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三相電圧監視リレーの機能解説:VIOX FCP18 選定ガイド

三相電圧監視リレーの機能解説:VIOX FCP18 選定ガイド

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クイックアンサー:どのFCP18バージョンを選択すべきか?

について VIOX FCP18 は、選択した機能コードに応じて、相順、欠相、過電圧、不足電圧、電圧不平衡、および故障遅延を監視するために使用されるDINレール取り付け型の三相電圧監視リレーです。.

最初の選択フィルターとして、このクイックテーブルを使用してください:

アプリケーション要件 推奨されるFCP18バージョン なぜ
シンプルな欠相および相順保護 FCP18-01 固定遅延付きの基本的な相保護
一般的な電圧ウィンドウ監視 FCP18-02 調整可能な過電圧および不足電圧制限を追加
電圧ウィンドウ、非対称性、および調整可能な遅延を備えたモーター保護 FCP18-03 固定8%の非対称性と調整可能な時間遅延による広範な監視
調整可能な非対称性しきい値を備えたモーター保護 FCP18-04 調整可能な5%~15%の非対称性設定を追加
相不平衡に重点を置いたアプリケーション FCP18-05 欠相、相順、および調整可能な非対称性に焦点を当てています
固定設定を必要とするOEMパネル FCP18-06 試運転を簡素化するための固定過電圧、不足電圧、非対称性、および遅延

機能コードは工場出荷時に定義されています。 FCP18-03FCP18-04 にフロントパネルのノブで変更することはできません。注文前に正しいバージョンを選択してください。.


VIOX FCP18 三相電圧監視リレーとは何ですか?

について FCP18 は、三相電気システムにおける電源状態を監視するための三相電圧リレーです。選択したバージョンに応じて、以下を監視できます。

前面調整ノブ、LEDインジケーター、およびDINレールハウジングを備えたVIOX FCP18三相電圧監視リレー。.
VIOX FCP18は、DINレール取り付け、前面でのしきい値または遅延調整、電源およびリレーLED、ならびに三相電源監視用のSPDT制御出力を備えています。.
  • 相順;;
  • 欠相;
  • 過電圧;
  • 不足電圧;
  • 三相電圧不平衡;
  • 故障応答遅延.

FCP18は通常、 ない モーターや三相負荷を直接開閉するものではありません。その出力接点は制御回路で使用され、一般的に以下に接続されます:

  • 電磁接触器コイル、;
  • プログラマブルロジックコントローラ(PLC)の入力、;
  • 警報回路、;
  • 制御リレー、;
  • 機械のインターロック回路。.

供給状態が正常な場合、出力接点により制御回路が動作可能となります。リレーが異常電圧状態を検出すると、出力の状態が変化し、機械の停止、始動の阻止、または点検のための信号出力が行われます。.

この製品カテゴリーに関するより詳細な説明については、VIOXのガイドをご覧ください。 電圧監視リレー.


FCP18モデルコードの理解

一般的なモデルは次のように表記されます:

FCP18-03-A

これは次のように読み解くことができます:

コードセクション 意味
FCP18 製品シリーズ
03 機能の組み合わせ
A 供給電圧および配線システムバージョン

中間のファンクションコードは、最も重要な選択項目です。これは、リレーが相保護のみを含むか、電圧ウィンドウ監視、非対称監視、および調整可能な遅延も含むかを決定します。.


FCP18-01〜FCP18-06の機能比較

ファンクションコード 過電圧から保護するため。 低電圧 電圧非対称 タイムディレイ 相順 欠相
FCP18-01 含まれていません 含まれていません 含まれていません 固定 5 s 含まれるもの 含まれるもの
FCP18-02 2%〜20% 調整可能 公称値の2%〜20%以下、調整可能 含まれていません 0.1~30 s 調整可能 含まれるもの 含まれるもの
FCP18-03 2%〜20% 調整可能 公称値の2%〜20%以下、調整可能 固定 81% 0.1~30 s 調整可能 含まれるもの 含まれるもの
FCP18-04 2%〜20% 調整可能 公称値の2%〜20%以下、調整可能 51%~151% 調整可能 固定 5 s 含まれるもの 含まれるもの
FCP18-05 含まれていません 含まれていません 51%~151% 調整可能 0.1~30 s 調整可能 含まれるもの 含まれるもの
FCP18-06 固定 +151% 固定 -151% 固定 81% 固定 5 s 含まれるもの 含まれるもの

6つのバージョンすべてに、相順および欠相監視機能が含まれています。違いは、アプリケーションが必要とする電圧制限、非対称性、およびタイミング調整の範囲です。.


FCP18 機能コードの解説

FCP18-01: 基本的な相保護

について FCP18-01 相順保護、欠相保護、および固定5秒の遅延を提供します。本シリーズの中で最もシンプルなバージョンです。.

最適な用途:

  • シンプルなモーター制御盤、;
  • 逆回転を防止する必要があるポンプやファン、;
  • 過電圧および不足電圧が他の場所で監視されているシステム、;
  • 単純な欠相および相順の監視を必要とするアプリケーション。.

その制限は明確です。3相すべてが存在し、相順が正しい場合、電圧が高すぎるか、低すぎるか、あるいは不平衡であるかを個別に評価することはありません。.

FCP18-02:調整可能な過電圧および不足電圧

について FCP18-02 電圧ウィンドウ監視を追加します。供給電圧が許容される上限および下限の範囲内に収まっているかどうかが主な懸念事項である場合に適しています。.

主な機能は以下の通りです。

  • 調整可能な過電圧しきい値;
  • 調整可能な不足電圧しきい値;
  • 調整可能な0.1~30 sの遅延;
  • 相順監視;
  • 欠相監視.

専用の不平衡監視よりも過電圧および不足電圧の監視が重要となる、一般的な制御盤、配電システム、産業機械には、このバージョンを選択してください。.

FCP18-03:調整可能な遅延を備えた包括的保護

について FCP18-03 電圧ウィンドウ保護、固定81%の非対称監視、相順、欠相、および調整可能な遅延を組み合わせたものです。.

最適な用途:

  • ポンプ、;
  • ファン、;
  • コンプレッサー、;
  • 汎用モーター制御盤、;
  • 調整可能な応答時間を備えた広範な電源監視を必要とする機械。.

包括的な保護が必要でありながら、非対称調整よりも遅延調整を優先する必要がある用途には、FCP18-03を選択してください。.

FCP18-04:調整可能な非対称性を備えた包括的保護

について FCP18-04 調整可能な過電圧、調整可能な不足電圧、5%~15%の調整可能な非対称性、相順、欠相、および5秒の固定遅延を提供します。.

最適な用途:

  • 特定の不平衡制限を持つモーターシステム、;
  • 電圧不平衡の問題が確認されている現場、;
  • タイミング調整よりも供給バランスが重要視される用途、;
  • 固定遅延を使用可能な標準化されたパネル。.

主な違い FCP18-03 そして FCP18-04 は調整の優先順位です:

用途で以下が必要な場合… 選ぶ
調整可能な時間遅延 FCP18-03
調整可能な非対称閾値 FCP18-04

FCP18-05:非対称および相保護

について FCP18-05 欠相、相順、調整可能な電圧非対称、および調整可能な時間遅延に焦点を当てています。個別の過電圧または不足電圧の閾値は含まれていません。.

最適な用途:

  • 相不平衡に敏感なモーター;;
  • 電圧レベルの変動は許容されるが、不平衡は許容されないシステム;;
  • 過電圧および不足電圧を別のデバイスが既に処理している設備;;
  • 調整可能な不平衡感度と遅延を必要とするアプリケーション。.

FCP18-06:固定設定包括バージョン

について FCP18-06 固定しきい値を使用します:

機能 固定設定
過電圧から保護するため。 +15%
低電圧 -15%
電圧非対称 8%
タイムディレイ 5 s

このバージョンは、OEMパネル、大量生産される機械、および現場での調整を最小限に抑えるべき設備に有用です。その利点は試運転が簡素化されることです。その制限は、異なるモーター、供給条件、またはプロセス要件に合わせてしきい値を調整できないことです。.


各保護機能の動作原理

相順保護

三相電源には定義された相順があり、一般的に次のように記述されます:

L1 → L2 → L3

設置または保守の際に2つの相が入れ替わると、相順が逆転します。三相誘導電動機の場合、相順の逆転は通常、逆回転を引き起こします。.

これは以下のような機器において深刻な問題を引き起こす可能性があります:

  • ポンプ、;
  • ファンおよび送風機;
  • コンベア;
  • コンプレッサー、;
  • エレベーターおよびホイスト;
  • 工作機械;
  • 油圧パワーユニット.

FCP18は、制御対象の機器を動作させる前に、入力側の相順を確認します。相順が正しくない場合、出力接点が状態を切り替え、電磁接触器の励磁を阻止することができます。.

欠相保護

L1、L2、L3、リレー出力、位相LED、および電源LEDの動作を示すFCP18の欠相および逆相タイミングチャート。.
FCP18は、相の有無および相順に従ってリレー出力を遮断または開放し、相および電源LEDが動作状態を視覚的にフィードバックします。.

欠相とは、3つの供給相のうち1つが消失または異常に低下したときに発生します。.

一般的な原因は次のとおりです:

  • ヒューズ溶断;
  • 導体断線;
  • 端子の緩み;
  • ケーブルの損傷;
  • 回路遮断器の極の故障;
  • 電磁接触器の接点の焼損;
  • 上流電源の故障。.

三相モーターは、特に回転中であれば、欠相後も運転を継続する場合があります。しかし、残りの相に高い電流が流れることで急速な過熱が発生し、巻線が損傷する可能性があります。欠相保護は、故障がモーターの破損に至る前に機械を停止させるのに役立ちます。.

過電圧保護

過電圧保護は以下で利用可能です: FCP18-02, FCP18-03, FCP18-04そして FCP18-06.

調整可能なタイプの場合、高電圧しきい値は次のように解釈できます:

上限電圧:Uhigh = Un × (1 + 過電圧設定値)

400 Vシステムで過電圧設定値が10%の場合の例:

例:Uhigh = 400 V × 1.10 = 440 V

監視電圧が適用される遅延時間の間、しきい値を超えたままの場合、リレーはその出力状態を切り替えます。.

持続的な過電圧は、モーター巻線、電磁接触器コイル、制御トランス、電源装置、コンデンサ、照明回路、および電子制御装置にストレスを与える可能性があります。これはサージ保護とは異なり、FCP18は雷や開閉インパルス過渡現象ではなく、商用周波数の電圧状態を監視します。.

不足電圧保護

Umax、Umin、リレー出力、および遅延時間の動作を示すFCP18の過電圧および不足電圧タイミングチャート。.
FCP18は、監視対象の電圧を設定された上限および下限値と比較し、異常状態が選択された遅延時間継続した後にのみ出力を切り替えます。.

不足電圧保護は以下で利用可能です: FCP18-02, FCP18-03, FCP18-04そして FCP18-06.

調整可能なバージョンでは、低電圧しきい値は次のように解釈できます:

下限電圧:Ulow = Un × (1 − 不足電圧設定値)

400 Vシステムで10%の不足電圧設定の場合の例:

例:Ulow = 400 V × 0.90 = 360 V

低電圧は機器を単に「弱く」するだけではありません。モーターや負荷によっては、始動トルクの低下、加速時間の延長、電流の増加、過熱、電磁接触器のチャタリング、動作の不安定化、あるいは予期せぬシャットダウンを引き起こす可能性があります。.

電圧不平衡保護

非対称しきい値、リレー出力、およびLEDステータスの動作を示すFCP18の電圧非対称タイミングチャート。.
測定された三相電圧の不平衡が、設定された不平衡しきい値を超え、適用される遅延時間を経過すると、FCP18はリレーおよびLEDの状態を切り替えます。.

電圧不平衡(電圧アンバランスとも呼ばれます)は、三相の電圧が等しくない場合に発生します。平均電圧は許容範囲内に見えるかもしれませんが、1つの相が他の相から大きく外れている可能性があります。.

簡略化した不平衡の計算式は以下の通りです。

電圧不平衡 (%) = (Umax − Umin) ÷ Uavg × 100%
平均電圧: Uavg = (U1 + U2 + U3) ÷ 3

U1 = 400 V
U2 = 400 V
U3 = 360 V
Uavg = (400 + 400 + 360) ÷ 3 = 386.7 V
不平衡 = (400 − 360) ÷ 386.7 × 100% = 10.3%

不平衡しきい値が8%に固定されたリレーであれば、これを異常として検出します。.

電圧の非対称性は、不平衡な相電流、モータ内の逆相電流、追加的な発熱、トルク脈動、振動、効率の低下、および絶縁寿命の短縮を引き起こす可能性があります。中程度の電圧不平衡であっても、モータ内でははるかに大きな電流不平衡が生じる可能性があります。.

タイムディレイ機能

すべての電圧障害が直ちに機械を停止させるべきではありません。短い電圧降下は、モータの始動、変圧器の励磁、発電機の切り替え、大型負荷の開閉、または電力網の障害時に発生する可能性があります。.

FCP18のディレイ機能は、短時間の障害と持続的な故障を区別するのに役立ちます。.

バージョンに応じて、ディレイは以下の通りです:

  • 5秒固定;;
  • 0.1秒から30秒の間で調整可能。.

ディレイが短いほど保護は速くなります。ディレイが長いほど不要なトリップは減少しますが、機器が異常状態にさらされる時間は長くなります。ディレイは、許容可能な過渡現象を無視できるほど長く、かつ持続的な供給故障から負荷を保護できるほど短く設定する必要があります。.


三相3線式および4線式バージョン

機能コードを選択した後、正しい配線システムと電圧バージョンを選択してください。.

FCP18は以下に対応しています:

  • 三相3線式システム;;
  • 三相4線式システム。.

(または選択性)は、RCBOの運用上の議論となります。 三相3線式 アプリケーションでは、リレーはL1、L2、L3間の線間電圧を監視します。 三相4線式 アプリケーションにおいて、リレーはN(中性線)にも接続され、相電圧を監視します。.

バージョンコード システムタイプ 監視基準 カタログ公称電圧オプション
A 三相3線式 L-L 173, 190, 198, 208, 220, 230, 240, 250, 260, 275 V
B 三相4線式 L-N 100, 110, 115, 120, 127, 133, 139, 145, 151, 160 V
C 三相3線式 L-L 310, 328, 345, 365, 380, 400, 415, 440, 460, 480 V
D 三相4線式 L-N 180, 190, 200, 210, 220, 232, 240, 255, 266, 277 V

リレーのバージョンは、必ず実際の供給システムに合わせてください。400 Vの三相3線式システムは通常、線間電圧として評価されますが、230/400 Vの4線式システムは、選択したバージョンに応じて相電圧(対中性点電圧)で監視される場合があります。.


一般的なFCP18制御回路接続

FCP18は、一般的に以下のように識別される1つのSPDT出力接点を備えています。

ターミナル 意味
11 一般的
12 ノーマルクローズ
14 ノーマルオープン

一般的な制御回路では、FCP18の出力接点を電磁接触器のコイルと直列に使用するか、出力をPLC入力に送信します。供給状態が正常な場合、機械は運転可能です。電圧異常が検出されると、リレーは接点状態を切り替え、制御回路によって電磁接触器を遮断するか、アラームを生成することができます。.

FCP18の出力接点は制御用です。高出力モーターの主開閉装置として扱わないでください。負荷を遮断するには、適切な定格の電磁接触器、スターター、またはその他の開閉装置を使用してください。.


重要ポイント:カタログ仕様の確認

最終仕様を決定する前に、注文したバージョンの正確なデータシートを確認してください。FCP18カタログデータには、以下の実用的な選定ポイントが含まれています。

項目 カタログの方向性
取り付け DINレール取り付け、EN/IEC 60715準拠
出力接点 1 SPDT制御接点
状態表示 電源およびリレー状態のLED表示
電源周波数 45-60 Hz
時間設定 固定、または機能コードに応じて0.1-30 s
エンクロージャ保護の方向性 盤内設置用IP20クラス機器
一般的な用途 制御盤の監視用であり、モーター電源の直接開閉用ではない

FCP18が代替しないもの

三相電圧リレーは完全な保護システムの一層を担うものであり、以下を代替するものではありません:

装置 なぜ依然として必要なのか
回路遮断器またはヒューズ 短絡および過電流保護
熱動過負荷継電器 モーターの過負荷および加熱保護
残留電流動作保護機器 地絡保護
サージ防護デバイス 雷および開閉サージ保護
高度モータ保護リレー 電流、温度、ストール、ジャム、または高度な診断

モータ回路の場合、FCP18は過電流保護機器、電磁接触器、過負荷リレー、および制御ロジックと協調させる必要があります。過電流保護と電圧監視の違いについては、VIOXのガイドを参照してください。 MCBと電圧監視リレーによるモータ保護の比較.


発注前の選定チェックリスト

FCP18モデルを選定する前に、以下を確認してください:

選定項目 確認事項
ファンクションコード FCP18-01~FCP18-06
配線システム 3相3線式または3相4線式
公称電圧 L-L電圧またはL-N電圧のバージョンに適合させること
必要な故障検出 欠相、相順、過電圧、不足電圧、不平衡
しきい値調整 固定または調整可能な設定
遅延要件 固定5 sまたは調整可能0.1-30 s
出力用途 電磁接触器コイル、PLC入力、警報、またはインターロック
制御盤規格 プロジェクトで要求される文書および承認要件
環境 DINレールスペース、周囲温度、筐体保護等級、配線サイズ

FCP18カタログはGB/T 14048.5、IEC 60947-5-1、およびEN 61812-1を参照しています。定格、電圧コード、および承認文書は変更される可能性があるため、最終仕様決定の前に必ず最新のVIOXデータシートまたはカタログを確認してください。.


よくある選択ミス

間違い1:供給電圧のみで選定する

電圧コードは重要ですが、それだけでは不十分です。同じ電圧仕様のFCP18モデルであっても、保護機能が異なる場合があります。.

間違い2:電圧制限が重要な場合にFCP18-01を使用する

FCP18-01は欠相および相順をチェックしますが、調整可能な過電圧、不足電圧、または不平衡の監視は行いません。電圧ウィンドウ監視が必要な場合は、別の機能コードを選択してください。.

間違い3:調整可能な遅延と調整可能な不平衡を混同する

FCP18-03とFCP18-04は似ていますが、同一ではありません。FCP18-03は調整可能な遅延と固定の不平衡を提供し、FCP18-04は調整可能な不平衡と固定の遅延を提供します。.

間違い4:3線式バージョンを4線式アプリケーションに配線する

3線式システムと4線式システムでは監視方法が異なります。パネルで使用される実際の電圧基準に合わせてバージョンコードを選択してください。.

間違い5:リレー出力をモーター電源接点として扱う

FCP18の出力接点は制御回路用です。電磁接触器のコイル、PLC入力、または警報回路の制御に使用し、高出力モーターの直接開閉には使用しないでください。.


よくあるご質問

FCP18-03とFCP18-04の主な違いは何ですか?

どちらも過電圧、不足電圧、相順、欠相、および不平衡の監視機能を提供します。違いは調整の優先順位です。FCP18-03は遅延時間が調整可能で、不平衡は8%で固定されています。FCP18-04は不平衡が5%~15%で調整可能で、遅延時間は5秒で固定されています。.

基本的な欠相および相順保護には、どのFCP18バージョンが最適ですか?

欠相と相順のみの監視機能が必要な場合は、FCP18-01を使用してください。これは最もシンプルなバージョンで、5秒の固定遅延を使用します。.

一般的なモーター保護には、どのFCP18バージョンを選択すべきですか?

多くのモーター用途において、FCP18-03は過電圧、不足電圧、相順、欠相、固定不平衡監視、および調整可能な遅延を組み合わせているため、有力な選択肢となります。モーターに調整可能な不平衡しきい値が必要な場合は、代わりにFCP18-04を検討してください。.

FCP18は熱動過負荷リレーの代わりになりますか?

いいえ。FCP18は電圧状態を監視するものです。モーターの過負荷および過熱保護には、依然として熱動過負荷リレーまたはモーター保護装置が必要です。.

FCP18はSPDの代わりになりますか?

いいえ。FCP18は商用周波数の持続的な電圧状態を監視します。SPDは、雷や開閉サージによって引き起こされる過渡過電圧に対して使用されます。.

FCP18の出力接点でモーターを直接開閉できますか?

いいえ。出力接点は、電磁接触器のコイル、PLC入力、警報、またはインターロック回路などの制御用です。モーターの動力回路の開閉には、適切な定格の電磁接触器またはスターターを使用してください。.

FCP18の3線式と4線式のどちらを選ぶべきですか?

実際の電源供給および測定方法に適合するバージョンを選択してください。3線式は線間電圧を監視します。4線式は中性線を使用し、相電圧(対中性線電圧)を監視します。.


結論

VIOX FCP18シリーズは、単一の固定三相電圧リレーではありません。これは機能コードファミリーです。適切な選択は、アプリケーションが基本的な相保護、電圧ウィンドウ監視、非対称保護、調整可能な遅延、調整可能な不平衡しきい値、またはOEMの再現性のための固定設定のいずれを必要とするかによって決まります。.

アプリケーションの要件から開始し、次に機能コード、電圧/配線バージョン、出力用途、および制御盤との整合性を選択します。単純な相保護には、以下を使用してください。 FCP18-01. 。電圧ウィンドウ監視には、以下を使用してください。 FCP18-02. 。調整可能な遅延を備えた広範なモーター保護には、以下を使用してください。 FCP18-03. 。調整可能な非対称保護には、以下を使用してください。 FCP18-04. 。不平衡に重点を置いたアプリケーションには、以下を使用してください。 FCP18-05. 。固定設定のOEMパネルには、以下を使用してください。 FCP18-06.