サーマルリレーの設定値について

質問

負荷は三相２００ｖモータ５.５ｋｗ定格電流２２Ａです。
サーマルとモータ間に進相コンデンサが設けてあるときの
サーマル設定値の計算方法を教えてください。
因みにコンデンサ容量は、７５μＦ，６０Ｈｚです。

回答No.1

GTAC

サーマルリレーは配線用遮断器－コンタクタ－サーマル－配線ケーブル－負荷のように設置します。
この際、機械出力＜モーター定格＜配線ケーブル＜コンタクタ＜配線用遮断器の順に容量が多いことが前提です。
配線用遮断器は短絡時に遮断器以下全てを保護する必要があります。（たとえば５０ｋA）

サーマルは配線に流れる電流と設定値を比較し、コンタクタを遮断するものです。
ここではコンデンサのインピーダンスはｚ＝１/ωC＝35オームなのでQ=200＾２/３５＝１．１４ｋVAとなります。
モーター定格は5．5ｋWですが、一般的に力率０．８と想定すると、モーターの無効容量はQ＝４．１２５ｋVAになります。
コンデンサで無効電力が補償されるため、モーターとコンデンサ全体の負荷は、P=５．５ｋW、Q=2.985ｋVarになります。これより、力率は0.879に改善されました。そこで、配線電流を求めると、I=P/E/cosφ＝24.2Aになります。

定常運転ではコンデンサも含めて２４A流れていることになります。
モーターは１００％で運転することは無いのでたとえばポンプやブロアならダンパーや弁の開度で変わりますし、駆動系なら、速度やトルクでかわります。そこで保護したい機械の負荷から上記のように逆算して設定すればよいことになります。

この例では、遮断器は１００AF３０AT、サーマル設定は２６A、電流計やCTは起動電流を考慮して１５０Aレンジとなるでしょう。
配線は最低３０Aを流せるものとし、さらに長さによる電圧降下を考慮が必要です。起動電流（定格の７－１０倍）でモーターが起動できるかどうかを考慮して太さを決定します。

上記のような厳密な計算が出来なければ機械出力に対応した電流を設定しておけば、早めにトリップすることになり安全方向になります。試運転時に電流を実測しこれにサーマルをあわせるのが正しい手順です。