MVスイッチギアとは何か：知っておくべきことすべて

電力を配電する場合、MV スイッチギアは電力システムが確実に安全に動作することを保証する上で非常に重要になります。さらに、中電圧レベル (通常 1 kV ～ 36 kV) で機能する電気回路の分離、遮断保護、制御においても重要な役割を果たします。

MV スイッチギアのコンポーネントは何ですか?

MV スイッチギアを構成するコンポーネントは多数あります。各コンポーネントには独自の機能があり、MV スイッチギアのパフォーマンスに貢献します。

負荷遮断スイッチ

MV スイッチギアの負荷遮断スイッチは、負荷状態が正常な場合に電気回路を開いたりシャットダウンしたりできます。ただし、このコンポーネントは大きな故障電流には対応できません。

サーキットブレーカー

回路ブレーカーは、故障時に電流の流れを遮断することで電気機器を損傷から保護します。回路ブレーカーには、空気回路ブレーカー、真空回路ブレーカー、SF⁶ 回路ブレーカーなど、さまざまな種類があります。

空気遮断器は空気を使用してアーク消弧を実行しますが、真空遮断器はこれを行うために真空を必要とします。一方、SF⁶遮断器は六フッ化硫黄ガスを使用します。

バスバー

この金属導体は、配電装置のさまざまな部分に電力を供給します。十分に絶縁されていれば、短絡を防ぐことができます。

ディスコネクター

このコンポーネントは、電気回路の一部に物理的な分離を作成します。回路内の電流の流れを止めるため、メンテナンス時にディスコネクタまたはアイソレータを使用できます。

変流器

このコンポーネントは電流を測定し、保護リレーに情報を提供します。このような情報は、障害を正確に検出するのに役立ちます。

保護リレー

保護リレーは電気状態をチェックし、短絡やスイッチギアを損傷する可能性のあるその他の問題を検出します。障害がある場合、回路ブレーカーは保護リレーからの信号を受信し、影響を受ける部分を隔離します。

コントロールパネル

コントロール パネルは、MV スイッチギアの管理と保守に役立ちます。電力システムのパフォーマンスを向上させる自動化機能を備えています。

MV スイッチギアの種類は何ですか?

MV スイッチギアにはさまざまな構成があり、さまざまな環境に適合します。重要なタイプをいくつか紹介します。

金属被覆スイッチギア

これは金属で囲まれたスイッチギアよりも優れており、メンテナンスが容易で、保護が強化されています。リレー、回路ブレーカーなどのすべてのコンポーネントは、異なるコンパートメントに配置され、金属で囲まれています。

この設計により、アークフラッシュが発生する可能性がほとんどなくなるため、安全性が向上します。また、システム全体に混乱を引き起こすことなく、障害のあるコンポーネントを簡単に特定できます。

また、このスイッチギアには、メンテナンスや交換を容易にする回路ブレーカーが含まれています。ユニット全体の電源を切る必要はありません。このスイッチギアは、産業施設、発電、安全性と信頼性が求められる分野で使用できます。

金属密閉型スイッチギア

このスイッチギアは、金属製で接地された筐体内にすべての電気部品が収納された、非常に一般的なタイプです。ヒューズ、バスバー、スイッチなどがすべて結合されて小さなユニットを形成しています。

このスイッチギアは信頼性が高く安全であるため、商業用途と工業用途の両方で使用できます。コンポーネントが密閉されているため、部品に触れることはほとんど不可能です。さらに、このスイッチギアの各内部コンポーネントはコンパートメント内にないため、メンテナンス プロセスが少し複雑になります。

ガス絶縁開閉装置

このスイッチギアは、絶縁に空気ではなく六フッ化硫黄ガスを使用します。ガスは通常、金属ケース内にあり、密閉されています。これにより、コンパクトな設計と、アーク消弧能力および絶縁の高強度が実現します。また、このスイッチギアは過酷な状況でも効果的に機能するため、標高の高い地域、沖合および都市部、およびスペースが限られた地域に適しています。

また、ガス絶縁開閉装置はメンテナンスが少なくて済み、長寿命ですが、コストが高く、六フッ化硫黄ガスの排出の問題もあるため、絶縁の代替手段が求められています。

ハイブリッドスイッチギア

ハイブリッド MV スイッチギアは、空気絶縁技術とガス絶縁技術の利点を組み合わせたものです。ガス絶縁タイプのコンポーネントと空気絶縁エリアのコンポーネントを組み合わせることで、スペースを適切に活用し、コスト効率を確保します。

さらに、このスイッチギアは、既存の空気絶縁システムを大規模なスペース拡張なしでアップグレードする必要がある改修プロジェクトを処理するときに役立ちます。また、完全な GIS を設置するスペースが少ない変電所にも最適なオプションですが、従来の空気絶縁システムと比較して、より高い信頼性が求められます。

また、ハイブリッド スイッチギアは、柔軟な構成を保証するモジュラー設計を特徴としており、電力分配のさまざまな要件に最適です。各 MV スイッチギア タイプは、環境への影響、スペース、メンテナンスなどのいくつかの要素のバランスを取りながら、さまざまなアプリケーションで機能します。

空気絶縁スイッチギア

これは非常に一般的なタイプの MV スイッチギアです。コンポーネント間の絶縁には周囲の空気を使用します。空気絶縁スイッチギアはガス絶縁タイプよりも大きくなります。これは、六フッ化硫黄とは対照的に空気の誘電強度が低いため、導電性要素間に追加のスペースが必要になるためです。

さらに、空気絶縁スイッチギアは、温室効果ガスを利用しないため、環境に優しく、コスト効率に優れています。これらのシステムは、主に広いスペースのある場所で見つけることができます。この MV スイッチギアは、汚染、ほこりなどの環境要因にさらされるため、ガス絶縁タイプと比較してメンテナンスが必要ですが、初期費用が低く、シンプルであるため、多くの用途に適したオプションです。

これらの MV スイッチギアの違いを理解すると、特定の電気システムに最適なスイッチギアを選択することが非常に重要になります。

MVスイッチギアの用途

MV スイッチギアは多くの利点を提供するため、多くの業界やアプリケーションで重要なコンポーネントとなっています。

再生可能エネルギーシステム

MV スイッチギアは、適切な電力管理を保証するため、再生可能エネルギー分野では非常に重要です。さまざまな再生可能エネルギー システムでは、発電した電力をグリッドに送るために MV スイッチギアが必要です。 

これらのシステムでは、変動する電力レベルが大きな懸念事項です。したがって、これらのエネルギー アプリケーションにハイブリッド スイッチギアを統合して、電気障害の発生を防止します。また、このスイッチギアはコンパクトなサイズで、不利な環境条件にも耐えることができます。MV スイッチギアは、エネルギー システムでの電圧変動を防ぎ、グリッドの安定性を確保するのに役立ちます。

発電所

MV スイッチギアは、発電所で安全性を確保し、電力の円滑な分配を確保するために使用できます。また、変圧器や発電機などの重要な電気部品にも使用できます。

発電所の稼働には高い電気負荷が必要なので、過負荷や短絡などの問題から保護するためのスイッチギアが必要です。これにより、ダウンタイムとメンテナンス費用を削減できます。発電所でスイッチギアを使用する場合は、金属被覆などの高品質規格を選択する必要があります。金属被覆スイッチギアは信頼性が高く、耐久性に優れています。

変電所

MV スイッチギアが使用されている一般的な用途の 1 つは、ユーティリティ変電所です。電力配電ネットワークでは、ユーティリティ変電所は高電圧電力を通常レベルに下げる上で重要な役割を果たします。ユーティリティ変電所では、安全な電力伝送が非常に重要です。このため、この用途では MV スイッチギアを使用する必要があります。これに加えて、あらゆる電気障害から保護し、システム監視を確実にします。

変電所で使用するスイッチギアの種類は、環境と利用可能なスペースによって異なります。変電所ではガス絶縁または空気絶縁スイッチギアを使用することをお勧めします。これらのタイプのスイッチギアは、電力の安定性を維持するのに適しています。

産業施設

MV スイッチギアは、産業分野で効率的な電力を分配するための重要なデバイスです。たとえば、製造工場では、機械や装置の円滑な動作のために安定した電力供給が必要です。

この場合、スイッチギアを使用して、電力供給を中断する可能性のある電気的な故障や損傷を防ぎます。産業用途では、優れた性能とメンテナンスの容易さを備えた金属製のスイッチギアを選択する必要があります。.

商業ビル

オフィス、ショッピングモール、その他の商業施設には MV スイッチギアが必要です。これらのデバイスは、スペース内で良好で安定した電力供給を維持するのに役立ちます。多数の電気負荷が同時に稼働する大規模な商業施設では、安全な配電のためにスイッチギアを設置する必要があります。また、このスイッチギアは、潜在的な障害や故障に対する保護を提供します。

空気絶縁スイッチギアは、信頼性と耐久性に優れているため、商業スペースに最適です。また、これらのスイッチギアは設置と保守が非常に簡単です。地下室に金属密閉型スイッチギアを設置して、スペースを最適化できます。

MV スイッチギアを使用する利点は何ですか?

MV スイッチギアは、電力のより良い分配を保証するさまざまな利点を提供します。それらについて考えてみましょう。

スペースを節約

今日の MV スイッチギア、特にガス絶縁タイプとハイブリッド絶縁タイプは、コンパクトな設計になっています。これにより、スペースが限られている場所に適しています。たとえば、ガス絶縁スイッチギアは、同じレベルのパフォーマンスを提供しながら、空気絶縁タイプと比較して必要なスペースが少なくなります。

また、スペースに関するこの効率は、利用可能なスペースを最適化することが重要であるエネルギー設備や都市の変電所などにとって非常に重要です。

安全性の向上

MV スイッチギアは、電気的な問題が発生した場合に優れた保護を提供します。これにより、過負荷、短絡などの危険の可能性が軽減されます。保護リレー、回路ブレーカーなどの機能により、コンポーネントとの接触が防止され、ユーザーと機器の安全が確保されます。

ガスクラッドタイプとメタルクラッドタイプは、壊れやすい部品に区画を追加することで保護を強化します。これにより、電気的な問題がシステムに与える影響を軽減します。

メンテナンスの軽減

MV スイッチギアは、耐久性、長寿命、メンテナンスの軽減を実現する独自の設計を採用しています。重要な点は、金属密閉型とガス型ではコンポーネントが密閉されているため、腐食、湿気、ほこりなどの環境要因から保護されることです。

メンテナンスの頻度を減らすのに役立ちます。これにより、配電システムを扱う際のコスト効率の高いオプションになります。メンテナンスの頻度を減らすと、ダウンタイムが短縮され、効率が向上します。

効率的な電力配分

安定した電力供給は、公共事業、商業、産業のニーズにとって重要です。MV スイッチギアは、電圧レベルを調整し、回路を保護することで、電力の分配を改善します。

また、ネットワーク上の障害領域を排除することで、起こり得る混乱を防止します。これにより、ダウンタイムも短縮されます。効率的な配電は、病院、産業、および突然の停電によって大きな損失が発生する可能性がある地域で MV スイッチギアが役立つ機能です。

MV スイッチギアの課題は何ですか?

MV スイッチギアには多くの利点がありますが、次のような欠点もあります。

環境問題

ガス絶縁開閉装置の使用は、環境にいくつかの脅威をもたらします。このタイプの開閉装置では、六フッ化硫黄ガスを使用する必要があります。これは、地球温暖化に寄与する温室効果ガスです。 

このガスが漏れると環境に悪影響を及ぼします。この有毒ガスの使用に頼るのはやめなければなりません。そのため、研究者や専門家は安全な断熱材の代替品を見つけるために努力しています。

現時点では、環境に優しいハイブリッド スイッチギアまたは空気絶縁スイッチギアの使用をお勧めします。ただし、これらのスイッチギアを設置するには、より大きな物理的スペースが必要です。

コスト要因

金属被覆型やガス絶縁型などの MV スイッチギアを使用すると、コストを大幅に節約できる可能性が高くなります。発生するコストは、機器、インフラストラクチャの変更、および設置のみです。

空気絶縁スイッチギアは手頃な価格に思えるかもしれませんが、設置には広いスペースが必要です。これには土地や建物が必要となり、その費用を支払う必要があります。また、空気絶縁スイッチギアに伴う追加コストも考慮する必要があります。これにはアップグレード、ダウンタイム、メンテナンス コストが含まれます。

メンテナンス

選択した MV スイッチギアのタイプに関係なく、優れたパフォーマンスと安全性を確保するには定期的なメンテナンスが必要です。検査とメンテナンスの頻度は、使用しているスイッチギアのタイプによって異なります。

たとえば、空気絶縁スイッチギアは、ほこりや腐食が蓄積するのを防ぐために定期的に検査する必要があります。ガス絶縁スイッチギアは頻繁なメンテナンスを必要としませんが、ガス漏れなどの潜在的な問題を防ぐ必要があります。また、MV スイッチギアの取り扱いは熟練したオペレーターのみに任せる必要があります。

MV スイッチギアの将来のトレンドは何ですか?

技術の進歩に伴い、各メーカーはMVスイッチギアの機能と性能の向上に取り組んでいます。今後、さらなるイノベーションが期待される分野について見ていきましょう。

スマートモニタリングシステム

MV スイッチギアにスマート モニタリング システムを統合することで、パフォーマンスが向上します。メーカーは、MV スイッチギアにセンサーと予測メンテナンス機能を組み込むことができます。これらの機能は、メンテナンス コストとダウンタイムの頻度を最小限に抑えるのに役立ちます。

高度な通信手段により、スイッチギアをリモートで監視できます。また、潜在的な問題を簡単に検出し、時間どおりに修正するのにも役立ちます。

IoTと自動化

モノのインターネット (IoT) と自動化は、MV スイッチギアの生産にプラスの影響を与えます。IoT の統合により、効率的な負荷管理とリアルタイムでの障害の早期検出が可能になります。この改善により、電力の効率的かつ安全な分配が実現します。

また、自動化により迅速な対応が可能になり、電力網の信頼性が向上します。スマート MV スイッチギアは、電力網の改善に貢献します。

環境に優しい代替品

MV スイッチギア製造における大きな懸念事項の 1 つは、環境への影響です。現在、メーカーは環境に優しいスイッチギアに移行しています。このようなスイッチギアを使用すると、環境における六フッ化硫黄の悪影響を軽減できます。

現在では、固体絶縁体のような環境に安全な他の絶縁技術も存在します。また、メーカーは地球規模の炭素削減に役立つ持続可能な材料を取り入れています。

結論

MV スイッチギアは電気システムの重要な部分を形成し、効率と安全性の実現に役立ちます。技術の進歩に伴い、業界は環境に優しく、デジタルでコンパクトなソリューションの実現に懸命に取り組んでいます。MV スイッチギアとは何かを知ることで、業界は保護と電力の分配に関してより適切な決定を下すことができます。これにより、回復力のあるより優れた電気ネットワークが実現します。