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電位差回路とは？電位差回路でのアーク発生の原因は？
- 電位差回路とは、接点間の電位差を利用して構築された回路のことです。電位差回路では、接点間にアークが発生することがあります。
- アークは、接点が開閉する際に生じる火花のような現象で、電力の消耗や機器の劣化を引き起こす原因となります。電位差回路では、アークが発生することによって、接点間の短絡が生じることがあります。
- アークが発生する原因は、接点間の電圧が一定以上の値を超えた場合や、接点間に異物や汚れが存在する場合などが挙げられます。したがって、電位差回路でアークが発生することを防ぐためには、適切な回路設計や接点の保護対策が必要となります。
- 電気設計
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リレー開閉に伴うアークにより接点周辺（一般にａ接点、ｂ接点）にスパッタが堆積し、 それがトラッキング現象を起こす為です。 スパッタは避けられないけど、接点間を等電位にしておけばトラッキング現象は起こらない。 回路図だけではなく現物を良く見れば分かる事です。
富士設計 大曲です リレーで本格的なシーケンスを組んだ回路はクロスバー交換機なので ４０年ばかり前の話で、いまでは負荷のＯＮ／ＯＦＦだけにつかっています。 出典の図の○と×の違いは ○の方は負荷が電源の同一極に配置 ×の方は負荷が電源の反対極に配置 の違い。 接点が開になるとアークは多少なりとも発生します。 アークは電離したガスのため×の回路では反対極（別の接点）に引き寄せられる と言うことのようなきがしますが。
疑問に思った記述がある出典を明示していることは、適切な回答を引き出す ためにとても望ましい事です。 「電位差回路」のように書くのが適切であるか、少々疑問がありますが、 「接点間に（電源電圧程度の大きな）電位差が掛かっている回路接続の 状態」のように解釈することが適切と思います。 出典では、不適切な接続例として p.5 右下「b悪い接続」を掲げていますが、 それよりも次ページの➌-?-7「モータの正逆切り替えの場合」や➌-?-9 「a・b接点間のアークによる短絡について」の例のように、a-b接点間に 電圧が掛かる例の方が理解しやすいようにも思います。 まず、なぜアークが生じるか？ 接点を開くことで、電流が流れている回路の電流を遮断しようとすると、 電流には流れ続けようとする慣性のような性質があるので、接点が開いても 接点間の空間で放電をおこして流れ続ける現象がおこります。この現象が アークです。電流の流れる回路の電圧が高い場合や、回路にインダクタンス を含む場合にアークの現象は顕著になります。 次に、なぜ短絡が生じるか？ a-b接点間に、AC200Vの電源電圧が掛かっている回路を想定しましょう。 この回路に負荷をつないで一定電流を流し、あるタイミングで接点を開いて 電流を遮断することを考えます。接点を開いた瞬間はには、前記の通り アークが発生します。このアークが種火となって、大きな電圧が掛かって いるa-b接点間にアークが飛び移ることが条件によって発生します。 a-b接点間でアークが発生すると、電流を制限する抵抗成分が殆ど存在 しない状態なので、大きな電流が流れる状態・・・つまり電源短絡状態に 至るという事です。 このような状態が起これば、リレーの接点は大電流のアークによる熱で 焼損してしまいます。 回答(1)さんへの追加質問 ＞タイムラグが必要な理由 タイムラグの間に、種火となるアークが消滅するので、仮にa-b接点間に 電圧が掛かっていても、アークが転位することを防げます。従って、 短絡も防げるという事です。
毎度ＪＯです。 参照ＵＲＬの説明によると、電位差回路とは 接点耐電圧が、制御しようとする回路の電源電圧以上であっても、 回路構成によっては電源電圧の２倍の電圧が「接点間」に掛かる可能性が有るって事ですね これは何を意味するかと言うと 接点の耐電圧は１００Ｖあったとしても、接点間の耐電圧は２００Ｖ有りません言う事になります 数値で示すと、各端子間の耐電圧は ＮＣ－ＣＯＭ 間１００Ｖ ＮＯ－ＣＯＭ 間１００Ｖ ＮＣ－ＮＯ 間１００Ｖ ショートストロークの接点の場合でしょうね。
お礼
JOさん、毎度ありがとうございます。 要は「電位差回路にすると過電圧が加わる」と言うことですかね？ よかったら以下追加の質問に返信お願いします。 負荷にAC電圧を加えるならばURLの3-1-6-a図も電位差回路になる と言うことになりますか？
# そうか、3-1-6-bのような回路を「電位差回路」と言うのか。 # 知らなかった。オムロン独自の定義かしら、 # jisや電気回路の教科書にあったかなぁ。 # しかし、他の人の質問が自分の知識のきっかけになるなんて、 # なんてすばらしいのだろう。 # # ということで、私は「電位差回路」の定義を知りません。 # なので識者の回答を待ちたいところですが、できれば、 # 質問者自身がリレーの商社を経由してメーカサイドから、 # 定義やアーク発生原因を得て「補足」や「追記」 # してもらうと、少なくとも私の糧になります。 先輩から教えてもらったリレーの使い方を元に書いてみます。 多極リレーの接点で、たとえば中心コンタクト同士(NC, NO 接点 同士も同様)は同一の電位で使用しなさい、ということと理解します。 多極リレーですから、そのスイッチ回路(極)は、並列に並んで いる構造になっていることがあります。そのため、中心コンタクト も隣通し至近に並ぶ構造になっていて、超小型リレーであれば、 その間のギャップは 0.数mm となりましょう。その間に電位差が あれば、アークの原因になってしまうという事です。 # きっと、間違ってるだろうなぁ。正解が気になる…。 負荷がモータなど(正しくは誘導負荷)の場合、 機械式リレーでも手動のスイッチでも、物理的 に回路を切断する形の場合、負荷には逆起電圧 が発生することは、他の回答にもあったように ご存知のとおり。COM接点とNCまたはNO接点との 間にアークが発生するのだとすれば、それが 原因であることもご存じのとおり。 件のPDFの説明文で「電位差回路」の表現と回路例 にある負荷を「誘導負荷」と明記していないことが、 ある種の混乱になっているのかなぁ、と、完全に 誤った回答を投稿してしまった私に言い訳させて くださいませ(笑)。すみませんでした。 願わくば、質問者がメーカサイドに確認いただき、 ここに追記や補足をしてもらえれば、他の回答者に とって自身の解釈と解説が正しかったのだ、となり、 かつ、正しい情報を共有できる機会にすることが できると私は信じます。
お礼
回答ありがとうございます。 「同一の電位で使用しなさい」の説明、他の回答者さんとは内容が違っている様ですが、しかしマルホドな説明です。 ありがとうございます。
http://www.fa.omron.co.jp/product/cautions/36/68/index.html （3-1-6「多極リレー（2極以上のリレー）の負荷接続について」 ） （3-1-7「モータの正逆切り替えの場合」 ） こっちの回路図の方が判り易いかも？
お礼
回答ありがとうございます。 3-1-7の説明について、タイムラグが必要な理由が私には難しいです。 もう少し自分で努力してみます。
お礼
お礼遅くなり失礼しました。 詳しい解説ありがとうございます。 タイムラグの説明頂いたことで、かたり理解ができました。 ありがとうございます。