【第二種電気工事士】フロートスイッチ・フロートレススイッチとは？仕組みや違いをわかりやすく解説！

1. フロートスイッチとは？

フロートスイッチとは、浮き（フロート）の上下動を利用して、水位を検知するスイッチです。

水槽などに設置し、水位が一定の高さになるとスイッチが動作する仕組みになっています。

フロートスイッチの仕組み

フロートスイッチは、一般的に次のような流れで動作します。

1. 水位が上昇または下降する。

2. 水面に浮かんでいるフロートが上下に動く。

3. フロートの動きによってスイッチの接点が切り替わる。

4. 接点の信号を利用して、ポンプなどの機器を運転・停止させる。

例えば、排水槽の水位が上昇したときにポンプを運転し、水位が下がったらポンプを停止する、といった制御が可能です。

フロートスイッチの主な使用例

• 受水槽の給水ポンプ制御

• 排水槽の排水ポンプ制御

• 水槽の水位検知

• 水位の異常上昇を知らせる警報装置

ただし、実際のポンプ制御では、フロートスイッチの接点容量に応じて、電磁接触器やリレーなどを介してポンプを制御する場合があります。

2. フロートレススイッチとは？

フロートレススイッチとは、電極を利用して液体の水位を検知する制御機器です。

フロートスイッチのように浮きの動きを利用するのではなく、液体が電極に接触したときの電気的な変化を利用して水位を検知します。

一般的には、電極とフロートレススイッチ用の制御器を組み合わせて使用します。

フロートレススイッチの仕組み

一般的な電極式フロートレススイッチでは、次のように動作します。

1. 水槽内に水位検知用の電極を設置する。

2. 水位が上昇し、水が電極に接触する。

3. 水を通じた電気的な変化を制御器が検知する。

4. 制御器がリレーなどを動作させ、ポンプの運転・停止を制御する。

この方式は、液体の電気伝導性を利用しているため、導電性のある水などに適しています。

一方、油などの電気を通しにくい液体や、純水など導電率が非常に低い液体では、一般的な電極式の方式が適さない場合があります。

フロートレススイッチの主な使用例

• ビルや工場の受水槽・高架水槽

• 給水ポンプの自動運転

• 排水設備の水位制御

• 水槽の満水・減水警報

• 工場設備の液面制御

フロートレススイッチは、電極の配置や制御回路を組み合わせることで、水位に応じた自動制御を行えます。

3. フロートスイッチとフロートレススイッチの違い

2つの機器は、どちらも液体の水位を検知するために使用されますが、検知方法が異なります。

覚え方のポイントは、「フロートスイッチは浮き」、「フロートレススイッチは電極」です。

この違いを理解しておけば、それぞれの仕組みを整理しやすくなります。

4. フロートレススイッチによるポンプの自動運転

フロートレススイッチの代表的な使い方が、ポンプの自動運転です。

例えば、排水槽の水位を制御する場合、次のような動作を行います。

水位が上昇したとき

水位が上昇して上限側の電極に達すると、制御器が水位を検知し、ポンプを運転させます。

水位が下降したとき

ポンプによって水が排出され、水位が下限側の電極まで下がると、制御器がポンプを停止させます。

このように、上限と下限の2つの水位を利用することで、水位に応じた自動運転ができます。

ただし、実際の動作は制御器の形式や電極の配置、制御方式によって異なります。

また、給水制御では、排水制御とは反対に、水位が下がったときにポンプを運転し、水位が上がったときに停止させる構成もあります。

5. 第二種電気工事士の資格取得に向けた学習ポイント

第二種電気工事士の学習では、機器の名称だけでなく、役割や電気回路の仕組みを理解することが大切です。

フロートスイッチやフロートレススイッチについて学ぶ際は、次のポイントを押さえましょう。

ポイント① 水位を検知する機器である

どちらも、水槽などの液面の高さを検知するために使用されます。

ポイント② 検知方法が異なる

フロートスイッチは浮きの動き、フロートレススイッチは電極を利用した電気的な検知が基本です。

ポイント③ ポンプ制御に使用される

水位に応じてポンプを自動運転・停止させる用途があります。

ポイント④ 制御回路の役割も理解する

実際の設備では、リレーや電磁接触器などを組み合わせてポンプを制御する場合があります。

なお、これらの機器の詳細な構造や個別の制御方式が、第二種電気工事士試験で必ず出題されるわけではありません。

試験対策では、公式の試験範囲を確認しながら、電気回路・配線図・電気機器の基礎知識と関連づけて学習しましょう。

6. フロートスイッチ・フロートレススイッチの注意点

これらの機器を実際の設備で使用する場合には、いくつか注意すべき点があります。

フロートスイッチの注意点

フロートが障害物に引っ掛かったり、汚れなどによって正常に動かなくなったりすると、水位を正しく検知できない場合があります。

定期的にフロートの動きや設置状態を確認することが重要です。

フロートレススイッチの注意点

電極式の場合、液体の導電率や電極の汚れ、配線状態などによって正常に検知できない場合があります。

使用する液体に適した機器を選定し、電極の設置や配線を適切に行う必要があります。

また、ポンプの運転回路を扱う際は、感電や機器の誤動作を防ぐため、電源を遮断して安全を確保し、機器の取扱説明書や電気設備の基準に従って作業しましょう。

7. まとめ

今回は、フロートスイッチとフロートレススイッチの仕組みや違いについて解説しました。

重要なポイントを振り返りましょう。

• フロートスイッチ：浮きの動きによって水位を検知する。

• フロートレススイッチ：電極を利用して液体の水位を検知する。

• 共通点：水槽などの水位検知やポンプ制御に使用される。

• 学習のポイント：検知方法の違いと、ポンプを自動制御する仕組みを理解する。

第二種電気工事士の資格取得を目指すうえでは、電気機器の名称を覚えるだけでなく、それぞれの役割や制御回路との関係を理解することが大切です。

フロートスイッチとフロートレススイッチの違いを押さえ、電気工事の基礎知識を一つずつ身につけていきましょう。

電気工事の現場で役立つ知識を増やしながら、第二種電気工事士の資格取得を目指しましょう。

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参考・公式情報

第二種電気工事士試験の最新情報は、一般財団法人 電気技術者試験センターの公式サイトで確認できます。

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