電気主任技術者 シーケンス回路

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蛍光灯安定器、コンセント、タンブラSW交換は電気主任でなくても
設備をされてるベテランの方ならたいていされます。
そうでないと電気主任もお休みをするので現場は回りません。
電気主任技術者の存在価値は図面とか読みながら現場故障
を特定したり可能なら修理もできる点です。
ぜひ電気主任を目指す方はシーケンス回路を習得されてくださいね。

シーケンス回路を勉強しようとしても会社にある図面と市販の
解説本は記号が違う
と思ってる方はいると思います。
その建物が10~15年より古い物だと旧式記号で記載されてる
からで私も父が電気主任をする工場でシーケンス回路を学んだ
ので旧式の記号の方が実際扱い易いです。
今の職場の機器図面も一部の最新設備以外はこの旧式の記号
で業者のベテランもやはり旧式記号で話をしてくるので現場
ではまだこの旧式記号のシーケンス回路は現役です。
ただ中身、動作はまったく同じです。(今は私も両方わかる)
自己保持回路で簡単に見方を説明したいと思います。
これはランプを点灯させる回路でON/OFFボタンあり。


上下はまったく同じ回路です。上がJIS新規格記号
現場で働く予定の方は下の旧式記号に遭遇する可能性は高く
新しい機器は新規格記号で実際現場では両方見れないと不便です。
ただ記号の形が問題ではなくどう動作するかの中身を学ぶ
わけで記号の違いなんてすぐ覚えれます。

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るのでリレー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。

PB-1を押してる時はいいけど手を離すとPB-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。
これを自己保持回路といいこの後で説明する実際の
現場回路でも使用されています。

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。

逆に上とまったく逆のb接点の動作をするタイマーもあります。
通常ONのままで設定時間になればOFFとなるという意味。
今回のPageで紹介するシーケンスにはないので省略します
が通常は制御はa接点タイプのタイマーがほとんどです。
b接点タイマーとは冷凍機を停止した時に15分程度残留運転
をする場合とかに使用されます。

過去記事でシーケンスに関する物をいくつか集めたみましたが
以下が完全理解できる様なら将来現場に着任しても容易に
現場機器を理解できると思います。基本は同じ!

(記事もよりわかり易い様に変更、説明をしました)

空調機のロールフィルターがもう巻き終ってるのでに
中央監視室のパソコンに表示が出てない故障

あれ?まったくPC上は正常運転状態になってる?
フィルター残量を覗き窓から確認すると確かにフィルター
は巻取り完了してるのに何かおかしいですよね。
こういう時は機械のシーケンスを冷静に私は見ます。
なるべく無駄な動きをしたくないからです。

図面一番右を見るとロールフィルターが巻き終ると、ろ材終了
という信号の回路がONになるつまりRY2のA接点が閉じると
監視室の方に信号が行くのがわかります。
電気の世界ではONを閉じる、OFFを開くと言います。
現場ではこういう言い回しをする事もあり閉じるだから切れる
つまりOFFと勘違いしない様に注意してくださいね。
そのA接点の元リレーは左側部分だけど信号を辿ると切替
SWはロールフィルターが巻き終ると機械的に切り替わる!
上図面はその切り替わった状態で記載されてます。

それによりRY2リレーに電圧がかかりRY2リレーが動作します。
又それと巻取り完了ランプはパラ接続(並列接続)だから
そのランプが点灯しないのも間違いなく信号が降りてきてないと
判断しました。(テスターで測定すれば瞬時でわかる)
逆にランプが点灯してるならこのRY2リレーの故障です。
空調機のフィルター取付は買う業者がしてくれるから細かい内部
の機械的仕様まで私も知らないのだけどとにかくこの切替SWに答え
があるので男性に点検ハッチをはぐってもらい空調機の内部に
入ってみました。(人が入れる位全体が大きい構造物なんです。)

フィルターを収める場所にいくとリミットSWがあるのがわかり
これ!がヤバイ!
外の男性に動力盤の表示を見ててもらいそのリミットSWを
手で高速で動かしたら巻取り完了ランプが点いたり消えたり?
間違いなくこのSWが悪いとわかりました。
この状態位置だと何もしなくても警報が出たままにならないといけません!
後でこのリミットSWを私が交換して修理は完了しました。

ビル現場にある程度のシーケンス回路はパズルと同じでONとOFF
をする物を組み合わせて動作するだけで特殊な物はありません。
最初は戸惑うかもしれませんがゆっくり信号の流れを追って
みてください。

テナントから倉庫の排気ファンを手動で運転しているけど
自動運転できないか
の相談がありました。
とりあえず盤の中にあるシーケンス図面を見たらこのファンは
温度で自動運転するシステムなんだけど今は倉庫の臭いを排気
するため手動使用されています。
このシーケンス回路は新規格記号で客先設備では最近多いですね。

この左四角枠の接点やリレーは動作のイメージ図でこの部分
は電子回路(基盤)になっているでこの部分はいじれません!
図と違い実装はよく言われるBlackBoxと言われる箱です。

主回路が改造できないので他を検討しないといけません。
既存の動作はサーモがONすると①の電圧がかかりリレーAXがON
そのa接点が入る事で②の電圧によりリレーXがONします。
そのa接点が入る事で③の電圧がかかり結果として④の電圧により
マグネットMCが投入される事でモーターが運転しているはすぐに
わかりました。
つまりこうタイマー回路を増設してタイマーa接点でリレーAXの頭
に電圧をかけてあげれば上で説明した①のとこからの開始となり
モーターは運転します。

で実物のAXリレーがこれ!
上のシーケンス図面と比較しながら見てね。
AXの13、14とはリレー端子番号で14につながる配線は□15Aの
配線ですが実物の配線番号を見ても□15Aなんてない?
2715Aがそれか?推測で接続してはいけませんよね。
でもこれがそうなんです。
図面では□になっていますがこの部分は図面番号でこの図面の
下に27という番号があり□部分にはすべて27を入れて読むという意味!

だから2715Aが接続されてるリレーの端子にタイマー接点の片方を
接続します。
次にもう片方は見つけないといけません。
青の印の部分に□4と書いてあるけどこの番号に気がつくかが大切。
274の配線が接続されてるリレーAXの端子がそれに当たります。

後タイマーですからこれを運転させる電源が必要になりますよね。
この盤には200Vしかないので200Vが使える24時間タイマーを
用意しないといけません。(運転時間を設定)
電源はもうわかると思うけど27Xと27Yの配線に接続すればいい。

力率改善用のコンデンサー中央監視室の遠隔操作
で入らない場合
(私が管理してる現場の実際の製品)
上2回路は動作して接点がONとなるa接点を使用していましたが
今度は何もしない時はONで動作してOFFになるb接点を使います。
冒頭で線が左にある物をb接点と言いましたがそれがSR1X
SC1X、LS2Xの接点になります。
b接点はそれが動作する事で回路を切る安全回路に使う!
つまりその異常が発生してなければb接点は導通状態です。

手動投入入りを押すとTM1タイマー接点がONならばSR1X
SC1X、LS2XのB接点を経由してMC1がONする事でコンデンサー
が投入されます。
一方自動回路は遠隔投入接点CX1のa接点がONする事で
TM1タイマー接点がONならば同じくSR1X、SC1X、LS2Xの
B接点を経由してMC1がONするのです。
MC1がONすると赤矢印が示すMC1のa接点がONする事で
自己保持回路となる。
これがないと手動投入入りから手を離すと回路が切れて
しまいます。

TM1タイマー接点がONならばとは後半説明してますが
コンデンサーは電気を充電するためにOFFさせた場合
内部の電荷が放電するまでは連続再投入を防止。
コンデンサ内部には放電抵抗という電荷を消費する物
があります。
もしOFF⇒ONと連続操作した場合、印加電圧+電荷により
過電流となり焼損の危険がありますからOFFしたら5分
経過しないとONはできない様になっています。

もしコンデンサーが投入されない場合はまず何か
の異常警報が出てないか確認してください。

その場合は回路ではなくてその原因の修理が必要!
そうでないならば回路上のMC1が何かの故障で電気的
にONしないからです。
テスターで電圧を追う方法以外で今日は調査してみましょう。
まず現場の手動・自動切換スィッチを手動側にしてから
手動投入ボタンでコンデンサーが投入できるか
できるならばSR1X、SC1X、LS2Xのリレーは正常
そうなると線番74より上の自動回路に異常があり。

最初は大変かもしれませんが頑張ってくださいね。

現場の手動・自動切換スィッチを自動側にしてから
自動回路②下のTX1を導通(ジャンパー)してみましょう。
これは中央監視PCからの遠隔監視信号でコンデンサー
を切るための接点でこれが最初から切れていてはON
にはなれません。(TX1はb接点です)
正常ならばこの接点はON状態でないといけません!
ジャンパーでそれを強制的に正常状態にするのです。
自動なのでPCの画面からONさせてこれでコンデンサーが
投入されるならTX1リレーの不良。
一瞬ONとなりすぐ切れるなら自己保持回路MC1のa接点
が不良です。(線番74と79が接続されてる部分)

どうこをどうジャンパーさせるのか?
図面をよく見ると接点のとこに小さな数字があります。
これがその部品の端子番号で端子台に刻印があります。
写真では見え難いけどその番号に該当する2端子間を
ジャンパーさせればいいのです。
図面の配線に書いてあるのを線番と言いますが通常
小さなタグが線の末端に取付けしてあるはずです。
実際のシーケンス回路では線番と端子番号で回路を追う。

これらでも入る気配がなければ中央監視PCからの遠隔監視
信号でコンデンサーを入れるための接点Cx1をジャンパー
してみましょう。
更に駄目ならTM1タイマー接点をジャンパーしてPCからON。
必ず以上の操作のどこかでコンデンサーは投入されます。

コンデンサーを切ると真ん中上のVCS-1のb接点がONに
なる事で線番81より電圧がかかり切りランプのGL1が点等します。
同時にTM1のタイマーに電圧がかかり一定時間後に左上に
あるTM1タイマー接点がONします。
そうこのタイマーはコンデンサーの連続投入を防止するため
にあるんです。

強調しますが実際に機器的故障により回路が動作しないのは
正常で回路は無関係、すぐ機器修理するのが先決です。
この場合は業者に至急連絡するしか手はありません。
必ず最初にリアクトル異常、コンデンサー異常、ヒューズ断
が発生していないか確認をしてください。
PC上で表示はされますが現地に行き確かにそうか自分の目
で確認しないといけません!(しょせんPCは遠隔情報)
これは加熱、短絡による重大故障で焼けた様な臭いなど
五感で感じる異常を私の経験上感じます。
たぶん何かを交換するしかなく修理は無理です。

★VCBという高圧電圧を入切するスイッチの回路図
どこの現場でも受電回路はこれに近い作りなのでこのシーケンスが
理解できれば後で貴方が現場に着任した時でも理解が早いでしょう!
1の切SWからVBCの5番に電圧がかかるとこのVCBは切れる。
その事からつながる2の51X-□とあるOCRの2番は過電流を
検出した場合にVCBを強制トリップさせる出力とわかります。

3の51(OC)は過電流が発生した時に閉じてOCRに回路に大きな
電流が流れてる事を教えます。(OCRの入力1番)
6の線は現場の盤の表にある過電流という警報ランプを点灯。
つまりこの回路はOCRの2番から電圧が出力されVCBの5番に
入る事でVCBは切れ過電流から回路を瞬時保護します。
ここで一番のポイントは4の51Y-□と67Y-□です。
4の51Y-□と67Y-□はb接点なので通常時入りで異状が
発生した時に切れる事を意味します。

ここが切れた状態ですと5の投入レバーを引いてもVCB
の3番に電圧がかからないのでVCBは投入されません。
これは過電流と地絡が発生した場合はそのままだとVCBは
投入できない事を意味しています。(安全対策)
これはどこの受変電設備でも必ずこうなっています。
過電流と地絡は故障修理が済んだらリセットしないと
復電操作はできません。

絶対に家のブレーカみたいに原因調査もしないでリセット
してもう一度だけ投入なんてしてはいけません。
その場合まずは故障回路を切り離し絶縁測定をします。
受電なので1000Vメガレンジで測定を行う。

一度だけ私は過電流でVCBがトリップした経験があります
がその時は現場に行った瞬間に焦げた臭いの異常を感じました。
相応な大電流をVCBで遮断した事による物で直感的に無理と思いました。
これは父と同じ工場で勤務してる時でターボ冷凍機の始動装置が
焼損した高圧過電流事故でした。
こういう場合誰が何と反論しようと自信を持って使用できない!
と宣言されてください。
もちろん臭いの異常がなくても絶縁が0なんて状態では使用禁止。

逆に過電流と地絡や地絡が現地で発生していない、絶縁も良好
ならばこういう接点をジャンパーで短絡させてその接点を強制ON
状態にしてVCBを仮投入させる事も可能です。
電気回路で動作させる関係上、回路パーツの誤動作で現場は
正常でも制御上安全装置が動作する可能性も否定しません。
その場合は交換部品が手に入ったら交換となります。

だからってそれまでこのVCBを投入できないとなるとVCB
のため広範囲の停電となり、故障です。電気は使えません。
と返答して、素直にわかりました。という客やテナントはいません。
こんな時こそ電気主任技術者がいるのですから!
当面使用不能か仮処置でVCBを生かせるのかその見極め!
その判断を持って業者に連絡をし復旧計画を立てます。
これが現場の電気主任技術者のお仕事です。


私の父の様に特高現場で電気主任を20年以上してる人
なら多くの故障経験を持ち機敏に対応できますが私も
含めて一人前になるなら現場で10年かかかるそうです。
ただ父、今の技術部長、業者の○○電工のSさん
この3人の超ベテランに恵まれたからこそ私が今こうして
今の現場で電気主任ができているのです。

業者でも誰でもいいけど時に指導していただける方と
めぐり合えるかはとても大切だと思います。
そういう人はただわかりません、教えてください。では相手
してくれません。
この人を育ててみたいと思わせる熱意とまじめさが必要
だし謙虚さと礼儀正しさも必要です。
他人に深い部分を教えてもらえる事は当たり前ではありません。
私の成果の90%は私の努力だけど残り10%は独学では無理。

空調機のロールフィルター故障、応用編★
空調機とこの機械が連動運転しないトラブルの時です。
結局修理できないので代替回路で一部改造をしました。
実は私自身が修理・改造を楽しんでます!
技術部長が電気に関しては私の自由にさせる様に係長
に指示してくださってるから職場でも苦言はありません。
今度はジャンパーではなくテスターで電圧を見て点検をしました。

まず今回の不良箇所を拡大してみた。
空調機連動a接点がONになると三相電源のRT間からOUTした
単相200VがAのLINEで流れ自動運転用リレーCR2がON
するとBの様にそのリレーのa接点がONします。
結果端子番号11と12がONする事で自動巻き取り運転を開始。
巻き取り速度を制御してるので必ずこの制御基盤を通して
運転する必要があるの
ヒューズFもあるから最初にこれが切れてないかも確認!

自動運転用リレーのコイル両端の10とT番端子に200Vがある。
これは空調機連動a接点は正常を意味しています。
次に11番と12番端子間にAC24Vがあったので自動運転用リレー
のa接点が動作してないために開放状態となってる事を意味します。
結論は故障原因はこの自動運転用リレーです。
コア回路は200/24Vの変圧器によるAC24Vなので検電器を
当てても完全非接地回路となるため反応しません。
回路点検は必ずテスターの電圧レンジで行います。

ただこれって基盤にハンダ状態のため交換ができないのです。
でメーカーに電話したら導入は11年目だけどその会社として
は15年前の型なのでその基盤はもう生産してないとの事!
つまりこのユニット単位でしか販売しないので何もかも新式
一式交換で工賃込み50万円という話!
特注でもし当時の基盤部分だけ作ってもらうなら三週間待ちで
20万円とか一般の常識とは違う高額な世界なのです。

余談だけど左上のTHRが過電流で動作したら専用モーターの
絶縁測定は左下ターミナルのUVWで行います。
RSTとある端子に電源、UVWにモーター配線、Eがアースと
これだけはどの盤でも共通してるので覚えておいてね。
T1とT2間に空調機回路からのa接点を接続します。

とにかく今は応急処置が必要で自動運転用リレーでON
させるはずだった端子番号11と12をジャンパー線で短絡
させたら運転を開始しました。当然です。
制御運転させるにはとにかくここを短絡させる必要が
あるんだけどこれでは空調機が停止しても停止しません。
老眼の方も職場にはいて夜勤者にこれをさせるのは
無理ぽいからここは短絡のままで制御盤のMCBを朝に投入
夜空調機が停止したら切るしかありません。

ただいつまでもこんな面倒は解決しないといけません!
こういう時こそ自分の価値を職場で見せる時です。
係長、私が改造して修理しますからそんな50万円なんて
必要ありません。と進言しました。
結論としてはこういう感じで回路を組めばいいんです。
故障してる自動運転用リレーCR2の代わりを外に作りそれを
既存回路に接続すれば解決できるのはわかるでしょう。
(リレーではないけどマグネットで動作させても問題なし)

いくつかはネジ止めではなく基盤に直にハンダしてるから
途中の配線上で処理をするしかないよね。
10番端子行き線は自動運転用リレーのCoil電源で切断して
マグネットに接続、もう片方のT盤端子行き線もそうなんだけど
それは別系統への接続があるから切らないで接続のみ。
そうしないと先の電気集塵機の回路が動作しなくなるの
扱い経験が浅いとここに気がつけないかもしれません!
故障してる自動運転用リレーは方線切ってるからそれが
誤動作して以降動作上悪さをする事はありません。

ボックスが小さいから空調用のマグネットでは収まり具合を
心配したらやはり厚みがあり扉に当たり閉まりません。
とにかく一番小さい200Vマグネットが必要ですね。
すぐに電材屋さんにどこのメーカーのでもいいから励磁コイル
が200Vで小さいマグネットを至急持ってきて!と電話しました。
それなら3000円程度、これで後数年は使えるから何も今
業者の言うまま50万円かけて更新する必要もないんです。
実は空調機の順次更新計画があるのでもう余計なコストは
かけたくないのが本音です。