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【技術ハンドブック】ブレーカーとスイッチの機器寿命の延ばし方

ハンドブック
クラウスアンドナイマー株式会社
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必ず知っておきたいブレーカーとスイッチの基礎知識、そして機器の安全性・耐久性を向上させる実践的な内容まで網羅した一冊。

「工場のブレーカーがよく壊れる」とお困りではありませんか？ なぜ壊れてしまうのか？ どうすれば機器寿命を延長することができるのか？ こうしたヒントが満載のハンドブックを産業用スイッチの専門メーカー・クラウスアンドナイマーよりお届けします。
必ず知っておきたいブレーカーとスイッチの基礎知識、そして機器の安全性・耐久性を向上させる実践的な内容まで網羅した一冊。ぜひこの機会にダウンロードしてお手元に！

【掲載内容】
・スイッチ代わりに使われているブレーカー
・ブレーカーとスイッチの基礎知識と正しい使い方
・機器の安全性と耐久性を上げるためには
・コンセント付き動力安全スイッチの導入事例
・クラウスアンドナイマー社 コンセント付き動力安全スイッチのご紹介

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】ブレーカーとスイッチの機器寿命の延ばし方
ドキュメント種別 ハンドブック
ファイルサイズ 4.1Mb
登録カテゴリ
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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な るほど ブレーカーとスイッチの基礎知識と 機器寿命の延ばし方を解説 可搬装置の設置や増設に便利︕ コン セント付き 動⼒安全 スイッチ の利点と導⼊事例紹介 屋内仕様 屋外防水仕様 2200222201612211
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目次 3 ページ はじめに 5 ページ スイッチ代わりに使われているブレーカー 10 ページ ブレーカーとスイッチの基礎知識と正しい使い⽅ 12 ページ 機器の安全性と耐久性を上げるためには 15 ページ コンセント付き動⼒安全スイッチの導⼊事例 18 ページ クラウスアンドナイマー社 コンセント付き動⼒安全スイッチのご紹介 20 ページ まとめ 2 20221121
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はじめに ⼯場やプラントでは様々なエネルギーを動⼒源として使用します。その中でもやはり 代表格は電気エネルギーではないでしょうか。そして、その電気エネルギーの供給、遮 断、分配などをするために様々な電気機器が用意されています。それらの電気機器は 国内規格、国際規格によって機能により分類されるとともに、細かく要性能が規定さ れています。従って、それらの機器の役割や性能を正しく理解することが安全性や耐 久性を考える上で重要になってきます。 本ハンドブックでは、それら電気機器のうち、ブレーカーとスイッチについて役割と使用 ⽅法を⾒直すことで、現在の使用⽅法よりも安全性と耐久性を上げることができるの ではないかというご提案をしています。⾝近にある事例を基に会話形式で解説してい きますので、簡単な読み物として読み進めることができると思います。そして最後まで 本ハンドブックを読み終えることでブレーカーとスイッチの基礎知識や適正な使用法が 理解できているはずです。代表的な電気機器であるブレーカーとスイッチに関する内 容ですので、電気的な基礎知識という面でもお役⽴ちできると思います。業務上関 係する⽅もそうでない⽅も最後までご通読頂ければ幸いです。 3 20221121
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本ハンドブックの解説内容 こんにちは、クラウスアンドナイマー マネージャーの蔵臼です。 本日は、⼯場の電源回りの機器、特にブレーカーの耐久性や安全性に疑問やお悩みの方 にお役⽴ちする内容をご紹介します。 こんにちは、今回のインタービューを担当します内間です。 ブレーカーは、⼯場に限らず、電源のあるところであれば、あらゆる場所に使用されてい ると聞いていますので、今回のお話を聞けるのを楽しみにしていました。 そうですね。ブレーカーは電気機器でも主役と言っていいほどの代表的な機器の一つですの で、多くの⽅にご興味を持っていただけると思います。 では、早速ですが本日する内容をご説明します。前半では、⼯場で使われているブレーカ ーに関する解説とブレーカーの基礎知識についてお話しします。そして、後半では、ブレーカ ーの安全性、耐久性を上げるための最適解、お客様の導⼊事例をご紹介します。 4 20221121
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スイッチ代わりに使われているブレーカー① 工場内でブレーカーはどこに使われている︖ 早速ですが「ブレーカー」と聞いた時に、内間さんはどの場所をイメージされるでしょうか︖ 私の場合はなんとなく、⼯場内の分電盤の扉内に収納されているブレーカーをはじめに思い つきます。 そうですねぇ、私は⼯場で働いた経験がないので、家庭にある配電盤のブレーカーを思 いつきます。電⼦レンジとドライヤーを一緒に使うと落ちるやつです︕ そうそう︕それは私も経験があります。 やはり、ブレーカーといえば、電源のおおもとに設置されているというイメージをお持ちの⽅が多 いと思います。実は、もう少し、周りを⾒てみると、他の場所にもブレーカーは何気なく使われ ていることに気付くかと思います。 5 20221121
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スイッチ代わりに使われているブレーカー② スイッチ代わりに使われているブレーカー 例えば、⼯場内ですと設備を設置したいすぐ近くに配線を引っ張ってきて、そこにブレーカーを 設置したり、また、ブレーカーで分岐させてその先に複数のブレーカーを設置したりするような 場合もあります。また、⼯場内ではありませんが、日常生活ですと駅の自動販売機の上など にも⾒かけることがあります。 使い⽅としてはこの上の写真のようにブレーカーをスイッチ代わりに使って、設備に供給して いる電源を⼊れたり、切ったりするために使用していることが多そうです。 なるほど… 何となくブレーカーの使われている場所と使い⽅のイメージがついてき ました。 ありがとうございます。ここからは、実際の用途についても少しお話していきます。 【次のページへ】 6 20221121
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スイッチ代わりに使われているブレーカー③ ス イッチ代わりに使われているブレーカーのよくある用途 1 まず一つ目はフォークリフトの充電用コンセントに使用しているブレーカーです。フォークリフトを 充電するときに、フォークリフト側のプラグをコンセントに挿して、ブレーカーを⼊れて充電しま す。そして、充電が終わればブレーカーを落として、プラグを抜きます。このような使い⽅です と、充電の度にブレーカーを⼊り切りすることになります。 そうですよね。 終業時には充電する場合が多そうですから 1 日に 1 回はブレーカーを⼊り切りすること になりそうですよね。 7 20221121
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スイッチ代わりに使われているブレーカー④ ス イッチ代わりに使われているブレーカーのよくある用途 2 そして、もう一つが設備の設置場所に合わせて使われているブレーカーです。 頻繁に設備を⼊れ替えたり、移動したり、さらに、増設が⾒込まれる場合にはブレーカー+コ ンセントの組み合わせを複数設置して、電源を足していくという⽅法をとります。 こちらも電源の⼊り切りにブレーカーが使用されているのでしょうか︖ はい。 職場によっては、毎日の朝来たらブレーカーを⼊れて、帰るときにはブレーカーを落とす ことをルール化していることもあるようです。 どちらもブレーカーを電源の⼊り切りで使っていることが多いんですね。 そうですね。 実はこうした利用状況が理由でお客様から困りごとやご相談を受けることがあるので、その内 容を少しご紹介します。 【次のページへ】 8 20221121
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スイッチ代わりに使われているブレーカー⑤ 実際にお客様からご相談いただいたお悩み まず、ブレーカーとコンセントを組み合わせて使用している場合です。 「コンセント、ブレーカー、配線、圧着端⼦などを個別に手配するのが面倒。」 そして、「それ らを作製するための工数もかかる。」 さらに、「増設する場合には、壁にも余剰スペースが無 いために設置場所には余剰スペースが無い。」と言った、ご相談を受けることがあります。 また、お客様によってはケース⼊りのコンセント付きブレーカーを使用していますが、「毎日のよ うにブレーカーの開閉操作をするんだけど、なんだかレバーがガタついてきた」 とか「毎日のよ うにスイッチ代わりに使っていても、いざ過電流が流れたときに正常にトリップするの︖」 など の耐久性や性能に関するご心配の声も聞くことがあります。 なるほど。 複数の場所にブレーカーが必要なので、それを一つ一つ手配して自作した り、場所の確保が大変だったり、というお話と、ブレーカーを頻繁に使うので、耐久性 や安全性へのお悩みがあるということなんですね。 はい、そうなんです。ただこの2つ目にある耐久性や安全性へのお悩みについては、ブレーカー の本来の役割を正しく知っていただくことで解消できると考えています。 ですので、ここからはブレーカーの基礎知識と正しい使い⽅について、簡単にお話しします。 9 20221121
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ブレーカーとスイッチの基礎知識と正しい使い⽅① ブレーカーの本来の機能・役割は︖ まずは、ブレーカーの本来の機能と役割についてです。ブレーカーは、過電流が流れた場合 に配線や回路を保護する「保護機器」の役割を持っています。一⽅、スイッチの役割は、 「電流の投⼊・遮断をする」ことです。 つまり、ブレーカーは過電流からの回路保護が役割ですが、電流の⼊り切りの機能も持って いるのでブレーカーをスイッチ代わりに使用してしまっているってことになります。 確かに、こうしてご説明いただくと、ブレーカーはスイッチではない、ということに気づけます ね。あの、やはり、ブレーカーをスイッチ代わりに使うのは、まずい、ということなんでしょう か︖ はい、実のところ、まずいです。 【次のページへ】 10 20221121
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ブレーカーとスイッチの基礎知識と正しい使い⽅② ブレーカーのスイッチ代わりはダメなの︖ ただし、こうしたお話をすると 「え︖どこでも普通にスイッチ代わりに使っていますよ︕」 とか 「何を根拠にそんなこと言うの︖」 とご意⾒やご質問を頂きますので、次からは、そのへんにつ いて、さらに深く、解説していきます。 そうですよねぇ。そのあたりに疑問を持たれることが多いかと思います。 ぜひ、そのあたりを詳しく教えてください。 11 20221121
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機器の安全性と耐久性を上げるためには① ブレーカーとディスコンスイッチの開閉性能 それでは、ここからはブレーカーとスイッチの規格や性能について解説していきます。まずは、国内 規格や国際規格に基づいた性能比較と実仕様の比較です。このように、ブレーカーやスイッチは、 国内規格 JIS および国際規格 IEC のこの規格番号によって要求性能が規定されています。実 のところ、規定上の開閉回数についてはブレーカーとスイッチで同じ回数の要求となります。 規格上で求められる性能は同じなんですね︖ はい。これを聞くと、「なんだぁ、規格上の性能は一緒なんだぁ」 ってことになりますが、実際に市場 に出回る製品については、このように、回数が異なります。ブレーカーは規格の要求そのままの 性能、スイッチは規格よりも何十倍も高い性能となっていることが一般的です。 ということは、ブレーカーをスイッチ代わりに使うよりもスイッチをスイッチとして使ったほう が、圧倒的に耐久性が⾼くなる、ということなんですね︖ はい、そういうことになります。さらに、この部分が、"より"重要なのですが、「断路保証の有り無し」 の違いもあります。「断路保証」については次で説明します。 【次のページへ】 12 20221121
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機器の安全性と耐久性を上げるためには② 安全性について まず、スイッチに電流が流れているとします。そこに何らかの回路上のアクシデントで過電流が流 れたとします。その場合、スイッチの接点では当然ながら溶着が起こる場合があります。そして、 この溶着した状態で、スイッチのハンドルを回して OFF させようとしたときに、OFF に回らな いことを「断路保証」と呼んでいます。 過電流が流れた後の溶着時に OFF できなくなるということですね。この断路保証があ ることによって、どんなメリットがあるんでしょうか︖ これは溶着で接点が閉まっている状態で、ハンドルが OFF に回ってしまうと、接点は ON、ハンド 表示が OFF になってしまい、接点状態と表⽰の不一致が起こります。つまり、電流が流れてい る状態なのに、操作した人は OFF して電流は流れていないと認識してしまいます。 そして、その状態で作業やメンテナンスに⼊ってしまうと、電源が切れて動き出さないと思ってい るので、設備が動き出して挟まれたり、感電したり、と事故につながる可能性が⾼くなります。 うわ、それは、とても怖いお話ですね。 はい。その意味では、この断路保証によって「ハンドルが回らない」。そして「異変が発生してい る」と操作する⼈が認識できることは安全性で大きな意味を持ちます。 13 20221121
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機器の安全性と耐久性を上げるためには③ お客 様の声を受けて「コンセント付き動⼒安全スイッチ」を開発 ですので、先ほどご紹介したお悩みや隠れた問題を解決するため「コンセント付き動⼒安全 スイッチ」を開発しました。ケースは樹脂にして、軽くすることで設置場所の補強などを不要に しました。また、ハンドルには OFF したときに南京錠で施錠ができるパドロックハンドルを採用 しました。このカギ管理を使えば、管理者や監督者のみがカギを外してスイッチを ON させて 設備を動かせる状態にすることができます。また、ケースは、屋内仕様と屋外防水仕様を用 意しました。 では、これで、スイッチ代わりに使ってしまっているブレーカーを置き換えできるということで すね。もしよければ、具体的な事例を教えてください。 はい。実のところ、この「コンセント付き動⼒安全スイッチ」は製品リリースして間もないのです が、すでに導実績がありますので、次で簡単にご紹介します。 14 20221121
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コンセント付き動⼒安全スイッチの導⼊事例① 導⼊事例① 一つ目は、薬品原材料メーカー様の導⼊事例です。こちらでは、原材料の乾燥機の⼊れ替 えを頻繁にするために、移動しやすいように、電源はコンセントからとっていました。また、安全 対策として始業と終業時には必ずブレーカーの電源を落としています。年間にすると 700 回近くはブレーカーの⼊り切りをしているとのことでした。⼯務担当のエンジニアはブレーカー での⼊り切りすることには疑問を持っているものの、スイッチタイプでコンセント付きの製品が無 いことからコンセント付きケース⼊りブレーカーを⻑年採用してきました。 ブレーカーをスイッチ代わりに使うことに疑問を持ちつつもコンセント付きスイッチがないた め、仕⽅なくブレーカーを使われていたんですね。 はい。ものによっては、ブレーカーのレバーがガタガタになるものもあったようで耐久性にも心 配があったようです。数年で新品と交換していたとのことでした。こんな状況でしたので、弊社 のコンセント付き動⼒安全スイッチのご紹介をするとその耐久性の違いからすぐにご採用を決 めていただけました。そして、まだ、結果は出ていないものの、⻑期間使用できて、交換頻度 は少なくなるためにメンテ工数の削減ができそうだとの嬉しいご感想を頂きました。 安全面の心配がなくなった上に交換頻度が少なることで、メンテ⼯数を削減できたとい うことなんですね。 15 20221121
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コンセント付き動⼒安全スイッチの導⼊事例② 導⼊事例② ⼆つ目の事例は、電気設備機器メーカー様です。こちらは自社の新⼯場を建設するというこ とで、⼯務担当の⽅が非常に忙しくされていて、以前は自ら部品を集めてコンセント付きのブ レーカー設備を作製していたのですが今回は部品の発注から作製するまでの工数も割けな いし、そもそも個別部品で構成するとスペース的にも⼊りきらないとのことで、弊社のコンセン ト付き動⼒安全スイッチを複数個同時にご採用いただきました。その結果、コスト面でも、⼯ 数面でも非常に助かったとのお声を頂きました。 先ほどは、安全性と耐久性で喜ばれたお話でしたが、最初から一体化されていること で、作成工数削減と省スペース化のメリットがあったと言うことですね。 16 20221121
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ポイントのまとめ では、ここで本ハンドブックのまとめをお願いします。 はい、まず初めに「ブレーカーをスイッチ代わりに使うから壊れやすい」ということ。 2 つ目に「操作頻度の⾼い箇所はディコネクトスイッチが最適」ということ。 3 つ目に、「コンセント付き動⼒安全スイッチ」は性能面からも導⼊事例からも、安全性・耐 久性・⼯数削減を実現できる、ということ。 を解説しました。 今回のお話でスイッチ代わりに使ってしまっているブレーカーをコンセント付きのスイッチに 置き換えることで、どんな良いことがあるのか、ということを理解することができました。 17 20221121
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クラウスアンドナイマー社 コンセント付き動⼒安全スイッチのご紹介① 「コンセント付き動⼒安全スイッチ」のスペック表 次に、弊社で「コンセント付き動⼒安全スイッチ」のラインアップ紹介をさせてください。上の表 がスペック表になります。詳しくは弊社カタログ資料でご確認いただきたいのですが、①ケース は屋内仕様と屋外防水仕様の 2 種類があります。②コンセント仕様は、2 極+接地、また は、3 極+接地、③定格電流は 20A または 30A、④モーター容量としては AC200V で 4.5kW までと、7.5kW までをラインアップしています。 はい、これなら色々な用途に合わせて使い分けができそうですね。 はい。今後もお客様のご要望に応じてラインアップを増やしていけたらと考えていますので、気 軽にご相談いただければと思います。 18 20221121
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クラウスアンドナイマー社 コンセント付き動⼒安全スイッチのご紹介② よくあるご質問 それでは、最後によくあるご質問に⼊ります。製品リリースして間もないとのことですが、よくける ご質問があるそうですね。それらのご質問とご回答を紹介してらえますか。 はい。では２つほどのよくあるご質問をご紹介します。 先ず 1 つ目のご質問です。「機械的な堅牢さについてはどうですか︖」という質問です。 こちらについては、想定している使用場所は⼯場ですので、ものを動かして、場合によっては 何かとぶつかることが考えられます。ですので、国内の一般的な設備屋さんや電気⼯事屋さ んが使用しているものの中から、堅牢なボックス、コンセントから選定しました。スイッチ部分 も工業用樹脂で耐久性のある材料によってできていますので、こちらも粘りのある欠けにくい 材料です。具体的に数値でどのくらいと回答するのは非常に難しいのですが、早速、ご導⼊ いただきましたお客様からは、以前使用していたケースは、もろくて割れることがあったが、今回 の製品は強そうだとのご感想を頂いています。 次に 2 つ目のご質問です。「スイッチなのでトリップしないのでは︖」という質問です。 おそらく、こちらの質問は、ブレーカーからスイッチに変えるとブレーカーの持つ役割である保護 機能が無くなって困るというものだと思います。ご指摘の通り、スイッチは、トリップしませんの で、回路保護はできません。こちらについては、途中で、解説させていただきましたが、ブレー カーはブレーカー、スイッチはスイッチとして分けて考えていただく、必要があると思います。 つまり、ブレーカーはブレーカーで設けてもらって、ブレーカーの 2 次側にコンセント付きスイッチ を置くという構成にすることが適切だと考えています。 19 20221121
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まとめ 本ハンドブックでは電源回り、特に、ブレーカーをスイッチ代わりに使うことによる お悩みや心配事に対してスイッチを使用することで解決できるのではないかという ことをご提案いたしました。日本ではブレーカー文化のようなものあり、スイッチと使 用する場合にもブレーカーを用いることがよくあります。もちろん、適切な保証範 囲内でブレーカーをスイッチ代わりにご使用することは問題ありませんが、スイッチと して使う場合にはスイッチを使用した⽅が安全性や耐久性のメリットが得られます。 海外では、ブレーカーをスイッチ代わりに使用することは非常に稀です。むしろその ような使い⽅をすると、必ず「危険だ︕」と指摘を受けることになります。従いまし て、世界標準に合わせて、ブレーカーとスイッチの機能を分けてお使いいただくこと が、安全性を考える上でも重要なことだと思われます。 クラウスアンドナイマー株式会社 東京本社 〒105-0013 東京都港区浜松町 1-11-6 吉和田ビル 5F TEL (03)3436-6151 FAX (03) 3436-6325 大阪営業所 〒541-0054 大阪府大阪市中央区南本町 2-4-6 インターワンプレイス本町 405 TEL (06)4705-8281 FAX (06)4705-8299 E メール sales-jp@krausnaimer.com Web サイト https://www.krausnaimer.com/jp_ja 20 20221121