過電流保護とOcpd(過電流保護デバイス)の紹介をご覧ください。
この記事では、過電流の種類、過電流保護デバイスとは何か、および電気回路内のそれらの場所について説明します。
過電流の種類
過電流の主なカテゴリまたはタイプは、過負荷、短絡、および地絡です。
過負荷過電流
過負荷過電流は自己定義です: 定格負荷電流を超える電流は、実際には過負荷です。 過負荷は、新しい回路の元の設計または既存の回路の修正によって、回路導体の定格負荷電流を超える負荷電流を伝達する必要がある場合に発生
たとえば、20アンペアの分岐回路を追加のランプで変更し、負荷電流を22アンペアに増加させます。
過負荷状態は、建物の配電システムのサービス、フィーダ、または分岐回路レベルで発生する可能性があります。
モータが機械的に過負荷になったときにも電気的過負荷過電流が発生します。 これは、内部座面内の過剰な摩擦、過剰な熱（高い周囲温度または別の故障による）、またはそれが駆動する利用装置内の結合またはその他の機械的過負荷に 過負荷は、制御された過電流状態であり、通常は大きさが低い。
短絡過電流
短絡電流（および次に触れる地絡電流）は、実際には接続された負荷のインピーダンスと並列に低い抵抗を配置する大規模な故障過電流です。 短絡過電流は、通常、少なくとも2つの回路導体（電源とリターン）の偶発的な交差接続を伴います。 これにより、電源トランス巻線全体に短絡が発生します。
図1と図2は、構造物へのより一般的なトランス供給を表しています。
図1は、家庭や小規模な産業施設などの建物への単相交流、3線式、120/240ボルトの供給の図です）。 変圧器の単一の一次巻線は、二次巻線に直列に配線された2つの120ボルト巻線を（誘導によって）供給する。 利用装置の負荷は240ボルトで2つのシリーズ接続された120ボルト巻上げの両端の間で接続されたとき作動します。 2つの直列接続された120ボルト巻線と2つの巻線によって共有される3番目のワイヤのいずれかの端部との間に接続すると、使用機器の負荷は120ボルトで動作します(図1参照)。
図1. 単相AC住宅用電源変圧器
三相AC配電システムは、図2に示すように、短絡は通常、複数の単相AC変圧器の巻線を伴うため、短絡過電流の値が高くなります。
図2. 三相AC商用または産業用サービス電源トランスの二次からの四つの電源ラインの電圧関係
地絡過電流
地絡過電流は、通常、回路導体と接地された金属軌道
地絡過電流は、建物または構造物の配電システムが地絡を基準としている場合にのみ発生する可能性があります。 「基準接地」は、単相AC変圧器巻線の1つまたは複数の一端を接地電極システムに共通に接続し、接地および非接地の回路/電源導体の両方を作成する必
地絡過電流の大きさは、通常、同じトランスから入手可能な短絡過電流の大きさよりも小さい。 短絡は2つ以上の変圧器の単相AC巻上げを渡ってある場合もあります。 地絡過電流は、通常、故障状態に電力を供給する変圧器の単相AC巻線にのみ影響します。
短絡電流と地絡電流の両方が、接続された負荷抵抗への偶発的な低抵抗並列接続によって引き起こされる大規模な過電流です。 何らかの形の過電流保護装置が回路導体と直列に設置されていない場合、障害過電流の唯一の限界は導体抵抗と変圧器から利用可能な電力量で
過電流保護
図3に示すように、導体と接続された負荷の完全な過電流保護は、回路が発生した場所（または電源を受けた場所）に設置されたヒューズまたはサーキットブレーカによってのみ提供されます。
OCPDが電源から下流に配置されている場合、過電流保護は技術的には短絡、地絡保護、下流に配置された個別の過負荷保護で細分化されます。 下流に配置されたヒューズまたはサーキットブレーカは、負荷側に配置された回路または機器に完全な過電流保護を提供し、ライン側または電源側の回路に過負荷保護のみを提供します。
図3. 変圧器回路の分割過電流保護
過電流保護装置の形態と機能
電気回路には、電源、負荷、および両者の間の接続の三つの主成分があります。
これらの三つの主成分には、オン/オフ制御の手段とリミット制御の手段が補足されています。 両方のタイプの制御は、回路内を流れることができる電流の量を制限します。 オン/オフ制御の手段は、通常、スイッチ（手動、自動、電子、または電気機械のいずれか）の形態である。 リミット制御の手段は、通常、過電流保護デバイスであり、電力分配レベルではヒューズまたは回路ブレーカです（図4に示すように）。
図4. 過電流保護装置
図5に示すように、建物またはその他の構造内の配電システムには、サービス、フィーダ回路、分岐回路の三つの主要な分類があります。
一般に、これらの回路のすべての導体には、電気供給を受ける時点で過電流保護手段が提供されていなければなりません。 OCPDは国民の電気コードの条件に従って取付けられていなければなりません。 導体とそれらが供給する接続された負荷の両方を正しいアンペア数で保護する必要があります。
図5. 建物内の配電システム
導体の定格電流、接続された負荷の全負荷電流定格、およびOCPDのサイズまたは負荷定格は相互に関連しています。 接続された負荷の全負荷電流定格は、電源導体のサイズ（定格電流容量）とOCPDの定格または設定を決定します。
同様に、OCPDの定格または設定および回路導体の定格電流は、サービス、フィーダ、または分岐回路から供給できる最大全負荷電流を決定します。 搬送ワイヤの定格容量または照明器具、モータ、変圧器などの電気利用機器の定格負荷電流よりも大きい電流の大きさは、過電流として記述されます。
回路過電流保護装置（ヒューズ、遮断器、または他のタイプの電流制限装置）の主な目的は、回路導体の温度を導体またはその絶縁を損傷しない値に制限す これは、導体が伝達するために必要とされる電流の量（値）を制限することによって達成される。 導体が伝えるために必要な電流量を制限することにより、回路導体を過熱から保護することは、本質的に過電流の影響から供給された配電利用装置（接続された負荷）を保護する。