サーキットブレーカの適切なサイズを見つける方法は？ブレーカー計算機と例

サーキットブレーカーのサイズを計算する方法は？解決例のあるブレーカーサイズ計算機

NECによると （National Electric Code）、 IEC （国際電気標準会議）および IEEE （米国電気電子学会）、感電死、危険な火災、および接続された電気機器や機器の保護を防ぐために、すべての電気回路、つまり住宅の配線や産業用または商業用の設置には、適切なサイズの回路ブレーカーが必要です。

電気機械の安全性と信頼性を最大限に高めるために、回路の電流に応じて適切なサイズの回路ブレーカーを使用することをお勧めします。正しいサイズのサーキットブレーカーを使用しない場合。

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正しいサイズのサーキットブレーカーではなく、他の（以上または小さい）サイズの場合、接続されたデバイスでさえ回路、ケーブル、およびワイヤーが熱くなる可能性があります。煙が出て燃え始めることがあります。そのため、スムーズな操作には正しいサイズのサーキットブレーカーが必要です。

この投稿では、関連する電圧レベル、ワット数の使用量、および％との差を使用して、電気配線の設置と設計に適切なサイズの回路ブレーカーを選択する方法を示します。 CBの回路負荷と電流容量。

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サーキットブレーカーとは何ですか？

サーキットブレーカー（CB）は、次のような制御および保護デバイスです。

• 通常の状態と障害状態で、手動またはリモートコントロールで回路を制御（作成または切断）します。
• 障害状態（過電流、短絡など）で回路を自動的に遮断します。

回路ブレーカーは、システムの切り替えメカニズムと保護に使用されます

回路ブレーカーは、回路のオン/オフ操作および感電の防止に使用されるスイッチングおよび保護デバイスです。正確な操作と保護のために、ヒューズ、リレー、スイッチ、接地と接地などの回路ブレーカーには複雑な設計も使用されています。

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サーキットブレーカーはどのように機能しますか？

回路電流定格が回路ブレーカー定格よりも低い通常の状態では、回路の動作は正常であり、手動操作で変更できます。電流値が回路ブレーカー電流を超えたときに障害または短絡が発生した場合、自動的にトリップします。つまり、主電源から回路が切断されます。

たとえば、30アンペアの回路ブレーカーは、連続負荷か非連続負荷かに関係なく、30アンペアでトリップします。そのため、回路ブレーカーには、接続されたデバイスへのケーブルやワイヤーに流れる電流よりも20〜25％大きいサイズの電流を選択する必要があります。

30A回路に100A回路ブレーカーを使用すると、回路を障害電流から保護できず、30アンペアを超える電流がトリップしないため、デバイスが焼損して損傷する可能性があります。サーキットブレーカ。つまり、デバイスに応じて適切なサイズの回路ブレーカーを使用する必要があります。つまり、CB電流を低くしたり高くしたりするのではなく、回路の電流の125％にする必要があります。

サーキットブレーカーサイズ計算機

次の回路ブレーカーサイズ計算機は、負荷に対する％の差、さまざまな国の電圧レベル、およびアンペア単位のブレーカーの正確なサイズを示します。

関連する電卓：

• AWGのワイヤおよびケーブルサイズ計算機
• 電線およびケーブルサイズ計算機（銅およびアルミニウム）

単相電源のサーキットブレーカーサイズの計算

単相電源用の回路ブレーカーの適切なサイズを決定するには、負荷の種類、ケーブルの材質、環境温度などの複数の要因に依存します。

一般的な経験則では、回路ブレーカーのサイズは、ケーブルとワイヤー、またはCBで保護する必要のある回路の電流容量の125％にする必要があります。次の解決された例を見てみましょう：

例1：

120Vの単相電源を備えた20アンペアの照明回路に12ゲージのワイヤが使用されているとします。その20A回路に最適なサーキットブレーカのサイズはどれくらいですか？

解決策：

回路電流：12A

サーキットブレーカーのサイズ：？

CBサイズは回路電流の125％である必要があります。

=125％x 20A

=1.25 x 20A

サーキットブレーカーのサイズ=25A

例2：

2000W、単相120V電源用の回路ブレーカーの適切なサイズはどれくらいですか？

解決策：

• 読み込み：2000W
• 電圧：120V（単相）

現在の回路：

オームの法則によると

• I =P / V
• I =2000W / 120V
• I =16.66 A.

サーキットブレーカーのサイズ：

単純に、負荷電流に1.2または1.25を掛けます。

1.2 x 16.66 A

サーキットブレーカーのサイズ=20 A

例3：

230V、1840kW負荷の単相回路に適した回路ブレーカーのサイズはどれくらいですか？

解決策：

• 電流=電力/電圧
• I =1840W / 230V
• I =8A

回路ブレーカーの最小定格は8Aである必要があります。

サーキットブレーカーの推奨サイズは

=8A x 1.25

=10

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三相電源のサーキットブレーカーサイズの計算

三相電源電圧のブレーカーサイズを見つけるには、負荷電流に影響を与える多くの要因があるため、負荷の正確な種類を知る必要があります。つまり、モーターは始動プロセス中に最初は非常に高い電流を消費し、力率が関与するため、同じルールはさまざまなタイプの負荷（軽負荷、モーター負荷、誘導負荷、容量負荷）には適用されません。住宅用の場合、単相の場合は上記と同じ式に従い、三相電力の式により√3（1.732）を使用する場合があります。

知っておきたいこと：同じ負荷の場合、3相のブレーカーサイズは単相AC回路で使用されるブレーカーサイズよりも小さくなります。

次のように、三相回路の回路ブレーカーの正しいサイズを見つけましょう。

例1： 6.5kW、三相480V負荷に必要なサイズの回路ブレーカーはどれですか？

解決策：

三相電力：P =VxIx√3

現在：P/Vx√3

• I =6.5kW /（480V x 1.732）…（√3=1.732）
• I =6.5kW / 831.36
• I =7.82A

サーキットブレーカーの推奨サイズは

1.25 x 7.82A = 9.77A

サーキットブレーカーの次に近い規格は10Aです 。

例2： 三相415V、17kW負荷に適したCBのサイズを見つけますか？

解決策：

• 電流=電力/（電圧x√3）
• I =17000W /（415V x 1.732）
• I =23.65A

サーキットブレーカーの推奨サイズ：1.25 x 23.65A =29.5A 。次に近い値は30A 。

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連続的で非競合的な負荷のサーキットブレーカーサイズの計算

サーキットブレーカー（CB）と過電流保護デバイス（OCPD）は100％定格電流用に設計されているため、30Aサーキットブレーカーは正確な30A電流を安全に流すことができますが、NECは80％を推奨していますCBの定格電流と比較した安全な電流制限として。これは、すべての負荷が同じではないためです。つまり、一部の負荷は同時（連続）であり、他の負荷は非同時（非連続）です。

3時間以上負荷が競合する場合、負荷電流は回路ブレーカーとOCPDの定格電流の80％を超えてはなりません。

30Aサーキットブレーカーの80％は24Aです。このようにして、30A回路を24A回路に安全に使用できます。

つまり、24Aの負荷回路では、ブレーカーの適切なサイズは次のようになります。

24A / 0.8=30A。

例1： 30Aの非競合負荷のCBサイズ

• 30Aサーキットブレーカーの正確な100％定格は、30A非連続負荷に使用できます。

例2： 28Aの競合負荷に対するCBサイズ

• 継続的な読み込みの場合、％125のレートが適用されます。
• 1.25 x 28 A = 35A

例3： 30Aの非競合負荷と28Aの競合負荷のCBサイズ

• =125％の連続負荷+ 100％の非連続負荷
• =（1.25 x 28A）+（30A）
• = 75A

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知っておきたいこと：

• 保護に使用される特大のブレーカーは、給湯器やその他の接続された機器に損傷を与える可能性があり、過熱により火災につながることさえあります。
• 小さめのブレーカーまたは負荷電流ブレーカーと同じ定格のブレーカーは、回路を何度もトリップしてリセットする可能性があります。正しいサイズのブレーカーを使用してください。
• 単相回路ブレーカーは、三相電源電圧レベルには使用できません。
• 3極サーキットブレーカは、2極または3極のいずれかを使用する3相システムで使用できます。
• 3極サーキットブレーカは、1相システムでのみ使用でき、マーキングで示されているか、ユーザーマニュアルで指示されている場合にのみ使用できます。
• 30Aブレーカーと10ゲージワイヤーは240VAC電源で使用できます。
• ブレーカーは、より多くの負荷などの一部の負荷を除いて、ワイヤーの電流容量より大きくすることはできません。

さらに、次の定格のサーキットブレーカー：

• 120Vは120Vにのみ使用できます。
• 240Vは120V、240Vには使用できますが、277Vには使用できません（商用アプリケーション）
• 120-277は、120V、240V、および277Vに使用できます。
• 120Vは240V回路では使用できません。その逆も同様です。
• 15A、120Vは20A、120V回路では使用できません。

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サーキットブレーカーのサイズ％とアンペアのチャート

安全電流の最大制限は、一部のモーターを除いて、ブレーカーの定格サイズの80％です。ブレーカーのサイズによって、ケーブルとワイヤーの最大定格電流が増加しないように注意してください。以下は、さまざまなタイプの負荷電流に対するブレーカーサイズの最大定格電流の％を示すグラフです。

照明負荷 溶接機 モーター用MCPブレーカー

ロードタイプ	最大回路ブレーカーサイズ（電流の％）
抵抗膜式負荷、熱、ストーブ、トースター、給湯器など	125％
125％
430-152モーターの密閉*、エアコン、ヒートポンプ	175％
200％
125％以上のサイズ

*ハーメチックシールを除くモーター00-250％NEC

次の2つのグラフは、ワイヤゲージとさまざまなレベルの電圧での適切な回路ブレーカーのサイズを示しています。