ABB真空コンタクターKC2電源システム技術改造計画

問題の概要​
ある会社の10kVエアコンプレッサー起動システムは、ABB真空接触器KC2を操作回路の制御部品として使用しています。この接触器に組み合わせる専用の広電圧電源モジュールには以下の問題があります：

1. ​頻繁な故障: 電源モジュールが300Vから12Vへの電圧変換を適切に行えず、ヒューズが切れてしまう。
2. ​熱放出不良: モジュールの密閉された設置により熱放出が不十分で、部品の劣化が加速する。
3. ​高コスト: 元のモジュール1台あたり約5,000元であり、維持費が過大となる。

​II. WONE技術改造計画​
​中心的なアプローチ: 「機能分解」戦略を採用し、接触器の引き込み機能と保持機能を分離し、それぞれ異なる電源で駆動させる。

​システム構成:

1. ​元の電源モジュール: 一時的な引き込み機能のみを担当し、接触器の引き込みに必要な300V DCを出力する。
2. ​新しい12V電源モジュール: 長期的な保持機能を管理し、引き込み後の接触器コイルに維持電流を供給する。
3. ​制御リレー: 引き込み完了後の電源切り替えを自動的に制御する。
4. ​絶縁ダイオード: 異なる電源間の干渉を防ぐ。

​動作原理:

• 起動時には、元のモジュールが300V DCを出力して接触器を即座に引き込む。
• 接触器が引き込まれた後、補助接点が制御リレーをアクティブにする。
• 制御リレーが動作すると、元のモジュールの電源回路を遮断し、同時に12V保持電源を接続する。
• 12V電源が接触器コイルに維持電流を供給し、正常な動作を確保する。

​III. 実施計画​
​機器リスト:

​設置要件:

1. 12V電源モジュールはキャビネット外の通風の良い場所に設置する。
2. すべての配線は電気設備標準に従う。
3. 新しく追加された部品はブラケットで固定し、確実な設置を確保する。

​IV. 計画の利点​

1. ​コスト効果: 改造総費用は約160元で、元のモジュールの5,000元よりも大幅に低い。
2. ​信頼性:
• 元のモジュールの動作が連続から瞬時に変更され、その寿命が大幅に延びる。
• 12V電源モジュールは標準的な産業用部品であり、非常に信頼性が高く、交換も容易。
3. ​メンテナンス性: 新しく追加されたモジュールはメンテナンスに便利な場所に設置され、簡単かつ迅速な交換が可能。
4. ​安全性: 電気的絶縁により安全なシステム動作が確保される。
5. ​実証された有効性: 同様の改造が2年間安定稼働しており、顕著な結果を達成している。

​V. 実施結果​
この計画は技術革新を通じて元の設計上の欠陥を完全に解決し、以下のような成果を達成した：

• 装置の故障率が90%以上減少。
• 年間維持費が80%以上削減。
• 装置の稼働率が99.5%に向上。
• メンテナンス対応時間が数日から数時間に短縮。