スイッチギア簡易設計 | 信頼性とメンテナンスフリーの動作

簡潔さとは部品数を減らすことである。システムの信頼性は個々の部品の信頼性の積とされる原則に基づいて、部品が少ないほど信頼性が高い。

空気絶縁開閉器内のPTトロリーでは、簡素化された引き出し型設計が採用されている。ケーブル室側では、PTトロリーは200mmシャーシをラックインする必要がなく、ブロッサムコンタクトも不要となる。代わりに、PTの内蔵ヒューズとストライカーメカニズムを使用し、直接バスバーに接触する。二次プラグは直接接続され、完全な絶縁とシールを実現する—シンプルで安全、信頼性が高く、メンテナンスが容易である。スマート開閉器の場合、大画面ディスプレイが必要というわけではない。

真の知能化はハードウェアの簡素化とソフトウェアによる測定および保護計算に依存する。核心は保護機能であり、これが優先されるべきである。さまざまな回路障害—短絡、接地障害、過電圧、低電圧などを迅速に分析し、適時に回路を遮断するコマンドを発行して効果的な保護を行うことが求められる。次に重要なのは電力品質監視である。安全かつ制御可能な電力を確保した後は、効率に焦点を当てる—無効電力その他のパラメータの適時補償、自動切り替え、細密な制御により効率的なエネルギー使用を確保する。

機器の健康監視は主に補助的なものである。健康監視の主な目的は予期しない停止を防ぐことである。継続的な監視により機器が良好な状態を維持でき、早期介入が可能となり、定期的かつ反応的なメンテナンスから積極的かつ目標指向の修理へと移行できる。

なぜオンライン温度監視が必要なのか？多くの理由がある—設計、設置、管理など。主要な懸念は真空回路ブレーカー・トロリーの接触点である。回路ブレーカーと開閉器が別々の部品であるため、一次接触点のずれが生じ、接触不良や過熱につながる可能性がある。固定式の回路ブレーカーと分離器を使用しないのか？分離器は同じ本体内で動接触点と静接触点の相対位置が固定されており、良好な接触を維持するのに有利である。

固定式の回路ブレーカーが有効なのは、ブレーカー自体が非常に信頼性が高く、メンテナンスフリーで、サービスライフ中にメンテナンスが不要であり、全体的なシステムの信頼性を確保できる場合のみである。これらのすべての機能はセンサーと測定装置に依存しており、それらの設置は機器の機能を損なってはならない。スマートコンポーネントの追加は機器の信頼性を低下させてはならない。

ガス絶縁開閉器は複数の機能を統合することが可能である。シーリング技術と製造技術の進歩により、単一のガス室内に計測用PT、供給用PT、ケーブル入出力接続用の複数のブッシングを収容できるようになった。取り外し可能なデザインは個々の部品をメンテナンスのために取り出すことができるが、これはしばしば製品品質が不足しているための妥協である。製品品質が保証され、寿命が期待値を満たすなら、統合デザインの方が望ましい。

我々は40年を目指す必要はない。10年のメンテナンスフリー運転を達成することでも大きな改善となる。メンテナンス担当者によると、回路ブレーカーの機械寿命は1万回操作とされるが、実際には3千回程度にしかならないことが多い。知能健康監視デバイスにお金を使うよりも、製品品質を向上させることに投資して、実際に寿命を延ばし、信頼性を高める方が良い。

屋外開閉器は直接屋外使用に設計されるべきである—シンプルで信頼性が高い。屋内開閉器を別の屋外ボックスに入れるだけでは屋外開閉器とは言えない。通路が必要ない屋外設置では、開閉器のサイドパネルが直接屋外ボックスとして機能し、コスト、重量、フットプリントを削減できる。新しい電力システムは地元での緑色清潔エネルギーの統合、消費、隔離を要求しており、柔軟でシンプルな配電設備が必要となる。自己供給、メンテナンスフリーのシステム、配電自動化、リモート制御、測定、調整、信号は最終的には利便性、柔軟性、最小限の特別設計についてのものである。

制御と保護方法はアプリケーションに合わせるべきである：負荷スイッチ-ヒューズ組み合わせで十分な場合は、回路ブレーカーは不要である。