ここでは、メインブレーカー(ELB)を設置していきます。
ブレーカーの回路記号
ブレーカー(配線用遮断器)の回路記号は上記のとおり。
機器符号は『ELB』、補助情報に定格電流(AT)とフレームサイズ(AF)を記載します。
上記の場合、定格125Aでフレームサイズが125です。
ブレーカーの選定手順
- 推定短絡電流から遮断器のクラスを決める
- 負荷の消費電流からブレーカーの定格電流を決める
- 定格電流からフレームサイズを決める
①2次側負荷の消費電流から定格電流を決める
今回の回路では、ブレーカーの2次側負荷の消費電流は85.6Aです。
ブレーカーの定格電流は、少なくとも85.6A以上でないといけません。
定格電流を決定する際は、消費電流に安全率1.25倍を乗じた値を基準とします。
定格電流基準値[A] = 2次側消費電流[A] × 安全率
107[A] = 85.6[A] × 1.25
以上の計算結果より、定格電流は107Aより大きい最小を選べば良いことがわかりました。
三菱電機の配線用遮断器カタログより、定格電流107Aより大きい最小の機種は以下のとおりです。
| クラス | フレームA | 定格電流 | 型式 |
|---|---|---|---|
| 経済品(NF-C) | 125AF | 125AT | NF125-CV |
| 汎用品(NF-S) | NF125-SV NF125-SEV | ||
| 高性能品(NF-H/R) | NF125-HV NF125-RV NF125-HEV | ||
| 超限流ブレーカ(FN-U) | NF125-UV |
以上の結果より、定格電流は125Aで以下の型式からブレーカーを選定していくことになります。
- NF125-CV 125A
- NF125-SV 125A
- NF125-SEV 125A
- NF125-HV 125A
- NF125-RV 125A
- NF125-HEV 125A
- NF125-UV 125A
②定格電流が2次側電線の許容電流よりも小さいことを確認する
ブレーカの定格電流は、2次側電線の許容電流より小さくないといけません。
これは定格電流以下、許容電流以上の電流が流れた際、トリップしないために電線が焼損するからです。
【レベル1-2】電線を選定するより、2次側電線は38sqと選定しましたよね。
38sq電線に敷設環境による減少係数を乗じると、2次側電線の許容電流は次の値となります。
許容電流[A] = 38sq電線の許容電流[A] × 電流減少係数[%]
147.42 = 162 × 0.91
以上の結果より、2次側電線の許容電流は147.42A。
ブレーカーの定格電流125Aは、許容電流147.42Aの85%程度なので問題ないといえます。
③推定短絡電流からクラスを選択する
推定短絡電流の計算は、厳密におこなうと非常に煩雑です。
なので、三菱電機が公開している短絡電流早見表を使います。
電源となる変圧器の容量と電線の太さ、長さよっておおよその短絡電流を算出することが可能です。
今回の回路では電源が客先範囲で不明なので、設備容量に応じた変圧器の容量から選定します。
設備容量[kVA] = 電圧[V] × 消費電流[A] × √3
29.6kVA ≒ 29652VA = 200V × 85.6A × √3
回路の設備容量が約29.6kVAなので、電源の変圧器容量は余裕をみて50kVAとして短絡電流を算出しましょう。
引用元：6.7 短絡電流早見表 ｜三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器 技術資料集
電源用の変圧器からの距離は不明なので、最も条件が悪い0.1mで算出します。
その結果、今回の回路における短絡電流はおおよそ6kAであることがわかりますね。
ここで候補となるブレーカーの定格短絡遮断容量を確認してみましょう。
| クラス | JIS AC200V定格短絡遮断容量kA (Icu/Ics) | 型式 |
|---|---|---|
| 経済品(NF-C) | 30/15 | NF125-CV |
| 汎用品(NF-S) | 50/50 | NF-125-SV |
| 85/85 | NF125-SEV | |
| 高性能品(NF-H/R) | 100/75 | NF125-HV |
| 150/150 | NF125-RV | |
| 100/100 | NF125-HEV | |
| 超限流ブレーカ(FN-U) | 200/200 | NF125-UV |
推定短絡電流約6kAに対して、経済品NF125-CVの定格短絡遮断容量30kAで十分対応できることがわかります。
③突入電流でトリップしないことを確認する
②で選定した『NF125-CV 125A』が、電動機の突入電流でトリップしないかを確認します。
汲み上げポンプ用の電動機における突入電流は508A。
ブレーカーの動作特性曲線をみて、508Aが瞬間的に流れたときトリップしないことをチェックしましょう。
引用元：7 特性と外形 ｜三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器 技術資料集
定格電流の約900%の電流が流れると、ブレーカーは即時トリップするようです。
125Aの900%は1,125Aなので、電動機の突入電流508Aは瞬時引きはずし領域にはっていないことがわかります。
メインブレーカーはNF125-CV 3P 125AT/125AFが適切である
メインブレーカーを選定するために割り出した結果は以下のとおりです。
- 定格電流 ⇒ 125AT
- 定格電流(125A) ＜ 2次側電線許容電流(147.42A)
- 推定短絡電流約6kA ⇒ 経済品(NF-C) Max30kA
- 瞬時引きはずし電流(約1,125A) ＞ 突入電流(508A)
これらの結果より、メインブレーカーに適切な製品は『NF125-CV 3P 125AT/125AF』であることがわかりました。
部品リストには以下のように記載しておきましょう。
| 機器符号 | 名称 | 型式 | 数量 | メーカー |
|---|---|---|---|---|
| ELB | 配線用遮断器 | NF125-CV 3P 125AT/125AF | 1 | 三菱電機 |
参考：配線用遮断器 NF125-CV 仕様｜三菱電機株式会社
【レベル1-4】アース線の選定をおこなう
ブレーカーがわかったら、アース線を選定します。
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