機械式か電子式か、過速度保護は？

かつて、過速タービン保護システムは、タービンOEMが機械システムの一部として自ら設計することが多かった。このような機械式保護システムは、特に中型機では今でも使用されています。しかし、電子システムには大きな利点があり、経済的にも技術的にもますます利用しやすくなっています。この記事では、機械式保護に対する電子式保護のメリットについて説明します。

機械式オーバースピードプロテクションの原理

この2種類の保護の違いを理解するには、機械式オーバースピードプロテクションの仕組みを理解することが重要です。機械式オーバースピードプロテクションシステムは、バネの上に重りを置き、そのバネの力を利用します。シャフトの回転速度の結果としての遠心力により、スプリングはますます引き伸ばされ、重りは移動します。回転速度が設計仕様の範囲内であれば、バネが伸びすぎて重りがはみ出すことはない。しかし、設計仕様を超えると、ウエイトが飛び出してトリップボルトにぶつかる。これによりピンが外れ、トリップが作動する。

機械式オーバースピードモニタリングシステムの動作。

電子式オーバースピード・プロテクションの原理

電子式オーバースピードプロテクションは、歯車またはその他の測定面、速度センサー、トリップロジックとリレー出力を備えた測定システムで構成されています。速度センサーは測定面を見て、正弦波または方形波の信号を出し、測定システムはそれをパルスとして見ます。測定システムは、パルス間の時間をカウントして回転速度を決定する。リレー出力はトリップロジックによって制御されます。安全性と可用性を高めるため、これらの保護システムはしばしば冗長投票構造で構築されます。

なぜ電子式オーバースピード・プロテクションに切り替えるのか？

機械式オーバースピードプロテクションから電子式オーバースピードプロテクションへの切り替えには大きな利点がある。検証可能なセキュリティが第一の利点です。例えるなら、機械式オーバースピードプロテクションシステムは、実際に機械をオーバースピードさせてテストしなければなりませんが（あらゆるリスクが伴います！）、電子式オーバースピードプロテクションシステムは、オーバースピードをシミュレートしてテストすることができます。さらに、シミュレートされたテストは迅速かつ簡単に実行できます。

この概要では、両方の形式のマシン・オーバースピード保護を比較する：

メカニカル・オーバースピード・トリップ	電子式オーバースピードトリップ
不正確なスプリング力による正確なトリップ値の決定（+ / a-50 rpm）	非常に正確なトリップ値の決定
スプリングの材料疲労により、トリップ値がゆっくりと変化する。	トリップ値は変化しない
ユーザー・インターフェースの可能性なし	DCSインターフェイスの可能性を提供
シャフトまたはメカニカルレバーに取り付けなければならない	シャフトやメカニカルレバーとの物理的接触が不要
潤滑油が蓄積すると、機械式トリップの動作が妨げられることがあります。	潤滑油の蓄積はトリップ機能に影響しない
シャットダウンが必要な被駆動機器から切り離した場合を除き、テストはできない。	周波数ジェネレーターを使用したオーバースピードシミュレーションにより、トリップ機能をテストする安全な可能性
トリップ作動に必要なオーバースピード	どの速度でもテスト可能、どのチャンネルでも動作中にテスト可能（オンライン）
トリップ値を可能な限り正確に設定するため、複数回のタービン始動が必要	タービンの追加起動が不要

電子式オーバースピードプロテクションへの切り替えは複雑ではない。まず、機械式トリップレバーと関連するすべてのシステムコンポーネントを取り外します。次に、測定面（ギア）がまだない場合はシャフトに取り付け、この測定面の周囲に1つまたは複数のセンサーを配置します。その後、この測定面の周囲に1つまたは複数のセンサーを設置します。この監視システムは、機械の近くまたはキャビネット内に設置することができます。

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