遮断器、負荷開閉器、断路器の違いと用途

遮断器、負荷開閉器、断路器とは何でしょうか？おそらくほとんどの電気技術者は非常によく理解しているでしょう。しかし、遮断器、負荷開閉器、断路器の違いと用途となると、多くの電気技術者はどちらか一方しか知らず、電気初心者の中には何を尋ねたらいいのかさえわからない人もいます。遮断器は、通常の回路状態では電流を遮断、通電、遮断することができ、異常な回路状態（短絡状態を含む）では、指定された時間内に電流を遮断、通電、遮断できることは誰もが知っています。負荷開閉器は、遮断器と断路器の間にある開閉器です。簡単な消弧装置を備えており、定格負荷電流と一定の過負荷電流を遮断できますが、短絡電流を遮断することはできません。

遮断スイッチは、無負荷電流を遮断する回路です。これにより、保守機器と電源の遮断ポイントが明確になり、保守作業員の人身安全が確保されます。遮断スイッチには特別な消弧装置がないため、負荷電流を遮断することはできません。短絡電流なので、遮断スイッチの操作は遮断器が遮断されている場合にのみ行う必要があります。では、遮断器、負荷スイッチ、断路器の違いは何でしょうか？これらの3つのスイッチはどこで使用されますか？次の記事で詳しく説明します。この記事を読んで、多くの電気担当者にとって遮断器、負荷スイッチ、遮断スイッチへの理解が深まることを願っています。

01 負荷開閉器、断路器、遮断器の用語の説明

負荷スイッチ：通常の動作条件下で、負荷電流、励起電流、充電電流、コンデンサバンク電流を閉じたり遮断したりできるスイッチングデバイスです。

遮断スイッチ：開位置にあるとき、接点間に規定の要求を満たす絶縁距離があり、明らかな断線痕跡があることを意味します。閉位置にあるとき、通常の回路状態では電流を流すことができ、異常状態（短絡など）ではスイッチングデバイスが電流を流します。

遮断器：通常の回路状態では電流を閉じ、通電および遮断することができ、また、異常な回路状態（短絡状態を含む）では、指定された時間内に電流を閉じ、通電および遮断することができるスイッチングデバイスです。

仕様の要件により、一部の回路では明らかな断線点が必要となるため、負荷スイッチを単独で使用できます。明らかな断線点は回路内で確認できるため、回路遮断器は通常、遮断スイッチと組み合わせて使用​​します。回路内に明らかな断線点があることを確認してください。遮断スイッチは負荷状態で操作できません。つまり、遮断スイッチに電源を入れられない場合は開閉できます。負荷スイッチは、その名の通り、負荷状態で操作できます。つまり、通電時にオン/オフできます。まず開閉します。

02 負荷開閉器、断路器、遮断器の種類紹介

負荷スイッチ、遮断スイッチ、回路ブレーカーは高電圧と低電圧に分けられます。

1. 負荷スイッチの場合:

高電圧負荷スイッチには主に 6 つのタイプがあります。

① 固体ガス発生型高電圧負荷開閉器：アーク遮断時のエネルギーを利用し、アーク室内のガス発生材からガスを発生させてアークを消弧します。構造が比較的シンプルで、35kV以下の製品に適しています。

②空気圧式高電圧負荷スイッチ：ピストンの圧縮ガスを利用して遮断過程でアークを吹き消すもので、構造が比較的シンプルで、35kV以下の製品に適しています。

③ 圧縮空気式高電圧負荷開閉器：圧縮空気を利用してアークを消弧し、大電流を遮断します。構造が比較的複雑で、60kV以上の製品に適しています。

④SF6高電圧負荷開閉器：SF6ガスを使用してアークを消火し、遮断電流が大きく、容量性電流を遮断する性能が優れていますが、構造が比較的複雑で、35kV以上の製品に適しています。

⑤油入高圧負荷開閉器：アーク自体のエネルギーを利用してアーク周囲の油を分解・ガス化し、冷却することでアークを消弧します。構造は比較的シンプルですが、重量が重く、35kV以下の屋外用製品に適しています。

⑥真空式高電圧負荷開閉器：真空媒体を使用してアークを消弧し、電気寿命が長く、価格が比較的高く、220kV以下の製品に適しています。

低電圧負荷スイッチは、スイッチヒューズグループとも呼ばれます。交流電源周波数回路において、負荷回路を手動で低頻度にオン／オフするのに適しています。また、回線の過負荷および短絡保護にも使用できます。遮断器は接触ブレードによって機能し、過負荷および短絡保護はヒューズによって機能します。

2. スイッチを分離する場合

高圧遮断スイッチは、設置方法の違いにより、屋外型高圧遮断スイッチと屋内型高圧遮断スイッチに分けられます。屋外型高圧遮断スイッチとは、風雨、雪、汚染、結露、氷、厚い霜などの影響に耐え、テラスへの設置に適した高圧遮断スイッチを指します。絶縁柱の構造により、単柱型断路器、二柱型断路器、三柱型断路器に分けられます。

中でも、単列ナイフスイッチは、架空母線下の断層面の垂直空間を直接電気絶縁材として利用する。そのため、占有面積の節約、引込線の削減、開閉状態の明確化といった明らかな利点がある。超高圧送電の場合、変電所に単列ナイフスイッチを導入することで、床面積の節約効果がより顕著になる。

低電圧機器では、主に住宅やビルなどの低電圧端末配電システムに適しています。主な機能：負荷への線路の遮断と接続

ここで注意すべき点は、低電圧端末配電においては、負荷に応じて遮断スイッチを分割できるということです。それ以外の場合、および高圧下では、これは許可されません。

3. 回路遮断器の場合

高圧遮断器は、発電所、変電所、配電室などにおける主要な電力制御設備です。; システムに障害が発生した場合、リレー保護と連携して故障電流を速やかに遮断し、事故範囲の拡大を防止します。

したがって、高電圧遮断器の品質は電力システムの安全な動作に直接影響します。高電圧遮断器には多くの種類があり、アーク消弧の程度に応じて油遮断器（多油遮断器、少油遮断器）、六フッ化硫黄遮断器（SF6遮断器）、真空遮断器、圧縮空気遮断器などに分けられます。

低圧遮断器は自動スイッチとも呼ばれ、一般的に「エアスイッチ」とも呼ばれ、低圧遮断器を指します。電力分配、非同期モーターの低頻度起動、電力線やモーターの保護などに使用され、深刻な過負荷、短絡、または低電圧が発生した場合に自動的に回路を遮断します。その機能は、ヒューズスイッチと過熱リレーと過熱リレーの組み合わせなどと同等です。また、故障電流を遮断した後、部品を交換する必要がないため、広く使用されています。

03 負荷開閉器、断路器、遮断器の違い

1. 負荷スイッチは負荷によって遮断され、自己消弧機能を備えていますが、遮断容量は非常に小さく制限されています。

2. 一般的に、遮断スイッチは負荷を遮断することはできません。構造上、アーク消弧装置は備えていません。負荷を遮断できる遮断スイッチもありますが、負荷スイッチとは構造が異なり、比較的単純です。

3. 負荷開閉器と遮断スイッチはどちらも明確な遮断点を形成できます。ほとんどの遮断器は遮断機能を備えておらず、一部の遮断器は遮断機能を備えています。

4. 遮断スイッチには保護機能がありません。負荷スイッチの保護は通常、ヒューズで保護され、瞬断と過電流のみで保護されます。

5. 遮断器の遮断容量は製造工程で非常に高く設定できます。主に変流器を追加し、二次側機器と連携して保護を行います。短絡保護、過負荷保護、漏電保護などの機能を持たせることができます。