単母線式開閉装置と二母線式開閉装置：主な違いを解説

適切な開閉装置構成を選択することは、施設の安全性、稼働時間、予算に影響を与える大きな選択です。シングルバス、, MVスイッチギア, 二重バスバー開閉装置は、新しいセンターを計画する場合でも、既存のセンターを改修する場合でも重要です。このガイドでは、それぞれの機能について詳しく解説し、電気設備に最適なものを選択できるようにサポートします。.

シングルバスバー開閉装置とは何ですか？

単一の母線開閉装置に出入りするすべての回路は、その主母線に接続されています。これは単一の電気幹線道路のように機能し、最もシンプルで一般的な構成です。電力が流れる経路はこれだけなので、明確で使いやすいのが特徴です。通常の運転条件の産業施設や建物では、この設計が最もよく用いられます。.

ダブルバスバー開閉装置とは何ですか？

二重母線開閉装置では、2本の独立した母線を使用して並列の電力線を供給します。この構成では、断路器または遮断器のいずれかを使用して回路を母線に接続できます。これは、バックアップ機能が内蔵された2車線道路のようなもので、電源を遮断することなく、運用や保守の選択肢が広がります。.

シングルバスバー式開閉装置とダブルバスバー式開閉装置の主な違いトップ10

1. 基本設計と構成

単母線開閉装置

この方式は、すべてのフィーダー、インカマー、およびバスセクション（存在する場合）が接続されるメインバスバーを1本備えています。すべての回路は単一の電力幹線に直接接続されているため、レイアウトはシンプルです。バスタイを使用してバスの一部を分離することもできますが、基本的な構造は依然としてシングルバー設計です。このシンプルさが、この方式の独自性となっています。.

ダブルバスバー開閉装置

この構成には、通常同じ電圧レベルで動作する2つの主要なバスバーがあります。 回路遮断器または開閉装置 それに付随する遮断器を含め、各回路はどちらの母線にも接続できます。この構成により、母線間で負荷を移動させるなど、複雑なスイッチング構成を使用することが可能になり、電力供給がスムーズになります。 分配ボックス そしてネットワークは非常に柔軟です。.

2. 信頼性と冗長性

単母線開閉装置

単母線開閉装置の場合、システム全体が単一の部品に依存しているため、信頼性は平均的です。主母線が故障したり修理が必要になったりすると、配電盤全体を停止する必要が生じ、システム全体が停止することになります。母線を複数のセクションに分割することで、停止範囲を一部に限定することはできますが、システム全体の冗長性を確保することにはなりません。.

ダブルバスバー開閉装置

2系統の接続を備えているため、非常に信頼性が高いです。片方の母線に障害が発生した場合でも、重要な負荷をすべて健全な母線に切り替えることができるため、常に電源が供給され続けます。この「N-1」冗長性により、システムは単一の障害が発生してもサービスを停止することなく対応できます。そのため、ダウンタイムが許されない場所に最適です。.

3. 運用上の柔軟性

単母線開閉装置

動作方法に柔軟性はあまりありません。ほとんどの場合、母線や接続されているブレーカーのメンテナンスを行うには、影響を受ける部分または基板全体を停止する必要があります。このような状況では、電力の経路変更方法が少ないため、負荷遮断の実施が困難になります。この方法は厳格で、安定した予測可能な動作を前提としています。.

ダブルバスバー開閉装置

二重母線開閉装置には、多くの選択肢があります。一方の母線を修理のために分解しても、もう一方の母線は電力供給を継続できます。負荷のバランス調整、修理エリアの分離、または異なる電源への対応のために、オペレーターはフィーダーを母線間で移動させることができます。さらに高度な設計では、停止することなく負荷が母線を移動できるものもあります。.

4. コストと設備投資

単母線開閉装置

価格面ではこれが最もお得です。2本目の母線や多数の遮断器、複雑な保護回路が不要なため、機器のコストが抑えられます。設置費用、現場での作業、維持管理費用も低く抑えられるため、予算が限られている場合に最適な選択肢となります。.

ダブルバスバー開閉装置

ダブルバスバー開閉装置では、より多くの費用がかかります。バスバーの数、遮断器や回路ブレーカーの数、より高度な安全リレー、そしてより複雑なインターロック機構に費用がかかるためです。ただし、イートン社によれば、ダブルバスバー方式は、同じレベルの冗長性を提供する2つの独立したシングルバスバー方式よりも、多くの場合安価になるとのことです。.

5. スペースと設置面積

単母線開閉装置

設置スペースが少なくて済みます。構成がシンプルなため、開閉装置の設置スペースが小さくなります。これにより、建設費や土地代を大幅に節約できます。これは、スペースが限られている小規模な産業用変電所や改修工事において特に有効です。.

ダブルバスバー開閉装置

部品点数やバスバーの配線が増えるため、より広い設置面積が必要になります。しかし、ガス絶縁開閉装置（GIS）のような新しい設計により、このスペース不足は目立たなくなってきています。例えば、イートンのMMSシステムは小型化されており、二重バスバー構成は二重バスバー構成に比べて省スペース化を実現できます。.

6. メンテナンスへの影響

単母線開閉装置

メンテナンスはほぼ必ず、システムの動作に影響を与えます。通常、メインバスやそれに接続されたブレーカーの作業を行う前に、停電を計画する必要があります。これは生産停止につながる可能性があるため、慎重に計画しなければなりません。とはいえ、機器が分離されれば、メンテナンスは通常、より簡単かつ迅速に行えます。.

ダブルバスバー開閉装置

ダウンタイムなしでメンテナンスできるように設計されています。一方の母線を切り離して点検や修理を行うことができ、もう一方の母線で負荷全体を支えられます。このように「稼働中のメンテナンス」が可能なことは、連続プロセスを採用している企業にとって大きなメリットです。イートンのMMSシステムでは、稼働中の開閉装置を拡張することも可能です。.

7. 運用上の複雑性

単母線開閉装置

単母線開閉装置は非常に理解しやすく、操作も簡単です。開閉状態が明確に示されているため、緊急時にオペレーターがミスをする可能性が低くなります。オペレーターは多くの書類を読むことなく、システムの仕組みを迅速に理解できます。そのため、技術スタッフの専門知識がそれほど高くない場所に最適です。.

ダブルバスバー開閉装置

この種の機器は、当然ながら操作が難しい。ミスを防ぐためには、切り替え手順を慎重に順序立てる必要があり、オペレーターは十分な訓練を受けていなければならない。一方、最新のシステムは、誰でも簡単に操作できるコントロールパネルを備え、リモートSCADAシステムとの統合により、複雑な転送も1回の指示で実行できるため、操作が簡素化される。.

8. 負荷遮断と負荷移転

単母線開閉装置

単母線開閉装置では、停電がより深刻になります。ほとんどの場合、母線全体に負荷をかけ続けなければなりません。可能な場合でも、区間間の負荷移動には母線連結器が必要となり、通常は短時間の停電が発生します。単母線開閉装置は、個々の送電線をある電源から別の電源へスムーズに切り替えるようには設計されていません。.

ダブルバスバー開閉装置

負荷管理に非常に優れています。不要な負荷を1本の母線にまとめておけば、緊急時に簡単にそれらを切り離すことができます。さらに、負荷を母線間で移動させることができ、ほとんどの場合、運転を停止することなく移動できます。これにより、バックアップ電源への切り替えや、負荷を2台の変圧器に分散させることが可能になります。.

9. 重要用途への適合性

単母線開閉装置

このタイプの開閉装置は、短時間の停電が許容される状況に適しています。例えば、オフィスビル、小規模な工業施設、地方の変電所、基本的な電力のみを必要とする場所などが挙げられます。多くの状況で問題なく機能し、研究によると、区分化することで、二重母線方式よりも低コストで信頼性を高めることができることが示されています。.

ダブルバスバー開閉装置

ミッションクリティカルな業務には、ダブルバスバー開閉装置が最適です。ダブルバスバー方式は、病院、データセンター、大規模工場、発電所などで最高レベルの可用性を確保するために採用されています。また、信頼性に関する厳しい基準を満たすため、洋上変電所や電力会社の主要変電所でもこの構成が用いられています。.

10. 障害管理

単母線開閉装置

メインバスバーに問題が発生した場合、通常は問題が発見され修復されるまで、基板の該当部分または全体が停止されます。電力は他に供給できないため、障害管理はサービスの継続よりも、問題の迅速な解決に重点を置いています。.

ダブルバスバー開閉装置

このタイプの機器は、故障への対応能力に優れています。一方の母線に問題が発生した場合、正常な回路をすべて直ちに他方の母線に切り替えることで、ほぼ瞬時に電力供給を復旧できます。この機能により、停電を大幅に削減し、機器の故障がシステム全体の稼働率に与える影響を軽減できます。.

シングルバスバー式開閉装置とダブルバスバー式開閉装置 – どちらを選ぶべきか？

どちらを選ぶかは、信頼性とコストによって決まります。シングルバスバーは、予算が限られているプロジェクト、負荷が軽いプロジェクト、または使いやすさを重視するプロジェクトに適しています。安価で使い方も簡単だからです。データセンターや病院など、ミッションクリティカルな場所でダウンタイムを避けたい場合は、ダブルバスバーを選択してください。バックアップ機能があり、電源を切らずに修理を行うことができます。負荷ごとに必要な可用性が異なる場合や、電源が同期していない場合は、ダブルバスバーが必要になる場合があることを覚えておいてください。.

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よくある質問

単母線式または二母線式開閉装置の保守はどれくらい容易ですか？

シングルバスシステムは機器自体のメンテナンスが容易な場合が多いが、システムを停止する必要がある。ダブルバスバーシステムでは、一方のバスを稼働させたままもう一方のバスを操作できるため、ダウンタイムが発生しない。ただし、切り替えプロセスはより複雑になる。.

システムのダウンタイムは、開閉装置がシングルバスかダブルバスかによって異なりますか？

はい。単一のバスに障害が発生すると、システム全体が停止する可能性があります。二重母線を使用すれば、負荷を正常なバスに振り分けることができるため、ダウンタイムを短縮、あるいは完全に解消できます。.

単母線開閉装置は、二母線開閉装置よりも常に性能が劣るのでしょうか？

いいえ。「より良い」という意味合いが違います。シングルバスはシンプルでコストもそれほどかからないため、多くの用途に適しています。ダブルバスバーが優れているのは、高い可用性と高い運用柔軟性が必要な場合のみです。.

単一バスバーシステムを二重バスバーシステムに変更することは可能ですか？

技術的には可能ですが、土木工事、配線工事、機器の交換など、多くの作業が必要となるため、費用もかさみます。ほとんどの場合、事前に計画を立てておく方がスムーズに進めることができます。.

負荷遮断に適した開閉装置は、単母線式と二重母線式のどちらでしょうか？

二重母線方式を採用することで、より多くの選択肢が得られます。重要度の低い負荷を一方の母線にまとめて接続することで、それらの負荷のみをオフにし、重要な負荷はもう一方の母線に供給し続けることができます。.

単母線と二重母線の中間的な開閉装置構成はありますか？

はい。「区分化された単母線」は典型的な中間的な方式です。これは、遮断器によって母線を複数の区間に分割するため、故障が発生した場合でも影響を受けるのは1つの区間のみとなります。.

シングルバスとダブルバスバーの開閉装置を選択する必要がある場合、システム同期はどのような役割を果たしますか？

2つの異なる電力供給源や発電機と送電網など、同期していない2つの電源から同時に2つの負荷に電力を供給する必要がある場合は、二重母線が必要です。.

メーカーは、バスバーの設置方法に関してモジュール式の選択肢を提供していますか？

はい。MMSシステム UniGearは、モジュール式で拡張性の高いダブルバスバー設計の2つの例であり、システム稼働中でも変更や追加が可能である。.

単母線開閉装置と二重母線開閉装置の設計に影響を与える規則はありますか？

はい、IEC 62271-200は中電圧開閉装置に関する最も重要な規格です。この規格は、内部アークの構築、試験、および分類方法を規定しています。この規格に準拠することで、選択した構成が安全性と効率性に関する基準を満たしていることが保証されます。.