とは何ですか高圧開閉装置?

I. コアの定義 (簡潔版)

高圧開閉装置: 定格電圧 3.6kV の金属外装外装配電開閉装置一式～40.5kV、回路ブレーカー、絶縁スイッチ、接地スイッチ、変圧器、保護および二次制御コンポーネントを統合。これは、中電圧および高圧配電システムの中核となる一次機器一式です。

コア機能: 受電、配電、スイッチング制御、短絡および過負荷障害保護、電気絶縁、安全インターロック、動作監視などの電力システムで使用され、さまざまな中電圧および高電圧の配電シナリオに広く適用できます。

コア機能: 1. 完全に金属で囲まれ、複数のコンパートメントが独立して絶縁されており、アーク耐性と感電耐性があります。 2. 誤操作を排除する5つの防止機械的+電気的インターロックを標準装備; 3. 真空サーキットブレーカーをコアスイッチングおよび保護実行コンポーネントとして採用します。 4. GB 3906、IEC 62271 高電圧開閉装置規格に準拠しています。

II.適用範囲と実施基準

一般的な電圧レベル: 10kV (12kV)、35kV (40.5kV)。これは、産業および鉱業企業、変電所、太陽光発電エネルギー貯蔵、工場配電およびボックス型変電所のサポートに不可欠な機器です。

実装規格: GB 3906、IEC 62271、ANSI/IEEE C37 シリーズ規格。機器動作の安全性、信頼性、汎用性を保証します。

Ⅲ．コアの分類 (フルサイズ)

1. キャビネット構造タイプ別

1.引出形（中置キャビネット）：代表機種KYN28A-12（10kV）、KYN61-40.5（35kV）。サーキットブレーカーは引き出し式トラックタイプです。引き出して作業位置、テスト位置、隔離位置に分けることができます。メンテナンス時に筐体全体の停電が不要で安全性が最も高く、産業界や変電所などで主流のモデルです。

2. 固定式開閉装置：代表型式 XGN2-12、GG1A。サーキットブレーカーはキャビネットに固定されており、引き出すことはできません。シンプルな構造で低コストです。メンテナンスにはライン全体の停電が必要で、主に古い工場エリアやローエンドの配電シナリオで使用されます。

3.リング本体：代表機種HXGN15～12、SF6リング本体。体積が小さく、占有面積が少ないため、主にコミュニティ配電、自治体のリングネットワーク、およびボックス型変電所内で使用されます。主にロード スイッチ + ヒューズの組み合わせであり、端末の配電ニーズに適しています。

4. ガス絶縁キャビネット (C-GIS): SF₆/環境に優しいガス絶縁で完全に密閉されたキャビネットは、小型化、耐湿性、耐腐食性があり、沿岸地域、炭鉱、高地、屋外ボックス型変電所などの過酷な環境に適しています。

2. 絶縁方法による

- 空気絶縁 (AIS): 空気 + 絶縁体を絶縁媒体として使用し、低価格、便利なメンテナンス、大容量で、従来の屋内配電シナリオに適しています。

- ガス絶縁 (GIS/C-GIS): 密閉ガス封入構造を採用し、優れた絶縁性と消弧性能を備え、体積が小さく、メンテナンスフリーでコストが高く、ハイエンドでコンパクトな配電シナリオに適しています。

3. サーキットブレーカーのタイプ別

・真空遮断器：VS1、ZN63シリーズを中心とした10kV/35kV用の主流モデル。油汚染がなく、強力な消弧能力があり、耐用年数が長く、メンテナンスが不要で、ほとんどの中電圧および高電圧の配電シナリオに適しています。

- SF₆ サーキットブレーカー: 35kV 以上の電圧レベル、高電流、高遮断条件で主に使用され、より優れた絶縁性と消弧性能を備えています。

- 負荷スイッチ: リングメインユニットの一般的なコンポーネント。通常の負荷電流を切り替えることしかできず、短絡電流を遮断することはできず、障害保護を実現するにはヒューズと組み合わせる必要があります。

4. キャビネットの機能と目的別

IV.キャビネット内部の5室構造（KYN28A-12を例にします）

キャビネット全体は完全金属密閉設計を採用しており、各コンパートメントはアークフラッシュオーバーなしで互いに隔離されています。断層アークを圧力を解放するように誘導することができ、人員と機器の安全性を最大限に高めることができます。具体的な構造は次のとおりです。

1. バスコンパートメント (最上部): メインバスバーと分岐バスバーを配置します。圧力解放チャンネルが装備されています。内部で短絡が発生した場合、アークを上向きにして圧力を解放し、他のコンパートメントの人員や機器への損傷を回避できます。

2. サーキットブレーカーコンパートメント (中央コア): 真空サーキットブレーカートラックを配置します。バルブ連動装置を装備しています。トラックが引き出されるとき、高電圧静電気接点が自動的に閉じ、人が誤って通電部分に触れることを防ぎます。トラックは、さまざまな作業条件に適応するために、作業位置、テスト位置、隔離/メンテナンス位置の 3 つの位置の間で柔軟に切り替えることができます。

3. ケーブル コンパートメント (下部): 入力ケーブルと出力ケーブルの配線位置です。変流器（CT）、接地スイッチ、避雷器、零相変圧器などのコンポーネントが内蔵されており、ケーブル接続とライン保護を担当します。

4. 計器二次コンパートメント (キャビネット前面上部): マイクロコンピュータ統合保護装置、測定および制御装置、表示灯、ボタン、ライブ ディスプレイ、温度および湿度コントローラ、二次端子台およびその他の二次機器を配置し、機器の監視、制御および信号送信を担当します。

5. 低電圧制御室/機械室: 機器の動作とエネルギー貯蔵の中核となる回路ブレーカー操作機構、エネルギー貯蔵モーター、二次回路電源、および連動する機械構造を配置します。

V. 5 つのコア電気コンポーネントの詳細な説明

高圧開閉装置の核となる性能は、内部コンポーネントによって決まります。 5 つのコア コンポーネントはそれぞれの役割を実行し、連携して装置の正常な動作を保証します。

1. 真空遮断器 (装置の心臓部): 中心的な機能は、通常の動作条件下ではスイッチング動作を行い、故障時には自動トリップして故障電流を遮断します。主なパラメータには、定格電圧、定格電流、定格短絡遮断電流 (通常 20kA/25kA/31.5kA/40kA)、および定格熱安定性電流が含まれており、これらによって機器の保護容量と適用可能なシナリオが直接決まります。

2. 遮断スイッチ: 消弧能力がなく、負荷開閉操作は固く禁止されています。主な機能は、メンテナンス中に明らかなブレークポイントを形成し、目視検査によって装置の停電を確認し、メンテナンス担当者の安全を確保することです。

3. 接地スイッチ：装置の停電保守時に装置内の残留電圧を逃がし、誤送電による感電事故を防止するための強制接地に使用します。動作シーケンスを確実に遵守するために、回路ブレーカーおよび遮断スイッチとの機械的インターロックが装備されています。

4. 変圧器(CT/PT)：変流器(CT)と変圧器(PT)に分かれます。 CT は主に線電流を収集し、電力量計測と過電流/短絡保護のための信号を提供するために使用されます。 PT は主にバス電圧を収集し、電圧測定、計測、不足電圧/過電圧保護、および同期動作のための信号を提供するために使用されます。

5. 避雷器: 中心的な機能は、雷過電圧と動作過電圧を抑制し、過電圧によって引き起こされる開閉装置および後続の変圧器、ケーブルおよびその他の機器の絶縁層破壊を回避し、配電システム全体の安全を保護することです。

VI.高圧開閉装置の「5つの予防」インターロック（最優先）

すべての高圧開閉装置には二重五重防止インターロック装置（機械式＋電気式）の装着が義務付けられており、手動による不正操作を強制することができないため、以下のような誤操作事故が根本的に排除されます。

1. 意図しない回線の切り替えを避けるために、回路ブレーカーの偶発的な開閉を防止します。

2. アーク焼けや機器の損傷を避けるために、負荷を伴うスイッチのオンとオフを遮断しないでください。

3. アース短絡事故を避けるために、電気でアーススイッチを閉じないようにしてください。

4. ラインの短絡や機器の損傷を避けるために、アース線を使用して電源を閉じたり供給したりしないでください。

5. 感電事故を避けるために、ライブコンパートメントには立ち入らないようにしてください。

VII.主な技術パラメータ（業界一般規格）

一般的に使用されている KYN28A-12 10kV 開閉装置 (主流モデル) を例にとると、中心となる技術パラメータは次のとおりです。

- 定格電圧: 12kV

- 定格周波数: 50Hz

- 定格電流: 630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A (ニーズに応じて選択可能)

- 定格短絡遮断電流: 20kA、25kA、31.5kA、40kA

- 定格熱安定電流 (4s): 定格短絡遮断電流レベルに対応

- 保護レベル: キャビネット IP4X、コンパートメント IP2X、効果的な防塵および異物侵入防止

- 絶縁レベル: 電源周波数耐電圧および雷インパルス耐電圧は両方とも GB 3906 国家規格の要件を満たしています。

35kV KYN61-40.5 モデルのコアパラメータ: 定格電圧 40.5kV、定格電流 1250A～3150A、定格短絡遮断電流は主に 25kA と 31.5kA で、35kV 変電所や大規模な産業用配電シナリオに適しています。

Ⅷ.動作する動作ロジック

高電圧開閉装置の操作は、安全性と信頼性を確保するための厳格な操作手順に従っており、主に次の 3 つの主要な動作条件に分かれています。

1. 通常の電源供給プロセス: 接地スイッチが開く → サーキットブレーカートラックが動作位置に押し込まれる → 絶縁スイッチが閉じる → サーキットブレーカーが閉じる → バスが通電され、電気エネルギーがさまざまな負荷に供給されます。

2. 故障保護プロセス: 線路に短絡、過負荷、地絡などの故障が発生 → 変流器(CT)が異常信号を収集 → マイコン保護装置が迅速に動作 → 瞬時に遮断器がトリップ → 故障線を切り離して他の回路の正常動作を確保し、故障の拡大を回避します。

3. 停電メンテナンスプロセス: サーキットブレーカーを開く → トラックを試験/遮断位置まで揺する → 遮断スイッチを開く → 接地スイッチを閉じる → 機器の電源が切れていることを確認した後、カバーを開けてメンテナンス作業を行うことができます。

IX.アプリケーションシナリオ

高圧開閉装置は、中高圧配電の中核機器として、産業、民生、新エネルギーなどの多分野をカバーしています。主に以下のような分野があります。

- 受電、配電、保護を担う発電所および35kV/10kV変電所の主配電システム。

- 大規模工場、化学工業、鉱山、冶金、その他の産業作業場で、高出力機器に安定した高電圧配電を提供します。

- 複合商業施設、病院、データセンター、鉄道交通機関、および電源の信頼性が高度に要求されるその他の場所。

- 新エネルギー発電の高電圧配電ニーズに適応する太陽光発電所、エネルギー貯蔵発電所、風力ブースターステーション。

・ボックス型変電所（ボックス変電所）内に高圧配電ユニットを設置し、配電の小型化・統合化を実現。

X. 日常のメンテナンスと一般的な障害

1. 日常点検ポイント

定期的な検査により、機器の耐用年数を延ばし、潜在的な障害を適時に発見できます。キャビネットに異音、発熱、結露がないかを重点的にチェックします。インジケーターの点灯とライブ表示が正常かどうか。作動機構のエネルギー貯蔵が十分かどうか。二次回路の配線が緩んでいるか、老朽化し​​ているか。五防止連動装置が柔軟で信頼性があるかどうか。

2. よくある故障と簡単な対処方法

- 回路ブレーカーがエネルギーを保存できない、またはオン/オフを切り替えることができない: エネルギー保存モーターと動作機構を確認し、二次回路電源または機械的妨害のトラブルシューティングを行います。

- 二次回路の切断と保護の誤動作: 二次端子台とケーブルをチェックし、保護装置のパラメータ設定またはコンポーネントの障害のトラブルシューティングを行います。

- キャビネット内の結露と断熱材の低下：温湿度コントローラーと除湿装置を確認し、キャビネットの密閉を強化し、湿気の多い環境の影響を避けてください。

- 台車の押し引きの詰まりとインターロックの故障: 台車のガイド レールとインターロックの機械構造を確認し、破片を除去し、潤滑メンテナンスを実行します。

- 変圧器の加熱と端子台のアブレーション: 配線の締まり具合を確認し、変圧器の過負荷や接触不良のトラブルシューティングを行います。

11.高圧開閉装置のメリット

1. 高い安全性: 完全に金属で囲まれた構造、効果的なアーク防止および感電防止、マルチコンパートメント絶縁設計により、故障拡散のリスクが軽減されます。

2.安全な操作：完全な5つの防止インターロック装置により、機械的および電気的レベルから手動の誤操作を排除し、人員と機器の安全を確保します。

3. 強力な信頼性: 真空消弧技術を採用し、油汚染がなく、低騒音、長寿命、長いメンテナンスフリー期間を備えています。

4. 高い柔軟性: モジュール設計、設置、メンテナンス、コンポーネントの交換が便利で、シーンのニーズに応じて柔軟に選択できます。

5.インテリジェントアップグレード：インテリジェントな統合保護、オンライン温度測定、部分放電監視、その他のモジュールを装備して、配電システムのインテリジェントな監視と制御を実現し、現代のスマートグリッドのニーズに適応できます。

まとめ

 高圧開閉装置（3.6kV）～40.5kV) は、電力制御、保護、監視のためのコンポーネントを統合したコア金属密閉型配電機器で、さまざまな中電圧および高電圧のシナリオで広く使用されています。

よくある質問

1. 高圧開閉装置とは何ですか?

金属密閉装甲配電開閉装置（3.6kV）～40.5kV）は、中高圧配電の中核となる主要機器であり、コアコンポーネントを統合しています。

2. その中心となる機能は何ですか?

受電、配電、開閉制御、故障保護、電気絶縁、安全連動、動作監視。

3. 主なキャビネットのタイプは何ですか?

引出形（中置）、固定形、リング本体、ガス絶縁キャビネット（C-GIS）。

4. 一般的な絶縁方法は何ですか?

空気断熱（AIS）とガス断熱（GIS/C-GIS）。

5. 主要な電気コンポーネントは何ですか?

真空遮断器、遮断開閉器、接地開閉器、CT/PT変圧器、避雷器。

「5つの予防」連動とは？

サーキットブレーカーの誤操作、遮断開閉器の負荷開閉、接地開閉器の活線閉、接地線による閉、活線区画への侵入を防止します。

6. 一般的なモデルとパラメータは何ですか?

KYN28A-12 (10kV、630A)～4000A); KYN61-40.5 (35kV、1250A)～3150A）。

7. 主なアプリケーションシナリオは何ですか?

発電所、変電所、工場、商業施設、太陽光発電/エネルギー貯蔵所、ボックス型変電所。

8. よくある故障とは何ですか?

サーキットブレーカーの故障、二次回路の切断、キャビネットの結露、トラックの詰まり、変圧器の加熱。

9. その利点は何ですか?

高い安全性、安全な操作、強力な信頼性、高い柔軟性、インテリジェントなアップグレードのサポート。