開閉装置はどのように機能するのか？

開閉装置は電力システムの重要なコンポーネントであり、配電ネットワークの信頼性の高い動作を保証するために電気機器の制御、保護、絶縁を担当します。この記事では、開閉装置の仕組み、その種類、コンポーネント、さまざまな業界での用途について説明します。

開閉装置とは何ですか?

開閉装置とは、電気機器の制御、保護、絶縁に使用される電気切断スイッチ、ヒューズ、回路ブレーカーの組み合わせを指します。これは電力システムの安全性と効率を確保するために不可欠です。開閉装置は、メンテナンス作業を可能にし、下流の障害を解消するために機器の電源を切ることで、電力システム管理において極めて重要な役割を果たします。

開閉装置の種類

高電圧開閉装置:高電圧 (36 kV 以上) で動作するシステムに使用されます。このタイプの開閉装置は通常、送電および配電ネットワークで使用されます。これには、高電圧レベルを処理するように設計された回路ブレーカー、断路器、保護リレーなどのコンポーネントが含まれています。

中圧開閉装置:1 kV ～ 36 kV で動作します。産業プラント、商業ビル、変電所などで使用されています。中圧開閉装置は、施設のさまざまな部分や複合施設内のさまざまな建物に安全かつ効率的に電力を供給するために不可欠です。

低圧開閉装置:1 kV 以下で動作します。これは、電力の配電と制御のため、住宅、商業、産業用アプリケーションで一般的に使用されています。低電圧開閉装置には、エンドユーザーのデバイスやシステムへの安全な電気の流れを確保する分電盤とパネルが含まれています。

開閉装置の主要コンポーネント

サーキットブレーカー:これらのデバイスは、過負荷や短絡などの障害が発生した場合に自動的に電気の流れを遮断し、機器を保護し、損傷を防ぎます。サーキットブレーカーは障害が解消された後にリセットできるため、再利用可能です。

切断スイッチ:メンテナンスまたは修理のために電気回路を分離するために使用される手動操作のスイッチ。切断スイッチは回路に目に見える切断を提供し、システムの完全な非通電を保証します。

ヒューズs：過大な電流が流れた場合、回路を溶断して過電流保護します。サーキットブレーカーとは異なり、ヒューズは作動後に交換する必要があります。

リレー:異常状態を検出し、回路ブレーカーの動作を開始する電気機械または電子装置。リレーは、過電流、不足電流、過電圧、不足電圧、およびその他の電気異常を感知できます。

バスバー:開閉装置内の複数の出力回路に電力を分配する導電性バー。バスバーは大電流を処理できるように設計されており、通常は銅またはアルミニウムで作られています。

計器用変圧器:高電圧と高電流を測定可能なレベルまで低減し、計測および保護システムに入力を提供するデバイス。計器用変圧器は、正確な測定値と機器の保護を保証します。

どうやって開閉装置動作します

開閉装置は、過電流、短絡、機器の故障などの異常状態がないか電気回路を継続的に監視して動作します。このような状態が検出されると、保護装置 (サーキットブレーカーまたはヒューズ) が作動して電気の流れが遮断され、回路の障害部分が切り離されます。この絶縁により、機器の損傷が防止され、電気火災やその他の危険のリスクが軽減されます。

開閉装置の操作手順:

検出：リレーやセンサーは電気回路の異常状態を検出します。

アクティベーション:リレーは回路ブレーカーに信号を送信してトリップさせ、電気の流れを遮断します。

分離：サーキットブレーカーは障害のあるセクションを隔離し、さらなる損傷を防ぎます。

復元：障害が解消されると、回路ブレーカーをリセットして、通常の動作を再開できます。

の応用開閉装置

開閉装置は、さまざまな業界のさまざまな用途で使用されています。

発電所:発電設備と送電の安全かつ効率的な動作を保証します。発電所の開閉装置は、発電機から送電網への電気の流れを管理します。

産業施設:製造装置とプロセスに信頼性の高い電力供給と保護を提供します。産業用開閉装置システムは、製造工場の高電力需要と過酷な環境に対処できるように設計されています。

商業ビル:照明、HVAC システム、その他の重要なサービス用の電力を制御および配電します。商業ビルの開閉装置は、オフィス スペース、ショッピング モール、その他の商業施設の安全かつ効率的な電力管理を保証します。

公共変電所:エンドユーザーへの電力の分配と送電において重要な役割を果たします。変電所の開閉装置には、送電網全体の電気の流れを管理する高圧回路ブレーカーと変圧器が含まれています。

使用するメリット開閉装置

安全性：障害を迅速に切り分けて人員と機器を保護します。たとえば、耐アーク開閉装置は、アークフラッシュエネルギーを封じ込め、オペレーターから遠ざけるように設計されています。

信頼性: 損傷を防ぎ、ダウンタイムを最小限に抑えることで、電気システムの継続的な動作を保証します。開閉装置のコンポーネントは、過酷な条件に耐え、一貫した性能を提供するように設計されています。

効率：負荷管理と障害分離を最適化することで、配電ネットワークの全体的な効率を向上させます。高度な開閉装置設計には、より優れたエネルギー管理を実現するインテリジェントな制御システムが組み込まれています。

スケーラビリティ:増大する電力需要に対応するために電気システムを簡単に拡張できます。モジュラー開閉装置設計により、大規模な改修を行わずに新しい回路やコンポーネントを追加できます。

結論

開閉装置は現代の電力システムに不可欠な部分であり、電気機器の安全かつ効率的な動作を保証するための制御、保護、絶縁を提供します。開閉装置の仕組みとそのさまざまな用途を理解することは、特定のニーズに適したタイプを選択し、電気システムの信頼性と安全性を高めるのに役立ちます。開閉装置は、発電所、産業施設、商業ビル、変電所のいずれで使用される場合でも、電力の流れを管理し、インフラを保護する上で重要な役割を果たします。

開閉装置とそのアプリケーションの詳細については、お気軽に他の記事を参照するか、専門家にお問い合わせください。