入力信号がないのにソリッドステートリレー（SSR）がONのままになるのはなぜか？ SSRの漏れ電流および残留電圧問題の解決法

Jun 10, 2026

導入：SSRのオフ失敗という課題

産業用オートメーションおよび制御パネルにおいて、ソリッドステートリレー（SSR）は基幹となる部品です。従来の電磁機械式リレーとは異なり、SSRは高速スイッチング性能、無音動作、そして可動部品を備えないため極めて長い使用寿命を実現します。しかし、産業エンジニア、電気工事会社、および保守チームはしばしば、制御入力信号が完全に切断されたにもかかわらず、ソリッドステートリレーがON状態のまま維持され、負荷への給電を継続するという厄介な症状に直面します。
この現象は、重大な運用上の問題、機械のダウンタイム、または加熱素子が継続的に作動し続ける、モータ負荷が停止しなくなるなどの安全上の危険を引き起こす可能性があります。B2B調達担当者およびプラントエンジニアにとって、SSRがオフにならない原因を理解し、残留電圧および漏れ電流の問題を解決する方法を把握することは極めて重要です。本ガイドでは、制御回路が安全かつ確実に動作することを保証するため、詳細な技術的分析および段階的な解決策を提供します。 Why Is My Solid State Relay Staying ON With No Input Signal? Solving SSR Leakage and Residual Voltage

SSRの漏れ電流を生じさせる半導体物理の理解

SSRがON状態のままになる原因をトラブルシューティングするには、まず固体状態スイッチングデバイスが機械式接点とどのように異なるかを理解する必要があります。機械式接点は、リレー物理的に接点を分離し、ほぼ無限大の電気抵抗を有する空気ギャップを形成します。機械式リレーが開放状態にある場合、漏れ電流はゼロです。

しかし、SSRは、電流を遮断または導通させるために半導体材料（通常はトライアック、SCR、またはMOSFET）に依存します。半導体は物理的な空気ギャップを形成しません。オフ状態であっても、半導体デバイスには通常1～10ミリアンペア（mA）程度のわずかな漏れ電流が存在します。高消費電力の負荷を通常使用している場合、この微小な漏れ電流は負荷のインピーダンスが低いため、ほとんど検知されません。しかし、負荷のインピーダンスが高かったり、極めて感度が高い場合、このわずかなオフ状態の漏れ電流によって負荷が継続的に通電されたり、負荷端子間に高い残留電圧が発生したりする可能性があります。

SSRがON状態のままになる一般的な原因

入力電圧が除去されたにもかかわらずSSRがON状態のままになる（またはドロップアウトしない）理由には、いくつかの技術的要因があります。以下に最も一般的な原因を説明します：

1. オフ状態時漏れ電流が大きい
前述の通り、すべてのSSRには指定されたオフ状態漏れ電流があります。ソレノイドなどの小電力負荷、高インピーダンス型表示器、または小型電子コントローラを制御するような低電力回路では、この漏れ電流により負荷がオン状態のまま維持されることがあります。つまり、負荷が十分な電流を消費しないため、SSR内の半導体接合部が非導通ブロッキング状態に復帰できないのです。

2. 瞬時過電圧およびdV/dtスパイク
AC用固体状態リレー（SSR）は通常、サイリスタまたはトライアックを採用しています。これらの素子は、時間に対する電圧変化率（数学的にはdV/dtで表されます）に対して敏感です。モーターやトランスフォーマー、ソレノイドなどの誘導性負荷を有する産業環境では、急激な電圧スパイクが発生することがあります。もしdV/dtがSSRの定格値を超えると、入力制御信号がなくても内部半導体が導通状態に誤ってトリガーされる可能性があります。これは「瞬時過電圧による誤動作オン」と呼ばれ、次の交流電流のゼロクロッシングまでその状態が継続します。

3. 熱暴走および半導体ショートサーキット
SSRを十分な放熱が確保されていない状態で使用すると、内部の半導体接合部温度が急速にその最大許容温度（通常は125℃）を超えます。半導体が過熱すると、電圧遮断能力を失い、ショート状態で故障します。この状態では、制御入力が有効か切断されているかに関わらず、SSRは常時ONのままになります。

4. 残留制御信号電圧
PLC制御システムにおいて、ソリッドステート出力モジュールにも漏れ電流が発生することがあります。PLC出力モジュールのオフ状態電圧がSSRの最小ターンオフしきい値（DC制御入力の場合、通常は1.0～1.5V DC）より高い場合、SSRはオンのまま維持されます。これは、制御ライン上に存在する残留電圧に対してSSRが単に応答しているだけです。

現場エンジニア向けトラブルシューティング手順

固体状態リレー（SSR）がオフにならない場合、以下の構造化された診断手順に従って、根本原因を特定してください。

ステップ1：入力信号制御配線を切断する
問題が入力（制御）側にあるのか、それとも出力（負荷）側にあるのかを判断するため、SSRの入力端子（通常は端子3および4）に接続されている配線を物理的に切断します。

SSRがオフになった場合、問題は制御側にあります。PLCまたはコントローラーから残留制御電圧または漏れ電流が供給されています。
SSRがオンのままの場合、問題は出力側にあります。次のステップに進んでください。

ステップ2：負荷端子間の電圧を測定する

入力信号を切断した状態で、高品質のデジタル・マルチメーターを使用して、SSRの負荷端子間の交流（AC）または直流（DC）電圧を測定します。

ライン電圧の全電圧が測定され、かつ負荷が動作中の場合、内部半導体は熱的故障または過電流により短絡している可能性があります。
測定した電圧が低い、かつ変動する（残留電圧）場合、また負荷が低消費電力のインジケーターまたは小型リレーである場合、原因は漏れ電流です。

手順3：SSRの内部短絡をテストする

負荷への主電源をオフにします。マルチメーターを抵抗（オーム）モードまたはダイオードテストモードに設定し、SSRの出力端子（通常は端子1および端子2）間の抵抗値を測定します。

電源がオフ状態の正常なSSRは、極めて高い抵抗値（メガオーム）を示すはずです。
測定値がゼロオームに近い場合、半導体接合部が永久的に損傷し、短絡しています。
漏れ電流および残留電圧を解消するための工学的ソリューション

問題の原因を特定した後は、以下の実証済みの工学的ソリューションを適用して、SSRがON状態のままになるのを防止してください。
ソリューションA：ブリーダ抵抗（シャント抵抗）の設置

高インピーダンスまたは低消費電力の負荷に対しては、負荷と並列に電力抵抗器を設置することが最も効果的な解決策です。この抵抗器は「ブリーダ抵抗器」と呼ばれ、オフ状態における漏れ電流の代替経路を提供します。漏れ電流を負荷を迂回して分流させることで、負荷にかかる電圧降下をほぼゼロまで低下させ、完全にオフ状態にすることができます。

計算式：必要な抵抗値を算出するには、ライン電圧における抵抗器を通る電流が、SSRのオフ状態漏れ電流よりも十分に大きくなるように設定します。
例：220V交流ラインでSSRの漏れ電流が5mAの場合、2W定格の47kΩ抵抗器を用いれば、漏れ電流を安全に分流できます。

解決策B：RCサプレッサ回路を活用する

抵抗とコンデンサを直列に接続したRCサプレッサ回路を、SSRの出力端子に並列に配線する必要があります。このサプレッサ回路は、誘導性負荷の切り替え時に発生する高いdV/dt電圧スパイクを抑制し、トライアックまたはサイリスタの誤動作（誤トリガ）を防止します。

ソリューションC：金属酸化物バリスタ（MOV）の統合

一時的な導通や永久的な短絡故障を引き起こす可能性のある過渡的過電圧スパイクからSSRを保護するため、適切な定格の金属酸化物バリスタ（MOV）をSSR出力端子に並列に接続します。MOVは高電圧サージを安全なレベルまでクランプします。

DAQCNのSSRが業界最高レベルの信頼性を実現する理由

DAQCNでは、現代の産業施設に見られる過酷な電気環境に耐えるよう、当社の固体電子式リレー（SSR）を設計・開発しています。当社の高性能SSRシリーズには以下の特長があります。

極めて低いオフ状態漏れ電流により、感度の高い負荷への残留電圧を最小限に抑えます。
高いdV/dt定格および内蔵RCスナバ回路を備え、誘導性モーターやソレノイド負荷のスイッチング時に優れた過渡保護を提供します。
高熱余裕を持つ堅牢な半導体接合部を採用しており、適切なヒートシンクと組み合わせた場合の熱暴走リスクを低減します。

B2B卸売業者、機械メーカー、システムインテグレーターにとって、DAQCN製品を選択することは、現場での故障を最小限に抑え、高額な保証返品を回避できる信頼性の高いスイッチング部品を調達することを意味します。

結論：産業用制御回路の最適化

固体状リレー（SSR）が常時ON状態になるという課題は、解決可能なエンジニアリング上の課題です。根本原因が入力制御の残留電圧、オフ状態漏れ電流、あるいは熱的損傷のいずれであるかを体系的に診断し、ブリーダ抵抗や過渡保護対策などの解決策を適用することで、安定した運用を維持できます。DAQCN製SSRなど高品質部品を標準採用することで、産業用オートメーション設備における最大の効率性、安全性、および運用寿命を確保できます。