遮断器と断路器の役割について

自宅の分電盤に設置されているブレーカーは、許容量以上の電流が一定時間流れると電気を止めてくれます。
遮断器や断路器は変電所のブレーカーのような役割を果たす装置です。
本項では、変電所の安全運用に重要な遮断器断路器について取り上げましょう。

まず遮断器です。
遮断器は、送電線に故障などの事故が起きた時に自動的に線路を遮断し、送電線に異常や事故が波及しないようにします。
さらに、点検や改修などで送電を停止したり切り替えたりする時に動作させます。

遮断器が家のブレーカーと大きく異なるのは、遮断器が送電線に乗っている大電圧・大電流を遮断することです。そのために特別な絶縁を施す必要があります。

大電圧・大電流の回路を遮断すると、電極間に生じるアーク放電が発生しますが、それを消す(消弧)仕組みが組み込まれているのも遮断器の特徴です。6600V系統で一般的なのは、真空遮断器です。22kV以上だとガス遮断器が最近の主流です。

遮断器には仕組みによって下記の表のような種類があります。

遮断器に関しては、種類と作用を覚えておくようにしましょう。

どれほどの容量の遮断器を設置するかを決定するのに必要なのが、送電線で短絡事故が起きた時の短絡電流がどれほど流れるかという点です。
この短絡電流を計算するために「%インピーダンス法」が用いられます。
%インピーダンスとは、全負荷電流下でのインピーダンス降下と相電圧の比を百分率で表したものです。
短絡事故でもっとも大きな電流が流れる事故は三相短絡事故なので、三相短絡電流を求めるために、下記の2つの式を覚えておくようにしてください。また、機械科目の同期機で出てくるものと考え方は同一なので、合わせてしっかりと理解してください。

次に断路器の説明をしましょう。
断路器は、遮断器の両端もしくは片側の端に設置され、主に点検時に回路から機器を切り離したり、他の機器と切り替えたりするために使用します。
この装置は遮断器とは異なり、電流が流れた状態では開閉できない装置です。※負荷電流を遮断・開閉することが断路器は出来ないことをチェックしてください。この状態で操作することを「生切り」「生入れ」といい、アークが噴いて、感電・火災・やけど等の重篤な災害に繋がる危険作業である。
そのため、回路を切り離すためには、まず遮断器を開放させて電流が流れていない状態(遮断器を切状態)にしてから断路器の開閉を行う必要があります。
同じような用途なので、遮断器だけでよさそうに思います。しかし、大電力が流れる回路で使用されるので、確実に機器と回路を切り離すために断路器が設置されています。

変電所内での事故は波及させてはいけませんし、メンテナンスも安全に行わなければなりません。
そこで設置されているのが遮断器と断路器です。
特に遮断器には用途ごとに種類があるので、仕組みと用途の違いはしっかり覚えておきましょう。




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