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2008年2月23日 (土)

高圧限流ヒューズ

◆電力「高圧限流ヒューズに関する問題」

次の高圧限流ヒューズに関する記述の中で誤っているものを一つ選びなさい。

(1)小形である

(2)遮断容量が小さい

(3)短絡電流が小さい

(4)遮断時にアークの噴出及び騒音が無い

(5)受電設備の経済設計が可能である

解答

(2)遮断容量が小さい

解説

限流ヒューズはけい砂などの消弧砂を充填した容器内に、
銀線等の可溶体(ヒューズエレメント)を張ったものであり、その消弧原理は
次のように考えられている。
ヒューズを流れる電流によるジュール熱で可溶体が溶断し、これに伴い発生する
アークの高温により可溶体は溶融して気化状となり、消弧砂の空間
に浸透拡散する。

さらにアークは消弧砂をも融かし、溶融芋虫を形成し、この生成物が絶縁物化
して消弧される。
この過程は短時間に進行する。
また、消弧の過程でアーク電圧が発生し、短絡電流は抑制され限流効果が
現れる。

このため、限流ヒューズは、
小形であるが遮断容量が大きい、短絡電流が小さい、遮断時にアークの噴出及び
騒音が無い。受電設備の経済設計が可能となるなどのいくつかの特徴
を有している。

しかし、遮断現象が完全に完了するためには一定以上のエネルギーが必要で、
ヒューズが小電流で溶断した場合、遮断できずにヒューズの爆発破壊を
招くなど危険である。

この小電流(定格電流の3倍以下)域で遮断能力の無いヒューズが
バックアップヒューズである。
広域ヒューズ(全領域ヒューズ)は、可溶体の中央に高い消弧性能をもつ
ハロゲン化合物と金合金を組み合わせた小電流遮断部分を設けたもので、
ヒューズ溶断の全域にわたって遮断能力がある。

したがって、広域ヒューズは、負荷開閉器との組み合わせにより、遮断器と
同等の能力を有するが、バックアップヒューズを使用する場合は、
小電流の遮断を分担する過電流継電器と引き外し付負荷開閉器又は遮断器との
組み合わせによらなければならない。

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