配電網における17.5kVリングメインユニットの故障分析と解決策

社会生産力と人々の生活品質が向上するにつれて、電力に対する需要は継続的に増加しています。電力網システムの構成の効果性を確保するためには、実際の状況に基づいて配電網を合理的に建設することが必要です。しかし、配電網システムの運転中に17.5kVリングメインユニットは非常に重要な役割を果たしており、故障による影響は極めて重大です。この点で、17.5kVリングメインユニットの一般的な故障に基づいて合理的かつ効果的な解決策を採用することが不可欠です。これにより、17.5kVリングメインユニットの運転の効果性と安定性を確保し、一般的な故障の発生を減らし、配電網の運転性能を向上させることができます。

1.17.5kVリングメインユニットの利点

17.5kVリングメインユニットの利点：17.5kVリングメインユニット（下図参照）は、ノード接続分配や操作・メンテナンスの容易さなどの利点を持っています。以下では、これらの2つの側面について簡単に分析と説明を行います。

1.1 操作とメンテナンスの容易さ

17.5kVリングメインユニットの内部部品は比較的多く、コンパクトに集中しているため、キャビネット本体は小型化され、比較的軽量で場所をあまり占めません。同時に、17.5kVリングメインユニットのスイッチ構造は密封状態であり、設備運転中に環境の影響を受けにくいです。内部構造のレイアウトも合理的に設計されており、インストールは比較的簡単で、その後の操作も非常に便利であり、メンテナンスと修理作業に大きな利便性をもたらします。さらに、誤操作時には即座に警報を発する防錠機能があり、メンテナンス担当者の個人の安全を確保することができます。

1.2 ノード接続と分配

17.5kVリングメインユニットはまた、ノード接続と分配の機能を持つことで、主にスイッチ装置が閉鎖型金属ハウジングを持っているためであり、その内部には母線とサーキットブレーカーおよび負荷スイッチが設置されています。同時に、ヒューズ、サーキットブレーカー、負荷スイッチは17.5kVリングメインユニットのコアコンポーネントとして機能します。高圧スイッチ装置は通常、アルミニウム亜鉛メッキ鋼板またはステンレス鋼金属材料を使用して製造されます。これにより、一定の分離機能を提供しながら、電力システムの様々な配電ノードを効果的に接続し、リングメインユニット自身の機能を実現し、電気システムの電力供給ニーズを満たすことができます。

2. 17.5kVリングメインユニットの典型的な故障の一般的な原因

17.5kVリングメインユニットの運転中の故障は、トリッピングや停電を引き起こしやすく（下表参照）、結果として大きな否定的な影響をもたらします。

2.1 落雷と自然災害

落雷と自然災害は17.5kVリングメインユニットの故障を引き起こす重要な要因です。これは主に、落雷が線路の断線、避雷器の爆発、変圧器の焼損などの問題を引き起こしやすいためで、これらは17.5kVリングメインユニットの正常な動作に影響を与えます。また、17.5kVリングメインユニットが置かれている環境は比較的複雑であり、高さのある支柱や自然線が避雷装置を形成すると、落雷が容易に発生します。

さらに、線路上の避雷設備が不十分に維持されているか、古いものである場合、線路上での落雷によるトリップの可能性が増加し、配電システムの正常な電力供給に影響を与えます。また、落雷後には17.5kVリングメインユニットは落雷過電圧により大電流が発生し、これらの電流は絶縁体を貫通し、導体の断線、避雷針の損傷、配電変圧器の焼損などを引き起こし、17.5kVリングメインユニットの正常な性能に深刻な影響を与えます。自然災害に関しては、大雨や洪水などの要素が支柱の基礎を浸食し、土砂崩れや線路のトリップを引き起こし、これにより17.5kVリングメインユニットの故障が発生します。

2.2 配電網設備

配電網設備も17.5kVリングメインユニットの正常な動作に影響を与える重要な要因です。長期間使用される一部の配電設備において定期的なメンテナンスが不十分なため、潜在的な故障がタイムリーに発見されず、17.5kVリングメインユニットの故障の可能性が高まります。同時に、17.5kVリングメインユニットの正常運転中に古い設備の更新が遅れると、これらの古いデバイスは内部絶縁性が相対的に劣化しており、17.5kVリングメインユニットの安全性と安定性が低下します。

2.3 ユーザー設備

ユーザー設備の故障は主に、使用者が電気設備を使用する際に適切なメンテナンスと点検を行わないことと、設備自体の品質問題が組み合わさることで発生します。また、専用線ユーザーの設備故障によるトリップは他のユーザーに大きな影響を与えないものの、支援線上のユーザーは故障設備を分離するためのターゲットスイッチを持たないため、17.5kVリングメインユニットのトリップと停電は他のユーザーの正常な電力使用に影響を与えます。

2.4 外部損傷

17.5kVリングメインユニットの正常運転中、外部要因によって操作上の故障が引き起こされやすくなります。例えば、森林や山岳地帯では鳥や飛行動物が17.5kVリングメインユニット上に巣を作ったり留まったりすることがあり、これが故障を引き起こしやすいです。また、交通量の多い道路では17.5kVリングメインユニットの線路を支える支柱が損傷を受け、停電故障を引き起こすことがあります。さらに、17.5kVリングメインユニットからの接続材料の違法な盗難は故障の発生を大幅に増やし、広範囲な停電を引き起こし、社会的生産や人々の日常的な電力使用に大きな悪影響を及ぼします。

3 17.5kVリングメインユニットの故障に対する解決策

17.5kVリングメインユニットが正常かつ安全かつ安定した状態で動作するためには、一般的な故障の主な原因に基づいて対応する解決策を採用する必要があります。これにより一般的な故障リスクを減らし、社会的生産や人々の日常的な電力使用のニーズを満たすことができます。17.5kVリングメインユニットの故障解消における以下の点に注意する必要があります：

3.1 絶縁性能の向上

絶縁性能の向上は17.5kVリングメインユニットの安全性と安定性を確保するための重要な措置です。これは主に17.5kVリングメインユニットの定期的な検査を行い、開閉盤の絶縁性能が合格基準を満たしているかどうかを分析することを含みます。そうでない場合は直ちに対処し、重大な悪影響を避ける必要があります。

同時に、最も絶縁問題が発生しやすい領域を優先的に扱い、良好な耐火性を持つエポキシ樹脂材料を使用して優れた絶縁性能を達成することができます。また、キャビネットの母線プラグの接触状態と絶縁保護カバーも定期的に点検し、問題が未発見のままになって正常な使用に影響を与えることを防ぐ必要があります。さらに、17.5kVリングメインユニットの正式使用前に電気的安全距離を測定し、関連基準に適合していることを確認し、相間短絡問題を防ぐ必要があります。

3.2 開閉盤の防湿性の最適化

17.5kVリングメインユニットの故障解消において、開閉盤内の湿気条件を最適化することは、電気空間ギャップにヒーターを設置する必要性を満たすだけでなく、開閉盤の上部に空気入口、下部に空気出口を設置することも可能にします。加熱後、開閉盤はこれらの出口を通じて湿気を排出し、17.5kVリングメインユニットの正常な動作状態への影響を回避することができます。

また、17.5kVリングメインユニット内の湿気状況を定期的に検査する必要があります。湿気が重度な場合は、加熱除湿処理が必要です。効果的な除湿を確保するために、スマート温度計測および除湿装置を内部に設置することができます。これにより、17.5kVリングメインユニットの効果的な監視だけでなく、除湿と加熱の効果も確保され、操作上の故障を防ぐことができます。

3.3 設備の保守

17.5kVリングメインユニットの正常運転中、設備の動作状況に基づいて定期的な保守と点検を行うことが必要です。これにより潜在的な故障をタイムリーに発見し、即座に対処することで重大な影響を防ぐことができます。また、設備点検時には特に前面キャビネット（上部・下部）、背面キャビネットなどに異物がないか注意深くチェックする必要があります。

異物が見つかった場合は、17.5kVリングメインユニットの運転に影響を与えないよう直ちに除去する必要があります。17.5kVリングメインユニットの保守においては、異物やほこりが残らないよう隔離された状態で清掃作業を行う必要があります。また、スイッチギア内の機器接続部の点検・保守にも特に注意を払う必要があり、主に緩みや脱落がないかを確認します。該当する場合は、直ちに対応する必要があります。保守作業中、損傷が著しいまたは老朽化した機器については、直ちに交換を行い、17.5kVリングメインユニットが安全かつ安定した状態で運転できるようにする必要があります。

3.4 良好な運転環境の整備

良好な運転環境は、17.5kVリングメインユニットの安全かつ安定した運転を確保する上でも重要な要素です。まず、開口部を密封し、湿気がリングメインユニット内部に侵入しないようにする必要があります。次に、高圧室には通気窓を設置し、排気装置にはスクリーンまたはフィルターを設置して、室内への不純物の侵入を抑制するとともに、良好な換気と浄化を実現する必要があります。最後に、運転環境を定期的に清掃し、良好な運転環境を維持する必要があります。

3.5 予防試験

17.5kVリングメインユニットの故障対応においては、内部機器に対する予防試験にも注目する必要があります。予防試験を通じて、内部機器の運転状態を効果的に判断でき、運転状況に基づいて適切な調整を行うことで、故障の発生を未然に防止できます。ただし、予防試験を実施する際は、関連する規格および基準に従って作業を行う必要があります。予防試験のデータに異常が認められる場合は、過去の情報を併せて詳細な分析を行い、さらに検証することによって信頼性のあるデータ結論を得る必要があります。

また、結論を出す際に一組のデータまたは情報のみに依存することはできません。複数の情報およびデータを総合的に分析し、17.5kVリングメインユニットに安全性の懸念があるかどうかを判断することで、安全性の懸念に対する対策の有効性を確保できます。予防試験完了後は、適切な復旧作業を行う必要があります。このプロセスでは、接触点および接触面の接続状態に特に注意を払い、接続不良による異常発熱が発生しないようにし、17.5kVリングメインユニットの正常な運転に影響が出ないよう配慮する必要があります。

4 結論

結論として、電力系統の運転において、配電網の17.5kVリングメインユニットは非常に重要な位置を占めており、その運転の安定性と安全性は電力供給品質に直接影響を与えます。したがって、配電網における17.5kVリングメインユニットの運転の安定性と安全性を確保するためには、外的損傷、ユーザ機器、配電網機器、落雷、自然災害など、一般的な故障の原因となる要因について調査・分析を行う必要があります。これにより初めて、故障に対して的確な解決策を講じ、17.5kVリングメインユニットの故障発生を防止または排除し、その運転の安全性を確保するとともに、電力系統における安定的な電力供給の根本的な保証を提供できます。