過負荷保護装置とは何ですか？

過負荷保護装置は、回路や電気機器が過負荷電流によって損傷を受けることを防ぐために設計された電気装置です。過負荷とは、回路の電流が定格値を超えて長時間続く状態で、まだショートサーキットには至っていない状況を指します。過負荷保護装置は、回路の電流を検出し、電流が予め設定された閾値を超えたときに回路を遮断することで、過熱、損傷、または火災を防止します。

動作原理

過負荷保護装置は通常、以下のいずれかの方法で過負荷状態を検出し対応します：

熱保護：

• バイメタルストリップ：異なる熱膨張係数を持つ2種類の金属で作られたバイメタルストリップを使用して温度を検出します。電流が大きすぎると、バイメタルストリップは温度上昇により変形し、遮断機構をトリガーします。

• 熱磁気保護：熱センサーと磁気センサーを組み合わせて過負荷を検出します。

電磁保護：

電磁トリップユニット：電磁石を使用して過負荷電流を検出します。電流が設定値を超えると、電磁石がトリップ機構を引き寄せ、回路を遮断します。

電子保護：

マイクロプロセッサ制御：マイクロプロセッサまたは集積回路を使用して電流を監視します。電流が設定値を超えると、電子スイッチをトリガーして回路を遮断します。

タイプ

熱過負荷リレー：

モーター保護に広く使用され、モーターの電流を検出して過熱を防ぎます。熱過負荷リレーは単独で使用することも、コンタクターと組み合わせて使用することもできます。

ブレーカー：

過負荷だけでなく、ショートサーキットや瞬間的な大電流からも保護する多機能保護装置です。ブレーカーは通常、熱磁気式と電子式があります。

ヒューズ：

一回限りの保護装置で、電流が定格値を超えると内部の金属線が溶け、回路を遮断します。ヒューズは低電圧・低電流回路に適しています。

用途

過負荷保護装置は、以下に限定されない様々な電気システムや設備で広く使用されています：

• 家庭用回路：家庭の回路を過負荷やショートサーキットから保護します。

• 産業用設備：モーター、発電機、トランスフォーマーなどの大型設備を保護します。

• 配電システム：配電線や変電所設備を保護します。

• 電子機器：電子機器の電源部を過熱や損傷から保護します。

選択と設置

適切な過負荷保護装置を選択する際には、以下の要素を考慮してください：

• 定格電流：保護装置の定格電流は、保護される回路の定格電流と一致させる必要があります。

• 応答時間：過負荷電流が一定期間持続した後に回路を遮断するよう、すぐにトリップしないようにする必要があります。

• 環境条件：設置環境の温度、湿度、汚染レベルを考慮し、適切な保護装置を選択してください。

• 認証と規格：IECやULなどの関連する国際および国内規格に準拠した保護装置を選択してください。

まとめ

過負荷保護装置は、回路や設備を過負荷電流による損傷から保護するための重要な安全装置です。適切な選択と設置により、電気システムの安全性と信頼性を大幅に向上させることができます。