PAS（気中負荷開閉器）のSOG機能について学び始めると、「短絡電流を検出した後、実際にはどのように遮断しているのか？」という疑問を持つ人は多いです。高圧受電設備では、事故時に迅速かつ安全に回路を切り離す必要があり、PASとSOGはその重要な役割を担っています。この記事では、PASの基本構造からSOG機能の動作原理、短絡時の遮断メカニズムまでを実務目線で整理して解説します。
PASとは何か
PASとは「Pole Air Switch（柱上気中開閉器）」の略で、高圧配電線路に設置される開閉器です。
主に以下の用途で使用されます。
- 高圧需要家の事故区間切り離し
- 保守時の開閉操作
- 波及事故防止
特にキュービクル受電設備では、電力会社との責任分界点付近に設置されるケースが一般的です。
SOG機能とは何か
SOGとは一般的に「地絡・過電流継電器機能付きPAS」を指します。
つまり、PAS単体では単なる開閉器ですが、SOG制御装置と組み合わせることで、事故電流を検出して自動開放できるようになります。
代表的な検出対象は以下です。
| 検出内容 | 意味 |
|---|---|
| 地絡電流 | 地面への漏電 |
| 短絡電流 | 相間短絡などの大電流 |
| 過電流 | 許容以上の電流 |
この検出を行うのがSOG制御装置です。
短絡電流はどのように検出するのか
PAS本体の近くにはCT（変流器）が設置されています。
CTは高圧回路の大電流を測定可能な小電流へ変換する装置です。
短絡事故が発生すると、通常より非常に大きな電流が流れます。
SOG制御装置はCTからの信号を常時監視しており、設定値を超えると「事故発生」と判断します。
つまり、SOGは電流値の異常を検知して遮断命令を出しているのです。
短絡検出後、どのように遮断するのか
ここが最も重要なポイントです。
PAS自体はVCB（真空遮断器）のように強力な短絡遮断能力を持つわけではありません。
実際には、SOG制御装置が「開放指令」を出し、PAS内部の開放機構を動作させます。
①事故電流を検出
CTが異常電流を検出し、SOG制御装置へ送信します。
②トリップ信号発生
設定時間・設定値を超えると、SOGがトリップ信号を生成します。
③トリップコイル励磁
PAS内部のトリップコイルへ電流が流れます。
これによってラッチ機構が解除されます。
④スプリング機構で開放
内部に蓄勢されていたスプリングエネルギーによって接点が高速開放されます。
この高速動作によりアーク継続時間を短くしています。
PAS内部の遮断構造
PAS内部には主接点と消弧機構があります。
接点を開く際、高圧回路ではアーク（放電）が発生します。
このアークを適切に消さなければ、回路が切れません。
そのためPASでは、
- 気中絶縁
- アークホーン
- 高速開極
などを利用してアークを消弧します。
ただし、本格的な大容量短絡遮断はOCRや上位遮断器との協調で行う場合も多く、PAS単独ですべての短絡電流を直接遮断するとは限りません。
なぜ高速開放が必要なのか
短絡電流は非常に危険です。
例えば、
- 母線焼損
- 変圧器損傷
- ケーブル溶断
- アーク爆発
などにつながる可能性があります。
そのため、事故発生後できるだけ短時間で回路を切り離す必要があります。
SOG付きPASでは、この初動を自動で行えることが大きな利点です。
OCRやGRとの違い
高圧受電設備では、OCR（過電流継電器）やGR（地絡継電器）も使用されます。
| 装置 | 主な役割 |
|---|---|
| SOG | PAS制御・事故検出 |
| OCR | 過電流保護 |
| GR | 地絡保護 |
| VCB | 本格的遮断 |
設備によっては、これらを協調動作させています。
現場で重要になる「保護協調」
実務では「どの装置が先に動くか」が非常に重要です。
例えば需要家事故で電力会社側まで停電すると、波及事故になります。
そのため、需要家側PASが先に開放されるよう時限設定や整定値を調整します。
これを「保護協調」と呼びます。
電験三種や高圧設備管理では頻出テーマでもあります。
まとめ
PASのSOG機能は、CTで短絡電流や地絡電流を検出し、SOG制御装置が異常を判断してトリップ信号を発生させる仕組みです。
その後、
- トリップコイル励磁
- ラッチ解除
- スプリング開放
- 接点高速開極
という流れで遮断動作を行います。
高圧受電設備では、PASとSOGは波及事故防止の重要設備であり、OCRやVCBとの協調動作も含めて理解すると全体像がつかみやすくなります。
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