空中送電線におけるリクローザーの役割は何ですか

1. ベトナムにおける架空送電線とリクローザーの紹介

ベトナムの電力配電網は、特に都市部と農村部を供給する20kVの電圧レベルで、架空送電線が主流です。2024年時点では、ベトナムの20kV配電網の約65%が架空インフラに依存しており、雷、台風、樹木などの環境要因による影響を受けやすい状況です。このような文脈において、リクローザーは電網の安定性を維持する重要な要素として登場しました。IEC 62271-111などの規格に準拠し、これらの装置はベトナムの架空送電線ネットワークの固有の課題に対処するために特別に設計され、最小限のダウンタイムと効率的な障害管理を確保します。

2. 架空送電線におけるリクローザーの基本機能
2.1 一時的な障害管理

ベトナムの架空送電線は、雷による打撃（沿岸地域での障害の約30%）や一時的な導体と樹木の接触など、頻繁な一時的な障害に直面しています。20kVの架空送電線上に設置されたリクローザーは、これらの障害を検出し、数ミリ秒以内に電流を遮断します。例えば、ニャチャンの20kV架空ネットワークにあるリクローザーは、雷による障害を検出し、1秒遅延後に再閉鎖します。障害が一時的な場合、すぐに電力が復旧します。永続的な場合、リクローザーは事前に設定された再閉鎖シーケンスを実行します。

2.2 永続的な障害の分離

台風の破片や車両衝突による導体損傷などの永続的な障害の場合、リクローザーは通常3〜4回の再閉鎖試行を行い、その後ロックアウトします。このメカニズムにより、故障したセクションへの継続的な電力供給を防ぎながら、非故障セグメントには電力を供給し続けることができます。ハノイの都市部の架空送電線では、3回の再閉鎖設定で構成されたリクローザーがフィーダー上の永続的な障害を分離し、影響を受けた部分のみを停電させ、全体のラインを停電させることがありません。

2.3 配電設備との連携

ベトナムの20kV架空システムにおけるリクローザーは、セクショナライザーとヒューズと連携して選択的保護を達成します。例えば、ダナンの架空送電線上に設置されたリクローザーは、障害発生時に上流のセクショナライザーよりも先にトリップし、下流のセクショナライザーが故障電流を記録できるようにします。リクローザーの再閉鎖試行が失敗した場合、最も近いセクショナライザーが障害を分離し、停電範囲を最小限に抑えます。

3. 架空送電線用リクローザーの技術特性
3.1 20kV架空ネットワーク向けの電気設計

• 電圧および電流定格：ベトナムの20kV架空送電線用リクローザーは通常、定格電圧24kV、連続電流定格600〜1200Aであり、都市部と農村部の両方で負荷増加に適しています。

• 同期電力係数(Psyn): システムの安定性を維持するため、これらのリクローザーは障害復旧中に同期ロスを防ぐPsyn値を確保します。例えば、ネゲアン州の50kmの農村フィーダーでも適用されます。

3.2 IP67等級の環境適応性

ベトナムの熱帯気候は、年間を通じて80〜95%の高湿度、南部地域では最大3,000mmの多雨、そして台風などにより、堅牢な保護が必要です。IP67等級のリクローザー：

• 農業地帯を通過する農村部の架空送電線にとって重要な粉塵侵入を防ぎます。

• メコンデルタのような洪水被害地域の架空送電線設備に不可欠な、1メートルの水に30分間浸漬しても耐えられます。

• 広寧省のような沿岸州で塩霧に耐える腐食防止エンクロージャー（例えばステンレス鋼または粉体塗装アルミニウム）を特徴とします。

3.3 IEC 62271-111準拠

ベトナムの国家電網は、20kV架空送電線用リクローザーに対してIEC 62271-111準拠を義務付け、以下を確保します：

• 絶縁強度、短絡切断容量、機械耐久性の統一テスト。

• 異なるメーカーのリクローザー間の相互運用性、これはHCMCとハノイでの電網拡張プロジェクトにとって重要です。

• 標準化された障害記録機能、これにより中央ベトナムの季節的な雷による障害パターンを分析することができます。

4. ベトナムにおけるリクローザーの種類と架空送電線への応用
4.1 真空リクローザー：主流の選択

• 利点：長寿命（20〜30年）、メンテナンスが最少、高い消弧効率があり、コントン省のような遠隔農村部の架空送電線に理想的です。

• 事例研究：富安省では、20kV架空送電線上の真空リクローザーにより、従来の遮断器と比較して年間メンテナンス訪問回数が70%減少し、EVN（ベトナム電力）の運営コストが削減されました。

4.2 SF6リクローザー：特殊な都市応用

• 使用例：コンパクトなデザインは、ハノイの旧市街のような狭い通行空間を持つ都市部の架空送電線に適しています。SF6リクローザーは細いポールに設置しても性能を損なうことはありません。

• 環境考慮：SF6は地球温暖化ポテンシャルが高いですが、ベトナムの都市部ではスペース効率を優先し、メンテナンス中の排出を最小限に抑えるための厳しい規制があります。

5. 信頼性と電網近代化への影響
5.1 SAIDIおよびSAIFI指標の改善

20kV架空送電線にリクローザーを組み込むことで、ベトナムのシステム信頼性が大幅に向上しました：

• SAIDI（システム平均停止時間指数）：2015年の18時間/年から2024年の8.5時間/年に減少しました。これは、リクローザーが手動介入なしに一時的な障害をクリアすることで達成されました。

• SAIFI（システム平均停止頻度指数）：タンホア地区では、IP67等級のリクローザーが天候関連の障害を軽減し、12回/年から5.2回/年に減少しました。

5.2 スマートグリッドイニシアチブの推進

ベトナムの架空ネットワークに設置されている現代のリクローザーは以下の機能を備えています：

• 遠隔通信機能：RS485またはLTEモデムを使用してSCADAとの統合を可能にし、HCMCのスマートグリッドパイロットプロジェクトにおける20kV架空送電線のリアルタイム監視を可能にします。

• データログ：障害電流の大きさ、持続時間、再閉鎖時間などを記録し、EVNが異なる気候ゾーンの架空送電線の保護設定を最適化するのに役立ちます。

6. 挑戦と将来のトレンド
6.1 植生管理の問題

ベトナムの農村部の架空送電線はしばしば森林地帯を通過し、樹木の成長により繰り返し障害が発生します。リクローザーだけでは根本的な解決策にはなりません。そのため、植生管理との協調が必要です。2023年には、ラムドン省でEVNが「スマートリクローザー-植生監視」システムのパイロットを実施し、リクローザーの障害データとドローンベースの樹木切り取りスケジュールを組み合わせました。

6.2 気候変動への適応

台風の強度が増すにつれて、沿岸部の架空送電線用リクローザーにはより高い耐久性が必要です。ベトナムは、IK10等級のエンクロージャーや太陽光発電バックアップなどの冗長電源を持つリクローザーを、クアンビンのような台風被害地域の架空送電線で探索しています。

6.3 標準化と国内生産

輸入依存を減らすため、ベトナムの工業貿易省はIEC 62271-111準拠のリクローザーの国内製造を促進しています。2024年には、EVNと韓国のメーカーとの合弁企業が20kV架空送電線用リクローザーを年間10,000台生産し、輸入モデルと比較して60%のコスト削減を目指しています。

7. 結論

ベトナムの20kV架空送電線ネットワークにおいて、リクローザーは信頼性の高い電力配電の基盤となっています。技術的な効率性と環境適応性のバランスを取っています。熱帯嵐に耐えるIP67等級の装置から、グリッドの相互運用性を可能にするIEC 62271-111準拠モデルまで、これらの装置は架空システムの障害管理を大きく変革しました。ベトナムがスマートグリッドへと進むにつれ、リクローザーは高度なセンサー、AIベースの障害予測、再生可能エネルギーの互換性などを統合し、急速に成長する経済と急速に都市化する人口の需要に対応し続けます。架空送電線におけるこれらの装置の役割は、ベトナムの活気ある都市から最も遠隔の村まで、電力が届くことを確実にする上で不可欠です。