遮断器(ブレーカー)のAF/AT(アンペアフレーム/トリップ)の意味と違い・選定方法について詳しく解説します。
AF・ATとは?
遮断器(ブレーカー)の性能を表す重要な値として、AF/AT(アンペアフレーム/アンペアトリップ)があります。一般的な遮断器だと、以下図のように「○○A」と大きく記載された数値がAT、「○○AF」と記載された数値がAFです。

このAFとATの意味と違いは次のとおりです。
アンペアトリップ (AT)
アンペアトリップ (AT)は定格電流を表します。つまり、遮断器が動作する電流値です。

上図のように「20AT」だと、20A以上の電流が流れると遮断器がトリップし、電流を遮断します。
アンペアフレーム (AF)
アンペアフレーム (AF)は、最大定格電流を表します。つまり、遮断器に流れても大丈夫な電流の最大値のことです。

上図のように「50AF」だと、最大定格電流は50Aとなります。つまり、トリップするまでの短期間であれば50Aの電流が流れても破損しません。
AF値が大きい遮断器は、大電流に耐えられる太い配線やバスバー、大きな遮断機構が求められます。そのため、容器のサイズも大きくなります。
AF/AT値の設定
遮断器のAF値はAT値よりも大きくすることで、瞬間的に大電流が流れても遮断器が損傷することなく使用することができます。
一般的に、AF値はAT値の1.2倍~2倍程度に設定するのが目安となりますが、AF値を上回る瞬間的な大電流が流れることが想定される場合、AF値をAT値の2倍以上に大きく設定することもあります。
AT値は、電気設備の許容電流値と比較して、余裕を持たせた数値に設定する必要があります。目安としては、許容電流値の1.2~1.5倍程度です。少し大きめのAT値を設定しておくと、後から電動機(モータ)などの大きな負荷が追加されても対応できます。
配線用遮断器(ブレーカー)のAF(アンペアフレーム)とAT(アンペアトリップ)を適切に選定するための練習問題を作成しました。実務や資格試験でよく使われる基準を想定しています。
【練習問題1】AFとATの概念
遮断器の選定に関する記述として、誤っているものはどれか。
(a) ATは遮断器が連続して流すことができる電流の定格値である。
(b) AFは遮断器の外形サイズや、その枠サイズで耐えられる最大電流(容器の大きさ)を表す。
(c) 同じ50AFの遮断器であれば、ATが $30 \text{ A}$ のものと $50 \text{ A}$ のものは外形寸法が異なる。
(d) AFは将来の負荷増設を見越して、余裕を持ったサイズを選定することがある。
解説
答えは(c)
同じAFであれば、内部のAT(定格電流)が異なっても外形寸法は同じです。盤の設計を変更せずに容量(AT)だけを変更することが可能になります。
【練習問題2】三相誘導電動機1台を接続する分岐回路
定格出力 $7.5 \text{ kW}$、定格電圧 $200 \text{ V}$ の三相誘導電動機1台を接続する分岐回路があります。この電動機の定格電流が $30 \text{ A}$、始動電流が $180 \text{ A}$ であるとき、適切な遮断器を選定してください。なお、遮断器の動作特性は標準的なもの(JIS C 8201-2-1等)とします。
① AT(定格電流)は、次のうちどれが適切か。
(a) $20 \text{ A}$
(b) $30 \text{ A}$
(c) $40 \text{ A}$
② AF(フレーム容量)は、一般的にどのサイズになるか。
(a) $30 \text{ AF}$
(b) $50 \text{ AF}$
(c) $100 \text{ AF}$
解説
①の答えは(c) $40 \text{ A}$ または (b) $30 \text{ A}$ (条件による)
電動機回路では、始動電流による不要動作を避けるため、定格電流 $I_n$ の $1.1 \sim 1.25$ 倍程度(または内線規程の表に基づく値)を選定するのが一般的です。$30 \text{ A}$ ちょうどだと始動時にトリップする可能性があるため、余裕を見て $40 \text{ A}$ が選ばれることが多いですが、遮断器の特性(モーター保護用など)によっては $30 \text{ A}$ も選択肢に入ります。
②の答えは(b) $50 \text{ AF}$
ATが $30 \text{ A}$ や $40 \text{ A}$ の場合、一般的に流通している最小の汎用フレームサイズは $30 \text{ AF}$ または $50 \text{ AF}$ です。現在では $50 \text{ AF}$ が標準的な最小サイズとして扱われることが増えています。
【練習問題3】混在回路の主幹遮断器
ある配電盤の主幹遮断器を選定します。負荷の合計は以下の通りです。
- 電動機負荷の合計($I_M$):$40 \text{ A}$
- 電熱器等の負荷の合計($I_H$):$20 \text{ A}$
このとき、低圧内線規程に基づき、幹線を守るための主幹遮断器のATとして適切な値はどれか。
(※ヒント:$I_M \le I_H$ か $I_M > I_H$ かを確認し、電動機の始動電流を考慮した係数を検討してください。)
(a) $60 \text{ A}$
(b) $75 \text{ A}$
(c) $100 \text{ A}$
解説
答えは(c) $100 \text{ A}$
主幹の許容電流 $I_W$ の計算式において、$I_M > I_H$ の場合、一般的に遮断器の定格は $3 \times I_M + I_H$ または幹線許容電流の $2.5$ 倍などの制限内で、適切なものを選びます。
この場合、$3 \times 40 + 20 = 140 \text{ A}$ ですが、幹線保護との兼ね合いで $100 \text{ A}$ 前後の選定が現実的です(選択肢の中で最も安全かつ適切な保護ができるもの)。
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