遮断器は、事故のときに回路を切るための機器です。切るべきときに、決められた時間で切れるか。入れるべきときに、きちんと入るか。これを数字で確かめるのが開閉時間測定です。
見た目では「入った」「切れた」としか分かりません。何ミリ秒で動いたか、3相がそろって動いたかは、測ってみないと分かりません。
遮断器の開閉時間測定とは
遮断器に投入指令や引き外し指令を入れ、主接点が実際に閉じる（開く）までの時間を測る試験です。
あわせて、3相の接点がどれだけそろって動いているか（三相不揃い）、操作電圧が下がっても動作するか（最低動作電圧）、投入と引き外しが重なったときに正しく開放するか（引き外し自由）も確認します。
遮断器はデバイス番号では「52」です。番号の意味は制御器具番号（デバイス番号）一覧にまとめています。
いつ測るのか
私が実施しているのは次の3つの場面です。
- 無水試験の項目の一つとして
- 遮断器を交換・更新したとき
- 定期点検のとき
無水試験の全体像は無水試験とはにまとめています。遮断器の動作は、このあと行う並列試験や負荷遮断試験の前提になるので、ここで数字を押さえておきます。
使っている試験器
現場では、双興電機製作所（SOUKOU）の遮断器タイミングチェッカー「CBT-4T75VDH」を使っています。
タイミング測定と最低動作電圧の測定が1台でできる試験器です。直流操作の遮断器を3チャンネルで測定でき、結果はその場でプリンタから印字できます。
前面には大きく分けて2系統の端子があります。
- 操作回路：P・入（C）・切（T）・N
- 主接点入力：A・B・C・COM
試験の準備
遮断器を引き出す
遮断器は、キュービクルから引き出した状態で試験します。どこまで引き出すかというと、制御プラグの配線が届く範囲までです。
引き出すことで主回路は母線から切り離され、制御回路はプラグでつながったまま。この状態で操作と測定を行います。
試験器のつなぎ方
| 試験器の端子 | つなぐ先 |
|---|---|
| P・N | 制御電源の端子台 |
| 入（C） | 端子台の投入回路 |
| 切（T） | 端子台の引き外し回路 |
| A・B・C | 主回路のR・S・T（片側） |
| COM | 反対側のR・S・Tを蛇腹線で短絡した点 |
主接点の片側を3相とも短絡してCOMにまとめ、反対側を相ごとにA・B・Cへ入れます。こうすると、各相の接点が閉じた（開いた）瞬間を、相ごとに別々に検出できます。
制御回路に試験配線をつなぐときは、必ず電源を切り、無電圧を確認してからつなぎます。
端子台では、試験配線で隣の端子と短絡させないように、PとNは段違いの位置でつなぎます。関係のない端子はビニールテープで養生しておきます。
測定の手順
1. 投入時間・開放時間・三相不揃い
試験器から投入指令を入れ、指令から各相の主接点が閉じるまでの時間を測ります。続けて引き外し指令を入れ、各相の主接点が開くまでの時間を測ります。
三相不揃いは、R相を基準にして、S相・T相がどれだけずれて動いたかを見ます。
値は遮断器のメーカーによって変わりますが、私が見てきた範囲では、投入でおよそ120ms、引き外しでおよそ30msくらいです。判定はメーカー基準で行います。
2. 最低動作電圧・最低投入電圧
試験器の可変電圧で操作電圧を少しずつ下げていき、遮断器が動作しなくなるところを探ります。記録するのは「動作した最後の電圧」です。
制御電源の電圧は、蓄電池の状態などで下がることがあります。電圧が少し下がっただけで動かない遮断器では、いざというときに切れません。そのため、どこまで下がっても動けるかを確かめておきます。
3. 引き外し自由試験
投入と引き外しが同時に入ったときに、遮断器が開放側で止まるかを確認する試験です。手順は次のとおりです。
- 入と切を同時に押す（遮断器は入っても、すぐ引き外されて開放になる）
- 切指令だけを離し、入指令は押したままにする
- 遮断器が再投入せず（ポンピングせず）、開放のままであることを確認する
- 確認できたら入指令を離す
ポイントは2〜3です。投入指令が残っていても、遮断器が「入・切・入・切」を繰り返さないこと。ポンピング防止の回路がきちんと効いているかを、ここで見ています。
現場でつまずきやすいところ
投入指令を出しても、すぐ開放してしまう
試験で投入指令を出したのに、遮断器が入った直後に開いてしまうことがあります。
遮断器の故障を疑いたくなりますが、原因は別のところにありました。設備が停止中のため、保護回路や停止シーケンスから切指令（引き外し指令）が出たままになっていたのです。
この場合は、リレーロックなどで切指令を解除してから試験を行います。試験が終わったら、解除したものを元に戻すのを忘れないようにします。
安全面で気をつけていること
入・切の指令を入れるときは、必ず周囲に合図してから操作します。
遮断器は、指令が入った瞬間に操作機構が勢いよく動きます。誰かが点検のために操作機構へ手を入れていたら、大事故になります。ボタンを押す前の一声は省略しません。
試験後は、試験配線と蛇腹線の取り外し、端子台の養生テープの撤去、リレーロックの復旧を確認してから、遮断器を元の位置に戻します。
記録と判定
測定値は報告書に記入します。記入するのは次の3つです。
- 各相の投入時間・開放時間
- R相を基準にした三相不揃い時間
- 最低動作電圧・最低投入電圧
判定は、いずれもメーカー基準で行います。交換や更新のときの値は、その後の定期点検で比べるための基準にもなるので、きちんと残しておきます。
ほかの測定器をどう使い分けているかは、現場で使う電気計測器の使い分けにまとめています。
まとめ
- 開閉時間測定は、無水試験・交換更新時・定期点検で行う
- 遮断器は制御プラグが届く範囲で引き出して試験する
- 測るのは、投入時間・開放時間・三相不揃い・最低動作電圧・引き外し自由
- 投入してもすぐ開くときは、停止中に出たままの切指令を疑う
- 指令を入れる前は、必ず周囲に合図する
遮断器は普段は動かない機器です。だからこそ、動いたときに決められた時間で確実に動くかを、数字で残しておくことが大切だと考えています。
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