【技術ハンドブック】直流応用の最新動向と直流・交流の基礎

かんた ん 解説!! 直流電源の産業応用と 直流・交流の基礎知識 さらに 安全機器としての 直流スイッチ ラインアップと導⼊事例 20240313

目次 03 はじめに ~電源・電⼒システムの多様化と直流応⽤〜 04 直流・交流の基礎知識 06 直流電源の注目の応⽤分野 07 直流⽤電気機器のよくある課題 08 クラウスアンドナイマー社製 直流スイッチ  特⻑  ラインアップ  導⼊事例 16 まとめ 2 20240313

はじめに ~電源・電⼒システムの多様化と直流応用〜 近年、気候変動が⼀因と考えられる異常気象が世界各地で発⽣して います。日本においても、激甚な豪雨・台風災害や猛暑などが頻発してお り、その異常気象は⼀般個⼈も肌で感じられるレベルになってきているので はないでしょうか。そのような中で、2021年8月には、国連の気候変動に 関する政府間パネル（IPCC）にて初めて「⼈為的な影響が温暖化の 原因になっていることに疑う余地はない」と地球温暖化が⼈間活動による ことを断定しました。日本政府も、2021年4月に首相官邸に設置された 地球温暖化対策推進本部で2030年度までに2013年度⽐で温暖化 ガス排出量を 46％減らし、2050 年までに実質ゼロとする目標を発表しました。さらに 2021 年 7 月公表のエネルギー 基本計画原案では、化⽯燃料の発電⽐率を 2019 年度の 76%から 2030 年度にかけて 41%に減らし、再⽣可能エ ネルギーの割合を18%から36〜38%に引き上げることを示しています。これらを実現するためには、沿岸地域の大規模 な⽕⼒発電所で発電し、大量に電⼒消費する都市部に交流送電してきた従来の⽅法から、太陽光や風⼒、地熱など の適地とされる地⽅から⻑距離で安定的に送電できる直流送電等の送電技術、太陽光発電に代表されるように不安 定な電⼒出⼒である再⽣可能エネルギーを補完するための蓄電池技術、中小規模施設・家庭などの太陽光発電の電 ⼒を自家消費するための安価で安全なパワコンと蓄電システムの開発などの技術課題が山積しています。このように大規 模なインフラ開発から家庭⽤蓄電技術まで技術課題がある中で、直流応⽤がこれまでになく広がりつつあり、将来的にも 期待されています。発電コスト面でも 2021 年 8 月に経済産業省は 2030 年時点の 1 キロワット時あたりの発電コスト が事業⽤太陽光発電で 8.2~11.8 円になるとの試算を発表し、原⼦⼒発電抜き、他の電源に⽐べて最も安くなるとの ⾒込みを発表しました。カーボンニュートラル時代を⾒据えたとき、これまで以上に電源・電⼒システムの多様化と直流応 ⽤が重要になってくると思われます。本ハンドブックでは、交流・直流の基礎知識を簡単に説明するとともに、注目を集め ている直流応⽤のいくつかを紹介し、また、直流応⽤に⽋かせない電気機器について解説します。 表 1. 2030 年時点での各発電⽅法による１キロワット時の発電コスト⽐較※1 発電⽅法 発電コスト (円) ⽯炭 13.6~22.4 ⽕⼒ LNG 10.7~14.3 原⼦⼒ 11.7~ 陸上 9.9~17.2 風⼒ 洋上 26.1 事業⽤ 8.2~11.8 太陽光 住宅 8.7~14.9 *1: 出所:2021 年 8 月 4 日 日本経経済新聞 3 20240313

直流・交流の基礎知識 私たちが使っている電気には、⼀般家庭のコンセントなどで使われている交流と、鉄道や通信、電池、電⼦回路などで 使われている直流があります。家庭内で使⽤している電気機器の内部では⼀度直流に変換されるインバーター⽅式を使 ⽤していることが多く、交流から直流に変換する際には電⼒ロスが発⽣しています。このような状況からすれば、「電⼒会 社の発電所で直流を作り、直流のまま家庭に送電する」ことで、電⼒ロスがなくなると思いがちですが、発電所から家庭ま で直流で送電する⽅式は事実上普及していません。以下では、このような交流電源、直流電源の利点や⽋点をここで は分かりやすく説明したいと思います。 電圧 直流 電圧 交流 時間 時間 ０ 常に電圧と電流の向きが⼀定 周期的に出電圧が変わり 電流の向きも変わる 交流電源、交流送電 ■交流電源、交流送電の利点 変圧器の原理 (1) 電圧変換が容易 1 次側 鉄⼼ 2 次側 交流送電の最大の利点は、変圧が可能なことです。発電所から供給される電圧 は数十万ボルトという⾼い電圧で送電され、都⼼部に近づくにつれて降圧させていき Vn Vｍ ます。そして、最終的には住宅などには 200V や 100V の電圧が供給されています。 この降圧させる手法により、配送電の設備コストを最小限に留めることができます。 n 巻 m 巻 Vn : Vm = n : m (2) 遮断が容易 交流回路はプラス電圧とマイナス電圧を交互に繰り返す特性があります。電気を停止させたいときや、事故により強制 的に電気を遮断しなければならない場合、電流ゼロの瞬間を利⽤して遮断すれば、電気系統や遮断器本体に与えるダ メージを最小限にできます。そのため、保護装置の規模や構造を複雑にせずに済みます。 ■交流電源、交流送電の⽋点 電圧 √2V (実効値は V) (1) 目標電圧よりも⾼い電圧が必要 電流 √2I(実効値は I) 交流回路はプラス電圧とマイナス電圧を交互に繰り返し電圧と電流が常に変動し ています。そのため、発熱電流や電熱機器で発熱させつ場合、所定の熱量を得る には目標の電圧よりも大きな電圧を与える必要があります。⼀般に家庭⽤コンセン 位相差 トから供給される 100V と呼ばれるのは実効値であり、瞬時的には最大√２倍の電 4 20240313

圧である 141V の電圧が印加されます。つまり、瞬時最大電圧が大きくなるため、こ の変動に耐えうる絶縁性能が求められ、絶縁性能の向上のために機器が大きくなっ たり、製造コストが⾼くなったりすることが考えられます。 送電線のインピーダンス (2) 受電電圧の上昇 交流送電する場合には発電所から消費される工場や家庭までの間の送電 発電所 負荷 線などのインピーダンス、および、送電線のケーブルと地面との間で発⽣する静 電容量によりフェランチ効果と呼ばれる現象が起こり、消費される工場や家庭 での受電時の電圧が発電所での送電時の電圧よりも⾼くなることがあります。 その結果、受電側の負荷とつながっている電気機器の性能や寿命を劣化させ ることがあります。 対地間 静電容量 直流電源、直流送電 ■直流電源、直流送電の利点 (1) 送電線が単純 交流送電の場合には架空送電線を使いむき出しのアルミニウム合⾦を使⽤するために、山を切り開いて⽤地を確保し 鉄塔の設置工事を⾏う必要がありますが、直流送電の場合には電線を分厚い絶縁体で覆ったケーブルを⽤いて、地面 や海底に埋めるだけで施設ができます。 電流 I 電⼒ P (2) 無効電⼒が発⽣しない 直流は電圧と電流に位相差がないため、進みや遅れが発⽣しません。全ての 直流電源 負荷 電圧 V 電気が負荷を通過します。そのために、安定的に効率よく電⼒を利⽤できます。 ■直流電源、直流送電の⽋点 P = V I (1) 遮断が難しい 直流は常に⼀定の電圧がかかっているため、特に電圧が⾼い場合、遮断の瞬間 電極 電極 にはアーク放電（⽕花）が発⽣したり、周囲に感電の危険が発⽣したりするなどの 放電 問題が起こります。また、アーク放電が引き起こす熱による損傷も懸念されます。 (2) 電食作⽤が強い ⾼電圧 直流電源は常にプラス⽅向とマイナス⽅向が⼀定であり、マイナス⽅向側の電路に接続された⾦属は電食作⽤にさら されます。したがって、送電に必要な地下パイプやがいしの腐食が激しくなります。 5 20240313

直流電源の注目の応用分野 電源は交流が主役だと思われがちですが、実は家電機 器をはじめとした電気機器内部では、ほとんどは直流で動 直流電圧 500kV 1500V 作しています。かつては、洗濯機、冷蔵庫、エアコン、蛍光 送電 灯なども交流電源で直接動作していましたが、それが現在 1000 電⾞ 350V は交流から直流に変換する「インバーター⽅式」が使⽤され、 270V 600V 交流→直流→交流と変換されて電源として使⽤されます。 100 航空機 このインバーター⽅式ではなく、直流電源そのものを電源と 48V 住宅 データセンター 電気通信 する応⽤分野を右図に示しました。1V から 500kV まで 宇宙応⽤ 10 18V 自動⾞ 様々な分野で直流応⽤がなされています。この中でも、再 電⼦機器 12V ⽣可能エネルギーと結びつきが強い、いくつかの分野につい 5V 1 半導体 IC て以下に解説します。 ■太陽光発電 太陽光発電は、太陽から光エネルギーを電気エネルギーに変換して電⼒利⽤する装 置です。有限の化⽯燃料を燃焼させるのではなく、太陽光という無限に近いエネルギー 源を利⽤するため再⽣可能エネルギーでは主⼒電源の最有⼒技術です。太陽光パネ ルは半導体で作られており、太陽光が当たることで光電効果と呼ばれる反応が起き、発 電します。発電した電気は直流で、通常はパワーコンディショナーと⾔う電⼒変換装置に て直流から交流に変換され、家庭や工場の電⼒として消費されます。 ■電気自動⾞(EV) 電気自動⾞（EV）とは、バッテリーに蓄えた電気をモーターに供給し、⾛⾏のため の駆動⼒を得る自動⾞のことです。⾛⾏時に大気汚染物質を全く出さないため、低 公害⾞と位置づけられます。また、⾛⾏に伴う騒⾳も大幅に低減されます。太陽光発 電や風⼒発電等の再⽣可能エネルギーから作られた電⼒で充電して⾛⾏する場合 は、CO2 排出量は実質的にゼロになります。そのため、各国では再⽣可能エネルギー ともに政府が後押しするかたちで普及を進めています。 ■直流送電 直流送電、特に⾼圧直流送電は、送電を⾼電圧の直流で⾏うことで、送電ロスが少なく、⻑距離でも大量に送電で きるうえ、周波数が異なる系統の連系にも適していることが特⻑です。また、大規模な再⽣可能エネルギーの系統連系 や大需要地への⻑距離送電など、再⽣可能エネルギーの主⼒電源化を実現するうえでも注目の技術です。また、コスト 面でもケーブルを⽤いて短時間に敷設することができるため、洋上風⼒発電においても海底ケーブルを⽤いること送電が 可能となり、コストと工期短縮のメリットがあります。 6 20240313

■蓄電池 直流のメリットの⼀つとして蓄電できることがあげられます。出⼒が不安定になりやすい太 陽光発電や風⼒発電を大量に導⼊すると、周波数の乱れを招く懸念があるため、電⼒系 統を安定させる⽅法として、再⽣可能エネルギーと大型蓄電池の併⽤が注目されています。 太陽光発電や風⼒発電によって作られた電⼒を⼀度蓄電池に充電してから、より安定した 出⼒で放電するのです。また、台風や地震といった災害により停電した際、家電や携帯電 話に給電するための非常電源として利⽤できます。電気料⾦の安い夜間に蓄電池へ電気 を溜めておき、日中の光熱費削減を目的として導⼊されるケースもあります。近年では鉛蓄 電池やニッケル⽔素蓄電池に⽐べ、性能劣化が小さく、エネルギー密度の⾼いリチウムイオ ン電池が主流となっています。とくにエネルギー密度に関してリチウムイオン電池は、鉛蓄電 池に⽐べ 3 倍以上となっており、加えて急速充電も可能なため電気自動⾞、産業⽤蓄電池など幅広い分野に採⽤さ れています。 ■データセンター インターネットが社会インフラとなり、日に日に増えていく膨大なデータ にデータセンターもまた増え続けています。そして、データセンターが世界 の消費電⼒に占める割合も 2%になるとの試算も出てきています。デー タセンターの機器の中で大量に電⼒を消費する CPU は直流で動作し ているため、交流で電源供給されている場合には、交流から直流に変 換する必要があります。その変換によって⽣じる電⼒損失を解決する ⽅法として、データセンターの直流給電が有効とみられています。さらに、 電⼒変換がシンプルになることで、交流給電の際に必要だった交流変換装置がいらなくなり、省スペース化もできます。 7 20240313

直流用電気機器のよくある課題 ここまでに何度か述べてきた通り、直流を交流に変換することなく直流 のまま利⽤することは脱炭素社会を実現するうえで不可⽋な技術になって います。そして、この直流を取り扱う際の大きな課題は何といっても遮断時 のアーク放電といえます。以下では、直流遮断について解説します。 ■アーク放電 直流回路内をスイッチ、リレー、遮断器などで開閉すると、開閉時に接 点間で絶縁破壊が起こり、アーク放電が発⽣します。アーク放電とは空気 などの気体が数千度以上の⾼温となり気体分⼦が電離および解離することで気体の電気伝導率が増加し、気体中に 電流が流れる現象です。また、アーク放電による熱が接点にダメージを与え、開閉寿命を短くさせます。 ■直流遮断の⽅法 アーク放電に対してはいくつかの⽅法で、問題点を解決する⽅法が実現されています。その主な⽅法を以下で紹介しま す。 (1) 機械式遮断器・開閉器 機械式遮断器・開閉器は広く⼀般的に使⽤されており、機械的な接点を開閉することでその接点間にはアーク 放電が発⽣ますが、このアーク放電に磁⽯などで磁界をかけることで引き延ばし、限流させて遮断します。特徴として は、導通損失が少なく、⼀⽅で開閉回数がすくないことがあげられます。遮断時間は数ミリ秒から 100 ミリ秒が⼀般 的です。 (2) ハイブリッド形遮断器・開閉器 ハイブリッド形遮断器・開閉器は機械式接点と半導体スイッチを並列接続させて構成させます。開極の直前に半 導体スイッチに転流させて、機械接点の電流をゼロにしたのちに、機械式接点を開放することでアーク放電による機 械式接点の損傷を防ぎます。この⽅式ではアーク放電なしで電流遮断が可能なうえに、導通損失も少なくすること ができます。 (3) 半導体式遮断器・開閉器 半導体式遮断器・開閉器は MOSFET や IGBT などの半導体デバイスで遮断や開閉させます。特徴としては、 ⾼速な電流遮断が可能ですが、半導体の導通損失が大きいこと、製造プロセスには⾼度な技術が必要でどうして も⾼コストになります。 8 20240313

クラウスアンドナイマー社製 直流スイッチ 通常のスイッチとクラウスアンドナイマー社製直流スイッチの安全性の違い クラウスアンドナイマー社製 直流スイッチは JIS C 8201-3 および国際規格 IEC60947-3 のディスコネクトスイッチ(断路 ⽤開閉器)、またはディスコネクター(断路器)に分類され、規格内の試験項目であるアクチュエーター強度試験にて「接点溶 着時にハンドルを回しても OFF 位置に回らない“断路保証” ※2」の機能を保証しています。つまり、接点の状態とハンドルの 表示が⼀致しており、仮に接点が溶着しているような状況でもスイッチのハンドルが OFF 位置に回らず、操作する⼈がスイッ チに異変が⽣じていることに気が付くことができ、接点溶着時の事故を防ぐことが出来ます。この機能は、当たり前のことに思 われるかもしれませんが、このアクチュエーター強度試験を課していない単なるスイッチ(開閉器)、および類似機器のブレーカー などではハンドル表示と接点の状態が異なり、接点が溶着(ON 状態)していてもハンドルが OFF 位置を示していることがあま す。その結果、メンテナンス時には重大な事故も起こりかねない危険な状態になっていることがあります。 ※2 通常操作トルクの 3 倍のトルクにて操作してもハンドルが OFF 位置にならないことを試験する。ただし、 最小トルク 100N, 最大トルク 200N と規定されて いる。 OFF 位置には回せない 過電流で ON 位置をキープ 溶着 !! パドロックもかけられない 電流は流れている 過電流 断路保証 クラウスアンドナイマー社製直流スイッチの性能・機能の特⻑ ■⾼電圧対応 定格電圧は DC690V, DC1000V を製品の基本仕様としていますので、DC12/24V の蓄電池から DC1000V までの 太陽光発電システムまで幅広く対応が可能です。 ■防塵防⽔対応 保護構造は防塵防⽔IP66を基本仕様としていますので、屋外への設置や⾼圧⽔洗対応も可能となり、設置環境によ らずご採⽤いただけます。また更に、⼀部、製品では IP69k まで対応することも可能です。 ■豊富な取り付け⽅法とオプション類 取付⽅法は、パネル取り付けだけではなく、盤内設置ができる背面取り付け、ハンドルだけを外部に出し、スイッチ本体を 盤内に設置できるドアクラッチ式取り付けなど設備にあわせて最適な取り付け⽅法をお選びいただけます。また。補助接点、 パドロックハンドル、ご指定の銘板文字、端⼦保護カバー、アース端⼦など多種多様なオプション部品類を⽤意しています ので、特殊なご要求にもそれらオプション類を組み合わせることで対応が可能です。 9 20240313

クラウスアンドナイマー社製 直流スイッチ 太陽光発電・蓄電池システム用 直流スイッチ ■特徴 ●最大 DC1000V、58A 対応。通電中の開閉も可能。 ●丸型圧着端⼦対応端⼦構造タイプもラインアップ。 ●国際規格 IEC60947-3 適合、 北⽶規格 UL508i 認証※1 ●接点数 1〜８極までラインアップ。 ●パネル取付タイプ、盤内取付タイプ、ボックス⼊りタイプあり。 ●防塵防⽔ IP66/67 対応可能 ※1: 2016 年 3 月 28 日現在 KGD40 のみ UL508i 認証済み AC スイッチ ■応⽤例 複合型 パワーコンディショナー 家庭・工場 DC AC DC DC DC DC スイッチ 太陽光パネル DC スイッチ 蓄電池 ■ON/OFF ディスコネクトスイッチ (パネル取り付け, IP66/67) ■双投スイッチ (パネル取り付け, IP66/67) 開閉電流容量 定格絶縁 @DC-21B 電圧 型式 開閉電流容量 定格絶縁 @DC-21B 電圧 型式 58A DC1000V KGD58B TD304 E22 30A DC1000V 50A DC1000V KGD40B TD308*J-0001 E22 40A DC800V KGD40B TD994*J-0001 E22 40A DC1000V KGD40B TD306*J-0003 E22 50A DC500V 30A DC1000V KGD40 TD304*J-0002 E22 20A DC1000V KGD40 TD303*J-0003 E22 8A DC1000V KGD40 TD302 E22 ■樹脂ボックス⼊り ON/OFF ディスコネクトスイッチ (ポリカーボネート性 耐候性樹脂, IP66/67) 開閉電流容量 @DC-21B 定格絶縁電圧 ボックスサイズ 型式 25A DC1000V 100 x 190 x 93 mm KFD25B T206/AUP0013 KL11V 30A DC1000V 100 x 190 x 93 mm KGD40 TD204/AUP0027 KL11V 40A DC1000V 145 x 250 x 107 mm KGD40B TD206/AUP0033 KL11V 58A DC1000V 145 x 250 x 107 mm KGD58B TD204/AUP0038 KL11V ※仕様・外観等の記載内容については改良のため予告なしに変更することがありますのでご了承ください。 10 20240313

■ KGD40/58 スイッチシリーズ 耐電圧-定格通電電流特性 ⼀般的な直流アプリケーションの場合には電圧が上がると、電流が下がるような条件となる場合が多く、必ずしも最大印加電 圧と最大通電電流を同時に満たす必要はありません。直流スイッチは、接点を直列接続することにより、負荷開閉時の耐電 圧が向上します。下表はご使⽤の直流アプリケーションの I-V カーブに最適なスイッチを選定するために、接点を直列接続した 場合の耐電圧-定格通電電流特性を示しています。 ●KGD58 スイッチ 印加電圧・直列接点数 定格通電電流 1 接点 2 接点 3 接点 4 接点 @DC-21B 250V 500V 750V 1000V 58A ●KGD40 スイッチ 印加電圧・直列接点数 定格通電電流 1 接点 2 接点 3 接点 4 接点 6 接点 8 接点 @DC-21B 125V 250V 375V 500V 750V 1000V 50A 200V 400V 600V 800V 1000V 40A 250V 500V 750V 1000V 30A 330V 660V 1000V 20A 400V 800V 12A 500V 1000V 8A 600V 5A ■ DC スイッチ採⽤事例: 太陽光発電モジュール(屋外) パワーコンディショナー(インバーター) ※仕様・外観等の記載内容については改良のため予告なしに変更することがありますのでご了承ください。 11 20240313

省スペース バッテリー切り離し 直流スイッチ ■特徴 ●定格電流 最大 500A バッテリー スイッチ スターターモーター ●丸型圧着端⼦対応端⼦ ●補助接点,アース端⼦,南京錠取り付け可能パドロックハンドル ●防塵防⽔対応 IP66 オプションあり ■直流断路器ラインアップ (パネル取り付け、無負荷での開閉@DC-20) ※オプション部品を付ける場合には型式が異なります。 定格電流 定格短時間電流 型式 (無負荷での開閉) 定格電圧 １秒 10 秒 30 秒 1 極 (⽚切り) 2 極 (両切り) 115A DC690V 1,300A 470A 345A C80-6 T301 E C80-6 T302 E 150A DC690V 2,000A 1,000A 725A C125-6 T301 E C125-6 T302 E 200A DC690V 2,000A 1,000A 725A C200-4 T301 E C200-4 T302 E 315A DC1000V 4,200A 1,500A 1,025A C316 T301 E C316 T302 E 500A DC1000V 7,400A 2,2000A 1,500A L400 T301 E L400 T302 E ■外形図 C80-6 T301 E / C80-6 T302 E C125-6 T301 E / C125-6 T302 E C200-4 T301 E / C200-4 T302 E C316 T301 E / C316 T302 E L400 T301 E / L400 T302 E ■取付寸法 C80-6/C125-6/C200-4 C316/L400 12 20240313

多接点型 薄型バッテリー切り離し 直流スイッチ ■特徴 端⼦保護カバー 最大 8 極の多接点タイプ。多系統の⼀括での断路に好適。 パドロックハンドル  最大 AC1000V、315A もしくは最大 DC190V、315A の開閉能⼒  最大 5800A/秒の短時間電流定格  電気的絶縁されたハンドル操作や端⼦保護カバーにより安全な操作が可能  丸型圧着端⼦対応の端⼦構造  南京錠を掛けることができるパドロックハンドルも選択可能  補助接点やアース端⼦もオプションで取り付け可能 ナイフスイッチ カムスイッチ ■応⽤例 ●鉄道⾞両⽤ バッテリー切り離しスイッチ スイッチの接点を直列接続することにより直流開閉能⼒を大きくすること が可能です。 右の写真は 3 接点直列接続した鉄道⾞両⽤ DC110V, 200A のナイフスイッチ代替の採⽤事例です。 ●DC24V エンジンスタータモーターバッテリー切り離しスイッチ 鉄道⾞両⽤バッテリー切り離しスイッチ採⽤例 大きな短時間電流定格を⽣かしてエンジンスターターモーターの バッテリー切り離しスイッチとして使⽤可能です。 ●バッテリー切り離しスイッチ ラインアップ 型名 定格電流 定格電圧 短時間電流定格 直流電流開閉能⼒ (1 秒間/1 接点) (3 接点直列,抵抗性負荷＠DC24V) KG126 125A 1000V DC 2500A 125A KG161 160A 1000V DC 3000A 160A KG211 200A 1000V DC 4000A 200A KG251 250A 1000V DC 4600A 250A KG316 315A 1000V DC 5800A 315A 上記以外に 20A〜100A のラインナップも取り揃えています 13 20240313

クラウスアンドナイマー社製 直流スイッチの導⼊事例 建設機械メーカー様 : 防塵防水 IP66 と DC48V 対応の省スペースなキースイッチ。 課題 方法 結果 建設機械のスターターがエン 小型・省スペースで防塵防⽔ バッテリー駆動タイプのスタ ジン駆動からバッテリー駆動 IP66、DC48V 対応可能な ーターを採⽤する全機種に へ変更となり、DC48V 対 CG4 スイッチを採⽤した。 展開することできた。また、 応、防塵防⽔ IP66 対応の 耐圧も DC48V 以上でも キースイッチが必要となった。 DC48V 対応できるので、将来的に DC12V, DC24V 対応のキ さらに⾼電圧となっても同 ースイッチは数多くあるが、 IP66 ⼀スイッチで展開可能とな DC48V 対応は国内メーカー った。 品では⾒つからなかった。 キースイッチ 太陽光発電機器メーカー様 : 防塵防水 IP66 と南京錠取り付け可能ハンドル 課題 方法 結果 太陽光発電機器のボックス 防塵防⽔ IP66 対応で南 スイッチ開閉性能だけでな 内に断路ユニットを搭載して 京錠取り付け可能なパドロ く、極数、防塵防⽔性能、 いたが、操作性向上のため、 ックハンドルタイプの 4 極のデ 安全性を兼ねそなえた直 ボックスの外から断路操作が ィスコネクトスイッチ KGD40 流スイッチが⾒つかり、太 必要となった。屋外での使⽤ を採⽤した。 陽光発電機器ボックスを のためIP66が必須で、また、 新規開発することができ 安全性確保のために南京錠 た。 を取り付け可能なハンドが必 IP66 要、さらに 4 極同時の断路が 条件となり部品選定に困って いた。 4 極同時断路 パドロック可 14 20240313

電気工事業者様 : 簡単・安全操作で緊急操作時も専門担当者不要。 課題 方法 結果 携帯電話ショップ内の常時イ ハンドル1個の操作だけで切 非常時でも電話指示だけ ンバーターと非常時インバータ 替ができるディスコネクトスイ で、誰でも切り替え操作が ー切替⽤途。ブレーカー2 個 ッチ KGD40 を採⽤した。 できるようになり、さらに電 で構成すると非常時の切替 源盤を開けずに外部ハンド 操作間違い、および、電源 ルで操作できるので安全 盤を開けての操作のため安 どれ︖ 性の懸念も解消された。 全性に懸念あり。その結果、 ハンドル操作のみ 切替操作には専門担当者が 必要になり、運⽤面で⼈員 手配に問題があった。 蓄電システム機器メーカー : 省スペース 2U ラック搭載と補助接点による動作モニタ ー。 課題 方法 結果 再⽣可能エネルギー対応の もとは 4 極接点のスイッチを 既存製品ではなかなか省 蓄電システムの断路器⽤ 正極、負極ともにそれぞれ 2 スペースと電気的仕様を 途。DC1000V, 100A の断 接点並列にして通電電流を 満たすものは無かったが、 路。2U ラックで動作状態をモ 向上させて 100A に対応さ 接点接続の並列にし、オプ ニターできる補助接点の機能 せ、補助接点付きにした ション部品の補助接点を が必要。省スペースと電気的 KHR63 スイッチを採⽤し 採⽤することで要求仕様を な仕様を満たす製品が⾒つ た。 満たし、断路⽤スイッチとし からなかった。 て使⽤できるようになった。 補助接点 ２U ラック 15 20240313

まとめ 近年、地球温暖化の問題は国家、企業の問題にとどまらず個⼈レベル の問題になりつつあります。カーボンニュートラル、SDGs、ESG 投資など間 環境問題に関するキーワードを毎日のように目にします。そして、企業活動 においては、投資家、消費者からもその企業の環境問題への取り組み⽅に よって選別される傾向が強くなってきました。そのような中で、再⽣可能エネ ルギーをはじめとした地球環境の持続的な発展を支える技術がますます注 目されています。そして、古くて新しい技術である直流電源の応⽤分野も 電源・電⼒システムの多様化とともに広がり、それに伴う市場も拡大してい ます。本ハンドブックでは、交流、直流の技術的な基礎とそれら技術の産業分野の応⽤を簡単に解説しました。最後に、 本ハンドブックが直流応⽤分野に関⼼を持つ機会になれば幸いです。 クラウスアンドナイマー株式会社 東京本社 〒105-0013 東京都港区浜松町 1-11-6 吉和田ビル 5F TEL (03)3436-6151 FAX (03) 3436-6325 大阪営業所 〒541-0054 大阪府大阪市中央区南本町 2-4-6 インターワンプレイス本町 405 TEL (06)4705-8281 FAX (06)4705-8299 E メール sales-jp@krausnaimer.com Web サイト https://www.krausnaimer.com/jp_ja 16 20240313