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電気工事士試験 · 学習ガイド

過電流保護

過電流保護とは

過電流保護は、負荷変動と過負荷・短絡を区別し、電流と時間の関係で保護装置を動作させる考え方です。

遮断器が回路を守る。正常時の閉じたスイッチと異常電流時の開いたスイッチの二場面。
過電流遮断器は過大な電流を検知して回路を遮断します。通常時と異常時で接点の状態が変わることが保護の基本です。

過電流保護では、通常の負荷変動と、設備を損傷する過負荷・短絡を区別して動作させます。遮断器の機械的な能力に加えて、どの電流でいつ動作するかを考えます。

過電流保護
機器・条件役割・判断
過負荷許容超過の電流が継続
短絡低いインピーダンスで導体間事故
瞬時要素大きい事故電流へ短時間で動作
限時要素電流と時間の整定で協調

基本の仕組み

基本の仕組みの図解。中央に横軸「時間」、縦軸「電流」の図を置き、短時間の始動時の電流と長く続く過負荷を、つながらない別々の線で示す。動作特性は半透明の重ね図として示し、具体的な遮断位置や数値は描かない。
覚えること:始動は止めず事故は必要な速さで確実遮断

モーターは始動時に通常運転より大きな電流が流れることがあります。その短時間の電流と、長く続く過負荷を同じ条件で扱うと、正常な始動まで止めてしまう可能性があります。

保護継電器や遮断器の動作特性は電流と時間の関係です。保護対象が許容できる時間と、上位・下位の保護装置との協調を照合します。

感度を高く、時間を短くすれば必ずよいわけではありません。正常運転を妨げず、事故時には必要な速さで確実に遮断する条件が必要です。

過負荷と短絡を分ける

過負荷と短絡を分けるの図解。1枚の回路図を中央の仕切りで左右に分け、左は通常の負荷経路に許容超の電流が続く状態、右は異なる電位の導体を低インピーダンスの接続が結ぶ状態として描く。電流の向きは矢印で示し、左右を別の原因として見比べられるようにする。
覚えること:負荷経路で許容超、異電位低インピで短絡

過負荷は通常の負荷経路で許容を超えて電流が続く状態、短絡は異なる電位の導体が低いインピーダンスでつながる事故です。モーターの始動電流は短時間なら正常で、瞬時要素と限時要素の整定に影響します。

OCRには過電流の大きさと継続時間に応じて動作する要素があります。下位装置の特性曲線と上位装置の特性曲線を重ね、下位が先に故障を切れる時間差を確保します。遮断器の遮断容量も短絡電流以上である必要があります。

試験に出る

  • 過電流保護は負荷変動と過負荷・短絡を区別する。
  • モーターの始動電流と継続過負荷を同じ条件で扱わない。
  • 動作特性は電流と時間の関係である。
  • 上位・下位の保護装置との協調を照合する。
  • 感度や時間を短くすればよいわけではない。

重要な言葉

過電流保護
過負荷や短絡から設備を保護する考え方。
動作特性
電流の大きさと動作時間の関係。
保護協調
上位・下位の保護装置を協調させること。

確認問題

確かめよう一時的な始動電流と継続する過負荷を区別する情報は?

電流の大きさに加えて継続時間。動作特性を読む理由です。

モーターの一時的な始動電流と、長く続く過負荷は区別して扱う。

過電流保護は、感度を高くして時間を短くするほど常によい。

始動電流と過負荷を区別するために読む情報は?

では、通常のと、設備を損傷する過負荷・短絡を区別して動作させます。遮断器の機械的な能力に加えて、どの電流でいつ動作するかを考えます。

モーターはに通常運転より大きな電流が流れることがあります。その短時間の電流と、長く続く過負荷を同じ条件で扱うと、正常な始動まで止めてしまう可能性があります。

保護継電器や遮断器のは電流との関係です。保護対象が許容できる時間と、上位・下位の保護装置との協調を照合します。

を高く、時間を短くすれば必ずよいわけではありません。正常運転を妨げず、事故時には必要な速さで確実に遮断する条件が必要です。

出典・参考資料

試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。

編集:Pinternet Works · 更新日:

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