遮断器とは、通常の回路状態では電流を遮断、通電、通電することができ、また、異常な回路状態では規定時間内に電流を遮断、通電、通電することができる開閉装置を指します。遮断器は、その使用範囲に応じて、高圧遮断器と低圧遮断器に分けられます。
遮断器は、電力の分配、非同期モータの低頻度起動、電源ラインとモータの保護などに使用できます。深刻な過負荷、短絡、低電圧故障が発生した場合、自動的に回路を遮断します。その機能はヒューズスイッチと同等です。過熱・低熱リレーなどと組み合わせることもできます。さらに、故障電流を遮断した後は、通常、部品を交換する必要はありません。広く使用されています。
配電は、電気の発電、送電、そして使用において極めて重要な役割を担っています。配電システムには、変圧器や様々な高電圧・低電圧の電気機器が含まれており、低電圧遮断器は広く使用されている電気機器です。
動作原理:
遮断器は、一般的に、接触システム、消弧システム、操作機構、レリーズ、およびケースで構成されています。
短絡が発生すると、大電流（通常10～12倍）によって発生する磁場が反力バネを克服し、レリーズ機構が作動機構を引っ張って作動し、スイッチが瞬時にトリップします。過負荷時には、電流が大きくなり、発熱量が増加し、バイメタルシートが一定量変形することで、機構の作動を促進します（電流が大きいほど、作動時間は短くなります）。
電子式は、変圧器を用いて各相の電流を収集し、設定値と比較します。電流が異常な場合、マイクロプロセッサが信号を送信し、電子レリーズが作動機構を駆動して作動させます。
遮断器の機能は、負荷回路の遮断と接続、および故障回路の遮断を行い、事故の拡大を防ぎ、安全な運転を確保することです。高圧遮断器は、1500V、1500～2000Aの電流を発生するアークを遮断する必要があります。これらのアークは2mまで伸び、消火せずに燃え続ける可能性があります。そのため、アークの消火は高圧遮断器が解決しなければならない課題です。
アーク吹きとアーク消弧の原理は、主にアークを冷却して熱分解を抑制することです。一方、アークを吹き飛ばすことでアークを長くすることで、荷電粒子の再結合と拡散を促進し、同時にアークギャップ内の荷電粒子を吹き飛ばし、媒体の絶縁耐力を速やかに回復させます。
低圧遮断器（自動エアスイッチとも呼ばれる）は、負荷回路のオン・オフの切り替えに使用できるほか、始動頻度の低いモーターの制御にも使用できます。その機能は、ナイフスイッチ、過電流リレー、電圧損失リレー、サーマルリレー、漏電保護装置などの電気機器の一部またはすべての機能を統合したものに相当します。低圧配電網における重要な保護電気機器です。
低電圧遮断器は、複数の保護機能（過負荷、短絡、不足電圧保護など）、動作値の調整、高い遮断容量、操作の利便性、安全性などの利点を備えているため、広く使用されています。構造と動作原理低電圧遮断器は、操作機構、接点、保護装置（各種遮断装置）、および消弧システムで構成されています。
低電圧遮断器の主接点は、手動または電気的に閉路されます。主接点が閉路すると、フリートリップ機構が主接点を閉位置にロックします。過電流トリップ装置のコイルとサーマルトリップ装置の感熱素子は主回路に直列に接続され、低電圧トリップ装置のコイルは電源に並列に接続されます。回路が短絡または著しい過負荷状態になると、過電流トリップ装置のアーマチュアが引き込まれ、フリートリップ機構が作動し、主接点が主回路を遮断します。回路が過負荷状態になると、サーマルトリップ装置の感熱素子が加熱され、バイメタルが変形してフリートリップ機構が作動します。回路が低電圧状態になると、低電圧トリップ装置のアーマチュアが解放されます。また、フリートリップ機構も作動します。シャントトリップ装置は遠隔操作に使用されます。通常動作時はコイルの電源がオフになっています。距離制御が必要な場合は、スタートボタンを押してコイルに通電します。
主な特徴:
遮断器の特性には主に、定格電圧 Ue、定格電流 In、過負荷保護 (Ir または Irth) および短絡保護 (Im) トリップ電流設定範囲、定格短絡遮断電流 (産業用遮断器 Icu、家庭用遮断器 Icn) などがあります。
定格動作電圧 (Ue): これは、回路ブレーカーが通常の (中断のない) 条件下で動作する電圧です。
定格電流（In）：これは、特殊な過電流トリップリレーを備えた回路遮断器が、製造元によって指定された周囲温度で無制限に耐えることができ、電流ベアリングコンポーネントによって指定された温度制限を超えない最大電流値です。
短絡リレートリップ電流設定値（Im）：短絡トリップリレー（瞬時または短時間遅延）は、高い故障電流値が発生したときに回路ブレーカーをすばやくトリップするために使用され、そのトリップ制限はImです。
定格短絡遮断容量（IcuまたはIcn）：遮断器の定格短絡遮断電流は、遮断器が損傷を受けることなく遮断できる最大（期待）電流値です。規格で規定されている電流値は、故障電流の交流成分の実効値であり、直流過渡成分（最悪の短絡発生時に必ず発生する）は規格値の計算においてゼロと仮定されます。産業用遮断器の定格（Icu）と家庭用遮断器の定格（Icn）は、通常、kA rmsで表されます。
短絡遮断容量（Ics）：遮断器の定格遮断容量は、定格極限短絡遮断容量と定格動作短絡遮断容量の 2 種類に分けられます。
投稿日時: 2022年5月7日
