第二種電気工事士の筆記試験の遮断器の動作時間と極と素子の説明
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2.遮断器の動作時間と極と素子

♦遮断器の動作時間について♦

配線用遮断器はレバーを上下(ON/OFF)させて使います。
配線用遮断器(ブレーカー)

遮断器の役割は、電路を過電流から保護するために使います。

電路は電線の太さによって電流を流してもよい許容電流が決められています。もし、その許容電流以上の電流が流れてしまうと最悪の場合電線は燃えてしまいます。

また、電路を許容電流以内で使っていても何かの原因で短絡(ショート)してしまうと大電流が流れて、電気機器が故障する、電線や電気機器が発火して火災が起きることがあるので大変危険です。

短絡の原因は、

などがあります。

様々な原因が重なり合い短絡して電気機器に定格以上の電流が流れると製品が壊れたり電線から出火したりして火事になる可能性がありますので、もしもの時の為に、電気機器の電源側に遮断器というものを設置して過電流が流れても電気を安全に使えられるようにしなければいけません。

遮断器の種類は、主にヒューズと配線用遮断器に分かれます。
遮断器の身近なものをとりあげてみますと、次のようなものがあります。

ヒューズの場合
車に使われています。
ワイパー、ルームランプ、シガーソケットなどすべての電装品にはヒューズというものが入っていて、過電流が流れるとヒューズが溶けて製品を保護してくれます。
配線用遮断器の場合
エアコン、電気釜、ドライヤーなどを同時に使うとブレーカーが落ちるとか言われているブレーカーのことで家の分電盤についています。
ブレーカーが落ちてもスイッチを入れ直せば何回でも使えますが、ヒューズは1回限りしか使えず切れたら新しいヒューズに交換しなければいけません。

これらの遮断器には、必要以上の電流が流れたらどのくらいの時間で電流を流れなくしなければいけないという時間が決まっています。
それでは、ヒューズと配線用遮断器の動作時間について見ていきましょう。

♦ヒューズの動作時間♦

まずは、ヒューズの定格電流と動作時間を覚えましょう。
ヒューズには、次の表のような関係があります。

ヒューズの動作時間の表
定格電流動作時間
定格電流の1.6倍の電流定格電流の2倍の電流
30A以下60分2分
30Aを超え60A以下60分4分
60Aを超え100A以下120分6分

♦配線用遮断器の動作時間♦

次は、配線用遮断器(ブレーカー)の動作時間について覚えましょう。

配線用遮断器の動作時間の表
定格電流動作時間
定格電流の1.25倍の電流定格電流の2倍の電流
30A以下60分2分
30Aを超え50A以下60分4分
50Aを超え100A以下120分6分

♦配線用遮断器の極と素子について

配線用遮断器には、極と素子という言葉があります。

極はなんとなくイメージでわかると思いますが、素子というものもあるのでしっかり覚えてください。

このように、過電流を感知するには素子が必要になり、素子は重要な役割をしています。

2極の配線用遮断器で説明すると極と素子の数は、

があります。

2極1素子(2P1E)の配線用遮断器には1極のみに過電流引き外し素子があり、2極2素子(2P2E)の配線用遮断器には両極とも過電流引き外し素子があります。

原則は、それぞれの極に過電流引き外し素子を付けなければいけませんが、対地電圧が150V以下の場合では、2極1素子(2P1E)の配線用遮断器を使うことができます。
※2極1素子の配線用遮断器を使う場合は、過電流引き外し素子がない端子に中性線(接地線)を接続する配線方法とします。

2極1素子(2P1E)の配線用遮断器は、単相2線式回路に使うことができます。

また、単相3線式回路の非接地側と中性線とを接続して100Vとして取り出す場合にも使うことができます。

但し、配線用遮断器で素子がついてない極にはNマークが書かれているのでNマークの極は中性線や接地線に接続して使います。

2極2素子(2P2E)の配線用遮断器は、単相2線式回路でも単相3線式回路(非接地側と非接地側をつないで200V、非接地側と中性線をつないで100V)でも使うことができます。

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♦問題を解いてみよう♦

♦問題1
定格電流30Aのヒューズに60Aの電流が流れた時、溶断しなければならない最大の時間はいくらか?
考え方:ヒューズの動作時間の表から読み取りましょう。

答え 2分

♦問題2
定格電流40Aの配線用遮断器に50Aの電流が流れた時、自動的に動作しなければならない最大の時間はいくらか?
考え方:配線用遮断器の動作時間の表から読み取りましょう。

答え 60分

♦問題3
低圧屋内電路を過電流から保護できないものは、次の内のどれが当てはまるか?
イ.ヒューズ付きナイフスイッチ
ロ.ヒューズ付きカットアウトスイッチ
ハ.タンブラスイッチ
二.過電流素子付き漏電遮断器

考え方:タンブラスイッチとは、つまみを倒して開閉するだけのスイッチのことです。

答え ハ

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