見えない強み：ケーブルテスター向け高電圧リードリレー

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• 高電圧ケーブルテスターには信頼性の高いスイッチングが必要
• 注目アプリケーション：ケーブルテスター／電子ハーネステスター
• ケーブル試験の主要特長
• 高電圧試験における総合性能
• まとめ

高電圧ケーブルテスターには信頼性の高いスイッチングが必要

高電圧試験は、電子システムおよびコンポーネントの信頼性・安全性・長寿命を確保するうえで不可欠なプロセスです。リードリレーは、この種の厳しい要求に応えるよう専用設計されており、開放接点間およびコイル‐接点間の双方で、非常に高い絶縁耐圧と絶縁抵抗といった特長を提供します。さらにリードリレーは、非常に低いオン抵抗、低容量、そしてマイクロレベルから高レベルまでの負荷を確実にスイッチングできる能力を備えます。これらの能力は、ナノボルト～キロボルト、フェムトアンペア～アンペアまで、複数桁にわたる測定を可能にするうえで重要です。

注目アプリケーション：ケーブルテスター／電子ハーネステスター

現代の車両、とくにEVでは、ケーブルハーネスが複雑なシステム全体にわたって高電圧電力と信号を伝送しています。絶縁の損傷や部分的な断線といった小さな不具合でも、安全性と性能を損なう可能性があります。

高電圧ケーブルテスターは、このような故障を検出し、自動車電装システムの信頼性を確保するために不可欠です。

ケーブル短絡（ショート）向け高電圧試験

リードリレーは、数千ボルト（例：最大10 kVDCのスイッチング、接点間で15～20 kVDCのスタンドオフ耐圧）を印加して潜在的なケーブル短絡を特定するうえで重要です。「各ワイヤを他のすべてのワイヤに対して」試験するこの方法は、「マトリクススキャン」とも呼ばれ、高電圧で短絡や、低電圧方式では見逃し得る絶縁の弱点を検出する標準的な手法です。

ケーブル部分断線向け大電流試験

さらに、これらのリレーはワイヤに大電流（例：連続100%通電で最大5 A、短時間のパルス電流はさらに高い値も可能）を流す用途にも有効で、部分的に切断されたワイヤを検出できます。こうした部分断線は、放置すると完全断線や重大故障につながる可能性があります。

絶縁特性と部分放電の試験に、小型パッケージでコンパクトな高電圧リレー（5 kV AC／7 kVピーク耐電圧）が求められる、特に難易度の高い試験・計測アプリケーションがありました。そこで独自の解決策を開発しました。これは、新しいリードリレー設計（MREシリーズ）で、内部で2つのリードスイッチを直列接続し、要求性能を満たしつつ、実装面積30 mm x 10 mmというコンパクトサイズを維持するものです。他社では一般的に提供されないこのスイッチの内部直列接続により、リレーの堅牢性が向上し、高電圧絶縁と沿面距離要件に加え、基板上のスペース制約が懸念される設計への組込みが容易になります。

~ David Stastny, Product Manager Relays

ケーブル試験の主要特長

1) 高電圧対応

高電圧リードリレーは最大10,000 Vをスイッチングでき、接点間で最大15,000 Vに耐えます。H、HE、HMなどの一部シリーズは最大10 kVDCのスイッチングと最大20 kVDCの絶縁を提供します。また、スイッチとコイル間で15,000 Vを遮断できます。

2) 大電流対応

これらのリレーは、最大5 Aを連続（デューティ比100%）で通電でき、短時間のパルス電流はさらに高い値にも対応します。例えばHE/HMシリーズは、連続で最大5 A、数ミリ秒の間は10 Aに対応します。用途によっては、マイクロ秒レンジではパルス電流が数十A～100 A前後まで達することが確認されています。

3) 高絶縁抵抗

一般的に10^13 Ω（10 TOhm）を超える高絶縁抵抗を備え、カスタムリレーでは500 TOhm超の絶縁抵抗にも到達します。

4) 信頼性・長寿命

リードリレー・マトリクスはケーブルテスターで確実に使用されており、コールドスイッチングでは数億回の動作に対応します。広い温度範囲で安定動作し、スイッチング動作を経済的に実行できるソリューションです。

5) 堅牢性

リードリレーは、気密封止されたリードスイッチを採用し、さらに高強度の樹脂およびプラスチックで堅牢にパッケージ化しています。さまざまな環境下でも信頼性を確保します。

6) 多様な構成

さまざまなパッケージおよびピン構成に対応し、複数スイッチ（
ノーマリオープン／ノーマリクローズ接点）や、「スカイ配線」用の高電圧リード線も用意しています。

高電圧試験における総合性能

ケーブルテスターにとどまらず、リードリレーは幅広い高電圧の試験・計測アプリケーションに不可欠であり、ナノボルト～キロボルト、フェムトアンペア～アンペアまで、複数桁にわたる測定を可能にします。

1. 広い電圧レンジ

スイッチング電圧は最大10 kVDCまで対応し、絶縁破壊電圧および耐電圧（誘電強度）は最大15 kVDCまで拡張します。例えばKTシリーズは、最大1.5 kVDCをスイッチングし、最大7 kVDCの高絶縁を提供する表面実装リードリレーです。BH seriesは最大1 kVDCをスイッチングでき、3 kVDCの絶縁破壊電圧と、開放接点間の低漏れ電流を備えます。LI、SHV、BE seriesは、最大4 kVDCの高い絶縁破壊電圧と最大1 kVDCのスイッチングに対応し、密に積層したマトリクスに適しています。特にSHVシリーズは、高密度実装に最適でありながら優れた高電圧性能を維持します。

2. 電流容量

リードリレーは最大3 Aのスイッチング電流に対応し、最大5 Aを連続通電できます。
パルス電流は最大10 Aまで対応します。

3. 優れた絶縁

優れた絶縁：制御回路と負荷回路の間に完全な絶縁を提供します。高絶縁抵抗は
10^15 Ωを超える場合があります。BH seriesは、開放接点間および接点‐コイル間で最大10 TOhm（10^13 Ω）の高IRを特長とします。LI およびKTシリーズも、10^13 Ω超の高IRを備えます。この高い絶縁抵抗により、漏れ電流は非常に低く、一般的にピコアンペアレンジです。

4. 低熱起電力（オフセット電圧）

高精度測定に重要な要素として、特殊なBTリレーは1μV未満の低熱起電力（オフセット電圧）を提供します。

5. 高速動作

動作時間は通常500 μs～1 msの範囲です。

6. 気密封止スイッチ

気密封止スイッチは、ポッティング封止や堅牢な熱硬化性モールドと組み合わせて用いられることが多く、広い温度範囲での信頼性と、粉じん環境や爆発性雰囲気の可能性がある環境を含む各種環境への適合性を、基本安全（intrinsically safe）の観点から確保します。

7. 高密度アプリケーション

CRR、SIL、MS、UMS、RM、MF、MFS 、SHVを含む多くのシリーズは、大規模かつ密に積層したスイッチング・マトリクス向けに設計されています。

8. フォトカプラ

特定の高絶縁および本質安全防爆（ATEX & IECEx）アプリケーション向けに、低電圧デバイスを高電圧回路からガルバニック絶縁するフォトカプラ を用意しています。

フォトカプラ

本質安全防爆フォトカプラ

リードリレーは、要求の厳しい高電圧の試験・計測アプリケーションに対して、優れた機能、長寿命、信頼性を提供します。汎用性が高く、独自のスイッチング／センシング要件に合わせたカスタムソリューションに対応します。

高電圧絶縁

まとめ

高電圧リードリレーは、ケーブル／ハーネステスター向けの基盤となるスイッチング技術であり、複雑な試験マトリクス全体で正確な故障検出に必要な絶縁、絶縁抵抗、耐電圧性能を提供します。最大10 kVDCのスイッチング、15～20 kVDCの耐電圧、最大5 Aの連続電流、10^13～10^15 Ωレンジの絶縁抵抗を維持する能力により、高電圧・大電流の両試験ワークフローで堅牢な性能を確保します。MREシリーズのような小型の直列接続設計や高密度リレーファミリの提供により、必要な沿面／空間距離を維持しつつ、現代のPCB制約にも対応します。

気密封止スイッチ、低熱起電力オプション、数億サイクルにわたる実績ある長寿命により、Standex Detectリレーは、フェムトアンペア～アンペア、ナノボルト～キロボルトに至る精密測定に不可欠な、低漏れで信頼性の高いスイッチングをエンジニアに提供します。試験要求が高まるなか、Standexは次世代の高電圧試験・計測システムを支えるため、リレー性能の高度化を継続しています。