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低圧屋内幹線の施設について【第2種電気工事士合格までの道】

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こんにちは、

おうっ電球、お・重い~☆しまじです☆ 

第2種電気工事士試験合格への道、第19回っ。屋内で電線が分岐しながら配線される時の、施設の仕方についてです。

 

  目次

 

今日のNYダウ

今日のNYダウです。

 NYダウ  24,189.45

 米ドル/円 107.160

NYダウ、少し下がりました。今晩は、シリア情勢問題が影響する可能性がありそうです。期限である48時間が過ぎて、どの様な判断となるのでしょうか。

 

低圧屋内幹線の施設

今日は、「低圧屋内幹線」についての話になります。

  • 幹線:大もとの線、本線のこと。屋内で枝分かれする電線のこと

低圧なので、600V以下の一般家庭や商店などで、屋内に配線される電線についての電気工事の施工の仕方について、ということですね。

太い幹線から細い幹線への分岐について

低圧屋内配線において、電源側には、幹線を保護する過電流遮断器を施設するのが原則ですが、ある条件においては、この過電流遮断器の施設を省略することが出来ちゃいます。 

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  I_{B}:太い幹線を保護する過電流遮断器の定格電流

  I_{W}:細い幹線の許容電流

  B:太い幹線を保護する過電流遮断器 

 細い幹線に使われる電線の許容電流が、太い幹線に施設された過電流遮断器の定格電流にある決まった係数を乗じた値よりも大きければ、細い幹線においては過電流遮断器の取付けを省略することが出来るという事ですね。経費削減にはいいかも。

幹線の許容電流

つづいて、低圧幹線の許容電流についてになります。まず、低圧幹線は、その電線を通って電気が供給される電気機器の、定格電流の合計以上の許容電流の電線でなければなりません。ただし、幹線に接続される負荷となる、電動機と他の電気機器の関係によって、その許容電流が割り増しになる場合があります。

それは、電動機の定格電流の合計が、その他の機器の定格電流の合計よりも大きくなる場合です。なぜかというと、電動機は始動するのに大きな電流が必要となるからなのです。

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上の図では、大もとの幹線が枝分かれして、2個の電動機と2個のその他の電気機器がつながれています。この時の、幹線の許容電流Iの計算の仕方が、条件により異なってきます。それがこちら。

  電動機の定格電流の合計:I_{M}=I_{M1}+I_{M2}

  その他の電気機器の定格電流の合計:I_{H}=I_{H1}+I_{H2}

  • I_{M}\leqq I_{H}の場合
  •   I_{W}\geqq I_{M}+I_{H} (A)
  • I_{M} > I_{H}の場合
  •   I_{M}\leqq 50 (A)の時 I_{W}\geqq 1.25I_{M}+I_{H} (A)
  •   I_{M} > 50 (A)の時 I_{W}\geqq 1.1I_{M}+I_{H} (A)

電動機の定格電流の合計値が、他の電気機器の定格電流の合計値よりも大きい場合には、幹線の許容電流が割り増しになるので、注意が必要ですね。

また、需要率や力率が明らかにわかっている場合には、その値に修正された負荷電流値以上の許容電流に耐えうる電線を、使用することが出来ます。

幹線を保護する過電流遮断器の定格電流

幹線を保護する過電流遮断器の選定の仕方は、原則として、幹線の許容電流以下のものを取付ることになっていますが、電動機が接続される場合には、例外となります。 

  • 次の2つの式で計算した値のうち、いずれかの小さい値以下
  • I_{B}\leqq3I_{M}+I_{H} (A)
  • I_{B}\leqq2.5I_{W} (A)

となり、電動機を接続する場合には、ない場合に比べて、遮断器の定格電流がおおきくなるんですね。

また、Iが100(A)よりも大きい時で、遮断器の標準定格電流に該当しない場合は、直近上位の定格値でもOKです。 

 

例題1

次の図において、低圧屋内幹線から分岐した幹線に、過電流遮断器を施設しないといけない幹線はどれ?

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【解き方】

低圧屋内の太い幹線から細い幹線を分岐した時に、過電流漏電遮断器を施設しなくてもいい場合は、

  • I_{W}\geqq0.55I_{B}:長さに制限なし
  • I_{W}\geqq0.35I_{B}:長さ8m以下
  • 太さ1.6mm以上:3m以下
  • 上記の組み合わせ

  I_{W}:細い幹線の許容電流

  I_{B}:太い幹線を保護する過電流遮断器の定格電流

でしたね。では、それぞれの分岐した幹線について、当てはめていってみましょう。

14(mm2)幹線の場合、

  88\geqq0.55\times100=55

であり、式が成り立つので、分岐した幹線の長さに制限なく、過電流遮断器の施設が省略できます。

8(mm2)幹線の場合、

  61\geqq0.55\times100=55

であり、14(mm2)と同じく、分岐した幹線の長さに制限なく、過電流遮断器の施設が省略できます。

5.5(mm2)幹線の場合、

  49\geqq0.55\times100=55

では、式が成り立たないため、次の式に当てはめてみます。

  49\geqq0.35\times100=35

となり、式が成り立ちました。分岐した幹線の長さが8(m)以下の場合、過電流遮断器の施設が省略できますが、分岐した幹線は長さが12(m)あるため、過電流遮断器を施設しなければならない幹線になります。

最後に、1.6(mm2)幹線の場合、3(m)以下であれば、過電流遮断器の施設を省略することが出来ますが、分岐した幹線の長さは2(m)のため、省略することが出来る幹線となります。

以上より、過電流遮断器を省略できない、分岐した幹線は5.5(mm2)の幹線となります。

【解答】5.5(mm2)幹線

例題2

次の図において、分岐する前の太い幹線の、施設するのに十分な公称断面積(mm2)は?

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【解き方】

太い大もとの幹線から、4つの細い幹線に分岐し、電動機が2つと電熱器が2つ、つながれた配線図になります。電動機がつながれた場合の、太い大もとの幹線の許容電流IW は、

  • I_{M}\leqq I_{H}の場合
  •   I_{W}\geqq I_{M}+I_{H} (A)
  • I_{M} > I_{H}の場合
  •   I_{M}\leqq 50 (A)の時 I_{W}\geqq 1.25I_{M}+I_{H} (A)
  •   I_{M} > 50 (A)の時 I_{W}\geqq 1.1I_{M}+I_{H} (A)

  電動機の定格電流の合計:I_{M}=I_{M1}+I_{M2}

  他の電気機器の定格電流の合計:I_{H}=I_{H1}+I_{H2}

で求めることが出来るんでしたね。

まずは、電動機の定格電流の合計Iと、電気機器の定格電流の合計Iから求めていきましょう。

  I_{M}=I_{M1}+I_{M2}=20+20=40 (A)

  I_{H}=I_{H1}+I_{H2}=10+10=20 (A)

ここで、電動機の定格電流の合計と、電熱器の定格電流の合計の大きさの比較は、

  I_{M} > I_{H} 40(A)>20(A)

であり、また、電動機の定格電流の合計Iは、

  I_{M}\leqq 50 (A) 40(A)\leqq 50 (A)

であるので、 太い大もとの幹線の許容電流IW は、

   I_{W}\geqq 1.25I_{M}+I_{H} =1.25\times40+20=50+20=70 (A)

となり、70(A)以上の許容電流を持つ電線を使用することとなります。すなわち、14(mm2)の電線が必要です。

【解答】14(mm2)

例題3

 次の図において、 低圧屋内幹線を保護する過電流遮断器の、定格電流の最大値(A)は?

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【解き方】

幹線を保護する過電流遮断器の定格電流Iは、幹線の許容電流以下のものとする事が原則ですが、電動機が接続された場合は、

  • 次の2つの式で計算した値のうち、いずれかの小さい値以下
  • I_{B}\leqq3I_{M}+I_{H} (A)
  • I_{B}\leqq2.5I_{W} (A)

によって、求めることが出来るのでしたね。では、今回の問題について、値を入れていってみます。

  I_{B}\leqq3I_{M}+I_{H}=3\times30+10=90+10=100 (A)

  I_{B}\leqq2.5I_{W}=2.5\times61=152.5 (A)

この2つの内、値が小さいのは100(A)なので、取付ける過電流遮断器の定格電流は、100(A)以下のものと取付けることになります。よって、幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の最大値は、100(A)となります。

【解答】100(A)

 

今日のまとめ 

今日は、「低圧屋内配線の施設」について学びました。電線の許容電流に対する電線の長さや、過電流遮断器の定格電流についてなど、この場合はこうで、その場合はそうといった様な、施工状況によって答えが変わっていくといった内容でした。こんなのって、なかなか混乱するんですよねっ

それでは