過電流継電器の記号OCR・50とは？図面・銘板の見分け方と試験

OCRはオーバーカレントリレーの略です。短絡や過負荷で流れる過電流を検出して動作する継電器を指します^[1]。動作要素は限時要素と瞬時要素の2つで、どちらが動いたかは継電器の動作表示で区別できます^[1]。瞬時要素には番号50、記号I>>>が割り当てられています^[2]。

一般に、限時要素にも別のデバイス番号が割り当てられているので、単線結線図の凡例や記号表で確かめてください。

単線結線図では、高圧電路のCTで電流を扱いやすい大きさに変換しています。二次側の定格は5Aが一般的です^[1]。たとえばCT比100/5なら、一次側に100Aが流れると二次側は5Aで、電流計は100Aを指します^[1]。電流はCT、CTT、OCR、電力計・力率計、電流計切替開閉器、電流計の順に回ってCTへ戻ります^[1]。

銘板の一例では、限時要素を3〜8A、瞬時要素を20〜80Aの範囲でタップを差し替えて整定できました^[5]。銘板には時限ダイヤル10の特性図と内部回路が載っていて、その回路図から電流引き外し形と判別できます^[5]。この形では、通常時はC1からC2へ電流が流れ、動作するとP1から引き外しコイル、P2を経てC2へ流れる経路に切り替わります^[5]。静止形が主流ですが、誘導円盤形もまだ残っています^[1]。

CTTがOCRより下流に付いている盤もあります。ある技術者の記録では、東芝の保護継電器Nシリーズ付きの盤でよく見かけ、三菱製でもまれにあるそうです^[6]。試験の前に、図面と実際の配線順を照合しておくと安心です。

限時要素は反限時特性を持ち、電流が大きいほど短い時間で動作します^[1]。特性には超反限時(EI)・強反限時(VI)・反限時(NI)の種類があります^[2][7]。たとえば3A整定・ダイヤル10の超反限時なら、公称の動作時間は300%で10秒、700%で1.67秒です^[7]。

瞬時要素は短絡のような大電流で働きます。限時要素より大きな値に整定でき、大半は約50msで動作します^[8]。整定の目安は資料によって違います。変圧器容量から求めた電流の1000〜1500%とする説明がある一方^[2]、通常使用する最大電流の500〜1500%とする説明もあり^[1]、現場や設備によって判断が分かれます。需要家のOCRは電力会社側より早く動作させる必要があります。協調を誤ると配電用変電所の遮断器が先に開き、地域停電につながります^[2]。

短絡容量が小さく協調が取りにくい現場では、瞬時要素の3段整定が役立つとされます^[9]。ある技術者の記録では、CT一次250Aの設備で末端の2相短絡電流758Aを保護するため、3段80%で整定しています^[10]。別の記録では、整定に慣れるためにあえて瞬時要素を30A・3段80%に整定し、動作時間を200%で0.05秒以下、130%で0.09秒以下、90%で0.3秒以下で確認するとしています^[9]。

最小動作電流の試験では、タップ値の9割程度まで一気に電流を上げ、そこから少しずつ増やして動作した値を読みます^[3]。判定は、限時要素が整定値の±10%以内^[8][3][11]、瞬時要素が±15%以内です^[4][7][11]。

動作時間は、限時要素を300%と700%で、瞬時要素を200%で測ります。瞬時要素は0.05秒以下なら良と判定します^[4][7]。許容誤差はメーカーで異なります。オムロン製は300%で±17%、700%で±12%です^[7]。三菱製の超反限時は300%で±5%、700%で±7%と紹介されています^[8]。判定には、必ずその機種の取扱説明書の値を使ってください。

瞬時要素を試験するときは、限時要素をロックするか、円盤の回転を押さえておきます。そうしないと限時要素が先に動作してしまいます^[4]。電流をゆっくり上げると、内部の発熱やコイル焼損、接点溶着の原因になります^[8][4]。限時要素ではVCBが開くのに瞬時要素では開かない場合は、瞬時要素の故障と判断されています^[4]。

ある事務所では、竣工検査でダイヤル10と実際の整定ダイヤルの両方を試験しています^[12]。以降の年次点検では整定ダイヤルだけを測り、前回値と大きくずれていなければ良としています^[12]。参考値をわずかに外れた程度では、不良と判断しないという考え方です^[12]。

研修用の試験記録では、測定の前に電流回路を確認しています。CT比75/5の場合、1Aを流すと電流計が15Aを指すかを相ごとに見る手順です^[3]。確認後は電流計切替開閉器を切にして、負担の差をなくし、電流計に過大な入力がかからないようにしていました^[3]。結果は、最小動作電流が赤相・青相とも3.0Aで良でした^[3]。動作時間は300%で117〜118サイクル、700%で21サイクルです。700%の21Aは瞬時整定の20Aを超えるため、測定中は瞬時要素をロックしていました^[3]。

別の現場では、電圧引き外し形のVCBに電流引き外し形のOCRが組み合わされ、警報用のa1-a2接点がトリップ回路に使われていました^[13][14]。引き外し用と警報用では接点容量が違い、溶着するおそれがあります^[13]。この技術者はパワーリレーを挟む方法も考えていますが、個人の見解にとどまります^[13][14]。本来は、VCBの引き外し方式に合ったOCRに交換するのが基本です^[13]。改修は設置者・メーカー・主任技術者と協議して決めてください。この配線でも単体試験と連動試験は問題なく通るので、見落としやすい点に注意が必要です^[14]。更新を勧めるときは、何が問題なのかを具体的に説明できるようにしておくべきだとしています^[14]。

CTTが無い盤で、配線を外さずにCT二次側のk・l端子から電流を流して試験した記録もあります^[6]。ただし、この方法ではCT一次側に電圧が出るおそれがあり、その対策としてVCB二次側で3相短絡・接地する方法は、記録した技術者の個人的な予想として書かれています^[6]。停電・検電・接地を含む作業の可否や手順は、断定せず、現場の手順書と有資格者の判断に従ってください。