【定期的に点検しよう!】電磁接触器の接点点検とその重要性について

電路を開閉するのに欠かせない電気部品の1つが「電磁接触器」です。
電磁接触器は大きく分けて「接点」と「電磁石」という2種類の部品で構成されており、電磁石によって接点を開閉することで接続されている電路を開閉するという役割を持っています。
工場などでは下記の用途で使われる場合が多いです。
これらを見ても分かる通り、電磁接触器は設備にとって非常に重要な電気部品の1つと言えます。
この記事では、そんな電磁接触器の最も重要な部分である「接点」に着目し、点検方法やその重要性について解説していきます。
特に動作回数の多い電磁接触器の接点は定期的に点検しましょう
電磁接触器の接点とは?
接点とは、電気回路を繋いだり切ったりするための、”スイッチ”のような役割をもつ部分のことを言います。
電磁接触器の接点には大きくわけて「主接点」と「補助接点」があり、それぞれの接点には次の役割があります。
主接点は、モーターなどの駆動装置に電気を送って動作させたり、大元の電源を入り切りするなど、大きな電流が流れる回路に用いられます。
一方、補助接点は大きな電流を流す用途には不向きですが、電磁接触器が動作していることを制御機器に伝えるなど、信号や制御を目的とした用途で使われます。
下の図で言うと、「1L1ー2T1間」・「3L2ー4T2間」・「5L3ー6T3間」が主接点で「13NOー14NO間」が補助接点になります。
この電磁接触器にモータを接続して回転/停止させたい場合は下記のように接続します。
電源側
- R:1L1
- S:3L2
- T:5L3
モータ側
- U:2T1
- V:4T2
- W:6T3
これで、電磁接触器が動作すると、主接点が閉じて電気が供給されモーターが回転します。
なお、電磁接触器が動作しているときに表示灯を点灯させたい場合は、補助接点を使用すると便利です。
補助接点に「NO」と書いてあるのは、「NORMAL OPEN(動作していない時はOFF)」という意味であり、電磁接触器が動作しているときは接点が閉じて電気が流れる状態になります。
そのため、表示灯をこの補助接点に接続すれば、電磁接触器が動作している時だけ表示灯が点灯します。
電気回路では、主接点と補助接点はこのように使い分けられているよ
なぜ接点の点検が重要なの?
接点は使っていると段々と摩耗(消耗)していきます。
特に電磁接触器の主接点では、接点が開く瞬間に「アーク」という、光や熱を伴う火花が発生します。
例えば、家庭でドライヤーのスイッチを入れた状態でコンセントを抜くと、青白い火花のようなものがコンセントの中で発生するのを見たことがないでしょうか。
この現象はアークの一種で、これと同じような現象が電磁接触器の接点のところで起きているのです。
電気溶接で発生する青白い光も「アーク」です
アークは電圧や電流が大きいほど発生しやすいという特徴があり、接点の開閉を繰り返すたびに接点が少しずつタメージを受けていきます。
特に、モータのような比較的大きな電流が流れている負荷を開く(モータを停止させる)ときは、主接点が強いアークの影響を受けるため、摩耗が進みやすくなります。
設備においてモータの動作/停止は頻繁に行われることが多い為、この部分の点検が非常に重要になります。
接点のダメージについて
アークによってダメージを受けた接点について、写真を見ながら解説していきます。
新品の接点
まずは新品の状態の接点です。銅のような色の部品とシルバーの丸い部分が接触することで「ON」となります。この接触する部分にアークが発生することで段々摩耗していきます。
一定期間使用した接点
一定期間使用した接点の状態がこちら(可動接点は取り外しています)。
新品の時と比べて丸い部分が摩耗し、接点の周辺が熱で少し黒くなっています。
三菱電機の交換基準では、「一番摩耗している接点の厚みが新品の50%以下」になった時とされています。
この状態でもまだ使用は可能です。
交換時期に近づいている接点
表面が荒れて接点の角が欠けてしまっています。このような状態になってしまうと、あまり長くはもたない為なるべく早く交換しましょう。
電磁接触器はある程度サイズが大きい機種であれば接点のみ交換することが可能です。
接点は摩耗だけじゃなく、欠けることもあるんだね。。。
ダメージを受け続けた接点はどうなるか?
接点の開閉によってダメージを受け続けると以下のような不具合が発生する恐れがあります。
接点の接触不良
接点の接触面が摩耗や破損で荒れてしまうと、接点の接触抵抗が増えたり正常に導通出来なくなるなどして、接点が接触不良の状態になることがあります。
接点が接触不良になると、モーターが動作しなかったり単相運転などの不具合が発生する可能性が高くなります。
接点の溶着
接点に短絡等の理由で高い電流が流れると、その時に発生する熱によって接点同士が溶けてくっ付いてしまうことがあります。これが「溶着」です
溶着はモーター焼損等による不具合によって大電流が流れて発生する場合が多いですが、接点の不良によって接触部が熱を持つことで発生する場合もあります。
接点が溶着すると設備が停止しないなどの誤動作が発生し、大変危険な状態になってしまうことがあります。
だからこそ、日頃の点検が非常に重要です!
接点の点検方法
接点は電磁接触器のカバーを外すことで簡単に点検することができます。
以下のSTEPで点検していきましょう。
STEP1:点検する電磁接触器を決める
使用している電磁接触器の台数が少ない場合は良いですが、何十台何百台と使用している場合は点検するのも一苦労です。
使用台数が多い場合は、個々の電磁接触器の使用状況を洗い出して、どれぐらいの頻度で点検を行うべきかリスト化するのがおすすめです。
ポイントは以下の通りです。
- 1日当たりどれぐらい動いている(開閉している)か?
- 使用用途は何か?(電源用orモータ駆動用orブレーキ用・・・etc)
やはり1日の動作回数が多い電磁接触器の方が摩耗が速いです。また、電源用といった電流があまり流れない状態での開閉よりも、モータを駆動する用途のものの方が痛むのも速くなります。特に大きめのモータはそれが顕著です。
クレーンの巻上装置といった、モータが大きくて1日に何回も動作させるような用途に使用しているものを優先的に点検していきましょう。
尚、最近のサイズが小さい電磁接触器はカバーが取り外せないものも増えてきました。
そのような電磁接触器は、これまでの故障履歴やメーカが定める開閉耐久回数を踏まえて、使用期限を決めて定期的に交換すると良いと思います。
STEP2:電源を切る
電磁接触器に接続されている一次側の線に電圧が来ている可能性があります。
必ず電源を切り検電を行って電圧がきていないことを確認しましょう。
安全の確保が第一です!
STEP3:電磁接触器のカバーを取り外す
それでは電磁接触器のカバーを取り外していきましょう。
三菱電機の場合は、電磁接触器の両端にマイナスドライバーを差し込むところがあります。
このような状態で両端をこじればカバーが簡単に取り外せます。
ちなみに僕が電磁接触器のカバーを開ける時に愛用している工具が下のようなものになります。
本来はシールを取り外す為の工具なのですが、先端の形状が丁度よくてとても使いやすいので気に入って愛用しています。
他にもカバーの両端を手でつまんで外すタイプや、大きな電磁接触器になってくるとカバーがビス止めになっていたりします。状況に応じて使用する工具を使い分けて下さい。
STEP4:接点を点検する
カバーを解放したら接点を点検します。
電磁接触器の接点へは光があまり差さないので、ハンデイライトなどの照明を当てて点検しましょう。
著しい摩耗や接点の欠けが見られた場合は交換計画を立てるか、予備があれば交換するようにして下さい。
都度、接点の写真を撮って記録を残しておくのも良いかもしれません。
尚、接点は必ず上側の接点と下側の接点を点検するようにして下さい。上側の接点が問題なくとも、下側の接点が悪くなっている場合もあります。
下側の接点については、取り付けてある場所によっては点検しずらい場合があります。そんな時は鏡を使うと点検しやすくなります。
STEP5:カバーを戻して復旧する
点検が終わったらカバーを確実に復旧して下さい。
カバーが確実に取り付けられていないと、設備の稼働中にカバーが外れてしまうことがあります。
接点のカバーは接点にゴミ等の異物が入らないようにする為と、接点で発生したアークを消弧する役割も兼ね備えています。
不具合を発生させない為にも、最後は必ずチェックするようにしましょう。
点検が難しい電磁接触器や接点はどうする?
カバーが開けられて接点が目視できる電磁接触器については、前項の手順で点検することが可能です。
しかし、以下のような機種や接点については目視での点検が困難です。
カバーが開かない電磁接触器
最近では、特にサイズが小さい電磁接触器については、カバーを開くことができないものが増えてきました。
カバーを開くことができないと接点が目視できないため、接点の状態を点検しながら交換時期を判断していくことが困難です。
そのため、これらの製品に対しては、「3年ごと」ないし「5年ごと」といったように、あらかじめ取替周期を決めて、接点の状態に関わらず交換するという方法が一般的にとられています。
製品の特性上、これは仕方ないよね。。。
1つ当たりの価格が高くありませんので、トラブルが起こるリスクを考えると、定期交換の方が安心ですね
見えない補助接点
カバーを開けると主接点が目視できる電磁接触器でも、補助接点が外から見ることができない機種も存在します。
この場合は、電磁接触器の可動部を手で押して補助接点を擬似的にON状態にして、テスターで電気抵抗のチェックを行う方法があります。
特にb接点(動作時にOFF、非動作時にON)は接触不良による不具合が発生しやすいため、注意しましょう。
補助接点を閉じた時に、抵抗値が限りなく”0″に近ければ問題はないよ
まとめ
以上、電磁接触器の接点の点検方法及びその重要性について解説しました。
電磁接触器の接点は使用すると消耗していく、いわゆる「消耗品」です。
定期的な点検を確実に行うことで、接点不良に起因する不具合をある程度未然に防止することが出来ます。
電気設備はいきなり故障することも多く、電気関係の保全マンの方々におかれては毎日大変かと思いますが、この記事を今後の保全活動に活かして頂ければ幸いです。