特    集ãÎä位置Â変ąÿàºäÝ締付Ç状態Â見¾àº~

 （b）  JISÞ異àāŕłŔäıŔĘ管理Â必要ݸāg  （c）  電線番号ä表示ĪŎsĿ脱落止÷Â必要ݸāg

.   ねじのゆるみに対する比較

 ãÎĈ締÷付ÇāÞÃh締付ÇıŔĘÞãÎá掛Áā力 å次ä関係}概略ä配分~Ý表Ñāg

 締付ÇıŔĘ}100 %~= ãÎ張力}10 %~+ãÎ面ä摩 擦}40 %~+ 座面ä摩擦}50 %~

 ÉÉÝhãÎ張力å被締付Ç材ä圧縮力}反発~ÞÚĀ 合ºh2Á所ä摩擦åãÎÂüāôàºþ¼固定Ïā力Þ àāg

 àÀh座面ÞåhãÎ頭Â被締付Ç材Þ接Ïā面Ĉº¼g  初期äãÎ張力Âh低下ÏāÉÞĈ‡üāõˆÞº¼g üāõá対Ïā最善策åh初期締付Ç力Ĉ高Å設定Íh適 切à締付Ç管理ä下áh設定ËĂÕ高º締付Ç力Ĉ与¾ā ÉÞݸāgãÎüāõä要因Ĉ

表 2

áôÞ÷āg  端子台Ĉ想定ÍÕ場合h‡ijĬıÂ回転ÍàºÝ生Îā üāõˆåh初期締付Ç力Ĉ高Å設定ÍÜ対策ÝÃāg  ‡ijĬıÂ回転ÍÜ生Îāüāõˆä分類Ýh‡軸回Ā ä回転ä繰返͈h‡軸直角方向ä外力繰返͈áÚºÜåh 被締付Ç材ݸā電線Â外部Áÿ引ÁĂā張力h回転方向 }ãÎĈ戻Ï方向~ä力á相当Ïāg

 従来äãÎ端子åh電線Ĉ圧着ÍÕ丸型端子ĈhãÎÝ 直接締÷込öÕ÷電線áÁÁā張力h回転力Â直接ãÎá 伝ąĀüāõä要因Þàāg構造設計Ý電線Ĉ固定Ïāþ

¼á配慮ÏāÂh部品自体áå構造的àüāõä要因Â存 在Ïāg

 一方h押締端子åh 章ä構造Ý見ÕÞÀĀhãÎÞ電 線Â直接接触Íàºg接触導体Ĉ介ÍÜ力ĈÁÇāhôÕ å押¾金具Ĉ介ÍÜ電線Ĉ押˾āÕ÷h電線áÁÁā外 力åhãÎüāõá対ÍÜ影響Â小˺ÉÞÂ分Áāg  振動h衝撃áÚºÜå共通Ïā問題ݸāÂh押締端子 åĘŒŜŀ構造体Âæã性Ĉ持×hãÎĈ押˾込öÕ÷h ãÎ摩擦Ĉ保持Ïāg一方h従来ä端子台Ýåæã座金 åhüāõ止÷á効果ÂàºÞºąĂāgæã座金ä効用 åhüāĉÖ後áhijĬıä空回ĀĈ防ÄhijĬıú座金 ä脱落j紛失Ĉ防止ÏāÉÞá¸āg

 以上ÁÿhãÎüāõáÚºÜåh従来äãÎ端子á比 ïh押締端子äñ¼ÂþÅ研究ËĂh構造j機構ÞÍÜ対 策Â施ËĂܺāgôÕh構造Ĉ見āÞh押締端子åhã Î座面ä摩擦Ĉ利用Íܺàºg座面摩擦Ĉ利用ÑÐhã Î摩擦ÞhãÎ張力 = 材料ä反発力 +ĘŒŜŀ構造äæ ã性hä分担Ĉ増úÏ設計ÞàÙܺāg

 評価試験項目と評価対象の選択

 日本国内Ýåh端子台á関Ïā規格ÞÍÜJIS C 2811

‡工業用端子台ˆ}1995~¸Āh形式検査ÞÍÜh次ä 13 項目ä試験Ĉ決÷ܺāg

  ‡①構造 ②温度上昇 ③絶縁抵抗 ④商用周波耐電圧

⑤čŜĺŔĢ耐電圧 ⑥短時間耐電流 ⑦ĻsıĞčĘ Ŕ ⑧電圧降下 ⑨強度 ⑩耐振動性 ⑪耐衝撃性 ⑫ 耐寒及é耐熱性 ⑬耐湿性ˆ

 ÉĂá対応Ïā国際規格å次ä二Úݸāg

表  規格と評価試験の対応

試験項目 JIS規格

 

C 2811

60999 60512-2 60068-2-2 60512-2 60999 60512-10-4 60999 60512-10-4 60999 60068-2-6 耐振動

温度上昇 ヒートサイクル

電圧降下（接触抵抗）

締付け強度

引張強度

IEC規格

表  押締端子の試験サンプル

0.5〜0.8 0.5〜0.8 0.5〜0.8 0.5〜0.8 0.4〜0.7 0.4〜0.7 0.6〜0.8 端子規定トルク（Nm）

0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.4 0.4 JIS規定トルク（Nm）

IM153 電源モジュール

プロフィーバス ターミネータ ESM-ITP80

S7-300フロントコネクタ 20Pin S7-300フロントコネクタ 40Pin S7-400フロントコネクタ 48Pin

サンプル装置名称 1

2 3 4 5 6 7 No.

FRONT 2,5-H/SA5 FRONT 2,5-V/SA5 LMT5.08/180 Type 13

6ES7 392-1AJ00-0AA0 6ES7 392-1AM00-0AA0 6ES7 492-1AL00-0AA0

端子形式

5 8 5 6 20 40 48 極数

M2.5 M2.5 M2.5 M3.0 M3.0 M2.5 M2.5 ねじサイズ

図  トルクドライバ

富士時報 6OL.O 「GENESEED system」高信頼配線技術の検証

特

  

集

（1）  IEC60947^-1}1988~k低電圧開閉装置Àþé制御装置

-第 1 部k一般規則

（2）  IEC60947^-7^-1}1989~k低電圧開閉装置Àþé制御装 置^-第 7^-1 部k補助機器^-銅線用端子台

 ÍÁÍhIEC 規格制定以前ä製品h製品形体}端子台j ĜĶĘĨ~ä違ºhôÕh試験項目á応ÎÜh端子Ŋs Ĕså各社ËôÌôà規格Ĉ採用Íܺāg試験á関Ïā 規格ä対応表Ĉ

表 3

á示Ïg

 富士電機Ýåh前項Ý比較ÍÕ端子台ä確認評価ÞÍÜh 6 項目ä試験項目Ĉ決÷h4 社 7 種ä押締端子á対ÍÜ試 験Ĉ実施ÍÕg試験対象ÞÍÕ押締端子ĞŜŀŔ7 種ä形 式Þ仕様Ĉ

表 4

á示Ïg押締端子åh規定ıŔĘĈJISþ Ā大ÃÅ設定ÍܺāÉÞÂ分Áāg

図 3

á規定ıŔĘÝ ãÎ締÷ÏāıŔĘIJŒčĹĈ示Ïg

 評価試験の結果

 試験結果Ĉ

表 5

á示Ïg

 結果Ĉ総括ÏāÞh押締端子á適合Ïā電線ä径á応Î ÜJIS C 2811á従ÙÕ条件ÝåhÏïÜä試験項目Ý判 定å‡合格ˆÝ¸ÙÕg引張試験Ý限界Ĉ試ÍÕÞÉăh 押締端子Â外ĂÐá線材Â切ĂÕg

 温度上昇á関ÍÜåh基準Ĉ満ÕÍÕøää上昇値Â大 ÃÁÙÕøäø¸āg構造Áÿ見Üh金属部分ä形状Â小

ËÅh樹脂ŋsŔIJá包ôĂܺāÕ÷h放熱面Ý不利Ö Þ考¾āg大電流Ĉ流Ï用途áå注意Ĉ要Ïāg

 あとがき

 富士電機Ýåh構造j素材ä調査h評価試験Ĉ通ÎÜh 押締端子ä特性Ĉ評価Íh十分á水処理ŀŒŜıá適用可 能ݸāÉÞĈ確認ÍÕgôÕhıŔĘ管理h適ÍÕ道具 ä使用Â重要ݸāÉÞĈ認識Íh作業基準Ĉ作成Íh製 造現場Ýä品質向上Ĉ図Ùܺāg

 現在hGENESEED  systemÝå盤内部ä配線á押締端 子Ĉ採用ÍܺāÂh今回ä検証Ĉ基áh今後Ëÿàāĩ ďŜĞčġŜęĈ要望ÏāŀŒŜıáÚºÜåh外部Þä 接続部分áø押締端子ä採用Ĉ拡大ÍܺÅ所存ݸāg

参考文献

（1） 

 山本晃iãÎ締結ä原理Þ設計i養賢堂i1995.

（2） 

 山本晃iãÎäüāõ機構áÚºÜ 日本機械学会論文集 C. vol.81, no.716, 1978, p.617

^-

622.

（3） 

 佐瀬直樹ñÁiãÎ締結体äüāõ機構ä解析Þüāõ 試験法ä開発i日本機械学会論文集 C.  vol.62,  no.596,  1996,  p.1527

^-

1532.

（4） 

 林雅彦i最近äüāõ止÷ijĬıÞ適用äņčŜıi機械 設計ivol.50, no.1, 2006, p.46

^-

49.

表  試験結果

温度上昇分 45 ℃以下

判定基準

合格：サンプルNo.1と4が最大で42 ℃，

   他は34 ℃以下。

7品種7端子の平均温度上昇は35.57 ℃ 結 果

温度上昇 試験項目

試験電流を流し，温度一定となる ときの中央極の電線接続部に近い 部分の温度上昇値を測定する。

方 法

試験電流：サンプルNo.6は 7 A，

     その他は 16 A 条 件

共通条件，使用電線径：サンプルNo.6は0.5 mm²，その他は1.25 mm² 電圧降下

ヒート サイクル

耐振動性 引張強度 締付け   強度

試験電流を規定条件にて断続通電 し，導電金具の電線接続部に近い 部分の温度上昇値を測定する。

試験電流を規定条件にて通電し，

導電金具の電線接続部に近い部分 の電圧値を測定する。

合格：温度差の順に，No.2が6.7 ℃，No.1，

   3が5.1 ℃，No.4が4.9 ℃ 7品種38端子の平均温度は，25サイクル後 73.74 ℃，125サイクル後76.30 ℃，その 差2.56 ℃

合格：サンプルNo.6が最大で，

①試験前電圧降下は，2.02 mV

②試験前後の増加割合は，2.97 % 7品種34端子の平均電圧降下は試験前 1.236 mV，試験後1.2378 mV，その差は 0.001 mV

規定条件にてねじ締め，緩めた後 に各部の変形，破損などを確認す る。

試験電流：サンプルNo.6は 11 A，

     その他は 30 A  通電/通電休止時間：45分/45分

試験電流：サンプルNo.6は 0.7 A，

     その他は 1.6 A

締付けトルク：No.5，6が0.4 Nm，

       No.7が0.6 Nm，

       他は0.8 Nm

125回後の温度上昇値 が25回後の温度上昇値 に対して+8 ℃以下

①試験前の電圧降下  3.2 mV以下

②試験後の電圧降下が，

 試験前に対して150 %  以下

各部の変形，破損なき こと

各部の変形，破損なき こと

合格：変形破損なし

合格：変形破損なし

合格：変形破損なし 端子台に接続した電線に引張力を

加え，各部の変形，破損などを確 認する。

各部の変形，破損なき こと，およびねじのゆる みなきこと

締付けトルク：No.5，6が0.4 Nm，

       No.7が0.6 Nm，

       他は0.5 Nm 引張力50 Nを

①電線の挿入方向と逆方向，

②機構的に弱い方向にかける。

 引張力が規定値に達した後1分間  保持する。

端子台を加振し，ねじのゆるみ，

絶縁体の破損の有無を確認する。

締付けトルク：No.5，6が0.4Nm，

       No.7が0.6Nm，

       他は0.5 Nm 振動：周波数10〜55 Hz，

振幅1.5 mm，掃引時間1分/往復，

3軸方向，各2時間

端子台の反対側電線は振動による 張力が加わらないよう固定する。

富士時報 6OL.O

特

  

集

「GENESEED system」水の安全・安心をサポートする 水質計測システム 

田中 良春^{}ÕàÁeþÍåā~} 横山 勝治}þÉúôeÍý¼Î~ 金川 直樹^{}ÁãÁąeàÀÃ~}

田中 良春

上下水道áÀÇā水質計ä研究開 発á従事g現在h富士電機ĠĢį ʼnģ株式会社環境ĠĢįʼn本部開 発室担当部長g博士}薬学~g日 本水環境学会会員h電気学会会員g

横山 勝治

水質計ä研究開発á従事g現在h 富士電機ċIJĹŜĢıįĘķŖ ġs株式会社生産技術ĤŜĨs機 器技術研究所主席研究員g精密工 学会会員g

金川 直樹

上下水道áÀÇā電気j計装設備 ä設計j開発á従事g現在h富士 電機ĠĢįʼnģ株式会社水処理統 括部 GENESEED 技術部g環境Ġ Ģįʼn計測制御学会会員g

 まえがき

 世界保健機関}WHOkWorld  Health  Organization~Ý åh2004 年度á飲料水水質ĕčIJŒčŜĈ改定}第 3 版~

Íh水質安全計画}WSPskWater  Safety  Plans~ä考¾ 方Ĉ加¾h食 品äHACCP}Hazard    Analysis    Critical  Control    Pointh危害分析j重要管理点~ĠĢįʼnä衛生 管理手法ä考¾方Ĉ取Ā入ĂÕ水源Áÿ給水ôÝä浄水ŀ ŖĤĢ管理Ĉ推奨Íܺā

（1）

gąÂ国ÝøWHOäĕčIJŒ čŜ改定Ĉ踏ô¾Õ水質基準ä改定Â2004 年度á行ąĂh 水道水源ú浄水処理方法á応ÎÕ効率的à水質管理Â望ô Ăܺā

（2）

g

 ąÂ国ä水道åh7 割以上Â河川h湖沼hĩʼnĈ水源Þ Íܺā

（3）

g特á国土ä狭ºąÂ国áÀºÜåh河川ä上流 域Áÿ下流域ôÝ水Â繰Ā返Í循環利用ËĂā場合Â多ºg  水道水質ä安全j安心Ĉ確保ÏāÕ÷áå下記ä水質ä 監視Þ管理Â重要Þ考¾āg

（1）  水源ú水道取水点Ýå有害化学物質ú油類hÁé臭物 質2^-MIB}ŊĪŔčĦŅŔĶēsŔ~úġĐēĢň Ŝ€h消毒副生成物ä原因物質ÞàāľňŜàß有機物 ä監視

（2）  凝集沈殿jă過ŀŖĤĢÝå適切à凝集剤ä注入管理 úhă過池ä濁度Ĉ指標ÞÍÕ日常的à運転管理áþā ĘœŀıĢņœġďʼnàßä耐塩素性病原虫汚染œĢĘ ä監視

（3）  給配水äŀŖĤĢáÀºÜå消毒副生成物ä監視áþ ā塩素注入率ä制御

 富士電機åh上記ä視点Áÿh重要度Â高Åh特長¸ā 水質計ĈÉĂôÝ鋭意開発j販売ÍÜÃÕg

図 1

á一般的 à浄水処理ŀŖĤĢäľŖsÞhÓĂá対応Ïā富士電機 独自ä水質計äŒčŜċĬŀĈ示Ïg

 安全j安心j安定Ĉ目指χGENESEEDˆä思想á基 ÛÅÉĂÿ製品äŒčŜċĬŀĈŀŖĤĢ順á紹介Íh特 á2006 年 10 月á発売ÍÕ新型水質安全ŋĴĨh2007 年 3 月á発売予定ä新型ıœĸŖŊĨŜ計Ĉ中心á紹介Ïāg

 水源・取水水質監視

.   油膜センサ

 河川ä水質事故ä¼×h油類áþā水質汚染事故å6 割 以上Ĉ占÷ā

（4）

g

 油膜ĤŜĞåh沈砂池ú着水井ä入口付近á設置Íh水 面Ĉ浮遊ÍÜ流入ÍÜÅā油類Ĉ油膜ÞÍÜ検知Ïā装置 ݸāg外観Ĉ

図 2

á示Ïg

 測定原理å富士電機Â独自á開発ÍՇ偏光解析法

（5）

ˆĈ 用ºh高感度ÁÚ安定à監視Â可能ݸāg主à特長ÞÍ Ü以下ä5 点¸āg

（1）  ľŖsıáþĀ水面á浮上設置ÝÃāÕ÷h監視ÍÕ ºņčŜıá直接設置ÝÃ迅速à検知Â可能

（2）  最短 10 秒Ýä目視Ĉ上回ā感度Ý検出Â可能

水源 g河川水 g湖沼ダム水 g井戸水，湧水

油膜センサ 水質安全モニタ

クリプトスポリジウムモニタ（開発中）

凝集センサ

浄水場外 g場外設備 g需要家 浄水場内

薬品 混和池

フロック

形成池 沈殿池 ろ過池 配水池

高感度濁度計シリーズ

トリハロメタン計

図１ 一般的な浄水処理プロセスのフローと水質計

富士時報 6OL.O 「GENESEED system」水の安全・安心をサポートする水質計測システム 

特

  

集

（3）  偏光解析法ä採用áþĀh木ä葉àß油以外ä浮遊物 áþā誤検知Â少àº

（4）  ľŖsıáþā浮上設置Þ偏光比ä測定áþĀh波立

×ä影響Ĉ受Çàº測定Â可能

（5）  非接触光学系äÕ÷h汚Ăä影響Â少àÅhŊŜįij ŜĢÂ容易

.   水質安全モニタ（MKⅡ

（6）

）

 環境中á排出ËĂā可能性ä¸ā化学物質å多種類á及 éhÓĂÔĂĈ個別á測定h監視ÏāÉÞå技術的áø経 済的áøÃą÷Ü難ͺgÓÉÝ化学物質Ĉ生物îä毒性 作用ÞÍÜ総括的á検知ÏāĹčēċĬĤč法}生物学的 監視法~Â水質ä安全性確認áå有効Þ考¾Õg

 水質安全ŋĴĨå有害化学物質á対ÍÜ鋭敏à反応Ĉ示 Ï硝化細菌Ĉ利用ÍÕĹčēċĬĤčĠĢįʼnݸĀh硝 化菌ä呼吸活性Ĉ常時ŋĴĨœŜęÍh急性毒性物質混入 ä有無Ĉ検出Ïā装置ݸāg水質安全ŋĴĨå化学物質 ä量Ĉ測定ÏāøäÝåàÅh毒性作用量}呼吸活性ä低 下~Áÿ毒性物質ä有無Ĉ判定h出力Ïā点Â一般的à水 質計器Þ異àāg

 一般áĹčēĤŜĞåh使用Ïā生物材料ä長期安定性 Ĉ保ÚÕ÷áh至適 pH 条件h至適温度条件áÜ使用Ïāg

ÍÁÍàÂÿh原水水質áþÙÜåh水質安全ŋĴĨä検 出部ݸā微生物膜内ä硝化菌ä活性ú菌数Âh水中á含 ôĂā微量栄養成分áþÙÜ変動Íh毒物検知感度Â変動 Ïā場合¸āÉÞÂ分ÁÙÜÃÕg

 

図 3

á温度Ĉ変化ËÑÕÞÃäĤŜĞ部á固定化ËĂÜ ºā硝化菌ä酸素消費率Þh0.3 %ċĤıŜ溶液}ĠċŜ 0.05 mg/L 注入時ä阻害率á相当~Ĉ与¾ÕÞÃäĹčē ĤŜĞä呼吸阻害率Þä関係Ĉ示Ïg

 従来h水質安全ŋĴĨä運転条件ÞÍܺÕ至適温度条 件}30 ℃~一定Ýåh酸素消費量率å見ÁÇ上 100 %}溶 存酸素電極出力 0 mV~Ý飽和ÍܺāÂh実際ä硝化菌 ä活性åËÿá上昇Íܺā場合ø¸āÞ考¾ÿĂāg一 方h温度 15 ℃付近以下ä低温領域Ýåh酸素消費率Â低 下Íh同時á呼吸阻害率Â上昇傾向Ĉ示ÍܺāÉÞÁÿh 温度Ĉ下ÈāÉÞáþĀ硝化菌ä活性Ĉ抑制Íh毒物検知 感度Ĉ高÷ÿĂāÉÞÂ分Áāg

 ÓÉÝhþĀ安定ÍÕ毒物検知感度Ĉ確保ÏāÉÞĈ目 的ÞÍh温度変動制御áþÙÜ微生物活性度Ĉ一定範囲á ĜŜıŖsŔÏā方法Ĉ採用ÍhËÿáŊŜįijŜĢ性Ĉ 向上ËÑāľŔŋİŔĪĐŜġĈ行ÙÕg

.   活性度コントロールのフィールドでの性能確認

 微生物活性度制御ĠĢįʼnĈ搭載ÍÕ水質安全ŋĴĨ }MKⅡ~ä性能確認Ĉh財団法人水道技術研究ĤŜĨs ä実施ÍÕ環境影響低減化浄水技術開発研究}e^-Water

（6）

~ }2004 年 1 月v2005 年 3 月~ä持込õ研究áÜ実施ÍÕg

結果Ĉ

図 4

á示Ïg本実験Ýå0.1v0.3 %äċĤıŜ水 溶液Ĉ模擬毒物ÞÍÜ使用ÍÕg

 図中h水質異常警報ŕłŔåh微生物ä呼吸阻害率ÂÍ Ãº値}10 %~以上áàÙÕÞÃá毒物ä混入¸ÙÕÞ 判断Ïā呼吸阻害率äŕłŔĈ示Ïg実験期間中å常á毒 物検知ŕłŔ以上ä毒物検知感度Ĉ安定的á維持Íܺā ÉÞÂ確認ÝÃÕg

 水質安全ŋĴĨMKⅡä外観Ĉ

図 5

áh水質安全ŋĴĨ MKⅡÞ従来器ä比較Ĉ

表１

á示Ïg

.   クリプトスポリジウムモニタの開発

（7）

 水道事業体ÝåĘœŀıĢņœġďʼnàßä耐塩素性病 原虫ä検査Â行ąĂܺāÂhÓä検査å大量ä試料水

図  油膜センサの外観

酸素消費率（％） 呼吸阻害率（％）

温度（℃）

20 15 10 5

0 25 30 35

60

40

20

0 80 100 120

酸素消費率

呼吸阻害率

図  温度と酸素消費率と呼吸阻害率の関係

呼吸阻害率（％）

日付 8/3 7/3 6/2 5/2 4/1 3/1

1/30 9/3 10/4 11/4 12/5 1/5 2/5 3/8 60

40

20

0 80 100

水質異常警報レベル 0.1 ％アセトン 0.2 ％アセトン 0.3 ％アセトン

図  水質安全モニタ（MKⅡ）のフィールド実験結果

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