異なる10kVポールマウントスイッチ（分離器、負荷スイッチ、サーキットブレーカー、およびヒューズ）の比較

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ポールマウントスイッチとは何ですか？
10kVの空中配電線に設置される機械式のスイッチング装置で、郊外や農村部の配電ネットワークに使用されます。これは、ラインの負荷電流と故障電流を遮断、閉じ、運転するために設計されています。
ポールマウントスイッチは一般的に、センサー付きのスイッチ本体とFTU（Feeder Terminal Unit）で構成されています。以下で説明するスイッチは、ポールマウント分離器（隔離器）のカテゴリに属します。

2. ポールマウントスイッチの分類
ポールマウントスイッチは複数の観点から分類することができます。主な分類方法と特性は以下の通りです：

遮断能力による分類:

a. ポールマウント分離器（隔離器）: 消弧能力なし；通常の負荷電流を遮断または閉じることはできません。可視的なブレーキ（隔離ギャップ）があります。その主要な目的は、メンテナンス中の安全性を確保するためのラインの隔離です。
b. ポールマウント負荷スイッチ: 基本的な消弧能力あり；通常の負荷電流（≤630A）を閉じ、運転、および遮断できます。故障電流を運転することはできますが、遮断することはできません。
c. ポールマウントサーキットブレーカー: 強力な消弧能力あり；通常の負荷電流（≤630A）および故障電流（≥20kA）を閉じ、運転、および遮断できます。
d. ポールマウントヒューズ（ドロップアウトヒューズ）: 主要な機能は短絡電流の遮断で；ラインの短絡保護に使用されます。

3. ポールマウント分離器（隔離器）
「隔離刀スイッチ」とも呼ばれる、消弧機構を持たない制御装置です。その主要な機能は、他の電気設備の安全なメンテナンスを確保するための電源の隔離です。負荷下での操作は許可されていません（特定の条件下では低電力回路のオン/オフは可能です）。高圧スイッチングで最も広く使用され、頻繁に操作される装置の一つです。

3.1 主な用途

メンテナンス、障害検出、ケーブル試験、および運用モードの再構成のためのライン設備の停電。
開いた後、メンテナンス対象の設備を生線から隔離し、信頼性のある絶縁ギャップを作り、「可視的かつ明確なブレーキ表示」を提供して作業員の安全を確保します。
空中線とユーザー所有地間、またはケーブル線と空中線間の区切りスイッチとして機能します。
タイロードスイッチの片側または両側に設置され、障害検出、ケーブル試験、およびタイロードスイッチのメンテナンス/交換を容易にします。

3.2 主な特徴

利点: 低コスト、単純な構造、耐久性。
制限: 定格負荷/重負荷下での操作は不可能；負荷電流および短絡電流のオン/オフはできません。
操作手順: 電源投入時：「まず隔離器を閉じ、次にサーキットブレーカー/負荷スイッチを閉じる」。電源遮断時：「まずサーキットブレーカー/負荷スイッチを開き、次に隔離器を開く」。
特別な許容条件: 無負荷トランスフォーマー（≤2A）の磁束電流と無負荷ライン（≤5A）の静電容量電流のオン/オフが可能です。
技術パラメータ: 通常、ピーク耐えられる電流（動的安定性）≤40kA（選択時に確認が必要）。機械的な操作寿命は約2000サイクル。

4. ポールマウント負荷スイッチ
簡易な消弧装置を備えており、負荷下で回路のオン/オフが可能です。一定の負荷電流および過負荷電流を遮断できますが、短絡電流は遮断できません。高圧ヒューズ（短絡電流を切断）との直列接続が必要です。その機能は隔離器とサーキットブレーカーの中間に位置しています。主な用途は、ラインのセクショニングと障害の隔離です。

4.1 一般的なタイプと特徴

タイプ	消弧原理	利点	適用シナリオ
ガス生成負荷スイッチ	アーク作用下で固体のガス生成材料がガスを生成し、ガス爆風によりアークを消火します。	単純な構造、低コスト。	動作頻度要件が低いシナリオ。
真空負荷スイッチ	真空アーク消火、しばしばSF₆絶縁と組み合わせます。	長寿命、メンテナンスフリー、機械寿命 ≥10,000 サイクル。	頻繁な操作が必要なシナリオ。
SF₆負荷スイッチ	SF₆アーク消火 + SF₆絶縁。	優れたアーク消火/絶縁性能、メンテナンスフリー。	高い信頼性が必要なシナリオ。

4.2 メインストリーム製品の構造的特徴

真空負荷スイッチ: 三相共通タンク型、VSP5電磁石/ばね駆動機構を装備。内蔵CT（Current Transformers）と隔離ギャップをサポート。ケーブル/端子出力をサポート。吊り下げまたは座席取り付けが可能です。
SF₆負荷スイッチ: 三相共通タンク型。内蔵CT（Current Transformers）をサポート。外部隔離装置がオプション。ケーブル/端子出力をサポート。吊り下げまたは座席取り付けが可能です。

5. ポールマウントサーキットブレーカー
完全な消弧能力を持つスイッチング装置です。通常の回路電流を閉じ、運転、および遮断でき、指定された時間内で異常回路電流（過負荷、短絡）を運転および遮断できます。その機能は「ヒューズ付きスイッチ + 過熱リレー」の組み合わせに相当します。ポールマウントサーキットブレーカーは一般的に「リクローザー」または「自動リクローザー」として知られています。ポール上に設置され、配電網セクションの保護および制御の中心的な装置です。

5.1 主な用途

配電ラインセグメントのセクショニング、スイッチング、制御、および保護；短絡電流のアクティブな遮断と閉じ込みが可能です。
通常、ラインのオン/オフに使用され、障害時にはリレープロテクション装置によって自動的または手動で障害ラインを切り替えます。
10kVの空中線の責任境界点に設置され、単相接地障害を自動的にクリアし、短絡障害を隔離することができます。配電自動化アップグレードの中心的な装置です。

5.2 分類とメインストリーム製品
消弧媒体による分類：油サーキットブレーカー（大部分が廃止）、SF₆サーキットブレーカー、真空サーキットブレーカー（現在の主流）。
屋外AC高圧スマート真空サーキットブレーカーは、現在、配電線路の選択肢として最適で、以下の特徴があります：

機能: 故障検出、保護制御、通信機能。
操作方法: 手動、電動、リモートコントロール、ホストコンピュータによる遠隔操作。
構成: 本体 + 駆動機構 + コントローラ（内蔵隔離器を含む場合があります）。
オプション部品: CT（Protection Current Transformer）、ZCT（Zero-Sequence Current Transformer）、PT（Voltage Transformer）。

5.3 真空サーキットブレーカーのサブタイプ

SF₆絶縁真空サーキットブレーカー: 真空アーク消火 + SF₆絶縁。三相共通タンク。ばね駆動機構。内蔵CTをサポート。外部隔離装置がオプション。吊り下げまたは座席取り付けが可能です。
空気絶縁真空サーキットブレーカー: 真空アーク消火 + 空気絶縁。三相ソリッドポール型。ばねまたは永久磁石駆動機構。外部CT。外部隔離装置がオプション。座席取り付けが可能です。

6. ドロップアウトヒューズ
一般的に「ヒューズカットアウト」と呼ばれ、10kV配電網の支線と配電トランスフォーマーで最も一般的に使用される短絡保護スイッチです。経済的で操作が簡単であり、屋外環境に適しています。10kVラインと配電トランスフォーマー一次側の保護およびスイッチング操作に広く使用されています。

6.1 主な用途

10kV配電支線に設置：停電範囲を制限します。可視的なブレーキにより隔離器の機能を果たし、メンテナンスの安全な環境を作ります。
配電トランスフォーマーに設置：トランスフォーマーの主要な保護装置として、過負荷および短絡からの保護を提供します。

6.2 設置と構造

設置場所: 負荷スイッチの電源側（ヒューズの交換頻度が少ない場合に推奨され、負荷スイッチが電圧を隔離できる）または負荷側に設置可能。
主要部品: 絶縁子、下部支持ベース、下部可動接点、下部固定接点、取り付け板、上部固定接点、「ダックビル」接点、上部可動接点、ヒューズ管。

7. ポールマウントスイッチの主な違い
様々なポールマウントスイッチの主な違いは、消弧能力、遮断可能な電流の種類、保護機能の3つの主要な観点にあります。詳細な比較は以下の通りです：

スイッチタイプ	消弧装置	遮断可能な電流の種類	運転可能な電流の種類	保護調整要求	主要な目的
分離器（隔離器）	なし	システムの無負荷電流のみ	動作電流、短絡電流（短時間）	保護調整不要、単に隔離のために使用。	メンテナンスのための安全隔離、可視的なブレーキ。
負荷スイッチ	簡易	通常の負荷電流、過負荷電流	動作電流、短絡電流（短時間）	ヒューズとの直列接続が必要；ヒューズが短絡電流を遮断。	ラインのセクショニング、通常の負荷スイッチング。
サーキットブレーカー	完全	通常の負荷電流、過負荷電流、短絡電流	動作電流、短絡電流（指定時間）	リレープロテクション装置との調整が必要；保護がトリップコマンドを発行。	障害のクリア、包括的なライン保護。
ドロップアウトヒューズ	簡易	短絡電流、過負荷電流	動作電流（通常条件）	単独使用、直接の短絡/過負荷保護を提供。	支線およびトランスフォーマーの短絡保護。