空気絶縁スイッチギア用の電流変換器を選定および設置する際の注意点は何ですか

空気絶縁開閉装置（AIS CT）用の電流変換器の選定と設置は、電力システムの測定精度、保護信頼性、および運転安全性に直接影響します。機器特性、システム要件、環境条件を総合的に考慮する必要があります。具体的な注意事項は以下の通りです。

1. 選定時の注意点
1.1 電気的パラメータのマッチング

• 一次側定格電流：回路の最大連続動作電流に基づいて決定します。通常、長時間の動作中に過熱や過負荷が発生しないように、回路の定格電流の1.2〜1.5倍を選択します。例えば、10kV線路の定格電流が400Aの場合、500A/5AのCTを選択することができます。

• 二次側定格電流：二次設備（計器、リレーなど）と一致させる必要があります。一般的な値は5Aまたは1Aです（1Aは損失が少ない長距離伝送に適しています）。

• 精度クラスと精度制限係数（ALF）：

• 測定用CTは、計測精度を確保するために精度クラス（例：0.2、0.5）を満たす必要があります。

• 保護用CTは、短絡時の二次電流誤差が許容範囲内に収まるように精度制限係数（例：5P20、10P30）に重点を置く必要があります（5P20は、短絡電流が一次側定格電流の20倍の場合、誤差が≦5%であることを意味します）。

• 定格電圧：AIS機器の定格電圧（例：10kV、35kV、110kV）と一致し、絶縁レベル要件（例：雷衝撃耐電圧、商用周波数耐電圧）を満たす必要があります。

1.2 構造形式の適合性

• 設置方法：AIS機器の配置に応じてポール型、貫通型、またはバスバー型を選択します。ポール型は屋外開放配置に適しており、貫通型は壁やスイッチギアパーティションを通すために使用され、バスバー型はバスバーに直接取り付けられ、コンパクトな構造です。

• 巻線数：二次側の必要に応じて単巻線（測定専用または保護専用）または多巻線（測定、保護、計量などの機能を同時に満たすため、異なる巻線が異なる精度クラスに対応）を選択します。

• シェル素材：屋外使用では、耐候性の高い素材（シリコーンゴム、磁器など）を選択すべきであり、室内使用ではエポキシガラス繊維などを使用して錆や劣化による絶縁不良を避けることができます。

1.3 環境適合性

• 気象条件：屋外設置の場合、温度範囲（-40℃〜60℃）、湿度、高度（高高度地域では絶縁を強化する必要があり、例えば3000mの高度では絶縁強度を20%増加させる必要があります）、汚染度（汚染度が高い地域では大爬電距離を持つ製品を選択し、爬電距離≧25mm/kVが必要です）を考慮する必要があります。

• 機械強度：地震や風力などの機械的ストレスに耐えられる必要があります。特に高所に設置されるポール型CTは、転倒防止および耐震グレード要件を満たす必要があります。

2. 設置時の注意点
2.1 設置前の検査

• 外観と絶縁：磁器管/シェルに損傷やひび割れがないか確認し、絶縁面が清潔であることを確認します。2500Vメガオームメータで絶縁抵抗を測定し、室温での値が≧1000MΩであることを確認します。

• パラメータの確認：CTのモデル、定格電流、精度クラスなどのパラメータが設計図と一致することを確認し、ネームプレートが明確かつ完全であることを確認します。

• 試験報告書：工場試験報告書（変比試験、ボルトアンペア特性試験、極性試験など）を提供し、性能が合格していることを確認します。

2.2 設置規格

• 正しい極性：CTの一側「L1」（入力端子）と二側「K1」（出力端子）は一貫した極性（減算極性）を保つ必要があります。保護装置の誤動作や逆方向計測を避けるためです。極性は直流法または計器試験で確認できます。

• 接地要件：

• シェルは信頼性のある接地（一点接地）を行い、接地抵抗が≦4Ωであることを確認し、帯電したシェルによる感電危険を防ぎます。

• 二次巻線の「K2」端は信頼性のある接地を行う必要があります。二次側が開いた場合に発生する高電圧を避けるためです（CTの二次側は厳密に開けられてはなりません；設置時には二次巻線を最初にショートしなければなりません）。

• 設置位置：

• 可能な限り遮断器または分離器に近づけて設置し、接続線の長さを短縮し、測定誤差を減らします。

• 強い磁場を持つ機器（リアクターなど）に近接して設置しないようにし、電磁干渉による精度への影響を防ぎます。

• 接続の堅牢性：一次側端子はトルク要件を満たすように締め付け、発熱を防ぎます。二次側配線の断面積は≧2.5mm²であり、配線は堅牢でなければならず、緩みによる接触不良を避ける必要があります。

2.3 安全保護

• 開回路対策：設置またはメンテナンス中には、二次巻線を最初にショートする（専用ショーティングピースを使用）必要があります。二次回路を有効状態で切断することは厳禁です（開いた二次側は数千ボルトの高電圧を発生させ、設備および個人の安全を脅かします）。

• 明確な識別：CT本体および二次回路端子カバーに極性、変比、巻線目的を記載し、誤接続を避ける必要があります。

2.4 設置後の校正

• 変比の確認：試験を通じて一次および二次電流の変比が設計と一致することを確認します。

• 絶縁試験：設置後に再び絶縁抵抗を測定し、設置過程で絶縁が損傷していないことを確認します。

• 全体デバッグ：AIS機器および二次保護装置との連動試験を行い、保護動作（過電流保護、差動保護など）の正確性を確認します。

3. その後のメンテナンスポイント

• 定期的に絶縁面（特に屋外機器）を清掃し、汚れや鳥のフンなどを除去し、フラッシュオーバーを防ぎます。

• 接地接続が緩んでいないか、シェルが錆びたり油漏れしていないか（油浸CT）を確認します。

• 3〜5年に一度予防試験（誘電損失試験、部分放電試験など）を行い、絶縁劣化の程度を評価します。

選定基準と設置規格を厳格に遵守することで、AIS CTは電力システムにおいて正確な測定と信頼性の高い保護を実現し、機器の寿命を延ばすことができます。