素人にもわかるように教えてください。
- 断路器、遮断器の違い
- 負荷開閉器、高圧カットアウト、電力ヒューズの違い
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断路器も遮断器も電路を保護する重要な設備です。
それぞれの違いについて正しく理解しましょう。
断路器、遮断器の違いとは
断路器とは
断路器とは、機器の点検・修理等を実施する際に、電路から機器を切り離すための開閉器です。
原則的には、負荷電流を遮断する能力がないため、操作する場合は無負荷状態で使用します。
また、断路器は「ディスコン」とも呼ばれ、単線結線図では「DS」と表記します。
通常、遠隔で動作する機構はなく、真空遮断器の一次側に設置して、遮断器で開放された受変電設備に対して、より確実な無電圧状態を確保するために用います。
断路器を設置することで、真空遮断器や保護継電器を無電圧状態にでき、これら遮断器本体の交換や点検が可能になります。
断路器を設けない場合、遮断器を引き出し式にしなければ、受電点での停電が必要となり、かつ作業者が自ら停電確認できないため、作業の危険性が高くなってしまいます。
また、断路器を操作するときの安全措置として、インターロックを必ず設けましょう。
遮断器とは
さきほどの断路器で遮断器の役割も説明したのでここでは簡単に説明します。
遮断器とは、電力回路・電力機器の正常動作時の負荷電流を開閉する基本的な役割があります。
さらに、保護継電器と連携して事故電流（特に短絡事故電流）などを遮断することにより負荷側の設備を保護し、上流側への波及事故を防止する役割があります。
この二つの役割を持った開閉器のことを遮断器と呼びます。
真空遮断器とは
真空遮断器は、高真空の容器に電極を収めた構造をしています。
真空遮断器は、高真空の優れた絶縁耐力と、消アーク能力を利用して電流の遮断を行います。
受電設備に地絡、過負荷、短絡などの故障（事故）が発生したとき、地絡継電器（GR）または地絡方向継電器（DGR）、過電流継電器（OCR）などで検出し、電流を遮断します。
電路を開放した際、電極間には電極より蒸発した粒子と電子によって構成されるアークが発生しますが、アークを構成する物質は高真空内においては拡散してしまうため、アークは形をとどめていることができず、消滅します。
その後、電路間は高真空の優れた絶縁特性により、良好な絶縁体となります。
配線用遮断器とは
配線用遮断器とは、開閉装置と過電流引外し装置を内蔵した気中遮断器のことです。
配線用遮断器とは、過電流を検出し、回路を遮断する機能を持つ安全装置のひとつです。
配線用遮断器を設けることで、負荷機器の接続しすぎによる過負荷や短絡による大電流を検出した場合に、速やかに動作し事故電路を遮断できます。
配線用遮断器は漏電に対しての保護機能を持っていないため、漏電検出を行う場合は配線用遮断器ではなく漏電遮断器を用いる必要があります。
漏電遮断器とは
漏電遮断器とは、配線用遮断器の進化版です。
漏電遮断器のことを「ELCB」ともいいます。
漏電遮断器は、内部の零相変流器が電気配線や電気機器からの漏電、地絡電流を検出して、一定以上の電流が流れると回路を遮断します。
負荷開閉器、高圧カットアウト、電力ヒューズの違いとは
負荷開閉器とは
高圧交流負荷開閉器とは、LBSともいいます。
変圧器や進相コンデンサの一次側に設置する高圧開閉器のことです。
主に300kVA以下のものに使用されますが、それ以上でも使用することもできます。
また、電力ヒューズ（PF）付きの物や、保護継電器の動作によって自動的に引き外す方式のものもあります。
300kVA以下の需要家では、遮断器の代わりに高圧交流負荷開閉器（LBS）と電力ヒューズを組み合わせた方式を主遮断装置として用いる場合が多いです。
この方式をPF・S形といい、短絡電流は電力ヒューズで保護し、地絡電流は地絡過電流継電器を組み合わせて高圧交流負荷開閉器をトリップさせて保護します。
なお、PF・S形のほかに、先ほどの真空遮断器で保護する方式をCB形といいます。
高圧カットアウトとは
高圧カットアウトは、高圧の配電路の開閉や、変圧器の一次側に設置しての開閉動作や過負荷保護用として使用されます。
高圧カットアウトは、「Primary Cutout Switch」と呼ばれ、略してPCSと呼ばれることもあります。
変圧器保護用としては300kVAまで、高圧進相コンデンサ保護用としては50kvarまで使用可能で、小規模な受変電設備において頻繁に使用されます。
LBSやVCBと比較して開閉性能が低いため、小規模施設での利用に限られるのと、100回程度の開閉を繰り返すと使用できなくなります。
そのため、頻繁な開閉をする系統への設置は避け、常に電力が供給され続けている電路への設置が基本です。
高圧カットアウトは遮断器としての機能を持っていないため、短絡などで発生した大きな事故電流を遮断する能力がありません。
高圧カットアウトを、変圧器の一次側開閉器として利用する場合、限流ヒューズを高圧カットアウトに組込み、短絡保護を行う必要があります。
電力ヒューズとは
電力ヒューズとは、定格以上の電流が流れたとき、通過電流による発熱で溶断し電流を遮断する安全装置のことです。
配線用遮断器と違い、一度溶断してしまったヒューズは交換する必要があり再利用できません。
また、ヒューズに大電流が流れた場合で溶断に至らなかったとしても、ヒューズの内部導体が劣化するため、適切な回路保護ができない場合があるため注意が必要です。
ドライヤーやヘアアイロンなど小型の家庭用電気機器にもヒューズが内蔵されており、異常発熱による発火を防止するための安全装置として構成されています。
まとめ：設備の特徴を理解しよう
一つひとつの設備には役割があります。
間違った使い方をすると大事故につながる恐れもあり大変危険です。
安全に作業する上でそれぞれの機器の特性を理解することはとても大切です。
ぜひ今回の記事を参考に断路器、遮断器、負荷開閉器等の違いを理解しましょう。
