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電気工事士試験 · 学習ガイド

遮断器・保護機器

過電流遮断器とは

過電流遮断器は、過負荷や短絡による異常な電流を検知して回路を遮断する装置です。平常時の開閉と事故時の遮断を分けて考えます。

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。

電線は大きすぎる電流が流れると発熱します。過電流遮断器は、過負荷や短絡による異常な電流から回路を保護する装置です。通常の開閉と事故時の遮断を分けて考えます。

遮断器・保護機器
項目要点
過電流ヒューズ・遮断器、OCR(過電流継電器)+遮断器
地絡ZCT(零相変流器)とGR(地絡継電器)・DGR(地絡方向継電器)+遮断装置
異常電圧LA(避雷器、高圧)・SPD(サージ防護デバイス、低圧)がサージを大地へ流す
VCB(真空遮断器)真空中で消弧して短絡電流を遮断する
定格遮断電流設置点で想定される短絡電流以上とする

基本の仕組み

基本の仕組みの図解。中央に配線用遮断器を大きく置き、上下を仕切った一つの比較図にする。上段は「通常の電流」→「定格電流」、下段は「その場所の想定短絡電流」→「遮断容量」と矢印で対応させる。
覚えること:遮断容量はその場所の短絡電流に見合う

器具の使い過ぎで電流が増える過負荷と、電圧の異なる線同士が低い抵抗でつながる短絡では、事故電流の大きさや必要な動作が違います。同じ「過電流」でも発生のしかたを比較しましょう。

定格電流は通常使う電流の基準、遮断容量は所定条件で安全に遮断できる事故電流の能力です。負荷電流だけでなく、その場所で想定される短絡電流に見合う必要があります。

配線用遮断器が必ず漏電を検知するわけではありません。過電流保護と漏電保護は別の機能で、どの機能が装備されているかを表示で読みます。

電流・地絡・過電圧の保護

電流・地絡・過電圧の保護の図解。左に配線用遮断器の「定格遮断電流」、右に「設置点で見込む短絡電流」を置き、両方から中央の照合枠へ矢印を向ける。仕切りや別場面は作らず、1つの設置点での照合として描く。
覚えること:定格遮断電流は設置点の短絡電流で照合

過電流にはヒューズ・遮断器・OCR(過電流継電器)、地絡にはZCT(零相変流器)とGR(地絡継電器)またはDGR(地絡方向継電器)と遮断装置の組合せ、雷などの異常電圧には避雷器(LA)を対応させます。LAはサージ電流を大地へ流して電圧上昇を抑え、続流を遮断して元の状態に戻ります。

保護対象と装置の定格を照合します。配線用遮断器の定格電流は通常電流の条件、定格遮断電流は設置点で見込む短絡電流の条件です。過負荷・短絡・漏電・地絡・過電圧を全部「ブレーカが切る」とひとまとめにしません。

試験に出る

  • 過電流遮断器は、過負荷・短絡から回路を保護する装置。
  • 過負荷と短絡では、事故電流の大きさや必要な動作が異なる。
  • 定格電流は平常時の基準、遮断容量は安全に遮断できる事故電流の能力。
  • 配線用遮断器が漏電を検知するとは限らず、過電流保護と漏電保護は別。
  • 設置場所で想定される短絡電流に遮断容量が見合うか確認する。
  • 略号と名称を対応させる:OCR(過電流継電器)、GR(地絡継電器)、DGR(地絡方向継電器)、ZCT(零相変流器)、LA(避雷器)。
  • 低圧の雷保護にはSPD(サージ防護デバイス)を用いる。

重要な言葉

過電流遮断器
過負荷や短絡による異常な電流から回路を保護する装置。
遮断容量
所定の条件で安全に遮断できる事故電流の大きさ。
配線用遮断器
配線を過負荷・短絡から保護する遮断器。
避雷器(LA)
雷などの異常電圧が侵入したときにサージ電流を大地へ流し、機器の絶縁を守る装置。
零相変流器(ZCT)
3線をまとめて貫通させ、地絡時に生じる零相電流を検出する変流器。

確認問題

確かめよう定格電流が同じなら遮断容量も必ず同じ?

いいえ。平常時の電流と事故を切れる能力は別の仕様です。

配線用遮断器は、必ず漏電も検知して遮断する。

遮断容量は、平常時に流れる負荷電流の大きさを表す。

過電流遮断器が保護の対象とするものは?

所定の条件で安全に遮断できる事故電流の能力を表すのは?

地絡電流を検出するために、高圧の3線をまとめて貫通させる機器は?

電線は大きすぎる電流が流れると発熱します。は、過負荷や短絡による異常な電流から回路を保護する装置です。通常の開閉と事故時の遮断を分けて考えます。

器具の使い過ぎで電流が増えると、電圧の異なる線同士が低い抵抗でつながるでは、事故電流の大きさや必要な動作が違います。同じ「過電流」でも発生のしかたを比較しましょう。

は通常使う電流の基準、遮断容量は所定条件で安全に遮断できる事故電流の能力です。負荷電流だけでなく、その場所で想定される短絡電流に見合う必要があります。

が必ず漏電を検知するわけではありません。過電流保護と漏電保護は別の機能で、どの機能が装備されているかを表示で読みます。

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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