引き込み開閉器(PASやUGS)の雷被害例と点検時の留意事項備忘録

PASは「Pole Air Switch」の略で
主に高圧で電気を受電する設備(自家用電気工作物)の引込点(責任分界点に設置される
非常に重要な開閉器(スイッチ)のこと。
※日本語では「柱上気中負荷開閉器と呼ばれる。

PASや最大の役割は、波及事故の防止と、設備の停電作業時の電源切り離し

PASの役割(SOG動作機能)

PASの最も重要な機能は
需要家(電気を使用する側)の敷地内で短絡地絡といった電気事故が発生した場合に
事故を電力会社の配電線に波及(拡大)させるのを防ぐこと。
この保護機能は、PASに内蔵または付加されているSOG動作機能(地絡・過電流保護機能)によって実現される。

地絡事故(G動作)の防止

機能

構内で地絡事故(漏電)が発生し
設定値以上の地絡電流が流れた場合
PASはこれを検知し、瞬時に開閉器を自動で開放(オフ)する。

効果

事故電流が外部に流れ出るのを防ぎ
地域一帯の広範囲な停電(波及事故)を未然に防止する。

短絡・過電流事故(SO動作)の防止

機能

構内で短絡事故過電流が発生した場合
PASは電流を検知し、開閉器が動作しないようにロックする。
その後、電力会社側の遮断器が一度動作して系統の電流を遮断し
無電圧になったことを検知してからPASが自動で開放(オフ)する。

効果

PAS自身は大きな短絡電流を遮断できないが
この手順により電力系統の信頼性を保ちつつ、事故点を切り離す。

開閉機能

役割

定期点検や事故復旧などで、需要家の高圧設備(キュービクルなど)を停電させる際
手動でPASを開放(オフ)し、電力会社からの電気を安全に切り離すころが可能。
→出迎え方式の場合のような送配電業者への開閉依頼や費用が発生しない。

引き込み開閉器の設置場所と種類

設置場所

電力会社の配電線から需要家に電力を引き込む責任分界点の直近
多くの場合、構内に建てられた引込柱(1号柱)の上部に設置される。

種類

  • PAS (Pole Air Switch)
    「柱上気中負荷開閉器」のことで、架空引込方式(電柱と電線で引き込む方式)の際に使用される。

  • UGS (Underground Gas Switch) やUAS (Underground Air Switch)
    地中引込方式(地中のケーブルで引き込む方式)の際に
    地上または地中に設置される開閉器で、PASとほぼ同じ役割を持つ。

PASの雷被害例

 避雷器のないPASに雷サージが侵入すると、PAS内部でフラッシオーバーして二相または三相短絡に移行する。
雷サージが通過しても配電線から短絡電流(続流)が供給され続けるため
PAS内の空気が急激に膨張して外箱を変形させ、大きな爆発音とともにアーク火花と煤が外部に吹き出す
これが瞬時に起きるため、一見するとPASに雷が直撃したように見えるが
多くは配電線からの雷サージに起因するものである。
続流が流れるため、配電用変電所の遮断器が開放し約1分後に再閉路する。

このとき、配電線の端末近くの設備では短絡電流が小さいため
PASの損傷が軽度となり再閉路が成功することがある。
しかし、軽度の損傷でもPASの気密が破れるので
昼夜の温度変化による呼吸作用によりPAS内に外気の湿気が侵入して内部で結露し
後日絶縁劣化により地絡事故となる。

PASは、外箱の腐食やブッシングの亀裂などによっても内部が吸湿するので絶縁管理は重要である
しかし、PASは1号柱の高所に設置され高圧ケーブルが接続されているため
PASの高圧部の絶縁測定はケーブルの切り離しが必要となり容易ではない。

PAS点検時の留意事項


制御装置のトリップ回路Va,Vb, Vc端子の接続線を外して絶縁測定する方法。
上図に示すように、500Vメガで100MΩ以上あれば高圧部の絶縁状態も異常はないと推測してよい。

※エナジーサポート製の場合、VA、VCの抵抗値は下記で記載されている(30MΩ以上)

PASの日常点検では
双眼鏡などにより外箱の変形・発錆、パッキンのはみ出し、外箱表面の煤の付着、ブッシングの亀裂などに注意する。

参考資料

新電気2020.1月号 実務理論シリーズ 第5回雷サージと高圧受電設備の雷保護その3 〜 PASの雷保護 〜
より一部引用

chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.kea.gr.jp/pdf/anzen/jirei3.pdf
~PASを守るため避雷器をつけましょう~+電気と九州(H26年1月号掲載)
より画像引用

chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.energys.co.jp/denzai/pdf/sog_manual.pdf
E ENERGY SUPPORTより一部引用

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