エンジニアや調達管理者が中電圧開閉装置を探す場合、白紙の状態から始めることはほとんどありません。ほとんどの企業は、電圧レベル、設計対象の施設タイプ、対応する必要があるメンテナンス方針をすでに念頭に置いています。彼らが必要としているのは、主要な製品タイプが実際にどのように異なるのか、アプリケーションにとって本当に重要な仕様は何か、注文を確定する前にメーカーにどのような質問をすべきかについての明確な内訳です。
このガイドではそのすべてを説明します。この資料は、世界中の産業および公益事業プロジェクトで最も頻繁に使用される 3 つの構成、すなわち金属密閉開閉装置、AC 金属被覆開閉装置、および ARMORED 引出開閉装置に焦点を当てています。これら 3 つが互いにどのように関係しているかを理解することは、サウンド選択の決定の基礎となります。
変電所開閉装置室
高圧開閉装置の実際の動作
中圧開閉装置は、高電圧送電源と、建物、モーター、変圧器、その他の負荷に電力を供給する配電回路との間に配置される機器の層です。{0}その主な仕事は、電力の流れを制御し、障害を迅速に特定し、メンテナンスを安全に実行できるようにすることです。
「中電圧」という用語は広帯域をカバーします。電圧範囲は、一般的に 1 kV を超え、通常は 52 kV までの配電システムを意味すると理解されています。実際には、ほとんどの商用および産業用 MV 開閉装置は 3.3 kV ～ 36 kV の範囲で仕様化されています。その下には定格 1 kV 未満の低電圧装置があり、住宅や小規模な商業用建物で使用されます。その上には高電圧送電装置が設置されており、根本的に異なる絶縁とクリアランス戦略が必要です。{10}
MV 開閉装置と LV 開閉装置の違いは電圧番号だけではありません。 MV 開閉装置は、コスト、長期にわたるメンテナンス、サイズのバランスが取れており、小規模から大規模の産業施設、変電所、公共配電ネットワークに適しています。このバランスが、このカテゴリが非常に幅広い理由であり、建設タイプの選択が初期費用と長期的な運営費用の両方に実際の影響を与える理由です。-
3大工法
金属密閉開閉装置
金属密閉開閉装置は、3 つのカテゴリの中でより幅広く、より包括的なカテゴリです。金属密閉開閉装置では、内部コンポーネントを完全に区画化する必要はありません。回路ブレーカー、バスバー、ケーブル接続などのすべての主要コンポーネントは、各機能ゾーン間で接地された金属バリアによって分離されるのではなく、単一の筐体を共有できます。
この構築アプローチには実際的な利点があります。金属密閉開閉装置は通常、金属被覆開閉装置に比べて安価で設置面積が小さく、さまざまなバスと接続のオプションを提供できます。障害電流レベルが中程度で、環境が比較的安定しているプロジェクトの場合、この設計は、完全に区画化された装置に伴うコスト増を伴うことなく、安定したパフォーマンスを提供します。
金属密閉開閉装置は、費用対効果の点で選択されることが多く、故障電流レベルが低い用途に適しています。{0} ANSI 規格と IEEE 規格の両方に適合し、特定の環境における信頼性を保証します。
金属密閉開閉装置が最適な場所:二次変電所、小規模商業施設、スペースが限られており故障電流が管理可能な用途、予算規律が主な制約となるプロジェクトなどです。
ACメタルクラッド開閉装置
ACメタルクラッド開閉装置は、中電圧構造の上位層を表します。特徴的なのは区画化です。回路ブレーカー、バスバー、ケーブル コンパートメントなどの各機能コンポーネントは、独自の接地された板金エンクロージャ内で隔離されています。これらのコンパートメントは完全に分離されているため、偶発的な接触が防止され、潜在的な障害が発生する可能性があります。
この設計の安全性への影響は重要です。安全性の観点から、金属被覆開閉装置は優れた保護を提供します。区画化により、故障の広がりが制限され、アークフラッシュの伝播リスクが軽減され、隣接するセクションが通電されたままの状態で 1 つのセクションのメンテナンスを実行できるようになります。
交流メタルクラッド開閉装置に使用されるサーキットブレーカは引出型が標準要件であり、オプション機能ではありません。ブレーカーの引出し特性により、メンテナンスとテストが簡素化されます。ブレーカーは、ラインアップ全体の電源を切ることなく、接続位置、テスト位置、切断位置を物理的に移動できます。-予備のブレーカーは事前にテストでき、電気サービスの中断を最小限に抑えてブレーカーを交換できます。-制御システムと保護リレーは、関連する配電フィーダに影響を与えることなく、テスト位置でテストできます。
メタルクラッド開閉装置は、IEC 62271-200 や ANSI/IEEE C37.20.2 などの厳格な業界標準に準拠しています。電圧定格は通常、ハイエンドで 4.76 kV から最大 38 kV であり、産業用および大規模な商業用アプリケーションの大部分をカバーします。
AC メタル クラッド スイッチギアが最適な場所: 稼働時間の要件が高い病院、データセンター、製造工場などのミッション クリティカルな施設。{0}故障電流レベルが高い環境。および、設備の耐用年数にわたるメンテナンスの柔軟性により、より高い初期投資が正当化されるプロジェクト。
装甲引出し開閉装置
装甲引出し開閉装置「」は、IEC 規格に基づいて作成されたプロジェクト仕様書や、GB 3906 フレームワークに基づいて輸出される中国製の開閉装置に頻繁に登場する用語ですが、{0}基礎となるエンジニアリング概念は、北米規格のメタル クラッドの定義に厳密に対応しています。名前自体が設計意図を表しています。エンクロージャは各コンパートメントの周囲に物理的な防御を提供し、サーキット ブレーカーは所定の位置に固定されるのではなく、引き出し可能です。
装甲開閉装置は、バスバー ゾーン、ブレーカー ゾーン、ケーブル ゾーン、制御ゾーンをカバーする 4 つのコンパートメント構造を備えています。-この構造により、1 つのゾーンで発生する障害が確実にそこに封じ込められ、人員と隣接する機器の両方が保護されます。ブレーカー (最新の設計では真空サーキット ブレーカーが一般的) は、エンクロージャ内に置いたまま各位置にラックに取り付けることができるため、日常操作中に人員が通電中の導体の近くにいる必要がなくなります。
装甲付きの取り外し可能な AC スイッチギアは、安全性と耐久性が強化されるように設計されており、過酷な環境でも信頼性の高い電源を確保します。外部からの衝撃に耐える頑丈な構造なので、厳しい現場条件に最適です。設計のモジュール式の性質により、メンテナンスや将来のアップグレードも容易になります。
1 kV ～ 35 kV の中電圧アプリケーションの場合、装甲開閉装置は産業プラント、変電所、大規模インフラストラクチャに最適です。- KYN28A-12 シリーズは、このカテゴリで広く参照されている製品ラインの 1 つであり、アジア、中東、アフリカの 10 kV 配電プロジェクト向けに一般的に指定されています。 35 kV では、装甲引出構成が主変電所の作業の標準的なケアとなります。
ARMORED 引き出しスイッチギアが最適な場所: IEC 62271-200 または GB 3906 を指定するプロジェクト。中国製の開閉装置が普及している市場における公共変電所およびリングネットワークアプリケーション。および、引き出し可能なブレーカー機構の運用上の柔軟性と組み合わせて、堅牢な障害封じ込めを必要とする施設。
GANGHENG XGN17-40.5 ボックス-タイプ固定交流金属密閉開閉装置
評価すべき主な仕様
建設タイプの選択は選択プロセスの一部にすぎません。すべての仕様パッケージは、メーカーに見積もりを依頼する前に、次の技術パラメータに対処する必要があります。
定格電圧 (Ur)。これは、機器が処理できるように設計された最大連続動作電圧です。定格電圧は動作電圧の最高値よりも高く選択する必要があり、絶縁レベルに関連付けられます。産業プロジェクトの一般的な定格は 12 kV、24 kV、および 36 kV です。実際のシステム電圧に近すぎる定格を指定すると、過渡過電圧に対する余裕がなくなります。
基本断熱レベル (BIL)。この値は、開閉装置が雷インパルス イベントにどの程度耐えられるかを定義します。雷インパルス耐電圧は、高周波でのすべてのイベント、通常は外部起源の過電圧をカバーします。開閉装置の BIL を同じ回路内の避雷器およびケーブル終端に一致させることは、エンジニアが仕様を作成するときに見落とすことがあります。
通常の定格電流。これは、主バスバーと回路ブレーカーが温度制限を超えずに流す必要がある連続電流です。 MV ラインアップの標準定格は、下限の 630 A から、大規模施設の主入電部の 3,000 A 以上まで多岐にわたります。
-短絡定格。短絡定格には、ブレーカー、バスバー、接地スイッチ、および断路器の対称的な kA 値と持続時間 (通常は 1 秒) を記載する必要があります。-現在の能力を作ることも含める必要があります。短絡定格の過小化は、障害時の機器の存続と近くにいる人の安全の両方に影響を与えるため、開閉装置の仕様における最も重大な誤りの 1 つです。-
規格への準拠。海外の買い手や貸し手がいるプロジェクトでは、適用される基準を明確に宣言する必要があります。 IEC 62271-200 は、国際枠組みに基づいて金属密閉型MVスイッチギヤを管理します。 ANSI/IEEE C37.20.2 は、北米市場の金属被覆開閉装置に適用されます。安全基準への準拠により、最新の選択慣行が推進されます。中国からの輸出プロジェクトの場合、GB 3906 アライメントも一般的であるため、メーカーに確認する必要があります。
環境評価。信頼性の高い性能を確保するために開閉装置を選択する際には、湿度や温度などの環境要因を考慮することが重要です。屋外設置には追加の耐候性が必要であり、熱帯または沿岸環境では結露防止ヒーターとアップグレードされた表面処理が必要になる場合があります。- IP 定格要件は仕様に明示的に記載する必要があります。
サプライヤーを比較する方法
技術仕様が明確になると、選定プロセスはメーカーの評価に移ります。特に注意が必要な領域がいくつかあります。
型式試験文書はオプションではありません。適切にテストされた開閉装置のラインナップには、内部アーク分類証明書、短絡耐性テスト レポート、および温度上昇テスト記録が含まれています。-これらの文書を作成できないメーカーは価格だけで販売しており、重要なプロジェクトにおいてその購入のリスクプロファイルを正当化することは困難です。
工場の生産能力はパンフレットの主張よりも重要です。老舗の MV スイッチギヤ メーカーは、エンクロージャ コンポーネントの CNC 製造、バスバー アセンブリの管理されたプロセス、出荷前の-社内での高電位テスト-を備えた専用の生産ラインを維持しています。意味のある規模の注文の場合、工場監査や製造検査の手配を依頼するのが合理的です。
初期評価では、リードタイムとスペアパーツの入手可能性が過小評価されることがよくあります。生産に 20 週間かかり、現地に交換用ブレーカーの在庫がない開閉装置のラインナップは、施設所有者に運用上のリスクをもたらします。メーカーの標準納期、利用可能な予備ブレーカーの在庫、販売後のサポート ネットワークを理解することは、発注段階で後回しにするのではなく、ベンダー比較の一部として行う必要があります。-
プロジェクトに適したタイプの選択
金属密閉開閉装置、AC メタルクラッド開閉装置、ARMORED 引出開閉装置のいずれを選択するかは、最終的には 3 つの要因によって決まります。それは、システム内に存在する故障電流のレベル、施設の保守理念、および適用される標準フレームワークです。
故障電流レベルが低く、環境が安定しており、予算が限られているプロジェクトの場合、金属密閉開閉装置は、競争力のある価格帯で適切なパフォーマンスを提供します。アークフラッシュの封じ込めとライブバスのメンテナンス能力が交渉の余地のない-ミッションクリティカルな施設には、AC メタルクラッド開閉装置が適切な選択肢です。- IEC または GB フレームワークを指定するプロジェクト、特に電力会社やインフラストラクチャのコンテキストにおいて、ARMORED 引き出し開閉装置は、これらの市場のエンジニアや電力会社が期待する、区画化された引き出し可能なブレーカー設計を提供します。-
これらのタイプのどれも本質的に優れているわけではありません。それぞれは、定義された一連の要件に対するエンジニアリングの対応です。これらの要件を明確に理解し、詳細な仕様に裏付けられた購入者は、サプライヤーに選択を任せる購入者に比べて、一貫してより良い価格設定、より良いコンプライアンスを実現し、試運転中の予期せぬ事態が少なくなります。
今後のプロジェクトの仕様を検討していて、定格パラメータ、型式試験要件、または生産リードタイムに関する技術的なガイダンスが必要な場合、適切な出発点は、3 つすべてのドキュメントを提示できるメーカーとの会話です。