2トンの走行式ジブでは、電流がホイストモーターに届くまでに8つの電気的インターフェースを通過する。そのうち3つは動く。図に描かれるのは1つだけで、しかもそれは故障する箇所ではない。
走行式ジブクレーンは、電源を自分自身で運びながら移動する。電流はホイストモーターに届くまでに3つの中間接続部を通過する。ケーブルを送り出し、また巻き戻すレール給電。ブームを旋回させるためにマスト内に設けられた集電子。そして、ほとんど誰もがアースだと思い込んでいる車輪とレールの接触部である。NEC 610.61 は、3番目は接地として数えないと明記している。2トン未満の走行式ジブの多くは、それを成立させる4本目の線を持たずに出荷され、しかも誰も測定しない。機械が小さいからだ。小さな機械は単純であるべきだと思われている。
単純ではない。ただ安いだけだ。それはまったく別の話である。
8月、ベトナムの金型工場で1トンの走行式ジブを試運転した。レールは40 m、2本のレール、下部進入形の集電子、そして分電盤が既にそこにあったため単相230 V。電気工事士は引き込みアースをマストのベースプレートに落としていた。見た目は正しかった。しかし建物の接地バーまでの抵抗は3.4オームだった。ベースプレートがシムパックとエポキシプライマーの塗膜の上に載っていたからだ。機械はその状態で4か月間動いていた。
これが問題のすべてを一文にしたものだ。走行式ジブは、同サイズの他のどのクレーンよりも給電が劣化する箇所が多く、しかもそれを見る人が少ない。
車輪とレールによる帰路は接地ではないからであり、規格は何年も前にそれを装うことをやめている。
NEC 610.61 条は、ボンディングされているように見えて実際はされていないクレーンを検査官が繰り返し発見したことを受けて改正された。現行の文言は容赦がない。トロリフレームおよびブリッジフレームは、ブリッジとトロリの車輪およびそれぞれの軌道を通じて電気的に接地されているとみなしてはならず、別途ボンディング導体を設けなければならない、と。規格の解説で示されている理由は汚れである。油、ミルスケール、塗装、研削粉が走行面に堆積し、新品時に0.2オームだった接触が2年後の冬には8オームになる。
ブリッジクレーンなら、それはランウェイバー内の4本目の導体を意味する。走行式ジブでも同じことで、しかもケーブルはホース程度の太さしかなく、集電子リングはケーブルより高価な機械で、そこから手抜きが始まる。
Gorbel はジブクレーンのマニュアルの1ページ目に、この要件を大文字で書いている。購入者からの問い合わせが絶えなかったからだ。クレーンをアースとして利用することはできず、別途アース線が必要であり、したがって三相システムには3本の導体に加えて1本のアース線が必要である、と。これはメーカーが、フレームは帰路ではないと告げているのだ。Siemens も Duct-O-Wire も、4極目を活線極ではなく保護導体にできるよう、緑色のカバーを付けた密閉形コンタクトバーを販売している。
安全規格とは無関係な理由ももう一つある。独立した PE 導体は、可変周波数ドライブに低インピーダンスの帰路を与える。4本目のレールに関する CMAA の見解は、VFD の性能を改善しドライブの故障を減らすというものだ。スイッチング事象による余剰電流が、軸受を通らない行き先を持つからである。インバータホイストを備えた0.5〜2トンのジブでは、それが月に2回 nuisance trip を起こすドライブと、そうでないドライブの差になる。
標準的な走行式ジブでは8つのインターフェースを数える。そのうち4つは着脱可能、3つは連続的に動き、1つは規格が「頼ってはならない」としている箇所である。総組立図に現れるのは2つだけだ。
| 接続部 | 何が電流を運ぶか | どのように故障するか | 何を測定するか |
|---|---|---|---|
| レール給電（走行） | Cレール上のフェスツーン、トラフ内のエネルギーチェーン、密閉形コンタクトバー、またはスプリングリール | 端部クランプやレール継目の段差での外被摩耗、トロリ車輪の偏摩耗、バーブラシの粉塵 | 対地絶縁抵抗、および走行両端での目視 |
| 集電子リング（旋回） | 下部進入形または上部進入形の集電子、ブラシ式またはブラシレス、3〜6極 | ブラシ粉塵による極間ブリッジ、ブラシ摩耗、PE極の完全な省略 | 旋回中の1極あたり抵抗：ブラシ式で通常10〜20ミリオーム |
| 車輪とレール（アース） | 鋼レール上の4個の鋼車輪、軸受とグリースを経由 | 塗装、グリース、ミルスケール、ボンディングクランプのないレール継目 | フレームから建物の接地バーまで：塗装フランジで0.6〜4.2オーム（当社実測） |
| ペンダントおよびホイストのプラグ | 短いリード上の2〜3個の IEC 60309 プラグ | 浸水、グランドの欠落、トリップを止めるために折り返されたPEピン | 目視、およびPEピンの導通 |
連続的に動くのはレール給電と集電子リングの2つだ。車輪の接触も動くが、電流を運ぶ想定にはなっていない。そこがまさに罠である。何年も何も運ばず、ある日活線導体がフレームに触れたとき、突如として故障電流を運ぶことを期待される。
レール給電であり、他とは差が大きい。ケーブルとトロリの損傷は、当社が走行式ジブで記録する電気的対応出動のおよそ4分の1を占める。PE の欠落または誤接続がこれに次ぐ。
そのメカニズムは退屈なほど予測可能だ。フェスツーンのトロリは数メートルごとに継目のある Cレール上を走る。継目にはそれぞれ小さな段差があり、トロリが通過するたびに車輪が打撃を受ける。それに1シフトあたりの走行回数を掛ける。1日200回走行するジブでは、20 m のレールに4か所の継目があると1日800回、年間20万回の衝撃となる。設計寿命が5〜8年の部品に対してである。ケーブルはトロリよりも酷使される。送り出しと巻き戻しを行うループには固定の曲げ点があり、その曲げ点の素線が加工硬化するからだ。
Conductix がフェスツーントロリの容量を速度で低減しているのはこのためである。63 mm のローラは100 m/min で125 kg、125 m/min で110 kg、160 で95、200 で85、250 で75 を運ぶ。同じトロリで可搬重量が半分になる。原因は純粋に衝撃の頻度である。遅いジブは寛容なジブなのだ。
10〜40 m のジブレールならフェスツーンかエネルギーチェーン。コンタクトバーが合理的になるのは走行約80 m を超えてからであり、リールはレール用ではなくブーム上のホイスト用である。
| 項目 | Cレール上のフェスツーン | エネルギーチェーン | 密閉形コンタクトバー | ケーブルリール |
|---|---|---|---|---|
| 据付コスト | 1 m あたり EUR 25〜60 | 1 m あたり EUR 90〜180 | 1 m あたり EUR 60〜200 | 1台あたり USD 400〜1,200 |
| 実用走行長 | 50〜150 m | 100〜200 m | 500 m 以上、分割給電 | ドラム容量により20〜40 m |
| 速度 | 80〜120 m/min | フェスツーンの2倍以上 | 200〜300 m/min | 60〜90 m/min |
| 使用寿命 | ケーブルは A4〜A5 で5〜8年、A6〜A8 で3〜5年 | 10〜15年 | レール15〜20年、ブラシ10,000〜20,000 km | 5〜10年 |
| 保守間隔 | 6か月、テンションとトロリ車輪 | 12か月、目視のみ | 12か月、ブラシ摩耗とレール清掃 | 6〜12か月、スプリングとスリップリング |
| 必要なケーブル | 走行長の1.6〜1.8倍 | 走行長の1.1〜1.2倍 | なし | ドラム以外はなし |
| ジブでの最適用途 | 屋内10〜40 m の標準選択 | 長い、高速、または汚れたレール | 超長距離、屋外、複数機のレール共用 | ブーム上のホイスト、フック下の工具 |
フェスツーンとバーのコスト範囲は2026年の公表されているクレーン電化ガイドによる。エネルギーチェーンとリールの数値は当社の見積範囲であり、銅価格に連動して動くため、計画用の数字として扱ってほしい。
この表で価格欄より重要な点が2つある。第一に、フェスツーンは同等のエネルギーチェーンよりケーブルが約50パーセント多く必要で（これは igus の公表比較による）、30 m のレールでは5心ケーブルが18 m 余分に、どこかに収納しなければならないループを走ることになる。第二に、エネルギーチェーンは同等のフェスツーンの2倍以上の速度で走れる。20 m/min で走るジブでは無意味だが、機械がシフト中ずっと端から端まで動くレールでは決定的である。
コンタクトバーが間違いというわけではない。40 m 未満では過剰仕様なだけだ。500 m を超えると電圧降下対策として100〜150 m ごとに分割給電するが、それは実用上の限界がどこにあるかを物語っている。30 m のジブで1 m あたり250 USD の予算をフェスツーンとバーの間で振り分けるなら、バーに充てる金を適切な集電子リングと4本目の線に回し、フェスツーンのままでいるべきだ。当社の走行式ジブクレーンシリーズはどちらでも出荷でき、1トン機での価格差は約8パーセントである。
15年の計算は、据付価格が示すほど差が開かない。3つの方式のうち3回交換が必要なのはフェスツーンだけだからだ。
| 15年コスト、30 m レール、1 t ジブ | Cレール上のフェスツーン | エネルギーチェーン | 密閉形バー |
|---|---|---|---|
| 据付費、EUR | 750〜1,800 | 2,700〜5,400 | 1,800〜6,000 |
| ケーブルまたはレールの更新、EUR | 1,500〜4,500、2〜3回 | 1,400〜2,900、1回 | 200〜600、ブラシとシュー |
| 保全工数、EUR | 0〜3,000、6か月ごと | 0〜600 | 400〜1,200、年1回 |
| 合計、EUR | 2,250〜9,300 | 4,100〜8,900 | 2,400〜7,800 |
| 中間値 | 5,775 | 6,500 | 5,100 |
公表単価に基づく当社の計画計算であり、見積ではない。中間値は互いに12〜20パーセント以内に収まる。これが正直な答えだ。30 m のレールでは、給電方式はエンジニアリング上の選択であり、財務上の選択ではない。許容できる故障モードで選び、ケーブル交換を梯子の上で誰かが行わなければならないかどうかで選ぶべきである。
レールの長さより長い。そしてそのことが、誰かが電圧のことを考える前に電圧降下の計算を変えてしまう。
| レール走行長 | フェスツーンケーブル、1.6〜1.8倍 | エネルギーチェーン、1.1〜1.2倍 | 差 |
|---|---|---|---|
| 10 m | 16〜18 m | 11〜12 m | 5〜6 m |
| 20 m | 32〜36 m | 22〜24 m | 10〜12 m |
| 30 m | 48〜54 m | 33〜36 m | 15〜18 m |
| 40 m | 64〜72 m | 44〜48 m | 20〜24 m |
つまり30 m のレールは50 m の電気的経路である。電圧降下の計算に入れるべきはその数字であり、30 ではない。銅コストに入れる数字も同じであり、フェスツーン式ジブのケーブルが納品時に購入者の予想より常に長い理由を説明する数字でもある。
当社の計画シートからの経験則。走行長を取り、フェスツーンなら1.7倍し、両端の端末処理に3 m を加え、実際に購入できるケーブル長の次の区分に切り上げる。
三相ならほとんどならない。単相なら、クレーンが壊れていると感じさせる原因そのものになる。
式は1つの係数だけが違い、その係数がすべてを決める。単相回路の電圧降下は 2 x I x L x (R cos phi + X sin phi) を1000で割ったもので、電流が線で行って中性線で戻るため、ループは経路長の2倍になる。平衡三相回路では同じ積にルート3を掛ける。中性線に帰還電流がなく、電圧降下は相間で測るからだ。ルート3は1.732。単相の係数は2である。したがって単相負荷は、同じケーブルで三相の同じ負荷より15パーセント多く電圧降下する。これに加えて定格電圧が57パーセント低いことを考慮する必要がある。
数字を入れてみる。3 kW ホイストと0.4 kW 走行モーターを備えた2トンジブ、力率0.85、モーター効率0.85で、400 V 三相では約6.8 A、230 V 単相では約20.5 A を引く。20アンペアはもはや小型クレーンではない。32 A の青いプラグ、専用回路、そして電流ではなく電圧降下でサイジングすべきケーブルである。
| ケース、ケーブル経路50 m | 電流 | 2.5 mm² | 4 mm² | 6 mm² |
|---|---|---|---|---|
| 1 t、230 V 単相 | 11.4 A | 4.0 % | 2.4 % | 1.6 % |
| 2 t、230 V 単相 | 20.5 A | 7.1 % | 4.4 % | 2.9 % |
| 1 t、400 V 三相 | 3.8 A | 0.66 % | 0.40 % | 0.27 % |
| 2 t、400 V 三相 | 6.8 A | 1.18 % | 0.72 % | 0.48 % |
銅の運転温度時の抵抗8.0、4.9、3.3オーム/km、定格230 V または400 V として計算し、IEC 60364-5-52 附属書G の電力回路に対する5パーセントの許容値と比較したもの。SIEC の計画値であり、現地計算の代替ではない。
左上のセルをもう一度見てほしい。2トン単相ジブに2.5平方ミリのケーブル、経路50 m で7.1パーセント。壁面分電盤からレール端までの区間を一切数える前の時点で、5パーセントの目安を超えている。クレーンは動き、ホイストは巻き上げる。そして冬に電源が4パーセント低下すると、巻き上げの途中で盤内のコンタクタが落ち、オペレーターはクレーンの故障を報告する。故障ではない。設置された日からずっと給電不足だったのだ。
IEC 60364-5-52 は逆方向から同じことを言っている。ある回路が全負荷で8パーセントの電圧降下なら、始動時には40パーセント以上を見ることになる。運転負荷で7パーセントの20 A 回路は、最初の半サイクルで45パーセント近い落ち込みを見る計算になり、それは過去30年に作られたどのホイストの制御コンタクタも落とす。
小型ジブでは機械を売るための最も安い方法であり、顧客側ではたいてい既存のコンセントだからである。
単相は約1トンまでなら正当である。それを超えると、20 A を可とう性の移動ケーブルに通すことになり、IEC 61000-3-2 の高調波規則が前提とした16 A の帯域を外れ、しかも電圧降下を無償で2倍にしている。モーター効率の差は実在するが小さい。コンデンサ始動の単相モーターは三相同等品より数ポイント低い程度で、1.9 kW の設備では数百ワットではなく数十ワットの話だ。
実務上の論点は効率ではなくケーブルである。単相は活線心数を半分にし、中性線を加えるので、5心ケーブルが3心になり、3心の可とうケーブルは安く、集電子リングへの端末処理もはるかに容易だ。小型ジブが単相で売られる本当の理由はそこにあり、経路が短い限りにおいてはまともな理由である。
それがまともでなくなるのは、25 m を超えるレール、2トンの機械、コンセントが建物の反対端にある現場、そして後に同じ回路へ2台目のジブを追加する現場である。この4つのケースでは三相を指定し、余分な心線のコストを払うべきだ。そうしないと二度買うことになるケーブル増強より安く済む。
毎日回り、ほとんど点検されない唯一の接続部であり、保護導体が静かに消えていく場所でもある。
走行式ジブはブームを270度または360度旋回させる必要があり、ケーブルはそれを無期限には行えない。答えは集電子で、マストピボットを通る下部進入形か、ブーム先端の上部進入形である。Bushman が360度電動ジブのオプションに集電子リングを挙げているのはまさにこの理由であり、ブーム上のフェスツーンが絡まないようにするタグライン組立も同時に用意されている。
人が驚くのは抵抗値である。ブラシ式スリップリングは1極あたり10〜20ミリオームで、旋回中にその値は変動する。ブラシがわずかに偏心したリング上を走るからだ。ブラシレス（水銀または誘導式）は1ミリオーム付近で安定している。電力極ではその差は無意味である。保護導体では、故障ループインピーダンスが合格するかどうかを決める。
| 集電子の選択肢 | 極数 | 1極あたり抵抗 | 選定する場面 |
|---|---|---|---|
| ブラシ式、3極、下部進入 | 3（L1 L2 L3、PE なし） | 10〜20ミリオーム、変動 | 新規機械では決して選ばない。輸入品では今も多い |
| ブラシ式、4極、下部進入 | 4（三相＋PE） | 10〜20ミリオーム、変動 | 三相ジブの標準 |
| ブラシ式、5極、下部進入 | 5（三相、N、PE） | 10〜20ミリオーム、変動 | 三相＋230 V 制御、またはブーム上のコンセント |
| ブラシ式、4極、上部進入 | 4 | 10〜20ミリオーム、変動 | 電源がマストを上らずブーム沿いに来る場合 |
| ブラシレス | 3〜6 | 約1ミリオーム、一定 | 信号・制御回路、または安定したPEが重要な場合 |
ブラシ粉塵は誰も計画しない保守項目である。小さな筐体の中、隣のリングには線間電圧が印加された状態で導電性の黒鉛が溜まり、湿度と時間があればブリッジする。標準的な保守指示は乾燥圧縮空気とイソプロピルアルコールによるリング清掃で、間隔は暦月ではなく回転数で決める。忙しいセルのジブが低速の同型機より2倍頻繁に必要とするのはそのためだ。
購入側では仕様書に一行入れておくべき文がある。集電子は専用の保護導体を備えなければならず、機械のフレームを帰路として使用してはならない。見積が三相機に対して3極集電子と書いていれば、4本目の線は誰か他の人に委ねられており、その誰かとは顧客の電気工事士であり、彼はそれをベースプレートに落とすだろう。
レール端、施錠可能な開放状態、導体の見える位置に。そして小型ジブの多くでは、規格がそれを許しているために単に存在しない。
| 要件 | 規定されている箇所 | 2 t ジブでの意味 |
|---|---|---|
| フレームは車輪を通じて接地されない | NEC 610.61 | 4本目の導体、端末処理、測定 |
| ランウェイ導体に独立した接地導体を含める | CMAA の慣行、クレーン検査規格に引用 | 5極バー、または緑色カバーのPE極 |
| 遮断器は施錠可能な開放状態、ランウェイ導体の視界内、床上から操作可能 | NEC 610.32、OSHA 29 CFR 1910.306(b)(1) | 離れた盤内のブレーカではなく、レール端の施錠可能なスイッチ |
| 床上操作で、電源遮断器の視界内にあり、固定作業床を持たないモノレールホイストまたは手押し式ブリッジでは遮断器を省略できる | OSHA 29 CFR 1910.306(b)(2)(iv) | 0.5〜2 t の走行式ジブのほとんどが該当する。だからあなたの機械には付いていない |
| 遮断器が操作位置から容易に近づけない場合、操作位置に全モーターの電源を切る手段を設ける | OSHA 29 CFR 1910.306(b)(2)(iii) | ペンダントの非常停止も該当する。ただしドライブだけでなくコンタクタを落とす配線であること |
| 可とうケーブルやコンタクトバーを含む機械外部の給電線も適用範囲に含まれる | IEC 60204-32:2023、1項 | 契約書の記載に関わらず、フェスツーンはクレーンメーカーの電気設備である |
| 電力回路5パーセント、照明3パーセントの電圧降下 | IEC 60364-5-52 附属書G | 30 m のレールではなく50 m のケーブル経路で見積もる |
| 可変周波数ドライブまたはフック下マグネットを使用する場合、各相にダブル集電子シュー | クレーン電気検査規格 5.7.6、CSA 参照 | VFD ジブは1極あたり1個ではなく2個のシューが必要 |
興味深いのは例外条項のほうだ。ペンダント付きで床上から操作され、自身の電源スイッチの視界内にあり、固定プラットフォームを持たない走行式ジブには、独立した遮断手段は不要である。これらの条件はすべて、工場内の普通の1トンジブが満たしている。だから機械はプラグ付きで遮断器なしで納入され、整備する人はプラグを抜く。それがまさに規格の想定であり、まさにマスト4 m の高さで誰もやりたくないことである。
当社の立場はこうだ。例外が適用される場合でもレール端に施錠可能な遮断器を設け、床に立つ人が梯子なしでハンドルに届く位置に置く。コストは USD 200〜600 で、議論が手順に変わる。
この話のもう半分はプラグである。IEC 60309 の工業用プラグとコンセントは16〜125 A、IP44 の防沫形と IP67 の防水形があり、230 V 単相は青、400 V 三相は赤で色分けされ、スイッチ付インターロック式コンセントも用意されている。工場内のジブなら IP44 で十分だ。洗浄エリア、鋳造工場、あるいはレールが扉の前を通る場所では IP67 を指定すべきである。プラグは機械の上で、あらゆるものが当たる高さにぶら下がっているからだ。当社ではプラグ部の水・粉塵侵入をこれら機械の3番目に多い電気故障として記録しており、60〜200 USD の部品である。
ならない。そう言うことで購入者は無意味なフィルタを買わずに済む。
0.25〜2トンの範囲の走行式ジブは、400 V で相あたりおよそ1.4 A から6.8 A の間にあり、IEC 61000-3-2 の帯域を定義する16 A の制限に十分収まっている。相あたり16 A 超75 A 以下の機器に対する IEC 61000-3-12 の規則は単純に適用されず、同じ盤がはるかに大きな負荷に給電していない限り IEEE 519 の共通接続点の制限も適用されない。小さなジブ1台では PCC の電圧歪を動かせない。
できるのは過渡の発生であり、それは別の故障である。集電子シューがレール継目を通過するたびに、接触は1サイクルの何分の1かの間中断する。コンタクタ式ホイストなら気づかない。インバータホイストでは、ドライブが電源の落ち込みを検知し、DCリンクが低下し、ドライブによってはトリップ、再始動、あるいは誰も読まない低電圧イベントの記録となる。週に3回目になるまで誰も読まない。AFD 機にダブルシューの規則があるのはこのためであり、CMAA がドライブ性能のために4本目のレールを推すのもこのためだ。対策はフィルタではなく機械的な接触である。
ジブにインバータホイストを載せるなら、費用に見合う追加が2つあり、どちらもフィルタではない。専用回路へのタイプB 残留電流装置（ドライブのEMCフィルタが保護導体に平滑な直流を重畳させ、タイプA では検出できないため）と、同じ盤が他のドライブにも給電している場合の4パーセントラインリアクトルである。どちらもジブクレーンのドライブオプションで詳述しているが、要は2トン機に高調波対策は不要だということである。必要なのは良質な接触である。
7つの故障モードで、2トン未満の走行式ジブで当社が呼び出される事象はほぼすべて説明できる。この分布は2023年から2026年までの当社サービス記録によるもので、公表統計ではない。ベンチマークではなく傾向として扱ってほしい。
| 故障 | 比率 | 通常の原因 | 予防 |
|---|---|---|---|
| フェスツーンのケーブルまたはトロリの損傷 | 27 % | レール継目での衝撃、端部クランプでのケーブル挟み込み | 継目の面合わせ、ストレインリリーフループの追加、両端の点検 |
| PE の欠落、またはフレームへの誤接続 | 21 % | 3極集電子、または塗装されたベースプレートへのアース線のボルト締め | 4極集電子と、引き渡し時の実測値 |
| プラグ・コンセント部の水または粉塵 | 15 % | 湿潤な洗浄場で1.5 m の高さにぶら下がる IP44 プラグ | IP67 プラグとスイッチ付コンセント、グランドの確実な取付 |
| 遮断器の不在、施錠不可、または視界外 | 12 % | 例外条項の適用、または屋内のブレーカのみ | レール端の施錠可能スイッチ、床上から到達可能 |
| 集電子の粉塵、制御の間欠動作 | 10 % | 予防保全計画の不在、極間の粉塵ブリッジ | 暦ではなく回転数で清掃 |
| 漏電遮断器の nuisance trip | 9 % | VFD ホイストへのタイプA 機器、または照明回路との共用 | タイプB 機器、専用回路 |
| レール継目のアース導通が1オーム超 | 6 % | 継目にボンディングクランプがない | 全継目をボンディングし、引き渡し時に測定 |
上位2項目には共通の性質がある。どちらも見れば分かるものであり、どちらも見られていない。フェスツーンのケーブルは床上4 m の曲げ点で摩耗する。PE のアース線はマスト後方のベースプレートに落ちている。どちらも10分の点検で、どちらも機械が動いているために省略される。
クレーンに比べれば安い。以下はすべて当社の2026年の見積範囲で、機械は既に設置済みであることを前提としている。
| 項目 | USD | 解決する内容 |
|---|---|---|
| 圧着端子付4 mm² ボンディングジャンパ | 40〜150 | 接地されているように見えて実際はされていないフレーム |
| レール継目ボンディングクランプ、1個 | 15〜40 | 継目を跨ぐアース導通 |
| IP67 プラグとスイッチ付インターロックコンセント、16 A | 60〜200 | 浸入、および負荷時に抜けるプラグ |
| 施錠可能ロータリ遮断器、16〜32 A、IP65 | 200〜600 | 4 m 上でプラグを抜かずに整備できる |
| タイプB 漏電遮断器、4極、30 mA | 250〜700 | VFD ホイストでの nuisance trip |
| 4極集電子リング、下部進入 | 380〜950 | PE のない3極集電子 |
| 密閉形コンタクトバー、5極、据付込み | 1 m あたり55〜95 | 長い、または高温のレールでのフェスツーン摩耗 |
| ガイドトラフ付エネルギーチェーンへの変更 | 1 m あたり90〜180 | ケーブル交換の繰り返しと速度制限 |
| 集電子とアースの点検、年1回 | 150〜400 | シフトが気づく前に次の故障を見つける |
支出はこの順で。まずボンディングと実測値、それが安全項目であり最も安いからだ。次に集電子のPE極、三相機の3極集電子は自然に直らない欠陥である。次に遮断器、次にプラグ、そしてフェスツーン関係はそのあとだ。どうせフェスツーンを交換するなら同時にエネルギーチェーンも見積もってほしい。30 m レールでの15年計算は、ケーブル3回交換を数えると通常どちらでも20パーセント以内に収まり、エネルギーチェーンは継目衝撃という故障モードを完全に排除する。
7つの測定値。計測器の種類と日付を添えて書面で顧客に渡せば、クレーンが正しく接地されていたかどうかをめぐる議論は始まる前に終わる。
| 測定項目 | 計測器 | 引き渡し時の期待値 | これを超えたら調査 |
|---|---|---|---|
| フレームから建物の接地バーまで | 4線式低抵抗計 | 0.1オーム未満 | 1オーム |
| 絶縁抵抗、活線とPE間 | 500 V DC 絶縁抵抗計 | 1メガオーム超 | 1メガオーム |
| 旋回中の集電子1極あたり抵抗 | マイクロオーム計 | ブラシ式10〜20ミリオーム、ブラシレス約1 | 50ミリオーム、または2倍以上の変動 |
| 定格荷重巻上げ時のホイスト端子電圧 | 電圧計とクランプメータ | 定格の5パーセント以内 | 5パーセント |
| 各レール継目の導通 | 低抵抗計 | ボンディングクランプありで0.05オーム未満 | 0.1オーム |
| 定格残留電流での漏電遮断器動作時間 | 漏電遮断器テスタ | 300 ms 未満 | 全く動作しない |
| 各端末処理部の写真 | スマートフォン | PE線は専用スタッドに接続、ベースプレートではない | 確認できない |
この7つのうち6つはそれぞれ数分で済む。写真は、2年後に機械が所有者を変えたとき、あるいは検査官がフレームの抵抗が3.4オームなのはなぜかと尋ねたときに使われるものだ。
| # | 問い合わせに記載する行 |
|---|---|
| 1 | レール端での供給電圧、相数、周波数（建物の引込口ではなく） |
| 2 | レール走行長（m）と、分電盤からレール端までの距離 |
| 3 | 給電方式：フェスツーン、エネルギーチェーン、コンタクトバーのいずれか、およびレールの供給者 |
| 4 | 集電子の極数、および1極が専用の保護導体であることの確認 |
| 5 | 旋回角度、および旋回が手動か電動か |
| 6 | プラグ・コンセントの規格、IP保護等級、およびコンセントの供給者 |
| 7 | 遮断器：施錠可能、レール端、導体の視界内、床上操作可能 |
| 8 | 必要な漏電遮断器のタイプ、およびホイストがインバータ式かコンタクタ式かの確認 |
| 9 | レール継目のボンディング：含むか、他者施工か |
| 10 | 引き渡し資料に、実測のアース導通、絶縁抵抗、集電子の1極あたり抵抗を含めること |
行動を変えるのは10行目だ。測定値の入った資料があれば、次に機械を整備する人は想定ではなく数字から始められる。試運転時に20分かかるだけである。リストの他の項目はメールの一文に過ぎない。この一行が、安全な機械と、安全だと信じられている機械の差になる。
いいえ。NEC 610.61 は、トロリフレームおよびブリッジフレームは車輪とその軌道を通じて電気的に接地されているとみなしてはならず、別途ボンディング導体を設けなければならないと定めている。Gorbel もジブクレーンの据付マニュアルに同じ指示を記載している。クレーンをアースとして使用することはできないため、三相機には3本の導体に加えて1本のアース線が必要だ。走行式ジブでは、その実務的な帰結として3極ではなく4極の集電子となる。見積が三相機に対して3極と書いていれば、保護導体は欠落している。
直ちに問題になるわけではないが、経路長を確認してほしい。3 kW ホイストを備えた2トンジブは230 V で約20.5 A を引くため、その時点で32 A の回路と、通常付属する16 A ではなく32 A の青いプラグが必要になる。30 m のレールではフェスツーンのループを含めてケーブル経路は約50 m となり、2.5 mm² ケーブルでは5パーセントの許容値に対して7.1パーセントの電圧降下となる。6 mm² にするか、三相に切り替えてほしい。同じ機械の三相版は同じケーブルで1.2パーセントに収まる。
法的には、多くの地域で不要だ。OSHA 29 CFR 1910.306(b)(2)(iv) は、モノレールホイストまたは手押し式クレーンブリッジが床上から操作され、電源遮断器の視界内にあり、固定作業床を持たない場合、遮断手段を省略できるとしている。小型の走行式ジブのほとんどはこの3条件を満たす。それでも当社はレール端への施錠可能な遮断器を推奨する。集電子ブラシの交換のために頭上の高さでプラグを抜くことが、事故の起きる典型例だからだ。200〜600 USD の部品である。
どちらでも構わない。フェスツーンは据付込みで1 m あたり EUR 25〜60、エネルギーチェーンは EUR 90〜180 だが、フェスツーンはケーブルが約50パーセント多く必要で、しかもケーブルは A4〜A5 の使用級で5〜8年で消耗品となる。15年間でケーブルを3回交換すると、総額は互いに約20パーセント以内に収まる。レールが短く機械が低速ならフェスツーン、連続運転・汚れたレール・100 m/min 超の速度ならチェーンを選んでほしい。100 m/min を超えるとフェスツーントロリが容量低減を始める領域である。
漏れ電流が境界線上にあり、回路内の別の要素がそれをしきい値まで押し上げているためであり、またインバータホイストが保護導体に平滑な直流を重畳させ、それをタイプA の機器が検出できないためだ。専用回路にタイプB の機器を設置してほしい。コンタクタ制御で半波ブレーキ整流器を備えた機械であれば、タイプA でも脈流直流を検出できるため、作動はむしろ LED ドライバや充電器と共用している回路が原因の可能性が高い。いずれにせよ、何かを買う前にクレーンを停止した状態と運転した状態で常時漏れ電流をクランプ測定してほしい。
3つ、この順で。まず低抵抗計（テスターではなく）でクレーンフレームから建物の接地バーまでの抵抗を測定する。1オームを超える場合は、経路が塗装やシムを経由している。次に集電子を見る。ブラシ粉塵、ブラシ長さ、そして4極目がそもそも存在するかどうかだ。最後にフェスツーンの両端、ケーブルがクランプされている箇所を見る。外被が摩耗するのはそこだからだ。当社の走行式ジブクレーン技術資料の電気編には、引き渡し時に期待する測定値が一覧されており、それは1年後に取るべき測定値でもある。
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