電気の法規|on Note

過電流遮断器の施設

過電流遮断器とは、一定以上の電流が流れると、自動的に電路を遮断する装置である。

電気設備技術基準では、必要な箇所に過電流遮断器を施設することを義務付けている。

電気設備技術基準の解釈

電気設備技術基準の定義文では次のように記している。

電路の必要な箇所には、過電流による加熱焼損から電線及び電気機械器具を保護し、かつ、火災の発生を防止できるよう、過電流遮断器を施設しなければならない。

この他、「電気設備技術基準の解釈」では次の箇所に過電流遮断器を施設するよう規定している。

  • 特別高圧配電用変圧器の一次側
  • 低圧屋内幹線から分岐して電気使用機械器具に至る低圧屋内電路で、低圧屋内幹線との分岐点から電線の長さが3m以下の箇所

接地工事の接地線や多線式電路の中性線、及び電路の一部に接地工事を施した低圧架空電線路の接地側電線には過電流遮断器の施設が禁じられている。これは、接地線は常に繋がっておく必要があるからである。

過電流遮断器・開閉器の施設場所

分岐点より3m以下の場所に過電流遮断器・開閉器を施設するのが原則。

分岐点より3mを超え8m以下の場所に施設するには
低圧屋内幹線の過電流遮断器の定格電流の35%以上が、分岐点から過電流遮断器・開閉器までの電線の許容電流になっていれば良い。
分岐点より、8mを超える場所に施設するには
低圧屋内幹線の過電流遮断器の定格電流の55%以上が、分岐点からの電線の許容電流になっていれば良い。

施設場所に関係してくるのは、低圧屋内幹線の過電流遮断器の定格電流、分岐点からの電線の許容電流、分岐点から遮断器や開閉器までの長さ、3つの要素である。

過電流遮断器の定格電流

電動機等が接続された幹線の過電流遮断器の容量は。

幹線の過電流遮断器の容量をIB、電動機の定格電流の合計をIM、他の負荷の定格電流の合計をIH、幹線の許容電流をIとする。

IB≦3IM+IH[A]

ただし、2.5I<3IM+IHの時は、
IB≦2.5I

遮断器類の動作

配線用遮断器(ノーヒューズブレーカ)

配線用遮断器は、過負荷や短絡などにより二次側の回路に過電流が流れた時、電路を開放し、一次側からの電源供給を遮断することで負荷回路や電線を保護する為に用いる過電流遮断器の一種である。

配線用遮断器は、傍熱形バイメタルを使用した熱動電磁形が多く、バイメタルの半限時特性と、バイメタルに併設された磁性体によって確実に回路機器を保護している。すなわち、小さな過負荷電流に対してはバイメタルが適当な時限で動作し、大きな過負荷電流に対しては電磁引外しが働いて瞬時に回路を遮断する。

配線用遮断器(英:Molded Case Circuit Breaker)は、MCCB,MCB,ブレーカーとも呼ばれる。

配線用遮断器の動作特性

配線用遮断器の定格電流とそれに対応する遮断時間を示す。

定格電流遮断時間
定格電流の1.25倍の電流を通じた場合定格電流の2倍の電流を通じた場合
30A以下60分以内2分以内
30Aを超え 50A以下60分以内4分以内
50Aを超え 100A以下120分以内6分以内
100Aを超え 225A以下120分以内8分以内
225Aを超え 400A以下120分以内10分以内

定格電流の1倍の電流では動作しないこと

ヒューズ

ヒューズの定格電流

ヒューズの定格電流とそれに対する溶断時間を示す。

定格電流溶断時間
定格電流の1.6倍の電流を通じた場合定格電流の2倍の電流を通じた場合
30A以下602
30Aを超え 60A以下60分4分
60Aを超え 100A以下120分6分
100Aを超え 200A以下120分8分
200Aを超え 400A以下180分10分
400Aを超え 600A以下240分12分
600Aを超えるもの240分20分

ヒューズを水平に取り付けた時、定格電流の1.1倍の電流に耐えうること

分岐回路の施設

過電流遮断器の定格電流が50[A]以下の場合

分岐回路の施設に関して

低圧屋内電路の種類に対して、コンセント及び配線の太さを示す。

低圧屋内電路の種類コンセント低圧屋内配線の太さ
定格電流が15A以下の過電流遮断器で保護されるもの定格電流が15A以下のもの直径1.6mm(MIケーブルにあっては断面積1mm2
定格電流が15Aを超え20A以下の配線用遮断器で保護されるもの定格電流が20A以下のもの
定格電流が15Aを超え20A以下の過電流遮断器(配線用遮断器を除く)で保護されるもの定格電流が20Aのもの(定格電流が20A未満の差し込みプラグが接続できるものを除く)直径2.0mm(MIケーブルにあっては断面積1.5mm2
定格電流が20Aを超え30A以下の過電流遮断器で保護されるもの定格電流が20A以上30A以下のもの(定格電流が20A未満の差し込みプラグが接続できるものを除く)直径2.6mm(MIケーブルにあっては断面積2.5mm2
定格電流が30Aを超え40A以下の過電流遮断器で保護されるもの定格電流が30A以上40A以下のもの断面積8mm2(MIケーブルにあっては断面積6mm2
定格電流が40Aを超え50A以下の過電流遮断器で保護されるもの定格電流が40A以上50A以下のもの断面積14mm2(MIケーブルにあっては断面積10mm2

過電流遮断器の定格電流が50[A]を超える場合

過電流遮断器1台ごとの専用回路とし、定格電流は負荷電流の1.3倍以下とする。

分岐回路の数に関する例

単相2線式100[V]で、40[W]2灯用の蛍光灯器具60台を接地した場合、分岐回路の最少必要数は。

ただし、蛍光灯の力率は80[%]、安定器の損失は考えないものとし、1回路の負荷電流は15[A]とする。

負荷の合計は、
(40[W]・2・60)/0.8=6000[V・A]

必要な分岐回路数は、負荷の合計を15[A]×100[V]=1500[V・A]で除した値となる
6000/1500=4

よって4回路必要になる。

漏電遮断器の施設

金属製外箱を有する60[V]を超える低圧の電気機器で、簡易接触防護措置を施していない場合は、漏電遮断器を施設しなけらばならない。

漏電遮断器には零相変流器(ZCT)が内蔵されていて、地絡電流を検出し遮断器を動作させる。

漏電遮断器の施設に関する例外規定

漏電遮断器の施設を省略しても良い場合は以下の通り。

  • 機械器具を乾燥した場所に施設する場合
  • 対地電圧が150[V]以下の機械器具を水気のある場所以外の場所に施設する場合
  • 機械器具の接地抵抗が3Ω以下の場合
  • 二重絶縁構造の機械器具を施設する場合
  • ゴムや合成樹脂などの絶縁物で被覆した機械器具を施設する場合

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