高低圧受電設備と保護機器

高低圧受電設備とは、電力会社の配電線から供給される電気を需要家の構内で受け取り、負荷へ配電するために設ける設備の総称である。受電設備は、回路を開閉する機器、事故電流を遮断する機器、事故を検出して遮断の指令を出す機器、電圧と電流を計測する機器などから構成される。本節では、高圧受電設備の基本的な構成を確認したうえで、各保護機器が担う役割の違いを整理する。

受電設備の基本構成

高圧受電設備では、一般に引込口から負荷側へ向けて、避雷器、断路器、遮断器、計器用変成器、変圧器の順に機器が並ぶ。この並びは、機器ごとに担う機能が異なるために定まっている。避雷器は雷によって生じる過電圧を大地へ逃がす機器であり、受電設備の機器を異常電圧から守る役割を担う。計器用変成器は、高い電圧や大きな電流を計器や保護継電器で扱える小さな値に変換する機器である。変圧器は、受電電圧を構内で使用する低い電圧に変換する機器である。

断路器は、無負荷の回路を開閉するための機器であり、負荷電流を遮断する能力をもたない。断路器は、点検を行う区間を回路から明確に切り離す目的で用いられる。断路器を負荷電流の遮断に用いると考えるのは誤りである。

遮断器と負荷開閉器の役割の違い

遮断器は、負荷電流の開閉に加えて、短絡電流や地絡電流のような事故電流を遮断できる機器である。遮断器は、保護継電器から遮断指令を受けて動作し、事故区間を電源から切り離す。

一方、高圧負荷開閉器は、負荷電流を開閉できるが、短絡電流を遮断する能力をもたない。負荷開閉器は、事故電流の遮断を担う機器ではないため、遮断器とは区別しなければならない。負荷開閉器を事故電流の遮断器として用いることができると考えるのは誤りである。

保護継電器と遮断器の関係

保護継電器は、電流や電圧などの測定値から異常を検出し、遮断器に遮断指令を与える機器である。保護継電器そのものは回路の電流を遮断しない。遮断を実行するのは遮断器であり、継電器と遮断器は役割が分かれている。過電流継電器は、電流が整定値を超えたときに動作する継電器であり、短絡事故の検出に用いられる。