LBS(高圧負荷開閉器)

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LBS(高圧負荷開閉器)

高圧受変電設備内に設ける安全装置のひとつで、本体にヒューズを内蔵することで短絡保護を行いつつも、負荷電流が流れた状態の高圧電路を開閉できる高圧電路保護装置のひとつである。300kVA未満の小規模な受電開閉器として用いたり、変圧器やコンデンサの単体保護用開閉器として用いられる。

断路器よりも性能が高く、遮断器より簡易かつ安価という位置付けであり、変圧器の一次側に設けて変圧器開閉スイッチ兼保護装置として用いることが多い。ヒューズを内蔵することで、短絡による故障電流を遮断する機能を付与している。

LBSは負荷電流を開閉する機能があるが、本体のみでは短絡電流を遮断する性能はない。短絡電流を遮断するには限流ヒューズを搭載する必要があり、ヒューズホルダーが付加された製品を選定するのが基本である。

短絡電流の流れた回路をヒューズによって保護した場合、ヒューズ内部は溶断され電路が切り離されているため、交換しなければならない。真空遮断器のように何度も使うことはできず、使い捨てヒューズを交換する必要がある。

高圧負荷開閉器と類似した設備としてPC(プライマリカットアウト)があるが、どちらも変圧器やコンデンサの開閉装置と用いる保護装置であるものの、LBSは限流ヒューズを搭載することで短絡保護が可能となっている点が挙げられる。

キュービクル内部に設置されたLBS(高圧負荷開閉器)の写真

LBSの自動投入と自動開放

負荷電流が流れている状態での開閉操作は、電動による自動投入と、人力による手動操作が考えられる。電動LBSであれば遠隔による負荷の切り離しや投入が可能であるが、本体金額が高く、制御も必要となるのでイニシャルコストが高くなってしまう。

手動操作の場合、断路器と同様にフック棒を用いた操作を行う必要があり、棒の先端のフックを操作部分に引っ掛けて、勢い良く操作する必要がある。

なお、限流ヒューズが溶断した際にはその系統を切り離す「ストライカ」と呼ばれる機能を搭載しており、電路事故時の安全確保が図られている。

LBSのアーク消弧

LBS開閉操作にあっては、本体に付属している引外しレバーにフックを引っ掛けて強く引くと、スプリングの力で可動接触子が急速に離れる。このとき負荷電流の開放により接触部分にアークが発生するが、LBSにはアークの方向を制御する「アークシュート」の側に流れ込み消弧させるため、隣接している導体側にアークが飛散することがなく、負荷開閉が可能となっている。

このアークシュートはアークの持つ熱エネルギーを奪い取り、かつ電流を絞り込むことで消弧を促している。この仕組は「細隙消弧」と呼ばれ、LBSによる消弧方式の主流となっている。

負荷開閉器のほか、断路器、遮断器など高圧機器の詳細については断路器・負荷開閉器・遮断器の特性と選定方法を参照。

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