気中開閉器とは:電力設備の仕組みをわかりやすく解説

家電を知りたい
『気中開閉器』って具体的にはどのようなものですか?

家電製品マニア
それは、気中で電路を遮断する遮断器のことだよ。電力会社からの電力を引き込む責任分界点に設置されることが多いんだ。

家電を知りたい
責任分界点ですか?それはどこにあるんですか?

家電製品マニア
一般的には、建物が電力会社から電力を引き込む際の境界線だよ。そこから先の電気系統の管理は建物側が責任を持つんだ。
気中開閉器とは。
「気中開閉器」とは、電気を遮断する仕組みを表す用語です。電気を流す経路(回路)を、空気中で遮断するタイプの遮断器のことです。
一般的に「気中開閉器」といえば、電力会社から電気を引き込む際に責任が分かれる境界点に設置される遮断器を指します。しかし、バスダクト(大電流を流す導体)など、高い電流を遮断する目的で、配電盤にも気中開閉器が設置される場合があります。
気中開閉器とは?その役割や特徴

気中開閉器は、電力設備の安全を確保するための機器です。電力の流れを遮断したり、電路を保護したりする役割を持ちます。気中開閉器は名前の通り、空中に絶縁物を使用して電気を断続させます。
気中開閉器の仕組みは、2つの金属製の電極を空気中に配置し、電極間に電気を流すと弧が発生します。弧が発生すると、高温となり、空気中のガスをイオン化して電気を流します。この弧を消滅させることで、電気を遮断することができます。気中開閉器は、大きく分けて空気断路器と油断路器の2種類があります。空気断路器はコストが安く取扱いが容易で、油断路器は耐電圧がより高く、より高い電流を遮断することができます。
気中開閉器の種類と用途

-気中開閉器の種類と用途-
気中開閉器は、使用される用途に応じてさまざまな種類があります。最も一般的な種類は次のとおりです。
* 負荷開閉器電流のオン・オフを頻繁に行う軽量な回路で使用されます。
* 遮断器ショート回路などの過電流を瞬時に遮断するために使用されます。
* 負荷遮断開閉器負荷電流と短絡電流の両方を遮断できるように設計されており、変圧器や発電機などの重要な機器の保護に使用されます。
* リクロージャ一時的な故障後に自動的に回路を再閉路する機能を備えています。
* 負荷遮断スイッチ電流のオン・オフに使用されますが、短絡電流は遮断できません。
気中開閉器の構造と仕組み

気中開閉器の構造と仕組み
気中開閉器は、主に下記の3つの要素で構成されています。
1. -絶縁支持部- 電極を絶縁し、支持する役割。
2. -可動接点- 電流を遮断または通電する可動部。
3. -固定接点- 可動接点と接触して、電流を通電または遮断する固定部。
開閉操作は、絶縁支持部を回転させることで可動接点が固定接点と接触したり離れたりします。可動接点と固定接点の間の距離が離れると、電流は遮断され、逆に接触すると電流が通電します。この開閉動作は、手動または電動で操作できます。
気中開閉器の設置と保守

気中開閉器の設置と保守は、電力系統の安全で効率的な運用に不可欠です。気中開閉器は屋外に設置され、電線の過電流や短絡を遮断する役割を果たします。保守は定期的に行われ、開閉器の接点の磨耗や絶縁性の劣化などを確認します。適切な保守により、気中開閉器は正常に動作し、送電網の安定性と信頼性を確保できます。
気中開閉器の将来の動向

気中開閉器の将来の動向
気中開閉器は、従来の電力システムにおける重要な機器でしたが、近年では一部の用途で、より効率的でコンパクトな開閉器に置き換えられつつあります。例えば、真空開閉器やガス絶縁開閉器などは、気中開閉器よりも小型で保守が容易であり、またアークの消滅性能にも優れています。
さらに、近年では、スマートグリッドの普及に伴い、再生可能エネルギーの導入が増加しています。これに伴い、大容量で高速開閉の開閉器の需要が高まってきています。気中開閉器はこうしたニーズを満たすことが難しくなりつつあり、電力電子機器を組み合わせたハイブリッド開閉器の開発が進められています。