に収められており、追加の保護層が提供されます。これらのエンクロージャは接地されており、キャビネットの引き出しと同様に簡単に取り外しできるように設計されています。

パッド取り付け開閉装置

パッド上に設置された開閉装置は、金属被覆開閉装置の一種で、通常は地下または屋外環境に設置されるコンクリートまたはその他の固体基盤に取り付けられます。このタイプの開閉装置は、産業および商業環境で一般的に使用されます。 

耐アーク開閉装置

耐アーク性開閉装置耐アーク性開閉装置は、電気アークフラッシュを閉じ込めて消すように特別に設計されています。これは通常、アークフラッシュの可能性がある状況、特に短絡電流が増加する設定で使用されます。 ANSI/IEEE 高圧開閉装置規格に基づいて、このタイプの開閉装置は通常 4 つのタイプに分類されます。

タイプ 1 は前面のみで耐アーク性を提供します。

タイプ 2 は、前面、側面、背面を含む開閉装置アセンブリ全体にわたって耐アーク性を提供します。

タイプ 2B は、制御室のドアが開いている場合でも、あらゆる面で耐アーク性を保証します。

タイプ 2C は、周囲とコンパートメントの間の両方で耐アーク性を持つように設計されています。

5.高圧開閉装置の設置

のインストール高圧開閉装置適切かつ安全な操作を保証するには、熟練した専門家、通常は経験豊富な電気技師のチームが必要です。多くのメーカーは、担当者に中電圧開閉装置の独特の特性を理解してもらい、正確な設置を保証し、潜在的なリスクを最小限に抑えるための専門的なトレーニング プログラムを提供しています。

インストールを開始するにはMV開閉装置、最初のタスクは、電源の電圧と電流を特定することです。このデータは、特定の用途に適した開閉装置の定格を選択するために非常に重要です。 MV 開閉装置を選択した後、電気技師は設置全体を通じてこれらのガイドラインに従うことが重要です。

設置場所は平らで通気性が良いことが重要です。すべての図面と技術的な詳細が正確であることを確認してください。 MV 開閉装置の設置に必要な資材がすべて手元にあることを確認してください。資格のある専門家がすべての電気接続を取り扱う必要があります。 MV スイッチギヤの設置が完了したら、さまざまな方法とツールを使用してテストする必要があります。テスト結果は、特定の中電圧開閉装置の要件に従って、メーカーが指定した基準を満たしている必要があります。

6. 高圧開閉装置の保守

中電圧 (MV) 開閉装置は、最適なパフォーマンスを確保するために定期的なメンテナンスが必要です。このメンテナンスの一環として、さまざまなコンポーネントに劣化や損傷の兆候がないか検査されます。これらの検査の頻度は、MV 開閉装置の特定のタイプとその用途によって異なります。

高圧開閉装置の保守: 予防的アプローチ。

◆部品のサビや汚れの検査、

◆開閉装置のインターロック機構が適切に機能していることを確認する。

◆オーバーヒートの兆候を探して、

◆ さまざまなコンポーネントのテストを実施し、

◆ 開閉装置の絶縁抵抗を評価し、磨耗や損傷により交換することはすべて、高圧開閉装置システムを維持する上で重要な作業です。

通常、メーカーは製品のメンテナンスに関するガイダンスを提供しますが、中電圧設備を担当する電気技師がメンテナンス目的でチェックリストを維持するのが一般的です。

まとめ

現在、ほとんどの電力システムは、配電を調整し、電気機器やシステムを保護するために中電圧開閉装置に大きく依存しています。さまざまなタイプの MV スイッチギアが入手可能ですが、正しく機能することを確認するために、それらの取り付けまたは交換の際にはメーカーの指示に従うことが重要です。