高圧開閉装置が通電時に発熱する理由

高圧開閉装置に少し慣れたところで、高圧開閉装置が通電時に発熱する理由について学んでみましょう。興味を持っていただけるでしょうか？私たちは最高品質のサービスをご提供することに全力を尽くしていますので、さっそく見てみましょう。

(1) 異なる金属の膨張効果は異なります。鋼製ボルトの金属膨張係数は銅やアルミ母線のそれよりずっと小さく、特にボルト式の設備接続部では、運転中の負荷電流と温度の変化に伴い、アルミまたは銅と鉄の膨張・収縮の程度が異なり、クリープ現象が生じます。クリープとは、応力の作用下で金属がゆっくりと塑性変形することを指し、このクリープ過程は接続部の温度にも大きく関連しています。実際の経験から、接続部の運転温度が80℃を超えると、過熱により接続部の金属が膨張し、接触面の位置がずれることで小さな隙間が生じ、酸化が進行します。負荷電流が減少し、温度が元の接触位置に戻ると、接触面に形成された酸化被膜のため、元の設置状態では金属同士が直接接触できなくなります。温度変化の各サイクルごとに接触抵抗が増加すると、次のサイクルでの発熱量も増加し、上昇した温度がさらに接続部の動作状態を悪化させるため、悪循環が生じます。

(2) 型式試験の測定データは通常、実験室で短時間に行われ、その期間は通常8時間以内であり、温度上昇の累積効果がありません。そのため、長期運転や連続加熱される設備と同等にはなりません。

(3) 接続部の締め付けボルトの圧力が不適切であること。一部の施工者や保守担当者は、導体接続部の接続ボルトをできるだけ強く締めれば良いと考えますが、実際にはそうではありません。特にアルミ母線の場合、弾性係数が小さいため、ナットの圧力が一定の臨界値に達すると、材料の強度が十分でない場合、さらに不適切な圧力を加え続けると、接触面が部分的に変形して盛り上がり、接触面積が減少し、接触抵抗が増加し、導体の接触効果に悪影響を及ぼします。選ばれた導体材料の導電率が要求を満たしておらず、その多くは導体原料の純度不足に起因しています。

(4) 現場におけるその他の要因として、不適切な施工・保守プロセスがあります。例えば、バスバーの加工・接続・設置工程において、バスバーの接触面がきちんと整っていない、不均一で滑らかでない、特別な電源グリースが塗布されていないなど、これらが原因で有効接触面積が減少し、接触抵抗が増加して発熱します。