アレスタ ディスコネクタ

断路者

図 1 に示す避雷器断路器は、避雷器が過負荷になり故障した場合に避雷器の底部からアース線を分離する避雷器と直列に接続されたデバイスです。接地リード ディスコネクタ (GLD) またはアイソレータとしても知られています。

GLD は、故障時に電源周波数故障電流がデバイスを流れる場合にのみ動作します。サージ電流では動作しません。

操作の基本
今日利用可能な一般的に使用されている設計には、加熱要素、定常状態バイパス要素、および分離要素が含まれます。電気的には図 2 で表されます。この設計にはいくつかのバリエーションがありますが、基本的にはすべて同じように動作します。定常状態の動作中、避雷器の漏れ電流は、加熱要素と分離要素の周りを伝導します。分離要素は、一般に、熱で作動する小さな爆発装置です。雷サージの間、断路器で発生する熱は分離要素を点火するのに十分ではありません。分離要素は、障害電流がデバイスを流れる場合にのみ動作するように設計されています。

注: 標準の避雷器断路器は遮断装置ではありません。動作時にフォルト電流を遮断する場合がありますが、それはフォルト電流が低いなどの理想的な条件下に限られます。断路器は故障電流を遮断しないため、避雷器が過負荷になって故障した場合、過電流装置を作動させる必要があります。

断路器の適切な使用に関するシステム条件

前のセクションで述べたように、GLD は電源周波数障害電流からのみアクティブになります。この動作要件のため、避雷器が故障した場合、非接地システムおよびインピーダンス接地システムは GLD を動作させない場合があります。断路器の設計によっては、1 アンペアの障害電流範囲で感度がありますが、ほとんどの場合はありません。

時間電流曲線

各断路器には、図 3 に示すように、グラフまたは表形式で表された時間電流特性曲線があります。前述のように、断路器は故障を遮断したり解消したりするデバイスではないため、適切に表示できる唯一の曲線は断線開始曲線です。切断の開始は、切断操作中のデバイス全体の外部アーク電圧の最初の兆候として定義されます。

過電流デバイスとの連携
過電流デバイスが断路器を備えた避雷器の上流にある場合、過電流が断路器の点火能力よりも速くなる可能性があります。したがって、断路器を備えた避雷器のユーザーは、断路器の初期断路曲線を過電流デバイスの最小溶融曲線と調整することが賢明です。一般に、過電流デバイスが典型的な 20K ヒューズ リンク曲線よりも遅い場合、断路器との調整が達成されると想定できます。

断路器の安全面

図 4 に示すように、断路器は通常、避雷器の接地端に取り付けられます。この構成では、断路器が分離して避雷器がショートした後、避雷器の底部がライン電位で通電されます。この電圧分布は、定常状態でのより一般的な電圧分布とはまったく異なります。このタイプの避雷器の使用者は、通常は地電位またはその近くにある避雷器の底部に全線電位が存在する可能性があることに注意することが重要です。このため、避雷器の底部は常にライン電位にあるものとして扱う必要があります。

考慮すべき断路器のもう 1 つの安全面は、活性化粉末がその活性化温度まで加熱されると、かなりの力と速度で断路器が分離することです。これにより、小さな破片や火花が排出されることがあります。前述のように、GLD は遮断装置ではないため、結果として生じる電力周波数アークが数サイクル持続する可能性があります。このアークは、地面に落下する可能性のある金属やプラスチック部品を溶かすこともできます.

断路器に関して考慮すべき 3 つ目の安全上の問題は、デバイスが熱で作動するため、デバイスが作動する可能性があるため、150 ℃ を超えるオーブンで加熱しないことです。

粉体は熱でのみ活性化されるため、断路器として衝撃を与えても粉体は活性化されないことに注意してください。ただし、黒粉に直接衝撃を与え発熱すると発火する恐れがありますのでご注意ください。

絶縁ブラケットに関する考慮事項
図 4 から、断路器が切断されると、アース電位へのラインに絶縁ハンガー全体にストレスがかかると推測できます。切断されたユニットが長時間通電されたままになっている場合、この応力により、絶縁ハンガーを介してアースへのトラッキングが発生する可能性があります。アレスタに 1 年以上通電したままにする場合は、絶縁ハンガーの長期的な電気的および環境耐性特性を向上させる必要があります。

インストールに関する考慮事項とリード管理
断路器が作動して避雷器の接地端を切断する場合、接続されたリード線は、避雷器の底部と切断されたデバイスの半分の間にギャップを作成できるように十分な長さを持っている必要があることに注意することが重要です。デバイスが前述のギャップを作成できることを保証するために、リードの柔軟性も考慮する必要があります。通常、バス バーは断線の問題を引き起こします。通常のフレキシブル リードで十分です。直径が最大 1 cm の単線またはより線の導体は、通常、一般的なデバイスの避雷器から簡単に切断できます。避雷器が互いに平行にクロス アームに取り付けられている場合、中央の避雷器のアース線が 2 つの外側のユニットによって固定されていないことが重要です。これにより、断路器がアクティブになり、避雷器を分離しようとしても、持続的な停止につながる可能性があります。

輸送と廃棄
避雷器断路器には、地絡電流の熱にさらされたときに爆発して接地リードを分離できる活性化要素が含まれているため、火災に置かれたのと同じように動作することもできます.したがって、処分には焼却を含めるべきではありません。

危険物に関するモデル国連規則によると、GLD はクラス 1 爆発性物質に分類されます。ただし、適切なテストまたは GLD の変更により、別の分類に再分類することができます。 GLD が輸送中に火災に巻き込まれた場合に発射物を生成しないように製造されている場合、非危険物として分類でき、輸送は問題になりません。輸送問題の詳細については、2007 年の INMR 世界会議で発表された論文「Emerging Transportation Issue with Distribution Arresters」を参照してください。

これにより、すべての避雷器をトラックで安全に輸送する方法が問題になります。エンド アレスターは、ユーティリティ トラックで日常的に見られる金属製の密閉チャンバーで運ぶことをお勧めします。それが不可能な場合は、避雷器の GLD 端を実質的なものまたはそれ自体の高電圧端に配線します。

送電線アレスターで使用する断路器
この断路器は配電断路器と同じ機能を持っていますが、操作なしでさまざまなストレスに耐える必要があります。このアプリケーションで使用される断路器は、認証プロセスの一環として、より高い電流 TLD テストを行う必要があることに注意することが重要です。

将来の断路器
断路器の将来の可能性
1. 断路器の遮断: このデバイスは現時点では存在しませんが、避雷器の製造業者は真剣に検討する必要があります。避雷器が過負荷になって故障した場合に、電力システムの瞬きをなくすことができます。
2. 変電所断路器: これは、配電用避雷器の場合と同様に、このタイプの避雷器を切断するために使用できる高電圧デバイスに取り付けることができるデバイスです。

3. 非常に目に見える断路器: 断路モードの避雷器断路器は明らかではないため、多くの場合、ライン担当者は故障した避雷器を見落とします。断路器の設計には、ある種の手を振っている旗を追加する必要があります。

架空送電線の Jecsany 製品の詳細については、Jecsany の Web サイト (www.jecsany.com) をご覧ください。