サーマルリレーの主回路不導通（ヒータ溶断） TH-N12～N400

電磁開閉器テクニカルシート
シート No.
BQN-S8-9497-09
(1/2 頁)
分類
表題
機種
故障原因
サーマルリレーの主回路不導通（ヒータ溶断）
TH-N12～N400
１．サーマルリレーのヒータ溶断の事例
主回路通電電流に、想定外の過電流が通電(3.項参照)された場合、サーマルリレー内部のヒータが溶断すること
がある。【写真 1】は、6/T3 相のヒータが溶断し、結果として欠相状態となった事例である。
【写真 1】 サーマルリレーのヒータ溶断 (ＴＨ－Ｎ２０の事例)
6/T3 相のヒータ機構部
6/T3 相 4/T2 相 2/T1 相
<2/T1 相用>
ヒータは健全な状態
拡大
＜6/T3 相用＞
ヒータの複数個所が
溶断している状態
接点機構部
ﾋｰﾀ機構部
＜注 意＞
『サーマルリレーのヒータ溶断』は、ヒータの溶断箇所でアーク電流が持続し、
異常発熱から発火にいたる可能性がある非常に危険な故障モードである。
２．サーマルリレーの動作原理 【図 1】
【図 1】 サーマルリレーの構造
①主回路電流通電によりヒータが発熱し過熱さ
れたバイメタルが『矢印①方向』に変形する。
②バイメタルの変形に伴い押し板が『矢印②方
向』に移動する。
③押し板の移動により、周囲温度補償バイメタ
支点Ⅱ：可動 b 接点(95)の支点
ルと一体構造である作動レバーが『矢印③方
向』に移動する。
④作動レバーの移動により、動作レバーが『支
点Ⅰ』を中心に『矢印④方向』に回転する。
③
⇒動作レバーの回転が、赤点線を超えたとこ
④
ろで可動 b 接点(95)が『支点Ⅱ』を中心に反
転しサーマルリレーがトリップ状態となる。
⇒サーマルリレーのトリップ信号(a,b 接点)をト
リガとし、電磁接触器等の他機器にて主回
①
②
支点Ⅰ：作動ﾚﾊﾞｰの支点
路電流を遮断する。
※サーマルリレー自体には主回路電流を遮断する機構はない。
発行日
2011 年 10 月 27 日
三菱電機株式会社 名古屋製作所
電磁開閉器テクニカルシート
シート No.
BQN-S8-9497-09
(2/2 頁)
分類
表題
機種
故障原因
サーマルリレーの主回路不導通（ヒータ溶断）
TH-N12～N400
３．ヒータ溶断の原因
＜要因①＞「定格電流の 13 倍未満の過電流通電が持続」の要因【図 2-1 参照】
サーマルリレーの過電流トリップの特
【図 2-1】 モータ保護協調の各特性の関係①
時間
性を【図 2-1】の太線で示す。
サーマルリレーは、過電流トリップ時に
接点信号を出力し、その接点信号を受
ﾓｰﾀの熱特性
（許容過電流-時間特性）
ﾓｰﾀの
全負荷電流
ﾌﾞﾚｰｶの動作特性
ｻｰﾏﾙﾘﾚｰの動作特性
けたコンタクタ等が過電流を遮断する。
しかしながら、サーマルリレーが接点
信号を出力した後も、何らかの理由に
より、過電流通電が持続すると、ヒータ
ヒータの溶断点
が溶断する場合がある。
クロスすること
クロスさせない
ﾓｰﾀの
始動電流
モータの
突入電流
電流
ｻｰﾏﾙﾘﾚｰ
105%
720%
整定電流の倍数
ｻｰﾏﾙﾘﾚｰで保護
瞬時引外し電流
ﾌﾞﾚｰｶで保護
＜要因②＞「保護協調の不完全、且つ、定格電流の 13 倍以上の過大電流が通電」の要因【図 2-2 参照】
サーマルリレーは、定格電流の 13 倍以
上の電流が通電されると、ヒータが溶断
する可能性がある。
【図 2-2】 モータ保護協調の各特性の関係②
時間
ﾌﾞﾚｰｶの動作特性
ﾓｰﾀの熱特性
サーマルリレーとブレーカの保護協調が
ｻｰﾏﾙﾘﾚｰの動作特性
【図 2-2】のように不完全な場合で、且つ、
ヒータの溶断点
定格電流の 13 倍以上の過大電流が通
クロスしていない
電された場合は、サーマルリレーヒータ
の溶断時間の方がブレーカの動作時間
よりも早いため、ヒータが溶断する場合
がある。
以 上
電流
1300%
ｻｰﾏﾙﾘﾚｰで保護
ﾌﾞﾚｰｶで保護
ｻｰﾏﾙﾘﾚｰでもﾌﾞﾚｰｶでも
保護できない領域
発行日
2011 年 10 月 27 日
三菱電機株式会社 名古屋製作所