高圧金属密閉開閉装置:仕様、安全性、選択

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高圧金属密閉開閉装置:仕様、安全性、選択

2026-01-02

中圧金属密閉開閉装置は、計画外のダウンタイムを許容できない施設向けの、安全で保守可能な配電のバックボーンです。産業プラント、データ センター、ユーティリティ インターフェイス、または OEM スキッド パッケージ用に MV スイッチギヤを指定する場合、技術的な詳細が重要になります。絶縁レベル、短絡定格、区画化、インターロック、および設置面積によって、実際の障害状況下でシステムが回復力がある (または脆弱である) かどうかが決まります。

メーカーの観点から見ると、最も効率的な調達プロジェクトは、所有者が明確な単線図、障害レベルの調査、運用哲学 (手動/リモート、メンテナンスのアプローチ、拡張計画) を提供するプロジェクトです。この記事では、実際の仕様と評価の手順に焦点を当て、当社の事例から引用しました。 高圧開閉装置 ポートフォリオ。

中圧開閉装置における「金属密閉」の意味

IEC 62271-200 フレームワークでは、「金属密閉型」とは、安全性、保守性、および障害の封じ込めを管理するために分離と内部パーティションを使用して、主要コンポーネントが接地された金属筐体内に収容されている開閉装置を指します。実際の工学用語では、金属密閉型 MV 開閉装置は次のように設計されています。

  • バスバー、ブレーカー/機能ユニット、ケーブル終端、制御/リレーコンパートメントを分離し、単一の問題がラインナップ全体に広がる可能性を低減します。
  • 機械的/電気的インターロックを通じて、定義されたアクセス ルールを提供します (たとえば、通電部分へのドアのアクセスを防止したり、接地回路に閉じることを防止したり)。
  • 保守性のサポート (検査ウィンドウ、取り外し可能なモジュール、および引き出し可能なデバイスのテスト/隔離位置)。

金属密閉型と金属被覆型: 区別が重要な理由

所有者は多くの場合、「金属密閉」と「金属被覆」を同じ意味で使用しますが、調達に重大な影響を及ぼす可能性があります。金属被覆設計は通常、より高いレベルの区画化と明確な引き出し可能な回路ブレーカー構造を意味しますが、金属被覆設計はより広範な一連のアーキテクチャをカバーします。いずれの場合も、正しいアプローチは、性能要件 (故障定格、絶縁、IP、インターロック、および内部アーク戦略) を指定し、提供された設計が該当する規格に基づいて要件を満たしていることを検証することです。

指定する必要がある主な評価 (実用的な範囲と例付き)

開閉装置プロジェクトは通常、電気定格が上流の電源能力および下流の負荷プロファイルと一致しているかどうかに基づいて成功または失敗します。 MV システムでは、2 つの一般的な「後期段階での予期せぬ現象」は、(1) 短絡負荷の過小評価、および (2) サービス環境またはサージの期待に適合しない絶縁レベルです。

MV 金属密閉開閉装置の定格を明確な購入仕様に変換する方法 (示されている値の例は、3 ~ 12kV クラスのラインナップの典型的なものです)
仕様項目 なぜそれが重要なのか 実践的な指導 MVラインナップ値例
定格電圧(kV) 絶縁調整とデバイスクラスを定義 公称システム電圧と接地方法を一致させてください。機器クラスの確認 (例: 3.6/7.2/12 kV) 3.6、7.2、12
電源周波数耐量(1分間) 基本的な絶縁強度を検証します 標準電圧クラスおよび設置場所の高度/空間要件ごとに指定します 42kV (12kVクラスの例)
雷インパルス耐性 (BIL/LIWL) スイッチングサージや落雷に重要 避雷器およびケーブル/オーバーヘッド インターフェイスとの調整 75kV (12kVクラスの例)
主母線定格電流(A) 連続負荷および周囲条件下での熱制限 現実的な負荷増加と負荷軽減を使用します。換気/冷却アプローチを検証する 630~4000A オプション (設計に依存します)
短時間耐電流と持続時間 保護が解除されるまで、利用可能な故障電流を超える必要がある 調整検討に基づいて kA と時間 (通常 3 ~ 4 秒) を指定します 25 ~ 50 kA 4 秒 (アプリケーションに依存します)
エンクロージャおよびコンパートメントの IP 定格 侵入および偶発的な接触に対する保護を定義します 屋内/屋外環境に合わせて調整します。ドア開状態の評価を確認する IP4X エンクロージャ、 IP2X ドアが開いたとき(通常)
機械的・電気的耐久性 ライフサイクルコストとメンテナンス計画を予測 高度な操作には真空遮断器ソリューションを推奨します。テスト証拠を要求する 10,000 動作(M2クラスの例)

再設計を回避する迅速な健全性チェック

ラインアップ設計を凍結する前に、ユーティリティ/変圧器の電源インピーダンス (利用可能な故障 kA)、保護装置のクリア時間 (秒)、および指定された短時間耐久定格の 3 つの項目を一緒に検証します。短時間定格は「紙上のパラメータ」ではありません。バスバーのサイズ、ブレース、内部バリア、圧力リリーフ設計に直接影響し、設置面積とコストに影響を与える可能性があります。

安全工学: インターロック、接地、内部故障管理

中圧金属密閉開閉装置は主に、人員に対するリスク、稼働時間に対するリスク、隣接する機器に対するリスクなどのリスクを管理するために購入されます。堅牢な安全コンセプトは、設計機能と日常テストの文書に表示される必要があります。

安全な操作のための実用的な「必須アイテム」

  • 定義された接地スイッチ戦略とインターロック ロジックにより、ブレーカーが接地回路に閉じられるのを防ぎます。
  • 引き出し可能なデバイスがテスト/隔離位置にある場合のプライマリ スタブ用のシャッターまたはバリア。
  • メンテナンス中にアクセスされる可能性のあるコンパートメントのドア開放保護評価 (通常は IP2X 開いたときのブレーカーコンパートメント用)。
  • 圧力逃がし経路 (ダクト/チャネル) は、内部イベントの際にエネルギーがオペレーターや隣接するパネルから遠ざかるように設計されています。

遠隔操作による視認性により暴露を軽減

動作原理が許せば、リモートスイッチング、状態表示、およびリレーの可視性を追加すると、通電状態でのパネル前面での対話の必要性が減ります。基本的な設計要素 (検査ウィンドウ、明確な模倣図、分離された制御室) も、オペレーターが手順を回避することなくステータスを確認するのに役立ちます。

機能的なラインナップ設計: フィーダー、バス方式、スペース最適化ソリューション

MV 金属密閉開閉装置の仕様には、単なる「ラインナップ」ではなく、必要な機能ユニットを記述する必要があります。一般的なラインナップとしては以下の組み合わせが挙げられます。

  • 保護、計量、絶縁を備えた受電フィーダ (電力会社/変圧器受電装置)。
  • 配電変圧器、MV ドライブ、またはプラント変電所への出力フィーダー。
  • メンテナンスの柔軟性と障害の分離を実現するバスセクショナライザー。
  • モーターフィーダー (MV モーターが存在する場合) は、デューティと始動方法に応じて、コンタクターベースの制御またはブレーカーベースの保護を使用します。

最適化ではなく、コンパクトなラインナップが制約となる場合

多くのプロジェクトには、大きなスイッチルームという贅沢がありません。このような場合、正しい設計とは、物理的エンベロープに適合しながら分離と保守性を維持する設計です。たとえば、私たちの P/V-12(D)-W550 取り外し可能な AC 金属密閉開閉装置 のために作られています 12 kV このクラスの屋内システムは、区画化された構造と専用の圧力逃がしチャネルを維持しながら、2 つの真空サーキット ブレーカーを単一の機器構成に統合することにより、より狭いスペース環境向けに設計されています。

実際的には、コンパクトな開閉装置は、明確な絶縁境界、安全な接地動作、定義されたケーブル終端アクセス、および安全でない回避策なしでテスト可能な保護/リレー方式など、同じ基本的な結果を提供する必要があります。

設置面積と設置: 寸法、ケーブル配線、拡張計画

ほとんどの MV プロジェクトでは、インストールの制約が隠れたコストの要因となります。床荷重、通路のクリアランス、トレンチの位置、後方アクセスの必要性、ケーブルの曲げ半径などにより、レイアウトの変更が遅れる可能性があります。したがって、RFQ には電気的定格だけでなく、機械的および配線の仮定も含める必要があります。

レイアウト図パッケージに求められるもの

  • リアのクリアランス要件を含む、ラインナップの長さ、セクション幅、深さを含む一般的な配置 (GA)。
  • ケーブルの挿入/取り出し方法 (上部/下部)、グランド プレートの詳細、および最小曲げ半径の仮定。
  • 圧力解放方向とダクト要件。
  • 将来の拡張計画 (スペースの要求、バスの拡張方法、およびシャットダウンの要件)。

屋内の引込み式MVスイッチギヤのラインアップの基準点として、一般的なセクションの高さは約 2200mm 、一般的な幅は 800~1000mm そして周囲の深さ 1500mm バスバーの電流とケーブルの配線によって異なります。一部の構成では、上下のケーブル配線やバスバーの入出力遷移のために追加の背面キャビネットの奥行きが必要ですが、サイトの衝突を避けるために、GA パッケージで明示的にキャプチャする必要があります。

サプライヤー評価チェックリスト: 真剣なバイヤーが検証するもの

中圧金属密閉開閉装置は商品として購入するものではありません。データシート以外にも、購入者はメーカーのエンジニアリング管理、プロセス規律、試運転をサポートする能力を確認する必要があります。目的は、初値のみを最適化することではなく、技術的なリスクとライフサイクル コストを削減することです。

見積パッケージと一緒にこれらの書類をリクエストしてください

  1. 適用可能な規格リスト (IEC/GB/ユーティリティ要件) および宣言された適合範囲。
  2. 構成に関連するタイプテストの証拠 (該当する場合、誘電体、温度上昇、短絡、および内部アークアプローチ)。
  3. 特定のラインアップの定期テスト計画 (配線チェック、インターロック検証、一次注入または同等品、該当する場合はリレー機能チェック)。
  4. リビジョン管理付きの一般図と配線図、および試運転チェックリスト。
  5. 操作機構のサービス間隔を含む、スペアパーツとメンテナンスに関する推奨事項。

社内関係者の調整のために当社の製造範囲と製品ラインの簡潔な概要が必要な場合は、当社のダウンロード可能な資料を使用できます。 サポート 開始参考としてのページ。

結論: 適切な MV 金属密閉開閉装置を指定するための実用的な方法

適切に仕様化された中圧金属密閉開閉装置のラインナップは、障害レベルの調査、絶縁調整、運用慣行、および現場の制約に合わせたものです。最も説得力のある「価値」は機能リストではありません。標準に基づいて検証されたパフォーマンス、より安全なメンテナンス境界、妥協なくインストールできるレイアウトです。

単線図 (ソース データと保護理念を含む) を共有すると、認定メーカーは最適化された構成を迅速に提案でき、多くの場合、次のような主要な評価を維持しながら設置面積を改善できます。 4秒の短時間耐久 、適切な 知的財産保護 、インターロック/アースロジックをクリアします。プロジェクトのエンジニアリング レビューをご希望の場合は、次の方法で当社チームにご連絡ください。 連絡先 ページ.