GISで使用される金属材料

電気工学の分野では、電力システムの安定性と信頼性は極めて重要です。パワーエレクトロニクス技術の進歩とともに、非線形負荷の広範な使用により、電力システムにおける高調波歪みの問題がますます深刻になっています。THDの定義総高調波歪率（THD）は、周期信号内のすべての高調波成分の有効値と基本波成分の有効値の比として定義されます。これは無次元量であり、通常はパーセントで表されます。低いTHDは信号の高調波歪みが少なく、高い電力品質を示しています。THDの測定方法THDは一般的に高速フーリエ変換（FFT）技術を使用して測定されます。信号に対してFFT分析を行うことで、その周波数スペクトルを得ることができ、各高調波成分の振幅と位相を決定することができます。THDの定義に基づいて、総高調波歪率値が計算されます。THDの影響 機器損失の増加：高調波歪みは特にトランスやモーターなどの誘導性負荷において、高調波電流が余分な銅損失と鉄損失を引き起こします。 機器の過熱：高調波電流は過度の発熱を引き起こし、機器の寿命と信頼性を低下させます。 電磁干渉（EMI）：高調波は電磁干渉を生成し、通信システムや敏感な電

実際の電力網のTHDが制限値を超える場合（例えば、電圧THDv > 5%、電流THDi > 10%）、これは送電→配電→発電→制御→消費までの全電力チェーンにわたる機器に有機的な損傷を引き起こします。その主なメカニズムは、追加損失、共振過電流、トルクの変動、サンプリング歪みです。機器の種類によって損傷メカニズムと現象は大きく異なり、以下に詳細を記載します。1. 送電機器：過熱、劣化、寿命の大幅な短縮送電機器は直接電力網の電流/電圧を運びます。高調波はエネルギー損失と絶縁劣化を悪化させます。主に影響を受ける部品は送電線（ケーブル/架空線）と電流変換器（CTs）です。1.1 送電線（ケーブル / 架空線） 損傷メカニズム：高調波周波数は「スキン効果」（高周波電流が導体表面に集中し、効果的な断面積を減少させる）を強化し、ライン抵抗を増加させます。高調波次数の2乗に比例して銅損失が増加します（例えば、5次の高調波銅損失は基本波の25倍）。 具体的な損傷： 過熱：THDi = 10%の場合、定格条件と比較して銅損失は20%-30%増加します。ケーブル温度は70°Cから90°Cまで

GIS装置のSF6ガス漏れ率検出において、定量的な漏れ検出方法を使用する場合、GIS装置内の初期SF6ガス含有量を正確に測定する必要があります。関連規格によれば、測定誤差は±0.5％以内に制御されるべきです。漏れ率は、一定期間後のガス含有量の変化に基づいて計算され、これにより装置の密封性能が評価されます。定性的な漏れ検出方法では、直接視覚検査が一般的に使用されます。これは、GIS装置の接合部やバルブなどの重要な部位でSF6ガス漏れの兆候（霜の形成など）を視覚的に観察することを含みます。これは、検査者が広範な現場経験を持つことで、微妙な漏れ特性を正確に識別できることが求められます。赤外線画像に基づく検出技術は、特定の赤外線波長でのSF6ガスの吸収特性を利用します。検出時に赤外線サーマルイメージャーの波長を約6μmに設定することで、GIS装置の潜在的な漏れ点を迅速に位置付けることができ、検出精度はppmレベルに達します。フード法による漏れ率検出を行う際には、GIS装置の具体的な寸法に応じて適切な密閉フードを特注する必要があります。フード内部体積と装置体積の比率は通常、1.2から1.5の間で

1. はじめにリングメインユニット（RMU）は、負荷スイッチと遮断器を金属または非金属の筐体内に収容した一次電力配電装置です。小型で構造が簡単、絶縁性能が優れ、コストが低く、取り付けが容易で完全密封設計であるため[1]、RMUは中国の電力網における中低圧電力システム、特に10kV配電システムで広く使用されています[2]。経済成長と電力需要の増加により、供給システムの安全性と信頼性に対する要求が高まっています[3]。その結果、RMU製造技術も進歩しています。しかし、結露やガス漏れなどの問題は依然として一般的な運転障害となっています。2. リングメインユニットの構造RMUは、負荷スイッチ、遮断器、ヒューズ、分離スイッチ、接地スイッチ、主母線、枝線母線などの主要なコンポーネントを特定の圧力でSF₆ガスを充填したステンレス鋼製のガスタンク内に収容し、内部絶縁強度を確保します。SF₆ガスタンクは主にステンレス鋼製のシェル、ケーブルフィードスルー・ブッシング、サイドコーン、視察窓、圧力開放装置（破裂ディスク）、ガス充填バルブ、圧力計ポート、操作機構シャフトから構成されています。これらのコンポーネン