高電圧回路遮断器のオンライン状態監視装置 (OLM2)

アンチポンピング機能は制御回路の重要な特性です。このアンチポンピング機能がない場合、ユーザーが閉鎖回路内に保持接点を接続すると仮定します。サーキットブレーカーが故障電流に閉じられたとき、保護リレーはすぐにトリップ動作を引き起こします。しかし、閉鎖回路内の保持接点は再び故障にブレーカーを閉じようとします。この反復的で危険なプロセスは「ポンピング」と呼ばれ、最終的にはシステム内の特定のコンポーネントに重大な故障を引き起こします。故障は、故障に至る導体、サーキットブレーカー自体、またはシステムの他の部分で発生する可能性があります。アンチポンピングリレーは、閉鎖信号が続く限りラッチインするように設定されています。アンチポンピングリレーがラッチインすると、閉鎖回路内の接触点を開きます。その結果、サーキットブレーカーは閉じます。しかし、閉鎖信号がアクティブなままだと、閉鎖回路には開いた接触点があり、これが維持された閉鎖信号の期間中、さらなる閉鎖操作を効果的に防ぎます。配線図では、このリレーは閉鎖コイル回路のK0として識別できます。図の下部にあります。

この故障モードには主に3つの原因があります： 電気的原因：ループ電流などの電流の切り替えは、局所的な摩耗を引き起こす可能性があります。高電流では特定の場所で電弧が発生し、その場所の抵抗値が上がります。スイッチング操作が増えるにつれて、接触面はさらに摩耗し、抵抗値が上昇します。 機械的原因：風による振動は、機械的劣化の主な要因です。これらの振動により時間とともに摩耗が進行し、材料の劣化と潜在的な故障につながります。 環境的原因：腐食はアルミニウム、銅、鉄などの材料に対して酸化によって影響を与えます。この環境ストレス因子は部品を大幅に劣化させる可能性があります。劣化した可動接点（特に中心分離型遮断器の一次接点）を示す画像は、アルミニウムベルトの不適切な溶接が製造上の欠陥を示唆しています。環境ストレスにより外部ベルトが腐食し、スイッチング操作による機械的ストレスと組み合わさることで、溶接部分での材料の疲労が著しくなり、最終的にアルミニウムブレードが破断します。このシナリオは、製造上の欠陥と環境および機械的ストレスの組み合わせがどのようにして故障につながるかの一例です。

短線路障害で遭遇するのと同様の一時回復電圧（TRV）ストレスは、回路遮断器の供給側にあるバスバー接続によっても発生する可能性があります。この特定のTRVストレスは初期一時回復電圧（ITRV）として知られています。比較的短い距離が関与しているため、ITRVの最初のピークに達するまでの時間は通常1マイクロ秒未満です。変電所内のバスバーの波動インピーダンスは一般的に空中線路よりも低いです。図は、端末障害および短線路障害における総回復電圧への異なる寄与の起源を示しています：ITRV、および端末障害（1）、短線路障害（2）に対するTRVです。回路遮断器の供給側では、TRVは供給ネットワークから発生し、主にバスバーによる変電所のトポロジーがITRVの振動を生成します。短線路障害の場合、総回復電圧は以下の3つの成分で構成されます： TRV (ネットワーク)- 供給ネットワークによって生成されます。 ITRV (変電所)- 変電所の内部配置、主にバスバーによって引き起こされます。 線路振動- 送電線自体の特性によって生じます。これらの成分を理解することは、障害条件での回路遮断器や他の設備に対する全体的

障害電流遮断による一時回復電圧（TRVs）は通常、指数関数的、振動的、のこぎり波の3つの波形に分類されます。また、重要なTRV条件は主に以下の2つのシナリオに分類されます： 短絡電流遮断：これは、対称で定格周波数の短絡電流を遮断する最も単純なシナリオです。この電流は自然に少なくとも半周期ごとにゼロまで減少するため、最小の自然電流減衰率（di/dt）を表します。従来の電力システムは本質的に感応性であるため、電流遮断後に誘起される電圧はこの自然減衰により最小限に抑えられます。 短線路故障電流遮断：高電圧遮断器の端子近くの送電線路上で発生する故障は短線路故障と呼ばれます。このような故障をクリアすることは、電流遮断後の最初の数マイクロ秒間、アークチャネルに大きな熱ストレスをもたらします。これは、短絡からの電磁波が遮断器端子に反射することで引き起こされ、上昇率が5〜10 kV/μsとなる可能性のあるTRVを結果として生じます。これらの分類は、障害電流遮断中に遭遇するTRVの複雑さと多様性を強調し、効果的なシステム設計と保護措置のためにこれらの現象を理解することが重要であることを示しています。