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技術資料室

A16 溶接機の幹線および分岐回路の 配線設計 　　　　y-326

抵抗溶接機並びにアーク溶接機に供給する分 岐回路および幹線は、溶接機の断続負荷電 流による等価熱容量と同等以上の電流容量 を有する電線、開閉器過電流遮断機を使用し て施設しなければならない。(電技186) この場合、断続負荷電流による電圧降下が他 の負荷に障害を及ぼさないように十分注意し なければならない。 1)交流アーク溶接機回路用NFBの選定 JIS－C-9301(交流アーク溶接機)に定められ ている使用の標準は10分間周期で4分通電、 6分無通電である。通電時間が4分間もある 繰り返し使用には通電時間内の電流を基準 としてNFBの定格電流　If　を選定する。 NFBは溶接機の1次側に施設され溶接機の1 次側の定格電流は次式により示す 定格1次電流In＝ (定格1次入力KVA /定格１次電圧V)×1000 定格1次電圧は200Vが標準であるが電圧変 動を±10％とみて溶接機の最大1次電流 　Inm　は次式で示される。 最大1次電流 Inm＝ 　　　　　(定格1次入力KVA/180V)×1000 　NEC（630－22） 「アーク溶接機は定格1次電流の2倍以下の定 格電流をもつ過電流保護装置で保護されるこ と。」 一方、NFBの定格電流の溶接機1次電流に対 する1.15倍の裕度を考慮してNFBの定格電流 If は次式で表わせられる。 　　　　　　1.15 Inm ≦ If ≦ 2In 2)交流アーク溶接機の配線  交流アーク溶接機に供給する電線の許容電流 については、(内規335－1)に定めている NEC(1965)では次のように詳しく定めている。 ①溶接機1台に供給する電線の許容電流は 溶接機の定格1次電流に下記乗数をかけた 値以上とすること。

表・１

溶接機の定格使用率	20以下	30	40	50	60	70	80	90	100
乗数	0.45	0.55	0.63	0.71	0.78	0.84	0.89	0.95	1.00

    １時間定格の溶接機では乗数を0.75とする

②溶接機2台以上に供給する電線の許容電流 は前記①の乗数をかけた値の和より少なくて よい。 乗数をかけた値の順で、1番目と2番目の溶接 機については100％　3番目については85％　 4番目は70％残りについては60％として求めた 　　 許容電流の電線は、高度の生産状態において も十分安全なゆとりを持っている。 上記による必要のない負荷状態の場合には これより小さいものでよい。

（例）   表・２
溶接機 の台数 定格１次 電流  使用率 乗数 台数 の乗数 計算式  1台目 の溶接機  300A  50%  0.71  - 300×0.71　　　＝213A  2台目  250A  50% 0.71  -  250×0.71　　　　＝178A  3台目  200A  40%  0.63  0.85  200×0.63×0.85＝107A  4台目  200A  40%  0.63  0.7 200×0.63×0.7＝88A  5台目  200A  40%  0.63  0.6 200×0.63×0.6＝76A  6台目  200A  40%  0.63  0.6 200×0.63×0.6＝76A 合計     738A
溶接機の配線設計例題
工事現場に下記、溶接機3台を設置することとなった。     交流アーク溶接機(型式) 入力電圧(V) 入力(KVA) 定格使用率  MA-300D  200V  24.4KVA 40%   MA-250D  200V  18.0KVA  30%  MA-200D  200V  16.4KVA  40%
キュービクル配電盤から工事用分電盤までの 距離150ｍ仮設配線はエフレックスによる CVTケーブル配線とする。 ケーブルサイズとNFBの容量を算出してください。
ＮＦＢ容量の算出
各溶接機の定格１次電流     溶接機  各溶接機の定格１次電流　In    24.4KVA (24.4KVA / 200V) × 1000 ＝ 122A  18.0KVA   (18.0KVA / 200V) × 1000 ＝ 90A  16.4KVA   (16.4KVA / 200V) × 1000 ＝ 82A
(合計)定格１次電流
溶接機 の台数 １次入力 使用率 乗数 台数の乗数 計算式   1台目  24.4KVA  40%  0.63  - 122×0.63 　　　＝76.8A  2台目  18.0KVA  30%  0.55  -  90×0.55　　　　＝49.5A  3台目  16.4KVA  40%  0.63  0.85  82×0.63×0.85 ＝43.9A 合計定格１次電流      170.2A
各溶接機の最大１次電流 溶接機 各溶接機の最大１次電流　Inm  24.4KVA  (24.4KVA / 180V) × 1000 ＝ 135.6V 18.0KVA  (18.0KVA / 180V) × 1000 ＝ 100A 16.4KVA  (16.4KVA / 180V) × 1000 ＝ 91A
(合計)最大１次電流      溶接機 の台数 １次入力 使用率 乗数 台数の乗数 計算式   1台目  24.4KVA  40% 0.63 -   135.6×0.63　　＝85.4A  2台目  18.0KVA  30% 0.55  -  100×0.55 　　　　＝55A  3台目  16.4KVA  40%  0.63  0.85  91×0.63×0.85＝48.7A 合計最大１次電流      189.1A

NFBの定格電流 If は次式で 　　　　　1.15 Inm ≦ If ≦ 2In 　1.15 × 189.1A ≦　If　≦ 2 × 170.2A 　　　　　　　217.5A ≦ If ≦ 340.5A よって、ＮＦＢの容量は　400AF/225AT とする。 配線ケーブルの算出 (合計)定格１次電流が求められたので電線の許 容電流を算出する  電線の許容電流は170.2A以上であれば十分安全 にゆとりがあることになります。 CVTケーブル電線管布設による許容電流より CVT 100゜ 215Aがケーブルの候補になります。 電圧降下から幹線ケーブルの検討 ３相３線式の電圧降下 e ＝30.8×電線亘長m×負荷電流 A /1000×断面積 ＝30.8×150m×170.2A / 1000×100゜ ＝7.8V よって許容電圧降下率は 6% (200V×0.06＝12V) の範囲に入る為可である。 　　　　幹線ケーブルは　CVT 100゜ を採用とする。