モーターを保護するためのヒューズの選び方

ヒューズはモーターを保護し、ブレーカー保護と比較して遮断電流が高い（現在300kAまでテスト可能）。設置およびメンテナンスコストが低い。本稿ではIECおよびULの二大標準体系に基づき、低圧ヒューズと高圧ヒューズの二つの部分に分け、実際の作業における実践を交えて解説する。

1. 低圧ヒューズ：

1）特性：IEC60269標準（中国標準GB/T13539を含む。中国標準はIEC標準に完全準拠し、CCC強制認証またはCQC任意認証を実施）：特性によりgM（モーター回路全範囲の遮断能力を保護するヒューズ体*）、aM（モーター回路の一部範囲の遮断能力を保護するヒューズ体）に分類される。つまり、gM特性のヒューズは回路の過負荷電流と短絡電流の両方を保護し、aM特性のヒューズは回路の短絡電流のみを保護する。実際の使用ではgGタイプとgMタイプは互換使用可能であり、gGタイプとaMタイプの組み合わせが一般的である。
*IEV441-18におけるヒューズ（FUSE）とヒューズ体（FUSE-LINK）の定義。

2）IEC標準ヒューズのサイズ分類：IECは多くの互換サイズを必要とするため、管状、NH（NT）**、英国BS型、ドイツD型、米国CC/J/T/L型***に分類される。

NH（NT）**：IECの新標準ではNHの名称を採用し、NHタイプのヒューズは直線的で直角の外観を持ち、本体と刃先方向の二重指示器を備える。NTタイプは曲線的な外観で、通常刃先方向の指示器を備える。両者は使用上性能が互換可能である。

米国CC/J/T/L型***：IECの新標準はUL標準のサイズと互換性があり、このタイプのヒューズは安全設計理念、遮断電流、サイズなどの面で独自の利点を持ち、後述する。

3）選定の考慮要素：

（1）モーターの定格電圧；
ヒューズの定格電圧は必ずモーターの定格電圧および変動電圧より高くなければならない。これはヒューズが溶断した後のアーク電圧（最大で定格電圧の2.5倍に達する可能性がある）が機器に損傷を与えるのを防ぐためである。

（2）モーターの定格電流；
モーターの定格電流はヒューズの定格電流を選定する基準ではない。下図（aMモーター短絡保護の示意図）から分かるように、制限型ヒューズは故障電流がモーターに損傷を与える前に故障電流を遮断する必要がある。ヒューズの定格電流は以下の要素を考慮する必要がある。

（3）モーター使用環境の温度、冷却システム、標高；
ヒューズの使用温度は一般的に20〜30℃に定義されており、30℃を超える場合はヒューズメーカーが提供する温度補正率曲線に基づき定格電流を減額する必要がある。風冷やその他の冷却方式を用いて温度を下げる場合も定格電流への影響を考慮する必要がある。IEC標準ではヒューズの使用標高は2000メートル以下と規定されており、これを超える場合は「標高100メートル上昇ごとに定格電流を0.5％減額」する必要がある。

（4）起動時のコンデンサ、電力網の高調波、ヒューズ溶断後の回復電圧がモーターに与える影響；
起動用コンデンサや電力網の高調波はヒューズの正常な使用に影響を与えるため、ヒューズの定格値を上げる必要がある。

（5）ヒューズと接触器、熱保護リレーの保護組み合わせ。
短絡型ヒューズは短絡故障のみを保護する（下図はIEC標準で規定されたaM保護範囲の示意図）。主な理由は過負荷条件下で回路に発生する熱がヒューズの短絡を高温環境下で発生させ、ヒューズの構造を破壊し、回路内の他の部品に影響を与えるためであり、60秒以内の保護には熱リレーを使用する必要がある。