電気におけるカットアウトとは
電気におけるカットアウトとは、高圧回路の開閉や保護を行うための機器です。ヒューズを内蔵することで、電流が過大になったときにヒューズが溶断して電路を遮断し、機器を保護します。また、電路の開閉を行うこともできます。
カットアウトは、主に以下の場所に設置されます。
- 高圧配電盤
- 変圧器の一次側
- 大型電気機器の一次側
カットアウトは、定期的に点検や保守を行う必要があります。点検では、ヒューズが正常に溶断するかどうか、接触器が正常に開閉するかどうかなどを確認します。保守では、汚れや腐食などの劣化がないかを確認して、必要に応じて清掃や交換を行います。
カットアウトの役割と使うところ
カットアウトは、主に以下の役割を担います。
- 電路の開閉
- 過負荷保護
カットアウトは、高圧受電設備や配電設備に広く用いられています。具体的には、以下のような場所で使用されます。電路の開閉とは、電路をオン/オフすることです。カットアウトは、スイッチのように電路をオン/オフすることができます。
過負荷保護とは、電流が一定値を超えたときに、電路を遮断することです。カットアウトには、ヒューズが内蔵されており、電流が一定値を超えると溶断して電路を遮断します。
カットアウトは、主に高圧受電設備や配電設備に用いられています。高圧受電設備は、変圧器や高圧コンデンサなどの高圧機器を収容する設備です。配電設備は、高圧受電設備から送られた電気を低圧配電設備に送る設備です。
- 変圧器の一次側
- 高圧コンデンサ
- 架空線
- 高圧照明
カットアウトの主な役割は、電気回路から異常な電流が流れたときに、その回路を遮断することです。これにより、機器の損傷や火災のリスクを減少させることができます。主に、電柱の上や変電所、建物の電気設備などで使用されます。
カットアウトの種類
- 箱型カットアウト
- 筒型カットアウト
箱型カットアウトは、小型で耐久性に優れたタイプです。筒型カットアウトは、小型で軽量なタイプで、移動体に搭載されることが多いです。
箱型カットアウト
箱型カットアウトは、本体とヒューズ筒が一体となった構造になっています。箱型カットアウトは、高圧回路の開閉や保護を行うための機器です。 変圧器や進相コンデンサなどの一次側に設置され、過負荷や短絡などの異常時に電路を遮断して機器を保護します。
箱型カットアウトは、主に以下の部品で構成されています。
| ケース | 絶縁性の高い磁器製のケースで、内部の機器を保護 |
| ヒューズ | 電流が過大になったときに溶断して電路を遮断 |
| 接触器 | 電路を開閉するスイッチ |
| 消弧装置 | 路の開閉時に発生するアーク（放電）を消滅させる装置 |
電路が正常な状態では、ヒューズは溶断せず、接触器が閉じて電流が流れます。
電流が過大になったり、短絡が発生したりした場合、ヒューズが溶断して電路が遮断されます。接触器が開いて、電路の流れる電流を停止させます。
箱型カットアウトは、高圧配電設備や工場などの電気設備に広く使用されています。
箱型カットアウトには、以下の種類があります。
| 屋内用 | 電気室 |
| 屋外用 | 電柱、鉄塔など |
| 耐塩型 | 沿岸部などの塩害が発生する地域 |
| 耐振動用 | 振動の多い場所 |
箱型カットアウトは、定期的に点検や保守を行う必要があります。 点検では、ヒューズが正常に溶断するかどうか、接触器が正常に開閉するかどうかなどを確認します。 保守では、汚れや腐食などの劣化がないかを確認して、必要に応じて清掃や交換を行います。
筒型カットアウト
型カットアウトは、箱型カットアウトと同様に、高圧回路の開閉や保護を行うための機器です。 変圧器や進相コンデンサなどの一次側に設置され、過負荷や短絡などの異常時に電路を遮断して機器を保護します。
筒型カットアウトは、主に以下の部品で構成されています。
- 筒形碍管
- ヒューズ
- 接触器
- 消弧装置
筒型カットアウトの動作は、箱型カットアウトと同様です。
筒型カットアウトは、箱型カットアウトに比べて、小型で軽量、安価であるという特徴があります。そのため、電車や車両などの移動体に搭載されることが多いです。
筒型カットアウトは、箱型カットアウトと同様、定期的に点検や保守を行う必要があります。
カットアウトに備わっている機能
カットアウトは、高圧回路の開閉や保護を行うための機器です。主に以下の機能を備えています。
- 過負荷保護
- 短絡保護
- 開閉機能
- 消弧機能
カットアウトは、高圧配電設備や工場などの電気設備に広く使用されています。
カットアウトに使われるヒューズとは？
カットアウトには、過負荷保護のためにヒューズが内蔵されています。ヒューズは、電流が一定値を超えると溶断して電路を遮断する働きをします。
ヒューズ容量を決める指標
ヒューズ容量は、定格電流と定格電圧によって決まります。定格電流は、ヒューズが正常に動作できる最大電流です。定格電圧は、ヒューズが動作する電圧です。
ヒューズの容量は、以下の指標に基づいて選定されます。
- 回路の通常の電流容量
- 機器の最大許容電流
- 環境条件（温度、湿度など）
カットアウトのヒューズ容量を決める指標は、主に以下の2つです。
- 負荷電流
- 短絡電流
カットアウトのヒューズ容量は、負荷電流よりも大きく、短絡電流よりも小さくなるように設定します。
負荷電流よりも小さく設定することで、過負荷保護が有効になります。短絡電流よりも大きく設定することで、短絡保護が有効になります。
また、カットアウトのヒューズ容量は、電気機器の定格電流や、電路の許容電流なども考慮して設定します。
カットアウトのヒューズ容量が小さすぎると、過負荷や短絡時にヒューズが溶断しすぎて、電気機器や電路に損傷を与える可能性があります。
カットアウトのヒューズ容量が大きすぎると、過負荷や短絡時にヒューズが溶断しないで、電気機器や電路に損傷を与える可能性があります。
高圧カットアウトと断路器（LBS）の違い
高圧カットアウトは、あくまでも開閉器です。短絡電流などの大電流を遮断する能力は限られています。一方、断路器（LBS）は、開閉器と遮断器の機能を兼ね備えています。短絡電流などの大電流も遮断できるため、高圧カットアウトよりも安全性に優れています。
高圧カットアウトと断路器（LBS）は、どちらも高圧回路の開閉や保護を行うための機器です。しかし、両者には以下の違いがあります。
| 項目 | 高圧カットアウト | 断路器（LBS） |
| 機能 | 過負荷保護、短絡保護、開閉機能、消弧機能 | 過負荷保護、短絡保護、開閉機能、遮断機能、消弧機能 |
| ヒューズ | 使用 | 使用しない |
| 価格 | 安価 | 高価 |
| 開閉能力 | 100程度 | 1000回程度 |
| 設置場所 | 小規模施設 | 大規模施設 |
高圧カットアウトは、ヒューズを内蔵することで過負荷や短絡保護を行う機器です。ヒューズは、電流が過大になったときに溶断して電路を遮断します。そのため、高圧カットアウトは、過負荷や短絡保護に優れていますが、開閉能力が低く、価格が安いという特徴があります。
一方、断路器（LBS）は、ヒューズを使用しないで、機械的な遮断方式で過負荷や短絡保護を行う機器です。機械的な遮断方式は、ヒューズよりも大電流を遮断できるため、高圧カットアウトよりも開閉能力が高く、価格も高くなります。
高圧カットアウトは、小規模施設の配電盤や変圧器の一次側に、断路器（LBS）は大規模施設の配電盤や変圧器の一次側に設置されます。
配線図における高圧カットアウトの記号は？
配線図における高圧カットアウトの記号は、JIS C 0617 に規定されています。
高圧カットアウトの記号は、以下のとおりです。
| PC | 高圧カットアウト (Primary Cutout) |
高圧カットアウトの記号は、以下の方法で描きます。
PC
高圧カットアウトの記号は、電路図の右側に描きます。また、高圧カットアウトの種類や定格電流などは、記号の下に記載します。
まとめ
カットアウトは、電気の安全性を確保するための重要な装置の一つです。種類や使用される場所、ヒューズの役割などを理解することで、適切な選択や取り扱いが可能となります。安全な電気環境を構築するために、これらの情報を適切に利用しましょう。
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