ヒューズカットアウト

電気配電において、ヒューズ カットアウトまたはカットアウト ヒューズ(カットアウトとも呼ばれる) は、ヒューズとスイッチを組み合わせたもので、配電用変圧器を電流サージや過負荷から保護するために、架空給電線やタップの一次側で使用されます。変圧器または顧客回路の故障によって過電流が発生すると、ヒューズが溶けてスイッチ機構が目に見える形で開き、変圧器が回線から切り離されます。この装置は、電力会社のラインマンが地面に立って「ホット スティック」 と呼ばれる長い絶縁棒を使用して手動で開くこともできます。

カットアウトおよびヒューズ アセンブリは、次の 3 つの主要コンポーネントで構成されます。

• カットアウト本体、ヒューズホルダーをサポートするオープンフレーム、およびアセンブリの導電部分を絶縁体が固定されているサポートから電気的に絶縁するリブ付き磁器またはポリマー絶縁体。
• ヒューズホルダーは「ヒューズ チューブ」または「ドア」とも呼ばれ、交換可能なヒューズ エレメントを収納する絶縁チューブです。収納されているヒューズが溶けると (「切れる」)、回路が開き、ヒューズ ホルダーが上部の接点から外れ、下端のヒンジからぶら下がります。このぶら下がったヒューズ ホルダーは、ヒューズが作動したことを視覚的に示し、回路が開いていることを保証します。また、熱棒を使用してヒューズ ホルダーを引き出すことで、手動で回路を開くこともできます。ヒューズ ホルダーは通常、カバーと金属接点を備えたグラスファイバー チューブで作られています。ヒューズ ホルダーが古くなると、グラスファイバーのコーティングが劣化し、グラスファイバー チューブが「剥がれ」始めます。チューブは最初はピンク色で、その後白くなり、グラスファイバーが「剥がれ」始めます。
• ヒューズエレメント、または「ヒューズ リンク」は、アセンブリの交換可能な部分であり、そこを通過する電流が定格電流値を超えると溶けて回路を切断します。サイドラインに使用される「スローブロー ヒューズ」としても知られる T 型ヒューズなど、さまざまな用途に合わせて多くの種類のヒューズ エレメントがあります。

ヒューズ ホルダーをソリッド ブレードに置き換えると、ヒューズ ホルダー アセンブリをスイッチとしてのみ使用できるようになります。

ほとんどの配電カットアウトで使用されるヒューズ エレメントは、十分な高電流を受けると溶けるスズまたは銀合金のワイヤです。ヒューズ エレメントのアンペア定格は 1 アンペアから 200 アンペアまでさまざまですが、頑丈なドアを使用すると、カットアウトの 300 アンペアの容量をすべて利用できます。

カットアウトは通常、垂直から約 20 度ずれて取り付けられているため、ヒューズ ホルダーの重心がずれ、ヒューズが切れると、ヒューズ ホルダーが回転して自重で開きます。ヒューズ リンクの機械的張力により、通常はエジェクタ スプリングが安定した位置に保持されます。ヒューズが切れると、解放されたスプリングがヒューズ リンクのスタブをヒューズ ホルダー チューブから引き抜き、サージの持続時間と変圧器およびヒューズ ホルダーへの損傷を減らします。これにより、ヒューズホルダー内の アークが消弧されます。

各ヒューズ ホルダーには通常、プル リングが取り付けられており、地上に立っている線路作業員またはバケット トラックから操作するグラスファイバー ホット スティックの端にあるフックを引っ掛けて、手動でスイッチを開くことができます。スイッチングによく使用されますが、図に示す標準のカットアウトは、負荷がかかった状態で手動で開くようには設計されていません。スイッチを使用して手動で電力を遮断する可能性のあるアプリケーションでは、アークを消すためのアタッチメントを備えた「負荷遮断」バージョンが利用できます。

1990 年代半ばまでは、各メーカーがカットアウト設計に独自の寸法基準を使用していましたが、1990 年代後半には、ほとんどのカットアウトが「交換可能な設計」になりました。この設計により、異なるベンダーが製造したカットアウト本体とヒューズ ホルダーを交換可能に使用できるようになりました。

• |米国特許 1,939,371 — 1930 シングルヒンジ付きカットアウト
• |米国特許 2,176,227 — 1932 ダブルヒンジ付きカットアウト
• |米国特許 2,519,289 — 1944 絶縁体内部に避雷器を備えたカットアウト
• 特許 6,583,708B1 — 最近のカットアウトデザイン