高圧受電設備の制御回路図とは?a接点・b接点・自己保持・インターロックの読み方

キュービクルの制御回路図・二次回路図を、電源、入力、出力、a接点・b接点、自己保持、インターロック、VCB投入・引外し、警報の順に読みます。

高圧受電設備の制御回路図(二次回路図)は、遮断器やリレーを『どの条件で動かし、どの状態なら動かさないか』を示す図面です。最初から全配線を追わず、制御電源、入力接点、判定・保持、出力コイル、状態表示の順に区切ると読みやすくなります。a接点・b接点は通常状態を基準に読み、自己保持とインターロックは停電・故障時の動作まで確認します。

高圧受電設備の二次制御回路と端子台を点検する電気技術者の写真風イメージ
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単線結線図は主回路、制御回路図は動作条件を見る

単線結線図は受電、遮断器、変圧器、負荷、太陽光・蓄電池など主回路のつながりを示します。制御回路図は、押しボタン、保護継電器、補助接点、コイル、警報、端子台の信号経路を示します。主回路でどの機器を動かすのかを確認してから、その機器の投入・引外し回路を二次回路図で追います。

図面名はメーカーや盤製作者により、制御回路図、シーケンス図、展開接続図、二次回路図などと表記されます。名称だけで範囲を決めず、電源、端子番号、線番、盤間接続、機器符号がどこまで含まれるかを図面目録で確認します。

高圧受電設備で使う主な図面
図面分かること現地で照合するもの
単線結線図主回路、定格、接続点、遮断範囲銘板、ケーブル、母線、機器配置
制御回路図投入・引外し・警報・インターロック接点、コイル、リレー、線番
端子図盤内外の接続と端子番号端子台、外部ケーブル、予備端子
整定表保護継電器の動作値と時限継電器設定、試験成績書
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最初に制御電源の出発点と帰路を確認する

制御回路は、交流・直流の制御電源から始まり、ヒューズや配線用遮断器、接点、コイルを通って帰路へ戻ります。DC回路は極性、AC回路は電圧・周波数と片側接地の有無を確認します。図面の上下や左右だけで電位を推測せず、電源記号と端子番号を追います。

VCBの投入コイル、引外しコイル、モーター、補助リレーは、必要電流と通電時間が異なります。三菱電機のVCB更新カタログも、盤側の入・切信号時間、補助接点の電流、接続負荷、補助接点数を確認事項として挙げています。接点が論理上閉じることと、コイルを安全に駆動できることは別です。

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a接点・b接点は通常状態を基準に読む

a接点は通常開いていて機器が動作・励磁すると閉じる接点、b接点は通常閉じていて機器が動作・励磁すると開く接点です。c接点は共通端子がa側・b側へ切り替わります。ここでいう通常状態が、無励磁、遮断器開、ばね未蓄勢など何を指すかは機器の記号・注記で確認します。

遮断器の開閉表示、投入許可、引外し回路監視では、a接点とb接点を組み合わせることがあります。図面上の接点名が同じでも、現物の端子番号や必要な最小電流・定格負荷は機種で異なるため、メーカー資料と端子図を照合します。

接点の基本
接点通常状態高圧盤での例
a接点(NO)開VCB投入状態の表示、リレー動作出力
b接点(NC)閉投入禁止、回路監視、反対側のインターロック
c接点共通端子がa・bへ切替開閉状態の切替表示、警報切替
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自己保持は瞬時指令の後も状態を維持する

自己保持回路は、投入指令を離した後も、リレーや接触器自身のa接点を介してコイルへの通電を維持します。三菱電機は、自己保持を、操作コイルのON指令がなくなっても補助a接点でON状態を維持し、OFF操作や停電で解除される回路と説明しています。

高圧盤では、VCB本体が機械的に投入状態を保持する方式と、補助リレーが電気的状態を保持する回路を区別します。停電復帰時に意図せず再投入しないか、切ボタンや保護動作で確実に保持が外れるか、補助接点の溶着・断線をどのように検出するかを確認します。

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インターロックは危険な同時動作を防ぐ

インターロックは、ある機器の状態を条件として、別の操作を許可または禁止する仕組みです。母線連絡と受電VCB、発電機と商用電源、接地開閉器と遮断器などで、同時投入や危険な操作を防ぎます。電気的インターロックだけでなく、鍵・リンク・機構による機械的インターロックを併用する場合があります。

三菱電機の高圧負荷開閉器資料には、系統遮断器が開極時のみ操作できるよう遮断器のb接点をインターロックコイルへ接続する例があります。回路を変更するときは、正常時の操作だけでなく、制御電源断、接点断線、機器引出し、試験位置、手動解除時も危険な状態にならないか確認します。

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VCBの投入・引外し回路を順番に追う

投入回路は、制御電源、投入指令、投入許可条件、機器状態、投入コイルの順に追います。ばね蓄勢、VCB開状態、接地開閉器開、他電源との並列禁止などが直列条件になる場合があります。引外し回路は、切操作と保護継電器出力が複数経路でトリップコイルへつながる構成を確認します。

保護継電器が動作しても、制御電源、配線、補助リレー、トリップコイル、機械機構のどこかが不良ならVCBは開きません。逆に、試験用短絡端子やジャンパーが残ると不要動作や不動作の原因になります。回路図、端子図、試験端子、現物線番を一致させます。

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    制御電源と保護ヒューズ・遮断器
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    入・切スイッチ、現地・遠方切替、操作権限
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    VCB開閉、ばね蓄勢、引出し位置の補助接点
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    保護継電器・故障リレー・非常停止の出力接点
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    投入コイル・引外しコイル・CTD・直流電源
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    開閉表示、故障表示、ブザー、遠方監視への出力
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改修後は単体・連動・復旧まで確認する

図面修正後は、無電圧・安全措置を確認したうえで、導通、絶縁、極性、端子締付、接点動作を確認します。その後、保護継電器の単体試験、VCB・警報までの保護連動試験、遠方監視との総合動作を順番に行います。JEMAは高圧遮断器を長期間機能させるため、定格選定だけでなく日常・定期の保守点検が重要としています。

試験用配線や短絡片を戻し、現地・遠方切替、警報復帰、時刻、開閉表示を確認してから受電します。赤入れ図のまま放置せず、竣工図、端子図、線番、整定表、試験成績書を同じ版へ更新します。

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よくある質問

Q.a接点は常に開、b接点は常に閉ですか?

A.無励磁など図面で定めた通常状態での表現です。遮断器の開閉状態、引出し位置、ばね状態など基準を注記で確認してください。

Q.PLCへ置き換えれば制御回路図は不要ですか?

A.入出力、インターロック、フェイルセーフ、電源断時動作を確認する資料は必要です。ラダー図、I/O表、端子図と主回路図の対応を維持します。

Q.VCBが動けば試験完了ですか?

A.いいえ。通常操作、保護動作、遠方操作、警報、禁止条件、制御電源断、復旧まで確認し、試験後の端子・設定復帰を記録します。

POINT

この記事のまとめ

制御回路図は、制御電源から接点、判定・保持、コイル、表示までの信号経路を示します。a接点・b接点は通常状態を基準に読み、自己保持とインターロックは停電・故障・手動介入時まで確認します。盤改修では単線結線図、端子図、整定表、現物線番をそろえ、単体・連動・復旧試験の記録を竣工図へ反映します。

PROJECT CONSULTATION

高圧受電設備の制御回路と改修範囲を整理する

単線結線図、制御回路図、端子図、整定表、現地盤を照合し、VCB・保護継電器・警報・インターロックの変更範囲と停電工程を確認します。

  • ✓制御電源と端子番号を図面・現物で照合
  • ✓投入・引外し・警報の信号経路を追跡
  • ✓改修後は単体・連動・復旧まで試験
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