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目 次
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1 適用範囲························································································································· 1
2 引用規格························································································································· 1
3 用語及び定義 ··················································································································· 1
3.1 遮断器の種類及び定格に関する用語··················································································· 1
3.2 極及び接触子に関する用語 ······························································································ 3
3.3 操作及び制御に関する用語 ······························································································ 4
3.4 動作に関する用語 ·········································································································· 5
3.5 時間に関する用語 ·········································································································· 6
3.6 遮断及び投入に関する用語 ······························································································ 7
3.7 電圧に関する用語 ·········································································································· 8
3.8 電流に関する用語 ········································································································· 10
4 種類······························································································································ 11
5 使用状態························································································································ 11
5.1 標準使用状態 ··············································································································· 11
5.2 特殊使用状態 ··············································································································· 11
6 定格······························································································································ 12
6.1 定格電圧 ····················································································································· 12
6.2 定格耐電圧 ·················································································································· 12
6.3 定格周波数 ·················································································································· 12
6.4 定格電流 ····················································································································· 12
6.5 定格遮断電流,基準遮断時間,定格短時間耐電流及び定格投入電流 ········································ 12
6.6 定格過渡回復電圧 ········································································································· 13
6.7 定格操作電圧 ··············································································································· 13
6.8 定格開路制御電圧 ········································································································· 13
6.9 定格開路制御電流 ········································································································· 13
6.10 開路制御電流の標準値 ·································································································· 14
6.11 引外し装置の容量 ········································································································ 14
6.12 コンデンサ引外し装置の定格入力電圧 ············································································· 14
7 性能······························································································································ 14
7.1 主回路端子間抵抗 ········································································································· 14
7.2 開閉性能 ····················································································································· 14
7.3 温度上昇 ····················································································································· 16
7.4 耐電圧 ························································································································ 17
7.5 短時間耐電流強度 ········································································································· 17
7.6 短絡性能 ····················································································································· 17
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8 標準動作責務及び回路条件 ································································································ 18
8.1 標準動作責務 ··············································································································· 18
8.2 回路条件 ····················································································································· 18
9 構造······························································································································ 19
9.1 構造一般 ····················································································································· 19
9.2 塗装及びめっき ············································································································ 19
9.3 操作機構 ····················································································································· 19
9.4 接触子 ························································································································ 20
9.5 主回路端子取付部及び接地線取付部·················································································· 20
10 試験方法 ······················································································································ 21
10.1 一般 ·························································································································· 21
10.2 構造試験 ···················································································································· 21
10.3 主回路抵抗測定試験 ····································································································· 21
10.4 開閉試験 ···················································································································· 21
10.5 温度上昇試験 ·············································································································· 23
10.6 耐電圧試験 ················································································································· 24
10.7 短時間耐電流試験 ········································································································ 25
10.8 短絡試験 ···················································································································· 25
11 試験 ···························································································································· 27
11.1 形式試験 ···················································································································· 27
11.2 受渡試験 ···················································································································· 28
12 製品の呼び方 ················································································································ 28
13 表示 ···························································································································· 28
附属書A(規定)短時間耐電流決定方法 ·················································································· 29
附属書B(規定)遮断電流及び給与電圧の不平衡率決定方法 ························································ 30
附属書C(規定)試験回路の過渡回復電圧規約値の決定方法························································ 32
附属書D(規定)商用周波回復電圧の決定方法 ········································································· 33
附属書E(規定)短絡力率の決定方法······················································································ 35
附属書F(規定)試験周波数決定方法 ······················································································ 37
附属書G(規定)遮断電流及び投入電流の減衰時定数決定方法 ···················································· 38
附属書H(規定)アーク時間が短い遮断器の短絡試験 ································································ 40
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まえがき
この規格は,産業標準化法第16条において準用する同法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人
日本電機工業会(JEMA)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,産業標準原案を添えて日本産業規
格を改正すべきとの申出があり,日本産業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本産業規
格である。これによって,JIS C 4603:1990は改正され,この規格に置き換えられた。
この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本産業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
日本産業規格 JIS
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高圧交流遮断器
High voltage AC circuit breakers
1
適用範囲
この規格は,公称電圧が3.3 kV又は6.6 kV,定格周波数が50 Hz又は60 Hzの高圧受電設備に用いる屋
内用高圧交流遮断器(以下,遮断器という。)について規定する。
この規格は,定格電圧が3.6 kVで定格遮断電流が16 kA以下,及び定格電圧が7.2 kVで定格遮断電流が
12.5 kA以下の遮断器に適用する。
2
引用規格
次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
JIS C 3307 600 Vビニル絶縁電線(IV)
JIS C 3315 口出用ゴム絶縁電線
JIS C 3316 電気機器用ビニル絶縁電線
JIS C 3317 600 V二種ビニル絶縁電線(HIV)
JIS C 3612 600 V耐燃性ポリエチレン絶縁電線
3
用語及び定義
この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。
3.1
遮断器の種類及び定格に関する用語
3.1.1
交流遮断器
交流電路に使用し,常規状態の電路のほか,異常状態,特に短絡状態における電路をも開閉できる装置。
3.1.2
真空遮断器
電路の開閉が真空中で行われる遮断器。
3.1.3
ガス遮断器
電路の開閉が六ふっ化硫黄(SF6)のような不活性ガス中で行われる遮断器。
3.1.4
定格電圧
規定の条件の下で,その遮断器に課すことができる使用回路電圧の上限値。線間電圧の実効値で表す。
2
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3.1.5
定格耐電圧
電圧を規定の時間,遮断器に印加しても異常が認められない電圧の限度値。
3.1.6
定格周波数
遮断器が規定の条件に適合するように設計された周波数。
3.1.7
定格電流
定格電圧及び定格周波数の下で,規定の温度上昇の限度及び最高許容温度を超えないで,遮断器に連続
して通じ得る電流の限度値。
3.1.8
定格短時間耐電流
電流を規定の時間,遮断器に通じても異常が認められない電流の限度値。
3.1.9
定格遮断電流
全ての定格及び規定の回路条件の下で,規定の標準動作責務及び動作状態に従って遮断することができ
る遅れ力率の遮断電流の限度値。交流分の実効値で表す。
3.1.10
定格過渡回復電圧
遮断器が定格遮断電流以下の電流を遮断する際に課し得る固有過渡回復電圧の限度値。定格過渡回復電
圧は,固有過渡回復電圧を2パラメータ法によってパラメータの規約値で表す。
3.1.11
定格投入電流
全ての定格及び規定の回路条件の下で,規定の標準動作責務及び動作状態に従って投入することができ
る投入電流の限度値。投入電流の最初の周波の瞬時値の最大値で表す。
3.1.12
基準遮断時間
定格遮断電流を全ての定格及び規定の回路条件の下で,規定の標準動作責務及び動作状態に従って遮断
する場合の遮断時間の限度値。定格遮断時間ともいう。基準遮断時間は,定格周波数を基準としたサイク
ル数で表す。
3.1.13
基準開極時間
無負荷時に表1の条件において引き外す場合の開極時間の限度値。定格開極時間ともいう。特に開極の
遅延装置をもっているものに対しては,その遅延時間を最小にするように調整したときの値を採る。
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表1−引外し条件
引外しの種類
引外し条件
電圧引外し
定格開路制御電圧を印加したとき
コンデンサ引外し
コンデンサ引外し装置の定格入力電圧において
引外しコイルを励磁したとき
過電流引外し 瞬時励磁方式 定格開路制御電流の標準値の300 %の電流を通
電したとき
常時励磁方式
不足電圧引外し
定格開路制御電圧の下に保持されている引外し
装置の電源を開放したとき
3.1.14
定格操作電圧
遮断器の操作装置を設計する基準となる操作電圧値。定格操作電圧は,操作中における最大電流時の端
子電圧で表す。
3.1.15
定格開路制御電圧
遮断器の引外し装置を設計する基準となる電圧値。定格開路制御電圧は,端子電圧で表す。
3.1.16
定格閉路制御電圧
遮断器の閉路装置を設計する基準となる電圧値。定格閉路制御電圧は,端子電圧で表す。
3.1.17
定格開路制御電流
引外し装置の設計基準電流値(実効値)。
3.2
極及び接触子に関する用語
3.2.1
極
電路の各線に対する開閉部分。同時に開閉し得る線の数によって,単極,2極,3極,それ以上を多極と
いう。
3.2.2
主接触子
閉路位置において主回路の電流が流通するように主導電部に設けられた接触子。
3.2.3
アーク接触子
遮断又は投入に伴うアークを誘引し,主接触子に発弧することを避けるために設けられた接触子。
3.2.4
可動接触子
回路を構成する導電部の可動部に取り付けられた接触子。
3.2.5
固定接触子
回路を構成する導電部の固定部に取り付けられた接触子。
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3.3
操作及び制御に関する用語
3.3.1
操作装置
遮断器の可動接触部を直接動作させるエネルギーを処理し,伝達する機構。
3.3.2
操作電圧
ソレノイド,電動機などの操作装置の端子に加えられる電圧。
3.3.3
電気操作
電気エネルギーによる操作。
3.3.4
ばね操作
ばねに蓄えられたエネルギーによる操作。
3.3.5
手動ばね操作
手動で蓄勢するばね操作。
3.3.6
電動ばね操作
電動機で蓄勢するばね操作。
3.3.7
ソレノイド操作
閉路に必要なエネルギーが,ソレノイドによって与えられる操作。
3.3.8
制御装置
遮断器外部からの指令又は信号を受け,これを選択し,遮断器操作のエネルギーを制御する装置。
3.3.9
制御電圧
制御装置の端子に加えられる電圧。
3.3.10
過電流引外し
遮断器の主回路に接続された変流器二次電流によって,遮断器が引き外される方式。変流器二次電流に
よって常時励磁しておくものを常時励磁方式,保護継電器を通じて動作時だけ励磁されるものを瞬時励磁
方式という。
3.3.11
不足電圧引外し
不足電圧引外し装置に印加されている電圧の低下によって,遮断器が引き外される方式。引外しコイル
が直接に制御電源に接続されるものを直接式,保護継電器を通して制御電源に接続されるものを間接式と
いう。
3.3.12
コンデンサ引外し
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充電されたコンデンサのエネルギーによって,遮断器が引き外される方式。
3.3.13
引外し自由
接触子の接触又は接触子間のアークによって主回路が通電状態となる場合,たとえ閉路指令中であって
も,引外し装置の動作によってその遮断器を引き外すことができ,また,引外し完了後において,なおも
閉路装置に閉路を行わせる指令が与えられている場合でも,再び閉路動作を行わず,一度この閉路指令を
解いた後,再び閉路指令を与えたときに初めて閉路動作が行われること。
3.3.14
コンデンサ引外し電源装置
コンデンサ,整流器,その他で構成された引外しに必要な電源装置。
3.3.15
過電流引外し装置の容量
引外しコイルの通電電流と端子電圧との積。瞬時励磁方式では,開路制御電流標準値に対する容量をい
い,常時励磁方式では,定格開路制御電流に対する容量をいう。
3.3.16
不足電圧引外し装置の容量
定格電圧の下に引外し機構が保持されている状態において,電圧と電流との積。
3.4
動作に関する用語
3.4.1
動作責務
投入動作,遮断動作,又は投入に引き続き猶予なく遮断する動作を所定の時間を隔てて行う一連の動作。
3.4.2
標準動作責務
遮断器の遮断性能,投入性能などが定められる基準となる動作責務。
3.4.3
試験動作責務
遮断器の短絡試験(10.8参照)に際して,その遮断器に課せられる動作責務。
3.4.4
動作特性曲線
遮断器の開閉動作の際の可動接触子の移動距離と時間との関係を示す曲線。
3.4.5
開閉速度
遮断器の開閉動作の際の可動接触子が移動する速度。
3.4.6
平均開閉速度
遮断器の可動接触子が,開離位置から全移動距離の約90 %を移動するまでの開閉速度の平均値。
3.4.7
初開離速度
遮断器の可動接触子が,開離位置から全移動距離の約20 %移動するまでの平均速度。
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3.5
時間に関する用語
3.5.1
開極時間
閉路の状態にある遮断器の引外し装置が付勢された瞬時から,全ての極のアーク接触子(アーク接触子
のない場合は,主接触子)が開離するまでの時間(図1参照)。
3.5.2
アーク時間
最初に発弧した極の発弧瞬時から全ての極の主電流が遮断される瞬時までの時間。特にある極について
いう場合には,その極の発弧瞬時からその極の主電流が遮断される瞬時までの時間(図1参照)。
3.5.3
遮断時間
閉路の状態にある遮断器の引外し装置が付勢された瞬時から,全ての極の主電流が遮断される瞬時まで
の時間(図1参照)。
3.5.4
閉極時間
開路の状態にある遮断器の閉路制御装置が付勢された瞬時から,全ての極のアーク接触子(アーク接触
子がない場合は,主接触子)が接触するまでの時間(図1参照)。
3.5.5
投入時間
開路の状態にある遮断器の閉路制御装置が付勢された瞬時から,主回路に電流が流れ始めるまでの時間
(図1参照)。
3.5.6
充電時間
コンデンサ引外し電源装置のコンデンサが充電を開始してから,遮断器が引外し可能な制御電圧に達す
るまでの時間。
3.5.7
過渡回復電圧遅れ時間
過渡回復電圧波形の初期上昇部分の停滞を表し,規約された方法(10.8及び附属書C参照)によって求
められた時間。
3.5.8
過渡回復電圧波高時間
極に過渡回復電圧が現れ始めてから,その過渡回復電圧の包絡線上で波高値に至る時間。
3.5.9
過渡回復電圧規約波高時間
規約された方法(10.8及び附属書C参照)によって求められた過渡回復電圧波高時間。
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a) 開路操作
b) 閉路操作
注記 この図は,JEC-2300の図1を参考に作成した。
図1−開閉に関する時間及び用語
3.6
遮断及び投入に関する用語
3.6.1
進み小電流遮断
容量性小電流を遮断すること。
3.6.2
遅れ小電流遮断
誘導性小電流を遮断すること。
時間
閉路位置
開路位置
接触子動作
電流
投入時間
閉極時間
電流投入
プレアーク時間
全接触子接触
閉路指令
閉路位置
開路位置
接触子動作
時間
電流遮断
第一相接触子開離
全接触子開離
アーク時間
開極時間
遮断時間
開路指令
電流
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3.6.3
異相地絡遮断
遮断器を挟む両側線路で,異なる相がそれぞれ地絡を生じた状態で流れる短絡電流を,その遮断器が遮
断すること。
3.6.4
短絡試験
遮断器の短絡遮断性能及び短絡投入性能を確かめるために行う試験。
3.6.5
直接短絡試験
遮断電流,投入電流,過渡回復電圧及び商用周波回復電圧をともに同一電源から供給して行う短絡試験。
三相遮断器の単相試験は,単相直接短絡試験という。
3.6.6
試験周波数
遮断器の試験に際してこれに給与される電圧又は電流の周波数。
3.6.7
短絡力率
短絡電流の交流分基本波と,その遮断時の商用周波回復電圧の交流分基本波との間の相差角の余弦。三
相回路の力率は,各相の平均値で表す。
3.6.8
不平衡率
多相電圧波又は多相電流波を正弦波とみなしたとき,その逆相分の正相分に対する百分率。
3.7
電圧に関する用語
3.7.1
給与電圧
試験の際,電流投入直前に遮断器に加えられている電圧。特に規定する場合を除き,線間電圧(実効値)
で表す。三相回路の場合は,各線間電圧の平均値で表す。
3.7.2
回復電圧
遮断器の1極の端子間に電流遮断直後に現れる電圧。回路電圧は,過渡回復電圧と商用周波回復電圧と
からなる。
3.7.3
商用周波回復電圧
過渡回復電圧に引き続き現れる商用周波数の回復電圧。特に規定する場合を除き,実効値で表す。線間
値に換算して表す場合もある[図2 a)参照]。
3.7.4
過渡回復電圧
電流遮断直後の過渡期に現れる回復電圧[図2 a)参照]。過渡回復電圧には,単一周波の過渡成分だけを
もつものと,多重周波の過渡成分をもつものとがある[図2 b)参照]。
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a) 端子電圧波形
b) 過渡回復電圧の拡大図
図2−過渡回復電圧
3.7.5
固有過渡回復電圧
電路の1点において,その電路の正弦波交流電流が,その自然ゼロ値でアークを発生することなく,ま
た,電路の過渡現象特性に何ら影響も与えず,遮断された場合の過渡回復電圧。三相回路の場合は,最初
に遮断された相の同相端子間の値で表す。
3.7.6
過渡回復電圧波高値
過渡回復電圧波形の幾つかの極大値のうち,その最大値。
3.7.7
過渡回復電圧上昇率
過渡回復電圧の時間的増加率。
3.7.8
過渡回復電圧規約上昇率
単一周波の過渡成分だけをもつ過渡回復電圧において,規約された方法(10.8及び附属書C)によって
求められた過渡回復電圧上昇率。単位は,kV/μsで表す。
3.7.9
過渡回復電圧周波数
規約された方法(10.8及び附属書C)によって求められた周波数。
3.7.10
復帰電圧
不足電圧引外し装置が復帰するときの最小端子電圧(実効値)。
記号の説明
e1,e2,e3: アーク電圧
V1,V2,V3: 商用周波回復電圧
r1,r2,r3: 過渡回復電圧
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3.7.11
入力電圧
コンデンサ引外し電源装置の入力側の端子に印加されている交流電圧の実効値。
3.7.12
2パラメータ法
単一周波の過渡成分だけをもつ過渡回復電圧波形を,波高値及び上昇率(又は波高時間)の二つのパラ
メータによって表す方法。
3.8
電流に関する用語
3.8.1
短時間耐電流
規定の条件の下に規定の時間,その遮断器の各極に流すことができる電流。
3.8.2
投入電流
遮断器を投入したとき,その各極に流れる電流。最初の周波における最大値で表し,三相試験では各相
の最大のものを採る(図3参照)。
記号の説明
i :投入電流
MM' :投入瞬時
Z :投入電流の最大値
t :時間
図3−投入電流
3.8.3
遮断電流
遮断器の遮断動作中,その各極を流れる電流。発弧瞬時における値で表す。
3.8.4
対称遮断電流
遮断電流中の交流分の電流。発弧瞬時の値を実効値で表し,3相の平均値を採る。
3.8.5
百分率直流分
遮断電流中の直流分振幅の交流分振幅に対する比[Y/X(図4参照)]。百分率で示す。
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記号の説明
i :遮断電流
SS' :短絡瞬時
AA'
BB' :電流波の包絡線
PP' :発弧瞬時
CC' :AA'及びBB'間の縦軸に平行な距離の二等分線
X :遮断電流の交流分振幅
Y :遮断電流の直流分振幅
対称遮断電流=
2
X
百分率直流分=XY×100(%)
図4−遮断電流
3.8.6
開路制御電流
引外し装置が動作し,遮断器が引き外されるのに要する電流。
4
種類
遮断器の種類は,次による。
a) 真空遮断器
b) ガス遮断器
5
使用状態
5.1
標準使用状態
この規格では,a)〜d)の使用状態を全て満足する場合を標準使用状態とし,特に規定する場合を除き,
この状態で用いる。
a) 周囲温度が−5 ℃〜+40 ℃の範囲を超えない状態,及び周囲温度の24時間の平均値が+35 ℃を超え
ない状態。
b) 相対湿度の最高温度が40 ℃で85 %を超えない範囲で,結露がない状態。
c) 標高が1 000 m以下の状態。
d) 5.2の特殊使用状態に該当しない状態。
5.2
特殊使用状態
特殊使用状態とは,a)〜h)のいずれかに該当する使用状態とする。この使用状態の場合は,製造業者は
あらかじめ使用者から指定された要求事項によって対応する。
12
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a) 5.1のa)〜c)に規定する使用状態以外の状態。
b) 潮風を受けることが著しい状態。
c) 常時湿潤な状態。
d) 過度の水蒸気又は過度の油蒸気がある状態。
e) 爆発性,可燃性,その他有害なガスがある場所及びそのガスが襲来するおそれがある状態。
f)
過度のじんあいがある状態。
g) 異常な振動又は衝撃を受ける状態。
h) a)〜g)のほか,特殊の条件の下での状態。
6
定格
6.1
定格電圧
遮断器の公称電圧に対する定格電圧は,表2による。
表2−定格電圧
単位 kV
公称電圧
定格電圧
3.3
3.6
6.6
7.2
6.2
定格耐電圧
遮断器の定格電圧に対する定格耐電圧は,表3による。
表3−定格耐電圧
単位 kV
定格電圧
定格耐電圧
雷インパルス
商用周波
(実効値)
3.6
45
16
30
10
7.2
60
22
45
16
6.3
定格周波数
遮断器の定格周波数は,50 Hz又は60 Hzとする。
6.4
定格電流
遮断器の定格電流は,400 A又は600 Aとする。
6.5
定格遮断電流,基準遮断時間,定格短時間耐電流及び定格投入電流
遮断器の定格遮断電流,基準遮断時間,定格短時間耐電流及び定格投入電流の値,並びに定格電圧及び
定格電流の組合せは,表4による。
13
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表4−定格値の組合せ
定格電圧
kV
定格遮断電流
kA
基準遮断時間
サイクル
定格電流
A
定格短時間耐電流
kA
定格投入電流
kA
3.6
8.0
3又は5
400又は600
8.0
20
16.0
3又は5
400又は600
16.0
40
7.2
8.0
3又は5
400又は600
8.0
20
12.5
3又は5
400又は600
12.5
31.5
6.6
定格過渡回復電圧
遮断器の定格過渡回復電圧は,表5による。
表5−定格過渡回復電圧
区分
定格電圧
kV
規約波高値
kV
規約上昇率
kV/μs
規約波高時間
μs
遅れ時間
μs
周波数
kHz
定格遮断電流の場合
3.6
6.2
0.16
39
5
10
7.2
12.3
0.32
39
5
10
定格遮断電流の60 %,
30 %及び10 %の場合
3.6
6.2
0.32
19
−
21
7.2
12.3
0.64
19
−
21
注記1 波高値は,“1.4×1.5/3×2定格電圧(kV)”
注記2 周波数は参考値であり,次の式で求められる。
(
)
kHz
2
10
8.0
3
波高時間
≒
周波数
×
×
波高時間の単位をμsで表す。
6.7
定格操作電圧
遮断器の定格操作電圧は,表6による。
表6−定格操作電圧
単位 V
交流・直流の区別
定格操作電圧
直流操作
100又は200
交流操作(50 Hz又は60 Hz)
100又は200
注記 交流操作の場合は,実効値で表す。
6.8
定格開路制御電圧
電圧引外し及び不足電圧引外しの定格開路制御電圧は,表7による。
表7−定格開路制御電圧
単位 V
引外しの種類
定格開路制御電圧
電圧引外し
直流引外し
100又は200
交流引外し
100又は200
交流不足電圧引外し
100又は200
注記 交流の場合は,実効値で表す。
6.9
定格開路制御電流
過電流引外しの定格開路制御電流は,常時励磁方式の場合は5 A,瞬時励磁方式の場合は3 Aとする。
14
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6.10 開路制御電流の標準値
過電流引外しの開路制御電流の標準値は,表8による。
表8−開路制御電流の標準値
単位 A
励磁方式
開路制御電流の標準値
瞬時励磁方式
3以下
常時励磁方式
3,4又は5
6.11 引外し装置の容量
過電流引外し装置の容量及び不足電圧引外し装置の容量は,100 VA以下とする。
6.12 コンデンサ引外し装置の定格入力電圧
コンデンサ引外し装置の定格入力電圧は,100 V又は200 Vとする。
7
性能
7.1
主回路端子間抵抗
遮断器の主回路端子間の抵抗値は,表9に規定する値でなければならない。
適否は,10.3の試験によって判定する。
表9−主回路端子間の抵抗値
試験の種類
同相主回路端子間の抵抗値
形式試験
製造業者があらかじめ設定した範囲内の値
受渡試験
1.5Rμ以下で,かつ,
μ
μT
T
R
以下
ここに, Rμ :形式試験時の抵抗値
Tμ :形式試験時の温度上昇値
T :表13で規定する温度上昇限度
7.2
開閉性能
遮断器の開閉性能は,次のa)〜g)の要求事項に適合しなければならない。
a) 閉路操作性能 遮断器の閉路操作性能は,表10に規定する変動範囲の全ての操作電圧及び制御電圧で,
支障なく閉路できなければならない。
適否は,10.4.2の試験によって判定する。
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表10−閉路操作性能における電圧の変動範囲
単位 %
操作方式
電圧
区分
変動範囲
操作電圧
制御電圧
操作回路と制御
回路とが同一電
源の場合
電動ばね操作
直流
表6に規定する値
の85〜110
表6に規定する値
の75〜125
表6に規定する値
の85〜110
交流
表6に規定する値
の85〜110
ソレノイド操
作
直流
表6に規定する値
の75〜110
表6に規定する値
の75〜125
表6に規定する値
の75〜110
交流
表6に規定する値の85〜110
b) 引外し操作性能 遮断器の引外し操作性能は,表11に規定する値で,支障なく開路できなければなら
ない。
適否は,10.4.3の試験によって判定する。
表11−引外し操作性能における電圧及び電流の変動範囲
単位 %
区分
変動範囲
電圧引外しの開路制御電圧
表7に規定する値の60〜125
不足電圧引外しの開路制御電圧
表7に規定する値の20〜60の1点
不足電圧引外しの復帰性能の開
路制御電圧
表7に規定する値の70〜90
過電流引外しの開路制御電流
常時励磁方式の場合は,表8に規定す
る値の90〜110
瞬時励磁方式の場合は,表8に規定す
る値の110以下
コンデンサ引外しの入力電圧
6.12に規定する値の60〜125
c) 引外し自由性能 遮断器の引外し自由性能は,表12に規定する範囲で,支障なく動作しなければなら
ない。
なお,閉路操作中にも,支障なく動作しなければならない。
適否は,10.4.4の試験によって判定する。
表12−引外し自由性能における電圧及び電流の変動範囲
区分
変動範囲
手動ばね操作
電動ばね操作及び
ソレノイド操作
操作電圧
閉路制御電圧
−
表10に規定する値
電圧引外しの開路制御電圧
表11に規定する値
不足電圧引外しの開路制御電圧
表11に規定する値
過電流引外しの開路制御電流
表11に規定する値
コンデンサ引外しの入力電圧
表11に規定する値
d) 不足電圧引外しにおける復帰性能 遮断器の不足電圧引外しにおける復帰性能は,表11に規定する値
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で,支障なく動作しなければならない。
適否は,10.4.5の試験によって判定する。
e) 開閉特性 遮断器の開閉特性は,定格値における開極時間が,製造業者が指定する基準開極時間の
110 %を超えてはならない。
適否は,10.4.6の試験によって判定する。
f)
連続開閉性能 遮断器の連続開閉性能は,各部に異常がなく,かつ,a),b)及びe)のいずれの特性に
も支障があってはならない。
適否は,10.4.7の試験によって判定する。
g) 手動開閉性能 手動で開閉できる遮断器は,開閉が確実で,かつ,いずれの部分にも支障があっては
ならない。
適否は,10.4.8の試験によって判定する。
7.3
温度上昇
遮断器の温度上昇は,表13の値を超えてはならない。周囲温度が40 ℃を超える場所で用いるものに対
しては,表13に規定する値から周囲温度が40 ℃を超える温度を減じた値をその温度上昇の限度とする。
ただし,真空遮断器の真空中の部分には,表13を適用しない。
適否は,10.5の試験によって判定する。
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表13−温度上昇限度
部分
温度上昇の限度
K
最高許容温度
℃
接触部
銅接触
気中
35
75
SF6ガス中
65
105
銀又はニッケ
ル接触a)
気中
65
105
SF6ガス中
75
115
ボルト締め
などによる
導体接続部
銅又はアルミ
ニウム接続b)
気中
50
90
SF6ガス中
75
115
銀又はニッケ
ル接続
気中
75
115
SF6ガス中
75
115
すず接続
気中
65
105
SF6ガス中
65
105
主回路端子
接続部
銅又はアルミニウム接続
50
90
銀又はニッケル接続
65
105
すず接続
65
105
絶縁物及び絶縁物に接触す
る金属部分
耐熱クラス105(A)
65
105
耐熱クラス120(E)
80
120
耐熱クラス130(B)
90
130
耐熱クラス155(F)
115
155
耐熱クラス180(H)
140
180
耐熱クラス200(N)
160
200
耐熱クラス220(R)
180
220
耐熱クラス250
210
250
機械的構造
部分
がいしのセメント付部分
55
95
その他の部分
手に触れるところ
10
50
接近し得る外表面
40
80
接近できない外表面
70
110
注a) 銀接触とは,相接する導電部の両面とも銀ばり又は銀めっきの接触をいう。銀めっき
は,使用中その銀めっき性能が保証されている場合は,銀接触とみなす。ニッケル接
触についても同等とする。
b) アルミニウム接続には,十分な防食,防酸処理が施されていなければならない。
7.4
耐電圧
遮断器の耐電圧は,地絡及びフラッシオーバを生じることなく,かつ,各部に異常があってはならない。
適否は,10.6の試験によって判定する。
7.5
短時間耐電流強度
遮断器の短時間耐電流強度は,著しい損傷がなく,引き続き定格遮断電流の遮断及び定格投入電流の投
入が実用上支障なくでき,かつ,定格電流を連続通電できなければならない。
適否は,10.7の試験によって判定する。
7.6
短絡性能
遮断器の短絡性能は,著しい損傷がなく,かつ,引き続き定格電圧の下に定格電流を投入,遮断及び連
続通電することができなければならない。
適否は,10.8の試験によって判定する。
18
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8
標準動作責務及び回路条件
8.1
標準動作責務
遮断器を用いる場合の使用動作責務は,その遮断器の標準動作責務に基づいて定められるものとする。
なお,この場合の開閉操作は,その遮断器について定められた操作方式に従って行わなければならない。
定格電圧における動作責務は,表14による。
表14−標準動作責務
記号
動作責務
A
O−(1分)−CO−(3分)−CO
B
CO−(15秒)−CO
注記 O :開路動作
CO :閉路後直ちに開路する動作
8.1.1
標準動作責務遂行中の状態
遮断器は,その標準動作責務に従って動作する場合に,絶縁物の貫通破壊,外部フラッシオーバ,過度
の噴油,噴煙,機械的衝撃などがなく,実用上支障があってはならない。
8.1.2
標準動作責務完了後の状態
標準動作責務を完了した後における遮断器の構成部分は,動作前と大差がなく,引き続き定格電圧の下
で定格電流を投入,遮断及び連続通電できなければならない。
8.1.3
標準動作責務完了後の補修
標準動作責務完了後,その短絡遮断性能及び短絡投入性能を再び元の値に回復させるため,アークによ
って損傷を受ける部分について,使用者と製造業者との協議によって定められた基準に従って補修を行っ
てもよい。
8.2
回路条件
遮断器が全ての定格の下で標準動作責務に従って,定格遮断電流以下の電流を遮断でき,かつ,定格投
入電流以下の電流を投入できる回路の特性は,a)〜e)による。
a) 回路の力率 回路の力率は,表15に規定する回路の状態の種類に対応して生じる値の全てを含むもの
とする。
表15−回路の状態及び電流
回路の状態及び電流
備考
一相地絡時電流
健全相の充電電流遮断を含む。
二相地絡時電流
健全相の充電電流遮断を含む。
三相地絡時電流
−
二相非接地短絡時電流
健全相の充電電流遮断を含む。
三相非接地短絡時電流
−
無負荷線路充電電流
−
無負荷変圧器励磁電流
突入電流を含む。
負荷電流
定格電流以下
b) 商用周波回復電圧 定格電圧と同じ電圧値とする。
c) 中性点接地方式 非有効接地方式とする。
d) 回路の状態及び電流 表15に規定する各種類の回路電流を投入及び遮断できるものとする。
e) 短絡電流の交直両成分の比率 遮断器の発弧瞬時における交流分に対する百分率直流分は,表16に規
19
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定するリレー時間と遮断器の基準開極時間との和から図5によって求めた値以下とする。
遮断器は,この範囲の直流分が含まれても定格遮断電流以下の電流を遮断できなければならない。
表16−基準遮断時間におけるリレー時間
基準遮断時間
サイクル
リレー時間
ms
3
15
5
30
百
分
率
直
流
分
(
%
)
リレー時間+基準開極時間(ms)
(減衰時定数45 ms)
図5−百分率直流分の減衰曲線
9
構造
9.1
構造一般
遮断器は,電気的,機械的に十分な耐久性をもち,操作は円滑かつ確実で衝撃が少なく,保守点検は安
全かつ容易にできるような構造でなければならない。
9.2
塗装及びめっき
発せい(錆)が予想される部分は,十分なさび止めを行い,塗装は十分に密着し,かつ,容易に剝離を
起こしてはならない。
めっきを施す部分については,十分な前処理を行い,必要な厚さをもつめっきが施されていなければな
らない。
9.3
操作機構
9.3.1
引外し自由
遮断器は,a)及びb)のような引外し動作を優先とし,ポンピング動作を防止ししなければならない。
a) 引外し動作の優先 閉路指令中であっても,その遮断器を引き外すことができなければならない。
なお,遮断器の構造によっては,一旦閉路動作を完了してから開路動作を行う場合もある。
b) ポンピング動作の防止 開路動作完了後において,なおも閉路指令が与えられている場合,再び閉路
動作を行わず,一度この閉路指令を解いた後,再び閉路指令を与えたときに初めて閉路動作が行われ
なければならない。
9.3.2
手動操作方式
操作用ハンドルによって,一人の力で安全かつ容易に閉路できなければならない。
手動引外し用のボタン又はレバーには,その用途を明示しなければならない。
20
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9.3.3
開閉表示
開閉表示は,機械的表示装置に表示しなければならない。この場合,開閉表示の色別は,開は緑,閉は
赤とし,文字を用いる場合,開は“切”,閉は“入”とする。
9.3.4
補助開閉器
補助開閉器は,長期間その動作及び接触状態が変わらないような構造でなければならない。
各接点は,独立回路とし,遮断器自体の制御に必要な接点以外の予備接点は,a接点2個以上及びb接
点2個以上とする。
予備接点の電気的容量は,次による。
a) 連続通電容量 交流 5 A
b) 開閉容量
直流 100 V 5 A 時定数 50 ms以下
9.3.5
制御配線及び端子接続方法
9.3.5.1
使用電線
制御回路の使用電線には,通常,JIS C 3307,JIS C 3315,JIS C 3316,JIS C 3317若しくはJIS C 3612
に規定する絶縁電線又はこれらと同等以上の性能のものを用いる。断面積は,1.25 mm2以上とする。ただ
し,電流容量,電圧降下などに支障がなく,保護協調がとれる場合,これよりも細い電線を用いてもよい。
9.3.5.2
端子接続方法
配線の端子台を用いる場合の接続部は,所定の記号を記入した接続端子台で,外部ケーブルと接続でき
る構造でなければならない。
なお,端子台を用いるものの配線締付ねじは,太さが3.5 mm以上とする。
引出形遮断器の場合には,プラグ構造とする。
9.3.6
制御装置
遮断器操作の制御装置は,その動作の点検が安全かつ容易に行える構造及び配置でなければならない。
9.4
接触子
主接触子は,他力接触方式又はこれと同等の信頼度をもつものとし,発弧部に耐弧材料を用い,容易に
取換え可能な構造でなければならない。ただし,特にアークによって消耗しても,所定の動作及び特性に
影響がないような構造の場合は,この限りでない。
可動接触子は,投入又は遮断動作時に有害な跳躍現象があってはならない。
9.5
主回路端子取付部及び接地線取付部
9.5.1
主回路端子取付部
主回路端子を取り付ける場合の取付部の穴数及び寸法は,表17及び図6による。
表17−主回路端子取付部の穴数及び使用ボルトの呼び
定格電流
A
穴数
使用ボルトの呼び
400
1又は2
M10又はM12
600
1又は2
M12
21
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単位 mm
図6−主回路端子取付部の寸法
9.5.2
接地線取付部
遮断器には,直径が2.6 mm以上の接地線を確実に取り付けることができる接地線取付部を設けなけれ
ばならない。
引出形遮断器には,直径が2.6 mm以上の接地線と同等以上の電気的特性をもつしゅう(摺)動接触部
又は接地端子取付部を設けなければならない。
10 試験方法
10.1 一般
各種試験は,10.2〜10.8による。詳細な試験方法については,関連規格を適用してもよい。
10.2 構造試験
遮断器の構造試験は,箇条9及び箇条13に規定する要求事項に適合しなければならない。
10.3 主回路抵抗測定試験
主回路抵抗測定試験は,直流10 A以上を通電し,直流電圧降下法で主回路端子間の抵抗を測定する。
10.4 開閉試験
10.4.1 一般
開閉試験は,a)〜g)の試験を含み,これらの試験の一部又は全部を同時に行ってもよい。
a) 閉路操作試験
b) 引外し操作試験
c) 引外し自由試験(CO動作)
d) 復帰試験
e) 開閉特性試験
f)
連続開閉試験
g) 手動開閉試験
開閉試験は,現場使用状態になるべく近い状態で,遮断器に電流を流さず,また,電圧も加えない状態
で行う。
10.4.2 閉路操作試験
電気操作の遮断器の閉路操作試験は,表10に規定する変動範囲で表18に規定する組合せによって閉路
操作を行い,動作状態を試験する。その際,操作装置に供給される電流を測定する。
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表18−操作電圧及び制御電圧の組合せ
操作電圧
組合せ
制御電圧
最高値
最高値
定格値
定格値
最低値
最低値
10.4.3 引外し操作試験
引外し操作試験は,表11に規定する変動範囲で表18に規定する組合せによって引外し操作を行い,動
作状態を試験する。その際,操作装置に供給される電流を測定する。
過電流引外しの遮断器は,事前に表8に規定する電流が動作前の励磁コイルに流れるように設定してお
き,分流回路を開放して引外し操作を行う。
コンデンサ引外しの遮断器は,6.12に規定する定格値,並びに表11に規定する変動範囲の上限値及び下
限値のそれぞれについてコンデンサを充電後,その電源を切り離し,30秒を経過した後引外し操作を行う。
10.4.4 引外し自由試験(CO動作)
引外し自由試験は,表12に規定する変動範囲で,表18に規定する組合せによって操作を行い,動作状
態を試験する。
なお,過電流引外しの遮断器は,6.9に規定する値の300 %の電流を主接触子によって引外しコイルに通
電し,その値で引外し自由操作を行う。
コンデンサ引外しの遮断器は,6.12に規定する定格値,並びに表11に規定する変動範囲の上限値及び下
限値のそれぞれについてコンデンサを充電後,その電源を切り離し,30秒を経過した後引外し自由操作を
行う。
不足電圧引外しの遮断器は,主接触子によって開路制御電圧をゼロにして引外し自由操作を行う。
10.4.5 復帰試験
不足電圧引外し装置の復帰試験は,閉路の状態から電圧を徐々に上昇させ,不足電圧引外し装置が復帰
する電圧を測定する。
10.4.6 開閉特性試験
開閉特性試験は,操作電圧又は制御電圧の定格値及び許容変動範囲の最高値・最低値で行い,各組合せ
(表18参照)において開極時間(s又はms),閉極時間(s又はms),動作特性曲線(時間はs又はms,
移動距離は全移動距離に対する%),平均開閉速度(m/s)及び初開離速度(m/s)を測定する。ただし,動
作特性曲線を測定しにくいため,他の測定諸量によって遮断器の機能が推定できる場合は,動作特性曲線
の測定は省略することができる。
連動動作を行う断路部などをもつものについては,各開閉部の動作の時間関係を明確にしなければなら
ない。
10.4.7 連続開閉試験
連続開閉試験は,表19の組合せの下で,手動ばね操作の遮断器は1 000回,電動ばね操作及びソレノイ
ド操作の遮断器は2 000回の開閉を行い,各部の異常の有無を試験する。
23
C 4603:2019
表19−連続開閉試験条件
単位 回
操作方式
操作電圧及び
閉路制御電圧
開路制御
電圧a)
試験動作
開閉回数
形式試験
受渡試験
手動ばね操作
手動
手動
C−t−O−t
500
−
定格値
C−t−O−t
500
20
電動ばね操作
ソレノイド操作
最低値
最低値
C−t−O−t
500
−
定格値
定格値
C−t−O−t
500
20
最高値
最高値
C−t−O−t
500
−
定格値
定格値
CO−t
500
−
注記 C :閉路動作
O :開路動作
CO :閉路後直ちに開路する動作
t :動作間隔(製造業者が明示する時間)
注a) 不足電圧引外しの場合は,定格値からゼロにして,過電流引外しの場合は,定格開
路制御電流値の300 %で引外し操作を行うものとする。
10.4.8 手動開閉試験
手動で開閉できる遮断器は,一人の力で開閉を行い,動作状態を試験する。
10.5 温度上昇試験
温度上昇試験は,遮断器本体の温度上昇試験と操作装置及び制御装置の温度上昇試験とからなり,風の
影響がない周囲温度が40 ℃以下の場所で行う。温度上昇試験のとき主導電部に接続する外部導体は,端
子から1 m以内の各部の温度上昇と端子の温度上昇との差が5 K以内のものとする。
周囲温度の決定は,次による。
供試遮断器の周囲において,高さが1 m,距離が1 m〜2 mの範囲に,3か所以上に温度計を約0.5 Lの
油に浸しておき,この温度計の読みの平均値を周囲温度とする。
なお,温度上昇試験中,周囲温度に変化がある場合には,全試験期間の最後の1/4の期間における温度
の平均値をもって周囲温度とする。
温度の測定は,温度計法によるものとし,ガラス製棒状温度計,指示熱電温度計,指示抵抗温度計など
のいずれかの温度計の検出部を取り付けることができる部分で,最高温度と推定される箇所の面に接触さ
せる。温度計の検出部は,適量のパテなどで包むことが必要である。
遮断器本体,操作装置及び制御装置の温度上昇試験は,a)及びb)のとおり行う。
a) 遮断器本体の温度上昇試験 遮断器本体の温度上昇試験は,三相又は単相で三極直列にし,供試遮断
器に通じる電流及び周波数は,その定格値を下回ってはならない。
温度上昇は,最終の安定温度を確認できるよう十分な時間をかけて測定するが,実際上,1時間に
つき1 Kを超える変化が認められない場合は,この温度を最終温度とする。
b) 操作装置及び制御装置の温度上昇試験 操作装置及び制御装置の温度上昇試験は,その標準値で行い,
交流の場合の周波数は,その定格周波数で行う。連続的に電圧が印加されるものでは,最終温度上昇
を確定できるまで続ける。
閉路操作装置,引外し装置など閉路及び引外し動作中だけ電流が流れる回路に対しては,10秒間隔
で,10回の開閉動作を行った後の温度上昇値を測定する。
なお,過電流引外しにおける瞬時励磁方式の遮断器は,6.9に規定する値の300 %の電流で操作後に
温度を測定する。
24
C 4603:2019
10秒間隔での操作が困難な場合は,その遮断器が動作し得る最短の時間間隔で開閉動作を行うもの
とする。
10.6 耐電圧試験
10.6.1 一般
耐電圧試験は,商用周波耐電圧試験と雷インパルス耐電圧試験とからなり,供試遮断器を可能な限り使
用状態に近い状態に据え付け,10.6.2〜10.6.4によって行う。
10.6.2 主回路の商用周波耐電圧試験
主回路の商用周波耐電圧試験は,次による。
a) 電圧印加方法 電圧印加方法は,図7による。
b) 印加時間 乾燥試験の場合は,まず試験電圧より十分低い電圧を加え,さらに,試験電圧まで電圧計
にそのときどきの電圧を表示され得る範囲でできるだけ速く上昇させ,試験電圧に達した後1分間連
続印加する。
印加時間経過後は,できるだけ速やかに電圧を降下させる。
c) 試験電圧 試験電圧は,表3に規定する定格耐電圧の値とする。
d) 試験電圧の波形及び周波数 試験電圧の波形は,可能な限り正弦波とし,周波数は50 Hz又は60 Hz
のいずれでもよい。
なお,試験周波数は45 Hz〜65 Hzとする。
試験No.
遮断器の状態
印加端子
接地端子
1
閉
Aa
BCbcF
2
閉
Bb
ACacF
3
閉
Cc
ABabF
4
開
A
BCabcF
5
開
B
ACabcF
6
開
C
ABabcF
7
開
a
ABCbcF
8
開
b
ABCacF
9
開
c
ABCabF
遮断器の形状によって,a)〜c)のように試験を省略できる。
a) 各極が独立し,相間絶縁距離が十分に確保できるものについ
ては,1極だけの試験でよい。
b) 中心の極に対して両側の極が対称に配置されているものに
ついては,No.3,No.6及びNo.9の試験を省略してもよい。
c) 開路状態にある遮断器の形状が両側端子に関して対称な場
合は,No.7,No.8及びNo.9の試験を省略してもよい。
図7−電圧印加方法
25
C 4603:2019
10.6.3 主回路の雷インパルス耐電圧試験
主回路の雷インパルス耐電圧試験は,次による。
a) 電圧印加方法 電圧印加方法は,図7による。
b) 試験電圧 試験電圧は,表3に規定する定格耐電圧の値による。
c) 試験電圧の波形及び試験回数 試験電圧の波形は,標準波形±1.2/50 μs(波形の裕度は,波頭長で±
30 %,波尾長で±20 %とする。)とし,試験回数は,正負極性別に各3回とする。
10.6.4 制御回路,操作回路及び補助回路の耐電圧試験
商用周波電圧は対地に2 kV,1分間を,雷インパルス電圧は対地に7 kV,電気回路相互間,接点極間及
びコイル端子間に3 kV,正負各3回を印加する。ただし,電動機,電子部品など個別規格でこれらの電圧
より低い試験電圧が規定されているものについては,それぞれの規格によるものとする。
供試電気回路が複雑で多岐にわたり試験の実施が困難な場合には,電気回路相互間,接点極間及びコイ
ル端子間の試験は,受渡当事者間の協定によって省略してもよい。
10.7 短時間耐電流試験
短時間耐電流試験は,供試遮断器を完全に組み立てて,可能な限り実際に近い状態に据え付け,a)及び
b)によって行い,異常の有無を試験する。
a) 遮断器を閉路状態にして,三相又は隣接する極を直列にして単相で,その遮断器の定格短時間耐電流
以上の試験電流を1秒間通電する。
b) 試験電流値は,附属書Aに規定する方法で求める。
三相試験の場合は,3相の電流平均が表4に規定する定格短時間耐電流以上でなければならない。その
電流は,通電の最初の周波において,その定格値(実効値)の2.5倍以上の波高値をもつものでなければ
ならない。
なお,試験電流の周波数は,45 Hz〜65 Hzの範囲内とする。
試験設備の特性上短絡電流の減衰が大きく,最大波高値を規定値以上にしない限り規定のI2T(I:定格
短時間耐電流,T:通電時間)が守れない場合,波高値を満足し,通電時間を延ばしてI2Tを満足させても
よい。逆に,通電時間を短くし,波高値を規定値以上とすることでI2Tを満足させてもよい。
また,試験設備の都合から,波高値に対する試験と定常値(定格値)に対する試験とを分けてもよい。
10.8 短絡試験
短絡試験は,供試遮断器を完全に組み立てて,可能な限り実際の使用状態に近い据付け状態で,架台,
タンクなど接地して用いる部分には接地を施し,電源側を非接地,短絡点を接地して表20に規定する条
件によって行い,異常の有無を試験する。試験回路の例を図8に示す。
26
C 4603:2019
表20−遮断試験条件
項目
条件
給与電圧
給与電圧は,閉路直前に供試遮断器に印加されている相間電圧を実効値で表し,その電圧を記録
から求める。三相試験における不平衡率は,5 %以下とする。投入試験における給与電圧は,定格
電圧の100 %〜110 %,三相遮断器の単相試験では,定格電圧の58 %〜64 %とする。
なお,三相試験における不平衡率は,附属書Bに規定する方法によって求める。
過渡回復電圧
附属書Cに規定する方法によって求めた過渡回復電圧の包絡線0ACは,次の図の0A0C0を下回っ
てはならない。
商用周波回復
電圧
商用周波回復電圧は,次に規定する値が定格電圧の90 %以上であり,その持続時間は,5サイク
ル以上とする。
a) 三相試験では,附属書Dに規定する方法によって求めた値。
b) 単相試験では,附属書Dに規定する方法によって求めた値に32を乗じて算出した値。
短絡力率
短絡力率は,附属書Eに規定する方法によって求めたとき,0.15以下とする。
なお,三相試験の場合,各相の力率は,平均値から25 %以上異なってはならない。
試験周波数
試験周波数は,附属書Fに規定する方法によって求める。試験周波数は,45 Hz〜65 Hzの範囲と
する。
なお,三相試験の場合は,最初に遮断された相について求める。
操作制御条件
操作電圧は最低値,制御電圧は定格値で行う。操作電圧及び制御電圧が共通の場合は,最低値で
行う。ただし,遮断性能に影響を与えないことが明らかな場合は,試験の効率を考慮し,制御電
圧は,最高電圧で実施してもよい。
試験動作責務
試験動作責務は,表21による。ただし,アーク時間が短い遮断器は,附属書Hによる。
なお,試験動作責務のT10,T30,T60及びT100sにおける百分率直流分は,20 %以下とする。
試験動作責務のT100aは,3相中1相以上の直流分が8.2 e)で求めた値以上でなければならない。
遮断電流及び
投入電流の減
衰時定数
附属書Gに規定する方法によって求めたとき,対称遮断電流の減衰時定数は0.5秒以上,投入電
流の減衰時定数は0.1秒以上とする。
なお,固有回路の[アークによる変わい(歪)などを受けない]対称遮断電流の最終半波の波
高値は,規定値の90 %以上とする。三相試験の不平衡率は,通常,10 %以下とする。
図8−遮断試験回路例
記号の説明
uc :波高値
t :波高時間
27
C 4603:2019
表21−試験動作責務
試験動作責務
試験電流
試験動作
T10
定格電圧で定格遮断電流の8 %〜12 %
O−t1−O−t3−O又はO−t0−O
T30
定格電圧で定格遮断電流の24 %〜36 %
O−t1−O−t3−O又はO−t0−O
T60
定格電圧で定格遮断電流の54 %〜66 %
O−t1−O−t3−O又はO−t0−O
T100s
定格電圧で定格遮断電流の100 %〜105 %及び定格投
入電流の100 %〜110 %
O−t1−CO−t3−CO又はCO−t0−CO
T100a
定格電圧で定格遮断電流の90 %〜110 %で百分率直流
分が8.2 e)で求めた値以上
O−O−O又はO−O
注記
O :開路動作
CO :閉路後直ちに開路する動作
t0,t1,t3 :動作間隔
t0=15秒以下
t1=1分以下
t3=3分以下
試験設備の都合によって規定の条件での,表21による試験動作責務のT100sの遂行が困難な場合には,
試験を次のようにa)とb)とに分けて行ってもよい。
a) 試験動作責務のT100s(a)投入試験
O*−t1−CO*−t3−CO*(O−t1−CO−t3−COに対して)
又は
CO*−t0−CO*(CO−t0−COに対して)
b) 試験動作責務のT100s(b)遮断試験
O−t1−C*O−t3−C*O(O−t1−CO−t3−COに対して)
又は
C*O−t0−C*O(CO−t0−COに対して)
ここで,C*及びO*は,試験設備上可能な限り規定値に近い条件で投入及び遮断を行うものとする。こ
の場合,試験動作責務のT100s(a)とT100s(b)との間で補修取換えを行ってもよい。
試験動作責務のT10,T30,T60及びT100sは,全ての遮断器に適用する。また,8.2 e)によって求めた
百分率直流分が20 %を超えるものについては,試験動作責務のT100aも適用する。
11 試験
11.1 形式試験
形式試験は,箇条7,箇条9及び箇条13に適合しなければならない。
適否は,一つの形式に対して,a)〜g)の項目の試験を箇条10に従って行い判定する。
a) 構造
b) 主回路抵抗測定
c) 開閉
d) 温度上昇
e) 耐電圧
f)
短時間耐電流
g) 短絡
28
C 4603:2019
11.2 受渡試験
受渡試験は,箇条7,箇条9及び箇条13に適合しなければならない。ただし,受渡当事者間の協定によ
って,試験項目及び内容を省略してもよい。
適否は,a)〜d)の項目の試験を箇条10に従って行い判定する。
a) 構造
b) 主回路抵抗測定
c) 開閉(定格値に限る。)
d) 耐電圧(乾燥状態での商用周波耐電圧に限る。)
ただし,c)については,動作特性曲線の測定は行わない。
12 製品の呼び方
製品の呼び方は,名称又は種類,操作方式,定格電圧,定格電流及び定格遮断電流による。
例 真空遮断器 電動ばね操作 7.2 kV 600 A 定格遮断電流 12.5 kA
13 表示
遮断器には,見やすい位置にa)〜u)の事項を容易に消えない方法で表示しなければならない。
a) 名称又は種類(例えば,ガス遮断器,真空遮断器など。)
b) 形式(製造業者が定める形式)
c) 定格電圧(kV又はV)
d) 定格雷インパルス耐電圧(kV)
e) 定格商用周波耐電圧(kV)
f)
定格電流(A)
g) 定格周波数(Hz)1)
h) 定格遮断電流(kA)
i)
定格短時間耐電流(kA)1)
j)
基準遮断時間又は定格遮断時間(サイクル又は〜)
k) 定格操作電圧(V)及び交直流の別[交流の場合は,周波数(Hz)を記載する。]
l)
定格閉路制御電圧(V)及び交直流の別[交流の場合は,周波数(Hz)を記載する。]2)
m) 定格開路制御電流(A)又は定格開路制御電圧(V)2)
n) 基準ガス圧力又は定格ガス圧力(MPa)
o) 標準動作責務1)
p) 規格番号1)
q) 総質量(kg)
r) ガス量(L又はkg)
s)
製造番号
t)
製造年
u) 製造業者名又はその略号
注1) 受渡当事者間の協定によって省略してもよい。
2) 定格閉路制御電圧(V)及び定格開路制御電圧(V)が同一値の場合は,定格制御電圧(V)
と表示してもよい。
29
C 4603:2019
附属書A
(規定)
短時間耐電流決定方法
図A.1は,短時間耐電流試験において供試遮断器に通電した電流のオシログラムである。電流の包絡線
AA'及びBB'間の縦軸に平行な距離の2等分線CC'を定める。
時間軸上にOTが1秒のT点をとり,OTを10等分し,各分点0,1,…,9,Tに縦軸に平行な直線を引
き,曲線AA'及びCC'の交点E0,E1,…,ET及びF0,F1,…,FTを定める。各分点0,1,…,Tにおける
電流の交流分振幅をX,X1,…,Xτとする。ただし,X0,X1及びXτは,次の式による。
τ
τ
τ
E
F
X
E
F
X
E
F
X
=
=
=
1
1
1
0
0
0
さらに,Z0,Z1及びZτは,次の式による。
2
2
2
1
1
0
0
τ
τX
Z
X
Z
X
Z
=
=
=
したがって,短時間耐電流(実効値)は,次の式による。
(
)(
)
[
]
2
2
8
2
6
2
4
2
2
2
9
2
7
2
5
2
3
2
1
2
0
2
4
30
1
τ
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
記号の説明
UU' :短時間耐電流通電開始瞬時
QQ' :短時間耐電流遮断瞬時
t :短時間耐電流通電時間
図A.1−電流のオシログラム
30
C 4603:2019
附属書B
(規定)
遮断電流及び給与電圧の不平衡率決定方法
各相の遮断電流I1,I2及びI3又は各相の給与電圧(これは線間電圧値でも相電圧値でもよい。)V1,V2
及びV3は,遮断電流又は給与電圧を記録したオシログラムによって定める(図B.1参照)。
図B.2に示すようにI1,I2及びI3,又はV1,V2及びV3の大きさを三辺とする三角形ABCを描く。
=
=
=
=
=
=
3
2
1
3
2
1
V
CA
V
BC
V
AB
I
CA
I
BC
I
AB
又は
ABの中点MとCとを結ぶGM=CB/3にとれば,GはΔABCの重心となる。Gを中心としCGを左右に
各120°ずつ回転したものを,それぞれGD及びGEとする場合,次による。
GD=正相分
GE=逆相分
したがって,不平衡率は,次の式によって求める。
不平衡率(%)=
100
×
GD
GE
記号の説明
SS': 短絡瞬時
PP': 発弧瞬時
i: 遮断電流
v: 給与電圧
図B.1−遮断電流又は給与電圧のオシログラム
31
C 4603:2019
図B.2−不平衡率決定方法
32
C 4603:2019
附属書C
(規定)
試験回路の過渡回復電圧規約値の決定方法
図C.1は,多重周波の初期波高値が過渡回復電圧波高値となる場合を含む。また,図C.1は,過渡回復
電圧のオシログラムである。
波高値
:u'c(kV)
規約波高時間 :t'3(μs)
規約上昇率
:u'c/t'3(kV/μs)(GV/s)
周波数
:103/2t''3(kHz)
t''3の単位
:μs
なお,過渡回復電圧波形は,線分EFと交差しないことが望ましい。
記号の説明
0A' :原点から第1波の波高部に引いた接線
A'C' :波高点A''において時間軸に平行に引いた直線
u'c :点A'の電圧座標
t'3 :点A'の時間座標
t''3 :点A''の時間座標
E
0 :遅れ時間(表5の値)
EF :定格過渡回復電圧上昇率と等しい傾斜をもつ線分
E'F' :EFに平行で,波形に接する部分
0E' :遅れ時間
u' :点FF'の電圧座標=31u1
ただし,u1 :定格電圧×K1×2
K :三相試験の場合は3
単相試験の場合は32
図C.1−過渡回復電圧のオシログラム
33
C 4603:2019
附属書D
(規定)
商用周波回復電圧の決定方法
D.1 一般
商用周波回復電圧は,全ての極が消弧した瞬時から1/2f秒〜1/f秒(ただし,fは商用周波回復電圧の周
波数)の間で,図D.1又は図D.2に示す方法で求める。
D.2 三相試験の場合
三相試験の場合,商用周波回復電圧は,次による。
00':消弧瞬時 G1G1':00'から1/2f秒の瞬時 G2G2':00'から1/f秒の瞬時
ただし,f:商用周波回復電圧の周波数
2
2
1
V:a相の相電圧,
2
2
2
V
:b相の相電圧,
2
2
3
V
:c相の相電圧
a相,b相及びc相の平均が
+
+
2
2
2
2
2
2
3
1
3
2
1
V
V
V
の場合,商用周波回復電圧は,次の式によって求める。
商用周波回復電圧=
(
)
3
2
1
3
2
1
204
.0
3
2
2
2
2
2
2
3
1
V
V
V
V
V
V
+
+
=
×
+
+
また,
2
2
,
2
2
,
2
2
3
2
1
L
L
L
V
V
V
を線間電圧値とする場合,商用周波回復電圧は,次の式によって求める。
商用周波回復電圧=
(
)
L
L
L
L
L
L
V
V
V
V
V
V
3
2
1
3
2
1
0.118
2
2
2
2
2
2
3
1
+
+
=
+
+
34
C 4603:2019
図D.1−商用周波回復電圧のオシログラム(三相試験の場合)
D.3 単相試験の場合
単相試験の場合,商用周波回復電圧は,次による。
L
L
V
V
354
.0
2
2
1
=
×
ここに,VL/2は,消弧瞬時から1/2f秒及び1/f秒(ただし,fは商用周波回復電圧の周波数)の間におけ
る商用周波回復電圧(線間電圧値)の振幅である。
記号の説明
V :商用周波回復電圧(線間値)
QQ' :消弧瞬時
図D.2−商用周波回復電圧のオシログラム(単相試験の場合)
35
C 4603:2019
附属書E
(規定)
短絡力率の決定方法
短絡力率は,次の式によって求める。
短絡力率=
−
R
X
1
tan
cos
ここに,X及びRは,遮断点から見た試験回路の試験周波数に対する1相のリアクタンス及び抵抗であ
る。
Xは,次の近似式によって定める。
2
2
R
Z
X
−
=
ここに,Rは直流で測定した試験回路の抵抗である。その回路に変圧器を含む場合は,その変圧器の一
次及び二次回路の抵抗をそれぞれR1及びR2,また,変圧比をaとすると,次の式で求める。
R=R2+a2R1
また,Zは給与電圧,商用周波回復電圧及び遮断電流を記録したオシログラムから,次の式によって定
められたインピーダンスである。
W
U
Z
3
=
(給与電圧及び商用周波回復電圧が線間電圧値の場合)
W
U
Z=
(給与電圧及び商用周波回復電圧が相電圧値の場合)
ここに,W及びUは,図E.1に示す値である。
図E.1においてV1,V及びiは,それぞれ任意の1相における給与電圧,商用周波回復電圧及び遮断電
流である。給与電圧及び商用周波回復電圧波の包絡線と,投入瞬時及び消弧瞬時における縦軸との交点を
それぞれE,F及びE',F'とし,直線EE'及びFF'が発弧瞬時において縦軸を切り取る長さをUとする。
また,短絡電流波形の包絡線AA'及びBB'が同じ発弧瞬時において縦軸を切り取る長さをWとする。
上記の方法によって求められない場合には,次の方法によって求めてもよい。
図E.1に示す遮断電流を記録したオシログラムにおいて,遮断電流の直流分idが次の式の時間的変化を
取るものとみなし,その減衰時定数Tを定める。
=
T
t
I
i
−
exp
d
d
ここに,Idは,直流分idの投入瞬時における値である。
36
C 4603:2019
記号の説明
AA'
BB' :電流波の包絡線
CC' :AA'及びBB'間の縦軸に平行な距離の二等分線
MM' :投入瞬時
PP' :発弧瞬時
QQ' :消弧瞬時
V1 :給与電圧
i :遮断電流
id :遮断電流の直流分
V :商用周波回復電圧
Id :遮断電流の直流分の初期値
図E.1−遮断電流のオシログラム
そのとき,Tは次による。
R
L
T=
したがって,試験周波数をfとする場合,短絡力率は次による。
短絡力率=
R
πfL
2
tan
cos
1
−
図E.1において,短絡電流波形の包絡線AA'及びBB'間の縦軸に平行な距離の二等分線をCC'とする場合,
CC'は直流分idを示し,その投入瞬時において縦軸との交点をCとする場合,0'Cは直流分の投入瞬時の値
Idである。
V1
0'
37
C 4603:2019
附属書F
(規定)
試験周波数決定方法
図F.1は,遮断電流を記録したオシログラムである。電流波形の包絡線AA'とBB'との間の縦軸に平行な
距離の二等分線CC'を定める。発弧前において電流波形と曲線CC'との交点D',発弧後第2番目の交点を
E'とし,D'及びE'から時間軸に下ろした垂線の足をそれぞれD及びEとする場合,発弧前後の遮断電流の
周期(s)はDEによって与えられるため,試験周波数は,次の式によって求められる。
試験周波数(Hz)=DE
1
記号の説明
PP': 発弧瞬時
SS': 短絡瞬時
i: 遮断電流
図F.1−遮断電流のオシログラム
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C 4603:2019
附属書G
(規定)
遮断電流及び投入電流の減衰時定数決定方法
図G.1は,短絡試験において短絡電流を記録したオシログラムである。
電流波形の包絡線AA'と,包絡線AA'及びBB'間の二等分線CC'との間の縦軸に平行な距離I1,I2,…,In
から短絡電流の永久値Ipを差し引いたものを図G.1の(2)に示すように,時間軸(秒単位)上の各対応する
位置に移し,その頂点を連ねた曲線DD'を定めた場合,曲線DD'は短絡電流の過渡交流分の包絡線となる。
短絡試験における短絡持続の時間が短く,上記のオシログラムから短絡電流の永久値Ipを正確に決定でき
ない場合には,その短絡試験における状態と同一とみなすことのできる短絡状態の下に,特に短絡持続の
時間を延ばして短絡電流オシログラムを記録し,そのオシログラムから永久値Ipを決定する。
次に,発弧瞬時において,曲線DD'の縦軸に平行な高さE
E′上に“
E
E
EF
′
368
.0
=
”となるF点をとり,
Fから時間軸に平行な直線FGを引き,曲線DD'との交点Gを定めた場合,遮断電流減衰時定数は,次に
よる。
遮断電流減衰時定数(秒)=FG
また,投入瞬時において曲線DD'の縦軸に平行な高さH
H′上に“
H
H
HJ
′
368
.0
=
”となるJ点をとり,J
点から時間軸に平行な直線JKを引き,曲線DD'との交点Kを定めた場合,投入電流減衰時定数は,次に
よる。
投入電流減衰時定数(秒)=JK
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C 4603:2019
記号の説明
i :短絡電流
AA'
BB' :電流波の包絡線
CC' :AA'及びBB'間の縦軸に平行な距離の二等分線
MM' :投入瞬時
QQ' :消弧瞬時
PP' :発弧瞬時
図G.1−短絡電流のオシログラム
Q
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C 4603:2019
附属書H
(規定)
アーク時間が短い遮断器の短絡試験
H.1 一般
アーク時間が短い遮断器では,同じ回路条件でも開極位相によって過酷さに大きな差があることがある。
したがって,第1遮断相のアーク時間が1サイクル以内の遮断器の試験は,H.2及びH.3によって三相試
験を行うものとする。表21による試験動作責務のT100aの試験は,標準動作責務とは無関係に3回の遮
断による。
H.2 試験動作責務のT10,T30,T60,T100s及びT100s(b)
試験動作責務の開路動作ごとに指令の位相を40°ずつ前へ進める。
H.3 試験動作責務のT100a
短絡位相の制御は,開極瞬時に規定の直流分が各相に順々に現れるように,試験ごとに60°ずつ移動さ
せる。さらに,試験中に1回は一つの相で第1遮断相,規定の直流分及び大ループの中で可能な限り長い
アーク時間の3条件が重なるように行う。消弧は,大ループの次の小ループの後になってもよい。
実際の手順は,次による。
第1回目の試験では,短絡位相及び開極位相を調整し,a)及びb)による。
a) 開極時に1相に規定の直流分が現れる。
b) 消弧がその相で行われ,第1遮断相になる場合は大ループでの可能な限り長アーク時間の後に,第3
遮断相になる場合は小ループに続く大ループでの可能な限り長いアーク時間の後に行う。
第2回目の試験では,短絡位相は第1回目より60°進め,開極位相は第1回目の試験で第1遮断相が大
ループ後の消弧である場合は130°(第1回目より)進め,その他の場合で第1回目が有効な場合は25°
進める。
第3回目の試験では,短絡位相は更に60°進め,開極位相は第2回目の試験で第1遮断相が大ループ後
の消弧である場合は更に180°,その他の場合で第2回目が有効な場合は25°進める。
なお,各試験動作責務の後に初期の状態に戻すために,製造業者の指定に従って,例えば,a)〜c)のよ
うな補修を行ってもよい。
a) アーク接触子などの交換。
b) 消弧媒体のろ(濾)過,更新及び補充。
c) アーク生成物の除去。
参考文献 JEC-2300 交流遮断器
IEC 62271-100,High-voltage switchgear and controlgear−Part 100: Alternating-current
circuit-breakers