高圧限流ヒューズ(PF)ってなに?

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どうもじんでんです。今回は高圧受電設備に使われる、高圧限流ヒューズについてまとめました。たかがヒューズと思いきや意外と奥が深いものになります。

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高圧限流ヒューズ(PF)とは?

高圧限流ヒューズとは、電力ヒューズの一種で「パワーヒューズ(Power Fuse)」とも呼びます。又、略して「PF」と呼ぶこともあります。

電力ヒューズには大きく、「限流形」と「非限流形」があります。「非限流形」は、主に高圧カットアウト(PC)のヒューズとして利用されます。

高圧受電設備の過電流への保護装置として利用されます。

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特徴

高圧限流ヒューズは他の短絡に対するの保護装置と比べて、安価で小型である事が特徴です。主に高圧交流負荷開閉器(LBS)と組み合わせて使用されます。

高圧交流負荷開閉器(LBS)について詳しくは、こちらの記事をご覧ください。

PF・S形受電設備では主遮断装置の一部としても活躍します。

短絡電流を半サイクルで遮断できる為、短絡電流が流れる時間を最小限に抑える事ができます。そのおかげで、機器への損傷を少なくできます。

欠点として、1度ヒューズが切れると再利用ができません。よって万が一の為に、予備品を用意しておく必要があります。

また事故時の電流の流れによっては、1相のみヒューズが切れる事があります。そうなると欠相になり、電動機のなどの機器を焼損する可能性があります。これを防止する為に、ストライカー付きの高圧交流負荷開閉器(LBS)を選定すると良いです。

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構造と遮断の原理

高圧限流ヒューズの本体は、「絶縁筒」「キャップ」「ヒューズエレメント」「消弧剤」から構成されます。絶縁筒にエレメントが通してあり、その中を消弧剤で充填し上下をキャップで塞いでいます。

「ヒューズエレメント」は電流を遮断する主要部品です。「消弧剤」には主に「けい砂」が使用されます。

高圧限流ヒューズは一定の以上の電流が一定の時間流れた場合に、内部のヒューズエレメントがその電流を利用して溶断し遮断します。

短絡電流が流れると、ヒューズエレメントが溶断しアークが発生します。そのアークは、消弧材に拡散されて急速に冷却されます。この時にアークは高電圧になり、短絡電流を半サイクルで遮断します。この短絡電流が最大値になる前に遮断する事を「限流作用」と言います。

しかし電流を小さく抑える代わりに、遮断時の電圧は大きくなってしまうデメリットもあります。

また遮断時のアークは内部の消弧剤で消される為、外部に出る事がなく安全です。

種類

高圧限流ヒューズには大きく4つの種類が存在します。

  • 一般用(G)
  • 変圧器用(T)
  • 電動機用(M)
  • コンデンサ用(C)

これは、それぞれの用途に使用する場合の定格電流を表しています。それぞれ専用の高圧限流ヒューズではなく、1つの限流ヒューズにそれぞれの定格電流が併記されている物が多いです。もちろん動作特性に合わせた、専用の物も存在します。

例を挙げると「G40A」と表記があれば「一般用で定格電流が40A」、「T35A」と表記があれば「変圧器用で定格電流35A」となります。

それぞれの特徴は次の通りです。

一般用(G)

どのような負荷でも使用できるい一般的なヒューズです。突入電流や始動電流への耐性はありません。

変圧器用(T)

変圧器の保護用として適したヒューズです。変圧器の突入電流への耐性があります。

電動機用(M)

電動機の保護用として適したヒューズです。電動機の始動電流への耐性があります。

コンデンサ用(C)

コンデンサの保護用として適したヒューズです。コンデンサの突入電流への耐性があります。

特性と保護協調

これについては、また別の記事にしたいと思います。

まとめ

  • 「電力ヒューズ」や「パワーヒューズ」、「PF」とも呼ぶ
  • 電路の短絡による過電流の保護として利用される
  • 他の保護装置を比べて安価で小型である
  • 短絡電流を半サイクルで遮断
  • 用途別に4つの種類が存在する

高圧限流ヒューズは高圧受電設備で、必ずあると言っても過言ではない設備です。構造は簡単ですが、意外と奥が深い設備です。しっかりと理解しておきたいものです。

この記事が皆さまのお役に立てれば幸いです。

この記事を書いた人
じんでん

当サイトの運営者。
電気設備の保守管理の仕事に携わっています。専門知識ってネットでは出てこないか、難しすぎるって場合がおおくないですか?そこで私は電気関係の仕事で役立ちそうな情報を簡単に分かりやすく発信しています。
〔保有資格〕
・第3種電気主任技術者
・第1種電気工事士
・消防設備士

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