配電システム設計における回路保護の重要性

配電システムの設計を担当する電気技師は、作業が運用効率を決定するため、大きな責任を負います。家庭、オフィス、商業センターの生産性と安全性。設計は絶対確実であり、障害や過負荷に対する保護を提供すると同時に、ユーザーの安全を確保する必要があります。

そのようなデザインを作るための明確なステップはありません。提供されているのは、問題のエンジニアが考慮しなければならない規制とコードの形式の一連のガイドラインです。

回路保護は、 National Electric Code（NEC）によって発行された記事の中でホットなトピックです。 、次の基本的な目標に従います：

• 障害の特定と切り分け
• 不要な電力損失の防止

過負荷、短絡、不足/過電圧などは、建物の運用寿命内に発生する可能性のある状態のほんの一部です。これらの障害を切り分けたり修正したりする必要があります。そうしないと、建物やグリッドシステムに悪影響を与える可能性があります。

過電流保護

サービスエントランス機器は、熱過負荷や障害に対する最初の防衛線として機能します。過電流保護デバイスまたはOCPDには回路ブレーカーが含まれます 、リレーおよびヒューズ、電源システム保護の基本ブロックを形成します。これらのデバイスは、過負荷または短絡状態が発生したときに回路を遮断、分離、または切断するために保護システムに組み込まれています。最新の過電流保護デバイスは、障害の性質に基づいて詳細な分析を提供し、力率、高調波などの重要なパラメータを収集できる通信および制御戦略を備えています。

最も基本的なOCPDは、最大定格電流よりも高いアンペア定格の細いワイヤストランドを含むヒューズです。過電流状態では定格電流の数倍の大きさが増加するため、障害状態ではヒューズが溶断します。操作は迅速で信頼性がありますが、元に戻すことはできません。つまり、操作を復元するには、ヒューズを手動で交換する必要があります。

可逆運転には、長時間トリップ運転の熱磁気遮断器を使用できます。電流が定格しきい値を超えるとすぐに、回路ブレーカーが局所性を分離します。しばらくすると、それらは再び閉じて、操作を継続します。障害は、それらが再クローズするまでにクリアされると想定されています。障害がクリアされない場合、永続的に開く前にこの手順に従って設定された回数だけローカリティを分離し、手動でリセットする必要があります。

最新のサーキットブレーカーと磁気クローザーは、PLCを介して操作できるリレーを介したデジタル制御によって補完できます。 、マイクロコントローラーなど。これにより、センサーから取得した正確なデータを介して制御デバイスを操作できるため、ビルオートメーションの概念が生まれます。このようなシステムは、追加の投資と追加のランニングコストが必要になるため、通常、大規模な建物に実装されます。

漏電保護

アークタイプの地絡は、マグニチュードが小さいために検出が難しいため、追加の保護層が必要です。漏電保護には、次の2つの基本的なタイプがあります。

• 機器の地絡保護–切断によるラインから地絡への障害電流から機器を保護することを目的としています。
• 地絡回路遮断器–人員保護のため、5mA未満の障害を検知します

接地は、電力システム保護のコンテキストで非常に重要です。この概念は、単に電流が流れる導体を意図的にアースに接続することを意味します。これは、照明または2つの導体が接触したときに発生する電圧を制限し、高調波の経路を流入させることによって電圧を安定させます。 NECは、保護スキーム内の冗長性を確保するために、建物全体にいくつかの接地点を形成することを推奨しています。

接地と過電流保護とは別に、アーク障害回路遮断器、フィーダーの機械的保護、病院の非常用電源回路の分岐回路など、他の機器もシステムに組み込まれる場合があります。

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