ビルの電灯タイマー回路で、電磁接触器（マグネット）の不具合が出ました。竣工は2001年、分電盤の中で20年以上動いていた三菱の S-F20DP。接点の開閉回数が寿命に達して、制御不能になっていました。
既設の電灯盤
既設マグネット
撤去したマグネット
更新部材は三菱の S-T21 です。同じ三菱の後継品を選んだのですが、調べてみると そのまま置き換えられない部分が3つありました。今日はその記録です。
新設のマグネット S-T21
S-T21 22台を更新
電磁接触器の動作原理
電磁接触器は、内部に固定鉄心・可動鉄心・コイル・ばね・主接点を持っています。コイルに電圧をかけると固定鉄心が電磁石になり、可動鉄心を引き寄せます。可動鉄心は主接点と機械的に連結されているので、可動鉄心が下がると主接点が同時に閉じる仕組みです。
動作原理図（OFF/ON状態の比較
開放状態（コイル無通電）では、コイルに電圧なし → 磁力なし。ばねの力で可動鉄心が押し上げられているため、主接点は開放されており、負荷に電流が流れません。
投入状態（コイル通電）では、コイルに電圧をかけると固定鉄心が電磁石化し、可動鉄心が引き寄せられます（ばねの反力に打ち勝つ）。主接点が閉合し、負荷に電流が流れます。
電圧を切ると磁力が消え、ばねの反力で可動鉄心が押し戻されて主接点が開きます。電灯の点灯・消灯のたびに、この機械動作と接点の開閉を繰り返しています。
なぜマグネットが壊れるのか
寿命には2種類あります。三菱の MS-T シリーズ技術資料集に明確な数字が出ています。
- 機械的耐久性：1000万回（S-T21、操作回路電圧240V/60Hz、開閉頻度14400回/時、無通電条件）
- 電気的耐久性：AC-3級（モーター負荷）で200万回（S-T21、220V/20A、開閉頻度1800回/時、力率0.35）
電灯回路では、白熱灯で定格の10〜15倍、HID灯（水銀灯・メタハラ）で5〜25倍の突入電流が流れます。これはモーターのAC-3級より厳しい条件で、AC-5a・AC-5b（ランプ負荷）として別途定格を確認するのが本来の手順です。今回の物件は20年以上もったので、むしろ長持ちした方でした。
落とし穴1：S-F20DPは生産終了。後継は2段階で切り替わっている
三菱の S/SL(D)-F形 分電盤用電磁接触器は、2009年に生産終了告知が出ています。代替の流れは「S-F20DP（2極・旧品）→ S-N20（中間後継）→ S-T21（現行）」です。
2016年6月生産分から S-N → S-T へ切り替わりました。古い盤の図面に S-F や S-N の型式が書いてあっても、現在発注すると S-T が来ます。発注時に型式の世代を意識しておかないと、納品物を見たときに「型式が違うじゃないか」と現場が混乱します。
落とし穴2：2極ラインナップが消えた。S-T21は3極で外形も大きい
ここが今回いちばんの注意点です。S-F20DPは2極ですが、S-T21は3極しかありません。
電灯回路は単相2線（L・N）で動くので、本来なら2極で足ります。しかし現行品の分電盤用マグネットは、ほぼ全メーカーが3極を主流にしています。
| メーカー | 該当シリーズ | 2極ラインナップ |
|---|---|---|
| 三菱電機 | S-T シリーズ | なし |
| 富士電機 | 新SC・NEO SC、SC-NEXT | ほぼなし |
| 日立産機 | HiMC シリーズ | 限定的 |
極数が増えると外形寸法も大きくなります。S-F20DP の頃は2極ぶんの幅で収まっていたところに、3極のS-T21は1極ぶん幅が広い。古い盤は限られたスペースで設計されているので、隣の機器との干渉や配線スペースに影響します。事前に盤内の納まりを実測してから発注しないと、現場で「入らない」となります。
落とし穴3：コイル電圧。これを間違えるとコイルが焼ける
電磁接触器の型式末尾でいちばん重要なのがコイル電圧です。S-T21 には以下のバリエーションがあります。
- S-T21 AC100V
- S-T21 AC200V
- SD-T21 DC24V
外観はほぼ同じで、型式の末尾だけ違います。
今回の現場は制御電源 AC100V でしたので S-T21 AC100V を選定しました。もしAC200Vのコイルを発注してAC100Vを印加すると吸引力不足で動作不良になります。逆にAC100VコイルにAC200Vをかけるとコイルが焼損します。発注前に必ず制御電源を実測で確認します。
旧品 S-F20DP も同じく AC100V/AC200V のラインナップがあるので、撤去する前に銘板で読み取っておくのが確実です。盤の図面に「100V」と書いてあっても、実際は別系統からの200V制御だったケースを過去に何度か経験しています。
制御回路の構成。EEU-SM2 + マグネット + 分岐ブレーカー
今回の電灯回路の構成は、分岐ブレーカー（電灯主回路の保護）＋電磁接触器 S-T21（点灯・消灯のスイッチング）＋自動点滅タイマー 河村電器 EEU-SM2（時刻制御・自動点滅器の機能を内蔵）です。
単線結線図
EEU-SM2
EEU-SM2 はソーラータイマー方式で、自動点滅器（EEスイッチ）の機能を内蔵しています。今回は自動点滅タイマーの機能（タイマー側）を使用する設定です。スナップスイッチで EEスイッチ側 / タイマー側 / 切 を切り替えられます。
EEU-SM2の主な仕様（取扱説明書より）
- 操作電源：AC100〜200V 50/60Hz
- 出力：有電圧出力、出力電流3A（合計1A）
- 方式：水晶振動子・24時間プログラム
- ON/OFF切替：12回/日まで設定可能
- 最小設定単位：1分／時計精度：月差±15秒（25℃）
- 電池寿命：10年
- 取付：協約型・無溶接化対応・DINレール共用
- 寸法：W74.5×H99.6×D78mm、重量195g
マグネット投入容量の制約と複数台接続
特に注意したいのがマグネット投入容量です。1台のEEU-SM2に接続できるマグネットは、コイルの合計投入容量250VA以下。例として三菱 S-F20DP（AC100V）なら5台まで、SK45なら2台まで、SK95（AC100V）なら1台までと取説に明記されています。
今回は S-T21 を複数台接続する系統です。S-T21 のコイル仕様（メーカー公式値）はこうなっています。
- 投入容量：75VA（突入時、AC200Vコイルに220V印加・60Hzでの値）
- 保持容量：6VA
- 消費電力：2.4W
つまり、EEU-SM2 1台あたり接続できる S-T21 の数は 250VA ÷ 75VA ＝ 3台までになります。今回も実測でこの範囲に収まっているか確認しました。台数が4台以上必要な系統では、補助リレーを噛ませて分散させるか、EEU-SM2 を複数台に分けるかの設計判断が必要になります。
スイッチを使わない場合は端子 S1-S2 を短絡、スイッチのみで動かす場合は S2-P3（または P6）を短絡する仕様です。配線時に短絡し忘れて「スイッチを入れても点かない」となるパターンが多いので注意しています。
動作の流れ
竣工図にあった点滅方式結線図のうち、今回の物件で使ったのは「タイマーにて点灯・消灯」の方式です（自動点滅タイマーのタイマー機能を使用）。
設定時刻になると EEU-SM2 のタイマー出力が ON になりマグネットコイルに通電、主接点が閉じて電灯が点灯します。設定時刻になるとタイマーがコイル電源を切り、消灯します。深夜消灯型の街路灯・共用灯でよく使う方式です。
まとめ。20年動いた部品を更新するときに必ず確認すること
- 旧品の型式・コイル電圧を銘板で実測確認してから発注する
- 後継品で極数が増えると外形寸法も大きくなり、盤内の納まりに影響する
- コイル電圧の発注ミスは焼損事故につながる。図面と実測の両方をチェック
電気工事は「同じものを付け替えるだけ」の作業に見えても、20年経つと部品のラインナップが変わっています。同じ三菱でも S-F → S-N → S-T と2回切り替わっています。古い盤の改修は、毎回新品扱いで仕様確認するのが結局いちばん早いです。
マグネット更新完了。このあと整線して終了
エル・エル・イー電気では、こうしたキュービクル・分電盤の改修工事を継続的に受けています。20年・30年経った設備の更新時期が来ている物件があれば、お気軽にご相談ください。
エル・エル・イー電気株式会社