高圧カットアウトについての基礎知識まとめ

高圧カットアウトとは

高圧カットアウトは高圧の開閉器の一種で
PCやPCS(Primary Cutout Switch)ともよばれる。

変圧器保護用としては 300kVA まで、高圧進相コンデンサ保護用としては
50kvar まで使用可能ですので、小規模な受変電設備においてよく使用されている。 　

磁気性の本体と蓋で構成されている。開閉動作は専用の操作棒（ディスコン棒がほとんど）を使用して蓋を開閉する。
開閉性能があまり高くないので（負荷開閉 50 回、無電圧開閉 300 回）
頻繁に開閉をする場所へは設置できない。

溶断した場合、赤い溶断表示が出るため、確認は容易。

高圧カットアウトの役割

• 負荷の開閉
  変圧器やコンデンサなどの高圧機器の一次側で、回路の開閉を行う。
• 過負荷保護
  内蔵されたヒューズが、過電流や短絡などの異常電流を検知すると溶断し、回路を遮断して機器を保護する。
• 事故波及防止
  下流の機器で事故が発生した場合、その影響が上流の配電線に広がるのを防ぐ。
• 避雷器の断路
  避雷器と組み合わせて使用する際に、避雷器が故障した場合に回路から切り離す役割も担う
  

高圧カットアウトの構造

左図：投入状態　右図：開放状態

高圧カットアウトには箱形と筒形とがあり
形は円筒状をしたカットアウトで、配電用変圧器の保護用などに使用されている。
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う。
筒型はヒューズが溶断すると筒が下がる形式になっており、地上から発見しやすい利点がある。
箱形は磁器製のカットアウト本体と蓋で構成されている。
蓋の内側にヒューズ筒が装着でき、蓋の開閉により入切が可能。

ヒューズが切れたときは、蓋の下部から赤色の溶断表示が飛び出すので確認できる。
キュービクルや電気室では、通常は箱形のカットアウトが使用される。 　

蓋を閉める際は慎重に行うこと。
接触刃と受け部がずれている状態で勢いよく投入した場合
カットアウトが損傷する可能性がある。

高圧カットアウトのメリット・デメリット

メリット
LBSと比べて小形で安価

デメリット
開閉性能がLBSよりも劣る
(ストライカ引き外しユニットを付属できず、１相のみの遮断が起きると、単層運転となる可能性がある）多頻度開閉に適していない

高圧カットアウトの種類

高圧カットアウトには、設置場所や用途、構造などによって様々な種類がある。
主な種類としては以下のものがある。

形状による分類

• 箱型カットアウト: 磁器製の箱にヒューズを内蔵したもので、需要家の受変電設備などで広く使われている。
  ヒューズ溶断時に表示が出るタイプがある。

• 筒形カットアウト: 円筒状の磁器またはガラス製の容器にヒューズを内蔵したもので、
  主に柱上変圧器の保護に用いられます。ヒューズが溶断すると筒が下がるなどの表示が出る。

機能による分類

• 一般用カットアウト
• 耐塩型カットアウト: 塩害地域で使用される、耐塩性能を高めたもの。
• 耐振型カットアウト: 振動の多い場所で使用される、強度を高めたもの。
• ZnO素子付きカットアウト: 落雷による過電圧から保護する機能を持つもの。
• ダブルヒューズ型カットアウト（再閉路形）: 一段目のヒューズが溶断しても、二段目のヒューズに自動的に切り替わり、停電を防ぐ機能を持つもの。

内蔵ヒューズによる分類

• 高圧ヒューズ（非限流ヒューズ）
• 限流ヒューズ: 短絡電流を遮断する能力が高いヒューズで、コンデンサ保護などに用いられる。
• 遅動形ヒューズ: 突入電流や始動電流による不要な溶断を防ぐため、溶断特性に時間的な遅れを持たせたもの。

高圧カットアウトの保守管理について

カットアウトは、蓋の投入不足や振動、あるいは保持力の低下などにより、接触不良となる場合がある。
接触不良が起こった場合、これが進行すると、カットアウトが焼損するおそれがある。
主な対策としてサーモラベルや放射温度計などで温度管理を行う。
また、ヒューズは経年劣化で溶断することがあるので、定期的に交換することが重要となる。

参考資料

chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.energys.co.jp/denzai/pdf/catalog_05_pc.pdf
エナジーサポート株式会社　高圧カットアウトより一部引用