製品概要
ZWJ-12シリーズ高圧プリペイドメータリングボックスは、定格容量5000 kVA以下の10 kV、50 Hz配電システム向けに設計された、負荷制御および計測機能を統合した装置です。真空遮断器（VCB）、電圧変成器（PT）、電流変成器（CT）を完全密閉構造で一体化し、プリペイドメータリング、負荷制御、保護機能を包括的に提供します。
主な定格
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 系統電圧クラス | 10 kV（6～35 kVは要望により対応可能） |
| 定格周波数 | 50 Hz |
| 定格電流 | 630 A（400～1250 Aの範囲で設定可能） |
| 短絡遮断容量 | 20 kA / 3s（最大31.5 kA対応可能） |
| 絶縁レベル | 12/42/75 kV（Um/AC/LI、IEC 60071-1準拠） |
| 周囲温度範囲 | -40°C～+55°C（拡張仕様：-45°C～+60°C対応可能） |
| 保護等級 | IP4X（屋内用）、IP54（屋外用オプション） |
| 計測精度 | クラス0.5S（高精度0.2Sオプションあり） |
| 制御電源電圧 | AC/DC 110～240 V（DC 24～48 Vオプションあり） |
| 通信インターフェース | GSM/GPRS、RS485、Ethernet（オプション） |
| 設置形態 | 柱上取付または壁面取付構成 |
| 適用規格 | IEC 62271-200、GB 17201-2007、GB 1984-2003 |
動作原理
ZWJ-12は、真空遮断器（VCB）動作、電圧変成器（PT）構成、電流変成器（CT）統合という3つのコア機能を統合した電磁的原理に基づいて動作します。VCBは銅クロム接点を用いた真空消弧器技術を採用し、最大31.5 kAの故障電流を確実に遮断します。二重電圧変成器により、計測および制御電源機能を提供し、オープンデルタ構成によって地絡検出が可能です。三相電流変成器により、高精度な電力量測定（クラス0.5S）および過電流保護（クラス10P15）を実現します。
用途
ZWJ-12シリーズは、農村配電網、都市配電ネットワーク、産業施設、遠隔地などに適しています。残高がゼロになると自動的に電力を遮断することで収益保護を実現し、需要応答プログラム向けの遠隔負荷制御を可能にします。また、高度計測インフラ（AMI）展開の基盤としてスマートグリッドへの統合を支援します。統合設計により個別部品が不要となり、設置の複雑さが軽減され、電力事業者にとってシステム信頼性が向上します。
構造概要
ZWJ-12はコンパクトで完全密閉構造を採用し、すべての構成部品を単一の耐候性エンクロージャに統合しています。エンクロージャ材質は304ステンレス鋼または溶融亜鉛メッキ鋼板（亜鉛被膜厚さ≥80μm）です。モジュール構造により、システム全体を停止することなく保守および部品交換が容易に行えます。内部は高圧回路と低圧回路が分離されており、屋外環境においても安全かつ信頼性の高い動作を確保します。保護等級はIP4X（屋内）およびIP54（屋外）です。
型式表記
型式表記は、IEC 61869およびGB/T 17201-2007規格に基づく電気機器識別の国際標準化慣行に従っています。
コード説明
Z — 複合計器用変成器（メータリングボックス）
W — 屋外設置タイプ
J — プリペイドメータリング機能
12 — 電圧クラス表記（10 kV系統）
構造
ZWJ-12の構造設計は、安全性、信頼性、保守性を考慮したいくつかの重要な工学的原則を取り入れています。すべての高圧部品は、適切な安全手順なしではアクセスできない密閉コンパートメント内に収容されており、低圧制御および通信部品は別途、容易にアクセス可能なコンパートメントに配置されています。
構造設計
材料選定
- エンクロージャ：304ステンレス鋼または溶融亜鉛メッキ鋼板（亜鉛被膜厚さ≥80μm）
- 内部部品：VCB接点には銅クロム合金、磁心にはシリコン鋼を使用
- 絶縁材料：屋外耐久性を確保するためUV安定剤配合エポキシ樹脂
- シーリング材：極低温・高温（-50°C～+120°C）に耐えるシリコーン系ガスケット
機械設計
- 構造強度：IEC 60068-2-57に従い0.3gの地震荷重に耐える設計
- 熱管理：自然対流冷却方式および温度監視機能
- ケーブル管理：一体型ケーブルトレイおよびストレインリリーフ機構
- アクセス性：保守用ロック付き扉および安全インタロック機構
巻線および端子表示
一次導体：三相ケーブルは一体型バスバー構造を貫通
二次端子：CTはK1/K2、PTはA/Xと明確に表示
制御配線：保護カバー付き標準端子台
通信インターフェース：Ethernet用RJ45コネクタ、GSMアンテナポート
すべての巻線は、指定された電圧クラスに応じた絶縁協調を考慮し、IEC 61869規格に従って設計および試験されています。端子表示は国際規格に準拠しており、設置時の正しい接続および極性確認を保証します。
使用条件
ZWJ-12シリーズは、IEC 62271-1の要求事項に従い、中圧配電システムにおける通常使用条件下で信頼性の高い動作を実現するように設計されています。
環境条件
設置環境：農村地域、都市部、工業地帯、沿岸地域、高地など。
環境対応：広範囲温度対応部品、乾燥剤入りブリーザによる湿気保護、ステンレス鋼構造による耐腐食性強化、UV安定化材料、強化シールによる粉塵・砂塵保護。
技術データ
本項では、10 kV AC（50 Hz）システム向けに設計されたZWJ-12シリーズ高圧プリペイドメータリングボックスの技術データを示します。すべてのデータは国際規格に完全準拠しています。
データ参照
外形寸法：
| 型式 | 幅（mm） | 高さ（mm） | 奥行き（mm） | 質量（kg） |
|---|---|---|---|---|
| ZWJ-12 | 800 | 1200 | 600 | 180 |
| ZWJ-12F | 850 | 1250 | 650 | 200 |
| ZWJ-12LD | 900 | 1300 | 700 | 220 |
性能データ：
- 機械的寿命：10,000回操作（IEC 62271-100）
- 電気的寿命：定格電流にて1000回操作（IEC 62271-100）
- 接触抵抗：≤ 50 μΩ（IEC 62271-1）
- 絶縁抵抗：2500 V DCにて≥ 1000 MΩ（IEC 60270）
- 部分放電：1.2 Um/√3にて≤ 10 pC（IEC 60270）
変成器定格
電圧変成器（PT）定格：
| パラメータ | 計測用PT | 制御用PT |
|---|---|---|
| 一次電圧 | 10000/√3 V | 10000/√3 V |
| 二次電圧 | 100/√3 V | 100/3 V |
| 精度クラス | 0.5 | 3P |
| 負担 | 30 VA | 50 VA |
| 絶縁レベル | 12/42/75 kV | 12/42/75 kV |
電流変成器（CT）定格：
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 一次電流 | 400/5、630/5、800/5、1000/5、1250/5 A |
| 二次電流 | 5 A |
| 計測精度 | 0.5S |
| 保護精度 | 10P15 |
| 負担 | 15 VA（計測用）、30 VA（保護用） |
| 絶縁レベル | 12/42/75 kV |
適用規格
ZWJ-12シリーズは、高圧開閉装置および計器用変成器に関する国際・国内規格に準拠しており、グローバル市場での受容性および規制適合性を確保しています。
工場試験適合性
IEC 62271-1に基づく定例試験（極性確認、変成比確認、絶縁抵抗測定）
絶縁協調要件に基づく誘電試験（商用周波数およびインパルス耐電圧試験）
機械的操作試験（最低100サイクル）
IEC 62053-22に基づく計測精度検証
目視および寸法検査（表示および工作品質の適合性含む）
プロジェクト仕様に応じた形式試験（短絡入・遮断能力、温度上昇試験）
設置および寸法
設置要件：
- 設置前点検：計器用変成器の極性および精度を設置前に確認。絶縁抵抗試験を実施。
- 端子接続：P1端子は系統側（入力）、P2端子は負荷側（出力）。接地接続を正しく行うこと。
- 接続信頼性：通電前にすべての端子接続を確実に締結。屋外使用時の十分なクリアランス距離を確保。
- 取付け：指定された取付穴を使用して支持構造物に確実に固定。水平に設置すること。
- 接地：接地端子を変電所接地グリッドに接続し、現地の電気安全規則に従うこと。接地抵抗は系統要件を満たすこと。
安全上の注意：
- CT二次回路：一次側が通電中のCT二次回路を開いてはならない。メータやリレーを外す前に、二次側を短絡・接地すること。
- PT二次回路：一次側が通電中のPT二次端子をフローティング状態にしてはならない。二次回路に適切なヒューズを設置すること。
- 保守作業：保守作業を行う前に系統を停電し、無電圧を確認。ロックアウト・タグアウト手順を遵守すること。
- 定期保守：エンクロージャ表面を定期的に清掃し、シールの健全性を点検。遮断器およびプリペイド制御システムの機械的動作を確認すること。
注文情報
注文時には、系統電圧クラス（6 kV、10 kV、または15 kV）、定格一次電流（400 A、630 A、800 A、1000 A、または1250 A）、短絡耐量要件、通信要件（GSM、RS485、Ethernet、またはLoRaWAN）、環境条件、およびカスタマイズ要件を明記してください。特殊構成については、製造前に技術契約書にて確認が必要です。