高圧がいしと低圧がいしの使い方の違い

高電圧絶縁体と低電圧絶縁体は、現代の電気システムにおいて不可欠な 2 つのコンポーネントです。どちらのタイプも不要な電流の流れを防止し、機器を保護する役割を果たしますが、まったく異なる電圧環境で機能します。高電圧絶縁体と低電圧絶縁体の違いを理解することは、安全で効率的な送配電ネットワークを設計するための鍵となります。

このガイドでは、これらの絶縁体が材料、設計、設置、実際の用途においてどのように異なるかを正確に説明し、電気設定に適切なものを選択できるようにします。

1. 高電圧と 低圧絶縁体 電気システムにおける

初めて電気システムについて学び始めたとき、すべてをスムーズに動作させるために絶縁体がいかに重要であるかに驚きました。電気機器を使わずに電気機器を使おうとすることを想像してみてください。そうですよね?絶縁体は意図しない領域からの電気の流れを防ぎ、電力が必要な場所に安全に伝達されるようにします。あらゆる電気システムにおいて、絶縁体は重要な役割を果たします。ただし、高電圧絶縁体の役割と低電圧絶縁体の役割はまったく同じではありません。

高圧絶縁体

高圧がいしは、送電ネットワークの縁の下の力持ちです。長距離、時には数百マイルにわたって電気を運ぶ送電線に使用されます。長距離に電気を運ぶ高圧送電線を流れる膨大な電流を管理します。

主な役割: 電気が環境に漏洩して混乱や危険を引き起こすのを防ぎます。

主な課題: 極端な電圧レベル (100kV 以上) に耐え、落雷、強風、湿気などの環境要因にさらされる必要があります。

低電圧絶縁体

低圧碍子、ご家庭の電気配線について考えてみましょう。電気を運ぶ導体を互いに、また周囲の構造物から分離するために使用されます。これらは通常、はるかに低い電圧レベル (1000V 未満) で動作する電力システムで使用されます。これらの絶縁体は、家庭、オフィス、中小企業内などの短距離で使用されます。

主な役割: 漏電を防止し、建物内および局所的なエリア内での配電の安全を確保します。

主な課題: 電力をより小規模で要求の少ないシステムに維持する必要があります。
どちらのタイプも不可欠ですが、電気システムにおける役割は明らかに異なります。高電圧絶縁体は、はるかに重大な電気的ストレスに対処する必要があるのに対し、低電圧絶縁体は、より小規模で複雑でないネットワーク内の安全性に重点を置いています。

2. 高電圧絶縁体と低電圧絶縁体の材料と構造の主な違い

絶縁体の役割が分かったところで、次はどのように作られているのかを見ていきましょう。高電圧および低電圧の絶縁体は、それぞれの課題に対処するために、異なる材料と設計で構築される必要があります。
高圧絶縁体

材料： これらの絶縁体は通常、高電圧電流の巨大なストレスに耐えることができるセラミック、ガラス、または複合材料で作られています。

工事： 多くの場合、設計には表面積を増やすために複数のディスクまたはシェッド (送電線でよく見られる円錐状の構造) が含まれており、電気アークが絶縁体とタワーの間を飛び越えるのを防ぎます。

デザイン上の特徴: 高電圧絶縁体は、極端な気象条件下での耐久性を考慮して構築されており、摩耗、湿気、紫外線による損傷に対する耐性がさらに強化されています。

低電圧絶縁体

材料： 低電圧絶縁体は通常、プラスチック、磁器、ゴムなどのそれほど堅牢ではない材料で作られていますが、それでも効果はありますが、安価です。

工事： これらの絶縁体はより小型でシンプルで、通常は小型の電力線や電気製品にしっかりとフィットするように設計された単一部品です。

デザイン上の特徴: これらは、多くの場合、家庭や工場などの管理された環境で、電気を狭いスペースに閉じ込めて漏電を防ぐように設計されています。

材料と構造の概要

高電圧絶縁体: セラミック、ガラス、複合材料などの耐久性と耐候性の材料。極端な条件に長期間さらされるように設計されています。

低電圧絶縁体: プラスチックや磁器などのコスト効率の高い材料で、より小さく、それほど過酷ではない環境向けに作られています。

3. 高圧碍子と低圧碍子による設置手順の違い

インシュレーターの取り付けは簡​​単な作業のように聞こえるかもしれませんが、所定の位置にカチッとはめ込むだけというほど簡単ではありません。設置手順は、高圧碍子と低圧碍子とで大きく異なります。違いは主に、プロジェクトの規模と必要な安全レベルによるものです。

高圧絶縁体の設置

頑丈な機器: 高電圧絶縁体の設置には、特に地面から数百フィート離れた大きな鉄塔や送電線を扱う場合、クレーン、はしご、特殊工具が必要になることがよくあります。

熟練した専門家: これらの絶縁体の設置はリスクの高い作業であり、通常は安全認定を受けた訓練を受けた専門家が必要です。

段階的なプロセス: 設置は系統的に行われ、送電線を検査し、絶縁体を準備して、それを送電鉄塔に慎重に取り付けます。

低圧碍子の設置

より簡単なセットアップ: 低電圧システムの場合、設置ははるかに簡単です。多くの絶縁体は、最小限の工具を使用してケーブルまたはデバイスに直接取り付けられます。

例えば： 配電盤内に低圧碍子を設置するには、碍子先端のネジを配電盤内の碍子設置位置に直接当てて締め付けるだけです。

交換が簡単: 低電圧絶縁体は、多くの場合、クレーンや特殊な機器を必要とせずに、住宅所有者や技術者によって交換できます。

より迅速なインストール: 電源システムが小型化されているため、設置時間が大幅に短縮されます。

4. メンテナンス要件: 高電圧絶縁体と低電圧絶縁体

絶縁体の長期的な機能を確保するには、特に故障が致命的な結果をもたらす可能性がある高電圧環境で使用される絶縁体の場合、メンテナンスが不可欠です。主な違いを見てみましょう。
高圧絶縁体

洗浄: 汚れ、汚染、その他の破片が電気的故障につながる可能性のある導電経路を形成するのを防ぐために、高電圧絶縁体を定期的に洗浄する必要があります。

検査: 高電圧絶縁体はより過酷な条件にさらされるため、より頻繁な検査が必要です。訓練を受けた専門家が、熱画像や電気テストなどのツールを使用して、すべてが適切に機能していることを確認します。

交換: 極端な要素にさらされることを考慮すると、これらの絶縁体は摩耗や損傷に応じて 10 ～ 15 年ごとに交換する必要がある場合があります。

低電圧絶縁体

洗浄: 低電圧絶縁体は、同程度の環境危険にさらされないため、洗浄の頻度は少なくなります。

検査: 検査は依然として必要ですが、検査の頻度は低下する傾向があります。時々チェックして、目に見える損傷や磨耗の兆候がないことを確認するだけでもよいでしょう。

交換: 低圧絶縁体は高電圧絶縁体よりも長持ちする傾向があり、交換が必要になるまで数十年間寿命を迎えることもあります。

5. 使用シナリオ: 高電圧絶縁体と低電圧絶縁体はどこで使用されますか?

高電圧と低圧のがいしの使用シナリオは、昼と夜のように異なります。どこで遭遇する可能性があるのか​​見てみましょう。
高圧絶縁体

送電線: これらの絶縁体は送電鉄塔で最も一般的に使用され、長距離に電気を運ぶのに役立ちます。

変電所: 高電圧絶縁体は、電圧が増減する変電所で使用されます。

再生可能エネルギー設備: 太陽光発電施設や風力タービンは高電圧で動作することが多く、高電圧絶縁体も必要です。

低電圧絶縁体

住宅配線: 低圧絶縁体は、スイッチ、コンセント、家庭用電化製品など、家庭内の電気システムに使用されます。

中小企業および工業用建物: これらの絶縁体は、小規模な建物や工場の配線および電気システムにも使用されています。

配電システム: 低電圧絶縁体は、変電所から家庭や企業への電力の配電に使用されます。

6. 電圧範囲: どれくらいまで対応できますか?

高電圧絶縁体。 これらの絶縁体は、1,000 ボルトを超えるシステムで機能します。 700,000ボルトを超えるものもあります。これらは大規模な送電線やエネルギープラントで使用されています。

低電圧絶縁体: これらは 1,000 ボルト未満のシステム向けに構築されています。家庭、オフィス、制御盤などでよく見かけます。低電圧バスバー絶縁体またはポリマー低電圧絶縁体は屋内での使用に最適です。

重要なポイント: HV インシュレーターは、長距離の高エネルギーのニーズに対応します。 LV インシュレータは、小規模なローカル システムに最適です。

7. 設計の複雑さ: シンプルさと洗練さ

高電圧絶縁体。 複雑なデザインがあり、ディスクや長い小屋の形状で作られることがよくあります。これにより、電気アークとフラッシュオーバーが停止します。

低電圧絶縁体: これらはより簡単です。低電圧用の磁器がいしは、多くの場合、小型の一体品です。しっかりとフィットし、コンパクトなスペースでも機能するように作られています。

重要なポイント: HV インシュレーターは複雑な理由があります。 LV インシュレーターは省スペースとシンプルさを重視しています。

8. 環境耐性: 屋外でより良く生き残るのは誰ですか?

高電圧絶縁体。 風、紫外線、雪、汚染などの過酷な条件にも対応します。セラミックやシリコンゴムなどの丈夫な素材を使用しています。

低電圧絶縁体: これらはほとんど屋内にいます。一部の低電圧絶縁アプリケーションでは、湿気や塵が時々発生しますが、嵐や高熱は発生しません。

重要なポイント: HV インシュレーターは雨風と闘います。 LV インシュレーターは内部で快適な状態を保ちます。

9. コストと製造の複雑さ

高電圧絶縁体: これらはさらに費用がかかります。なぜ？高度な素材と厳格なテストが必要です。これらは重要なインフラストラクチャ向けに作られています。

低電圧絶縁体: 低コスト、製造が容易。バスバー用の絶縁体などの低電圧パネル付属品は、コスト効率の高い材料を使用して大量に製造されます。

重要なポイント: HV = 高コスト、高耐久性。 LV = 効率的で手頃な価格。

10. 絶縁耐力: どれくらいのストレスに耐えられますか?

高電圧絶縁体。 最大 30kV/mm の強力な絶縁耐力を備えています。故障することなく高電圧に耐える必要があります。

低電圧絶縁体。 通常、これらは約 3 ～ 12kV/mm です。ローカルパネルまたは低電圧バスバーサポートにはこれで十分です。

重要なポイント: HV インシュレーターは大きな衝撃に耐えるように作られています。 LV 絶縁体は日常的な電気負荷に対応します。

11. リスク管理: 失敗による影響

高電圧絶縁体。 失敗すると、グリッド全体がダウンする可能性があります。つまり、停電かそれ以上の事態が発生するということです。これらは常に監視され、維持されます。

低電圧絶縁体: ここでの障害は、ヒューズ切れまたは機器のトリップを意味する可能性があります。より安全で、修正が簡単です。

重要なポイント: 高電圧 = 大きな賭け。低電圧 = 管理可能なリスク。

12. 機械的強度：保持力

高電圧絶縁体。 重いケーブル、強風、さらには氷にも対処する必要があります。彼らは緊張とストレスをテストされます。

低電圧絶縁体: 短いケーブルを保持したり、バスバーをサポートしたりします。強さは重要ですが、それはある程度のことです。

重要なポイント: HV インシュレーターは文字通り負荷を支えます。 LV のものは軽作業のニーズに対応します。

13. 規格と認証

高圧絶縁体 彼らは次のような厳しい基準に従っています IEC 60383 およびIEEE C29。強度や耐候性などをカバーします。

低電圧絶縁体 UL、CE、などの認証を探してください。 IEC 60273。たとえば、分電盤用の認定された低圧絶縁体は、安全性のためにこれらを満たしている必要があります。

重要なポイント：基準は重要です。ユーザーを保護し、品質を保証します。

FAQ

Q: 高電圧絶縁体と低電圧絶縁体の主な違いは何ですか?

A: 主な違いは、扱う電圧にあります。高電圧がいしは長距離の大電力伝送用に設計されており、低電圧がいしは家庭用または小規模な商用システムに使用されます。

 

Q: 高電圧絶縁体を低電圧用途で使用できますか?

A: 高電圧絶縁体は技術的には機能しますが、低電圧システム向けに過剰設計されているため、より高価で不要なものになっています。

 

Q: 高圧絶縁体の寿命はどれくらいですか?

A: 通常、高電圧絶縁体の寿命は、環境条件やメンテナンスにもよりますが、10 ～ 15 年です。

 

質問: 低圧絶縁体のメンテナンスはどのようにすればよいですか?

A: 低電圧絶縁体はメンテナンスの頻度が少なく、ほとんどの場合は清掃と、汚れや破片が付着していないことを確認するための時折の検査で済みます。

結論

結論として、高電圧絶縁体と低電圧絶縁体の違いを理解することが、安全で信頼性の高い電気システムを設計するための鍵となります。どちらのタイプも漏電の防止と機器の保護に不可欠ですが、電圧レベル、材料のニーズ、設置環境に基づいて役割が大きく異なります。

あなたがプロの電気技師、好奇心旺盛な DIY 愛好家、または次のプロジェクトを計画しているエンジニアであっても、このガイドがこれらの絶縁体がどのように機能し、どこに適合するかを明確にするのに役立つことを願っています。制御盤の低圧バスバー絶縁体から送電鉄塔のセラミック高電圧絶縁体まで、すべてのコンポーネントが重要です。

で ハイチ電気機械当社は 1999 年以来、信頼性の高い絶縁体と電源アクセサリを製造してきました。当社は高電圧および低電圧の絶縁体、バス フレーム、壁ブッシュ、熱収縮チューブなどを専門とし、すべて CQC、CCC、CE、ISO 認証に裏付けられています。配電盤、充電ステーション、または新しいエネルギー システムのコンポーネントを調達する場合でも、当社が対応します。

当社の製品またはカスタム ソリューションに興味がありますか?
お気軽にお問い合わせください。あなたのプロジェクトについてさらに詳しく知り、どのように協力できるかを探っていきたいと思っています。

- - 終わり - -