Overview
サーマルリレー（熱動継電器）は、内部のバイメタルが電流により発熱・変形することで接点を開閉し、過電流から電気機器を保護する制御部品です。電磁接触器と機械的・電気的に連携するスタータとして標準的に採用され、工場生産ラインの駆動部やポンプ、コンプレックスなどの動力回路に不可欠な存在です。動作電流の調整範囲やリセット方式の選択肢により、多様な負荷特性や運用条件に対応できます。短絡事故の遮断は上位の遮断器が担当しますが、サーマルリレーは継続的な過負荷や始動不能、運転相欠落といった熱的なダメージを防ぐことに特化しています。選定時には定格電流・動作特性クラス・環境温度補正の確認が求められ、適切な保守点検により予期せぬ設備停止を未然に防ぐことができます。
What This Includes
過負荷保護用熱動継電器
モーターなどの長時間過負荷を熱的特性で検出し、制御回路を遮断する標準的な保護装置
電磁接触器組み合わせユニット
電磁接触器に直接取り付け、制御配線や設置スペースを最適化した標準構成品
手動・自動切替形リセット機種
異常発生後の復帰方法を選択できる保守・安全性重視タイプの機種
Use Cases
空調・冷房用コンプレッサー駆動保護
冷媒圧縮機の長時間運転や始動負荷変動による過電流からモーターを保護する
産業用コンベア・ファンモーター保全
ベルト渋りやベアリング劣化による過負荷の早期検知と予兆保全
FAQ
Qサーマルリレーの適正な動作設定電流はどうやって決めますか？
Aモーターの銘板に記載された定格電流を基準にします。周囲温度が基準温度と異なる場合は、メーカーの温度補正係数を乗じて調整電流を算出します。高始動負荷や始動時間の長いモーターでは、特性クラスを考慮して動作時間を検証することが必要です。最終的には実運転電流を測定し、定格電流の許容範囲内に収まるように設定するのが一般的です。
Q配線用遮断器（MCCB）があればサーマルリレーは不要ですか？
A配線用遮断器は主に短絡事故や大電流の過負荷に対して瞬時に作動しますが、低レベルの慢性的な過負荷に対する保護範囲は限定的です。一方、サーマルリレーはモーターの熱容量に合わせた特性を有し、長時間の過負荷や始動不能、欠相に対して的確に保護します。両者は保護目的が異なるため、産業用モーター回路では通常、遮断器を短絡保護用として併用します。これにより、設備の安全性とモーター寿命の両立が図られます。
Qインバータ制御のモーター回路にはサーマルリレーが必要ですか？
Aインバータ内蔵の電子熱継電器機能が標準装備されている場合、外付けのサーマルリレーは重複するため不要となるケースがほとんどです。ただし、商用電源切り替え回路やバイパス回路がある場合、それらの経路では外付けサーマルリレーによる過負荷保護が別途必要になります。高周波音響ノイズの影響を考慮し、ケーブル長やメーカー推奨構成に従うことが重要です。システム全体の保護範囲を明確化した上で、冗長性や安全性を確保してください。
Common Topics
動作原理とバイメタル特性
電流と発熱量の関係を理解し、保護動作の遅延特性や確実なトリップ条件を把握する
保護協調の設計
遮断器や接触器との動作範囲の重複や空白を防ぎ、システム全体の安全性を最適化する
設定電流の算出と調整
モーター定格電流と実測運転電流に基づき、適正なトリップ範囲へ調整ダイヤルを設定する
Motivations
動作原理の基礎理解
熱的な保護メカニズムや保護範囲の限界について、図解や仕様表を用いて体系的に学ぶ
特性クラスと仕様の比較
異なるメーカーや動作特性クラス間での応答時間や適用負荷の違いを整理し検討する
適用モーターへの機種選定
制御盤仕様と駆動負荷の特性に適合する電流範囲・接点構成・寸法を持つ機種を選定する
交換部品の調達
故障や寿命に伴い、既存品番の代替や互換機種を在庫・納期・コストを含めて購入する
トリップ原因の究明と対策
頻発する過負荷遮断や不動作の原因を特定し、設定見直しや機器交換による復旧を図る
Reasons It Helps
予知保全に基づく計画的交換
経年劣化や動作遅延を確認し、故障前に信頼性の高い最新機種へ更新する
突発故障時の緊急調達
保護動作不良や接点焼損によるライン停止を回避するため、迅速に同一または互換品を入手する
負荷変更に伴う規格見直し
設備のモーター出力変更時、現在の保護範囲の不足を解消するため上位容量機種を購入する
How Easy It Is to Choose
intermediate
動作原理は直感的に理解しやすいが、正確な選定には対象負荷の熱特性、環境温度補正、他保護機器との協調設計といった専門的な知識と計算が必要となるため
Before You Choose
三相200V/400V回路適用
商用電源の電圧仕様と保護機器の定格適合
インバータ有無の確認
電子熱継機能との重複保護を防ぐための系統構成把握
設置盤内温度管理
夏季の高温化による誤動作を防ぐ換気または補正設定
始動時間の長さ把握
高始動負荷に対応した特性クラス選定
保守作業者の接近性
点検しやすい前面リセット・手動復帰の採用検討
警報接点の監視系接続
上位SCADAや警報盤への信号伝達経路の確保
Questions to Check Before Choosing
- 適正な動作設定電流は、実駆動負荷に合わせてどのように計算しますか？
- 配線用遮断器との保護範囲の違いと使い分け基準は何ですか？
- 周囲温度が基準値と異なる環境では、設定値の補正が必要ですか？
Ways to Compare
調整範囲と分解能
電流調整ノブのステップ幅や目盛表示の読み取りやすさを比較し、微設定の確実性を評価する
環境温度補正機能の有無
高温または低温環境下でも動作特性を自動補正する機構が搭載されているかを比較する
補助接点の構成と拡張性
警報出力やシーケンス用に必要なa接点・b接点の数と独立動作が可能かを比較する
Selection Criteria
定格作業電流の適合性
駆動モーターの実効電流値がリレーの調整範囲中央付近に収まるかを確認する
適用電源相数と電圧
三相用・単相用および適用回路電圧が制御盤仕様と一致しているか確認する
電磁接触器との結合可否
既存または新規の接触器と機械的・電気的に直接結合できる寸法・端子整合性を確認する
保護特性クラスの選択
始動時間が長いポンプやファン負荷に対応するクラスが選定されているか検証する
Things to Check Carefully
動作遅れによる機器損傷
設定値の適正化不足により、モーターの絶縁耐力を越える熱負荷が蓄積する
環境変化による誤トリップ
季節変動や盤内換気不良で基準温度から逸脱し、正常負荷でも遮断動作が頻発する
端子緩みによる発熱焼損
設置時の締付トルク不足または経年振動により、接続部が過熱・溶着する
Helpful Basics
短絡保護としての誤用
サーマルリレーは定格を大幅に超える短絡電流を瞬断できず、端子焼損の危険がある
設定値増大による誤った信頼
頻発トリップを防ぐ目的で設定電流をむやみに高く設定すると、モーターの熱絶縁が劣化する
自動リセットの安易な採用
異常復帰後に自動再始動すると、作業者が危険に晒されたり機械的損傷が拡大する
バイメタル動作
異種金属の熱膨張率差を利用した機械的な接点開閉のトリガー機構
設定電流調整
実負荷電流に合わせて動作閾値を連続的に可変する調整ノブ機能
保護協調
短絡用遮断器と過負荷用リレーが保護範囲を重複・空白なく分担する設計概念
特性クラス区分
始動電流の持続時間に応じた動作時間特性を規格化した分類（10A/10E/10Pなど）
過負荷保護のメカニズム理解
電流熱作用とバイメタル変形が動作接点に与える影響の原理を理解する
After You Start Using It
- 既存盤に組み込む際、主回路の配線変更や端子加工は必要ですか？
- 保護動作時の状態確認テストを安全に実施する手順は何ですか？
- 旧型式からの更新時、設定ダイヤル位置の目盛換算はどのように行いますか？
Related Terms
バイメタル
2種類の異なる熱膨張係数を持つ金属板を張り合わせた構造体のことです。電流が流れることで発熱し、温度上昇に伴って物理的に変形（湾曲）します。サーマルリレーでは、この変形を利用していくつかの接点を開き、回路を遮断するトリガーとして機能します。熱的遅延特性を持つため、瞬間的な突入電流には作動せず、過負荷状態が継続した場合にのみ確実に動作します。
特性クラス
動作特性曲線の傾きや応答時間を規格化した区分を示す用語です。クラス10Aや10E、10Pなどがあり、数値は定格電流の何倍の電流で動作するかを示し、アルファベットは始動負荷の重さや動作時間の違いを表します。ファンやポンプなど始動時間の長い負荷には、誤動作を防ぐためにクラスが大きい機種が選定されます。適切なクラスの選定が不適切だと、始動時の誤トリップや過負荷検知の遅延を招きます。
保護協調
短絡から過負荷に至る様々な異常状態に対し、最も適切な保護装置が優先的に動作するように複数の機器を組み合わせる設計概念です。サーマルリレー回路では、上位の遮断器が短絡を瞬時に遮断し、サーマルリレーが熱的な過負荷を確実に捕捉する役割分担を行います。保護範囲の重複や空白が生じないよう、メーカーが公表する保護協調表に基づき、組み合わせの適合性を検証するのが標準的な手法です。適切な協調設計は、局所的な故障を最小限に留めます。