豊中計装株式会社

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高レベルノイズの施工現場例

配線からのノイズ対策にユニバーサルラインが最適です。ノイズレベルの高い劣悪なノイズ環境での施工例をご紹介します。高圧、特別高圧のノイズやインバーターのノイズにも負けません。

ノイズのイメージ

200Vの動力線との長距離並行配線

三相AC200Vの動力線と2Kmの平行配線

ユニバーサルライン施工場所

青森新幹線 八甲田トンネル工事現場

トンネル内の工事で発生した掘削ズリの搬出を行うベルトコンベアに沿って、設備の監視、制御のために配線しました。国有保安林内の築木工区にあり、冬は積雪3メートルにも及ぶ豪雪地帯です。

山間部にある八甲田トンネルの工事現場
システム概要

ユニバーサルラインを長さ2Km強のコンベアの動力回路、照明回路と併設し、約80箇所のベルトズレセンサや機器ON/OFFの監視、 制御、インターロックに使用しました。

納入機器概要

各コーナーや中継地点ごとに1点及び多点の接点入力と接点出力を持った伝送ユニットが4芯(伝送2芯電源元送り2芯)でパラレル接続され、元の制御シーケンサに接続されています。

《メインユニット》
リレー出力付き・PU40RY
《サブユニット》
1点入力・AD1 /  1点出力・AD2 /  8点接点入力・SU8IN(N)

動力線ラック内のデータ伝送

ユニバーサルライン施工場所

六甲アイランド C-3バース内冷蔵コンテナ基地

下記のような機器配置で、約100m離れた冷凍コンテナ置場と変電所間の動力線用のラック内に敷設した2Sqの電線を利用して、冷凍コンテナの温度と冷凍機の一元監視を行っています。

ユニバーサルラインで冷凍コンテナの温度と冷凍機異常の一元監視を行っているイメージ図。同一ラック内に電力線と伝送ラインを配置しています。

ユニバーサルラインを使用することで極端に過大なノイズでない限り、インバーターノイズ対策をしなくてもデータ伝送や微弱アナログ計測が可能になります。

システム概要

各コンテナの温度の計測と機械の異常を監視し、庫内の食品等を管理しています。

センサで計測したコンテナ温度をパソコンで管理しているので、みやすくわかりやすいシステム構成になっています。
納入機器

《メインユニット》
RS232C I/F付・PUC01 +  8点リレー出力・LAC8RY +  8接点入力・LAC8IN
《サブユニット》
1点入力・AD1 /  8点アナログ入力・SU8AD-T

6000Vの高圧線との長距離並行配線

トンネル工事現場のデータ伝送

ユニバーサルライン施工場所

山形県下の高速道路の工事現場

トンネルの掘削機の高圧動力線から約30cm~50cm離して、6Km平行配線した現場です。写真の状態で入口から切端のコンベアまで通信しています。トンネル内での中継作業を省くため、事前に8の字に巻いた長いケーブルを接続しています。

高圧で¥動力線、動力線、通信線を並行配線で入口から切端のコンベアへつないでいます。

この現場は他社の多重伝送を使用していましたがノイズで使用できなくなり、急遽ユニバーサルラインに切り替えました。

システム概要

主な用途は切端側でコンベアに乗せる砕石の量を調整するためにコンベアのモータの負荷電流計測、中継コンベアとの回転数の同期をとるためのアナログ計測です。その他に各機器の監視制御も行っています。

納入機器概要

《メインユニット》
PU01 /  ULP03
《サブユニット》
1点入力・AD1 /  8点アナログ入力・SU8AD /  1点アナログ出力・SU1DA /  8接点入力・LAC8IN /  8点リレー出力・LAC8RY

砕石プラント敷地内の散水電磁弁と照明制御

ユニバーサルライン施工場所

大阪府 池田市 砕石工場

6600Vの高圧で駆動する機械の制御を行っています。高圧モーター起動サージのノイズの影響も受けずに稼動しています。

事務所内で離れた砕石工場の機械監視、制御を行っています。

右のオシロ波形は施工14年目のメンテナンスで計測した伝送波形です。特に伝送信号の劣化もなく余裕のある伝送波形です。

システム概要

約120箇所のクラッシャや大型コンベア周辺の防塵用散水電磁弁と照明の監視制御を行っています。

納入機器概要

《メインユニット》
PU01
《サブユニット》
8点リレー出力・LAC8RY /  8接点入力・LAC8IN /  1点入力・AD1 /  1点出力・AD2

17万Vの電車車両基地の変電所の施設の監視

台湾新幹線

ユニバーサルライン施工場所

台湾新幹線全線の変電所内

17万Vで受電し、2万5千Vで架線にき電している台湾各地のパワーステーションの監視システムとセキュリティおよび機器異常監視に使用されています。列車の高速走行時に電力供給の活線切替を行う際のノイズが大きかった為、フィルタの定数を大きくしました。シールドの無いケーブルを使った伝送ですが、信号幅の広い伝送のおかげでフィルタが効果的でした。この監視盤と伝送システムは台湾の29箇所の変電所で稼動しています。

監視盤を使用しているので異常があった場合、一目でどの場所で発報したかがわかります。
システム概要

変圧器監視、電源異常監視、絶縁監視、温度異常監視、蓄電池監視、空調監視、火災監視、侵入監視、外周監視等の複数の信号を多重伝送で監視盤まで集め、集中監視と中央監視センターへの移報出力生成。一元監視を行っています。

納入機器概要

伝送監視盤 50面 / 多点伝送入出力ユニット 50台 / 伝送端末 1点入力AD1・1点出力AD2 3000台

国内の電力施設の監視システム(OEM)

ユニバーサルライン施工場所

電力関連施設

特別高圧の電力ケーブルと伝送のケーブルを同一トラフ内に敷設した現場で、特高電力の活線切替時に発生するノイズの波形を測定した資料です。

左側のオシロ波形は伝送主ユニットの端子台で測定した伝送ラインに飛び込んできたノイズです。非常に大きなものですがこのレベルではまだ伝送エラーは発生していません。
しかしこれ以上になるとエラーが発生します。特高電力の活線切替は非同期に行われるので、誘起されるノイズのレベルは切替タイミングとその時の負荷電力により大きく異なります。

右側のオシロ波形は同一伝送路にノイズ吸収用のコンデンサを入れたものです。同一ノイズレベルの比較ができませんが同時に測定している24V電源の波形(黄線)のノイズの大きさを参考にして下さい。ユニバーサルラインは信号幅が広くインピーダンスが低いので安定しています。そのため平滑用の1μFのコンデンサを伝送ラインに挿入しても信号は減衰しません。ちなみにこの現場では3.3μFまでコンデサを入れても安定して伝送できました。
オシロ波形の右下の赤丸で囲った箇所は同一ケーブルの電源に乗っているノイズです。この測定箇所は等価内部インピーダンスが0.1Ω以下と考えられる600Wの電源の近くです。24Vの電源電圧がオシロで見える範囲でも5V以上揺すられています。
これから考えるとかなり巨大なパワーのノイズが載っていると考えられます。

このレベルのノイズであればぞろ引きの配線でもかなりの高電圧が誘起されるので、逆に波形整形のされた伝送のほうが安定しているようにも考えられます。

ノイズに強いユニバーサルラインですがこのような施工はお勧めいたしません。

コンデンサのない時と1μFのコンデンサのあるときの波形画像
システム概要

施設の外周監視

納入機器概要

128点出力ユニット 120台 / 2入力1出力端末ユニット 1200台

50万Vの特別高圧の施設の監視

福島県の50万V施設の外周監視システムの現場

ユニバーサルライン施工場所

電力開閉所

施工約1年後、電力開閉のサージ発生時にエラーが出るため調査を行った際の資料です。原因はセンサラインの地絡によるものでした。リークした時に静電結合による特別高圧線の影響を受けたものです。リーク箇所の修理により現在も順調に稼動しています。

電力開閉所画像
エラー時の状況

エラー時

リーク時の伝送波形(縦軸x10V)
エラー時の伝送波形

伝送波形に50Hzの特別高圧の電圧が重畳されているのがわかります。伝送波形のマイナス側は-5Vで信号ONのレベルです。50Hzに揺すられて信号ONノレベルに近づいています。50万Vの活線遮断(NonZeroCloss)のスパークノイズでエラーが出ることは容易に想像できます。

正常時

正常な伝送波形(縦軸x10V)
正常時の伝送波形

フェンスの約15m上を50万Vの特別高圧線が無数に走っている現場ですが、センサのリーク箇所を修理することで正常な伝送をすることができました。ONの信号レベルもマイナス10Vあり開閉時のスパークのノイズに負けない余裕のある伝送となっています。

一般的に長距離の伝送の場合は伝送ラインや端末にリークがあると近傍の電力装置等の片側が大地アースされているためHOT側の静電結合による影響が大きくなるようです。

システム概要

施設の外周監視

50万Vの地中電線路(洞道)施設の設備監視システム

ユニバーサルライン施工場所

地中電線路施設

50万Vの電力ケーブルの電線路約10Kmの間を同一ルートで平行配線した監視システムです。ノイズレベルの高い特別高圧の電力関連施設の火災や漏水の制御・監視に使用されています。

地中電線路施設の画像
システム概要

各施設ごとに多点の入力と出力を持った伝送ユニットがユニバーサルラインの2芯でパラレル接続され、中央の監視センターに情報を送っています。

納入機器概要

監視制御点数合計 約200点

警報はシーケンサ経由で中央監視センターへ送られます。ケーブルはCSSVを使用し約10㎞の距離を50万V電力ケーブルと並行配線しています。各箇所の火災、浸水等の異常監視を行っています。

ノイズ対策の一番の基本はノルマルモードのノイズに対して施すローパスフイルタの技術です。
配線からのノイズレベルの強い場合はユニバーサルラインをお使いください。インバータのスイッチングノイズや高圧、特高受電の近くや切り替えサージにも負けません。

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