幹線に接地する過電流遮断器の意味

質問

参考書を見ると、過電流遮断器の定格電流IBの決め方はこうあります。

IM：電動機の総定格電流
IH：電動機以外機器の総定格電流
IL：幹線の許容電流

(1)負荷に電動機が接続されていない場合
　　IB≦IL

(2)負荷に電動機が接続されている場合
　　3IM+IHと2.5ILの小さい方。

ここで不思議に思うのです。

(1)は不思議はありません、電線の許容電流を超えてしまわないようにしていると分かります。
まあ極端に言えば物凄く太くてILの大きい電線を使えば非常に大きい定格電流IBの遮断器でもいい訳です。

しかし(2)はどうでしょう？
物凄く太くてILの大きい電線を使っても、定格電流IBは3IMを超えることはできません。
これはつまり、幹線の電線を守るのではなく、
電動機を守っていることになると思うのです。

まとめると、幹線に設置する過電流遮断器は、
電線と電動機を保護(電動機以外は無視)を目的としている、ということです。

この認識であってますか？

回答No.3

fuefuki-douji · ベストアンサー

>物凄く太くてILの大きい電線を使っても、定格電流IBは3IMを超えることはできません.

ご承知のように、ILがまずありきではなく、ILはIHやIMによって決まり,　3IM+IHや2.5ILが決まってきます。
幹線に接続される負荷のうち、電動機等の容量が大きい場合、過負荷や電圧変動などにより、負荷時の電流が全負荷電流より大きくなったり、複数の電動機が同時始動することもあり、電線を太くすることになっています。
それが電動機容量で約15ｋＷ（3φ200Ｖで約50Ａ）越えでは電流値の10％増、以下では25％増としてＩＭが算出されます。
これを受けて、過電流遮断器（ＭＣＣＢとします）の定格は3IM+IHや2.5ILで算出されるわけですが、ここでは電動機の始動電流も考慮されています。
これは、幹線ベースの許容電流、ＭＣＣＢの話です。
しかし、これでは負荷が増設されると、都度電線の太さやＭＣＣＢを変更しなければなりません。
そのため、実際の設計では余裕をもった電線なり、ＭＣＣＢを選定します。
つまり、このＭＣＣＢはあくまでも、電動機負荷がぶら下がった「幹線の保護」のためにあり、電動機の保護のためにあるのではありません。
電動機が内部短絡など起こした場合は、短絡電流が流れ、ＭＣＣＢがトリップして、結果的に電動機のそれ以上の破損などを防ぐ、という意味では保護と言えなくもありませんが。
電動機そのものの過負荷保護装置については電気設備技術基準・解釈第153条で別途設置を義務付けています。
それは一般的にはＮＯ．２の方が指摘しているＭＣＣＢ＋ＴＨであり、モーターブレーカーです。
モーターブレーカーは選定を電動機の全負荷電流に合わせるだけなので手軽ですが、小容量であることや始動時間が短いのが欠点です

お礼

何となく自分なりに解釈しました。

電動機やその他の負荷の定格から算出されたILを満たす電線を使う限り、
過電流遮断機は働くことも無く、そもそも不要です。
それをわざわざ設置するのは、
異常な状態を想定したからだと思うのです。

仮に異常な状態を想定したとすると、
電動機が無い場合は、
電線の許容電流を超えると動作するようにして
対処したということで
違和感はありません。

しかし、電動機が入った場合はどうか？
結局こう解釈しました。

本当は始動時以外の定常状態を基準にして異常な状態を想定し、
制限をかけるようにしたい。
しかも電動機の始動時の短時間の大電流程度なら、
電線は算出されたILより大きな電流に耐えることができるし
異常な状態ではない。
しかし、始動時に過電流遮断器が働いてしまってはまずいから
その分定格を大きくして対処することにした。

これにより異常な状態での安全性低下はあるものの、
負荷に電動機がある場合はやむをえないと判断する。

つじつまを合わせようとすると、
これ位しか思いつきませんでした。

当面、第二種電気工事士受験が第一目的なので、
暫定的にこのように考えておくことにしました。

回答No.2

sentakuya

ご質問と趣旨が外れるかもわかりませんがアドバイスします。
この選定手順はよ～く見ますが、あまり参考にしていません。

まず幹線から給電する電動機は常用機と予備機があったり、運転時間帯など様々で稼働率が必須です。よって単純に総計すると電流が非常に大きくなり、過剰な選定となります。

このような過電流遮断器で電動機が保護できるとは思っていません。
電動機はやはり「ＭＣＣＢ」＋「ＴＨ」を用いて１：１で保護することです。

過電流遮断器は配線用遮断器と言うように電線やケーブルの保護をメインに考えて行きます。

※近年ＭＣＣＢは過電流特性もメーカーにより、型式により各種あり、仰る選定方法はもう陳腐化しているかなあとも思っています。よって一般論でなくメーカーの技術資料で選定されることがベターと思います。

回答No.1

EleMech

電動機の特性をお忘れのようです。

電動機は始動電流が大きく流れます。
つまり、定格電流の過電流遮断器を設置すると、電動機を始動する事はできません。
この始動時間は長時間でもないので、過電流遮断器の定格容量に余裕を設けらています。

補足

電動機の始動電流が大きいという問題に対し、
過電流遮断器の定格を大きくとるというのは、
それはそれでいいのですが、

そうすると過電流遮断器は一体何を守るためにあるのか？
という設置目的が分かりません。