電気主任技術者 停電時自動再起動改造

私が管理する現場は7.5KWまでの三相モーターは直入れ始動ですがそう
いうモーターはマグネットと自己保持回路、押しボタンがあれば簡単に回路
を誰でも組めます。停電が発生⇒復電⇒電気を館内に通電した時に自動
で始動してくれる回路
はどうなるかです。中央監視PCのある建物では復電
再起動という機能があれば停電させる前の状態に各機械に再度起動信号
が出ます。今回は身近なパーツでそれができないか検証してみました。
最初にこう考えました...マグネットWとリレーX2に同時に電圧がかかるの
でマグネットWが投入完了するまでX2リレーb接点はOFFとならないでいれ
るか?この点が怪しいのでマグネットWが先に投入完了してからX2リレー
b接点が切れる仕組みでないといけないと判断しました。尚この接点がON
のままだとモーターを停止できない
ので正常時は切りでないといけません。
(尚実際に組む場合はTHR接点を途中に挿入が必要です)

リレー状態とはX2リレーb接点の動作タイミングです。もし正常時に左
の自己保持回路がないとモーターを手動停止しても押しボタンから手
を離した瞬間に即始動してしまいます。常に運転運用するとしても停止
動作がまったくできないのではダメです。正常時X2リレーb接点はOFF
状態ですから停止押しボタンを押して自己保持が解除されるとマグネット
Wが切れてモーターは停止できます。一旦停電状態となるとX2リレーb
接点はONとなり通電された段階でその接点経由でマグネットWに電圧が
かかりモーターは自動起動されます。そこから手動でモーターを停止し
てもX2リレーは自己保持回路で状態保持してるためX2リレーb接点は
切れたままなのです...言葉にすると難しい事をしてる様に聞こえます
が様は回路図で言えばこれだけの事。電気屋は文字ではなくて回路図
で語りましょう。


上は24時間運転させる様な機械の場合で通常用途では1日の中で固定の
運転時間帯があります。その場合はタイマー接点を入れます。これは通常
の24時間タイマーでたとえば08:00~20:00間のみONとなる設定をしてお
けばそれ以外の時間帯で停電⇒復電してもモーターは起動しない。
TB15601Kならば300時間も停電補償があるので停電間中もタイマー接点
だけは生きています。(違う日に考えたので記号が違ってますが回路は同じ)
通常受電中はb接点は必ず切れてるのでタイマー接点を追加しても手動で
のモーター運転・停止には支障はありません。ただ中央監視で遠隔発停を
させてる機械に応用する場合、状態不一致の監視機能がある中央監視装
置ですといきなり現場サイドで機械が復電起動するため状態不一致の警報
が出ます。(PCから起動させて起動完了信号の確認がないと出る警報)

では実際に回路を組んでみましょう。押しボタンが手元にないので代理
として黒タンブラSWをON押しボタン、白タンブラSWをOFF押しボタン
と見てください。リレーの代わりはマグネットで代用しました。最初に2個
の共通制御線部分を配線しました。左が上図面でいうX2リレーで右が
マグネットWとします。こういう場合まず共通線から行うのがスムーズに
配線する私のコツです。

配線がよれてるのは前の作成で使用した配線を外してそのまま使用し
てるからでその点はご理解ください。


OFF押しボタンSW⇒X2リレーb接点⇒マグネットWの励磁コイルを結線しました。


マグネットW側配線の結線、見え易い様にわざと配線はたるみ状態でして
いますが実際に施工するならばできるだけ配線は余長がない様にされ
てください。綺麗に見せるセンスってどんな場合でも大切です。


机の上では圧着も可能ですが盤内で配線を接続する必要が発生した時
はこれがガチ便利です。強めに回して引けば接続を抜く事もできます。

電源からX2リレーのa接点経由でX2リレー励磁コイルへ配線しました。


更に上のX2リレーのa接点にマグネットWのa接点を並列接続しました。
これで完成です。30分もあれば組立てできると思います。


マグネットWの主接点に電源RSTとモーター行きのUVWを接続、制御回路電源
に200V用のMCBを接続したら完成です。電源は三相モーター回路のRーS間
に接続しても構いません。当たり前ですがその時はマグネットの一次側です。

三相スターデルタのモーターで同じ事をするならばこうすればいいのです。
つまりまず電圧がかかれば即起動という状態にします。それに制御接点
を入れますが手動でのモーターON/OFFは新しく追加した回路で行う事に
なります。

2a2bのマグネットなのですでにマグネットWに空a接点がない事に気が
ついた方は鋭いですね。でも今回はマグネットWも主回路は担当しない
ので主接点も単なるa接点としてを利用すればいいのです。この2端子
を上のスターデルタのOFFボタン位置に挿入すればいいだけです。
又スターデルタ回路を現場タイマーで制御させたい場合もこの2点に
タイマーを入れますので知っておいてください。

年1回の停電作業後でこの改造をした機械は送電開始したら動いてしまう
遠隔操作できない物では現地で停止しないといけません。ただ24H動かさ
ないといけない機械では停電作業後はetc作業で忙しいのでそういう場合
ならば役に立てれると思います。ただ共用部設備ではまずなくテナント機器
で復電時に起動をお願いされるケースがほとんどです。ある飲食の冷凍設
備でこれは発電機負荷に接続されていますが内機と外機が連動してない
のです。初起動では冷却塔ポンプの現地起動が必要で人が停電作業では
深夜屋上までポンプ起動に行かないといけません。ただ屋上は配管もあり
深夜では転倒の可能性もあり前から問題になったまま解決されてないです。

こちらの管理側からのお願いでテナントには関係ない事ですから管理側の費
用で行う事になります。ただ取付業者は同意しないでしょう。本当は彼らはで
きるのですが改造は責任問題を営業担当が処理できないので拒否されます。
後は勤務する技術部長の判断でGO命令が出たら行うつもりです。もちろん私
の判断で行う事となりますがその時は私が改造します。もし貴方が電気主任
となった時にこういう問題が発生したらどうされますか?
転倒しない様に気を
つけろより職場の仲間のために頑張ってあげた方が貴方の評価も上がるは
ずです。★こんな時こそ電験三種資格者の実力を示す時ではないでしょうか
理屈だけの資格と実技は比例しないは私も承知してますが回りの方にそうで
はないと示す方法はトラブル対応や具体的に役に立つ物を作った時です。
転職してみてわかったのですがどんな現場でも運用上でいくつかの問題が
あり人が何とか工夫されて対応されてるケースがほとんどでそれを1個でも
自動化できたら職場の電気屋としてお役に立てれます。これは本当です。

こういう電圧を検出して違う何かを動作させる典型が停電時に点灯させる
非常灯回路です。見た通りの仕組みです。ただ注意したいのはこういうDC
電源は電気室の蓄電池設備(受電室制御)から共用で取っているのです。
非常用発電機がきちんと起動すれば充電装置も稼動しますが発電機が
故障して回らないとその蓄電池設備が放電して受電制御復電操作に支障
が出ます。その場合は長くても30分以内には非常灯は消すべきです。
一般の停電作業では所内発電機は停止させるのでこの非常灯電源は切
ります。その他UPS電源とか停電時自動Shutdownする物ならいいけど
それがない重要設備では設備の方が手動で切る以外方法はありません。


月に2回15分づつこの現場では試運転をしています。もちろんその時は
無負荷運転ですがもし自動モードで支障が発生したならば非常送電可能
かを確認した上で発電機VCBを手動で投入しないといけません。ただ売電
受電中は逆送電防止回路が効いてるため手動でVCBの投入レバーを回し
てもDC電圧はVCBの投入端子には電圧はかかりません。(つまり受電VCB
からのb接点で発電機VCB投入回路を切っているため)電気を知らない方
は閉じるとは切る、つまりOFFにすると思う方が多いけど電気の世界では
閉じるとはONさせる事なのです。それと試運転は手動でエンジンを動かす
点検で実際に受電27からの信号で起動させてるわけではないので100%
の停電時の動作を確認できてるわけではありません。

このVCBは過電流と地絡が発生した場合にVCBの投入回路をb接点で
切る様になっていますが発電機VCBも同じ様な仕組みがあります。
電気主任技術者は受電設備シーケンスは一度は調べて研究しておか
ないといけませんが職場の先輩でもここまではわからないので独学で
行うしかないと思います。私にしても今の職場で電気の詳細を教えて
もらう事はできませんでしたが現場は本に説明してある実際の物が
あるのでやりがいと理解度が全然違いました。ただ冒頭で説明した回
路組立ての考え方もこういう受電回路も基本は同じなのです。


こういう回路を見る上でこの2点が基本でありこれだけ知ってるだけで
もこれから回路を勉強する上で苦手意識は減るはずです。

BS-1はONの押しボタン(押した時だけON)でBS-2はOFFの押しボタン
(押した時だけOFF)、Rの丸いのがリレーでBS-1を押すと赤矢印に
電圧がかかリリレーRは動作、R-a1とかR-a2とはこれは接点の事で
Rのリレーが動作すると連動して動作する接点という意味です。線が
右に書いてある場合はa接点といい、何もしない時は切れていて動作
してONになります。この逆に線が左にある物をb接点といい何もしない
時はON状態で動作してOFFつまり回路を切ります。

BS-1を押してる時はいいけど手を離すとBS-1が切れるので電気が
止まるのでリレーRは停止すると思えます。でもR-a1の接点がONに
なっているためここから電圧がかかっているのでリレーRは動作を継
続します。これが自己保持回路で実際の現場回路でも使用されます。
次にこれはタイマー回路を意味しています。丸いT1とあるのがタイマ
ーでこれに通電すると設定時間になると右の三角頭記号の接点が動
作します。この三角頭記号が右にあるのはa接点タイプでその時間に
なるとONして下のランプを点灯させます。逆に言えばその時間になる
まではこの接点は切れています。逆のb接点タイプもあります。b接点
タイマーは冷房設備で停止後の残留運転で回路に使用されます。

今一度冒頭の回路を見てください。今度は動作がわかるはずです。

自分なりにここはこういう制御が最善と感じるなら具体的にどう改造
したらいいか?とかお仕事の合間に気分転換に考えたりもします。
工場では旧式記号で覚えたので自然にこうなりますが新式記号でも
回路図も読めます。10年前の物件までは旧式と新式記号図面が両
方あると思います。
a接点、b接点、タイマー接点これらを組合わせる
事でいろんな事ができる様になります。必要こそ上達の秘訣です。
設備はその運用体系の違いで最初の作りよりこうした方が最善とな
る事が意外とありその話を具体化できるのは電気主任だけなのです。
貴方も現場に入ったなら機会があれば挑戦し不具合を改善してみたい
ときっと思われてる事でしょう。そんな気持の始まりこそお仕事を楽しめ
という意味なのです。もちろん遊び気分ではなくマジですけどね。


1個2Vの業務用蓄電池が54個直列で接続されていてそれで発生する
DC100Vを利用して受電設備VCB電源や継電器電源としてるためいつ
までも非常灯を使用してはいれないのです。(停電時発電できない場合)
自動車のバッテリーは小さな2Vのセルを6個一体にして12Vですがその
小さな1個が独立していますから1個の電圧が2Vとなります。

モニターで蓄電池の状態は監視できます。蓄電池の液量が減る事はあり
ませんから今の時代はモニターCHECKで十分です。車のバッテリーと同じ
でこういうのも進化しています。年に1回業者が蓄電池+充電装置の点検
をされています。昔は設備の人が自分達で比重や温度測定点検をされて
いたそうですが逆に液を汚したり液をこぼしたりもあります。業者からも今
はお客様の方でそういう事をしてもらわなくても触媒などをきちんと取替し
てさえしてもらえばメンテナンスフリーと考えてください。と言われていまし
た。私がこの現場に勤務して5年になるけど1回も液量が減っていた事は
ないですね。(指定部品交換、室内を適正温度にしてる場合に限る)

私が勤務する会社では改善提案の大会に年に1回、主任以上は応募し
ないといけません。今年は最近作成したスターデルタの起動BOXでエン
トリーしようかと思っています。⇒自作スターデルタ始動器
設備の改造はそれが適正ならば既存から変える事はむしろ正しいという
見方をされます。だからこんな記事を書いて会社の方に読まれても誰か
らも文句は言われないのです。むしろもっと人がしない事に挑戦してほし
いとか他支店の方とかに言われます。今ある事を変える事を考えるのは
楽しいしそれが勤務ビルで実用されるならばこれほど嬉しい事はありま
せん。逆の考えでもし何かあったら?という方もいますがそれでは何も
進化できないわけで行動には常に責任が発生しますがその緊張感も私
にはやりがいに感じます。
★リスクのない行動に成果なしですよね★

このBlogを開設して面識のない他県支店の設備の方から電話がかか
って質問されたりする事もありますが逆にだから簡単に記事を済ませる
わけにもいかないです。何か1個はなるほどとか面白い事を意識してい
ます。読者が会社の中に多数いるという状況になるのは想像してません
でしたがとにかく頑張っています。Blogでは極力"思う"という表現はしない
様にしています。思うという逃げを意識した言葉より、今の自分の100%
主張をしたい。そうでないとBlogなんて継続する意味もこんな文面を書く
意味もないです。お仕事で厳しい上司は"仕事に思うはいらないんだ"
と言われる方もいるのでけして大げさな話ではありません。


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