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【技術ハンドブック 】 ディスコンスイッチの知識と安全対策事例

ハンドブック

ロックアウト・タグアウトの基本、ブレーカーとの違いなど解説! ハンドブック『ディスコンスイッチの知識と安全対策事例』

確実にその電源を遮断!ブレーカーよりも安全で、安心して点検作業に集中できる 「ディスコンスイッチ」の基礎知識~選び方までを解説!

製造業における労働災害の27%を占める、はさまれや巻き込まれによる事故。機器や設備の思わぬ動作や予期せぬ再起動によって、毎年死傷者が発生しています。

こうした事故を防ぐためにロックアウト・タグアウトをはじめとしたさまざまな対策が講じられています。確実に電源を遮断できる「ディスコンスイッチ」もそのうちの一つ。しかし、現場にあった製品を選定するには、正しい知識が必要です。

産業用スイッチメーカー・クラウスアンドナイマーのハンドブック『ディスコンスイッチの知識と安全対策事例』は、ディスコンスイッチの選定に必要な知識を網羅した一冊。最新版では以下の内容を解説しています。

【掲載内容】
■ロックアウトとタグアウトとは
■ディスコンスイッチとは
■通常のスイッチやブレーカーとの違い
■ディスコンスイッチの選定方法
■導入事例

このカタログについて

ドキュメント名 【技術ハンドブック 】 ディスコンスイッチの知識と安全対策事例
ドキュメント種別 ハンドブック
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取り扱い企業 クラウスアンドナイマー株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

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このカタログの内容

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第 3 版 動⼒安全スイッチのプロがやさしく教える ディスコンスイッチ の知識と安全対策事例 南京錠対応 ハンドル 防塵防⽔ 国内防爆対応 IP66/67 1 20240930
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目次 03 はじめに 04 メンテナンス時の安全対策の基本、ロックアウトとダグアウトとは 05 ⽇本におけるロックアウトとダグアウトに関する法令 06 ディスコンと南京錠にではじめる安全対策  ディスコンスイッチとは何か︖  通常のスイッチとディスコンの安全性に関する重要な違いとは  国内外におけるディスコンスイッチの設置を規定した規格/基準は︖  ディスコンとブレーカーの違いとは  保守作業の安全化の基本的考え⽅とディスコンスイッチ  ディスコンスイッチとトラップキー・システムで Cat4, PLe 導⼊ 12 ディスコンスイッチの選定⽅法 13 コラム︓「電線接続⽅式は丸型圧着端⼦が必須なのか︖」 15 ディスコンスイッチ導⼊事例 17 クラウスアンドナイマー社 ディスコンスイッチのご紹介  パネル取り付け  樹脂ボックス  ⾦属ボックス  フォートレス・インターロックス社 トラップキー・インターロック  耐圧防爆構造 32 まとめ 2 20240930
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はじめに 私たちの⾝のまわりには機械や設備が数多くあります。特に、 ⼯業分野の現場、職場には業務を効率化するために⼤きな動 ⼒を扱う機械類も多く、危険と隣り合わせとなります。そのため、 多くの現場や職場では全員で“労働災害ゼロ・死傷者ゼロ“を掲 げ、労働災害の減少に取り組んでいます。しかしながら、厚⽣労 働省の統計からは、2003 年頃から労働災害による休業 4 ⽇ 以上の死傷者数の減少は⽌まり、ほぼ横ばいの状態が続いてい ます。また、その件数も 13 万⼈程度という⽔準です。製造業に 注目してみると、製造業の労働災害件数は第 3 次産業に次い で発⽣件数が多く、全体の 20%を占めています。さらに、製造業での労働災害の発⽣原因を⾒てみると、”はさま れ・巻き込まれ”最も多く 24%を占めていることが分かります。 図 1. 2023 年度 業種別労働災害発⽣状況 図 2. 製造業における休業 4 ⽇以上の発⽣原因 (出所:厚⽣労働省 HP 労働災害発⽣状況) (出所:厚⽣労働省 HP 労働災害発⽣状況) ”はさまれ・巻き込まれ”による事故の原因は、⼀般的に設備の清掃・保守・点検・調整・設定などの非定常作業に よって多く発⽣すると⾔われます。⽌めたはずの機械が思わぬ動作をしたり、第三者が誤って機械を再始動したりする ことが原因となっています。つまり、このような想定外の設備の動作を防ぐことが出来れば、”はさまれ・巻き込まれ”によ る事故の減少が期待出来ます。 3 20240930
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メンテナンス時の安全対策の基本、ロックアウトとダグアウトとは ロックアウトとは、危険な機械や設備を安全に点検、清掃、保守、修理するために、電源を切り、電源スイッチやバ ルブなどを施錠することで、再稼働を防⽌する⼿順です。タグアウトとは、電源スイッチやバルブに対して専⽤の「タグ」を 取り付ける作業を指します。従って、ロックアウトタグアウト (LOTO) とは、作業現場において、機械・設備などの動 作を停⽌し、電源や動⼒を遮断して、意図的な再起動を防⽌する⼿順を意味します。以下に、LOTO の主なメリッ トを説明します。 ■作業者の安全性向上 LOTO ⼿順に従って作業を⾏うことにより、作業者の安 全が確保されます。作業者は、誤って再起動されたり、動 作したりすることがなくなるため、重傷や死亡事故を防⽌で きます。 ■作業品質の向上 LOTO ⼿順に従って作業を⾏うことにより、作業の品質が向上します。作業者は、作業中に機械や装置が動作す ることによる影響を受けず、さらに作業者⾃⾝も精神的な安⼼感から、より正確かつ効率的に作業を⾏うことができま す。 ■法令遵守 多くの国や地域では、LOTO ⼿順が必要とされています。LOTO ⼿順に従うことにより、法令遵守が可能になり、罰 ⾦や法的責任を回避できます。例えば、⽇本では労働安全衛⽣法により、LOTO ⼿順が推奨されており、海外でも ⽶国労働安全衛⽣法 (OSHA)、オーストラリア安全衛⽣法 (WHS)、カナダ安全衛⽣法 (OHSA)では義務付 けされており、EU においても EU 指令により、機械の保守や修理などのために機器を安全に停⽌させるための⼿順を 策定することが求められています。 ■コスト削減 LOTO ⼿順に従うことにより、作業中に起こる損害や事故を防⽌することができます。これにより、修理や代替品の コスト、保険料、法的⼿続きの費⽤、そして事故による作業停⽌時間や⽣産性の低下など、様々なコストを削減す ることができます。 ■安全⽂化の促進 LOTO ⼿順は、安全⽂化を促進するための重要な⼿段の⼀つです。LOTO ⼿順に従うことにより、作業者は、安 全に対する意識を⾼め、機械や装置に対する尊重や責任感を持つことができます。 4 20240930
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日本におけるロックアウトとダグアウトに関する法令 ⽇本国内では、機械による危険の防⽌に関する⼀般基準である労働安全衛⽣規則第 107 条 2 項に以下のよ うな運転義務が定められています。 ●労働安全衛⽣規則第 107 条 2 項 事業者は、前項の規定により機械の運転を停⽌したときは、当該機械の起動装置に錠を掛け、当 該機械の起動装置に表示板を取り付ける等同項の作業に従事する労働者以外の者が 当該機械を 運転することを防⽌するための措置を講じなければならない。 上記の規則が労働安全衛⽣法に定められているにも関わらず、機械装置を停⽌しないことによる災害、また、第三 者が誤って機械装置を起動して被災する事故が多く発⽣しています。そして、労働安全衛⽣規則に違反した場合に は以下のような処罰があります。  ⾏政指導 労働基準監督署などの⾏政機関から、違反⾏為を改めるように指導されることがあります。  ⾏政処分 重⼤な違反⾏為に対しては、労働基準監督署などの⾏政機関から罰則が科されることがあります。具体的に は、課徴⾦の支払いや業務停⽌、営業停⽌などがあります。  刑事罰 重⼤な違反⾏為に対しては、刑事罰が科せられることがあります。具体的には、過失致死傷罪や傷害罪など があります。 また、労働安全衛⽣規則に違反した場合、企業の社会的信⽤や労働環境の改善、事故防⽌の観点からも深刻 な影響を与えることがあります。したがって、その遵守が重要であると⾔えます。 5 20240930
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ディスコンと南京錠ではじめる安全対策 ディスコンスイッチとは何か︖ 国内規格である旧 JIS 規格は、WTO(世界貿易機関)による TBT 協定(技術障壁措協定)に基づき、2001年にJIS C 8201-3(低電圧開閉装置および制御装置)として IEC 規格に準拠するよう改正され、⼀部を除き、IEC 規格と同⼀ の要求事項及び試験⽅法が要求されています。ここでは電気機械設備で使⽤されるスイッチについての要求事項を国際 規格 IEC60947-3/ JIS C 8201-3 から引⽤しながら説明します。 下表1に IEC60947-3/ JIS C 8201-3 におけるスイッチの分類を簡易的にまとめています。IEC 規格においては機能 に応じてスイッチ、ディスコネクター、スイッチ・ディスコネクターの 3 つに分類しています。⽇本語においては負荷開閉器、断路 器、断路⽤開閉器と呼ばれますが、断路⽤開閉器を“ディスコンスイッチ”または“ディスコン”と呼ぶことが⼀般的になってきま した。このディスコンスイッチは負荷開閉器と断路器の機能を併せ持った⾔わばスイッチの何でも屋と⾔う位置付けになりま す。そのため、要求される試験項目は通電時状態での投⼊・遮断時の特性、および、開路時の特性が全て求められます。 また、ハンドルの⾊などの条件を満たせば非常停⽌⽤途としても使⽤できます。 表 1. IEC 60947-3/ JIS C 8201-3 におけるスイッチの分類 ディスコネクトスイッチ (断路⽤スイッチ) スイッチ スイッチ・ディスコネクタ ディスコネクター ー (通称:ディスコン) 記号 あり アクチュエーター強 IEC 規格 なし アクチュエーター強度 あり アクチュエーター強度 度 上の なし 開放時リーク電流 あり 開放時リーク電流 あり 開放時リーク電流 テスト項目 あり 定格短絡投⼊容量 なし 定格短絡投⼊容量 あり 定格短絡投⼊容 量 通電時に開閉可能 非通電時のみ開閉可能 通電時に開閉可能 断路が保証されないので ヒューズと組み合わせブレ 非常停⽌スイッチとして兼⽤ 応⽤ メインスイッチとしては使⽤ ーカーとして使⽤可能 可能※1 不可 ヒューズと組み合わせてブレー カーとして使⽤可能 ※1 非常停⽌⽤途として⽤いる場合には JIS B 9960-1 10.7.4 項を満たすことをご確認の上、ご使⽤ください。 6 20240930
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通常のスイッチとディスコンスイッチの安全性に関する重要な違いとは 前項の表 1 に示したアクチュエーター強度試験が通常のスイッチとディスコンスイッチ(スイッチ・ディスコネクター)の安全性 上の⼤きな違いになります。IEC60947-3 規格においてディスコネクトスイッチは接点溶着を想定したアクチュエーター強 度試験が課せられており、接点溶着時にハンドルを回しても OFF 位置に回らない“断路保証”※2 をしています。つまり、 接点の状態とハンドルの表示が⼀致しており、接点溶着時の事故を防ぐことが出来ます。当たり前のことに思われるかもし れませんが、このアクチュエーター強度試験を課していない単なるスイッチはハンドル表示と接点の状態が異なり、仮に接 点が溶着していてもハンドルが OFF 位置を示していることがあり、メンテナンス時には重⼤な事故も起こりかねない危険な 状態にあることがあります。 ※2 通常操作トルクの 3 倍のトルクにて操作してもハンドルが OFF 位置にならないことを試験する。ただし、 最⼩トルク 100N, 最⼤トルク 200N と規定 されている。 接点溶着時の事故を防ぐ OFF 位置には回せない 断路保証 ON 位置をキープ パドロックもかけられない 過電 流で 溶着 !! 過電流 電流は流れている 図 3. ディスコンスイッチに要求されるアクチュエーター強度試験と安全性の関係 7 20240930
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国内外におけるディスコンスイッチの設置を規定した規格/基準は︖ 国内外においてディスコンスイッチの設置を規定している規格を以下にご紹介します。 ■⽇本 JIS B 9960-1、および、国際規格 IEC 60204-1 ⽇本及び欧州においては、機械類の安全性(Safety of machinery)を 規定した規格 JIS B 9960-1 および IEC 60204-1 の 5.3.1 項において 機械への各⼊⼒電源、および、機械類に搭載している各電源に対して⼊⼒ 電源断路器の⼀つとして、『JIS C 8201-3 または IEC 60947-3 に適合す る仕様負荷種別 AC-23B または DC-23B のヒューズ付き又はヒューズ無し の断路⽤開閉器』を使⽤しなければならないと規定しています。しかしながら、必ずしもディスコンスイッチ(switch- disconnector)だけではなく、同等の機能を持つ⼊⼒電源断路器の使⽤も許されています。しかしながら、それらの⼊ ⼒電源断路器には、①全接点が開いて断路機能の要求が達成されるまではオフを表示できないこと ②オフ位置にロ ックできる⼿段(例えば、南京錠)を備え、オフにロックされているときには⼿元操作および遠隔操作による閉路を防⽌で きること などディスコンスイッチに代表される機能が求められています。 ■アメリカ電気⼯事基準 NFPA アメリカ合衆国においては NFPA70 (National Electrical Code (NEC))や NFPA79 (Electrical Standard for Industrial Machinery(産業機械の電気規格))が多く の州や⾃治体によって法的拘束⼒を持っています。NFPA70 430.102 項には『電動機⽤ の断路装置は、その電動機の場所及び駆動機械の場所からの視界内になければならな い』と規定されています。更に NFPA795.4.4 項においては、不慮の起動の防⽌が必要な 場合(保守作業中など)には、『オフ位置だけでロックするための恒久的⼿段を備えてい る』ことを要件として規定しています。つまり、保守作業する機械の視界内に断路器を設置して、それらにはロックアウト することを要求しています。これらの要求からディスコンスイッチが主に使⽤されています。 8 20240930
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ディスコンスイッチとブレーカーの違いとは ON/OFFを切り替えることができる機器としてはブレーカーを思い浮かべる⽅が多 いと思います。では、ここまで説明してきたディスコンスイッチとブレーカーは何が違う のでしょうか︖まず部品としての目的が異なります。ディスコンスイッチは、これまで説 明した通り、負荷開閉と断路が目的となります。そして、ブレーカーは許容電流以 上の電流が流れた場合の負荷回路や電線の保護が目的になります。つまり、どち らもスイッチとして使⽤できますが、もともとの⽤途が異なります。それでは、規格上 の開閉回数の耐久性に違いがあるのかと⾔うと、ブレーカーの要求特性が規定さ れる JIS C 8201-2-1 とスイッチの要求特性が規定される IEC60947-2 の開 閉耐久回数に対する要求に違いはありません。例えば、定格電流 100A 未満の 場合には両者とも通電状態で 8,500 回、非通電状態で 1,500 回、合計 10,000 回の操作耐久性が求められます。しかしながら、実際にはディスコンスイッ チは負荷開閉や断路に特化して開発されているため、操作耐久回数がブレーカーよりも数倍から数 10 倍多いこと が⼀般的です。例えばクラウスアンドナイマー社のディスコネクトスイッチを例にあげると、定格電流 20A クラスのディス コンスイッチでは機械的寿命が 100 万回、モーター負荷での電気的寿命も 14 万回と規格で要求される耐久性よ りもはるかに優れている特性を有しています。また、ディスコネクトスイッチはアクチュエーター強度試験にて保証してい る通り、万が⼀過電流事故により溶着が発⽣した場合でもハンドル表示は OFF を示さず、作業者が異変に気付き やすく、安全性における利点もあります。⼀⽅、ブレーカーの場合には過電流を検知してトリップさせると、その後の負 荷開閉に対する耐久性については保証が得られない場合が⼀般的です。このような理由により欧⽶では、ブレーカ ーとスイッチは完全に別の機能をもつ機器として扱われ、ブレーカーでスイッチを代⽤することはされていません。 表 2. ディスコンスイッチの電気的寿命例 負荷種別 AC-23A 負荷種別 AC-3 スイッチタイプ 定格電流 (モーター負荷、その他⾼誘導負荷の開閉) (かご形モーターの始動、運転中の停⽌) 3Φ 200V 3Φ 400V 3Φ 200V 3Φ 400V KHR20 20A 14 万回 14 万回 14 万回 14 万回 KHR32 32A 10 万回 10 万回 10 万回 10 万回 KHR63 63A 10 万回 10 万回 10 万回 10 万回 ※スイッチタイプはクラウスアンドナイマー社製品より ※負荷種別 AC-23A よりも AC-3 の⽅が⾼負荷の負荷開閉となります。 9 20240930
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保守作業の安全化の基本的考え⽅とディスコンスイッチ ⼀般的な保守作業時の⼿順におけるディスコンスイッチの役割を考えていきます。保守作業時には、メインとなる制 御盤にて元の電源を落とし、そこに点検札をかけ(タグアウト)、保守作業中であることを第三者に認識させ、作業中 の電源投⼊を防ぎます。そして、作業者は制御盤から離れた機器のメンテナンスを始めます。しかしながら、この場合 に点検札が外れるなどのアクシデントにより電源が投⼊されることが作業者としては⼼配です。そこで、⼆⼈⼀組にて 制御盤の前に⼀⼈⽴たせ、もう⼀⼈が保守作業を⾏うこともあります。この場合には安全性は保たれますが、保守 作業に複数⼈必要となってしまいます。さらに、制御盤が複雑になると、落とした電源がメンテナンスする機器の電源 であるかを作業者が把握することが難しい場合もあり、「本当に電源が落ちているのか︖」と⾔う不安が拭いきれませ ん。そこで、このような状況を改善するために保守作業する機器の直近にてディスコンスッチを配置することは有⽤で す。ディスコンスイッチを保守作業する機器の直近に置き、作業者⾃⾝でその動⼒を切り、そして、⾃ら⽤意した南 京錠をかける(ロックアウト)ことで、保守作業中に機器が動き出すことは無くなります。仮に制御盤で電源が投⼊さ れても保守作業中の機器が再起動することもなくなり、更に、複数⼈で作業していても⾃ら南京錠を外してディスコ ンスイッチを ON させるまでは起動することはないという安⼼感が得られます。昨今、現場では、⼈種、経験、会社が 違う様々な⼈々が出⼊りして、作業が⾏われます。⾃分が当然だと思うことも、別の⼈においては当然でないことも 多々あることから「⾃らの安全は⾃らが守る」ためのディスコネクトスイッチ導⼊が安全対策として注目を集めています。 ディスコンスイッチ ボックス 保守作業者の ⼿元に設置 制御盤/⼯程盤/電源盤 モーター等 電源ライン 距離が離れている 障害物 図 4. 制御盤と保守点検現場のイメージ図 10 20240930
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ディスコンスイッチとトラップキー・システムで Cat4, PLe 導⼊ ■ トラップキー・システムとは︖ 予め定義されたキー操作により危険エリアへのアクセスを条件付けするキーシステムです。つまり、電⼒遮断、キー 交換、危険エリアへのアクセスがキー操作、または、キー交換によって決められた条件のみでしか出来ないために、安 全時のみ危険エリアへの侵⼊ができます。 ■ディスコンスイッチとトラップキー・システムで Cat4, PLe 導⼊ IEC60947-3 に適合したディスコンスイッチを使⽤し、かつ、ISO14119 で規定された動⼒インターロックを組み 合わせることで、直接動⼒を遮断する事が確約出来ていますので制御回路の信頼性は問われません。従って、 ISO13849 -1 で定義されている制御システムの安全関連部 SRP/CS に要求されているパフォーマンスレベルの 計算が不要となります。つまりは、ディスコンスイッチとトラップキーを組み合わせることで最上級の安全レベルカテゴリー 4、および、パフォーマンスレベル e(正確には Cat4, PLe 相当)の構築が可能となります。例えば、下図 5 に示 すような運⽤例が⼀般的です。但し、ここで注意すべき点としては、使⽤するトラップキー・システムが素材、耐久 性、強度、衝撃/振動への耐性、機械的寿命、無効化を最⼩に抑えた設計がされた製品である必要があります。 上記に適合したディスコンスイッチ、および、トラップキー・システム製品は 17 ページ以降で紹介しています。 ① 設備内に⽴⼊りを⾏う際、まず始めにディスコンスイッチで動⼒供給を直接遮断します。 ② 動⼒供給が遮断された位置で初めてボルトインターロックの鍵が抜けます。 ③ 抜いたキーをアクセス扉に挿⼊し回転させると初めて扉を開くことが可能になります。 ④ 扉を開いている間はキーがトラップされ抜くことが出来ません。 電源 ON 電源 OFF 電源スイッチで電⼒を遮断し、トラップキーを操作し、スイッチの キーを⽤いて危険エリアへアクセス パドロックハンドルにボルトを⼊れて動⼒インターロックして、キーを抜く。 図5. ディスコンスイッチとトラップキー・システム運⽤⼿順例 11 20240930
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ディスコンスイッチの選定⽅法 それではディスコンスイッチの選定⽅法について説明します。ディスコンスイッチは主に下記の 5 点をチェックして適切な製 品を選ぶ必要があります。 ① 定格電流・定格電圧 ② 負荷回路の種類 ③ 取り付け⽅法 ④ 電線の種類・サイズと端⼦ネジのサイズ ⑤ 設置環境 ① 定格電流・定格電圧 適⽤する回路の定格電流、定格電圧を満たす製品を選定します。 ② 負荷回路の種類 電源と負荷回路の間にディスコンスイッチを配置しますが、スイッチから⾒て負荷側の回路によってディスコンスイッチを 選ぶ必要があります。例えば、負荷回路が抵抗性の回路(例えば負荷種別 AC-21A)であれば開閉時のディスコンス イッチに与えるダメージも⼩さくなり、定格電流が⼩さな製品で使⽤することが出来ます。⼀⽅、負荷回路がモーターの ような誘導性の回路(例えば負荷種別 AC-23A)であれば、接点に与えるダメージは⼤きくなり、より⼤きな電流を扱え る製品を選ぶ必要があります。したがって、負荷開閉する場合には定格電流値だけでなく、負荷回路の種別によってデ ィスコンスイッチを選定する必要があります。なお、負荷種別を考慮した選定をすれば、その負荷回路で流れる瞬時電 流・突⼊電流が考慮されていますので回路シミュレーションなどで瞬間最⼤電流や電圧などを計算する必要はありませ ん。例えば、モーター負荷 AC-23A であれば、そのモーター容量に対応したディスコンスイッチを選べば、IEC 規格によっ て、定格電圧を印加して瞬時的に定格電流の 10 倍の電流を通電する試験をクリアした製品が選定できます。 ③ 取り付け⽅法 そのディスコンスイッチをどのような設置場所に取り付けるのかを考慮する必要があります。制御盤にパネル取り付けを する場合はパネル取り付けタイプ、制御盤の中に収納してしまう場合は背面取り付けタイプ、さらに、スイッチ単体を機 器の外に取り付ける場合にボックスタイプのスイッチを選定する必要があります。 ④ 電線の種類・サイズと端⼦ネジサイズ ディスコンスイッチに接続する電線の種類・サイズ・⽅法を確認します。電線の種類と電線径によってディスコンスイッ チの端⼦に接続できるサイズが異なってきます。また、圧着端⼦を使う場合には丸型圧着端⼦対応の端⼦構造なのか も選定条件になりますし、圧着端⼦の外形サイズの⼤⼩によってディスコンスイッチに接続できるかを確認する必要が出 てきます。また、ディスコンスイッチの端⼦ネジのサイズに合うかを確認する必要もあります。 ⑤ 設置環境 設置場所が屋内なのか、屋外なのかにより IP 等級を確認し、さらに防爆エリアの場合には防爆対応製品を選定す ることが必要です。 12 20240930
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コラム 「電線接続⽅式は丸型圧着端⼦が必須なのか︖」 ディスコネクトスイッチやその他の制御盤機器における電線接続⽅式として、⻑ らく⽇本国内では丸型圧着端⼦が主流とされてきました。しかし、世界的にはク ランプ式(押締式)が⼀般的に採⽤されており、ディスコンスイッチ分野でもクラ ンプ式が広く普及しています。丸型圧着端⼦は必須なのか︖について考えてみ ます。 世界的に普及しているクランプ式(押締式) クランプ式は、特に欧州において標準的な電線接続⽅式として広く採⽤されて います。この⽅式は、裸線またはフェルール端⼦による端末処理をした電線を筒形の締付具により固定する仕組みです。 特にディスコンスイッチなどの分野では、押締式は⼩型化や裸電線のまま使⽤できる利便性により世界中で多くのメーカー がこの⽅式を採⽤しています。 クランプ式の利点 1.⼩型化が可能 クランプ式は丸型圧着端⼦を必要としないため、接続部の端⼦間ピッチを狭くすることが出来、締付具部分よりコン パクトになります。これは制御盤や機器の⼩型化に貢献し、限られたスペースでの設置を容易にします。また、⼩型で ありながら、信頼性については、ねん回試験や引張試験をクリアしており、しっかりとした電線の固定が可能です。 2.作業の効率化 クランプ式は、裸線での接続も可能で、圧着端⼦による端末処理が不要なためにその作業時間を⼤幅に短縮でき、 特に⼤量配線が必要な現場での効率性が向上します。 3.⼊⼿性とコストパフォーマンス クランプ式の製品は、世界中で広く供給されており、⼊⼿性が非常に良好です。そのために機器選定や置き換えに おいてもメーカーや機器の選択肢が広がるとともに、納期問題などの使⽤するうえでのリスク軽減できます。 「電線接続⽅式は丸型圧着端⼦が必須」か︖⾒直してみては 従来、⽇本では丸型圧着端⼦が広く使⽤されてきましたが、信頼性面、今後の⼊⼿性を考慮した場合には、必ずし もこの接続⽅式にこだわる必然性は無いと思われます。特にディスコンスイッチにおいては、クランプ式がグローバルスタンダ ードであり、性能、作業効率、コストの面で優位性を持っています。もし、盲目的に「電線接続⽅式は丸型圧着端⼦が 必須」との思い込みがあるのであれば、ここで少し⽴ち⽌まって⾒直してみてはいかがでしょうか。 13 20240930
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表 3. ディスコンスイッチにおける主な電線接続⽅式の特徴⼀覧 電線接続⽅式 ねじ式 クランプ式 プッシュイン式 (押締式) (差込式) 構造模式図 電線に丸型圧着端⼦などの 裸線またはフェルール端⼦で 裸線(単線)またはフェルール 端末処理をし、⾆部をねじで 端末処理をし、筒状の締付 端⼦で端末処理をし、板状ば 電線末端処理と 締付具に固定して接続。 具に直接または当て⾦をして ねに差し込み、ばねの圧⼒に 接続⽅法 締め付けて接続。 より締付具に押し付け固定し て接続。 ⽇本国内では主流のため⼊ ⽶国、欧州で最も普及してお ⼤きい径の電線に対応してお ⼿性が国内では⼊⼿性が良 り事実上の世界標準であり、 らず、制御回路や低電流の ⼊⼿性 いが、海外では希少なため⼊ ⼊⼿性が良い。 機器のみでしか適応されてい ⼿性が悪い。 ない。 圧着端⼦幅が⼤きく、端⼦間 端⼦間ピッチが狭くできること 端⼦間ピッチが狭くできること 利点 ピッチが拡がるために機器の⼩ から機器の⼩型化が可能。 から機器の⼩型化が可能。 と スペース 型化が難しい。 欠点 圧着端⼦の端末処理とネジ 裸線の場合は端末処理が不 電線を差し込みだけで⼯具な 技能と 締めの技能管理、振動による 要。ネジ締めの技能管理、振 しで結線が可能。ネジ締めの 保守 ねじ緩みに対する増締めが必 動によるねじ緩みに対する増 技能管理、振動による緩み 要。 締めが必要。 管理も不要。 全ての接続⽅式 にねん回試験と 信頼性試験 引張試験が課さ れている 14 20240930
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ディスコンスイッチ 導⼊事例 ⾷品メーカー様 : 設備の直近に設置し、安全性と作業効率改善 課題 ⽅法 結果 ・1 階が作業現場、3 階が制御盤 ・ディスコンスイッチボックスを設 ・異なる設備の電源を誤って落と と距離が離れていて、誤って異な 備の直近に設置した。 すことが無くなった。 る設備の電源を落とすことがあっ ・保全作業をする設備を作業 ・制御盤と作業現場を⾏き来す た。 者⾃⾝が落とすようにした。 ることが無くなり作業効率が上 ・制御盤で電源を切ったつもりが目 がった。 的の設備の電源が切れていない ことがあった。 直近 安全性 3 階 作業現場 遠い 制御盤 設備 ディスコン 効率 1 階 スイッチ ⾃動⾞メーカー様 : ⼯場の稼働率を下げずにメンテナンスが可能に 課題 ⽅法 結果 ・遠⽅のブレーカー1 台で複数の ・搬送、リフターモーターに 1 台 ・1 台ずつ搬送/リフターモーター 搬送、リフターモーターの電源を ずつディスコンスイッチを設置 修理が可能になり、⽣産性を 開閉していたため、1 基の搬送/ した。 下げずに⼯場設備稼働中にで リフターモーターの修理時にでも も修理が出来るようになった。 同時に全て停めなくてはならず、 保全担当者は休⽇、早朝など ⼯場が停⽌している時にしか修 理ができなかった。 ディスコン スイッチ ON OFF OFF ON 15 20240930
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⼯作機械メーカー様 : 悪環境でも設置可能、外部ハンドルで電源切り忘れも防⽌できる 課題 ⽅法 結果 ・現場は粉塵が多いため、旋盤 ・制御ボックスに IP66 対応 ・ディスコンの操作ハンドルは外 作業台下の制御ボックス内に のパネル取り付け型ディスコ 部に出ているため、電源のオ ブレーカーを⼊れて、電源の開 ンを取り付け、制御ボックス ン/オフ状態が制御ボックスの 閉操作をしていたが、ボックスの を開けずに電源状態を確認 蓋を空けずに確認できるよう 蓋を開けないと電源のオン/オ できるようにした。 になった。 フ状態が分からなかった。 ・電源のオン/オフ状態がすぐに ・作業後に制御ボックス内のブレ 確認できるため、電源の切り ーカーで電源をオフさせていた 忘れが無くなった。 が、電源の切り忘れが多かっ た。 ?? OFF 防⽔ 防塵 化学品メーカー様 : 交換頻度が少なく、⼿間がかからない 課題 ⽅法 結果 ・ブレーカーボックスと南京錠で安 ・機械的寿命、電気的寿命の ・交換頻度が少なくなり、交 全対策していたが、ブレーカーの 面から、⾼耐久性であるディ 換の⼿間がかからなくなっ 開閉頻度が⾼い箇所があり、ブ スコンスイッチに置き換えた。 た。 レーカーを⾼頻度で交換してい ・保守/交換スケジュールの た。 管理が楽になった。 ・設置個所が多いために保守/交 ・引き続き南京錠での安全 換スケジュールの管理が⼤変だ 対策ができ、運⽤⾯での った。 変更が無く、導⼊できた。 16 20240930
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ねじ式端⼦構造タイプ(丸型圧着端⼦対応) クラウスアンドナイマー社 製品ラインアップ : パネル取り付けタイプ パネル面に取り付け⽳を空けてスイッチのハンドル部をパネル前面に出し、スイッチの本体はパネル内側になるよう取り付けま す。⾃社設備の制御盤や⾃社製品に組み込む場合に⽤いられる取り付け⽅法です。 ■特徴  ⽇本で最もポピュラーな丸形圧着端⼦対応の端⼦構造  防塵防⽔対応 保護等級 IP66  最⼤ 315A (380/440V:132kW)  3 極、4 極、6 極、8極対応可能など多極タイプあり  ⾚⻩⾊ハンドルの場合には非常停⽌スイッチとして使⽤可能  スイッチ単体なのでリーズナブルな価格 ■丸型圧着端⼦対応メインスイッチ (4つ⽳ パネル取り付け, IP66, 3 極, ⾚/⻩パドロックハンドル) 定格通電電流 定格絶縁電圧 負荷種別 負荷種別 端⼦ネジ AC-23A@3Φ200V AC-23A@3Φ400V /ボルト ハンドル 型式 20A 800V 4.5kW 10kW M3 KHR20 T203/01 E 20A 800V 4.5kW 10kW M3 KHR20B T203/01 E 32A 800V 7.5kW 16kW M3.5 KHR32 T203/01 E 63A 1000V 15kW 30kW M5 KHR63 T203/01 E 80A 1000V 18.5kW 40kW M5 KHR80 T203/01 E 125A 1000V 22kW 45kW M10 KG126 T203/01 E 160A 1000V 22kW 55kW M10 KG161 T203/01 E 200A 1000V 30kW 75kW M12 KG211 T203*J-0009 E 250A 1000V 30kW 90kW M12 KG251 T203*J-0003 E 315A 1000V 45kW 110kW M12 KG316 T203*J-0004 E 315A 1000V 55kW 132kW M12 C316 T203/05 E 本資料記載の型式以外にも 4,6,8 極、⿊/灰ハンドル、補助接点付き、各種エンクロージャ⼊り、端⼦保護カバー等をご⽤意しております。お気軽にお問合せください。 17 20240930
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ねじ式端⼦構造タイプ(丸型圧着端⼦対応) ■外形寸法 ●KHR20-80 ●KG126-316 Cmax □A Cmax R N H L G R L G ●C316 ●取付け⽳寸法 ※破線は端⼦保護カバー 型式 A B C D1 D2 G H N Q R S L KHR20 48 36 4 15 5 60 56 33 49 KHR20B 64 48 4 15 5 60 56 40.1 49 KHR32 64 48 4 15 5 70 62 40.1 54 KHR63 64 48 4 15 5 86 90 40.1 62 KHR80 64 48 4 15 5 86 90 40.1 62 KG126 88 68 5.5 17 6 112 110 20 9 49.3 36 96 KG161 88 68 5.5 17 6 112 110 20 9 49.3 36 96 KG211 88 68 5.5 17 6 145 126 26 9 49.3 44 103 KG251 88 68 5.5 17 6 145 126 26 9 49.3 44 103 KG316 88 68 5.5 17 6 145 126 26 9 49.3 44 103 C316 130 104 7 20 7 128 150 9 86.5 117.2 18 20240930
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ねじ式端⼦構造タイプ(丸型圧着端⼦対応) クラウスアンドナイマー社 製品ラインアップ : 樹脂ボックス⼊りタイプ 既存設備の外に単体としてディスコンスイッチを設置する場合にはボックスタイプが⽤いられます。そのうち、樹脂ボック スは軽量で加⼯し易く、さらに防塵防⽔対応ですので屋内・屋外ともに使えます。 ■特徴  ⽇本で最もポピュラーな丸形圧着端⼦対応の端⼦構造  防塵防⽔対応 保護等級 IP66/IP67  軽量、ボックス加⼯がしやすい  最⼤ 315A (380/440V:132kW)  3 極、4 極、6 極、8極対応可能など多極タイプあり  耐紫外線(耐候)タイプ、耐化学薬品タイプのボックスあり ●樹脂製ボックス (3 極+補助接点 1NO,1NC、⾚/⻩パドロックハンドル、ポリカーボネートボックス) モーター容量 モーター容量 定格 定格 AC-23A AC-23A 補助接点 端⼦ネジ ボックスサイズ 通電電流 絶縁電圧 @3Φ200V @3Φ400V /ボルト (mm) 型式 20A 690V 4.5kW 10kW 1NO,1NC M3 190x100x93 KHR20 T203/40 KL11V 32A 690V 7.5kW 16kW 1NO,1NC M3.5 190x100x93 KHR32 T203/40 KL11V 63A 1000V 15kW 30kW 1NO,1NC M5 250x145x107 KHR63 T203/40 KL71V 80A 1000V 18.5kW 40kW 1NO,1NC M5 250x145x107 KHR80 T203*J-0010 KL71V 125A 690V 22kW 45kW 1NO,1NC M10 380x280x180 KG126 T203/45 STM 160A 690V 22kW 55kW 1NO,1NC M10 380x280x180 KG161 T203/45 STM 250A 690V 30kW 90kW 1NO,1NC M12 560x280x180 KG251 T203/46 STM 315A 690V 45kW 110kW 1NO,1NC M12 560x280x180 KG316 T203/46 STM 315A 1000V 55kW 132kW 1NO,1NC M12 560x280x180 C316 T203/46 STM 19 20240930
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ねじ式端⼦構造タイプ(丸型圧着端⼦対応) ■外形図 KHR20 T203/40 KL11V, KHR32 T203/40 KL11V KHR63 T203/40 KL71V, KHR80 T203*J-0010 KL71V (82) (85) ※()内の寸法は KHR20 T203/40 KL11V に適⽤ KG126 T203/45 STM, KG161 T203/45 STM KG251 T203/46 STM, KG316 T203/46 STM 47.8 C316 T203/46 STM 単位:mm 20 20240930 Φ20 (150) (160)