アーク消弧とは？
リード接点が開くと、回路が遮断されます。 接点が開く瞬間に電圧と電流が存在すると、電流の流れは停止します。 接点が開くと、電流を駆動していた電圧が接点間に再び現れます。 通常、電圧が概ね250Vを超えない限り、これは問題になりません。 このレベル以上では、接点が開こうとするとアークが発生し始めます。 アークは2000°Cを超え、接点上の金属の一部を溶融させます。 電流が大きいほどアークは強くなり、その結果、金属の溶融も増えます。 溶融した金属の一部は反対側のブレードへ転移します。 十分な量の金属が転移すると、接点が溶着します。 高電圧では、10mAを超える遮断が大きな問題になり得ます。 アーク消弧とは、アークの停止、および／または金属転移の抑止を指します。 高電圧を遮断する必要がある場合は、接点が開く時点の電流をできるだけ小さくして金属転移を最小化するよう注意が必要です。 電流を最小化することで、接点寿命が延びます。
スイッチングの早期故障の原因は？
スイッチングの早期故障には、いくつかの理由が考えられます。
- 不適切なスイッチを使用している。
- 顧客負荷の実態を正しく理解していない。 これは通常、最大の原因です。 最初の50ナノ秒の間に過渡電圧または過渡電流が存在すると、接点は急速に溶着する可能性があります。 これらの過渡現象は、寄生容量、ラインのインダクタンス、および／またはコモンモード電圧に起因する場合があります。 同様に重要で見落としてはならないのは、接点が開くときに実際に遮断されている電圧と電流が何であるかです。 十分な電圧および／または電流が存在すると、接点は急速に損耗し、接点溶着につながります。
負荷側、またはリードスイッチ直列のインダクタンスは接点寿命に影響する？
接点を開くと、ライン中のインダクタンスにより電圧がピークになります。 この電圧は数百ボルトに達することがあります。 これにより接点間でアークが発生し、接点溶着へ短時間で進行する可能性があります。
寄生容量は接点寿命に影響する？
実際のスイッチングは最初の50ナノ秒で起こります。寄生容量があると、スイッチ投入時に負荷電圧、または場合によってはコモンモード電圧まで充電されている可能性があります。 この場合、接点はその電圧とそれに伴う電流をスイッチングします。 これにより接点は非常に短時間で劣化し、溶着を引き起こすことがあります。リードスイッチに直列に抵抗を追加すると、突入電流が低減され、寿命が延びます。
リード製品の品質・信頼性を最も効果的に改善するには？
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HVリレーがスイッチ間の絶縁破壊前に1～2KVで故障し、絶縁抵抗が低いのはなぜ？
リードスイッチを点検し、明確なクラックが見えるか確認してください。 もし見当たらない場合は、スイッチの真空が失われた原因を特定するため、スイッチをStandex Electronicsへ返送してください。
HVリードリレーが試験合格後、数日放置して再試験すると不合格になるのはなぜ？
スイッチを2個直列にしたリレーの場合： どちらか一方のスイッチが真空を失うと、絶縁破壊電圧が低下します。 スイッチ2個の直列は、10,000Vの絶縁破壊が2つ加算され、20kV超を得る加算効果を狙って使用されます。 したがって、起きている問題は、おそらくどちらか一方のスイッチが真空を失ったことです。小さなクラックや不良シールが原因の可能性があります。 リードがはんだ付けされている端部のエポキシを一部除去し、それぞれを個別に試験して、どちらが不良の可能性があるか確認してください。
HVリードリレーの接点が試験中に突然閉じて感電した場合、何が起きている？
高電圧の試験自体は良好なままであれば、過大な電力をスイッチングした、および／または過大な電流を通電した可能性があります。 リードスイッチのカプセルを慎重に割って開き、接点が閉じるときに接触する接点端部に、ピッティングや焼損痕がないか確認してください。 これが見られる場合、顧客が接点に何を印加しているのか、および／または接点にどの程度のものを流しているのかを正確に把握する必要があります。顧客側で実施できることはいくつかあります。
- 最大スイッチング電流を低減するため、リードスイッチ直列ラインに直列抵抗を追加する。
- 寄生容量を増加させる追加のケーブルや配線がないか確認する。
- コモンモード電圧が存在しないことを確認する。
- また、用途上、最大寿命のためにドライスイッチ（無電圧・無電流）で接点をスイッチングできるか検討する。 これは不可能な場合もあります。
- 顧客が容量性負荷をスイッチングしている場合、直列にインダクタンスを追加できるか検討する。
コモンモード電圧とは？
顧客がリレーの寿命初期に故障が発生していると気づくケースは少なくありませんが、その原因がコモンモード電圧の存在であることが多くあります。 コモンモード電圧は通常、対象回路の周辺、または近傍にあるライン電圧に起因して発生します。 ラインに寄生容量があると、ライン電圧のピークまで充電されることがあります。 ライン電圧が240VRMSであれば、ピークは最大400V程度に相当します。 寄生容量が例えば50ピコファラド程度しかなくても、この電圧をスイッチングすると接点で金属転移が生じます。 これが最終的に寿命初期の故障につながります。 接地を改善することでコモンモード電圧は除去できます。 寄生容量の低減も有効です。 また、接点に直列抵抗を追加すると突入電流が低減されます。 なお、損傷はすべて、接点閉成後最初の50ナノ秒で発生する点に注意してください。