MCCBの最小電線サイズ

MCCB(配線用しゃ断器)が、短絡電流をしゃ断するまでに流れる電流によるエネルギーで、電線の被覆が焼損してはなりません。
電流によるエネルギーは、I²tという、電流の2乗と時間(秒)の積で計算します。

電線(銅線)のI²tの計算式は、下記のとおりです。

I²t=226²×S²×ln((234.5+θ)/(234.5+θ))(単位:A²s)
Sは電線断面積(単位:mm²)

IV電線では、短絡前の温度θを60℃、短絡時の温度θを120℃として計算します。
WL1(MLFC)電線では、短絡前の温度θを110℃、短絡時の温度θを230℃として計算します。
(MLFCは、日立金属株式会社の登録商標です)

求めた、電線のI²tが、MCCBの通過I²tより大きいものが、最小電線サイズとなります。
MCCBの通過I²tは、短絡電流を時間Tでしゃ断するとして、
次の式で計算してみます。

I=Issinωt
I²t=∫0TIs²sin²ωtdt=∫0TIs²(1-cos2ωt)/2dt=Is²[t/2-1/4ω・sin2ωt]0T=Is²(T/2-1/4ω・sin2ωT)

Tを1/2サイクル(1/2f)として計算すると、
sin2ωT=sin2・2・π・f・(1/2f)=sin2π=0であるから、
I²t=Is²・(T/2)=Is²・(1/2f)/2

ここで、fは、周波数(単位:Hz)、ω=2・π・f(単位:rad/s)です。

MCCB、ヒューズ、ELCB(漏電しゃ断器)、サーキットプロテクタ(CBE)は、しゃ断時に短絡電流を限流する特性があるので、
実際の通過I²tは、上式で計算した値より小さくなります。
設計する際には、使用するMCCB、ヒューズ、ELCB、サーキットプロテクタの通過I²tをメーカーの資料で調査し、
下表の電線のI²tから、最小電線サイズを決定してください。

短絡電流は、こちらから求めてください。

以下のフォームに値を入れて計算してみてください。

MCCB最小電線サイズ
短絡電流が1/2サイクルでしゃ断される場合(限流されない場合)

周波数 
MCCB通過I²t×10(A²s)
IVの最小電線サイズmm²
WL1の最小電線サイズmm²
最小電線サイズ
電線のI²t一覧表
電線サイズ
(mm²)
IVのI²t
(×10A²s)
WL1(MLFC)の
I²t(×10A²s)
0.90.007672
1.250.014800.02385
0.037880.06106
3.50.11600.1870
5.50.28650.4618
0.60610.9770
141.8562.992
224.5847.388
3013.74
3813.6822.04
5038.16
6034.1054.95
8097.70
10094.71152.6
125238.5
150213.1343.5
200378.8610.6
250591.9954.1

(注記)
MCCB:Molded Case Circuit Breakerの略です。(日本電機工業会規格JEM1115に規定。従来は、MCBと称していました。)
(NFB:No Fuse Breakerとも略しているメーカーもあります。FFB:Fuse Free Breakerとも略しているメーカーもあります。)
ELCB:Earth Leakage Circuit Breakerの略です。(日本電機工業会規格JEM1115に規定。従来は、ELBと称していました。)
CBE:Circuit Breaker for Equipmentの略です。(日本電機工業会規格JEM1115に規定。従来は、CPと称していました。)
F:Fuseの略です。(日本電機工業会規格JEM1115に規定。)