短絡電流定格 (SCCR) テクニカルデータ NEC 第 409 条および UL 508A, 補則 SB 短絡電流定格 (Short Circuit Current Ratings) の理解
短絡電流定格テクニカルデータ NEC の変更に関する概要 アメリカ電気工事基準 (NEC) に産業用制御パネルの第 409 条が追加 2005 年に アメリカ電気工事基準 (NEC) に産業用制御パネルの条項である第 409 条が追加され パネルビルダーおよび相手先商標製造業者 (OEM) では パネルに短絡電流定格 (SCCR) についての分析を行ない その表示を添付する必要があります 第 409 条の策定理由歴史的に 産業用制御パネルは複数のNECの条項の元で評価されてきており 不整合が生じてきています 第 409 条は 共通のパネル構築および取付け要件を提供するものです また 産業用制御パネル向けの短絡電流定格に関する表示要件も制定しています NECの補則条項 409.110では パネルの短絡電流定格を評価するための公認方法としてUL508A, 補則 SBを参照しています 各州では NEC 2005 年度版を採用しているので UL508A, 補則 SBを完全に把握することは必要不可欠です 図 1: NEC 2005 コードブック NEC の補則条項 409.110 取付け後 産業用制御パネルには 以下の情報を明確に見えるように表示する必要があります 1. 製造メーカの名称 商標 または他の説明の表記 ( 製品の責任を負う組織を明確にするため ) 2. 供給電源電圧 位相 周波数 および全負荷電流 3. 以下のいずれかに基づく 産業用制御パネルの短絡電流定格 a. 認証され 機器にラベルで明示された短絡電流定格 b. 承認された方法を利用して確立された短絡電流定格備考 :UL508A-2001, 補則 SBは 承認された方法の例の1つです 4. 産業用制御パネルが電源供給設備の場合は 電源供給設備としての使用に適していることを示すために表示する必要があります 5. 電気配線図 または電気配線図を示す電気図へのインデックス番号 6. 筐体の保護タイプ番号は 産業用制御筐体に表示する必要があります 目次 項目 ページ パネルの短絡電流定格の決定..........................................................3 高い異常短絡電流定格................................................................6 高い異常短絡電流定格機器へのインターネット上でのアクセス............................7 パネルへの表示......................................................................8 参考資料およびお問合せ先............................................................8
短絡電流定格テクニカルデータ パネルの短絡電流定格の決定 NECの条項409.110によれば パネルの短絡電流定格を決定する方法は2つ認められています 具体的に は すでにUL認証リストに掲載されラベルが貼付けられている部品を購入するか 公認された方法を 使用してパネルの短絡電流定格を確立するというものです 後者の場合 公認されている唯一の方法が UL 508A, 補則SBです UL508A, 付録SB4.1に従って パネルの短絡電流定格を分析して表示するには 以下の3つのステップを 行ないます ステップ1 個々の主電源回路機器の短絡電流定格を確立する ステップ2 既存の電流制限機器によって パネル内のある部分で起こりうる短絡電流定格を変更する ステップ3 パネル全体の短絡電流定格を決定する ステップ1 SB4.2に規定されるように以下のいずれかの方法を使用して 個々の 主電源回路機器の短絡電流定格を確立します a) 短絡電流定格は 機器上 または機器に付属する取付け手順書に 記載されています 取付け手順書 銘板 ユーザーズマニュアル 図2: 短絡電流定格製品の銘板への表示例と参考資料 b) 短絡電流定格は 機器の定格電圧および表 SB 4.1からの想定短絡電流定格で決定されま す 主電源回路機器に短絡電流定格が存在しない か または過去に定格を有する必要がなかった 場合 UL508A, 補則SBの表SB4.1に 非表示製 品の想定最大短絡電流定格をリストしていま す 図3: 表SB4.1 非表示機器用の想定最大短絡電流定格 c) 負荷コントローラ モータ過負荷リレー または組合せモータコントローラの短絡電流 定格は 産業用制御装置の規格UL 508に規定され 標準の異常電流や高い異常電流のた めの短絡テスト要件の性能要件に合致し 製造メーカの仕様書に記載されています 項目c)に組合せ定格がUL仕様書ファイルに含まれている場合 特定のテスト済みの組合せ 定格をパネルの製造メーカが使用できると明記されています ロックウェル オートメー ションは NEC第409条およびUL 508A, 補則SBの要件(6ページを参照)を満たすように 幅 広いNEMAおよびIECコンポーネントをテストし 認可しています 3
短絡電流定格テクニカルデータ パネルの短絡電流定格の決定 ( 続き ) ステップ 2 SB4.3に規定されるように既存の電流制限機器によって パネル内のある部分で起こりうる短絡電流を変更します この2 番目のステップは 供給回路内にある電流制限デバイスの影響を考慮しています 電流制限とは 0.5サイクル未満か 通常 0.25サイクル以内で短絡フォルトを解消するための保護デバイスの能力を指します 電流制限デバイスは I peak の磁力特性やI 2 t 熱エネルギーを低減します SB4.3では 発生する可能性のある短絡電流を制限する供給機器を使用するための 3つの方法のガイドラインを確立しています これらのオプションには 以下の項目に説明するように電源トランス UL 認証リストされたサーキットブレーカおよびヒューズがあります SB 4.3.1: 2 次側と絶縁された電源トランスによって供給される分岐回路 SB 4.3.2: 供給回路内に 電流制限 と表示されている UL 認証リストされたサーキットブレーカ SB 4.3.3: 分岐回路供給回路にクラスCC, G, J, L, RK1, RK5, またはTヒューズによって供給される分岐回路 これらの項目では 発生する可能のある短絡電流を制限する供給機器と 適用するガイドラインを示しています 何年にもわたり ヒューズは電流制限性能を提供すると見なされていた唯一の保護デバイスでした 現在 高い異常電流を 2, 3msec 以内に開放することができるサーキットブレーカが存在し ヒューズに匹敵するものとなっています また これらの項目には 電流制限機器を適用する際に使用しなければならない I peak, I 2 t, および過渡電流値も記載しています 図 4: 表 SB4.1 UL 508A 補則 SB の電流制限サーキットブレーカの過度電流値 図 5: 表 SB4.2 UL 508A 補則 SB の UL 認証リストされたヒューズの過度電流値の表 高い異常電流定格を持つ機器を使用すると 供給回路電流制限対応を適用する必要がなくなります これによって 高いパネル定格を容易に達成することができます 機器の高い異常短絡電流定格については 6 ページを参照してください 4
短絡電流定格テクニカルデータ パネルの短絡電流定格の決定 ( 続き ) ステップ 3 SB4.4に規定されるように パネル全体の短絡電流定格を決定します 個々の機器の短絡電流定格を 分岐回路保護機器と比較します 2つの定格の小さいほうが 分岐回路保護機器のライン側に印加されます 制御回路が分岐にあるときは 制御回路内に過電流保護機器の使用を考慮する必要があります パネル全体の短絡電流定格を決定するためのガイドラインは SB4.4.4に記載されています 単一の分岐回路がある制御パネルの場合は パネルの短絡電流定格は分岐回路の定格になります 複数の分岐回路と供給機器がある制御パネルは 条項 c) で扱われています 供給側に接続されているすべての分岐回路の最小短絡電流定格 供給機器 および制御回路の過電流保護機器によって パネルの短絡電流定格が決定されます 異常発生可能電流 480V で 40kA のとき 異常発生可能電流 480V で 40kA のとき 70kA* 70kA 100kA パネルの短絡電流定格は 480V のとき です 図 6: 個別のコンポーネントの短絡電流定格は 分岐回路保護機器と比較する 図 7: 2 つの定格の小さいほう ( 灰色で示す ) は 分岐回路保護機器のライン側に適用される この例では 供給回路に接続されているすべての分岐回路の供給機器および制御回路の過電流保護の最も低い短絡電流定格は です そのため パネル全体の短絡電流定格は 480V のとき になります * ヒューズ付きの過電流保護機器の値を示します 5
短絡電流定格テクニカルデータ 高い異常短絡電流定格 表SB 4.1は非表示機器の想定短絡電流定格を決定するために使用されますが さまざまな製品の標準異常定 格の基準も記載されています これらの定格のみでの機器構成では 到達可能なパネルの最大短絡電流定 格を大幅に制限することがあります 高い異常定格の機器には これらの値を超える短絡電流定格があります また 高い異常短絡電流定格に よって 供給回路に電流制限対応を適用する必要がなくなります 高い異常定格の機器を使用すると よ り高いパネル定格を簡単に達成することができます ロックウェル オートメーションのコンポーネントソリューションは 今 今日のパネル製 造メーカに要求される高い異常短絡電流定格への対応を提供 ロックウェル オートメーションは 高い異常電流テスト済みのUL/CSA認証リストされた分岐回路と供給 回路の組合せを提供しています これらの高い異常電流定格は パネル取付けにより発生する可能性があ る異常電流に耐えるために要求される短絡電流定格を満たし それを超えています ここに ロックウェ ル オートメーションの主電源回路機器に使用可能な高い異常電流定格の例をいくつか示します 型番500ラインコンタクタ 過負荷リレー&ス スタータ NEMA型 サーキットブレーカ組合せ100kA 480V, 50kA 600V ヒューズ組合せ100kA 600V (タイプ2) 型番100ラインコンタクタ 過負荷リレー&ス スタータ IEC型 サーキットブレーカ組合せ 480V, 30kA 600V (タイプ2) ヒューズ組合せ100kA 600V (タイプ2) ソフトスタータ SMC ソ ヒューズ組合せ70kA 600V PowerFlex インバータ サーキットブレーカ組合せ100kA 480V ヒューズ組合せ200kA 600V NEMAスタータおよびコンタクタ ヒューズ保護ディスコネクトスイッチ NEMA & IECヒ 200kA 600V 配電ブロック ヒューズ組合せ100kA 600V IECスタータおよびコンタクタ SMC Flex ソフトスタータ NEMAおよびIECヒューズ保護ディスコネクトスイッチ PowerFlexインバータ 6 配電ブロック
短絡電流定格テクニカルデータ インターネット上で取得可能な 高い異常電流定格の機器の短絡電流定格の情報 高い異常短絡電流定格の情報には 以下のアドレスから簡単にインターネット上でアクセスできます http://www.rockwellautomation.com/products/certification/ul508a/ 図 8: Rockwell Automation.com の Web サイト 確認された機器の短絡電流定格データを得るためには カタログ番号を入力して Submit を選択するか またはカタログ番号がわからないときは製品のディレクトリを参照します 140M-C2E-A16 図 9: カタログ番号または製品ディレクトリ セレクタ ツール 短絡電流定格情報の表示およびダウンロード NEMA 主電源回路機器 コンタクタ 過負荷リレー スタータ ディスコネクトスイッチ IEC 主電源回路機器 モータ回路サーキットブレーカ モータ回路プロテクタ コンタクタ 過負荷リレー スタータ ディスコネクトスイッチ 回路保護 モールド ケース サーキット ブレーカ 小型サーキットブレーカ ヒューズブロック 図 10: アレン ブラドリーの型番 140M モータ保護サーキットブレーカ用の高い異常短絡電流定格 接続システム バスバー取付けシステム 共通リンク 配電ブロック ソフトスタータ インバータ サーボドライブ 7
短絡電流定格テクニカルデータ パネルへの表示 パネル全体の短絡電流定格を確立した後で パネルの表示を作成する必要があります NECの表示要件に は 製造メーカの名称と商標 および主電源電圧 位相 周波数 全負荷電流 および短絡電流定格の基 本的な情報が含まれます ラベルは パネル取付け後に明確に見えるようにすることが必要です 図11: ラベルは 取付け後に明確に見えるようにすることが必要です * *特定のパネル設計と使用目的によっては 追加の表示が要求されることがあります 参考資料 さらなる短絡電流定格の情報と一般的な製品情報については 以下の資料を参照してください マニュアル名 PUB.NO. オンラインのWebサ サイト Understanding NEC Article 409 and UL 508A Short Circuit Current Ratings CD SCCR-SP001A-EN-P www.rockwellautomation.com/literature Power Terminal Block Technical Data 1492-TD013A-EN-P Control Circuit and Load Protection Technical Data CCLP-TD001A-EN-P 問合せ先 電話番号 オンラインのWebサイト Allen-Bradley Drives Technical Support 1-440-646-5800 (北米) raictechsupport@ra.rockwell.com Rockwell Automation, Allen-Bradley, PowerFlex, およびSMCは Rockwell Automationの商標です Rockwell Automationに属さない商標は それぞれの企業に所有権があります Publication Number SCCR-TD001A-JA-P September 2006 Copyright 2006 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved. Printed in USA.