最大過電流保護（MOCP vs MCA vs FLA vs LRA）とは何か

フィールド: 基本電気

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電気用語におけるMOCPの意味

MOCPは最大過電流保護を意味し、電気設備（例：モーターやエアコン）に関連する過電流保護装置（例えばヒューズやブレーカー）の最大許容電流定格を指します。MOCPは、予想される故障状態下で適切に回路または設備を遮断することができるブレーカーの最大許容定格またはサイズです。

保護装置が大きすぎると、故障時に動作しなくなり、配線や設備が過熱により損傷する可能性があります。そのため、保護装置の適切なサイズ指定が必要です。

MOCPの値は、過電流保護装置つまりヒューズとブレーカーの最大サイズを決定するために使用されます。MOCPは、予想される故障状態下で配線と設備を保護するために使用できます。

したがって、MOCPまたはMOP = 最大過電流保護 = ヒューズまたはブレーカーの最大定格。

MCA vs MOCP vs FLA vs LRAs

MCA、MOCP、FLA、およびLRAに関する情報は、設備を安全に配線し保護するために非常に重要です。それぞれについて順に説明します。

MCA

MCAはMinimum Current AmpacityまたはMinimum Circuit Ampacityの略であり、電気回路内の供給線または導体の最小電流定格を定義しています。つまり、MCAは、通常の運転条件下でワイヤーや導体が安全に運搬できる最小電流定格です。

最小電流アンペア容量は、導体が運搬すべき電流量であり、導体またはワイヤーの電流運搬能力です。

MCAの値は、ワイヤーが通常の運転条件下で過熱しないようにするための最小ワイヤーサイズを決定するのに役立ちます。

したがって、MCA = 最小電流アンペア容量 = 最小ワイヤーや導体サイズ

MCAの値は、モーターのFLAの1.25倍にすべての他の抵抗性負荷（ヒーターロードなど）を加えたものです。

MCA = 1.25 * (モーターFLA + ヒーターカレント)

MOCP

MOCPは、障害条件でのワイヤーや設備を保護するために使用されるオーバーカレント保護装置（例えば、ブレーカーやヒューズ）の最大サイズを決定するために使用される測定値です。

ブレーカーやヒューズのサイズは、最小電流アンペア（MCA）の値よりも大きくなければなりません。そのため、MOCPの値は常にMCAの値よりも大きいです。

MCAとMOCPは、オーバーカレントのリスクを減らし、火災リスクを低減するために許容される最小ワイヤーや導体サイズと最大ヒューズやブレーカーサイズを決定する重要な値です。

MOCPの値は、同時に動作する可能性のある1A以上の他のすべての負荷を加えた最大のモーターのFLAの2.55倍です。

MOCP = (2.25 * 最大のモーターのFLA) + (他のモーターロード) + (すべての他の抵抗性電気負荷、例えばヒーターロード)

FLA

FLAはフルロードアンペアを意味し、設備や機械が最大負荷条件下で連続的に引き出すことができる電流の量です。FLAは、モーターが定格出力馬力を生み出すために、定格電圧と負荷でのフルロード電流です。

FLAの値は、MCAおよびMOCPの値を決定するために使用されるため重要です。したがって、間接的に導体のサイズ、設備、過電流保護装置（ヒューズ、MCB、回路ブレーカーなど）のサイズを決定するためにも使用されます。

$\begin{align*} FLA = 0.80 * MCA \end{align*}$

そして

$\begin{align*} FLA = 0.44 * MOCP \end{align*}$

LRA

LRAはロックドロータアンペアを意味し、モーターがロックドロータ条件で引き出すことができる電流の量です。LRAの値は、モーターの起動電流にほぼ等しく、フルロード電流の約8倍になります。

$\begin{align*} LRA = 8 * FLA \end{align*}$

LRAの値は、モーターの起動条件での最大電圧降下を計算するために使用されます。電圧降下が80％から85％を超えると、モーターは起動を拒否し、振動を始めることがあります。

MOCPの計算方法

MOCPの値は、製造元によって機器またはユニットのネームプレートに記載されており、安全な操作を確保します。過電流保護装置（例えばヒューズや回路遮断器）は適切にサイズが設定されており、MOCPの定格を超える電流が機器に流れることはありません。MOCPの値はFLAに基づいて計算できます。

MOCP = (2.25 * 最大モーターのFLA) + (他のモーターロード) + (すべての他の抵抗性電気負荷、つまりヒーターロード)

回路遮断器の標準的な電流定格は15A、20A、25A、30A、35A……、60Aなどです。15Aは、アメリカのNational Electrical Codeで許可されている最小のヒューズまたは回路遮断器の電流定格です。

高電圧電気回路には2種類の負荷があります。

誘導負荷：モーター、コンプレッサーなど…
抵抗負荷：電気ヒーターなど。

MOCPの計算手順

まず、モーターまたはコンプレッサーのFLAを見つけてください。これは、定格電圧および負荷でのフルロード電流です。

次に、ヒーターロードを見つけます。これは抵抗性の電気負荷です。

MOCPの値を計算した後、以下の3つの条件に基づいてMOCPの値を選択する必要があります。

MOCPが $\neq$ 5の倍数でない場合つまり、計算されたMOCPの値が5の偶数倍でない場合は、MOCPの値は最も近い標準的なヒューズまたは回路ブレーカーのサイズに丸められます。
MOCP < MCAの場合つまり、計算されたMOCPの値がMCAの値より小さい場合は、MOCPの値はMCAと等しくなり、通常は5の倍数に丸め上げられます。そのため、MOCPの値はMCAの値以下にはなりません。
MOCP < 15 Aの場合つまり、計算されたMOCPの値が15 A未満の場合は、15 Aに丸め上げられます。この15 Aは、コードによって許可されているヒューズまたは回路ブレーカーの最小電流サイズまたは定格です。

上記の3つの条件に基づいてMOCPの値を選択する方法の例を見てみましょう。

例1：モーターFLA 4.5 Aの3相、480 V、10 kWヒーターロードのMOCP値を計算します。

与えられたデータ：供給電圧 = 3相 480 V、ヒーターロード = 10 kW、モーターFLA = 4.5 A

$\begin{align*} \begin{split} for \,\, 3-phase \,\, load \,\, the \,\, current \,\,I = \frac {P}{\sqrt3 * V} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = \frac {10000}{\sqrt3 * 480} \\ = \frac {10000}{1.73 * 480} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = 12.04 \,\,A \end{split} \end{align*}$

次に、

$\begin{align*} MCA = 1.25 * (Motor\,\,FLA + Heater\,\,Current) \end{align*}$

$\begin{align*} = 1.25 * (4.5 + 12.04) \end{align*}$

$\begin{align*} = 1.25*16.54 \end{align*}$

$\begin{align*} MCA = 20.68 \,\, A \end{align*}$

そして

$\begin{align*} MOCP = (2.25 * FLA\,\,of\,\,the\,\,Largest\,\,Motor)+(Other\,\,Motor\,\,Loads)+ \\(All\,\,Heater\,\,Load) \end{align*}$

$\begin{align*} = (2.25 * 4.5) + (0) + (12.04) \end{align*}$

$\begin{align*} = 10.125 + 12.04 \end{align*}$

$\begin{align*} MOCP = 22.17 \,\, A \end{align*}$

ここで、MOCPの値は5の偶数倍ではないため、最も近い回路ブレーカーのサイズである20 Aに丸められます。したがって、

MOCP = 20 A (条件1)

しかし、20 AはMCAの値よりも小さいため、MOCPはMCAの値と等しくなり、最も近いブレーカー定格に丸められます。したがって、この3相負荷に対するMOCPは25 Aです（条件2）。

（注：米国では277 Vが1相電圧で、480 Vが3相電圧であり、インドでは230 Vが1相電圧で、415 Vが3相電圧です）。

例2：1相、277 V、5 kWヒーターロードのMOCP値を計算する。

与えられたデータ：供給電圧 = 1相 277 V、ヒーターロード = 5 kW、モータFLA = 0

$\begin{align*} \begin{split} for \,\, 1-phase \,\, load \,\, the \,\, current \,\,I = \frac {P}{V} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = \frac {5000}{277} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = 18.05 \,\,A \end{split} \end{align*}$

次に、

$\begin{align*} MCA = 1.25 * (Motor\,\,FLA + Heater\,\,Current) \end{align*}$

$\begin{align*} = 1.25 * (0 + 18.05) \end{align*}$

$\begin{align*} = 1.25 * 18.05 \end{align*}$

$\begin{align*} MCA = 22.56 \,\, A \end{align*}$

そして

$\begin{align*} MOCP = (2.25 * FLA\,\,of\,\,the\,\,Largest\,\,Motor)+(Other\,\,Motor\,\,Loads)+ \\(All\,\,Heater\,\,Load) \end{align*}$

$\begin{align*} = (2.25 * 0) + (0) + (18.05) \end{align*}$

$\begin{align*} MOCP = 18.05 \,\, A \end{align*}$

ここで、MOCP < MCAであるため、MOCPの値はMCAの値に等しくされ、最も近い回路ブレーカーの定格に丸め上げられる。したがって、この1相ヒータ負荷のMOCPは25Aとなる（条件2）。

例3：3相、480V、5kWヒータ負荷のMOCP値を計算する。

与えられたデータ：供給電圧 = 3相480V、ヒータ負荷 = 5kW、モーターFLA = 0

$\begin{align*} \begin{split} for \,\, 3-phase \,\, load \,\, the \,\, current \,\,I = \frac {P}{\sqrt3 * V} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = \frac {5000}{\sqrt3 * 480} \\ = \frac {500}{1.73 * 480} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = 6.02 \,\,A \end{split} \end{align*}$

次に、

$\begin{align*} MCA = 1.25 * (Motor\,\,FLA + Heater\,\,Current) \end{align*}$

$\begin{align*} = 1.25 * (0 + 6.02) \end{align*}$

$\begin{align*} = 1.25 * 6.02 \end{align*}$

$\begin{align*} MCA = 7.53 \,\, A \end{align*}$

そして

$\begin{align*} MOCP = (2.25 * 最大モーターのFLA) + (他のモーター負荷) + (すべてのヒータ負荷) \end{align*}$

$\begin{align*} = (2.25 * 0) + (0) + (6.02) \end{align*}$

$\begin{align*} MOCP = 6.02 A \end{align*}$

ここで、MOCP < 15 A であるため、MOCP の値は 15 A に丸め上げられます。これは回路ブレーカーの最小電流評価です (条件3)。

MCAの計算方法

MCAの値は、メーカーが安全な動作を確保するために任意の装置またはユニットのネームプレートに記載されています。FLAの値を計算することでMCAの値を計算することができます。

MCAの値を計算するには、ファン、モーター、コンプレッサーなどの他の機器の電流評価を計算する必要があります。

MCA = 1.25 * (モーターFLA + ヒータ電流)

MCAの値を計算する方法の例を見てみましょう。

例：モーターFLA 5Aの3相、480V、12KWヒーターロードのMOCP値を計算します。

与えられたデータ：供給電圧 = 3相480V、ヒーターロード = 12KW、モーターFLA = 5A

$\begin{align*} \begin{split} for \,\, 3-phase \,\, load \,\, the \,\, current \,\,I = \frac {P}{\sqrt3 * V} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = \frac {12000}{\sqrt3 * 480} \\ = \frac {12000}{1.73 * 480} \\ Heater\,\,current \,\, (I) = 14.45 \,\,A \end{split} \end{align*}$