高圧受電設備を見ていると、VCSという機器を目にすることがあります。
一見すると遮断器（VCB）と似ていますが、役割はまったく異なります。
本記事では、VCS（Vacuum Circuit Switch：真空開閉器）について、
「何をする装置なのか」「どこで使われるのか」「なぜ必要なのか」を実務目線で解説します。
VCS（真空開閉器）とは
VCSとは、高圧回路を安全に入・切（ON／OFF）するための開閉器です。
最大のポイントは、「負荷電流までしか開閉できない」という点です。
- 主な役割：回路の入・切
- 開閉できる電流：負荷電流まで
- 短絡電流：遮断できない
つまりVCSは、事故を止める装置ではなく、通常運転で使うスイッチと考えると理解しやすいです。
VCSの仕組み（真空消弧）
VCSは内部に真空バルブを持ち、開閉時に発生するアーク（火花）を真空中で消弧します。
- 真空中ではアークが伸びにくい
- 接点の消耗が少ない
- 油やガスを使用しない
そのため、保守が比較的楽で寿命が長いという特長があります。
VCSとVCBの違い（ここが超重要）
| 項目 | VCS | VCB |
|---|---|---|
| 正式名称 | 真空開閉器 | 真空遮断器 |
| 開閉対象 | 負荷電流 | 短絡電流も可 |
| 保護機能 | なし | あり（継電器と連動） |
| 主用途 | 通常ON／OFF | 事故遮断 |
VCS＝スイッチ
VCB＝ブレーカ
この違いは、電験試験でも実務でも非常に重要です。
高圧受電設備でのVCSの使われ方
- 変圧器一次側の入・切
- 高圧負荷回路の開閉（コンプレッサー、モーター）
- 点検・保守時の系統切り離し
- 受電設備の系統切替
VCSは、日常運転で頻繁に使われる重要な機器です。
VCSは力率改善（進相コンデンサ）にも使われる
VCSは、高圧進相コンデンサの入り・切りにも使われます。
力率改善用のコンデンサは段階的に投入・遮断する必要があり、
その開閉装置としてVCSが採用されるケースは非常に多いです。
注意点：突入電流対策が必須
コンデンサ投入時には、定格電流の数倍～数十倍の突入電流が流れます。
- VCS単体での直接投入は危険
- 接点溶着・寿命低下の原因になる
そのため実務では、
- 直列リアクトル（6％・7％など）
- 進相コンデンサ専用VCS
を必ず組み合わせて使用します。
なぜ自動制御が必要なのか
負荷は時間帯や稼働状況によって常に変動します。
コンデンサを固定投入したままにすると、軽負荷時に進み力率になりやすくなります。
- 電圧上昇
- 機器絶縁の劣化
- 保護継電器の誤動作
また、軽負荷時にはフェランチ効果により電圧が上昇しやすく、
そこへ進相コンデンサを入れすぎると過電圧となる危険があります。
APFC（自動力率調整器）との関係
この問題を防ぐために使われるのが、APFC（自動力率調整器）です。
APFCは電圧・電流を監視し、力率に応じて進相コンデンサを自動で入り切りします。
このとき、コンデンサの開閉装置としてVCSが使われるのが一般的です。
VCS：切る装置
APFC：判断する装置
まとめ
- VCSは高圧回路の通常開閉用装置
- 短絡電流は遮断できない
- 進相コンデンサの開閉にも使われる
- 突入電流対策が必須
- 自動制御にはAPFCが必要
コメント