電験3種(法規分野)で出題される変圧器の保護装置「差動リレー」「ブッフホルツリレー」「圧力リレー」の違いについて解説します。
解釈第43条第1項「特別高圧の変圧器の保護装置」
変圧器の保護装置として使われる「差動リレー」「ブッフホルツリレー」「圧力リレー」の違いをまとめると、以下表のとおりです。
| 項目 | 比率差動リレー(電気的保護) | ブッフホルツリレー(機械的保護) | 衝撃圧力リレー(機械的保護) |
|---|---|---|---|
| 検出対象 | 主に変圧器内部の短絡(相間短絡)や地絡故障 | 変圧器内部の軽微な異常(局所過熱)から重大な故障(アーク) | 変圧器内部の重大な故障(激しいアーク放電) |
| 検出原理 | 変圧器の一次側と二次側の電流の差(不平衡電流)を電気的に検出する。 | 内部故障による絶縁油の分解ガス(軽故障・警報)や、激しい油流(重故障・遮断)を機械的に検出する。 | 内部故障による急激な油圧の上昇(圧力波・衝撃圧)を機械的に検出する。 |
| 設置場所 | 変圧器の外部(制御盤内など)に設置され、各相のカレントトランス(CT)と接続される。 | 変圧器本体とコンサベータ(油密タンク)を結ぶ連絡配管の途中に設置される。 | 変圧器本体のタンク壁面または上部に直接設置される。 |
| 動作速度 | 非常に高速(電気的なため瞬時に動作) | 故障の程度による(ガス蓄積は緩やか、激しい油流は高速) | 非常に高速(圧力波の伝播を捉えるため、ブッフホルツの油流検出より早い) |
| 主な役割 | 電気的な異常を検知して瞬時に遮断する。 | 内部故障の初期症状(ガス発生)を捉えて警告、または重大故障時に遮断する。 | 急激な圧力上昇によるタンクの破損・破裂を防ぐために高速で遮断する。 |
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