マーキュリーリレー

水銀リレー（水銀変位リレー、水銀接触器）は、スイッチング素子として 水銀を使用するリレーです。

これらは、従来のリレー接点では一定のサイクルによる接点の消耗が問題となる 高電流スイッチまたはコンタクタとして使用されます。

水銀の毒性に関する環境的配慮により、水銀リレーはほとんど使用されなくなりましたが、現代のカプセル化されたユニットはまだ使用されています。それらは一般的に、ソリッドステートリレーに置き換えられています。

水銀リレーは、液体水銀が入った垂直の（通常はガラス製の）チューブで構成されています。チューブの底部と途中（通常はガラスのサイドアーム）に、独立した接点があります。リレーは変位によって動作します。水銀プールがチューブの下部を満たしていますが、接点をブリッジするには不十分です。鉄または鋼の磁性体^[i] スラグをチューブ内に配置すると、重力によって沈み、水銀を変位させます。変位した水銀はチューブ内を上昇し^[ii] 、接点をブリッジしてそれらの間の回路を完成させるのに十分な量になります。

チューブの上部にはコイルが取り付けられています。通電すると、このコイルがスラグを引き寄せ、^[iii]スラグを水銀プールから持ち上げます。水銀は移動しなくなり、上部の接点から離れて下方に流れ、回路が開きます。これにより、常時閉動作が可能になります。

より伝統的な常時開リレー動作では、側面接点がやや高い位置に配置される（または水銀の量が減少する）ため、鉄スラグが水銀プール上で自由に浮いているときには接触しない。制御コイルはスラグの静止レベルより下に取り付けられており、通電するとスラグがプールのより深いところまで引き下げられ、それによって水銀がさらに移動し、それまで覆われていなかった側面接点のレベルが上昇して回路が閉じる。^[1]

そのため、水銀リレーは、小さな制御電流で大電流を多数のサイクルでスイッチングできます。水銀リレーは、長時間の無人連続スイッチング操作を必要とする自動コントローラによく使用されます。水銀表面はアーク後に自己修復し、接触抵抗は低く安定しています。^[1]

水銀リレーのガラス管は、ほぼ垂直に取り付ける必要があります。これらのリレーの感度は、垂直に対する角度を調整することで変更できます。感度は角度に依存するため、移動機器や振動の大きい状況での使用には適していません。

水銀リレーはラッチングリレーやインパルスリレーとしても製造されている。レニングの設計では、水平ガラス管と、軸方向に隔離された2つの水銀プールを使用している。^[2]導電性のあぶみがこれらを橋渡しして接続することができる。リレーは、管の水平軸に沿ってプールの内外に回転するあぶみによって制御される。あぶみのアーマチュアの重りがオーバーセンター動作をもたらし、ラッチ動作を提供する。アーマチュアの磁気スラグにより​​、外部の電磁石によって回転および制御できる。

従来のリレーのアーマチュアとスプリング リーフの質量と比較すると、スイッチング中に移動する水銀の質量が大きいため、水銀リレーは高速デバイスではありません。それにもかかわらず、水銀リレーの接点バウンス時間は、1 ミリ秒未満の範囲で非常に短くなっています。一部のアプリケーション、特に誘導負荷では、これだけでも水銀リレーを使用する理由になります。接点が閉じるタイミングは速くありませんが、バウンスを回避することは価値があります。

高速使用の場合、代わりに水銀湿潤リレーが使用されます。これは、低質量リレーの速度と水銀接点の高速湿潤を組み合わせたものです。リレー (通常はリード リレー) の接点は少量の水銀でコーティングされています。これにより、水銀の低バウンスの利点が得られますが、電流容量は元のリード リレーとほぼ同じに制限されます。

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