スイッチギアの小さなインダクティブ電流の切り替え条件
小さなインダクティブ電流を処理する遮断器における電流切断と再点火
遮断器（CB）がシャントリアクタバンクや無負荷の電力変圧器を開閉するとき、通常は電圧位相に対して90度遅れた、数アンペア程度の小さなインダクティブ電流を切り替える。しかし、これらの電流はしばしば電流切断と呼ばれる現象によって予期せずゼロに強制される。これにより、切断過電圧とその後の再点火過電圧が発生し、遮断器の性能と回路条件によって深刻な結果を引き起こす可能性がある。
電流切断現象
下図に示すように、小さなインダクティブ電流の中断時の電圧と電流の典型的な挙動は、電流切断が発生すると高周波の電流振動が発生し、急激な電流ゼロとなる。この現象は、アーク特性と回路条件によるアークの不安定性によって引き起こされる。
アークの不安定性: アーク特性と回路条件により不安定となり、電流が自然なゼロクロスに達する前に突然中断される。
高周波振動: 電流が切断されると、高周波振動が発生し、電流の急激な停止に寄与する。
再点火現象
小さなインダクティブ電流の中断後に発生する別の現象は再点火である。遮断器は短いアーク時間と小さな接触ギャップでも容易に小さなインダクティブ電流を中断できる。しかし、遮断器の絶縁耐力は接触ギャップと共に増加するため、一時回復電圧（TRV）期間中にTRVが接触ギャップ間の絶縁耐力を超える場合、小さな接触ギャップでは電圧ブレイクダウンのリスクが高い。
絶縁耐力: 接触ギャップが大きくなるにつれて、遮断器の絶縁強度は向上する。
電圧ブレイクダウンのリスク: TRVが遮断器の絶縁耐力を上回る場合、小さな接触ギャップはTRV期間中の電圧ブレイクダウンのリスクを高める。
まとめ
要約すると、遮断器が小さなインダクティブ電流を処理する際には：
電流切断: 電流の早期中断は高周波振動と過電圧を引き起こす可能性がある。
再点火: 初期の中断後、十分な接触ギャップがない場合、さらに過電圧を引き起こす再点火のリスクがある。
これらの現象は、遮断器の性能と具体的な回路条件によってシステムに大きな影響を与える可能性がある。これらの効果を理解し、軽減することは、電気システムの信頼性ある動作を確保するために重要である。
