バヨネットヒューズとは？サイズ選定、交換、変圧器保護

変圧器1台の故障で数万ドルの損失が発生する可能性がある。銃剣ヒューズこれは、油入配電変圧器内部で使用される、現場で交換可能な重要な保護装置であり、高額な損害につながる事故を防ぐ役割を果たします。機器が破壊される前に故障を阻止します。

この記事では、これらのヒューズとは何か、その仕組み、適切なサイズの選び方、安全な交換方法、そして変圧器のヒューズ保護戦略全体の中でどのように位置づけられるかについて解説します。

銃剣の信管について

ツイストロック機構

ヒューズアセンブリは、ホルダーとヒューズリンクの2つの主要部品から構成されています。ヒューズリンクは変圧器タンクに直接挿入されます。

その名前は銃剣機構素早く安全に取り付け・取り外しができる、ツイストロック式のシステムを採用しています。

これにより、現場作業が大幅に迅速化されます。この設計はホットスティック操作に対応しており、デッドフロント構造を採用することで作業員の安全を確保しています。

排出ヒューズの動作

バヨネット型ヒューズは、基本的には押し出し式ヒューズです。回路に過電流が流れると、内部の溶断素子が溶けて蒸気となり、電気アークが発生します。

アーク放電による熱が周囲の油とヒューズ内部の特殊なライナー材を分解し、高圧ガスを発生させる。このガス泡がアーク放電を強力に消火し、電流の流れを止める。

一般的な用途

ほとんどの人はバヨネット式ヒューズをパッドマウント型トランスに接続しますが、これらは多くの中電圧環境で使用されています。

パッドマウント型配電用変圧器
地下変圧器
中電圧開閉装置（最大38kV）
風力タービン昇圧変圧器

協調的な保護戦略

変圧器の保護装置としてバヨネットヒューズのみを使用することは稀です。変圧器を完全に保護するためには、「2つのヒューズ」または「二重ヒューズ」構成が推奨されます。

このシステムは、2つのヒューズを直列に接続します。バヨネットヒューズは、二次側短絡や持続的な過負荷などの低レベルの故障を遮断します。バックアップヒューズ（通常は高遮断容量の電流制限ヒューズ）は、内部巻線故障などの大きな故障に対応します。

この構成により、それぞれの故障の種類に応じて適切なヒューズが作動することが保証され、これは変圧器の適切なヒューズ設計における重要な考え方です。

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銃剣の信管の適切なサイズ

ヒューズのサイズを間違えると重大なミスになります。定格が低すぎるヒューズは通常の起動電流でトリップしてしまいますが、定格が高すぎるヒューズは変圧器を有害な過負荷から保護できません。正確なサイズ選定のために、以下の簡単な3つの手順に従ってください。

変圧器の全負荷電流（FLA）を求めます。三相変圧器の場合、式は次のようになります。FLA = kVA / (電圧_kV * 1.732).
サイズ係数を適用してください。銃剣の信管は一時的な突入電流を処理する変圧器が最初に流れるパワーアップ変圧器の定格電流（FLA）の150%～200%（1.5倍～2.0倍）のサイズにしてください。
次の標準ヒューズサイズを選択してください。必要な電流値を計算したら、計算した値以上で、市販されている次の標準ヒューズ定格を選択してください。

具体的な例

一次電圧12.47kV、容量750kVAの変圧器に適したヒューズのサイズを決定しましょう。

まず、FLAを計算します。750 / (12.47 * 1.732) = 34.7アンペア.

次に、サイズ調整係数を1.5倍に設定します。34.7 A × 1.5 = 52.05 A52.05Aを超える次の標準ヒューズサイズは通常65Aなので、それが正しい選択となるでしょう。

このプロセスは、一般的な電圧クラス例えば、75kVAから2500kVAの範囲の変圧器の場合、15kV、25kV、38kVなどです。

安全な交換手順

この手順は、経験豊富な現場担当者による最良の実践例を反映したものです。すべての手順を細心の注意を払って実行してください。

安全第一

警告：この手順は、適切な訓練を受け、個人用保護具（PPE）を着用した資格のある電気専門家のみが行うべきです。

電源が切断されていることを確認してください。バヨネットヒューズは負荷遮断定格であることが多く、変圧器が通電中でも開閉できます。ただし、多くの電力会社や現場の規則では、まず変圧器の電源を切ることが義務付けられています。必ず地域の安全手順に従ってください。
ホットスティックを使用してください。右側のホットスティックで、バヨネット式ヒューズホルダーのアイレットをしっかりと引っ掛けてください。
「ひねって引っ張る」動作を実行してください。ホルダーを反時計回りに約4分の1回転させて外し、ハウジングからまっすぐ引き抜いてください。ハウジング内部のフラッパーバルブが閉じて、オイルの漏れを軽減します。
ヒューズリンクを点検し、必要に応じて交換してください。アセンブリを安全な場所に移動してください。ホルダーを開け、切れたヒューズリンクを、全く同じ種類と定格電流の新しいものと交換してください。定格の異なるヒューズを使用すると、保護回路全体が機能しなくなります。
アセンブリを再度挿入してください。ホルダーをハウジングにスムーズかつしっかりと押し込みます。押し込みながら時計回りに回し、カチッと音がして固定されるまで回してください。カチッと音がして、しっかりと固定されるはずです。