第一種電工 令和3年度午後 問15｜電気工事の施工方法

写真は、上の電磁接触器（電磁石で接点を開閉する部分）の下に、点線で囲まれた機器がつながったもの。矢印の機器は熱動継電器（サーマルリレー）で、電動機に流れる電流が設定より大きい状態（過負荷）が続くと、内部のバイメタルが熱で曲がって接点を動かし、電磁接触器を開いて電動機を止める。電磁接触器と熱動継電器を組み合わせたものを電磁開閉器と呼ぶ。自動温度調節器・漏電遮断器・タイムスイッチは形も働きも違う。正答はウ。

電動機の制御・保護に使う機器を写真から見分ける問題（正答ウ）。

・写真の構成：上の部分は電磁接触器で、操作コイル（電磁石）に電流を流すと主接点が閉じ、電動機に電気が送られる。矢印で示した下の部分が熱動継電器（サーマルリレー、記号THR）で、電磁接触器の負荷側（電動機側）につなぐ。この2つを組み合わせたものが電磁開閉器（マグネットスイッチ）である。

・熱動継電器の働き：主回路の電流で内部のヒータが温まり、バイメタル（膨張のしかたが違う2枚の金属を貼り合わせたもの）が曲がる。過負荷の電流が一定時間続くと、バイメタルの曲がりで接点が動き、電磁接触器の操作回路を切って電動機を停止させる。正面のダイヤルで動作する電流の値を電動機の定格電流に合わせて設定する。

・ア 自動温度調節器：周囲や機器の温度を検知して回路を入り切りする器具（電気温水器などに使う）。

・イ 漏電遮断器：地絡（漏電）を検出して回路を遮断する器具。テストボタンが付いている。

・エ タイムスイッチ：設定した時刻に回路を入り切りする器具。

【電磁開閉器の構成と役割】三相誘導電動機の運転には、電磁開閉器がよく使われる。

・電磁接触器（MC）：操作回路からの信号でコイルが励磁され、主接点を閉じて電動機を運転する。押しボタンスイッチや自己保持回路と組み合わせて、離れた場所からの運転・停止ができる。

・熱動継電器（THR）：電動機の過負荷を検出する保護装置。主回路の各相の電流でヒータを温め、バイメタルの曲がりで動作する。動作すると熱動継電器の接点（b接点など）が開いて、電磁接触器のコイルへの電流を切り、主接点が開いて電動機が止まる。

【熱動継電器の特性】

・反限時特性：電流が大きいほど早く動作し、設定電流をわずかに超えた程度ではゆっくり動作する。電動機の始動時には定格の数倍の始動電流が短時間流れるが、時間が短いので動作せず、運転中の過負荷が続いたときだけ動作する。

・電流の設定：電動機の定格電流に合わせて整定ダイヤルで設定する。

・復帰：動作後、バイメタルが冷えてから復帰ボタンを押して元に戻す手動復帰が一般的である。

熱動継電器は過負荷による巻線の焼損を防ぐもので、短絡電流のような大電流を遮断する能力はない。短絡保護は電源側の配線用遮断器やヒューズが受け持つ。

【シーケンス図での表し方】シーケンス図では、主回路に電磁接触器の主接点と熱動継電器のヒータ（記号THR）が直列に描かれ、操作回路には熱動継電器の接点が電磁接触器のコイルと直列に入る。写真問題・シーケンス図問題のどちらでも、「電磁接触器の下に付いて、ダイヤルと復帰ボタンがある機器＝熱動継電器」と覚えておくと判断しやすい。