高圧交流負荷開閉器の銘板内容まとめ

高圧交流負荷開閉器（LBS: Load Break Switch）とは

高圧交流負荷開閉器、通称LBS（Load Break Switch）は、電気設備の高圧回路において
負荷電流の開閉を目的として設置される開閉器のこと。
遮断器より安価なため、小容量の高圧受電設備（キュービクル式で 300kVA 以下）の主遮断装置や
変圧器、コンデンサの開閉装置としてよく使用されている。

特に、変圧器容量が300kVA以下の受変電設備においては
主遮断装置として、電力ヒューズ（PF: Power Fuse）と組み合わせて使用されることが多く
この組み合わせを「PF・S形」と呼ぶ。

電気的開閉寿命は 200 回、機械的開閉寿命は 1 000 回となっており
多頻度の開閉箇所には適さない。

高圧交流負荷開閉器の役割と機能

LBSの主な役割と機能は以下の通り。

• 負荷電流の開閉
  変圧器やコンデンサなどの高圧機器に流れる通常の負荷電流を
  安全に投入・遮断する。
  
  
• 短絡電流・過電流の遮断（電力ヒューズとの組み合わせ
  LBS単体では大電流の短絡電流を遮断する能力は限られるが、電力ヒューズ（PF）を併用することで
  短絡電流や過電流を遮断し、回路を保護する。ヒューズが溶断することで回路が遮断される。
  
  
• 地絡電流の検知と遮断
  地絡過電流継電器（GR）などと組み合わせて使用することで
  地絡事故が発生した場合に、継電器からの信号を受けてLBSを開放し、波及事故を防ぐ。
  
  
• 励磁突入電流抑制機能
  近年では、投入時に抵抗を挿入して励磁突入電流（変圧器投入時などに一時的に流れる大きな電流）を
  抑制する機能を持つLBSもある。これにより、安全な開閉が可能になるだけでなく
  保護協調対策としても有効となる。

高圧交流負荷開閉器の構造と仕組み

LBSは、主に以下の要素で構成されている。

1. 主接点
   普段電流が流れるメインの接点。
   
2. 補助接点（アーク接点）
   開閉時にアークが発生するのを防ぐための接点。
   主接点よりも早く投入され、遅く開放されることで、アークの発生と消弧（アークを消すこと）を担い
   主接点への負担を軽減する。
   ※補助接点がない製品もあるが、その場合は主接点に消弧室が付属している。
   
3. 消弧室
   開閉時に発生するアーク（非常に高温の放電）を冷却し、消弧するための構造。
   アークが作業者に飛散するのを防ぎ、安全性を確保する。
   
4. 電力ヒューズ（PF）
   短絡電流や過電流を遮断するためにLBSと組み合わせて使用される。
   ヒューズが溶断すると、ストライカと呼ばれる表示棒が飛び出し
   それによってLBSを開放させる「ストライカ引き外し方式」が一般的。
   これにより、3相のうち1相だけヒューズが溶断した場合でも、他の相も同時に開放され、欠相事故を防止する。
   
5. 操作機構
   手動でフック棒（ディスコン棒）を用いて操作するものや
   継電器からの信号を受けて自動で開放する機構（トリップコイル）を持つものがある。

高圧交流負荷開閉器の定格電流

JIS C 4605 では
100 A、200 A、300 A、400 A、600 A となっている。

高圧交流負荷開閉器の定格電流は
組み合わされる限流ヒューズの定格電流よりも大きいものを選定するが
多くの高圧受電設備では200 A が使用される。

高圧交流負荷開閉器の定格過負荷遮断電流

定格過負荷遮断電流は、規定の条件で遮断できる過負荷電流の限度のこと。
この場合、遮断回数も決められている。
JIS C 4607 では、上表のようになっている。

高圧交流負荷開閉器の定格短絡投入電流

定格短絡投入電流は、規定の条件で投入し
規定の時間、高圧交流負荷開閉器の各極に流すことができる短絡電流の限度のこと。
JIS C 4605 では、10 kA、20 kA、31.5 kA となっている。

高圧交流負荷開閉器の定格遮断電流

高圧交流負荷開閉器には遮断能力がないので
定格遮断電流は、組み合わせる限流ヒューズによって決まる。

限流ヒューズの定格電流

図：限流ヒューズの繰り返し過電流特性と溶断特性

限流ヒューズの定格電流の表示には
G（一般用）、T（変圧器用）、M（電動機用）、C（コンデンサ用）とがある。
また、JIS C 4604 では限流ヒューズの繰り返し過電流特性と溶断特性が
上表のように決められている。
限流ヒューズは短絡保護を目的に使用するので
負荷電流や突入電流で溶断及び損傷しないように
適切な定格電流を選定する必要がある。

限流ヒューズの特性は各メーカーにより若干異なるので
各メーカーのカタログなどに記載の選定表により選定する必要がある。

上写真 の例では、G20 A、T7.5 A、C7.5 A となっている。
主遮断装置が PF・S 形の受電設備に使用する場合には
限流ヒューズの定格電流は G（一般用）を適用すること。

限流ヒューズの定格遮断電流

定格電圧 [kV]	定格遮断電流 [kA]	三相遮断容量（参考値） [MVA]
3.6	16	100
	25	160
	40	250
7.2	12.5	160
	20	250
	31.5	390
	40	500

表：限流ヒューズの定格遮断電流

限流ヒューズは短絡電流が流れると、波高値に至る前に発生熱量により素子が溶断し、遮断する。
この場合、短絡電流が限流されることになり
限流ヒューズ二次側の高圧機器の短絡強度を小さくできるので、経済的。

定格遮断電流は JIS C 4604 では、上表 のようになっている。
限流ヒューズの定格遮断電流は、回路の短絡電流以上のものを選定する。

参考資料

JIS C 4607　「引外し形高圧交流負荷開閉器」より一部引用

JIS C 4605「1 kV を超え52 kV以下用交流負荷開閉器」より一部引用

JIS C 4604「高圧限流ヒューズ」より一部引用