生産ラインが予告なく停止し、作業員がちらつきを報告すると、電気チームが原因究明を依頼される。ケーブルは通常、最初に疑われる部品だが、実際に原因となっているのはたいていケーブルである。

おそらく、電源電圧が数サイクルにわたって一時的に低下したのでしょう。制御機能が敏感な機器は、たとえ故障していなくても、その時間帯に動作が停止してしまうことがあります。

原因究明とは、ケーブルシステム自体の動作と、設置された他の部分の動作を切り離すことを意味し、その切り離しは適切なタイミングで測定を行うことにかかっている。

電圧低下はシステム全体の問題であり、ケーブルの問題に過ぎない。

工場への電力供給は共有されている。同じネットワーク上の別の場所で大型モーターが始動すると、そのモーターと直接関係のない回路も含め、その近くに接続されているすべての回路の電圧が低下する。

システム内の他の箇所で故障が発生した場合も同様です。保護装置が故障を解消するまで、広範囲の電圧が低下し、その電圧低下が制御機器の動作を阻害します。

そのため、電圧低下は単一の数値ではなく、その深さと継続時間によって表されます。同じ深さの電圧低下であっても、継続時間によって結果が大きく異なる場合があるからです。

したがって、有用な出発点はケーブルのスケジュールではなく、事象の記録、つまりいつ発生したのか、どれくらいの深さまで達したのか、そしてどれくらいの期間続いたのか、ということである。

電圧低下とは、供給電圧が短時間低下することであり、その持続時間は秒ではなくサイクルで測定される。

ケーブルテレビの選択が影響を与えることと影響を与えないこと

その挙動の一部はケーブルに起因するものであり、大部分はそうではない。

ケーブルは、微妙な状況を悪化させる可能性があり、システムの問題を解消することはめったにない。

電力品質の問題は複数の回路が同時に発生する現象であるため、単一の回路だけでその問題を説明できることはほとんどありません。

電圧低下が現場でどのように現れるか

証拠は通常、間接的に、電力品質ではなく生産に関する言葉で伝えられる。

• プロセス自体は正常に動作しているにもかかわらず、ドライブが電圧不足で停止する。
• 接触器が脱落して再起動し、電源喪失ではなくシーケンスが失われる。
• 大型モーターが始動するのと同時に、照明が一時的に暗くなる。
• 制御機器の再起動は、明らかな電源の問題としてではなく、設定の消失として現れる。
• 複数の無関係な回路が同時に異常を報告しているということは、共通の原因が存在することを示唆している。

回路全体にわたるパターンを記録することで、一連の不具合が診断可能な事象へと変化する。

工場内で電圧降下が発生する最も一般的な原因はモーターの始動時である。なぜなら、始動電流は運転電流の数倍にもなるからである。

モーターの始動と、モーターに電力を供給するフィーダー

モーターを直接電源に接続して始動すると、運転電流の何倍もの電流が流れます。電源が強い場合はわずかな電圧降下が生じますが、電源が弱い場合は、工場内の他の機器にも影響を与えるほどの電圧降下が生じます。

そのモーターへの給電線も重要な役割を果たします。給電線が長すぎたり、サイズが小さすぎたりすると、上流で発生する電圧降下に加えて、独自の電圧降下が発生し、モーター端子にはその両方の合計値が反映されます。

そのため、原因はケーブルにある場合が多いのですが、スターターとモーター間のケーブルに限られます。他の場所のフィーダーケーブルを変更しても、別の回路の制御機器で発生する電圧降下は変わりません。

始動性能が問題となる場合、始動電流を低減する方法は、通常、導体サイズの変更以上の効果をもたらします。

電圧降下は定常状態における現象であり、電圧低下は過渡的な現象である。この二つを混同すると、誤った結論に至る。

何かを交換する前に必ず測定してください

苦情を証拠に変えるための5つのステップ。

負荷だけでなく、電源も計測する

共通接続点での記録により、電圧低下が外部から来たものか、プラント内部で発生したものかが明らかになる。

イベント全体を撮影する

深さと期間を合わせて、プロセス記録やスイッチングログと照合できるタイムスタンプを付与します。

複数の場所を一度に記録する

異なる回路上の2つの計測器は、共有イベントとローカルイベントを区別する。

その瞬間に何が始まったかに注目してください。

産業現場では、大型モーターの始動、コンデンサの切り替え、電源の切り替えなどが一般的なトリガーとなる。

記録を保管してください

数週間にわたるパターンを分析することで、単一の事例よりもはるかに確実に、繰り返される誘因を特定できる。

障害レベルは供給の安定性を表し、供給が弱いほど同じ障害でもより深い落ち込みにつながります。

週に2回停止する印刷ライン

状況：印刷ラインが不規則に、およそ週に2回停止し、常に有用な故障表示がなかった。このラインは、大型コンプレッサーにも電力を供給している基板から給電されていた。

調査結果：2箇所でのモニタリングの結果、コンプレッサーの起動時に供給電圧が低下することが確認され、プリントラインにおける電圧低下は基板における電圧低下よりも大きかった。プリントラインへの給電線は長く、経路上の他の負荷と共有されていた。

決定事項：コンプレッサーの始動方法を変更し、直接ライン始動を行わないようにした。また、印刷ラインへの供給装置を分離し、最大のモーター負荷と経路を共有しないようにした。

結果：不規則な運行停止は止まり、送電線は原因不明の停止なく、丸1週間稼働し続けた。ケーブル自体に問題はなく、その周辺の配線に問題があった。

記録しておく価値のあるモニタリング

項目を絞り込むことで、電力品質記録は数か月後でも役立つものとなる。

楽器間で比較できない記録は、ほとんどの場合、何も解決しない。

導体のサイズ、長さ、および日常的な電圧降下

電圧降下は、この問題においてあまり注目されない部分であり、ケーブルが真に制御する部分です。細い導体で長距離を配線すると、電圧は徐々に低下し、その損失は負荷が増加するにつれて大きくなります。

電圧降下に関する設計上の制限は、終端機器が動作可能な電圧を受け取れるようにするために設けられています。モーター端子で測定された電圧が既に制限値に近い場合、一時的な電圧低下によって機器が限界を超えてしまう可能性がはるかに高くなります。

電圧降下問題を解決する方法は簡単です。より太い導体を使用する、経路を短くする、または負荷を電源に近づけるといった方法があります。どの方法にもコストがかかりますが、記録を見れば、実際にどの方法が必要かが分かります。

サプライヤーが合理的に確認できること

ケーブルメーカーは、いくつかの質問には正確に答えることができるが、それ以外の質問には答えない方が良いだろう。

• 導体の抵抗値と、指定された電流値および長さにおける結果として生じる電圧降下。
• 規定された故障電流および故障時間に対する短絡耐性。
• 断熱材、遮蔽材、被覆材などの構造の詳細。
• 提案された設置方法が、評価の根拠となる前提条件に合致しているかどうか。
• ケーブルの問題ではなく、システム全体の調査の問題となる時点。

最後の項目に正直に答えてくれるサプライヤーは、最初の4つの項目に推測で答えるサプライヤーよりも役に立つ。

電圧降下に関する注記をケーブル概要に変換する

電力品質調査が完了すると、通常は一連の変更が行われます。具体的には、起動方法の変更、保護設定の変更、負荷の移設、あるいは場合によってはケーブルの変更などです。

ケーブルが問題解決の一因となる場合、一般的なアップグレード指示ではなく、測定された電流値、経路長、設計環境温度、接続点における障害レベルを記載すべきである。

このように記述すれば、要求事項を基準やテストデータと照らし合わせて検証できる。一方、曖昧な記述では、互いに比較できないような様々な提案が寄せられることになる。

電力品質向上を目的としたケーブル交換に関する見積依頼の詳細

これらの詳細情報により、ケーブル敷設計画を、印象ではなく測定された条件に基づいて検証することが可能になります。

• 測定されたイベント記録（深度、期間、タイムスタンプを含む）
• 測定機器の設置場所と、それぞれの機器が記録した内容
• 設計電圧と経路の終端における許容電圧降下
• 設置後のルートの長さ（交換予定区間を含む）
• 接続点における障害レベルと保護遮断時間
• 接続負荷（最大モーターとその始動方法を含む）
• 設置方法と設計、ルート沿いの周囲温度
• 変更が行われた後に所有者が保管を希望する記録

IEC 60502 、 IEC 60228 、 IEC 60332などの技術規格は、ケーブルの構造と試験用語を統一するのに役立ちます。ただし、最終的なシステム決定は、承認されたプロジェクト仕様書、適用される現地規則、および資格を有する設計機関によって決定されます。

JINCHUAN社製ケーブルサポートは、電力品質調査およびモーター回路に使用できます。

JINCHUAN Cableは、提案するケーブルの導体抵抗、電圧降下、短絡耐量を確認し、それぞれの数値の根拠となる設置条件を説明することができます。

ケーブルの仕様範囲と製造プロファイルを確認し、測定記録を送信してください。そうすることで、症状ではなくデータに基づいたリクエストを作成できます。

ケーブルを交換する前に電源の状態を計測してください。なぜなら、別の場所で発生した電圧低下は、古いフィーダーと同様に新しいフィーダーにも容易に伝わるからです。

よくある質問

電圧低下とは何ですか？

故障や、モーターの始動などの大きな負荷によって引き起こされる、通常は数サイクルから1秒間続く、電源電圧の一時的な低下。

電圧降下とはどう違うのですか？

電圧降下とは、負荷がかかっている回路で発生する持続的な損失のことである一方、電圧低下とは、電源自体に影響を与える一時的な現象のことである。

ケーブルが原因で電圧降下が発生することはありますか？

ケーブルは、自身の回路における電圧降下の深さを増大させることはできるが、同じ電源に接続されている他の回路に影響を与えるような電圧降下を引き起こすことはできない。

サスペンションが沈み込むと、なぜドライブユニットがトリップするのか？

それらの制御回路は低電圧に対する許容範囲が限られており、数サイクル続く電圧低下でもその限界に達してしまう。

原因を特定する情報は何ですか？

深さ、継続時間、タイムスタンプ、そして場所。複数の測定ポイントを比較することで、事象が工場外部から発生したのか内部から発生したのかを判断できます。

より太い導体を使えば問題は解決しますか？

これにより、定常状態の電圧降下が低減され、遠端での性能が向上し、電源の故障レベルは変化しません。

故障レベルとは何ですか？

電源が故障箇所にどれだけの電流を供給できるかを示す指標であり、電源の安定性や電圧降下の深さを表す。

コンデンサの切り替えを検討すべきでしょうか？

はい。リアクティブ機器の切り替えは過渡現象を引き起こすため、それらの現象を障害発生時のタイムスタンプと照合することは有益です。

監視はどのくらいの期間行うべきですか？

複数の出来事を捉えるのに十分な長さ、つまり数時間ではなく数週間であることが多い。

金川電機はどのようにお手伝いできますか？

JINCHUAN Cableは導体抵抗、電圧降下、短絡耐量を確認済みなので、ケーブルに関する質問には数値で回答できます。