ショックリレー作動と瞬時電圧低下による電流上昇の仕組み

プラント設備で発生する瞬時電圧低下（瞬低）が原因でショックリレーが作動する現象について、電流値が上昇する理由とその仕組みについて解説します。機器の回転数が一定であり、負荷が特別にかからない状態でも、瞬低が発生した際に電流値が上昇するのはなぜでしょうか？以下でそのメカニズムを説明します。

1. 瞬時電圧低下（瞬低）とは

瞬時電圧低下とは、電力供給システムにおいて短期間で発生する電圧の急激な低下を指します。これは通常、突発的な負荷の変動や電源の不安定によって引き起こされます。瞬低が発生すると、接続されている機器の動作が一時的に不安定になります。

2. ショックリレーとその機能

ショックリレーは、電気的な異常や急激な変化を検知するための保護装置です。特にプラントで使用される場合、瞬時電圧低下が発生した際に機器を停止させる役割を担います。これにより、設備の損傷を防ぐとともに、安全性が確保されます。

3. 瞬低が電流に与える影響

瞬時電圧低下が発生すると、電圧が急激に低下します。電圧が低下すると、通常、電流も低下するように思われがちですが、実際には、特にモーターなどの回転機器では、電圧低下に対して一時的に過大な電流が流れることがあります。これにはいくつかの要因があります。

• モーターの慣性：回転機器は慣性を持ち、急激な電圧低下があってもすぐには回転数が落ちません。電圧が一時的に低下しても、回転数がそのまま維持されようとするため、必要なトルクを供給するために一時的に過大な電流が流れます。
• 負荷が定常でない場合：負荷が変動する場合、電圧が低下すると、それに対応するために電流が急激に増加することがあります。特に一定回転数で動く機器において、電流はその動作を維持するために必要な値を一時的に超えることがあります。

4. 電流上昇による過電流状態

瞬時電圧低下によって電流が急激に上昇する場合、ショックリレーはその異常を検知し、過電流によって機器を停止させます。過電流が発生する理由は、前述のように、機器が回転数を維持しようとするためです。これがショックリレーの作動を引き起こし、機器を保護します。

5. まとめ

瞬時電圧低下が発生すると、回転機器は一時的に過大な電流を必要とする場合があります。これがショックリレーを作動させ、過電流状態によって機器が停止します。電流値の上昇は、回転機器の慣性や負荷の不安定さに起因するため、これを防ぐための設計や調整が必要です。今後、これらのメカニズムを理解し、適切な設定を行うことが求められます。