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設備のマニアどっとこむ

設備、電子工作、DIYのブログ!

03/05

Sun

2017

単線結線図の見方

今回は単線結線図、略して「単結(たんけつ)」の見方を解説していきます。あまり専門的にならず、なんとなく読めるぐらいのレベルを目標に書いていきたいと思います。


簡単な単結の例を作ってみました。高圧受電を想定しています。6.6kVあるいは3.3kV受電が一般的かと思います。逆三角の記号がケーブルヘッドでそれより下が高圧盤です。
VDがVoltageDetectionの略で電圧検出器といいます。これが働いていると受電しているという状態です。


52というシーケンス番号がありますが、遮断器の事を表しています。一般的には高圧は真空遮断器であるVCBが用いられます。89は断路器で遮断能力はありません。高圧盤点検時などに開にし、一次側に短絡接地器具を取り付け安全処置をする際に使用します。

左下のマルが重なっている記号が変圧器です。マルのなかの記号により電源の種類が異なります。

左側が「単相三線式変圧器」です。一次側は高圧で一相分しか使用しませんが、二次側は家庭で使用するような100V、また一部のエアコンなどに使用する単相200V両方使用することができます。

そのとなりが「スターデルタ変圧器」です。3相の200Vあるいは400Vを使用することができます。こちらは主にモーターなどの3相動力に使用します。

右下にあるのがコンデンサーです。3相負荷を使用すると力率が悪くなるためコンデンサーにより改善します。

数字に四角で囲ってあるものが「保護継電器」です。変圧器などの負荷を保護するために使用します。図中の継電器を紹介します。

51:過電流継電器(OCR)で過電流が流れたときに動作しVCBを遮断させる。Gがつくと地絡を検知。
27:不足電圧継電器(UVR)で電圧のある、なしを判断する。この系統では発電機Gの始動のきっかけをつくる。
64:地絡過電圧継電器(OVGR)、系統の地絡過電圧をEVTなどを通じて検知する。単体では使われない
67:地絡方向継電器(DGR)、ZCTで検知する。64と組み合わせて地絡時にVCBを開放する。
84:過電圧継電器(OVR)、系統例では力率の進みすぎの際のコンデンサーの過電圧を防止する。

発電機周りの継電器は割愛しました。これくらいを覚えておけば単結を理解するのは問題ないと思います。シーケンスの記事とあわせて読めばよく使うシーケンス番号は網羅できると思います。

電気設備は普段充電中なので実際に触る機会は限られています。なかなか独学で身につけるのは難しいので受変電点検時などに試験員に聞いてみたりして少しずつ覚えました。点検後の報告書も初心者には??だったりします。まだまだ勉強中のアルティメットですが、これからも紹介していきたいと思います。










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02/23

Thu

2017

電工男子という本




 電工男子という本がある。ひたすら電気工事に携わっている若い男を紹介するといった内容の本だ。

休日の過ごし方、仕事で心掛けている事などが少しだけ記載されており、あとは写真だ。普段作業服を着ている人のプライベートの姿を垣間見ることができたりする。


なぜ急にこんな話をするかというと・・・。
アルティメットは本屋さんへいくと必ず資格コーナーに吸い込まれていくのだが、この本が資格コーナーの前に積まれていた。
手を取ってみると、まさかいつもお世話になっているオーム社の本だとは・・。


どうした?オーム社?

業界のイメージアップでも図ろうというのだろうか・・。違和感は同じくオーム社の雑誌、「電気と工事」でも感じた。




ここ数年、なぜか若手ばかりがフィーチャーされる。表紙もアップが増えてきた。現場にこんなきれいな作業服の電工はいない。


どこへ行く?オーム社。

他にもいろいろな雑誌を出しているオーム社↓↓










今のところ、電工を推しているだけのようだ・・。ちなみに電工男子のなかに電工女子もすこし紹介されている。最近この業界も女性が増えてきた。

泥臭い、ブルーカラー色の強い設備の仕事だが、慢性的に人材不足が続いている。さわやかさに違和感を感じている自分が間違いで、職場環境やイメージを良くし、若い人が安心して入ってこれるような職場にしなければならないというオーム社からのメッセージなのかもしれない・・・。









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02/09

Thu

2017

シーケンス回路について (中級編)

入門編から一年経ってしまいましたが、中級編をやりたいと思います。
前回はモーターの自己保持回路をやりましたが、もうすこし発展して遠隔起動、遠隔停止、外部信号を紹介していきます。??っと感じたら前回記事を見てください。


ふつうの自己保持回路。これに遠隔起動を入れていきます。
接点を点線で囲んでいますが、これは外部であることを指しています。つまりこのシーケンス回路と盤外の接点をつなげているということです。
ここまででは遠隔でONできますが、OFFは押ボタンを押さなければなりません。
遠隔でOFFするには

88リレーコイルにB接点を加えます。これで遠隔でON、OFFする事ができました。
遠隔起動だけではなく、レベルスイッチや圧力スイッチなどでも応用することができます。


もうひとつ外部とのやりとりで重要なのが、状態信号です。
中央監視システムに取り込む際に必要になってきます。


一例を紹介します。この場合、88リレーだけではなく、88x(ハチハチエックス)という補助リレーを増設することが一般的です。これはマグネットスイッチについているa接点,b接点が少ない場合や、R0S0の回路と違う電圧を使用する場合に有効です。

88Xは88と回路上は同じ性質をもっています。モーターが回った場合動作し、右上のA接点、B接点を動作させます。接点の先はケーブルを接続し、中央監視のデジタル入力などに接続します。


中級編といっても電気設備関係の方には常識的な範囲かもしれませんが、昨今のIOTなどの動向から、遠隔で動作させる機会は増えてくるかもしれません。参考になれば幸いです。




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01/15

Sun

2017

湿度調整と空気線図について

冬はさむい・・。そしてカラカラと乾燥しませんか?

それは暖房していて空気が膨張しているからです。相対湿度は密閉されている部屋の温度が下がると上がり、逆に温度が上がる(暖房する)と湿度が下がっていきます。

実はある一定以上の延床面積のある施設はビル管理衛生法で温湿度の範囲が定められています。

温度 17℃~28℃
湿度 40%~70%

しかしながら冬場は30%台になってしまうこともあります。これぐらいになると体感でもカラカラ感があるのですが・・・。調整するにはいろいろと方法があります。

①暖房温度を下げる
②加湿器を使う
③外気を取り入れる

①は寒くなるのでダメとして、②は大きいビルなどではすでに入っている場合(加湿量が足りない)があります。
そこで今回は外気取り入れの③を紹介したいと思います。





すごく簡素化した空気線図なのですが、黒い線がその温度になると結露するという露点温度、緑が相対湿度となります。まず室内外以下の温湿度とすると

室内 温度 20度 湿度40%
外気 温度  8度 湿度60%

この状態で外気を室内にいれ、体積比4割くらい入ると仮定すると下記のようになることが予想されます。


湿度が60%の外気を取り入れるとガンガン湿度が上がってきそうなのですが、意外に上がってきません。ちなみに温度が18度まで下がってるけど寒くないの?……という話なのですが大丈夫です。冷暖房の外気取り入れは空調機の1次側なのでこの外気が温められます。正確には吸気ダンパー(OAダンパーともいう)の開度を開き外気を取り入れる方法が一般的です。

外気を取り入れると便利なのですがいろいろなデメリットも多いです。

・外気取り入れの場所が悪い(土ぼこりが舞う場所など)とフィルターが真っ黒になる。
・露点温度まで下がった場合、結露してしまう。
・除湿は過冷却の必要があるため、外調機等の設備が必要。

加湿、除湿の湿度管理は設備管理の永遠のテーマです。かといって室内に専属の除湿器、加湿器があるとかなりのエネルギーをつかってしまいます。用途に応じた設計が必要になってくるのですが… なかなかどこの現場もきびしいみたいです。 これを読んだ方は、湿度のクレームは最小限で!お願いします笑







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01/04

Wed

2017

【arduino】電流監視ロガーの制作【DIY】

あけましておめでとうございます。今年も設備のマニアどっとこむをよろしくお願いいたします。
今年一発目の記事ですが、タイトルの通り電流監視ロガーを作ってみました。

データセンターのラックなどの電流を管理するのは非常に重要なことです。電源の異常を素早く察知し、顧客へ連絡することで被害を最小限にすることができます。

今回は電源ケーブルにCTを取り付け、arduino へとりこみマイクロSDカードへログを書き込んでみました。

まず準備するのはarduinoに加えてethenetシールドが必要になります。

これをガキーン!とくっつけます。

そしてマイクロSDカードをさします。


電流センサーは秋月電子通商で購入しました。
交流回路を直流にし、なおかつarduinoのアナログ入力である0~5Vにする必要があります。
CT比は3000:1(実電流3Aで2次側1mA)です。抵抗100Ωにて電圧回路にしています。特性表の電圧を10倍してください。3Aで0.1Vとなります。

回路例は写真の通りです。念のため、可動鉄片型の電流計にてわかりやすいように比較できるようにしています。



arduinoの入力はA0ピンとグランドを使い、LEDは5、6、7ピンを使っています。
注意しなければならないのが、ethenetシールドを使用する場合11、12、13、4ピンをつかうと
うまく動きません、それ以外のピンを使うようにしてください。



ソースコードはスケッチの例にデフォルトで入っているSDフォルダのなかのDateloggerを少しいじったものになります。
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
// On the Ethernet Shield, CS is pin 4. Note that even if it's not
// used as the CS pin, the hardware CS pin (10 on most Arduino boards,
// 53 on the Mega) must be left as an output or the SD library
// functions will not work.
const int chipSelect = 4;
void setup()
{
  // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
    
    pinMode(5, OUTPUT);
    pinMode(6, OUTPUT);
    pinMode(7, OUTPUT);
  }
  Serial.print("Initializing SD card...");
  // make sure that the default chip select pin is set to
  // output, even if you don't use it:
  // pinMode(10, OUTPUT);
  // see if the card is present and can be initialized:
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println("Card failed, or not present");
    // don't do anything more:
    return;
  }
  Serial.println("card initialized.");
}
void loop()
{
  // make a string for assembling the data to log:
  String dataString = "";
  // read three sensors and append to the string:
  for (int analogPin = 0; analogPin < 1; analogPin++) {
    int sensor = analogRead(analogPin);
     
    dataString += String(sensor* 0.146484);
   
    if (analogPin < 1) {
      dataString += "A";}
if (sensor > 68.266) {
 digitalWrite(5, HIGH);
 delay(500);
 digitalWrite(5, LOW);
 digitalWrite(6, HIGH);
 delay(500);
 digitalWrite(6, LOW);
 digitalWrite(7, HIGH);
 delay(500);
 digitalWrite(7, LOW);
 
}  
else {digitalWrite(5, LOW);
 digitalWrite(6, LOW);
 digitalWrite(7, LOW);}  
     
  }
  // open the file. note that only one file can be open at a time,
  // so you have to close this one before opening another.
  File dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
  // if the file is available, write to it:
  if (dataFile) {
    dataFile.println(dataString);
    dataFile.close();
    // print to the serial port too:
    Serial.println(dataString);
  }
  // if the file isn't open, pop up an error:
  else {
    Serial.println("error opening datalog.txt");
  }
}
arduinoの入力電圧は0~5Vを1024分割した入力になります。それを電流にするため、
入力電圧×3000(CT比)÷100(抵抗)×1024÷5
=入力電圧×0.146484という定数をかけています。
これで実電流を表示する事ができます。センサー類を使う場合、この様な換算が必要になってきます。

警報が出るしきい値は10A以上としていますが、こちらは逆に10÷0.146484でセンサーの電圧にしています。

10A以上電流が流れる機器としてドライヤーを使用しました。
ヒーターを使うとLEDが点滅し、送風だと10A以下なのでスルーします。


aruduino IDEのシリアルモニタに電流が出力されていますがすべてマイクロSDカードにログが保存されていきます。



↑マイクロSDに作成されたファイル

これで電流監視ロガーができました。
arduinoははじめからさまざまなケースのスケッチの例があり少しいじれば簡単にいろんなことができます。業者にウン十万払って工事するよりも、意外と安くできる・・・かも。






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プロフィール

HN:
アルティメット雅史
性別:
男性
自己紹介:
製油所、データセンター、化学工場を渡り歩いた設備のマニア
最近はarduino,Raspberry piyear等の電子工作にハマる。
取得資格は電験3種、消防設備士甲4、2級ボイラー技士、危険物乙4、電工2種、技術士補(電気・電子)、エネ電、フォークリフトほか

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