開閉装置はどのように機能するのでしょうか?

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、電気機器の制御、保護、絶縁を確保します。配電の安全性と信頼性を維持する上で重要な役割を果たします。ここでは、開閉装置の仕組み、そのさまざまなタイプ、主要コンポーネント、および用途について説明します。

開閉装置を理解する

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、または回路ブレーカーの組み合わせを指します。その主な機能は次のとおりです。

1.コントロール：システム内の電気の流れを管理します。

2.保護：過負荷、短絡、その他の障害から機器を保護します。

3.隔離:電気ネットワークのセクションを切断することで、安全なメンテナンスを確保します。

高電圧年開閉装置(HV)：

36kVを超えるシステムに使用されます。

公共変電所や大規模な工業プラントで見られます。

コンポーネントには、回路ブレーカー、切断スイッチ、保護リレーが含まれます。

電力の効率的な伝送と配電を保証します。

高圧開閉装置 (MV):

1kV～36kVで動作します。

産業施設、商業ビル、変電所によく見られます。

真空遮断器、SF6 サーキットブレーカー、および固体絶縁技術が含まれています。

信頼性の高い配電と保護を提供します。

低電圧開閉装置(LV):

1kV未満のシステムに使用されます。

住宅、商業、小規模工業環境で見られます。

モーター コントロール センター、配電盤、分電盤が含まれます。

建物内で電気を安全に管理および配電します。

開閉装置の主要コンポーネント

サーキットブレーカー:障害が発生した場合には、電気の流れを自動的に遮断します。

切断スイッチ:メンテナンスのために回路のセクションを手動で分離します。

ヒューズ:過電流が流れると溶断して過電流保護を提供します。

リレー:障害を検出し、回路ブレーカーに動作するように信号を送ります。

バスバー:大電流を流し、複数の回路に電力を分配します。 

トランスフォーマー:計測と保護のために電流と電圧を測定します

開閉装置の動作原理

開閉装置は、電気的故障を検出し、それに応じてシステムを保護するために応答することによって動作します。段階的なプロセスは次のとおりです。

検出：センサーとリレーは電気パラメータ (電流、電圧) を監視します。

障害の特定:障害 (短絡など) が検出された場合、リレーは回路ブレーカーに信号を送信します。

中断：サーキットブレーカーが開いて電気の流れが遮断され、損傷が防止されます。

分離：断路スイッチの操作により故障箇所を切り離すことができ、安全なメンテナンスが可能です。

復元：障害に対処した後、開閉装置をリセットして通常の動作を復元できます。

開閉装置の用途

開閉装置はさまざまな用途に不可欠です。

公共変電所:高電圧送電および配電を管理および保護します。産業用 

設備：信頼性の高い電源供給を確保し、機械を保護します。

商業ビル:電力を安全に分配し、電気負荷を管理します。

住宅地:家庭や小規模な建物内に安全な配電を提供します。

開閉装置の利点

安全性の強化:人員と機器を電気的故障やアークフラッシュから保護します。

信頼性：システム全体を中断することなく、故障箇所を隔離することで継続的な電力供給を確保します。

効率：電力配分を最適化し、エネルギー損失を削減します。

スケーラビリティ:増大する電力需要に合わせて簡単に拡張できます。

今後の動向開閉装置

スマートスイッチギア:リアルタイムの監視と予知保全のための IoT とスマート センサーの統合。

環境に優しいソリューション:SF6代替品などの環境に優しい断熱技術の開発。

デジタル化:高度な制御システムとデジタルリレーにより、パフォーマンスと診断が向上します。

結論

開閉装置は、電力システムの安全かつ効率的な運用に不可欠です。その種類、コンポーネント、動作原理を理解することは、電気の安全性と信頼性を確保する上でのその役割を理解するのに役立ちます。高電圧送電線であろうと低電圧住宅回路であろうと、開閉装置は電気システムのスムーズな動作を維持するために不可欠な制御と保護を提供します。