継電器試験装置の構成と選び方｜GR・DGR・OCR別の機能と現場例

一般に、継電器試験装置は継電器に模擬の電流や電圧を加え、動作値と動作時間を確かめる装置です。ある技術者のDGR試験器は、電圧出力・電流出力・位相をそれぞれ設定して試験できます^[1]。電圧2相と電流2相を出せる試験器1台で、OCR・DGR・3Eを順に試験した現場もあります^[3][6]。

タイマーは、試験電流を流してからトリップ信号が出るまでの時間を計ります^[2]。ある測定では、試験器内蔵のカウンターが184msecを示しました^[2]。並行して記録計で測った値は183msecで、ほぼ同じ結果でした^[2]。

一般に、模擬遮断器は実際の遮断器の代わりに、入切の動作と補助接点を再現する装置です。ある三相模擬遮断器は、a接点とb接点を4個ずつ備えています^[5]。使う際は、シーケンス図を読んで遮断器のa接点・b接点の条件を回路に組み込みます^[5]。ある系統連系設備の更新では、実遮断器を動かすのに内燃力発電機の運転が必要でした^[5]。そこで受電用1台と発電機用2台の計3台分を、模擬遮断器で試験する方法が示されています^[5]。

ある現場では、CT変更に伴いOCRの瞬時整定が60Aとなり、62Aまで出せる試験器を持ち込みました^[3]。別の記録では、瞬時整定が60Aなら動作時間は120Aで測る想定で、試験器2台をマスターとスレーブにして周波数を同期させる方法が挙げられています^[5]。OCRでは動作値の確認だけでなく、動作時間を何Aで測るかも見て必要な出力を決めてください。

DGRでは、電圧要素と電流要素に同時に出力し、位相を変えて動作を確かめます^[1][4]。竣工検査や交換工事での試験項目には、位相特性や慣性特性、遮断器連動も含まれます^[4]。タップの振り方は、時間も全タップで試す方法と整定値だけ試す方法に分かれます^[4]。整定電流は、どちらの方法でも全タップで試験する扱いです^[4]。

GRやSOGの試験では、Va-Vc端子のトリップ電圧を捉える入力があると便利です^[2][7]。ある測定ではIo=130%の260mAを流し、DC140Vのトリップ電圧が出るまでを計りました^[2]。三菱製リレーの現場では、専用の模擬入力試験器と試験用端子台も準備しました^[8]。3相の27試験を楽にする切替器を持ち込んだ例もあります^[8]。

ある技術者は、DGR試験器の位相表示が正しいかをユニバーサルカウンターで確かめました^[1]。カウンターは電圧しか入力できないため、10Ω10Wの巻線抵抗で電流を電圧に変えています^[1]。電流要素は、試験器の取説に従って極性を逆につなぎ、180°ずらしました^[1]。電圧3V・電流0.3Aとし、位相0°と遅れ・進みの60°・120°を測定しています^[1]。

校正済みの外付け位相計との差は1〜2°でした^[1]。記録者は、精度の高いカウンター側の値が正しい可能性を挙げています^[1]。出力電圧を変えると位相表示もわずかに動き、低い電圧ほど誤差が増えました^[1]。また、抵抗を挿入した回路では、0.7A以上の電流が流れなくなりました^[1]。

ある技術者は、第1柱PASの連動時間をテストボタン操作で測る方法を考えました^[2]。活線のままリレー試験はしたくない、という同業者の声に応えた工夫です^[2]。SOGのVa-Vc端子をカウンターの起動側につなぎ、SOG電源回路にクランプCTを付けます^[7]。電源が切れると検知器の接点が出て、カウンターが止まる仕組みです^[7]。

DGテストボタンを押してPASが開くまでを測ると、約40msecでした^[7]。続けてDGRの単体試験を行い、単体の動作時間が管理値内であることも確認しています^[7]。PASの代わりにラッチングリレーを使った机上の検証では、18msec程度でした^[9]。記録者はこの方法を簡単で安全と評価しています^[7]。ただし第1柱の開放は停電を伴うため、実施は現場の手順書と有資格者の判断に従ってください。

校正を頼まれた別の技術者は、音センサーのトリップ検出でOCR連動を試しました^[10]。瞬時の動作時間は50ms強を見込んでいましたが、結果は500msでした^[10]。トリップ線を直接つないで測り直すと、問題はありませんでした^[10]。DGRの全自動試験は手動よりおそらく時間がかかるが、試験中に接地抵抗測定を進めれば効率がよさそうだ、と記録者は見ています^[10]。

研修用には、100V電源で約4Aを流す自作の引き外し装置を使った例があります^[11]。静止形と誘導形のOCRで限時・瞬時要素を試し、遮断器の開放と動作表示を確かめました^[11]。

UVRとOCRが同じ盤にあると、OCRの単体試験はできても連動試験で行き詰まることがあります^[12]。停電中はUVRが動作状態のため、VCBをハンドルで入れてもすぐ開いてしまいます^[12]。対策の一つは、UVRのトリップ側の2線を外し、離れないようクリップでまとめる方法です^[12]。UVRに電圧を加えたまま試す方法もありますが、補助電源の供給が手間になります^[12]。どちらを選ぶかは、盤のシーケンスを確かめたうえで有資格者が判断してください。

試験用接点端子付きのCTTなら、差し替えるだけでVCBのトリップ信号も取れます^[6]。UVRを連動で試しにくい盤では、前面の端子から接点を取った例があります^[13]。受電盤の裏に入らずに済むよう、補助リレーなどの線番を数年前に調べておいたものです^[13]。

古い施設では、CTTの変成器側相間にバリスタが付いていた例もあります^[14]。受電中にCTTを外した際のCT二次開放を防ぐ目的と推測されていますが、経緯は不明です^[14]。見慣れない部品を見つけたら、外す前に設備の管理者や有資格者と確認してください。

一般に、試験装置は管理する設備の整定値と継電器の種類から必要な出力を決めます。耐圧試験には多機能型の試験装置を使い、瞬時整定60AのOCR試験には62Aまで出せる電圧2相電流2相の保護リレー試験器を使い分けた現場があります^[3]。

試験電源にポータブル電源を使う技術者もいます^[14]。ある現場では電源を入れたまま車内に数日置き、残量2%で使えなくなりました^[14]。このときは別の機種で代用しています^[14]。実機に触れる機会の少ない継電器は、知人から借りて試験を練習した例もあります^[15]。一般に、使う頻度の低い試験装置はレンタルで補う方法もあります。