中電圧システムの概要と構成要素

概要

中電圧システムは 1,001 V から 72,500 V の出力範囲を持ち、油田のポンプステーションなど高電圧が必要な場所で使用されます。システムは可変周波数ドライブ（VFD）を中心に構成され、出力電力の制御・分配を行います。

モジュール構成

典型的な VFD モジュールは主に以下の3つの部分から成り立っています。

• スイッチギア：電力の配分と保護を担当。
• 変圧器：VFD を主電源から絶縁し、電圧を適正レベルに低減。
• 可変周波数ドライブ本体：出力周波数を調整し、機械の速度制御を実現。

スイッチギア

スイッチギアはブレーカ、制御配線、マルチファンクション保護リレーコンピュータで構成され、過電流や短絡からシステムを保護します。住宅用ブレーカーパネルと同様の保護機能を持ち、国際電気規格（NEC）に従った検査・品質保証が必要です。主なタイプは金属被覆型、金属密閉型、金庫型、パッドマウント型があります。

変圧器

VFD に供給する前に電圧を低減する役割を担います。大型変圧器と同じプラットフォーム上に小型変圧器が併設されることもあります。変圧器は冷却油で満たされており、万が一の漏油に備えて漏出防止タンクに設置されます。

可変周波数ドライブ（VFD）

VFD は大きな熱を発生させるため、液体冷却システムが必須です。内部には DC リンク、コンデンサ、端子、電力ケーブル用制御回路、電力管理用電子部品が組み込まれています。出力電力の周波数を変えることで、交流電流の供給速度を調整し、ポンプやモーターの回転数を最適化します。