シュナイダーエレクトリックとイートンの保護リレー：どちらがあなたの変電所に最適か？

このシュナイダーエレクトリックとイートンの保護リレーの比較は、両ブランドのリレーファミリーの購入者向けガイドであり、製品ライン、IEC 61850 との互換性、安全アーキテクチャ、および総所有コストを網羅しています。両ベンダーは、産業用モーター保護から電力会社グレードの変電所自動化まで、保護リレーのファミリーを製造していますが、「シュナイダーエレクトリック」と「イートン」は単一の製品ではなく、「保護リレー」も同様です。シュナイダーだけでも、保護機能の能力が異なる構造的に異なる 2 つのファミリー (SEPAM と MiCom) があり、イートンの現在のデジタル製品範囲には、IEC 61850 に準拠したフィーダーと変圧器の保護を目的とした新しいファミリー (EDR3000/EDR5000、E シリーズ) があります。この技術比較ガイドでは、製品ライン構成、IEC 61850デジタル変電所との互換性、安全/診断アーキテクチャ、保護機能の適用範囲、電圧とアプリケーションの選択マトリックス、コスト階層の実態、購入後の試運転について解説します。これは、公開されている技術資料、規格準拠ページ、および当社独自のリレー試験製品ラインに基づいており、両ブランドの独立した研究所による比較ではありません。電圧×アプリケーション選択マトリックスでは、電圧クラスとアプリケーションを直接的な候補リストに絞り込み、業界展望セクションでは、この製品カテゴリ全体で改修需要を牽引する老朽化したインフラの統計である、当社が「25年間の改修の崖」と呼ぶものについて締めくくります。

シュナイダーエレクトリックとイートンの保護リレー：概要と一目でわかる比較

保護リレーは、過電流、地絡、距離、差動などの異常な電気的状態を検知し、遮断器にトリップ信号を送信します。リレー自体は電流を遮断せず、遮断するのは遮断器です。シュナイダーエレクトリックとイートンは、シーメンス、ABB、SEL、GEとともに、この分野で実績のある保護リレーサプライヤーの2社です。これらのサプライヤーはすべて、新規設置の大部分で電気機械式ユニットに取って代わった数値（マイクロプロセッサベース）デバイスを提供しています。シュナイダーの関連製品ラインは、SEPAM（1992年のMerlin Gerin買収による産業グレード）とMiCom（AREVA T&D資産分割により継承されたユーティリティグレード）です。イートンの現在のデジタル製品は、EDR3000/EDR5000とEシリーズファミリーが中心です。この表は、以下のセクションで製品ライン、規格準拠、および安全アーキテクチャを個別に説明する前に、出発点となる区別を示しています。

アークフラッシュ光検知とゾーン選択式インターロックは、いずれも業界標準の保護技術であり、複数のベンダー（互いの製品も含む）から提供されています。この行は、各ブランドの主力製品ラインが特に重視していると公表されている技術を示しており、他社製品にはない独自の機能ではありません。両技術の実際の違いについては、下記の専用セクションをご覧ください。

保護リレーは、施設の電気系統全体の電力保護を担う電気機器であり、その選定にあたっては、ブランドを選ぶ前に、用途と電圧クラスを必ず考慮する必要があります。一般的な用途と電圧クラスにおいて、シュナイダーエレクトリックもイートンも「より良い」選択肢とは言えません。適切な選択を行うには、電圧クラスに合った製品ファミリーを選ぶこと、IEC 61850規格への準拠が必須機能であるかどうか、そして既存の設備と統合するシステム構成を考慮する必要があります。下記の「電圧×用途選択マトリックス」では、電圧クラスと用途に基づいて、用途に応じた直接的な選択肢を提示します。

製品ライン別内訳：SEPAM、MiCom vs EDR3000/EDR5000/Eシリーズ

SEPAMとMiComはシュナイダーエレクトリックの2つの保護リレーファミリーであり、両者の主な違いは企業の歴史に始まります。シュナイダーの保護リレーは単に「シュナイダーのリレー」ではなく、SEPAMまたはMiComユニットとして特定され、それぞれ異なる企業の歴史を経て取得され、現在でも異なるエンジニアリング目的に使用されています。SEPAMは1992年のMerlin Gerinの買収に遡り、産業、商業、インフラストラクチャ用途を対象としています。

MiCom側の話になると、その企業の歴史はさらに複雑になります。業界の情報によると、このブランドは1990年代後半にGEC Alsthomという名前で導入され、Alstomを経てAREVA T&Dへと移管されました。2010年にAlstomとSchneider Electricが共同でAreva T&Dを買収した際、送電事業はAlstomに、配電およびネットワーク自動化事業はSchneider Electricに引き継がれました（業界筋によると、この取引の価値はAlstomとSchneider Electricがほぼ2対1の割合で分け合ったと一般的に言われていますが、この記事にはその具体的な割合を示す正確な引用はありません）。Alstomの送電網事業は2015年にGeneral Electricに買収され、General Electricが2024年にエネルギー部門を独立企業GE Vernovaとしてスピンオフした後、現在はGE Vernova Grid Solutionsとして運営されています。実際のところ、排他的というよりは並行的な関係であり、2010年の分割を「トランスミッション事業はアルストムに移管された」と単純に解釈することはできない。この記事では、シュナイダーがどのようにしてトランスミッション層のMiComモデルを再び独自に提供するようになったのかを正確に説明する公開情報を見つけることはできず、現在提供しているという事実のみを確認できた。各社の最新製品カタログと直接照合した結果、シュナイダーエレクトリックは現在、PowerLogic傘下の複数の階層でMiComブランドのリレーを販売しており、P34x（発電機保護）およびP54x（ライン差動および距離保護）ファミリーが含まれます。一方、GE Vernovaは、重複するMiComモデル番号（GE Vernova独自のP54ライン - GE Vernova独自のP54製品ページで完全に検証済み。GEの製品範囲命名規則では、隣接するP34xおよびP84モデルも同じ「MiCOM P40 Agile 5th Generation」ファミリーにリストされていますが、この記事ではこれらの2つの特定のページは個別に取得していません）をAREVA/Alstomの送電側系統の継続として独自に販売しています。P34xと同様に、これらのベンダーモデル番号は、上記のシリーズ参照表で使用されているシリーズ20-80番号（シュナイダーの公式Px10/Px30/Px40カタログ構造ではなく、サードパーティガイド独自の番号）の範囲外にあります。 P54/P84を特定のシリーズ40-80の行にマッピングしようとしないでください。現在、どちらの会社もMiComシリーズ40+の独占権を保有していません。同じシリーズ/モデル番号が両社の最新価格表に掲載されている可能性があるため、仕入れ先のベンダーに具体的なモデル番号、サポートチャネル、保証内容を確認してください。シュナイダーのSEPAMファミリーは、この共有MiComブランドとは別に、シュナイダー独自の製品ラインとして存続しています。

ここでは、企業の歴史よりも機能的な結果の方が重要ですが、以下のシリーズごとの詳細な内訳は、シュナイダー社が公開しているデータシートではなく、サードパーティの技術文書に基づいているため、確定した事実ではなく、特定のモデルの現在の仕様書と照らし合わせて確認するための出発点として扱ってください。Sepamの保護範囲は、一般的に過電流/地絡（ANSI 50/51、50N/51N）、方向性過電流（67）、熱過負荷（49）、ブレーカー故障（50BF）を中心に報告されており、上位のSepamモデルでは変圧器差動（87T）のみが限定されています。一方、距離保護（21）は一般的にMiComシリーズ40の範囲に関連付けられており、線路差動（87L）はシリーズ50の範囲に関連付けられています（シリーズ60は、距離または線路差動ではなく、特に変圧器差動をカバーしています。バス差動（87B）は、このガイドの表でカバーされているシリーズ範囲外の別の専門的なMiComティアにあります - 以下のシリーズ表を参照）。IEC 61850に関しては、サードパーティの解説よりもシュナイダーの公式ドキュメントの方が役立ちます。シュナイダーは専用の「Sepam、IEC 61850 ユーザーマニュアル」（文書番号 SEPED306024EN）を発行しており、その製品範囲は Sepam シリーズ 20、40、60、80 に及びます。つまり、IEC 61850 通信は、一部の二次情報源が示唆するように S80 専用のオプションではなく、Sepam シリーズ全体で文書化されています。「はい」または「S80 のみ」と決めつける前に、お使いの Sepam モデルがサポートする特定のエディションとプロファイルをシュナイダーの最新データシートで確認してください。

この比較におけるイートンの側は構造的にシンプルです。EDR3000、EDR5000、およびEシリーズは、歴史的に異なる2つのファミリーではなく、単一の電流デジタルリレーラインとして販売されており、IEC 61850 GOOSEメッセージングは​​、イートンの公開製品資料によると、Eシリーズの標準機能として位置付けられています。この記事では、この位置付けを確認するためにイートンの情報源を独自に入手しておらず、イートンの特定の機能ごとのカバー範囲に関する独自に公開されたサードパーティの比較データは比較的少ないため、ここでのブランド間の機能の同等性の主張は、ラボで確認されたものではなく、未検証として扱ってください。この同じ高度な保護ティアの競合プラットフォーム、たとえばシーメンスのモジュール式SIPROTEC 5アーキテクチャは、3番目の設計哲学を示しています。シーメンスは、2つの別々の製品ファミリーではなく、単純な過電流から複雑なバスバー差動およびスイッチギア統合スキームまで、保護機能全体にわたって1つのモジュール式ハードウェアプラットフォームを構成しています。

IEC 61850とデジタル変電所の互換性

シュナイダーエレクトリックとイートンはどちらもIEC 61850をサポートするリレーモデルを提供していますが、両ブランドが主張する「IEC 61850サポート」は、同一の実装やベンダー間の自動プラグアンドプレイを意味するものではありません。KEMA Labs（CESIのテスト部門）のポリシーに関する説明によると、IEC 61850 Edition 2.1認証は、2024年1月から始まる新しいUCAIUG（UCA International Users Group）認証テストの必須ベースラインとなりました。KEMA Labsは、UCAIUGの認証要件について報告する認定テストラボであり、UCAIUG自身の主要なポリシーテキストではありませんが、この変更はIEDメーカーと、それらを認証する認定テストラボの両方に影響を与えます。

「この認証プロセスは、機器の相互運用性を確保するための必要条件であり、複雑な変電所自動化に関わる電力会社、システムインテグレーター、メーカーにとって不可欠です。」

— Riccardo Maria Seresini 氏、KEMA Labs (CESI 部門) シニア エンジニア

IEC自体がこの規格の目的を正確に説明しています。IEC 61850は、標準化されたデータモデル、変電所構成言語（SCL）、およびインテリジェント電子機器（IED）間の共有通信サービスを通じて、「複数のメーカーによる相互運用可能なソリューション」を実現するように設計されています。この規格の意図は、ベンダーロックインではなく、真のベンダー間相互運用性を実現することです。

準拠と相互運用性の検証は、同一の主張ではなく、2つの異なる主張です。デバイスのIEC 61850準拠証明書は、そのデバイスが規格のデータモデルと通信サービスを規格独自の適合性テストスイートに対して正しく実装していることを証明するものであり、特定のデバイスが、お客様固有のエンジニアリングツールと試運転ワークフローと組み合わせることで、お客様のプロジェクトで使用される別のベンダーの特定のデバイスとシームレスに相互運用できることを証明するものではありません。後者の主張は、ステーションバスに実際に接続されるデバイス間で、お客様独自のSCL検証と工場出荷時受入テストを実施することによってのみ確立できるものであり、いずれかのブランドの準拠証明書だけから推測できるものではありません。

実際のニュアンスの違いは、標準の設計意図ではなく、実装の深さにあります。マルチベンダー展開に関する実務者向けフィールドガイドでは、ベンダー間でのSCLファイル交換では、すべてのデバイスが準拠を主張している場合でも、論理ノードタイプの不一致が頻繁に明らかになることが文書化されています。これは、ベンダーが標準を異なる方法で拡張し、独自の論理ノード拡張機能、ベンダー固有のSCLスキーマ処理、および異なるGOOSEサブスクリプションフィルタの動作がすべて、各デバイスの準拠主張が正確かどうかに関係なく、工場受入テスト中に実際のエンジニアリング上の摩擦を引き起こすためです。実際には、IEC 61850のサポートは、エディション（1、2、2.1）、実装されているプロファイルとデータモデルのサブセット、およびコミッショニング中にSCLエンジニアリングツールが他のベンダーのデバイスに対してどれだけ徹底的に検証されたかに依存し、同等の準拠主張が同等のエンジニアリング作業を証明するものではありません。シュナイダーの P3/P5 リレーシリーズは、現在 PowerLogic ブランドで販売されています (一部の製品資料や部品番号では Easergy P3/P5 という名称でも参照されていますが、この記事ではこれらの特定のモデルについてどちらの名前が先に付けられたかを証明する検証済みの情報源は見つかりませんでした。現在のシュナイダーの資料には両方とも記載されています)。中電圧 (1～52 kV) 範囲を対象とし、IEC 61850 の第 2 版をサポートし、プロセスバスのサポートは P5 シリーズに限定されています。イートンの E シリーズも同様に、中電圧変電所内のデジタル フィーダー保護および制御に関する GOOSE メッセージングに対応しています。プロジェクトの SCL エンジニアリング要件に対して、特定の版、プロファイル、およびプロセスバス機能を確認してください。仕様書に「IEC 61850 準拠」と記載されているだけで相互運用性が確保されると想定しないでください。どのブランドを指定する場合でも、インテグレーターが試運転前に、そのリレーのデータシートだけでなく、同じステーションバス上の他のすべてのデバイスに対して SCL ファイルを構成して検証するように計画してください。

アークフラッシュ検知とゾーン選択式インターロック：安全性、診断機能、および形状

シュナイダーの PowerLogic P5 シリーズは、公開されている技術資料ではアークフラッシュ光センサー入力を直接サポートしていると記載されていますが、イートンのプラットフォームは、ゾーン選択インターロック (ZSI) を協調技術として位置付けています。これらは同じ問題を解決する直接代替可能なブランド機能ではありません。アークフラッシュの露出は、保護チェーン全体にわたる故障電流の大きさと総クリア時間によって決まるシステムレベルのエンジニアリング結果であり、ZSI は上流と下流のデバイス間のクリア時間を短縮するための特定の協調技術です。光センサーアークフラッシュ入力を備えたリレーは、アーク故障の光シグネチャを検出すると非常に高速なトリップをトリガーできる専用のセンシング入力を追加します。 ZSIは、逆方向からの障害除去時間を短縮します。通常、各リレーは協調時間遅延を待機し、下流側の機器が最初に障害を除去する機会を得ますが、ZSIでは、上流側のリレーは下流側の機器から遮断信号を受信しない限り、短い（多くの場合瞬時の）トリップ時間に切り替わります。これは、障害が下流側ではなく、上流側のリレー自身のゾーン内にある場合に発生します。下流側のリレーが遮断信号を送信することで、真に下流側の障害に対する選択性が維持されます。より高速な障害除去は、上流側の機器自身が除去しなければならない障害に特に適用されます。

どちらの方法もアークフラッシュの低減に貢献しますが、配電保護システムの異なる箇所で効果を発揮し、どちらも排他的なものではありません。システムによっては、適用される安全基準やその他の設計要素と併せて、両方を補完的なアーク保護対策として導入することも可能です。光センサーリレー入力もZSIも、単独では完全なアークフラッシュ保護を構成するものではありません。どちらも、利用可能な故障電流やシステム全体の遮断時間も考慮に入れた、より広範なハザード分析への入力となります。

フォームファクターは、より直接的に比較でき、より具体的な購入基準です。シュナイダーのハイエンドリレーは、メンテナンスアクセス用にサブアセンブリを取り外して指定されるのが一般的ですが、コンパクトなシングルケースのフットプリント（イートンのデジタルリレー製品の一部に関連付けられているフォームファクター）は、特定のメンテナンス作業のために完全に取り外す必要があるという代償を伴うものの、パネルスペースを削減します。ブレーカーのトリップコイル自体は、トリップを作動させる短い作動パルス中に電流を消費します（別の、はるかに低電流の監視回路が、動作の合間にコイルの状態を継続的に監視します）。産業システムエンジニアリングの記述によると、文書化された13.8kV開閉装置のアプリケーション例の1つでは、トリップコイルが125V DCで3.5Aとなっていますが、これは単一のアプリケーションデータポイントであり、業界全体の数値ではありません。同じ記事は、チェックがそもそも重要な理由を思い出させてくれます。多くのリレー出力接点は、軽信号またはパイロットデューティにしか定格されておらず、上記の例のようなアプリケーションでトリップコイルが作動パルス中に引き込む電流よりもはるかに低い値です。正確な接点定格はリレーモデルとデューティクラス（AC 対 DC、抵抗性対誘導性）によって大きく異なるため、これは普遍的な数値ではなく、データシートを確認する必要がある問題です。リレー出力はブレーカーのトリップコイルを安全に作動させることができると考える設置業者は、このような不一致に陥る可能性がありますが、正確な電流値はブレーカーとリレーモデルによって異なるため、単一の例から推測するのではなく、機器の銘板と照らし合わせて確認する必要があります。どのブランドのフォームファクタを選択するかに関わらず、特定のブレーカーのトリップコイルの銘板または技術マニュアルと照らし合わせて正確な電流値を確認し、リレーの出力接点定格と照らし合わせて確認してください。どちらのアプローチも普遍的に正しいわけではありません。引き出し式設計は、パネル内での頻繁なテストを行う場所に適していますが、コンパクト設計はスペースが限られた改修に適しています。環境定格は、関連しているものの、見落とされがちな仕様です。業界全体の標準的な商用グレードのリレーは通常、-20°C ～ +55°C の定格ですが、過酷な環境向けのバリアントは、-40°C ～ +70°C まで拡張され、実際の価格プレミアムはありますが、定量化されていません (正確な割合はモデルとベンダーによって異なるため、過酷な環境向け SKU の価格については販売代理店にお問い合わせください)。湿度耐性は、相対湿度 95% 前後 (結露しない) で、ほとんどの屋内設置に適していますが、屋外または熱帯の場所でコンフォーマル コーティングが必要になる場合があります。IEC 60255-21-1 による振動耐性は、標準的な正弦波テスト周波数範囲でクラスに分類され、低いクラスはほとんどのスイッチギアに隣接する取り付けに適しており、高いクラスはより厳しい振動環境に適しています (地震地帯の設置は、IEC 60255-21-3 という別の資格であり、-21-1 の振動定格には含まれません)。電気仕様書だけでなく、実際の設置環境に対して、お使いの特定のモデルが持つ正確なクラス、周波数範囲、gn定格、および該当する場合は耐震性を確認してください。電気的過渡耐性は関連するものの別の要件であり、後述のテストのセクションで詳しく説明するIEEE C37.90.1-2024サージ耐性規格でカバーされているため、振動クラス定格がサージ/過渡耐性もカバーしていると想定しないでください。安全アーキテクチャとフォームファクタのどの組み合わせを選択するにしても、目標は同じです。アークフラッシュエネルギーへの曝露を低く抑え、クリア時間を予測可能な保護システムです。なぜなら、実際に人員と機器を保護するのは、仕様書に記載されているベンダーの機能名ではなく、その組み合わせだからです。

保護機能の範囲：過電流保護、差動保護、地絡保護、モータ保護

個々の保護機能について各ブランドを比較する前に、故障保護システムにおけるリレーの役割を明確にしておくことが重要です。リレーは、変流器（CT）、変電所の直流制御電源、制御配線、遮断器のトリップ経路、および隣接機器間の設定調整といった構成要素の一つです。そのため、単体での仕様が優れていても、周囲のインターフェースが不整合であったり、試運転が不十分であったりすると、保護システムとして不適切な結果を招く可能性があります。したがって、以下の試運転に関する説明は、ここでの機能表と同様に重要な意味を持ちます。

このような背景のもと、両ブランドの上位製品ラインは、中電圧/高電圧フィーダー、モーター、変圧器に適用可能なANSIデバイス機能番号付き保護機能の標準セットをカバーしています。過電流（50/51）、地絡（50N/51N）、方向性過電流（67）、熱/モーター過負荷（49）、ブレーカー故障（50BF）は、シュナイダーのSEPAMおよびMiComライン、そしてイートンのデジタル製品ラインの両方に広く適用可能です。シュナイダーのポートフォリオ内では、距離保護（21）とライン差動（87L）はMiComの40+シリーズラインで容易に利用できますが、Sepamでは利用できません。つまり、実際の購入は「シュナイダー対イートン」の決定というよりも、「このシリーズと機能レベルには、私のプロジェクトが本当に必要とするものが含まれているか？」という質問になります。以下の選択マトリックスは、メーカーの仕様書を自分で相互参照するよりも直接的にその質問に答えます。

どちらを選ぶべきか？電圧レベルと用途別の選択マトリックス

実際の候補リストは、主に電圧レベルと用途によって決まり、ブランドAとブランドBのどちらが良いかという点はあまり重要ではありません。送電用機器を購入する電力会社と、低電圧モーター保護装置を購入するメーカーはどちらも「保護リレー」で検索しますが、それぞれのベンダーのカタログでは全く異なる項目にたどり着きます。下記の電圧×用途選択マトリックスはまさにそれを実現します。プロジェクトに合った行を選択し、その下のRFQチェックリストを使用して要求事項を具体的に指定してください。

このマトリックスは、電圧クラスと用途に基づいてベンダーとシリーズの候補を絞り込むための初期スクリーニングツールであり、本格的なエンジニアリングシステム調査の代わりとなるものではありません。隣接機器との設定調整、CT/VT特性、遮断器とトリップ回路のインターフェース、検証済みのネットワークモデルなど、電圧と用途の表だけでは判断できない要素が最終的な適合性に大きく影響します。

価格設定、料金体系、および在庫状況

シュナイダーエレクトリックもイートンも、保護リレー専用の価格表を公開しておらず、この機器カテゴリに関する信頼できる第三者機関の価格データは業界全体で不足している。これは、この記事の調査で確認された事実であり、回避策はない。自信を持って言えるのは、価格帯の相対的な位置付けである。シュナイダーの製品ポートフォリオ内では、MiComのユーティリティグレード機能（距離およびライン/バス差動保護、DNP3およびIEC 60870-5-104を含む幅広いプロトコルサポート）は、SEPAMの産業グレード機能よりも一般的にプレミアムティアに位置し、イートンのEシリーズデジタルラインは、重複するIEC 61850/GOOSE機能セットを考慮すると、MiComと同等のプレミアムティアに位置する。したがって、どちらのベンダーの販売代理店との予算に関する話し合いも、上記の選択マトリックスに従って、実際に必要な機能ティアから始めるべきであり、ブランド全体の価格に関する想定から始めるべきではない。参考までに、実際の公開データとして、ジョージア州ロックデール郡の浄水場の2025年の調達記録には、イートンEMR-3MP0モーター保護リレー1個の交換費用が16,735ドル（顧客負担額）と記載されています（EMR-3MP0はイートンのEシリーズモーター保護モデルであり、このガイドの他の箇所で説明されているEDR3000/EDR5000フィーダー/変圧器保護モデルではありません）。この金額には、リレー本体、光ファイバーケーブル、アダプタプレート、既存設定の取得、プログラミング、ベンチテスト、および現場での設置作業が含まれており、リレー単体の価格ではありません。同様の規模のシュナイダーの最近の公開取引は見つかりませんでした。この比較では片側のみの価格情報しか入手できないため、現時点では公開情報源からブランド間の相対的な価格に関する結論を正直に導き出すことはできません。この数値は、シュナイダーとイートンの価格比較ではなく、イートン側の予算に関する議論にのみ役立ちます。

購入者が犯すより高額な間違いは、リレーの定価に飛びつくことではなく、最も安い定価が5年間の総所有コストが最も低いと決めつけることです。例えば、SEPAMとMiComの価格見積もりを比較したために仕様に含めなかった距離保護機能など、後々必要になる機能が欠けている安価なリレーは、寿命途中で交換を余儀なくされます。また、スペアパーツの入手性が低い、あるいは地域サービスネットワークが小さいメーカーのリレーは、日常的な故障が長期のダウンタイムにつながる可能性があります。現在のアプリケーションに必要な機能レベルに加えて、現実的な成長マージンを考慮して予算を立てましょう。真に費用対効果の高い選択とは、現在の仕様書を技術的にクリアする最も安い製品ではなく、寿命途中での交換を回避できる製品です。

リレー選択後のテストと試運転

リレーの選定は保護システムの運用とは異なります。試運転とは、理論上の仕様書と実際のCT、実際の配線、実際の故障電流条件が合致する段階です。実際には、CTの極性反転は、業界のチェックリストで最も一般的な保護リレーの試運転時の不具合として報告されており、実際の故障発生時に後から発見されるのではなく、通電前の一次注入試験によって検証可能です。CTの極性以外にも、IEC 61850の導入では、デバイス間でSCL構成の検証とGOOSEサブスクリプションのテストが特に必要です。各デバイスが個別にIEC 61850準拠を主張している場合でも、試運転中の相互運用性テストは依然として不可欠です。これは、上記のIEC 61850のセクションで説明したように、実装の深さがベンダーやエディションによって異なるためです。

この記事の範囲外ではありますが、試運転時に直接確認しておくべき事項が1つあります。ファームウェアとサイバーセキュリティのリスクは、製品ファミリーだけでなく、特定のモデルやファームウェアのリビジョンによっても異なります。そのため、シュナイダーエレクトリックまたはイートンの担当者に、製品ライン全体のセキュリティ状況だけでなく、指定する特定のユニットの最新のファームウェア保守状況について問い合わせてください。

専用のリレー保護テスターは、この検証を場当たり的に行うのではなく、再現可能にするために存在します。DEMIKS のリレー保護テスター製品ラインは、6 つのモデルファミリーにわたって約 700 ドルから 20,000 ドルに及び、0.2% の精度で 0 ～ 30A の電流出力、同じ精度クラスで 0 ～ 320V の電圧出力、±0.01Hz の分解能で 0 ～ 1000Hz の周波数範囲に対応する三相リレーテストキット、さらに、CT の極性や比率のエラーが活線故障に達する前に検出する比率および負荷テスト用に、CT 比率精度が ±0.05%、位相精度が ±0.5 分を提供する専用のCT/PT アナライザーが含まれています。より広範な試運転範囲において、同一パネル上で絶縁試験および耐圧試験も必要とされる場合、DEMIKSのマルチ周波数電圧発生器は、 50～200Hzの調整可能な周波数範囲で0～400Vを出力し、波形歪みは3%未満です。また、同社の変圧器フィールド校正器は、 0V～2400Vを0.02%クラスの精度でカバーし、5～40℃の環境範囲で動作します。DEMIKSは、同社のリレー保護試験器製品ライン全体において、IEC 60255およびIEEE C37.90を準拠規格として挙げています。その基準は、リレー試験機の独自の構築および試験基準を説明するものであり、試験機がリレーに付与する認証ではありません。リレー自体には、独自の製造業者準拠書類が必要であり、これは、先に説明した特定のIEEE C37.90.1-2024サージ耐性規格とは異なる規格番号です。C37.90 (一般的なリレー/保護機器の要件) と C37.90.1 (同じファミリー内のサージ耐性機能のサブ規格) は、古いバージョンとその代替ではなく、現在有効な 2 つの異なる規格番号です。したがって、プロジェクト仕様で実際に指定されている正確な規格番号を確認してください。既存の設備でライブ障害をトラブルシューティングする場合でも、まったく新しいリレーを初めて試運転する場合でも、同じ三相電力注入機能が適用されます。業界の保守試験に関する指針であるNETAのMTS仕様とANSI/NFPA 70Bは、一般的に約1～3年周期での定期的な再試験を推奨していますが、両規格は機器クラスによって構造や正確な間隔が異なります。リレーの経年劣化、用途の重要度、メーカーの推奨事項を考慮して調整してください。試運転は最初の試験であり、最後の試験ではありません。

業界展望：老朽化した送電網がリレー改修ブームを牽引する理由

以下の規制に関する議論に入る前に、適用範囲に関する注記を述べておきます。このセクションにおけるNERC（北米電力信頼度評議会）の参照は、北米の電力系統の登録所有者および運用者に特に適用されるものであり、より広範な「保護リレー」検索を通じてこの記事にたどり着いたすべての産業用モーター保護または低電圧配電の購入者に自動的に適用されるものではありません。お客様のプロジェクトが電力系統の送電や発電ではなく、工場レベルの産業用モーター保護である場合、以下のNERCの推進要因は、より広範な市場が改修を行っている理由の背景を示すものであり、お客様の設備に特有のコンプライアンス義務ではありません。

電力会社および電力系統の参加者には、一般的な「NERC要件」ではなく、2つの区別可能な規制経路が存在します。NERCのPRC-023信頼性基準（送電リレー負荷容量：NERC独自の基準タイトルによる保護リレー設定全般ではなく、その正確な範囲）は、最初の承認以来、FERCが承認した必須要件となっており、現在のPRC-023-6改訂版は、NERC独自のPRC-023-6基準ページ（FERCドケットRD23-5-000、2024年1月24日発行の命令、2024年1月25日発効の規制命令、同じNERCページによる）によると、2024年4月1日から施行されています。これは、対象となる送電事業者および運用者に、送電リレーの負荷容量パラメータを特定の技術基準に照らして設定することを義務付けており、設定によって送電負荷容量が制限されたり、正当な是正措置が妨げられたりしないようにしています。これはリレーハードウェアレベルの義務ですが、リレーが実行するすべての保護機能ではなく、その設定カテゴリに限定されています。これとは別に、NERC CIP サイバーセキュリティ基準は、リレー設定ではなく、通信とサイバー資産の保護を直接扱っています。エネルギー省のアイダホ国立研究所は、この 2 番目のサイバーセキュリティ重視のトラックのために、保護リレーの周りに重ねられた通信フィルタリング技術として、制約付きサイバー通信デバイス (C3D) を開発しました。これらは、区別のない 1 つの「NERC 義務」ではなく、保護システムの 2 つの異なる部分にあります。

規制面の裏側では、改修需要の物理的な要因は単純明快です。2022年の米国エネルギー省の意向表明書によると、「過去10年間の調査では、送電網の送電線と変圧器の70%が25年以上経過していることが判明した」（同表明書の文言をそのまま引用。一人称現在形に言い換えていない）。私たちはこれを「25年改修の崖」と呼んでいます。老朽化した送電線と変圧器が送電網の近代化を推進する根本的な要因であり、リレー交換予算は、個々の電力会社が深刻な故障に直面していない場合でも、この広範な改修の波の目に見える下流結果の一つです。現場では、老朽化し​​た送電インフラの横に設置されている電気機械式リレーが、数十年にわたるアップグレードサイクルで、数値制御（マイクロプロセッサベース）ユニットに徐々に置き換えられており、これがシュナイダーエレクトリックとイートンの両社がこの製品カテゴリーに継続的に投資している根本的な需要要因となっています。 DOEのグリッドレジリエンスおよびイノベーションパートナーシップ（GRIP）プログラムは、総額10.5億ドルのプログラムで、DOEは最初の2回の資金提供ラウンドで60億ドル以上を発表したと報告しています（2023年10月に最大34億6000万ドル、2024年10月に約4.2億ドル）。このプログラムは、この種のインフラを含む送配電の近代化作業に資金を提供しています。保護リレーの市場調査の推定では、このカテゴリーの成長は2020年代後半まで年平均成長率（CAGR）が1桁台半ばの範囲で推移するとされています。この市場規模の数字は、改修トレンドの背景を示すものであり、核心的な議論ではありません。核心的な議論は、老朽化し​​たインフラの統計と、上記で説明した規制上の推進要因です。

FAQ

上記の電圧×用途選択マトリックスを使用してリレーファミリーを絞り込んだら、プロジェクトが25年改修の波に乗っているかどうかに関わらず、次のステップはリレーを正しく試運転することです。リレー試験だけでなく、変電所全体の試運転をサポートする幅広い試験機器については、DEMIKSの高電圧試験機器ラインナップをご覧ください。