過電流試験

船舶用発電機の過電流試験は、発電機が過電流故障に遭遇した際に電流を時間内に遮断できることを確認し、機器の損傷や事故を防止するためのものです。この試験プロセスには、過電流保護装置の校正が含まれ、その動作時間、動作電流、回復機能が設計要件を満たしていることを確認します。過電流試験は、発電機の安全な運転を保証するだけでなく、船舶の電力システムの安定性も保証します。

I. 過電流試験の概要

過電流試験の目的は、実際の運転で発生する可能性のある過電流状態をシミュレートし、障害発生時の発電機と保護装置の応答性を確認することです。過電流試験には、主に以下の側面があります：

(1) 過電流保護装置の動作値および動作時間を確認する。
(2) 過電流保護装置の復帰機能を確認し、過電流後に正常復帰できることを確認する。
(3) 過電流保護デバイスが誤動作を発生させないようにし、通常の動作条件下での電流変動を誤って判断しないようにする。

過電流試験原理

過電流試験を実施するには、過電流状態をシミュレートし、保護装置の性能をチェックするための各種試験装置が必要です。主な試験装置には以下のものがあります：

(1) 現在の発電機：さまざまな過電流状況をシミュレートするために使用されます。
(2) スイッチ・テスター：過電流保護装置の応答を確認するために使用し、保護装置がトリガされてから動作するまでの時間を記録することに重点を置く。
(3) 現在のメーター：電流の大きさを測定し、電流をリアルタイムでモニターし、データを記録するために使用する。
(4) 過電流保護装置：リレーやサーキットブレーカーなど、過電流による損傷から発電機を保護するために使用される。

図 6-1 過電流テストセット概略図

図 6-1 過電流試験装置の概略図（試験中、変圧器の実際の電流入力装置の代わりにアナログ電流が使用される）

実際には、過電流保護装置を試験する場合、保護装置を電源および負荷から切り離す必要があります。一例として、船舶用フレームエアサーキットブレーカには、接続位置（作業位置）、試験位置、切断位置の3つの主な作業位置があります。

(i) 接続位置（作業位置）

接続位置は、サーキットブレーカが通常の動作状態にあるときの位置である。この位置では、サーキットブレーカの主接点は完全に閉じており、電流はサーキットブレーカを通って負荷回路に流れ、電気機器が正常に動作できるようになります。

接続位置では、サーキットブレーカは電力系統の主回路と完全に接触し、電流が流れ、電気機器に電力を供給します。接続位置では、サーキットブレーカは回路の動作状態を常時監視し、過負荷や短絡などの障害が発生した場合、サーキットブレーカは自動的に回路を切断し、電気機器の損傷を防止する。これが電気系統の正常な動作状態であり、すべての負荷機器が動作し続けることができるため、システムの安定動作が確保される。

(ii) 試験場所

テスト位置とは、サーキットブレーカが機能テストまたは故障シミュレーションを受けているときの位置である。この位置では、サーキットブレーカの主回路接点は切断されますが、制御回路は接続されたままです。この状態では、サーキットブレーカは負荷機器に通電できませんが、様々なテストや機能検証を行うことができます。

テストポジションでは、外部テスト装置（メインスイッチキャリブレータ、シミュレータなど）によってサーキットブレーカをテストし、事前に定義されたパラメータに従って動作することを確認することができます。過負荷、短絡などの電気系統の故障をシミュレートし、サーキットブレーカがこれらの条件下で故障の拡大を防ぐために電流を遮断できることを確認します。テストポジションでのテストでは、時間遅延保護、瞬時保護、過負荷保護など、サーキットブレーカの保護特性が正しく応答することを確認します。

(iii) 切断位置

遮断位置とは、サーキットブレーカの主回路接点が完全に切り離され、回路が電源から絶縁される位置である。この位置では、電流はサーキットブレーカを通して電気機器に入ることができず、回路全体が完全に遮断されます。

ディスコネクトポジションは、電源供給を完全に遮断し、電気機器を電源から完全に絶縁し、修理、保守、トラブルシューティング中に機器が感電しないようにし、作業員の安全を守るために使用されます。重大な故障やその他の緊急事態が発生した場合、サーキットブレーカを素早くディスコネクトポジションにすることで、電源供給を遮断し、故障の拡大を防ぐことができます。電気機器のオーバーホールや交換が必要な場合は、サーキットブレーカをディスコネクトポジションに切り替えることで、機器を電源から完全に切り離し、感電の危険を回避します。