電線・ケーブルの短絡時許容電流 (PDF 1624KB)

❸電線・ケーブルの短絡時許容電流
絶
縁電線、
電力ケーブルの許容電流は、
ケーブルとその周囲の熱的条件で定まるものである。すなわち許容電流は、
連続定常電流によってケー
ブル内に発生する損失熱量とケーブル表面から外部に放散される熱量とが、平衡に達しているとき、ケーブルの導体の温度がそのケーブル
に定められている一定限度（常時許容温度）となるような電流値として計算されるものである。
と
ころが、短絡事故時では、短絡が継続する時間が非常に短いため、許容電流のような長時間の場合にくらべると、著しく様相が異なる。
すなわち短絡継続時間は、普通秒単位以内ときわめて短いので短絡継続時間内では、電線またはケーブルの導体に発生した熱量は、導体部
分から絶縁体に向って放射されるひまがなく、
もっぱら導体内部に蓄積されるものと考えられる。もちろんこれらの熱は短絡が終了してから、
徐々に絶縁体を通じて外部に放散されるので、しばらくたてば導体温度は平常値に戻る。
こ
のように導体に発生した熱が、まったくケーブルから外に放散されないで、全て導体を温度上昇させるために使われたと考えてみると、
短絡時許容電流を比較的容易に計算することができる。わが国において短絡時許容電流計算式は許容電流計算式と同じくJCS0168によって
定められており計算式は次のとおりである。
CVケーブルの短絡容量
（銅導体）
1×106
9
8
7
6
5
4
Ｑ： 導体の熱容量
銅
3.4J/℃・cm3
アルミ
2.5J/℃・cm3
Ｓ： 導体の断面積（mm2）
α ： 20℃における導体の温度係数
銅
0.00393
アルミ
0.00403
ｒ1 ： 20℃における交流導体抵抗（Ω/cm）
Ｔ1 ： 短絡前の導体温度（℃）
Ｔ2 ： 短絡時の最高許容温度（℃）
ｔ ： 短絡電流の持続時間（sec）
3
2
T2
A
I＝89 A
I＝89
t
アルミA
A
I＝89
I＝89 Att
I＝89 At
I＝89 At
I＝89 At
I＝89 At
I＝66
I＝66 At
A
I＝66
I＝66 Att
I＝66 At
I＝66 At
I＝66 At
I＝66 At
I＝64
I＝64 At
A
I＝64
I＝64 Att
I＝64 At
I＝64 At
I＝64 At
I＝64 At
I＝66
I＝66 At
A
I＝66
I＝66 Att
I＝66 At
I＝66 At
I＝66 At
I＝66 At
I＝90
I＝90 At
t
I＝90 A
I＝90
A
I＝90 Att
I＝90 At
I＝90 At
I＝94
I＝90 At
I＝94 At
A
I＝94
I＝94 Att
I＝94 At
I＝94 At
I＝94 At
I＝94 At
I＝78
I＝78 At
A
I＝78
I＝78 Att
I＝78 At
I＝78 At
I＝78 A
I＝78 Att
I＝94
I＝94 At
A
I＝94
I＝94 Att
I＝94 At
I＝94 At
I＝94 At
I＝94 t
t
〔注1〕短絡時許容電流計算例
3300V CVケーブル３×150mm2について、短絡継続時間t＝0.3秒の場合
の短絡時許容電流Iを求めてみる。
表より、
ec
5s
0.
3
9
8
7
6
5
4
計算式（A）
A
I＝136 A
I＝136
t
銅 A
A
I＝136
I＝136 Att
I＝136 At
I＝136 At
ソリッドケープル
I＝136 At
80 220
I＝136 At
I＝101
（6600V以下）
I＝101 At
A
I＝101
紙　油
I＝101 Att
I＝101 At
I＝101 At
OFケーブル
80 150
I＝101 AAt
I＝101 A t
I＝96
I＝96 At t
A
I＝96
I＝96 Att
I＝96 At
ビニル
VV、VE
60 120
I＝96 At
I＝96 At
I＝96 At
I＝98
I＝98 At
A
I＝98
I＝98 Att
ポリエチレン
EV、EE
75 140
I＝98 At
I＝98 At
I＝98 AtA
I＝98 tA
I＝134
I＝134 tAt
A
架橋
I＝134
I＝134 Att
CV、CE
90 230
ポリエチレン
I＝134 At
I＝134 At
I＝134 At
I＝140
I＝134 At
I＝140 At
I＝140 At
ブチルゴム
BN、BV
80 230
I＝140 At
I＝140 At
I＝140 At
I＝140 At
I＝140 At
I＝116
I＝116 At
天然ゴム
RN
60 150
A
I＝116
I＝116 Att
I＝116 At
I＝116 At
I＝116 At
I＝116 At
I＝140
EPゴム
PN、PV
80 230
I＝140 At
A
I＝140
I＝140 Att
I＝140 At
I＝140 At
I＝140 At
T1：短絡前の導体温度　ｔ：短絡継続時間（秒）
I＝140 t
t
T2：短絡時の最高許容温度　Ａ：導体断面積（mm2）
T1
（℃） （℃）
4
1×104
150
I＝134× ＝37000(A)
0.3
すなわち、ケーブルの種類によるだけで、ケーブルの定格電圧や線心数さらに連続許
容電流のときに問題になった布設条件は関係ありません。
3
2
1×103
22
38
60
100
150200250325400500 800 1,400
600 1,000 2,000
導体サイズ
（mm2）
CVケーブルの短絡容量
（アルミ導体）
1×106
9
8
7
6
5
4
3
2
短絡容量
（A）
ケーブルの
種類
ec
0s c
1. .0se
2
2
電線ケーブルの短絡時許容電流計算式
絶縁体の
種類
ec
1s ec
0. .2s
0
1×105
9
8
7
6
5
1×105
9
8
7
6
5
0.
0. 1se
2s c
0
ec
1 .5s
2. .0s ec
0s ec
ec
QS
αr1t
短絡容量
（A）
I＝
1
α −20＋T2
ln・
×10-2
1
1
−20＋T
α
4
3
2
1×104
9
8
7
6
5
4
3
2
1×103
22
38
60
100
150200250325400500 800 1,400
600 1,000 2,000
導体サイズ
（mm2）
306