こんにちは。
今回の電気工事は「トランス容量不足」について
「機械は1台しか入れ替えていないのに、どうして工場全体の電源が落ちたんだろう…」
CNC複合加工機の導入直後、そんな戸惑いを感じたメーカー様からご相談をいただきました。
実はこのようなトラブルは、珍しい話ではなく外見や台数が同じでも、最新の高性能機には旧型機とはまったく異なる電源環境が求められます。
本記事では、CNC機の入れ替えに伴って実際に起きた「トランス容量不足によるブレーカー遮断」の事例と、その原因、対策工事について書いています。
「導入前に気づいていればよかった」と後悔しないために、ぜひご一読ください。
CNC複合加工機を更新したことによって起きた電力不足という盲点
既存設備の入れ替えにあたってCNC複合加工機の導入が行われました。
交換するCNC複合加工機」は見た目は従来のCNC機械と同じく「1台減って1台入った」だけのように思えたため、特別な電源工事は必要ないと判断されていました。
しかし、最新のCNC複合加工機には高性能なサーボモーターや多軸制御装置が搭載されており、旧型機に比べて起動時や待機中の電力消費が大きく異なります。
この設備導入後、機械の起動と同時に主幹ブレーカーが落ちるというトラブルが発生してしまい、既存のトランス容量では機械の突入電流に対応できなかったことが原因と判明しました。
設備を安全に支えていくために必要不可欠な稼働を止めずに行う電力工事
まず初めに、現地でクランプメーターを使って電力使用状況の測定と既設トランスの容量確認を行いました。
調査の結果、30kVAのトランスではCNC複合加工機と他の機械を同時稼働させた際、明らかに主幹や幹線の許容量を超えることが判明しました。
そこで、50kVAのトランスへの更新、主幹ブレーカーの容量アップ、さらに幹線も１ランク上の太さに張り替える作業を含む電源設備全体の強化をする工事を行いました。
新しいトランスとブレーカーを設置した後は、幹線の太さを見直し、電圧降下を防げるよう慎重に配線しました。
最後に、すべての工程が終わった後、機械を試運転し、突入電流による電圧降下が発生していないかを測定して工事を完了させました。
消費電力は変わらないのに突入電流の影響でおきた突然のブレーカー遮断
今回の工事で最も印象的だったのは、工場全体の消費電力がさほど増加していないように見えていたにも関わらず、機械の起動時だけで主幹ブレーカーが落ちたことです。
これはCNC複合加工機に搭載されたサーボモーターやインバータ制御による主軸駆動装置が、起動時に非常に大きな電流（突入電流）を必要とすることが原因の１つでした。
通常運転時には問題のない電力量であっても、起動の瞬間に定格の数倍の電流が流れ、結果的に主幹が遮断されてしまいます。
加えて、今回の設備では主軸の立ち上げとツールチェンジャーの動作が同時に発生する設計であり、瞬間的な高負荷が重なったことで、遮断のタイミングを早めた要因ともなっていました。
この経験から、CNC導入時は定格容量だけでなく、瞬間的な電力負荷を含めた起動時の特性を考慮した電源設計が重要だと考えさせられる工事でした。
ただ動くだけではなく安心して使えるを作るための施工のこだわり
私たちがこのような電源工事を行ううえで大切にしているのは、「ただ稼働すればよい」ではなく「安心して長く稼働させること」です。
CNC複合加工機は高精度・高出力な機械であるため、その性能を安定して発揮させるには電源設備側も高い信頼性が求められます。
幹線やトランスの選定では現在の電力需要だけでなく将来の設備追加や保守性までを視野に入れた設計を行い、工事では配線の引き回しが他の信号線と交差しないように配慮し、ノイズによる誤動作のリスクを極力減らすよう施工しています。
アースの取り方一つも、ただ落とすのではなく、接地抵抗や他の系統との関係性を加味して、最も安定するルートを選ぶよう心がけています。
試運転時には実測データに基づいて、起動電流や電圧降下を細かくチェックし、万が一にも再遮断が起こらないよう確実な確認作業を徹底しました。
お客様が高性能な設備を導入しても、それを活かす土台がなければ意味がありません。
“安心して稼働できる状態”を整えることこそが、電気工事の価値だと考えています。
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