空気遮断器

空気遮断器について

空気遮断器（くうきしゃだんき）は、圧縮空気を用いて電流を迅速に遮断する装置です。英語では「Air Blast Circuit Breaker」と表記され、一般的にはABBと略されています。この装置は、特に短時間での遮断が可能で、電極部分の摩耗が少ないため、長期間の運用に適しています。

利点

空気遮断器の最大の利点は、多重切（たじゅうきり）の実装によって、特に高電圧や大容量の遮断ができる点です。従来の油遮断器に比べ、絶縁油を必要としないことから、火災リスクが低減されるため、より安全に使用できます。また、保守面でも優位性があり、故障時の対処がしやすいという利点があります。

歴史

空気遮断器の原型は、第一次世界大戦前のドイツにおいて開発されましたが、戦争の影響でその研究は一時中断されました。しかし、戦後には電力送電網の需要が高まり、この技術は急速に発展しました。そして、当時の電力系統を支える重要な役割を果たしました。

現在ではガス遮断器が広く普及していますが、それでもなお多くの空気遮断器が現役で活躍しています。

動作原理

大電流が流れる電力回路で、開閉器を開放した場合には、電極間にアーク放電が発生し、電力回路は接続された状態が維持されています。このアーク放電が発生すると、電極が加熱され、周囲の空気がイオン化してしまいます。これを防ぐために、空気遮断器は開閉器接点を開放すると同時に、圧縮空気を用いて音速または超音速の空気流を生成します。この圧縮空気がアーク放電やイオン化した空気を冷却し、押し流すことで、電極間の絶縁が実現されます。

圧縮空気には高い絶縁耐力があり、約700キロパスカルの圧力で油遮断器の絶縁油に相当する耐力を備えています。なお、空気遮断器には圧縮空気を生成するコンプレッサーと、故障時にも開閉操作が可能なように空気を蓄えるタンクが付属しています。

分類

空気遮断器は、主に吹き付け方向と充気方式によって分類されます。

吹き付け方向による分類

• - 直角方向吹き付け: 電極引き外し方向に対して直角の方向から空気を吹き付け、アークを押し流します。
• - 軸方向吹き付け: 管状の電極を使用し、遮断時にはアークと一緒に圧縮空気を引き込みます。これは現在の主流です。

充気方式による分類

• - 瞬時充気方式: 遮断時のみ電極間に圧縮空気を吹き付ける方式です。
• - 遮断時充気方式: 遮断中に電極周囲に圧縮空気を充填し、開放中はその空気で絶縁します。
• - 常時充気方式: 電極周囲を常に圧縮空気で充填し、短い遮断時間を実現しつつ、圧縮空気の消費を抑えます。特に大容量や高電圧の用途に適しています。

関連項目

• - 油遮断器: 従来から使われてきた遮断器で、エネルギーの急激な変化に対応します。
• - ガス遮断器: より新しい形式の遮断器で、空気や油よりも高性能を発揮します。

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