高電圧開閉装置は、電力システムで高電圧回路の接続、切断、切り替えを行うために使用される装置です。-さまざまな種類があり、それぞれに独自の特徴があります。機器のタイプが異なると、消弧能力、絶縁方法、用途シナリオ、操作方法が大きく異なります。{4}}これらの違いにより、電力網における役割と選択の基準が決まります。さまざまなタイプの機器間の本質的な違いを明確にすることは、システムの安全性を確保し、投資を最適化し、運用と保守の効率を向上させるために非常に重要です。
機能的な観点から見ると、高電圧開閉装置は主に回路遮断器、断路器、負荷開閉器、接地開閉器、複合電気機器に分類できます。{0}それらの基本的な違いは、消弧機能を備えているかどうかと、回路内で実行するタスクにあります。-サーキットブレーカーは完全な消弧室と操作機構を備えており、通常または故障状態で負荷電流と短絡電流を安全に切断できます。-これらは、システム内で短絡障害を独立して分離できる唯一のデバイスです。-一方、断路器には消弧機能がなく、明確な電気切断点を作成し、機器のメンテナンス中に回路と電源間の完全な絶縁を確保するためにのみ使用されます。-サーキットブレーカーが開いた後にのみ操作できます。負荷スイッチは、指定された負荷範囲内で回路を接続したり切断したりできますが、通常、短絡電流を遮断することはできず、短絡保護のためにヒューズと組み合わせて使用されることがよくあります。-接地スイッチは回路導体を接地に短絡させ、残留電荷を解放し、保守員の安全を確保します。-また、負荷電流を遮断する機能もありません。複合電気機器は、これらの複数の機能ユニットを単一の密閉型ハウジングに統合し、コンパクトな統合制御デバイスを形成します。
また、デバイスごとに消弧媒体と絶縁媒体にも大きな違いがあります。{0}サーキットブレーカーはさまざまな消弧媒体を使用します。通常、真空、六フッ化硫黄 (SF₆)、低油、圧縮空気などがあります。-真空遮断器は、真空環境を利用してアーク再点火を抑制し、小型、長寿命、メンテナンスが容易などの利点があり、12kV～40.5kVの配電システムで広く使用されています。 SF₆ サーキットブレーカーは、優れた絶縁性と消弧性能を備えており、72.5kV 以上の高-電圧および超-高-電圧システムに適していますが、その環境への優しさから代替媒体の研究が促進されています。通常、負荷スイッチはガス発生原理または圧縮空気消弧原理を採用しているため、構造が単純でコストが低くなります。{14}これらは、リング ネットワークの電源供給や端末の分配によく使用されます。切断スイッチは、動作頻度が低く、アーク消弧がないため、多くの場合、空気絶縁と単純なオープン構造が使用されます。
構造と外観の違いも重要です。オープン-タイプの断路スイッチと負荷スイッチは、多くの場合、ブラケット構成で配置され、接触状態を容易に観察できるように充電部が空気に露出していますが、より大きな安全空間が必要です。ボックス-タイプまたはキャビネット-タイプのサーキット ブレーカーと負荷スイッチは金属ケースに収められており、高い保護レベルと屋内、屋外、過酷な環境への適応性を備えています。複合電気システム (GIS/HGIS) は、SF6 ガスが充填された密閉タンクまたは長方形の本体の外装を持ち、回路ブレーカー、断路器、計器用変圧器を 1 つのユニットに統合しています。従来のレイアウトよりも占有面積が大幅に小さく、優れた耐汚染性とメンテナンス不要のパフォーマンスを提供しますが、より高い初期投資が必要になります。{7}}
操作方法や知能のレベルも差別化要因となります。従来の高電圧開閉装置は、局所的な開閉にバネ、油圧、または電磁操作機構を使用しているため、手動による検査と定期的なメンテナンスが必要です。-一方、現代の高電圧開閉装置は通常、電気操作モジュールと自動制御モジュールを統合しており、遠隔監視、状態監視、障害記録のためのリレー保護システムや変電所自動化システムとの通信を可能にします。一部のハイエンド製品には、オンライン部分放電検出機能と寿命予測機能も搭載されており、インテリジェントな運用とメンテナンスのレベルが大幅に向上します。
最も明らかな違いは、アプリケーションのシナリオにあります。サーキットブレーカーは、その包括的な故障遮断機能により、発電所、変電所、および幹線送電線にとって不可欠な保護装置です。切断スイッチは主に回路ブレーカーの両側またはバスバーセクションで使用され、メンテナンスのための絶縁を提供します。ロード スイッチは、負荷の変化が小さく、短絡電流レベルが低い配電ネットワークのリング主装置やプレハブ変電所に適しています。-接地スイッチは保守セクションの両端、避雷器およびケーブル端末の近くに配置されています。複合電気機器は設置面積が小さく信頼性が高いため、都市部の変電所、地下配電室、高地の汚染のひどい地域で広く使用されています。-
要約すると、高電圧開閉装置の違いは、機能的な配置、消弧および絶縁方法、構造的外観、インテリジェントな動作、適用可能なシナリオなど、さまざまな側面に反映されます。{0}これらの違いを理解することは、エンジニアリング設計、機器の選択、運用と保守において情報に基づいた意思決定を行うのに役立ち、それによってさまざまな機器の強みを最大限に活用し、電力システムの安全、経済的、効率的な運用を保証します。