高電圧断路器 - 分類、使用規則、および操作の実行技術
断路器は、フリーリリース機構を持たない、目に見えるトリップポイントを備えた開閉装置です。これらは、負荷電流がないときに電気回路の通電部分 (高電圧) をオン/オフしたり、接続方式を変更したりするように設計されています。
断路器の目的
ディスコネクターは、稼働していない機器を通電部分から分離する目に見える隙間を作るのに役立ちます。これは、修理用の機器を展示する場合など、安全に作業を行うために必要です。
断路器にはアーク放電装置がないため、主に負荷電流がないときに回路をオン/オフするように設計されており、通電されたり、スイッチがオフになったりすることがあります。
さまざまな断路器の設計について詳しくは、こちらをご覧ください。 高圧断路器の仕組みと配置
6 ～ 10 kV の電気設備の電気回路にスイッチがない場合は、以下で説明するように、装置の定格電流よりはるかに小さい小電流の断路器によるオン/オフの切り替えが許可されます。
断路器の要件
サービス担当者によるメンテナンスの観点から見た断路器の要件は次のとおりです。
- 断路器は、設備の電圧クラスに対応して、はっきりと見える開回路を作成する必要があります。
- 断路器駆動装置は、オンとオフの 2 つの動作位置のそれぞれにブレードをしっかりと固定するための装置を備えていなければなりません。さらに、ナイフの回転を所定の角度よりも大きい角度に制限する、信頼性の高いストップが必要です。
- 最悪の環境条件（氷結など）では、断路器のスイッチをオン/オフする必要があります。
- 支持碍子と絶縁ロッドは、動作によって生じる機械的負荷に耐えなければなりません。
- 断路器のメインブレードは接地装置のブレードに接続する必要があり、両方のスイッチを同時にオンにすることはできません。
断路器の分類と配置
断路器 6 ～ 10 kV の個々のタイプは互いに異なります。
- 設置のタイプ別（内部設置用および外部設置用のディスコネクター）。
- 極数（単極および三極断路器）による。
- ブレードの動きの性質によるもの（垂直回転およびスイングタイプのディスコネクター）。
- 3 極断路器はレバー駆動によって操作され、単極断路器は絶縁ロッドの操作によって操作されます。
内部設置と外部設置の断路器の設計の違いは、その動作条件によって説明されます。外部断路器には、着氷中に形成された氷の地殻を破壊する装置が必要です。さらに、小さな負荷電流をオフにするために使用され、その接点には分岐接点間で発生するアークを消すためのホーンが装備されています。
等化電流と小さな負荷電流を切断するための断路器の使用
断路器は、ケーブルと架空線の充電電流、変圧器の励磁電流、均等化電流（電気的に接続された閉回路の 2 点間を流れる電流であり、電圧と再分配の違いにより発生する電流）をオンまたはオフにする機能です。電気的接続の切断時または投入時の負荷電流）と小さな負荷電流は、電力システムで実施された多数のテストによって確認されています。これは、その使用を規制する多くの指令に反映されています。
したがって、閉開閉装置では、6 ～ 10 kV 断路器を使用して、変圧器の励磁電流、送電線の充電電流、および次の値を超えない地絡電流のオンとオフを切り替えることができます。
- 電圧 6 kV の場合: 磁化電流 — 3.5 A。充電電流 — 2.5 A。地絡電流 — 4.0 A。
- 電圧 10 kV の場合: 磁化電流 — 3.0 A。充電電流 — 2.0 A。地絡電流 — 3.0 A。
極間に絶縁バリアを設置すると、オン/オフ電流を 1.5 倍に増やすことができます。
6 ～ 10 kV 断路器では、機械駆動を備えた屋外設置用の 3 極断路器で操作を実行する場合に限り、最大 70 A の均等化電流と最大 15 A のライン負荷電流のオン/オフを切り替えることができます。
多くの場合、断路器には固定接地装置が装備されているため、修理のために持ち出された機器に可搬型接地を設置する必要がなく、可搬型接地の設置プロセスに関連する安全規則の違反を排除できます。
断路器用スイッチ
さまざまな電気設備により、開閉装置のサイズと構成を無制限に組み合わせることができます。変電所における海外の経験を活用して、断路器と開閉器を新世代の機器、つまり開閉器断路器に置き換えることをお勧めします。
開閉器は、1 つのデバイスに切断機能と切断機能を組み合わせているため、変電所の面積を削減し、可用性を高めることができます。
開閉器を使用するとメンテナンス作業が軽減され、次のような利点があります。
- ユーザーへのほぼ継続的な電力供給（変電所やネットワークの発展状況によっては、メンテナンスにより一部のユーザーへの電力供給が中断される場合があります）。
- システム障害のリスクを軽減します。メンテナンス中（変電所に人がいるときなど）一次回路で障害が発生するリスクは、通常の運用時よりも高くなります。これは、メンテナンス中はすべての機器が稼働しているわけではなく、冗長性の可能性がないためです。
- 開閉装置のメンテナンス占有率が低いため、運用コストが削減されます。
- 変電所でのすべての作業には感電や高所からの落下などの潜在的な危険が伴うため、作業員の安全性を向上させ、事故、変電所の停電、作業ミスのリスクを軽減します。接触装置の迅速な分解により、スイッチ断路器の迅速な切断が可能になります。したがって、トリップされた開閉器の動作中に、他の変電所設備に通電することができます。
断路器を使用した作業を実行するための技術
開閉装置では、回路内に開閉器が設置されている接続部の断路器の開閉操作は、設置場所で開閉器のオフ位置を確認してから行う必要があります。
断路器を抜き差しする前に、断路器やアクチュエータ、遮断装置が破損して動作に支障をきたすことがないよう、外部から確認する必要があります。バイパス ジャンパーがないことに特に注意を払う必要があります。欠陥が見つかった場合は、通電断路器を使用した操作は、切り替えを指示した人の許可がある場合にのみ、非常に慎重に実行する必要があります。絶縁体に亀裂が見つかった場合、電圧下で断路器を使用して作業することは禁止されています。
ディスコネクターを手動で切り替える場合は、ストロークの終わりに衝撃を与えずに、迅速かつ決定的に行う必要があります。接点間にアークが発生した場合、断路器のブレードを引き戻さないでください。接点が発散すると、アークが伸びて相間のギャップが閉じ、短絡が発生する可能性があります。包含操作はすべての場合に完了する必要があります。接点が接触しても、機器に損傷を与えることなくアークは消えます。
一方、断路器の取り外しはゆっくりと慎重に行います。まず、ドライブレバーを使って試運転を行い、ロッドが正常に動作するか、振動や絶縁体への損傷がないことを確認します。接点が分岐した瞬間にアークが発生した場合は、断路器を直ちにオンにし、アーク形成の原因が解明されるまで断路器を使用しないでください。
操作ロッドを使用して行われる単極断路器の作業は、作業員に最大の安全を提供する順序で実行する必要があります。作業員が負荷がかかった状態で誤って断路器を開いたと仮定しましょう。
混合負荷の場合、3 つの断路器のうち最初の断路器をオフにするのが最も安全です。定格電流が回路に流れていても強いアークが発生しないためです。それらの間の接触が発散した瞬間には、比較的小さなものだけが発生します 電位差なぜなら、一方では、トリップされる断路器は電源によって電力供給され、他方では、次のように、二相で供給されるときに回転する同期および非同期負荷モーターによって誘導される、ほぼ同じ起電力がしばらく動作するからです。配電網に設置されたコンデンサーバンクも原因です。
2 番目の断路器がトリップすると、負荷で激しいアーク放電が発生します。 3 回目の切断では電源はまったく切断されません。 2 番目の直列断路器のトリップは最大の危険であるため、他の相の断路器からできるだけ遠くに配置する必要があります。したがって、断路器のどのような配置（水平または垂直）でも、中間相の断路器を常に最初にオフにする必要があり、その後、断路器が水平の列に配置されている場合、終端の断路器が順番に、断路器の垂直配置と交互に配置されます（上下に)、上の断路器が 2 番目にトリップし、下の断路器が 3 番目にトリップします。 …
単極断路器の投入操作は逆の順序で行われます。
ばね式サーキットブレーカーを含む回路では、断路器の操作中にサーキットブレーカーが誤って閉じることを避けるために、ばねを緩めた状態で断路器の操作を実行する必要があります。
地絡容量性電流補償を使用して動作する 6 ～ 10 kV のネットワークでは、アーク抑制リアクトルが接続されている中性部分の変圧器の励磁電流をオフにする前に、まずアーク抑制リアクトルをオフにする必要があります。 3 相の接点が同時に開くことによって発生する可能性のある過電圧を回避します。
断路器の操作を行う人の個人の安全 通電中の断路器で何らかの操作を行う場合、操作を行う人 (およびその動作を制御する - 2 人で切り替える場合) は、まずそのような場所を選択する必要があります。 デバイス デバイス装置の絶縁体とそれに固定されている導電性要素の破壊や落下による怪我を避けるため、また、アーク発生時の直接的な影響から身を守るためです。
動作中にデバイスの接触部分を見ることはお勧めできません。ただし、実際には主刃が外れなかったり、トリップしたりするケースがあったため、開閉操作終了後は断路器の主刃と固定接地開閉器の刃の位置を確認することが必須である。各相の固定接地スイッチのブレード、接点ジョーを越えたナイフの落下、ドライブからのロッドの引き抜きなど。この場合、他の相の羽根の実際の位置やそれらの間の機械的接続の存在に関係なく、断路器の各相を個別にチェックする必要があります。