電気絶縁スイッチギアにおける電流変換器の一般的な故障は何ですか

皆さん、こんにちは。私はフェリックスです。電力システムの分野で10年間働いてきました。先輩エンジニアに同行して現場を学び、その後はチームを率いてさまざまな変電所設備の故障に対処するまでになりました。特に空気絶縁スイッチギア（AIS）で使用される多くの種類の電流変換器（CT）と仕事をしてきました。

この種の設備は構造が比較的単純でメンテナンスもしやすいですが、実際の運用では頻繁に問題が発生します。今日は私の実践的な経験を共有し、以下のことを話したいと思います：

空気絶縁スイッチギアにおける電流変換器の最も一般的な故障は何ですか？そしてどのように対処すればよいでしょうか？

飾りっ気なく、実用的な知識をお伝えします！

1. 空気絶縁スイッチギアにおける電流変換器とは何か？

まずは簡単な説明から始めましょう。

空気絶縁スイッチギア（AIS）は、空気を主な絶縁媒体として使用する一種の電力分配装置です。これは通常、35kVまでの配電ネットワークで広く使用されています。

内部にある電流変換器（CT）は、通常、遮断器や隔離スイッチの近くに設置されます。その役割は一次電流を測定し、保護装置にサンプリング信号を提供することです。CTの性能は計測の正確さと保護動作の信頼性に直接影響します。

2. 一般的な故障タイプと根本原因分析
故障1：二次開路 — 最も危険でしばしば見落とされる問題

• 症状：メーターに読み取り値が表示されず、保護リレーが誤作動または焼損する。

• 原因：

• 端子接続が緩んでいる；

• 試験中に二次回路をショートしていない；

• 操作中の人的エラー。

• 結果：二次回路が開いた状態になると、コア飽和が起こり、非常に高い電圧が発生し、設備の損傷や安全上の危険が生じる可能性がある。

• 解決策：

• 設置前にすべての二次配線を確認する；

• 試験を行う際には常にショートリンクを使用する；

• メンテナンススタッフに適切な手順を教育する。

プロのヒント：毎回のメンテナンス後には、マルチメーターを使用して二次ループの連続性を確認しましょう！

故障2：絶縁劣化 / 湿気侵入 — 古い変電所のアップグレード時の大きなリスク

• 症状：部分放電、絶縁抵抗の低下、ブレイクダウントリップ。

• 原因：

• 長期的な材料の劣化；

• シール不良により湿気が侵入する；

• 高湿度環境（南部地域で一般的）。

• 結果：軽微な問題は計測の正確さに影響を与え、深刻な場合はショート回路や爆発につながる可能性がある。

• 解決策：

• 定期的に絶縁テストを行う；

• 古いユニットを交換する際には防湿設計を優先する；

• 湿った環境では加熱・除湿装置を設置する。

推奨：古い変電所のアップグレード時には、外観だけでなく内部の絶縁状態もしっかりと点検しましょう！

故障3：極性接続の誤り — 新人によくあるミスであり、重大な結果をもたらす

• 症状：差動保護の誤作動、不正確な計測。

• 原因：

• 設置時に極性を確認していない；

• 配線図を誤解している；

• ラベルが不明確で間違った配線を行っている。

• 結果：差動保護システムにおいて、極性の誤りは誤トリップまたはトリップしないという重大な安全上のリスクを引き起こす。

• 解決策：

• 設置後に必ず極性テストを行う；

• 極性テスターまたは直流法を使用して方向を確認する；

• 一次および二次端子を明確にマークする。

注意：極性は重要です — 特にリレーポートシステムを扱う際には！

故障4：比率誤差が大きすぎる — 計測と保護に影響を与える「沈黙の殺人者」

• 症状：エネルギー計の読み取り値に相違、保護設定の誤り。

• 原因：

• CTの選択が不適切（定格電流の不一致）；

• コアの磁化曲線が悪い；

• 二次負荷が過大（複数の計器を接続している場合）。

• 結果：小さな誤差は請求金額に影響を与え、大きな誤差は保護リレーの誤判断につながる。

• 解決策：

• 選択時に定格電流を慎重に合わせる；

• 二次負荷が許容範囲内であるか確認する；

• 必要に応じてより高精度クラスのCTに交換する。

注意：特に計測用途では、精度クラスを簡単に下げないようにしましょう！

故障5：機械的な損傷または組立不良 — 設置時の隠れたリスク

• 症状：異常な振動、大きな音、過熱。

• 原因：

• 輸送中の物理的な損傷；

• 設置時に強制的に位置合わせをしている；

• 固定ボルトの締め付けが不適切。

• 結果：長期運用により巻線の変形や絶縁の損傷が生じる可能性がある。

• 解決策：

• 設置前に物理的な損傷がないか確認する；

• 設置手順を厳密に従う；

• トルクレンチを使用して固定具を適切に締める。

フィールドでの経験：急いでいるよりも時間をかけて隠れた危険を残さないようにしましょう！

3. 日常の運転と保守のためのヒント

経験豊富なフィールドエンジニアとして、以下のような重要なO&Mの提案を強調したいと思います：

• 定期巡回：温度、音、接続状態を監視する；

• 絶縁テスト：年に少なくとも1回、絶縁抵抗と誘電損失テストを行う；

• ライブ検出：赤外線サーモグラフィを使用して早期に異常な加熱を検出する；

• データ記録：歴史的な記録を保持して傾向を追跡する；

• トレーニング：特に新入社員に対するスタッフのトレーニングを通じて運転基準を向上させる。

4. 最後に

空気絶縁スイッチギアの電流変換器は小さくて重要でないように見えますが、これらは電力システム全体の目と耳です。これらの装置が故障すると、小さな計測の誤差から重大な安全上のリスクまで様々な問題が生じます。

これらの装置を選定、設置、または保守する際には、細部に注意を払いましょう。

以下のポイントを覚えておいてください：

• 二次開路を何としても防ぐ；

• 極性の誤りを決して許さない；

• 絶縁の劣化を定期的に監視する；

• 比率誤差を厳しく管理する；

• 高品質な設置を確保する。

すべての詳細を正しく行うことで初めて、安定かつ安全な電力システムの運転を保証することができます。

仕事でCT関連の問題に遭遇したことがある、または特定の故障のトラブルシューティングについて詳しく知りたい場合は、コメントを残したり私にメッセージを送ってください。一緒に問題を分析し解決することを喜んでサポートします！

すべての電流変換器が安定して安全に動作し、静かに私たちの電力供給を守ることを願っています！

— フェリックス