リレーおよびオプトカプラ アプリケーション

爆発危険区域で使用される可能性のあるデバイスにはラベル表示が必要です。

Ex エリアでデバイスを使用するときのコストを削減するには、区域 2 の承認を取得してしているデバイスの使用が有効です。

危険区域で使用する機器には適合証明書が必要です。WAGO では適合する製品の証明書を Web ページからダウンロードできます。

区域 2

ガス、蒸気またはミスト状の可燃性物質と空気との混合物質で構成する爆発性雰囲気が通常運転中に生成する可能性がなく，生成しても短時間しか持続しない区域 爆発の発生を防止するため十分な対応が必要です。

信頼性に優れるスイッチング動作：

リレーモジュールの動作には定格電圧 U_N を必要としますが 接点保持には定格電圧の 15 % の電圧で十分です。標準回路ではリレーモジュールは確実に作動します。しかし、長い平行配線を伴う回路、アクティブな 2 線センサを伴う回路、動力線などと並行して長距離の配線をするとコイル入力電源が OFF の時に電線の浮遊容量によりリレー両端に電圧を生じて復帰不良となることがあります。

リレーの復帰不良はシステム更新時、あるいはリレーモジュールを旧｢電源多大要求｣型から最新｢電源節約｣型への変更時に発生することがあります。

原因と対策

平行線を長距離配線する場合電線間は互いに容量的に結合しており、 エネルギーは隣接電線へ伝播されます。近接スイッチあるいはレベルモニタ等のアクティブな 2 線センサは、通常維持電圧がリレー制御配線上にキープされるための最小の継続電流を必要とします。このような状態ではリレーは正しく動作しません。

WAGO では干渉結合抑制用の特殊な RC ベースの負荷モジュールを開発し、リレーモジュール内に組込みました。このモジュールは不要な電圧損失を抑えて確実なスイッチングを可能にします。

スパイク電圧への対策：
電子制御装置 (ECG) または LED ドライバが実装されている最新の照明システムには多くの利点があります。このような照明システムは省電力でチラツキのない照明を実現します。新規設備や旧照明システムからの改装において、ECG による突入電流が問題となります。

多くの電子バラストの入力回路におけるコンデンサは、スイッチオン時に定格電流の10 倍以上に相当するピーク電流を発生します。このような電流がわずか数ミリ秒でも掛かると、リレー接点の溶着の原因となります。

照明システム設計における注意点

リレーを選択する場合、突入電流を考慮する必要があります。標準リレーでは突入電流に対応できません。WAGO は突入電流に対応する接点を持つリレーモジュールを開発しました。この接点材料は接点の固着や溶着を確実に防止します。

最大突入電流対策には、2 個のパラレル作動接点を装備したリレーモジュールをおすすめします。硬タングステン製の第一接点はピーク電流に耐え、 高導電銀合金製の第二接点は作動電流に対応します。

機械式リレーのほか、WAGO はオプトカプラおよびソリッドステートリレーも用意しています。ゼロ電位スイッチを備えた特別な設計でピークを最小限に抑えます。

機能安全性の確保ならびに法令に適合するために、特殊コンポーネントの使用が必要です。これらのコンポーネントは規格の要件を満たしている必要があります。セーフティリレーには少なくとも 1 つの開接点 (オープナー、NCC) ならびに閉接点 (クローザー、NOC) を伴う強制ガイド接点が要求されます。 そのためには、開接点と閉接点が同時に開閉できないように機械的に連結されている必要があります。これにより接点溶着による異常状態の検出を可能にします。安全回路において、接点溶着への対策は非常に重大です。

セーフティリレーを使用した安全回路では、接点の溶着をもう一方の接点状態で検知することができます。開接点が開いている時には、閉じている閉接点に同じことが言えます。

EN 50205 規格の要求は安全回路内の切替接点付きリレーにも該当します。規格では切替接点にはオープンあるいはクローズのどちらかだけが使用され、また切り替え接点は正に駆動されることを規定しています。そのために安全関連回路には少なくとも 2 個の切替接点を有するリレーが必要です。

化学プラント、製鉄、汚水処理などの分野では侵食性ガスの存在が一般的です。高汚染度、高湿度ならびに高温度は電気機器に悪影響を及ぼします。

接点材料による特長

銀ニッケル (AgNi) 接点：

• 抵抗負荷

• 微小誘導負荷

• 中～大容量負荷

AgSnO2 - 銀酸化スズ接点：

• 大容量負荷、高い突入電流を伴う電源供給用途

• 優れた耐溶着性、高い融点

• DC 動作時の低マイグレーション

AgCdO - 銀酸化カドミウム接点：

• AC 誘導負荷

• 高頻度のスイッチング負荷、主に電源供給用途

• 優れた耐溶着性、高い融点

AgNi + Au - 銀ニッケル合金接点、硬質金メッキ

• 微小抵抗負荷

• 優れた耐食性、微小負荷での優れた接点信頼性

銀合金の表面は硫化物雰囲気では硫化皮膜が生成しやすい傾向があります。目安として電流 (100 mA 以上) ､電圧 (48 V 以上) の印加時には、接点はアークによるクリーニング作用で酸化被膜が破壊されるため、接触性には大きな問題はありません。しかし、微小電流での開閉時は当てはまらず 酸化層を破壊するための十分なエネルギーがありません。対策として金メッキまたは金クラッド接点の使用をご検討ください。金接点は銀接点と比較すると酸化しにくいため、微小電流開閉時の信頼性を向上します。

手動切替：
コントローラを用いずに手動で回路を個別に切り替えられることは、電源投入時などに利点があります。

複雑なビルディング制御システムでは中央管理システムから独立した個別のシステムが稼働しています。これは FA や PA の分野でも同様です。立ち上げ時やトラブル時の現場作業において、技術者は⼿動切替できるリレーの利点を認めています。

WAGO の手動スイッチ付リレーモジュールは 2 種類のタイプから選択できます。1 つはフロントパネルでの操作に適しています。手動操作による動作保証回数は約 100 回です。自動モードでの動作保証回数は通常のリレーと同等です。

もう 1 つはリレーコイルが電気的に接続されています。操作モードは、手動 / OFF / 自動をフロントパネルのスイッチで切替操作できます。動作保証回数は通常のリレーと同等です。

WAGOリレーモジュールは幅広い入力電圧範囲を持ちさまざまな用途に使用できます。また各種の規格に適合する機種を用意しています。

1 つのリレーモジュールで幅広い電圧範囲をカバーするため、リレーの種類を減らすことで在庫や管理のコストを削減可能です。

WAGOリレーモジュールは24 ～ 230 V (AC / DC)、最大 6 A の定格容量の各機種を取り揃えています。サービス、メンテナンス用にも最適です。

1 つでさまざまな用途に対応

設計時でも現場作業でも 1 つのリレーモジュールで対応できます。電圧ごとに多くの種類のリレーモジュールを在庫する必要がありません。

1 機種のリレーモジュールにすることで、設計や生産の合理化、輸出時のメンテナンス性の向上も可能です。WAGO のリレーモジュールはグローバルに対応します。WAGO リレーソケットは信頼性が高く、結線が簡単な Push-in CAGE CLAMP® を採用しています。

鉄道用途に使用されるすべてのコンポーネントは、定格電圧の 70 ～ 125 % で確実に作動することが規定されています。定格電圧の 1.4 倍の過渡的な電圧にも損傷なく耐える必要があります。

規定に外れる場合、安定化電源による機器への電源供給が必要です。工業用途では一般的に定格電圧の ±10 % 変動は許容されます。

鉄道用途におけるリレーモジュール等のコンポーネントは設置環境により -40 ～ +70 °C までの極端な温度変化に晒されます。これは、制御盤やボックスが屋外に設置される場合があるためです。

一般要求として鉄道用途では設置場所と温度環境に応じて電気機器の使用範囲は T1 ～ TX 間の ４ 段階の温度クラスに分類されます。多くの用途は温度範囲 -25 ～ +70 °C のクラス T3 に分類されています。鉄道用途用のリレーモジュールは T3 または TX クラスに適合するように設計されています。

鉄道車両では振動および衝撃による負荷がかかります。EN 61373 規格｢鉄道応用 – 車両装置 – 衝撃および振動試験｣は、作動時の機械的影響を詳細に説明しています。

WAGO リレーモジュールは鉄道用途のカテゴリー 1A ～ 1B のすべての要求を満たしています。スプリング式接続は衝撃および振動に非常に優れた耐性があります。

耐久性と長寿命：
オプトカプラおよび SSR モジュールをラインナップしています。WAGO オプトカプラモジュールはハウジング内にオプトカプラを内蔵しています。WAGO SSR モジュールはソケットのピン配置がメカニカルリレーと同じでソリッドステートリレーと互換性があります。

DC、AC どちらにも対応。定格入力 5 ～ 230 V、定格出力 3 ～ 280 V をラインナップ。

内蔵された保護回路による信頼性。突入電流や過電流にも対応。突入電流や過電流の保護回路を内蔵しています。

オプトカプラおよびソリッドステートリレーを用意。突入電流に対応。

オプトカプラおよびソリッドステートリレー (SSR) の利点：

• 交換サイクルが長い

• 接点の消耗がない

• 接点バウンスがない

• 低ノイズ

• 突入電流が少ない

• 動作音がない

• 耐振動、耐衝撃性に優れる

スリムリレー / ソリッドステートリレーモジュール

汎用リレー端子台

スリムリレー / オプトカプラ内蔵端子台

ミニチュアリレー端子台