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MEOクラス4 電気口頭試験 完全ガイド:Q&Aと実践指針

MEOクラス4 電気口頭試験 質問と回答

モーターの海水浸水からの復旧

質問: モーターが海水に浸かった場合、復旧させるために何を行うか?

海水の影響を受けたモーターの整備:

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海水で浸水/洗われたモーターの整備手順

ウィンドラス安全装置

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スリッピングクラッチ(油圧モーターとギアの間に装着)

過負荷トリップ

メガー(絶縁抵抗計)

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メガーは絶縁抵抗をメガオーム単位で測定するオームメーターです(極間、極-アース)。良好な絶縁は高抵抗、不良な絶縁は比較的低抵抗を示します。実際の抵抗値は絶縁の温度や水分含有量などの要因により高くなったり低くなったりします(温度や水分が増えると抵抗は低下)。

メガーテストの目的

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絶縁抵抗の確認。絶縁不良の検出。

メガーの正しいチェック手順

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メインスイッチボードのブレーカーで遮断しヒューズを取り外し、「作業中」ラベルを貼る。固定子から接続を外し、メガーメーターでテスト。高温状態で抵抗を測定し正確な読み取りを得る。

メガー絶縁テスターは本質的に内蔵直流発電機を備えた高レンジ抵抗計(オームメーター)です。このメーターは電流コイルと電圧コイルの両方を持つ特殊構造で、印加電圧に依存せず真のオーム値を直接読み取れます。この方法は非破壊的で、絶縁の劣化を引き起こしません。

岸壁電源が正しいかどうかの確認方法

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位相順序表示器(岸壁接続ボックス内、時計回り方向)。機関室換気扇を運転し風向を確認。

励磁消失時の対処

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励磁モーターの界磁コイルコアをハンマーで叩く。バッテリーで励磁する。

優先トリップ(選択的負荷遮断)

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発電機過負荷状態が発生した場合、優先過負荷トリップが作動してタイミングリレーを励磁。タイミングリレーは非必須負荷を決まった順序と時間間隔で切り離します。
非必須負荷(船舶運航に影響なし):5秒
必須負荷(船舶適正運航用):5秒
最優先負荷(推進、航法):15秒

静電気

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異種材料の物理的接触と分離によって生じる電気。離れる材料が負、残る材料が正になる。

自然発火

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物質自体内部の発熱性化学反応によって、外部着火源なしで物質が発火すること(湿った油布、湿ったおがくずなど)。

電枢反応

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直流発電機またはモーターが負荷運転中、カーボンブラシと整流子間の火花は電枢反応による。電枢電流が電枢に流れると電枢反応が起こる。電枢に電流が流れると電枢鉄心がこの電流で磁化される。電枢電流の磁化効果は2つに分けられる:
横磁化作用(歪み効果)
消磁作用(弱め効果)
電枢反応を補償するため、現代電気機器には界磁極、カーボンブラシロッカー、中性化巻線が装備される。

交流モータースターター

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モータースターターは電動機の始動を制御する装置。
直接投入スターター(電流制限要素なし)
抵抗/レオスタットスターター(電流制限装置付き)
スター・デルタスターター
自動変圧器スターター(減圧始動55%、60%、70%、全電圧運転)
ロータ抵抗スターター(巻線形誘導電動機始動用)

ダッシュポット

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時間遅延動作を生成する機械装置。開閉装置、アーク灯、モータースターター、電磁ブレーキ等の操作。時間遅延は使用オイル粘度で調整。

アース検出ランプ

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アース故障検出器はスター接続された3つの白熱ランプで構成。これらは3つの単相降圧変圧器の二次側から給電される。3変圧器の一次側はスター接続。一次側の中性点は船体フレームに接続。これら変圧器の一次側は船舶電源のR相、Y相、B相から給電される。
システムにアース故障があると視覚信号とブザーで警報。
アース故障なし:3ランプ同等輝度で点灯。
いずれかの相でアース故障発生時:その相のランプが消灯、他2ランプがより明るく点灯。
分岐ブレーカーを順次切って故障回路を特定。故障分岐を切るとアースランプが正常輝度に戻る。

非常用電源供給負荷

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非常灯、航海灯、国際通信設備、日中信号灯、汽笛、火災検知・警報装置、手動火災報知器、その他内部非常信号、非常用消火ポンプ、操舵装置、航法支援装置その他設備。

単相運転(シングルフェージング)

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3相回路で1相が開放状態になる状態を単相運転と呼ぶ。ヒューズ切れ、不良接触、断線などによる相開放はモーター始動を妨げるが、運転中のモーターは故障状態で継続運転する可能性がある。
残り給電ケーブルに過大電流。モーター巻線に不均等電流分布。給電線の過負荷装置または過熱で検知可能。停止中または運転中モーターの過熱で過負荷コイル焼損。軽負荷モーターでは給電線の電磁トリップ(電流のみ監視)で検知されないことも。巻線にサーミスタを配置し熱的影響を測定することで保護向上。

非接地中性点システム

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メリット:
操舵装置など必須設備喪失リスク回避。
中性点接地システムで1相短絡→その相ヒューズ溶断→単相運転→モーター焼損のリスク。
非接地中性点では1地絡で電源遮断せず、アースリーク検出システムが警告。
非接地システムでは地絡電流が低く火災リスク大幅低減。

デメリット:
非接地システムでは対地電圧が1.73倍(例:440V vs 250V)。
アース故障追跡が困難。選択的トリップで接地回路特定可能でも、回路上の実際位置特定は困難。
非接地中性点システムで共振性・断続的故障(磁気接触器ソレノイドや変圧器など)が発生すると対地電圧が通常の4倍に増幅(250V×4=1000V)。
注:非接地中性点でも大電圧が関与するため感電リスクは低減されない。両システムとも同様に危険。

接地中性点システム

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接地中性点発電システム使用時、接地は抵抗を通じて行う。抵抗は、スイッチボード区画上の最大発電機定格電流を超えない値、かついかなる装置の動作に必要な最小電流の3倍以上となるよう選定。

逆起電力

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モーター電枢導体に電流が流れると導体に力が作用し、トルクを生じて電枢を回転させる。電枢導体が磁界を横切って移動すると磁力線を切断し、起電力を生成。この生成起電力の方向はモーター印加電圧と反対。モーター内で生成される起電力がモーター印加電圧と反対方向のため、これを逆起電力と呼ぶ。
印加電圧 = 電枢抵抗電圧降下 + 逆起電力
V = Ir + Eb

自動電圧調整装置(AVR)

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発電機への突発的負荷電流サージ(モーター始動等による急激な増大)は出力電圧に対応する変化を引き起こす。これは発電機交流巻線内部電圧降下によるもので、通常「電圧ディップ」と呼ばれる。同様に負荷遮断は母線で過電圧を生じる。非調整・非複巻発電機励磁システムでは変動負荷需要による電圧変動で船上では非現実的。自動電圧調整(AVR)装置が必要で、こうした電圧変化を迅速に補正する。
カーボンパイルレギュレーター。
振動接点レギュレーター。
発電機出力を変圧・整流し、磁気コイルをばねに対して作用させ、電圧基準として直流励磁機分界磁界と発電機回転子に印加。
静止型自動電圧調整装置。
変圧器・整流器を通じて発電機出力から得た直流をブリッジに印加。ブリッジの2アームに固定抵抗、他2アームに可変抵抗(ツェナーダイオード電圧基準)。印加電圧変化時、ブリッジで誤差信号生成。誤差信号を増幅し、発電機励磁を様々な方法で制御(サイリスタ、直列トランジスタ)。

ダイオード

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電子が一方向にのみ流れ、逆方向には高抵抗となる電子デバイス(配管系のチェック弁と類似)。
ダイオードの目的は高周波・低周波発振の整流器として機能すること。受信回路で検波器として使用。
熱電子ダイオードは間接加熱弁でヒーター、カソード、アノードで構成。
半導体ダイオードは単結晶ゲルマニウムまたはシリコンウェハーに異なるドープを施した2層で構成、「pn接合」が整流接合として作用。

トランジスタ

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3層デバイス、NPNまたはPNP。エミッタ、コレクタ、ベースを持つ。側回路の小信号電力で他回路の大電力を制御(電力利得・増幅)。

サイリスタ

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電力制御素子。P型とN型接合が交互に重なる多層デバイス。
例:シリコン制御整流器(SCR)〜4層デバイス。
トライアック〜より多層。
サイリスタはゲート電極と呼ばれるトリガー接続を通じて低レベル信号電圧を印加することでオンになる固体スイッチ。
可動部品なし、アークで損傷する接点なし。
遠隔操作に最適。小型〜制御回路の便利な部品。1000アンペア超、1000ボルト超の電流・電圧制御可能。大型従来スイッチを置換。
高速動作(秒間25,000回)。

励磁機

小型直流発電機。交流発電機の回転子に励磁電流を供給。励磁電流は磁界を生成するために必要な電流。

イコライザー

異なる容量の並列運転発電機間の接続で、運転負荷が2台に比例配分されるようにする。

交流船舶システム上の直流負荷

一般警報システム、非常照明、非常無線電源、蓄電池充電用整流。

モーターのメンテナンス

風路を清潔に保つ。粉塵、油、グリス堆積物を除去。絶縁抵抗測定。ブラシと整流子での火花防止。ベアリング、保持ボルト、カップリングの機械的チェック。モータースターターとコントローラの定期チェック、接点、抵抗、接続のメンテナンス。

ガルバノメーター

微小電流の大きさと方向を測定する計器。

抵抗器

電気を伝導するが、電気エネルギーの一部を熱に変換するデバイス。

抵抗率

材料の抵抗で、オーム/単位長さで表される。

レオスタット

容易に抵抗値を調整できる抵抗器。

スイッチボードでの消火

まずブレーカーを遮断。次にCO₂携帯用消火器で消火。消火後スイッチボードを冷却。全配線系をトレースし連続性試験。トレースと全付属品更新後、スイッチボードを再投入。

火災予防

正しいヒューズ使用。ブレーカーとスイッチのすべての接点が良好。すべての配線接続が適切に圧着。

火災原因

接点不良。不適切ヒューズ。絶縁破壊。

残留磁気

発電機始動時、界磁極鉄心による必要磁気を残留磁気と呼ぶ。

蓄電池設置と安全対策

水素発生のため十分な換気が必要。排気ダクトに適切な塗装。換気入口は蓄電池レベル以下に。蓄電池室では裸火と喫煙禁止。

ラップ巻線 / ウェーブ巻線

ラップ巻線:電枢に多重並列回路。
ウェーブ巻線:電枢に2並列回路。

励磁不全

残留磁気喪失。界磁回路抵抗過大。

ユニバーサルモーター

直巻き。単相。交流・直流両用。小出力(1 HP未満)。ミシン、携帯ドリル等に使用。(直流ライン接続時は電流方向一定。交流ラインでは毎サイクル電流反転。)

非同期状態でインカマーACBを投入した場合の結果

ブレーカー投入瞬時に電圧位相差が機器間で大循環電流を生じ、発電機を同期方向に「引き込む」大きな電磁力が発生。一方ローター急加速、他方急減速。巨大な力で発電機と原動機が物理的に損傷し、大循環電流で各発電機ブレーカーがトリップ。結果:停電、危険、困惑!

同期

シンクロスコープ、同期灯:暗灯法(2灯)、明灯法(2灯)、順序法(3灯)。

シンクロスコープ/同期灯なしで同期投入瞬間を監視する方法

着電側機器ブレーカーの1相に500V電圧計プローブを接続。発電機速度を調整し電圧計がゼロから最大へゆっくり変動するようにする。電圧計がゼロを通過する瞬間にブレーカー投入。

シンクロスコープ針位置の意味:6時と12時の違い

6時:非同期状態。着電側発電機を並列運転不可。12時:完全同期状態(電圧、周波数、位相順序が一致)。

なぜ12時でなく11時にスイッチを閉じるか?

シンクロスコープが12時に近づくと2つの正弦波間の「スリップ」(差)が最小に近づき(12時でスリップゼロ)、相間電圧差も最小(12時でゼロ)。スイッチ閉鎖に時間遅れがあるため、一般的に11時に操作。わずかな遅れで12時近くで閉鎖達成。

なぜ絶縁テストにメガーを使い、マルチメーターを使わないか?

メガーでは巻線絶縁抵抗テストに500V DC以上を使用。マルチメーターでは3V DC以下。メガーは高インピーダンステストを使用し、マルチメーターより正確。

主スイッチボード(MSB)の安全装置

ブレーカー、ヒューズ、過電流リレーを使用。パネルはデッドフロントパネルで、ブレーカーでパネル電源を遮断するまでメンテナンスでパネルを開放不可。

逆潮流が発生する条件

複数発電機がスイッチギアを通じて並列運転中、1発電機に問題が発生し端子電圧が系統電圧を下回ると、その発電機はモーターとして動作し(モーターが発電機として働くのと同様)、電流がスイッチギアから発電機へ流れる。これが逆潮流。完全な機械的故障の場合、影響は軽微から極大まで様々。

逆潮流の害

発電機が通常P電力を生産し、モーターとして動作時も同量Pを吸収すると仮定。系統への正味効果は負荷が2P段階的に増加したのと同じ。系統規模と残存発電力によっては周波数大幅変動の可能性。原動機損傷の可能性も(特に蒸気タービン)。

逆潮流保護の与え方

逆電力保護はアンチモータリング用。この機能は発電機ではなく原動機保護用。燃料遮断し原動機停止可能。

逆電力トリップのテスト方法

2発電機並列運転中、1台で負荷賄える場合、ガバナ制御で負荷シフトし逆電力トリップテスト可能。軽負荷側発電機が少負荷を担うまで負荷シフトすると、そのブレーカーがトリップし原動機燃料遮断。逆電力リレー作動確認。リレーはシミュレーション(リレーのテストプッシュボタン使用)でトリップ信号発生確認可能。

ACBの正式名称

Air Circuit Breaker(空気遮断器)。通常400V以上、大電流用途(発電機ブレーカー)で使用。

アイドル発電機でACB閉鎖ボタンを押すと?

通常、同期するまでブレーカーは閉鎖しない。同期せずに閉鎖ボタンを押しても閉鎖しない。ブレーカーに低電圧保護があり、誤閉鎖を防止。

低電圧保護とは?

誤操作によるブレーカー閉鎖、並列運転中の着電側発電機投入を防止。機械がスイッチボードに接続中の電圧喪失に対しても保護。

優先トリップの意味と設置理由

優先トリップは、主電源の部分的故障または過負荷時に非必須回路(非必須負荷)を主母線から切り離す船舶電気配置。重要負荷(操舵装置等)は運転継続、非必須負荷(空調、ギャレー等)を遮断する安全機能。

スイッチボード上のアース故障表示の目的

回路の相-アース故障を検出・表示。

アース故障警報発生時の対応

アース故障発生確率高い区域(デッキ照明、パントリー機器等)を特定し、それらの電源を順次切って警報消失確認。特定負荷遮断で警報消失すればその回路にアース故障あり、修理実施。

直流とは?

単方向電流流れ。

交流とは?

正負ピークを持つ正弦波形での双方向電流流れ。

交流における位相とは?

互いに位相がずれている2つ以上の交流電圧または電流。ピークとゼロ点が同時刻で一致しない。これが位相。

直流に位相はあるか?

ない

なぜ直流はあまり使われなくなったか?

交流発電機は優れた技術で、電圧変換(変圧器により)が交流では容易だが直流では不可能。

どこで直流を見かけるか?

蓄電池直流は主に航法、制御、安全システム(航法、レーダー、安全システム、アンテナ、通信システム、非常照明)で使用。

三相電流とは?

大きさ等しい3つの正弦波電流波形で、位相差120度。

実効値(RMS値)とは?

平方平均平方根値はピーク値を√2で割った値。

力率の意味?

電圧と電流波形間の角度のコサイン。

船上で見る典型値?

通常0.8。

理想的な最大値?

1が理想最大。純抵抗負荷で可能。

力率改善のメリット?

力率が1に近いと同一実効電力(kW)で負荷電流が減り、I²R損失減少。システム効率向上。電圧調整改善。

改善方法?

負荷が主に誘導性の場合、力率改善コンデンサバンクを使用。

電流と電圧が同相とは?

IとV波形間角度がゼロ、負荷が純抵抗性。

なぜモーター定格はkW、発電機・変圧器定格はkVAか?

kWはモーターの出力機械動力でkW表記。
kVAは変圧器への正味(皮相)電力入力。入力電力=出力+損失。
kW = kVA × システム力率

無効電力はどこへ行く?

無効電力は「失われ」ない。モーターに供給され、電気的実効電力を機械トルクに変換する電界を維持する。

半導体とは?

ゲルマニウムやシリコンなど、金属と絶縁体の中間的電気伝導度を持つ物質。温度上昇と不純物存在で伝導度増大。

ドーピングとは?

極めて純粋な(内在的と呼ばれる)半導体に意図的に不純物を導入し、電気的特性を制御すること。不純物は半導体タイプに依存。軽度・中程度ドープ半導体を真性(エクストリンシック)と呼ぶ。半導体のように振る舞うより導体のように振る舞うレベルまでドープされた半導体を退化型と呼ぶ。

温度上昇時の絶縁体抵抗変化

絶縁体では温度上昇で抵抗低下——過度な温度が絶縁破壊の主原因となる理由。

温度上昇時の導体抵抗変化

導体では温度上昇で抵抗増大。

誘導電動機とは?

一次巻線(通常固定子)が電源に接続され、二次巻線またはかご形二次巻線(通常回転子)に誘導電流が流れる交流電動機。

「スリップ」とは?

交流誘導電動機は固定子と回転子の2アセンブリで構成。回転子バーに流れる電流と固定子の回転磁界の相互作用でトルク発生。実際運転では回転子速度は常に磁界速度に遅れ、回転子バーが磁力線を切断し有用トルクを生成。この速度差をスリップと呼ぶ。

同期電動機とは?

一定速度モーター。速度は交流電源周波数と設計極数に依存。

用途?

一定速度必要なすべての産業用途。同期コンデンサとして力率改善。発電所では周波数一定維持重要なためほぼ同期発電機使用。低出力用途には位置決め機械(高精度要求)、ロボットアクチュエータ等。

マルチメーターの使い方?

(実演ベース)

AVOメーターとは?

AVOメーターは英国製マルチメーターブランド、後にはメガー社所有。単にAVOとも呼ばれ、アンペア(A)、ボルト(V)、オーム(O)の頭文字から命名。

導通チェック方法?

マルチメーターを抵抗モードに設定し、プローブでチェック対象点/回路間抵抗測定。抵抗が低いまたはゼロなら導通あり。高いまたは無限大なら開放回路。

電気負荷を制限するものは?

利用可能電力は固定、電圧も固定、したがってブレーカーまたはヒューズの設定値が負荷の正常電流。負荷が定格電流超過ならブレーカー/ヒューズが作動し負荷制限。

メガーで使用する電圧?

500V DC。

溶接時の電流経路?

電流は電極を通ってクランプへ流れる。MIG、スティック、フラックスコアではこの経路。TIGでは電極を通るが、今度はそれが唯一の機能、ロッドは手持ち、電極は他方に。

船上溶接で交流か直流か?電圧は?

(文脈により回答変動)

ボイラー/焼却炉着火電圧?

通常10,000V(10kV)。

なぜ溶接電圧と異なるか?

着火には放電のための空気ギャップ絶縁破壊が必要。空気はこの高電圧10kVで破壊される。したがって通常溶接電圧より高い。

溶接時に船体を電流が流れるか?

はい、流れると思われる。

なぜ感電しないか?

船体全体が同電位のため、感電する電位差がない。

感電防止安全電圧?

通常50V。身体抵抗と導電経路(絶縁ブーツ/マット使用でやや高電圧でも安全な場合あり)に依存。

船舶における接地の意味?

(船級規則参照)

スター巻線/デルタ巻線の意味?

デニス・T・ホール参照

船舶発電機はスター巻線かデルタ巻線か?

デニス・T・ホール参照。通常スター。

ACB、MCCB、NFBの意味?

ACB:400V大電流定格用空気遮断器。
MCCB:400V中電流定格用モールドケース遮断器。
NFB:ヒューズなし遮断器〜75A容量。

磁気接触器とは?どこで使用?

電磁接触器は電気的に制御されるスイッチで、リレーに似るが大電流定格。電動機、照明、加熱、コンデンサバンク等の電気負荷制御に使用。

リレーとは?磁気接触器との違い?

接触器は重荷重用スイッチ、リレーは軽荷重用スイッチ。リレーは12V DCソレノイド、12V 0.5A定格接点のように単純。電力系統故障検出し、ローカル/リモート切替装置(ブレーカー)にトリップ信号送信用。

DOLスターター回路図を描けるか?

デニス・T・ホールのDOL図参照

過負荷の意味?

正常負荷電流を超える電流(負荷オーバー)。つまり元設計電流より大きい。モーター始動電流のような瞬間的過負荷(通常無視)や、一度に多数家電接続やベアリング不良・詰まりモーターのような持続的過負荷がある。

短絡の意味?

導体が故障により接続(短絡)されること。通常絶縁破壊、何らかの原因でワイヤ切断、火災等による相間故障。

過負荷と短絡への保護方法?

ヒューズ、ブレーカー、その他過負荷保護装置を採用し、過大電流に反応して電源遮断することで短絡・過負荷被害を軽減・防止。トリップ時間は短絡で極めて短い(ミリ秒、極大電流のため)だが、定格の1.1〜1.5倍程度の電流では長め(数秒)。

ヒューズの機能?

ヒューズは電気回路が引き出せる電流量に上限を設け、電流がプリセット限界超過時に開放(溶断)することで、過負荷や短絡時の火災・損傷から回路と周囲を保護。

過負荷リレーの標準設定?

通常定格正常電流の90〜100%。場合により定格電流105%に設定。

熱過負荷リレーの動作原理?

リレー内のバイメタルストリップが過負荷電流で加熱され、バイメタル変位でブレーカートリップ。ブレーカーはリセット(オフ)してから再投入必要。バイメタル冷却のためタイムディレイ後にリセット・再投入可能な場合も。

単相運転とは?

3相モーター・変圧器で1相への給電が遮断される状態。

発生原因?

ヒューズ等の単相保護装置使用が原因。3相負荷は故障時に3相同時遮断する装置で保護すべき。3相ブレーカーの不良接点・緩い接続も原因。

悪影響?

健全相に定格超過電流流れ、モーター過熱→故障。過大騒音・振動発生も。

対策?

特殊保護リレーで単相運転検出・負荷遮断。小型モーターは過電流・負相順リレー頼み。大型モーター用モーター保護リレーは単相運転保護標準装備。

着電側発電機周波数が母線より高い必要がある理由?

並列運転前、着電側発電機周波数をわずかに高くする。これにより着電側発電機が母線負荷の一部を引き受ける。着電側発電機が遅いとモーター化し母線に負荷追加。他発電機トリップ誘発の可能性。

暗灯法と明灯法の同期方法と接続?

従来、3個の電球を発電機端子と系統端子間に接続。発電機速度変化に伴い、発電機周波数と系統周波数差に比例した速度で電球輝度が上下。発電機電圧が系統電圧と逆位相(進相/遅相)なら電球明輝。発電機電圧が系統電圧と一致すれば電球消灯。その瞬間に発電機と系統を接続するブレーカー投入、発電機は系統と同期状態維持。

ベアリング交換以外でモーターを開放整備する理由?

絶縁チェックと更新(例:固定子巻線絶縁への絶縁スプレー塗布)。

なぜ交流発電機で逆電流でなく逆電力を使用するか?

交流システムで逆電流検出は極めて困難。逆電力なら検出可能で逆電力リレーで保護可能。

交流発電機における励磁の意味?

電気発電機/モーターは磁界中で回転する回転子で構成。磁界は永久磁石または界磁コイルで生成。界磁コイル機器ではコイルに電流流さなければ磁界生成せず、回転子との間で電力授受不可。電流による磁界生成プロセスを励磁と呼ぶ。

交流発電機の界磁電流は交流か直流か?

直流。デニス・T・ホールで確認。

界磁は回転か固定か?

回転。デニス・T・ホールで確認。

界磁電流供給方法?

回転子磁界はスリップリングとブラシを通じて直流で励磁された回転子巻線により供給。

ブラシレス発電機とは?

ブラシレス発電機はメイン発電機と小型励磁機の2セクションで構成。励磁機は固定界磁コイルと回転電枢(動力コイル)を持つ。メイン発電機は逆構成で回転界磁と固定電枢。ブリッジ整流器(回転整流子アセンブリ)が回転子取付プレートに搭載。ブラシもスリップリングも不使用で摩耗部品削減。メイン発電機は上述の回転界磁と固定電枢(発電巻線)を持つ。

ブラシレス発電機での励磁達成方法?

固定励磁機界磁コイル電流量を変化させると励磁機3相出力が変化。この出力は回転子搭載の回転整流子アセンブリで整流され、結果として得られる直流がメイン発電機回転界磁に供給され、発電機出力制御。少量直流励磁電流が間接的にメイン発電機出力制御。

残留磁気の意味?

磁石除去後も導体に一定量の励磁が残存する性質を残留磁気と呼ぶ。

なぜエアコンプレッサーは無負荷始動か?

コンプレッサーシリンダー内空気圧がピストン運動に抵抗となるため無負荷始動。船上で4等機関士または2等機関士に確認。

三相誘導電動機速度制御方法?

通常三相誘導電動機速度は給電電圧周波数の関数。速度変更には三相電力周波数変換器構築必要。高電圧・高速スイッチング対応パワーMOSFET(またはIGBT)使用で実現可能。

回転方向変更方法?

位相順序変更(例:R-Y-B → R-B-Y)

なぜ位相順序変更で回転方向が変わるか?

位相順序変更により回転磁界方向が反転し、回転子が逆回転。

直流モーター速度制御方法?

直流モーター速度変更には高ワット定格シリーズポテンショメータ付き定電圧電源必要。PWM(パルス幅変調)も使用可能。

直流モーター回転方向変更?

汎用直流モーターは電枢または界磁の極性反転(両方ではない)で逆回転可能。

ダイオードとは?(再掲)

電子工学で、非対称伝達特性を持つ2端子電子部品。一方向への電流に低抵抗(理想的にはゼロ)、逆方向に高抵抗(理想的には無限大)。半導体ダイオード(最も一般的)はpn接合を持つ結晶半導体材料片で2電気端子接続。

ツェナーダイオードとは?

特殊ダイオードで、理想ダイオードと同様に順方向電流通過可能だが、電圧が特定値(ブレークダウン電圧、「ツェナー膝電圧」または「ツェナー電圧」)以上になると逆方向電流も許容。

サイリスタとは?SCRとは?

サイリスタは交互にN型とP型材料4層からなる固体半導体デバイス。ゲートに電流トリガー受信で導通開始、順方向バイアス間(デバイス電圧が逆転しない間)導通継続するバイステーブルスイッチとして作用。
シリコン制御整流器(SCR)は電流制御する4層固体デバイス。サイリスタの一種。

インバーター動作原理?

インバーターはダイオードやサイリスタ等の電子デバイスを用いて直流を交流に変換。

蛍光灯動作原理?

デニス・T・ホールで詳説。
蛍光灯に電圧印加時:
スターター(単なるタイミングスイッチ)が管端フィラメントに電流流通許可。
電流でスターター接点加熱・開放、電流遮断。管点灯。
点灯管は低抵抗のためバラストが電流制限器として機能。
点灯時スターターは閉路。管端フィラメントが電気加熱、管内に電子雲形成。蛍光スターターは1-2秒後開放する遅延スイッチ。開放時管電圧で電子流が管横断し水銀蒸気電離。
スターターなしでは2フィラメント間に安定電子流生成されずチラツキ。バラストなしではフィラメント間短絡アーク、大電流でフィラメント気化または球破裂。

チョーク(バラスト)の機能?

チョークは2主機能。スターターと協働し逆起電力で管内プラズマ生成し点灯させ、点灯後管電流制御。

スリップリングと整流子の使用箇所?

スリップリング:巻線形モーター、交流系電気発電機、発電機で一般的。任意回転物体の電力伝達に使用可能。
整流子:直流回転機の一般的特徴。モーター電枢動コイル電流方向反転させ、安定回転力(トルク)生成。

静電容量とは?

物体が電気電荷を蓄積する能力。静電気または電流によって帯電可能なあらゆる物体/構造が静電容量示す。C = Q/V(Q:電荷、V:電圧)

コンデンサを電流が流れるか?

流れない。電荷が一方極板に流入し、対向電荷が他方極板から流出するが、誘電体を電流(漏れ電流除く)が横切ることはない。結果として極板間に電荷差生成。

静電容量単位?

ファラド

中性線とは?

多相回路で不平衡電流を運ぶ導体。単相系では帰還電流経路導体。

中性線とアースの違い?

アース線は回路の安全保護線で、通常電流流れない。

同期コンデンサとは?

同期電動機と同一デバイスだが軸は何にも接続されず自由回転。目的は電力変換ではなく、電力系統グリッド条件調整。電圧調整器で界磁制御し、グリッド電圧調整または力率改善のために無効電力発生/吸収。

使用箇所と理由?

同期コンデンサとして力率補正に使用。

スター巻線モーターをデルタに変更する手順?

端子接続箱を開放。A2、B2、C2の共通接続(スター)点を短絡しているリンクを除去。3相巻線をA1A2、B1B2、C1C2とマークし、A2-B1、B2-C1、C2-A1を接続。

AVR故障時、追加負荷投入で発電機対応可能か?

不可。デニス・T・ホール参照。

逆電力トリップ、大電流トリップ、優先トリップのテスト方法?

逆電力トリップ:質問11回答参照。
大電流(過負荷トリップ):過負荷リレー高電流トリップ設定を定格電流75%に設定。モーター運転。リレーがブレーカートリップ。リレーのトリップボタン押下でブレーカートリップさせる別法も。
優先トリップ:1発電機運転中、追加負荷投入で発電機過負荷させる。優先トリップが非重要負荷すべてトリップ。

残留磁気とは?どこで重要?

磁石除去後も導体に一定励磁残存する性質。界磁巻線がフル界磁生成電力得る前、発電開始に必要な磁気として必要。

機関室送風機運転方向変更(給気→排気)でトリップする理由?

送風機フラップ未設定/未開放またはフィルター目詰まりで空気供給影響、送風機過負荷→トリップ。機関士に詳細確認。

浄油機摩擦クラッチ機構の機能?

機械的質問のため省略。

蓄電池定期メンテナンス?

毎週セル電圧チェック。蓄電池比重計で比重監視。端子潤滑で腐食防止。時々負荷試験実施。

蓄電池メンテナンス時安全対策?

蓄電池発生ガス爆発防止で室換気必須。保護服、手袋、眼保護着用で酸飛散防止。蓄電池付近に火気・着火源持ち込み禁止。正負端子同時短絡厳禁(短絡・高エネルギーフラッシュオーバー発生)。蓄電池切離し時は負極先、再接続時は正極先。

蓄電池室で特殊照明使用理由?

充電中爆発性ガス発生可能なため、防爆照明使用で室内火花防止。

鉛蓄電池セル電圧?

2V DC。

蓄電池総電圧?

24V DC。

この電圧達成方法?

12セル直列接続。12 × 2V = 24V総電圧。

a接点(常開接点)の意味?

通常(非励磁状態)で接点開放。

塩分計(サリノメーター)動作原理?

ppm(百万分率)で塩分検出し警報信号出力、真水製造装置バイパス弁へ指令発信。機関士確認と船上真水製造装置マニュアル参照。

エアコンプレッサー自動始動停止仕組み?

エアレシーバーに圧力スイッチがあり、希望圧力に応じカットイン/カットアウト設定。圧力がカットイン設定未満に低下するとスイッチが磁気接触器コイル励磁しコンプレッサー始動。圧力がカットアウト設定到達でスイッチが電源回路直列の閉接点開放し接触器への給電遮断。

冷蔵室温度維持方法?

冷蔵室に温度スイッチ(サーモスタット)がありカットイン/カットアウト温度設定。設定に応じ温度上昇でコンプレッサー始動、設定値まで冷却で停止。

自己監視警報回路とは?

警報回路自身の健全性を監視。つまり警報回路電源健全性、全リレー・接点正常動作を検知。機関士に詳細確認。

当直中に海上で停電発生時の対応?

停電後非常用発電機始動。主電源復旧時、同期なしで主発電機ブレーカー投入。どう可能か?
主発電機と非常用発電機間にパワーリンク接続ブレーカーあり。停電時このブレーカートリップ。非常用発電機始動しブレーカー投入、非常負荷のみ給電。復旧時主発電機再始動しブレーカー投入。リンクブレーカー開放継続で主/非常用発電機間並列運転なし。

非常用発電機自動始動仕組み?

低電圧リレーで作動。停電時低電圧リレーが電圧喪失検知し非常用発電機始動。同様に電源復旧時リレーが非常用発電機停止。

全エアボトル低圧かつ停電時、発電機始動方法?

主エアボトル空なら非常用エアボトルで主発電機始動。非常用エアボトルも空なら非常用エアコンプレッサー(非常用発電機駆動)で非常用エアボトル充填。充填後このエアで主発電機始動。

シャフト発電機とは?

主機関に連結された発電機。主機関を原動機とし、周波数変換器(サイリスタ制御)で可変機関速度を準定速に変換し電力生成。航海全速時のみ使用可能、操縦速度では不可。

主機関可変速度でも発電機が定周波数維持する仕組み?

サイリスタ制御周波数(回転数)変換器使用。

発電機はスター結線かデルタ結線か?

デニス・T・ホール参照。通常スター。

なぜモーター440V、照明110/220Vか?

モーター負荷電流大。モーターは3相負荷。高電圧440Vなら同一電力で電流小さく、損失とケーブルサイズ低減。照明は単相負荷で負荷電流小、低電圧でケーブル絶縁薄く済む。

所定ライン電圧で4発熱コイルが最大熱量生成する接続?

並列

媒質絶対誘電率単位?

ファラド/メートル

三相モーター作動原理説明?

停電後非常用発電機負荷投入手順説明?
誘導・同期機の違い、構造・運転面から説明?
非常用発電機試験説明?
誘導電動機作動原理?
静電気発生メカニズム?
非常操舵手順?
三相モーター作動原理説明?
スリップリングモーターとは?用途?
非常用発電機給電範囲?
エアギャップの意義?
船上変圧器、種類と動作?
ブラシレス発電機構成部品?
接地中性点システムのメリット?
発電機並列運転説明?
ヒューズ種類?
ブラシレス発電機構成部品?
接地中性点システムのメリット?
AVRとは?機能と動作?
発電機並列運転説明?
ME/MC違い?
接地システム種類?
相互誘導とは?どの機械が相互誘導で動作?
船上電圧体系?
接地中性点システムメリット?
相互誘導とは?どの機械が相互誘導で動作?
AVRとは?機能と動作?
ブラシレス発電機構成部品?
接地中性点システムメリット?
発電機並列運転説明?
接地システム種類?
モーター絶縁試験測定箇所?
AVR機能?
操舵装置電気安全(デューズとケーブル)?
必須負荷とは?
モーター絶縁抵抗値?
AE優先トリップ説明?
PVブレーカーとPVバルブ説明?
アース故障説明・対応?
発電機搭載と接続説明?
電力計算説明?
実効値とは?
絶縁抵抗とは?
電力計算説明?
絶縁抵抗とは?
MSB安全装置?
kWとkVA
アース故障説明・対応

産業技術

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