CVT地中線立ち上がりと気中開閉器

質問

東電管内では地中ケーブルは変電所からの立ち上がり部分、送電線交差部分、電鉄踏切横断部分、高圧需要家への引き込み部分等様々な場所で使用されています。
地中ケーブルにすべき理由には大雑把にいうと他の高電圧の電線との隔離距離を保つためとか事故を発生させないように供給するため等があると思われます。

そこで地中ケーブル引き込み部分には必ず気中開閉器が設置されていると思っていましたが必ずしもそうではない例もあったのです。
その１つは電鉄踏切横断部分で高圧2回線がケーブルになって渡るのですが片側では2回線がそれぞれ気中開閉器を通って地中に引き込まれ反対側でまず1回線が気中開閉器なしで立ち上がり次の電柱でもう1回線が気中開閉器を通って立ち上がり横断が完了しています。
気中開閉器なしで立ち上がっているのはなぜでしょうか？ケーブル区間が短いからでしょうか？
あるいは地中に気中開閉器のような機能をする装置があるからなのでしょうか？

次はビルやマンションの高圧需要家の例ですが建物脇の道路で気中開閉器なしで構内第1柱もなしにダイレクトに地中に引き込まれていました。
大口高圧需要家は地下等に変電設備を持っているはずなのでそこに気中開閉器に代わる装置があるからなのでしょうか？

そもそも短絡・地絡等の線路事故対策で気中開閉器をケーブル区間の前後に設置するのでしょうか？

ややこしい質問ばかりですみません。

回答No.3

noname#222312 · ベストアンサー

＞片側では2回線がそれぞれ気中開閉器を通って地中に引き込まれ反対側でまず1回線が気中開閉器なしで立ち上がり次の電柱でもう1回線が気中開閉器を通って立ち上がり横断が完了しています。

高圧ケーブルは架空配電線に比較すると電線の信頼性や耐久性が若干劣ります。
万が一の事故の際や定期的なケーブル入替えの際を考慮し、ケーブル両端に電源を切り離せる開閉器がある事が理想的なだけであり、必ずしも開閉器を取付しなければならないという取決めにはなっていません。
ましてそのような状況の開閉器はあくまでも単なる開閉器であり、自動化開閉器などは不要なため使用する事はまずありません。
しかし電柱の装柱の関係上、そこに開閉器を取付できるだけのスペースがない場合は近隣の電柱に線路用に開閉器を取付して兼用させる事があります。
その場合だと自動化開閉器の採用は有り得ます。
通常はあくまでも線路から切り離すための単なる開閉器が主です。

＞次はビルやマンションの高圧需要家の例ですが建物脇の道路で気中開閉器なしで構内第1柱もなしにダイレクトに地中に引き込まれていました。
大口高圧需要家は地下等に変電設備を持っているはずなのでそこに気中開閉器に代わる装置があるからなのでしょうか？

建物内に自家変電所を持つ場合は受電点にPASが設置してあり、PAS一次側の接続点が責任分界点になります。
古い設備でなら開閉器無しでの地中高圧ケーブル引込は特に珍しいものでもありませんが、いずれ来る定期点検や改修工事を想定して開閉器の取付が進んだところは多いです。
また市街地などでよくある例ですが、高圧引込ケーブルを客先持ちで電力柱まで引き上げる場合があります。
その場合は責任分界点の関係上、電力会社で電力柱にGR付きのPASを取付する場合がありますが、設備が古い場合は時としてそうしない場合もあります。

建物内に借室による電力会社の変電設備がある場合は、通常はケーブル引込を落とす電力柱には開閉器を取付します。
これも通常は単なる開閉器です。
変電設備の一次側にも開閉器の取付はされています。
これらは全てメンテナンスのための単なる開閉器です。

ケーブルは架空で電線が張れないとか、離隔距離が確保できない場合にのみ採用されます。

お礼

>高圧ケーブルは架空配電線に比較すると電線の信頼性や耐久性が若干劣ります。
意外です。湿気で腐食してしまうのでしょうか。ケーブルは裸線をポリエチレンで覆いその上に銅テープを巻き、さらにビニールを巻いて作られるので架空絶縁線より高コストかつ耐久性に優れていると思っていました。「架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル」と「架空高圧ポリエチレン絶縁電線」は一長一短なのですね。
法的に地中ケーブル区間は開閉器で区切らなければならないと決まっている訳ではないのですね。
問題の開閉器がない電柱は果たして取り付けるスペースがないのか観察してみるとします。
もしかしたら次の開閉器までの区間に変圧器等の負荷が一個もなく取り付けを省略出来たのかもしれません。興味深いです。

設備が古いと取り付けがされていない事があるのですね。
しかし例のビルのケーブル引き込み電柱は取り付けスペースがある通常型なのにありません。
おそらくビルの電気室にそれに代わる優れた開閉器があるのでしょうね。

回答No.6

EleMech

質問者様、ＡＮｏ．５さまへ

ここは、討論する場所ではないので、正確な情報をお伝えしています。
ただ私の経験談は、電力保安の関係上、申せない事も多々あります。
その為、直接質問者さまだけにお答えするのではない、容易に第三者が閲覧できるこういった場では、明瞭に出来ない部分が少なからず存在します。
このような理由から、本当であれば詳細を公表する事も一切認められておりません。
ただ、第三者が容易に確認できる公共の場の設備については、誰にでも確認できる為、秘密など無いので、私の判断でご説明しています。
そういった理由から、私自身の素性も明かす事は出来ませんが、長年それらの業務に第一線で携わってきたお陰で、一般の方とは違うお話ができているという事は申せます。

では、返答させていただきます。
供給引き込みケーブルは、配電系統線ではないので、切り離しを必要とします。
点検、停電、異常時の切り離しなどの理由からです。
中には、側道が供給場所への専用道路のようになっているため、架空配電線も供給専用線となっているので、本道にある電柱に開閉器が設置されている場合があります。

自動ＡＳは、自らを自動で開閉する必要があり、その為には電源が必要です。
つまり、自動ＡＳ本体が電源を必要としています。
そのような大事な電源を、他の変圧器から貰うなど有り得ません。
つまり、遠方制御器の電源もそちらから貰えます。

お礼

>本道にある電柱に開閉器が設置されている場合があります。
その引き込みケーブルのある線路は本線でその電柱からいくらか離れた電柱に高圧結合器・自動開閉器・遠方制御子局・小型電灯変圧器が付いていました。もしかしたらその開閉器が兼ねているのかもしれません。

回答No.5

noname#222312

A No.4さんへ

＞責任分解点の位置に限らず、供給元の電柱付近に開閉器のないものは存在しません。

どこの電力会社管内にでもいくらでも開閉器のない高圧架空ケーブル引込や高圧地下ケーブル引込は存在します。
我々配電線工事を営む者は、同業者を募って年に何度か他管内の電力会社の配電線工事会社を尋ね、現場の視察や工法の勉強に伺っており、東電管内にも関電工協力会社の施工現場に何度かお邪魔させてもらって確認しています。
実際に付いていない箇所をいくつも見てますし、必ず付いているという根拠はありません。

＞それと、前回質問で遠方制御器の電源を、１次側と２次側の両方から取るというのは誤りです。
なぜなら遠方制御というのは、無停電工法を目的としたものだからです。
つまり、開閉器の両端は受電状態でなければ、意味がありません。
片側だけの受電状態では遠方操作する必要も無いので、電源も同様に両端から取る必要もありません。

誤りではありません、あなたの認識が誤りです。
根本的に自動化開閉器の動作状態を勘違いしています。
ループ箇所で事故停電があった際にはその連係フィーダーにある全ての自動化開閉器は一旦開放状態になりますし、復電操作もどこからのフィーダーが先に活かせるかはその時次第です。
開閉器の両端から電源が取られていなければＦＴＡＳなどは７秒毎の連係動作が不能になります。

無停電工法に全く関係ないわけではありませんが、遠隔操作をする理由が全く違います。
それにループ箇所内にある自動化開閉器は全てが投入状態にあるわけではありません。
常開と言って、常に開放状態にしておく必要のある開閉器も存在し、配電線工事などによる区間停電の操作時にのみループの電源方向を切り替えたりする操作の時に投入します。
バイパスケーブルや工事用開閉器を駆使して区間停電を作りますが、自動化開閉器の両端のどちら側をも停止させての工事は普通に行いますし、当然工事完了後の復電操作も遠隔操作で行ってもらいます。
ＶＴを内蔵した自動化開閉器も存在しませんし、両側から電源を取る自動化開閉器は現在の主流です。

質問者さんへ

>目からウロコです！そもそもどちらかの電源が取れているので機器が動くはずですよね。

現在主流のＦＴＡＳなどはループ箇所にのみ設置しますが、片側電源では動作できません。
片側電源の自動化開閉器は電源方向と負荷方向に決まりがあるようなループではない行ったきりの線路などに線路開閉用に乗せられる事があります。
そのような開閉器をＹＳと呼びます。
それと同じような仕組みの大昔の自動化開閉器は片側電源で、手動によるタブレットの差替えで電源を共用できたために開閉の両操作ができましたが、作業員の誤操作による重大事故が多発したため現在は無くなったはずで、私は久しく見たこともありません。
しかし東電管内なら残ってる可能性もあるかもしれませんがね。

お礼

YSというんですか。そういう行ったきりの線路用の開閉器は１フィーダーの本線を区切る形で使用されますね。手動によるタブレット差し替えとは紐で引っ張って切り替えるタイプの事でしょうか？
きっと我が東電管内は歴史博物館らしいので残っているかのしれませんね。

回答No.4

EleMech

他の方へのお礼の一節なのですが、お答えいたします。

　＞＞>高圧ケーブルは架空配電線に比較すると電線の信頼性や耐久性が若干劣ります。
　＞意外です。湿気で腐食してしまうのでしょうか。ケーブルは裸線をポリエチレンで
　＞覆いその上に銅テープを巻き、さらにビニールを巻いて作られるので架空絶縁線より
　＞高コストかつ耐久性に優れていると思っていました。
高コストのものが、耐久性が高いとは限りません。
高圧ケーブルはその構造上、接地帯（遮蔽銅テープ）が近接位置にある為、常に絶縁体が高電位差にさらされています。
その為、架空電線のような離隔距離により絶縁するというような、余裕のある状態を作り出せません。
その為、端末処理も清潔と精度を要求されます。
この出来で、耐用年数が決まると言っても過言ではありません。
ただ、現在はプレハブ型なので、昔ほど熟練度は要求されなくなりました。
こういった理由から、ある一定期間経過したケーブルには、定期点検が必要とされます。
昔はケーブルを停止し、直流試験電圧を掛け劣化測定をしていましたが、事前に回線の切り替え操作を行う必要があるなど余分な作業がある為、現在は活線診断装置による無停電測定が主になっています。

　＞問題の開閉器がない電柱は果たして取り付けるスペースがないのか観察してみるとします。
開閉器の取り付けスペースの無い電柱はありません。
必ず１回線に１台までは、取り付けできます。
その為、供給に最適であろう電柱に既設開閉器があった場合などには、延長が伸びても一つ隣の電柱に開閉器を取り付け、そこから引き降ろします。

　＞おそらくビルの電気室にそれに代わる優れた開閉器があるのでしょうね。
上記２つの理由から、責任分解点の位置に限らず、供給元の電柱付近に開閉器のないものは存在しません。

それと、前回質問で遠方制御器の電源を、１次側と２次側の両方から取るというのは誤りです。
なぜなら遠方制御というのは、無停電工法を目的としたものだからです。
つまり、開閉器の両端は受電状態でなければ、意味がありません。
片側だけの受電状態では遠方操作する必要も無いので、電源も同様に両端から取る必要もありません。

お礼

ケーブルの寿命は風にさらされていたりした場合は短く10年位で取り替えという事もあるんですね。
経年劣化による絶縁破壊が起こったらそれこそ短絡事故になってしまいますね。だからケーブルは定期的に点検するんですね。
一方、絶縁電線の方はポリエチレンが劣化して漏電していても空間の絶縁距離は普通に保たれていますから短絡などしませんし通電状態も正常ならばＯＫですから耐用年数が経過していてもすぐに取り替えない事が多いんでしょうね。

>責任分解点の位置に限らず、供給元の電柱付近に開閉器のないものは存在しません。
そういうものなんですね。なぜその電柱には開閉器がないのは気になります！
そばに遠方制御器がある事が何か関係しているのかもしれません。
実に興味深いです。

>片側だけの受電状態では遠方操作する必要も無いので、
目からウロコです！そもそもどちらかの電源が取れているので機器が動くはずですよね。

回答No.2

EleMech

＞気中開閉器なしで立ち上がっているのはなぜでしょうか？
　＞ケーブル区間が短いからでしょうか？
　＞あるいは地中に気中開閉器のような機能をする装置があるからなのでしょうか？
全面地中化地域以外で、地中に開閉器を設置するものは無いと思います。
開閉器の役目は、要所毎に区切り、停電範囲を限定する事です。
その為、架空から地中へ配電方法が変わるという、要所で区切っている訳です。
特に重要線路でなければ、地中線路だけを切り離す必要はありませんし、片方だけの開閉器にする事により、設備投資も削減できます。

　＞建物脇の道路で気中開閉器なしで構内第1柱もなしにダイレクトに地中に引き込まれていました。
これについては、私は出会った事がありません。
この方法ですと、先方電気室の電力側の改修工事、点検作業ができません。
そんな事はありえないので、もしかするとこの架空電線がこのビルへの専用供給線路で、手前の架空線路に開閉器があるのかもしれません。
こういった部分も要所の一つなので、供給線路では必ず引き込み点の手前で、開閉器が設置されているはずです。

　＞そもそも短絡・地絡等の線路事故対策で気中開閉器をケーブル区間の前後に設置するのでしょうか？
通常の気中開閉器は手動のタイプなので、遮断機能はありません。
地中ケーブルの特性上、点検を必要とするので、開閉器で切り離せるようになっている箇所もあります。

お礼

片側のみの設置となっているのは経済的理由によるものという事なのですね。

>供給線路では必ず引き込み点の手前で、開閉器が設置されているはずです。
もう一度よく線路を確認してみます。

点検時の切り離しのために地中区間の始終端には開閉器が設置されるのですね。

回答No.1

noname#231223

高圧気中開閉器（ＡＳ）には、ぶっちゃけいうと「スイッチ」のお化けです。
断路器と違い、電流が流れている状態で負荷を開閉できます。

基本的に過電流遮断機能はないので、短絡事故対策にはなりませんね（一部、遮断機能を持った機種もありますが）。
地絡事故対策というなら、GR付であることが必須です（ＰＡＳだからといって、必ずしもＧＲ付とは限りません）。

柱上のものをＰＡＳ（ガス開閉器ならＰＧＳ）といいますが、地中線用にキャビネット収納型のＵＡＳ（ガス開閉器ならＵＧＳ）もあります。
ただ負荷の開閉をするだけのモノから、ＧＲ付で地絡保護機能を持ったもの、自動で切り替わるもの、遠隔制御で入切できるものなどさまざまです。避雷器ＬＡや、制御装置用の変圧器ＶＴを内蔵したものもあります。

高圧需要家の責任分界点で使用されるのは、事故障害時の切り分けや、メンテナンス時の開閉操作のためですが・・・一般家庭のブレーカと違い、一次側リード線の線端までは保安責任を負います。
よって、ＡＳ自体の一次側も点検をしなければいけないのですが、その時には電力会社側の開閉器の操作要求をする必要があります。

お礼

>ＡＳ自体の一次側も点検をしなければいけないのですが、その時には電力会社側の開閉器の操作要求をする必要があります。
だから分岐点にもう一個開閉器があるのですね。
全線路が停電に陥らないようにするフェイルセーフだったのですね。

補足

逆に電力会社側の開閉器の点検の際には需要家側の開閉器の切断依頼（停電）をされる事はあるのでしょうか？