. 【高圧カットアウト（PC）】原理・仕組み、ヒューズについて
【高圧カットアウト（PC）】原理・仕組み、ヒューズについて
【高圧カットアウト（PC）】原理・仕組み、ヒューズについて

【高圧カットアウト（PC）】原理・仕組み、ヒューズについて

スポンサーリンク スポンサーリンク 目次
  1. 概要
  2. 高圧カットアウトの種類
    1. 箱型
    2. 筒形
    3. 限流形
    4. 非限流形
  3. 高圧カットアウトの開閉器利用
  4. まとめ
  5. 参考文献・サイト

概要

高圧カットアウトとは高圧受電設備に用いられる電気機器であり、負荷の開閉や過負荷保護を担っています。

別名PC(Primary Cutout Swtich)とも呼ばれます。

高圧カットアウトは内部に電路を持っており、そこにヒューズを装着することで過負荷保護を行う事が出来ます。

ちなみに変圧器保護の用途では300kVAまで、高圧進相コンデンサの保護では50kvarまで適用可能です。

真空遮断器(VCB)や高圧交流負荷開閉器(LBS)よりも安価で購入出来る点がメリットであり、一方で開閉能力があまり高くない（負荷開閉50回、無電圧開閉300回）点がデメリットとなります。

※高圧遮断器(VCB)、高圧交流負荷開閉器(LBS)については、以下を参照ください。

【高圧遮断器】VCBやGCBの構造・種類について　～継電器による動作原理～概要 高圧遮断器とは、キュービクルなどの高圧受電設備に用いられる電気機器であり、主に短絡電流や過電流などの大電流を遮断するために使用します。 高圧受電設備には断路器やPASなどの開閉装置がありますが、断路器は充電されている回路、PASは負荷...denki-study.com2020.01.16 【高圧交流負荷開閉器（LBS）】原理や特徴について　～構造・操作方法まで～概要 LBSはLoad Break Switchの略で高圧交流負荷開閉器と呼ばれ、変圧器やコンデンサなどの高圧機器や電路の入・切のために使用される開閉器です。 需要家側の受電所やキュービクル内に導入されており、一般的には変圧器の直近上位に設...denki-study.com2019.11.21

高圧カットアウト単体はあくまでも開閉器であり、短絡電流などの遮断にはヒューズが活躍します。

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高圧カットアウトの種類

変圧器やコンデンサの開閉・過負荷保護に用いる高圧カットアウトですが、大きく箱型と筒形の二種類に分けられます。

先にこの項目で説明する内容を、イラストにまとめましたのでご参照ください。

箱型

磁器製のカットアウト本体と蓋で構成されており、蓋の内側にヒューズ筒を装着可能です。

ヒューズ溶断時は下部から赤色の溶断表示が飛び出し、これで溶断したかを判断します。

屋内用・屋外用など幅広いタイプが存在し、需要家のキュービクルや電気室で使用される最も普及したモデルとなります。

筒形

円筒状をしたカットアウトで、縦に長い形状から雪が積もりにくく、ヒューズが溶断すると筒が下がる形式となっているため、発見もしやすいです。

また電路の開閉は下部からヒューズを抜き差しすることで行い、用途としては柱上変圧器の保護へと主に用いられます。

 

以上のようにカットアウト本体は分けられます。

さらに内部に装着するヒューズについても、限流形と非限流形の二つに大分されます。

限流形

溶断時にアーク抵抗（電圧）を弾めることによって、短絡電流を抑制出来るヒューズです。

パワーヒューズが該当し、遮断容量が大きいことからコンデンサ保護などに用います。

非限流形

限流形のように遮断容量は大きくありませんが、それぞれに用途があります。

テンションヒューズ：溶断が早く、変圧器二次側の短絡保護に用いる。（速動形ともいう）

タイムラグヒューズ：突入電流や始動電流で溶断しにくく、変圧器の二次側の短絡、電動機の保護に用いる。（遅動形ともいう）

ダブルヒューズ：一段目ヒューズが溶断しても二段目で通電可であり、停電回避に用いる。（再閉路形ともいう）

 

以上が高圧カットアウトの種類、および構造についてになります。

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高圧カットアウトの開閉器利用

高圧カットアウトを過負荷保護ではなく、電路からの断路としてのみ使用する場合があります。

例えばカットアウトを「避雷器を適宜点検できるよう、電路からの断路用途で使用する」というケース等が挙げられます。

※避雷器については以下の記事を参照してください。

【避雷器】アレスタ（LA）の仕組みや原理について　～ギャップや特性要素（ZnO）～概要 避雷器とは、落雷時に高圧受電設備に侵入する雷サージや、負荷の開閉器時に発生する開閉サージなどに起因する異常電圧を抑制させる機器です。 アレスタやLA（Lighting Arrester）などとも呼称されます。 高圧受電設備の事故原因は...denki-study.com2020.01.31

このような場合、カットアウト内蔵のヒューズが遮断動作をすると、避雷器は本来の性能を出せません。そのためヒューズの代わりに素通し線（銅線）を装着します。

そのほか主遮断器で変圧器やコンデンサを保護可能な場合など、断路機能のみを利用する際にも、素通し線入りの高圧カットアウトを使用できます。

ヒューズ溶断による遮断動作を意図的になくし、単なる断路器として用いるということですね。

高圧カットアウトは比較的安価で、屋外仕様（耐塩モデルもアリ）もあるため、このような使い方が出来るといえます。

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まとめ

  • 高圧カットアウトは負荷の開閉・過負荷保護に用いられる高圧電気機器である。
  • 箱型と筒形があり、内蔵するヒューズにも限流形と非限流形が存在する。
  • 避雷器などの断路用途に使用する場合、ヒューズではなく素通し線を装着する。
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参考文献・サイト

  • 田沼和夫『大写解 高圧受電設備: 施設標準と構成機材の基本解説』オーム社,2017年
  • エナジーサポート株式会社『高圧カットアウト』　https://www.energys.co.jp/denzai/pdf/catalog_05_pc.pdf
  • 日本高圧電気株式会社『高圧ヒューズ』　http://www.nkeco.co.jp/products/05fuse1.htm
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