低圧・制御・FA 電動機（モータ）の仕組みと基本：動作原理から選定・最新技術・保全技術まで
産業用電動機の基礎原理とエネルギー変換のメカニズム 現代の産業社会において、電動機（モータ）は単なる動力源ではなく、文明の基盤システムを文字通り駆動する心臓部です。国際エネルギー機関（IEA）の2023年の統計によると、電動機システムは世界...
低圧・制御・FA 
低圧・制御・FA 産業社会の心臓「電動機（モーター）」の真実！ LCCと予知保全で変わるエンジニアの常識
日々の業務で、ポンプやファン、コンプレッサを回している「電動機（モータ）」について、どれくらい深く考えたことがありますか？ 「壊れたら交換すればいい」 「カタログから安いのを選べばいい」 なんて思っていませんか？ 実は、その考え方が会社の利...
計装 PID制御チューニング完全ガイド：基礎理論からプロの実践技術まで
PID制御は、現代の産業プロセスを支える自動制御技術の根幹です。一説には、産業界で稼働する制御器の8割以上がPID制御またはその派生形であると言われています 。その驚くべき普及の理由は、その「使いやすさ」と「汎用性」にあります。 しかし、そ...
計装 【図解】調節弁（コントロールバルブ）とは？仕組み・種類から選定・保全まで徹底解説
はじめに 化学プラントや工場の安定稼働を支える「縁の下の力持ち」、それが調節弁（コントロールバルブ）です。普段あまり目にすることはないかもしれませんが、プラント内の流体の流れを精密にコントロールすることで、製品の品質を保ち、設備の安全を守る...
低圧・制御・FA 【図解】キャンドポンプとは？仕組み・構造からベアリングモニタまで徹底解説！
はじめに 工場や化学プラントで働く皆さん、「キャンドポンプ」という言葉を聞いたことはありますか？「名前は知っているけど、詳しい仕組みはよく分からない…」という方も多いかもしれません。 キャンドポンプは、人体に有害な液体や、引火・爆発の危険が...
高圧 接地抵抗値について｜基準・法的根拠から種類別の違いまで徹底解説
はじめに 私たちの生活や社会を支える電気設備において、接地（アース）は非常に重要な役割を果たしています。感電事故の防止、電気機器の保護、雷害対策など、安全で安定した電気の利用には不可欠な技術です。 この記事では接地とその接地抵抗値に関して、...
高圧 油入変圧器の寿命を予測！劣化診断の種類（絶縁油試験、油中ガス分析、フルフラール試験）
はじめに：変圧器診断の重要性 変圧器は発電所から私たちの家庭や工場まで、電気エネルギーを安全かつ効率的に届けるために、電力系統の中で非常に重要な役割を担っています。変圧器に万が一事故が発生すると、電力供給がストップしてしまうだけでなく、火災...
保全 電動機の軸受(ベアリング)と潤滑剤（グリース）：基礎から種類まで徹底解説
私たちの身の回りにある様々な機械、例えば自動車、電車、家電製品、産業機械など、その多くは「回転する」という動作を基本としています。そして、その回転運動をスムーズに、そして効率的に支えているのが「軸受（ベアリング）」と呼ばれる部品です。軸受は...
高圧 高圧ケーブルの活線絶縁診断に！直流電圧重畳法（活線メガー）のメリットとは？
はじめに：高圧ケーブル劣化診断の重要性 工場、プラント、ビル、そしてインフラ設備において、高圧ケーブルは電力供給の要です。しかし、これらのケーブルは設置から時間が経つにつれて劣化が進み、放置すると重大な事故につながる可能性があります。 特に...
保全 電動機の振動測定入門：加速度・速度・変位の基準から異常を診断
はじめに 電動機（モーター）は、産業界において不可欠な動力源です。その安定稼働は、生産性、安全性、そしてコスト効率に直結します。電動機の振動測定は、機械設備の状態を把握し、異常を早期に発見するための極めて重要な技術です。 本記事では、振動測...
計装 FOUNDATION Fieldbusの機器構成：図解でわかるH1/HSEモデル
1. 導入: FOUNDATION Fieldbusとは何か？ FOUNDATION Fieldbusは、Fieldbus Foundation™によって開発されたオープンなネットワーク規格であり、産業用オートメーションの分野で広く利用され...
計装 初心者向け！DCS（分散制御システム）と横河電機CENTUMについて
はじめに 工場やプラントでは、毎日さまざまな製品が生産されています。その裏側で、安全かつ効率的な生産を支えているのが、高度な制御システムです。 「DCS (分散制御システム)」という言葉を聞いたことはありますか？ 普段あまり目にすることはあ...
特別高圧 特別高圧受変電設備のガス絶縁開閉装置（GIS、C-GIS）の機器構成と仕組み
はじめに 近年、電力供給の安定化と設備の効率的な運用が求められる中で、受変電設備の中でもガス絶縁開閉装置（GIS: Gas Insulated Switchgear）およびキュービクル形ガス絶縁開閉装置（C-GIS: Cubicle-typ...
特別高圧 特別高圧変圧器の種類・電圧等級・インピーダンス・冷却方法・騒音について
特別高圧受変電設備における特別高圧変圧器（高圧変圧器）について、初心者向けに基礎知識を解説します。本記事では、変圧器の特徴や構造、冷却方式、劣化防止方法、騒音対策について詳しく説明します。 1. 油入形、モールド形、ガス形の特徴について 特...
特別高圧 特別高圧受変電設備の機器構成・単線結線図・レイアウトについて
特別高圧受変電設備は、電力を安定的に受け入れ、施設や産業用の機器へ安全に供給するための重要な設備です。電力消費が大きい施設では、受電方式や機器の配置、そして設備ごとの保護・制御が求められ、受変電設備の構成についての理解が不可欠です。 本記事...
高圧 接地抵抗値について｜基準・法的根拠から種類別の違いまで徹底解説
はじめに 私たちの生活や社会を支える電気設備において、接地（アース）は非常に重要な役割を果たしています。感電事故の防止、電気機器の保護、雷害対策など、安全で安定した電気の利用には不可欠な技術です。 この記事では接地とその接地抵抗値に関して、...
高圧 油入変圧器の寿命を予測！劣化診断の種類（絶縁油試験、油中ガス分析、フルフラール試験）
はじめに：変圧器診断の重要性 変圧器は発電所から私たちの家庭や工場まで、電気エネルギーを安全かつ効率的に届けるために、電力系統の中で非常に重要な役割を担っています。変圧器に万が一事故が発生すると、電力供給がストップしてしまうだけでなく、火災...
高圧 高圧ケーブルの活線絶縁診断に！直流電圧重畳法（活線メガー）のメリットとは？
はじめに：高圧ケーブル劣化診断の重要性 工場、プラント、ビル、そしてインフラ設備において、高圧ケーブルは電力供給の要です。しかし、これらのケーブルは設置から時間が経つにつれて劣化が進み、放置すると重大な事故につながる可能性があります。 特に...
高圧 電気主任技術者必見！電気事業法に基づく保安規程の基本知識について
はじめに 保安規程とは、電気工作物の安全を確保するために、自家用電気設備の設置者が、工事、維持、運用に関する基準を定めて作成し、経済産業大臣に届け出ることが電気事業法で義務付けられています。各事業場の実態に即した内容で策定され、設備ごとの運...
高圧 EVT、GVT、GPT、ZPD、ZPC、ZVT、GTR、NGRなど高圧受電設備に関する用語の意味
違いや意味が分かりづらいEVT、ZPD…… EVT、GVT、GPT、ZPD、ZPC……、多くの技術者が理解に苦しんでいるであろうことについて今回は記事にします。 プラ電マン どれも高圧受電設備に関係するみたいだけど、違いが分からない！ 受電...
高圧 【地絡方向継電器（DGR）】原理や誤動作（もらい事故）について ～位相特性・整定値～
地絡方向継電器とは 地絡方向継電器とはDGRと呼ばれ、地絡事故を検出するための電気機器です。 地絡継電器（GR)は高圧ケーブル・電気機器の絶縁劣化し、アーク地絡・完全地絡を起こした際、事故を検出して遮断器へ遮断命令を送ります。 GRでは需要...
高圧 【高圧カットアウト（PC）】原理・仕組み、ヒューズについて
概要 高圧カットアウトとは高圧受電設備に用いられる電気機器であり、負荷の開閉や過負荷保護を担っています。 別名PC(Primary Cutout Swtich)とも呼ばれます。 高圧カットアウトは内部に電路を持っており、そこにヒューズを装着...
高圧 【避雷器】アレスタ（LA）の仕組みや原理について ～ギャップや特性要素（ZnO）～
概要 避雷器とは、落雷時に高圧受電設備に侵入する雷サージや、負荷の開閉器時に発生する開閉サージなどに起因する異常電圧を抑制させる機器です。 アレスタやLA（Lighting Arrester）などとも呼称されます。 高圧受電設備の事故原因は...
高圧 【進相コンデンサ（SC）】原理・仕組みについて ～直列リアクトルと力率改善～
概要 高圧進相コンデンサとは、キュービクルや受電所などの高圧受電設備において用いられる電気機器になります。 電力会社から受電した電力は、変圧器を利用することで200Vや100Vに降圧され、需要家内の電動機や電灯をはじめとする負荷の動力として...
高圧 【高圧遮断器】VCBやGCBの構造・種類について ～継電器による動作原理～
概要 高圧遮断器とは、キュービクルなどの高圧受電設備に用いられる電気機器であり、主に短絡電流や過電流などの大電流を遮断するために使用します。 高圧受電設備には断路器やPASなどの開閉装置がありますが、断路器は充電されている回路、PASは負荷...
高圧 【限流ヒューズ】記号や特性、選定について ～限流と非限流の違いとは？～
限流ヒューズとは まず大枠として電力ヒューズというものがあり、これは短絡や過電流などの定格以上の電流から回路を保護するための部品です。主に電力回路（高圧）で利用されるモノを指します。 定格以上の電流が流れた場合、エレメントが溶断することで電...
高圧 【断路器（DS）】断路器の役割、開放手順や操作方法について ～遮断器との違いは？～
概要 断路器とはDS（ディスコン）などと呼称され、負荷電流が流れていない、充電されているだけの回路を開閉するための装置になります。 高圧受電設備は年に一度点検のため停電作業を行いますが、そのような際に回路を確実に切り離し、安全を確実なものと...
高圧 【変圧器】変圧器の仕組み・原理について ～保護協調と励磁突入電流～
概要 変圧器とは交流電圧を昇圧・降圧させる装置を指します。高圧受電設備においては6600Vを200Vや100Vに降圧させ、実際にモーターなどの動力機器や蛍光灯やLEDなどの電灯に用います。 昇圧および高圧は電磁誘導の原理に基づいて行われてお...
高圧 【高圧交流負荷開閉器（LBS）】原理や特徴について ～構造・操作方法まで～
概要 LBSはLoad Break Switchの略で高圧交流負荷開閉器と呼ばれ、変圧器やコンデンサなどの高圧機器や電路の入・切のために使用される開閉器です。 需要家側の受電所やキュービクル内に導入されており、一般的には変圧器の直近上位に設...
高圧 【過電流継電器】動作原理や特性曲線について ～限時・瞬時・整定値～
概要 過電流継電器とは、電線や電気機器への過負荷や短絡を遮断するために使用される保護装置です。 OCR (Over Current Relay)とも表記し、誘導円板形と静止形の2種類に大別され、計器用変流器（ＣＴ）やVCBなど高圧遮断器と組...
計装 PID制御チューニング完全ガイド：基礎理論からプロの実践技術まで
PID制御は、現代の産業プロセスを支える自動制御技術の根幹です。一説には、産業界で稼働する制御器の8割以上がPID制御またはその派生形であると言われています 。その驚くべき普及の理由は、その「使いやすさ」と「汎用性」にあります。 しかし、そ...
計装 【図解】調節弁（コントロールバルブ）とは？仕組み・種類から選定・保全まで徹底解説
はじめに 化学プラントや工場の安定稼働を支える「縁の下の力持ち」、それが調節弁（コントロールバルブ）です。普段あまり目にすることはないかもしれませんが、プラント内の流体の流れを精密にコントロールすることで、製品の品質を保ち、設備の安全を守る...
計装 FOUNDATION Fieldbusの機器構成：図解でわかるH1/HSEモデル
1. 導入: FOUNDATION Fieldbusとは何か？ FOUNDATION Fieldbusは、Fieldbus Foundation™によって開発されたオープンなネットワーク規格であり、産業用オートメーションの分野で広く利用され...
計装 初心者向け！DCS（分散制御システム）と横河電機CENTUMについて
はじめに 工場やプラントでは、毎日さまざまな製品が生産されています。その裏側で、安全かつ効率的な生産を支えているのが、高度な制御システムです。 「DCS (分散制御システム)」という言葉を聞いたことはありますか？ 普段あまり目にすることはあ...
計装 【PH計】PH計の原理を解説！ガラス電極・比較電極・KCL水溶液無補給形の仕組みについて
PH計とは？ pH計とは、液体の酸性度やアルカリ度を測定するための装置です。pH値は、水素イオンの濃度を示す指標であり、0から14の範囲で表されます。値が7に近ければ中性、それより低ければ酸性、高ければアルカリ性と判断されます。この測定は、...
計装 【測温抵抗体・熱電対】原理、使い分け、配線について
温度計（熱電対、測温抵抗体）とは プラントや工場などでは様々なエネルギーや流体を扱い、例を挙げるとそれらには蒸気や薬品、冷水、熱水、ガスなど多岐にわたります。 こういったプロセスの温度を正確に把握することは、工場運営においては非常に重要であ...
計装 【電波式レベル計】電波（マイクロ波など）を使った液位計の原理や種類について
概要 電波式（レーダー式）レベル計とは、マイクロ波（パルス波）を計器本体から発射し、液体や粉体の表面から反射されるまでの時間から、液位を計測する計装機器です。 詳しい原理は後述しますが、比較的単純で、過去は電波（マイクロ波）ではなく超音波を...
計装 【超音波式流量計】原理、メリット・デメリットについて
概要 超音波式流量計とは、管内の液体中に超音波を伝搬させ、その伝搬時間の差から流量を計測する流量計です。 イラストのように流体の流れ方向に対し、斜め方向に超音波を発生させることでこれが叶います。 通常は配管の両側に検出器を設けるタイプが多い...
計装 【調節弁】コントロールバルブの仕組み・構造（ポジショナ）について
概要 調節弁（コントロールバルブ）とは、流量・圧力・温度・液位など工場やプラントで必要となる物理量（プロセス量）を制御するための操作機器です。 配管やタンクに存在する様々な液体は、圧力計やレベル計によってその物理量を測定しています。 当然測...
計装 【ディストリビュータ】ディストリビュータの意味や役割、二線式伝送方式について
概要 ディストリビュータとは、差圧発信器など計装機器に用いられる二線式伝送方式の回路において活躍する盤内機器です。 計装機器は①計測信号（4~20mA)の授受と②電源の供給を、二線式伝送方式という二本の電線を用いた回路で同時に行っています。...
計装 【差圧式レベル計】圧力を用いた液位計の原理や種類について
概要 差圧式（液圧式）レベル計とはタンクなどに用いられ、タンク内の液位を圧力から算出する計装機器です。 液体の圧力と液位は比例する関係にあります。 下のイラストのように液位（波高距離h）が高くなるほど、液圧式レベル計の受圧部にかかる圧力は大...
計装 【電磁式流量計】原理やメリット・デメリットについて ～静電容量式とは？～
概要 電磁流量計は、電磁誘導の法則によって流体の内部に誘起された電圧を検出することで、流量を測定する計装機器になります。 詳しい原理は次項で解説しますが、電磁流量計は導電性の液体であれば測定可能であり、従来までは5μS/m以下の低伝導率液体...
計装 【調節計】PID・カスケード制御に用いられる調節計の仕組みや機能について
概要 調節計とは温度・圧力・流量などの物理量やプロセス量（測定値）を目標値（設定値）と比較し、一致させるように制御を行う機器のことです。 デジタル指示調節計とも呼ばれ、工場やプラントなどで幅広く使用されています。 分かりやすく表したものが、...
計装 【計装回路】二線式伝送器の原理や役割について ～流量計・圧力計～
概要 プラントや工場では流量・圧力・温度などの様々な物理量を計測し、管理しています。 水や油、蒸気、その他化学薬品など測定対象物は様々です。 しかし多くの場合イラストのように、流量計や圧力計など計装機器の測定した値は、制御盤へと取り込まれま...
低圧・制御・FA 電動機（モータ）の仕組みと基本：動作原理から選定・最新技術・保全技術まで
産業用電動機の基礎原理とエネルギー変換のメカニズム 現代の産業社会において、電動機（モータ）は単なる動力源ではなく、文明の基盤システムを文字通り駆動する心臓部です。国際エネルギー機関（IEA）の2023年の統計によると、電動機システムは世界...
低圧・制御・FA 産業社会の心臓「電動機（モーター）」の真実！ LCCと予知保全で変わるエンジニアの常識
日々の業務で、ポンプやファン、コンプレッサを回している「電動機（モータ）」について、どれくらい深く考えたことがありますか？ 「壊れたら交換すればいい」 「カタログから安いのを選べばいい」 なんて思っていませんか？ 実は、その考え方が会社の利...
低圧・制御・FA 【図解】キャンドポンプとは？仕組み・構造からベアリングモニタまで徹底解説！
はじめに 工場や化学プラントで働く皆さん、「キャンドポンプ」という言葉を聞いたことはありますか？「名前は知っているけど、詳しい仕組みはよく分からない…」という方も多いかもしれません。 キャンドポンプは、人体に有害な液体や、引火・爆発の危険が...
低圧・制御・FA 絶縁抵抗測定と漏れ電流測定の原理・基準・やり方｜初心者向け徹底ガイド
はじめに：絶縁抵抗測定と漏れ電流測定とは？ 電気機器や設備の安全性を確保するうえで、絶縁抵抗測定と漏れ電流測定は重要な作業です。電気設備を安全に運用するには、電気回路が絶縁状態を保ち、正常な動作をしているかを定期的にチェックする必要がありま...
低圧・制御・FA 工場の騒音計算（オクターブバンドによる騒音レベルの予測）
プラントや工場を建設する際、稼働時にどれくらい騒音が発生するかを事前に予測する必要があります。騒音値の計算は非常に難しく、今回の記事では詳細は触れません。 ただ騒音値計算には変圧器や発電機などから発せられる騒音データが必要となるため、こうい...
低圧・制御・FA 【防爆構造】防爆記号、規格、防爆エリア（ゾーン・危険場所）について
防爆について 工場やプラントにおいては、可燃性ガスや可燃性液体の蒸気が存在します。 これらガスが操業中や作業中に大気へと放出・漏洩すると、空気と混合することによって爆発性雰囲気を形成し、これに加えて「爆発を起こすために十分な着火エネルギーを...
低圧・制御・FA 【CC-Link】三菱CC-Linkの仕組み、ケーブル、リモートIOや通信について
CC-Linkについて CC-Linkは三菱電機株式会社によって1996年に開発されたフィールドネットワークのことを指します。普及推進団体としてCC-Link協会（CLPA：CC-Link Partner Association）により20...
低圧・制御・FA 【シリアル通信】RS-232C、RS-485のケーブルや通信仕様について ～終端抵抗とは？～
RS-232C、RS-422、RS-485（シリアル通信）の概要 RS-232C、RS-422、RS-485は、化学プラントやFA製造現場などでよく使用される「シリアル通信による通信方式」を指します。 またシリアル通信とは、データを1bit...
低圧・制御・FA 【パッケージタイプPLC】安価なPLC（三菱FX）の仕組みについて ～メリット・デメリット～
概要 パッケージタイプPLCとは、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）の一種で、電源・CPU・入出力機能などが一体となっているPLCを指します。 ※PLCについての詳しい解説は下記記事をご参考ください。 PLCは大きく分けてビルディ...
低圧・制御・FA 【ビルディングブロックタイプPLC】三菱QシリーズPLCの構成について ～メリット・デメリット～
概要 PLCはプログラマブルロジックコントローラと呼ばれる、製造現場における制御を担う機器です。 このPLCには大きく分けて二種類の形が存在し、そのうちユーザー側で様々なカスタマイズがより可能なタイプをビルデングブロックタイプと呼びます。 ...
低圧・制御・FA 【パワーサプライ】意味や役割について ～DC24Vのメリット～
概要 パワーサプライとは商用電源（例えばAC100Ｖ、AC200V）を安定した直流電圧（DC24Vなど）に変換する装置です。 パソコンなどのOA機器を筆頭に電子回路を積んだ機器は、半導体部品を使用するため交流を直流へと変換する必要があります...
低圧・制御・FA 【インバータ】インバータの制御方式や原理・特性について ～V/F制御・トルクブースト～
概要 インバータとは交流を一度直流へと変換し、再度交流へと戻すことで周波数や電圧を可変出来る装置のことを指します。 基本的にモーターの回転数Ns(r/min)は、fを周波数(Hz)、Pを極数とすると Ns = 120×f/P という関係があ...
低圧・制御・FA 【HART通信】通信原理・規格・メリットについて ～DDファイルの意味～
概要 HART通信とはHighway Addressable Remote Tranducerの略で、米国のRosemount社が提唱した通信規格です。 現場機器と制御機器、もしくは制御システム間の4~20mAのアナログ信号線にディジタル通...
低圧・制御・FA 【自己保持回路】動作原理について ～回路図による解説付き～
概要 自己保持回路とは電磁開閉器や継電器（リレー）が自己の接点を利用して、コイルの励磁状態を保持する回路です。 自己保持回路は主にモーターの起動・停止を行うために使用されてます。 イラストのような回路が一般的なものになります。 簡単に言えば...
低圧・制御・FA 【電磁開閉器】電磁接触器とサーマルリレーの原理、構造、違いについて
概要 電磁開閉器（マグネット）はモーターなどの動力回路における、電路の開閉を担っている機器です。 イラストのように基本的には動力回路において、負荷の直近上位に設置されます。 継電器（リレー）などと同じで、電磁石の励磁を利用して接点の入切を行...