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12.屋内幹線許容電流

屋内の配線設計をする際には必ず考えなければならないことです。
幹線の太さや過電流遮断器を決めるために、許容電流の値を算出します。

この計算では、負荷は２つに区分されます。 一つは電動機、もう一つはその他の負荷です。

何故電動機が他と区別されるかというと、電動機は突入電流（始動時の電流）が定格電流の4～8倍流れるため、普通に計算して配線を施設すると、溶断、またブレーカーがすぐに落ちてしまう、と言うことになります。

電流の計算

幹線の太さを決める許容電流の計算

さて、下記の図は参考書などでもおなじみのモノです。

Iが許容電流

Mがモーター

Hが電熱器・ヒーター（その他の負荷）

モーターに対してのブレーカーには縦線が入っていれば分かりやすいのでしょうが、とりあえずこのままで進めますのでご了承ください。

 

この図を使って、計算方法を説明してゆきます。

M₁=15A M₂=20A 　H₁=10A H₂=15A H₃=15Aとします。

電動機が施設されており電動機の定格電流の合計が５０Ａ以下の場合
電動機の定格電流を1.25倍で計算する。

電動機が施設されており電動機の定格電流の合計が５１Ａ以上（５０Ａ超）の場合
電動機の定格電流を1.1倍で計算する。

幹線の許容電流 Ｉ を求めてみましょう。

1. 電動機と電熱器の２つの区分の定格電流をそれぞれ合計します。
2. 電動機の合計より、適切な係数（1.25か1.1）を掛けます。
3. 電動機と電熱器の数値を合算します。

電動機　M1＋M2＝35A　で50A以下なので1.25倍にします。35×1.25＝43.75A

電熱器　H1＋H2＋H3＝40A　MとHの合計は　83.75A

許容電流 Ｉ は83.75Aですので、これが最小値となりこれよりも許容電流が高い電線を使用しなければなりません。これで、幹線に使用する電線の太さが決められます。とりあえず電線管に納めるなどせずにがいし引きをするのであれば、14mm²のIV線（許容電流88A）が使用できます。

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過電流遮断器の定格電流の計算

こんどは、幹線に設置する過電流遮断器を決めるために必要な計算をしましょう。

前項の計算から算出し14mm²のIV線（許容電流88A）を幹線に使用したとします。

1. 電動機の合計を３倍にした数値と電熱器の合計を合算します。
2. 電線の許容電流を2.5倍にします。
3. ２つを比べて小さい方の数値を使用します。

M１＋M2＝35Aを３倍にした数値とH1＋H2＋H3＝40Aを合計します。
35A×3＋40A＝145・・・①

幹線の許容電流を2.5倍にします
88A×2.5＝220A・・・②

①　＜　② 幹線の許容電流を2.5倍にした②よりも①が小さいので、①の数値をそのまま使用します。
もしも、①　＞　②　の場合は、幹線の許容電流を2.5倍した数値を過電流遮断器の定格電流の最大値とします。

なんだかややこしいですが、過電流遮断器の定格電流を求める問題が出題されましたら、電動機には３倍、幹線には2.5倍で比較して、小さい値の方を使いましょうと言うことです。

 

とにかく実際の問題を解いてゆきましょう。

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図のような電熱器 H １台と電動機 M ２台が接続された単相２線式の低圧屋内幹線がある。この幹線の太さを決定する根拠となる電流I_W〔A〕と幹線に施設しなければならない過電流遮断器の定格電流を決定する根拠となる電流I_B〔A〕の組合せとして、適切なものは。ただし需要率は100〔％〕とする。

イ．I_W 27　　　　　　ロ．I_W 27　　　　 　ハ．I_W 30　　　　　ニ．I_W 30
　　   I_B 55　　　　　　　　 I_B 65　　　　　 　　 I_B 55　　　　 　　　I_B 65

 

電動機の定格電流合計は20Aで50A以下。

したがって、20A×1.25＋5A＝30A（電動機の合計×係数＋電熱器）

20A×３＋5A＝65A

30A×2.5＝75A
したがって、過電流遮断器の定格電流は65A

正解は、ニとなります。

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図のように三相電動機と三相電熱器が低圧屋内幹線に接続されている場合、幹線の太さを決める根拠となる電流の最小値〔A〕は。 ただし、需要率は100〔％〕とする。

イ.100　　　　　　口.108　　　　　　ハ.115　　　　　　二.120

 

電動機の定格電流合計は80Aで50A以上。

したがって、80A×1.1＋20A＝108A（電動機の合計×係数＋電熱器）

正解はロです。

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 １．定格電流10〔A〕の電動機10台が接続された単相２線式の低圧屋内幹線がある。この幹線の太さを決定する電流の最小値〔A〕は。ただし、需要率は80〔％〕とする。

イ.88　　　　　　口.100　　　　　ハ.110　　　　　二.138

 ２．定格電圧200〔V〕、定格電流がそれぞれ17〔A〕及び8〔A〕の三相電動機各１台を接続した低圧屋内幹線がある。この幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の最大値〔Ａ〕は。
ただし、この幹線の許容電流は、61〔A〕とする。

イ.30　　　　　　口.50　　　　　ハ.75　　　　　二.100

３．図のように、電動機 M と電熱器 H が幹線に接続されている場合、低圧屋内幹線を保護する①で示す配線用遮断器の定格電流の最大値〔Ａ〕は。
ただし、幹線は600Vビニル絶縁電線８〔ｍｍ２〕（許容電流61〔A〕）で、需要率は100〔％〕とする。

イ.50　　　　　　口.75　　　　　ハ.100　　　　　二.150

 

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