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1P対1+NPE対3P対3+NPE SPD:トポロジー、配線、および選定

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3P+N+PE そして 3+NPE は必ずしも同じ意味を指すとは限りません。ケーブルスケジュールや単線結線図において、, 3P+N+PEは通常5本の導体を指します:3相、中性線、および保護接地線です。サージ防護デバイス(SPD)において、, 3+NPEまたは3+1は、一般的に内部保護トポロジーを指します:3つの線間・中性線間保護経路と、1つの中性線・接地間放電経路です。.

同様の区別が以下にも適用されます 1P+N+PE そして 1+NPE. 一方は回路内の導体を表し、もう一方は一般的にサージ保護素子の接続方法を表します。メーカーの略称は異なるため、SPDの回路図および宣言された保護モードが、短いラベルよりも常に優先されます。.

適用範囲: 本ガイドでは、低圧交流設備に関するIEC準拠の用語を使用しています。UL 1449製品カテゴリー、北米のサービス構成、およびメーカー固有のMCOV表記については、別途選定確認が必要です。太陽光発電用DC、バッテリーDC、および特殊なITアプリケーションは、本記事の簡易ルールの対象外です。.

要点

  • 1P+N+PE 通常、1相、中性線、および保護接地を表します。; 3P+N+PE 通常、3相、中性線、および保護接地を表します。.
  • 1+NPE または 1+1 SPDにおいて、一般的に1つのL-N保護経路と1つのN-PE素子を意味します。.
  • 3+NPE または 3+1 一般的に3つのL-N経路と1つのN-PE素子を意味します。.
  • 1P そして 3P これらは普遍的なSPD回路の定義ではありません。保護導体、カートリッジ、極数、またはメーカーの製品ファミリーを表している場合があります。.
  • 接地システムだけでは不十分です。選定は、システム電圧、中性線の有無、PEまたはPENの構成、設置場所、および必要な保護モードにも依存します。.
  • SPDのトポロジー、SPDタイプ、および電気的定格は、それぞれ個別に決定する必要があります。.
  • 適用される設置基準およびメーカーの正確な指示を確認せずに、kA、電圧、または導体サイズの固定ルールのみに基づいてSPDを選定してはなりません。.

クイック比較:マーキングは何を意味するのか?

表示 一般的に見られる場所 通常の意味 それが証明しないこと
1P 製品カタログ、盤仕様書、または単相機器の記述 単相、または文脈に応じて1極保護/1経路 SPDがL-N間に接続されているか、L-PE間に接続されているかは特定されない
1P+N+PE ケーブル表、コネクタ仕様、または配線図 単相、中性線1本、および保護接地導体1本 SPDの内部保護素子は規定されていない
1+NPE, 1+1 SPDのトポロジーまたは製品説明 一般的にはL-N間の電圧制限経路1つと、N-PE間の放電経路1つ これ単体では、タイプ、定格電圧、または放電耐量を示すものではない
3P 製品カタログまたは三相機器の仕様 文脈に応じて、三相または3つの保護経路 基準がN、PE、PENのいずれであるかを証明するものではない
3P+N+PE ケーブルリストまたは電気系統図 三相、中性線、PE:通常は5導体 SPDの表示と自動的に同一になるわけではない 3+1
3+NPE, 3+1 SPDのトポロジーまたは製品説明 一般的に3つのL-N経路と1つのN-PE放電経路 すべてのTN-S、TT、またはIT設備に適したトポロジーであることを証明するものではない

この表は解読を補助するものであり、製品の回路図に代わるものではありません。一部のメーカーでは、 1N, 3N, 3P+N, 1+1, 3+1 またはその他の略称を同様の商用構成に使用しています。調達や設置の前に、端子および内部結線図を確認してください。.

3P+N+PEの意味:SPDの定格ではなく、導体の構成を示すもの

電気供給の記述において、, 3P+N+PE は通常、以下を意味します:

  • 3P:L1、L2、およびL3;
  • N: 中性線;
  • PE: 保護接地線.

これは通常、5導体構成です。設計者に対してどの導体が存在するかは伝えますが、SPDをそれらの間でどのように接続すべきかまでは示しません。.

同様に、, 1P+N+PE は通常、以下を意味します:

  • 単相導体1本;
  • 中性導体1本;
  • 保護接地導体1本.

これは通常、3導体の単相回路です。これだけでは、意図されたSPDがどのようなものかまでは分かりません。 1+1, 2+0 またはメーカーが定義するその他の構成。.

この区別は、次のような検索キーワードにおいて重要です。 3npe, 3ph+n+pe そして 1/n/peの意味. 文字は電源、ケーブル、コネクタ、ソケット、またはSPDを表す場合があります。SPDのトポロジー規則を適用する前に、対象を特定し、その図面を確認してください。.

SPDにおける1+NPEおよび3+NPEの一般的な意味

1+NPEまたは1+1トポロジー

一般的な単相の 1+1 構成には以下が含まれます:

  • 線間(L)と中性線(N)の間に1つの保護素子、および
  • 中性線(N)と保護接地(PE)の間に1つの保護素子。.

L-N間の素子には一般的に電圧制限技術が用いられ、N-PE間の素子には一般的に電圧スイッチング素子が用いられます。この構成により、サージ発生時に線間電圧を制限する直接的な経路と、中性線から接地への協調された経路が提供されます。.

これを「線、中性線、接地がすべて保護されている」と表現しないでください。PEはSPDが相導体と同様に保護する負荷導体ではありません。PEはサージ電流の放電経路および等電位ボンディング経路の一部を構成するものです。.

一般的な概念:

L ───── [L-N保護素子] ───── N

3+NPEまたは3+1トポロジー

一般的な三相 3+1 構成には以下が含まれます:

  • L1-N間保護;
  • L2-N間保護;
  • L3-N間保護、および
  • 1つのN-PE間放電経路.

一般的な概念:

L1 ─── [保護素子] ───┐

ABBのグローバルSPDガイド リスト 1+1 そして 3+1 保護ライン構成として、製品の配置をTN-C、TN-S、およびTTネットワークに個別にマッピングします。これは、その数値が保護アーキテクチャを表すものであり、普遍的な品質等級やサージ電流定格を示すものではないことを思い出させる有益な情報です。.

正確な内部技術はメーカーによって異なります。宣言された保護モード、一時的過電圧に対する動作、および電圧スイッチング素子が使用されている場合は商用周波追従電流耐量を確認してください。.

1P、1+NPE、3Pおよび3+NPE SPDのラベルと保護経路の比較

1Pおよび3Pというラベルが不十分な理由

SPDは電源と並列に接続されます。通常、回路遮断器のように負荷導体を遮断するものではありません。そのため、SPDにおける「極(pole)」という表現は、絶縁機器や過電流保護機器における場合よりも正確性に欠けることがあります。.

メーカーによっては、, 1P または 3P 以下を指す場合があります:

  • 保護された相導体の数;
  • カートリッジの数;
  • 保護経路の数;
  • DINレールモジュール数;
  • または製品ファミリーの説明.

したがって、3極というラベルは、内部経路がL-N、L-PE、L-PENのいずれであるかを証明するものではありません。4モジュールデバイスが自動的に同一の回路を提供するとは限りません。 3+1 アセンブリ。製品の回路図を使用して、次の3つの質問に答えてください。

  1. サージ発生時にどの端子が接続されるか
  2. 宣言されている保護モードはどれか(L-N、L-PE、N-PE、L-PEN、またはL-L)
  3. 各モードまたはアセンブリ全体に適用される電圧および電流定格はどれですか?

三相のより詳細な比較については、以下を参照してください。 3極対4極SPD:3+0、4+0、および3+1接続.

設置場所のシステムを正確に把握することから選定を開始してください

最初に問うべき正しい質問は「電源は単相か三相か?」ではありません。それは以下の通りです:

このSPDを設置する場所に存在する活線、中性線、保護導体はどれか、またそれらはどのように接地されているか?

以下のすべてを記録してください:

  • 公称システム電圧および最大連続システム電圧;
  • ACシステムの構成;
  • 中性線が配線されているかどうか;
  • 保護導体がPEであるか、PENを兼ねているか;
  • SPDがPEN分離点の前にあるか後にあるか;
  • その設置場所における接地システム;
  • 設置レベル:受電点、主配電盤、分岐配電盤、または機器近傍;
  • 必要なコモンモードおよびノーマルモード保護.

接地システム決定表

システムおよび設置場所 SPDにおける導体 一般的なトポロジーの起点 必要な注意点
TN-C L1/L2/L3およびPEN 一般的に3+0構成、相とPEN間の経路を持つ NとPEが結合されている間は、独立したN-PE経路は存在しない
PEN分離前のTN-C-S L1/L2/L3およびPEN TN-Cセクションとして扱う ユーティリティのラベルのみに頼るのではなく、分離点を特定すること
PEN分離後のTN-C-S L1/L2/L3、NおよびPE TN-Sとして扱い、3+1またはその他の許容されるトポロジーを評価すること NとPEは、定義されたボンディングポイントの下流で分離した状態を維持しなければならない
TN-S L1/L2/L3、NおよびPE 3+1または設計および現地の規則で許可されているその他のトポロジー 必要なコモンモードおよびノーマルモード(ディファレンシャルモード)保護を定義しなければならない
TT L1/L2/L3、NおよびローカルPE 3+1は一般的な初期アーキテクチャです SPD/RCDの配置、N-PE素子、および故障時の挙動については検証が必要です
IT システムにより異なります。中性線は存在しない場合や、分配されている場合があります プロジェクト固有 最初の地絡故障時の対地電圧および一時的過電圧(TOV)条件により、一般的なTN/TTシステムのルールが適用できない場合があります

ABBのガイダンス すべてのネットワークに単一の構成を適用するのではなく、TN-C、TN-S、およびTTシステムにおける一般的なコモンモードおよびノーマルモードの配置を示しています。IEC 60364の各国の採用状況、プロジェクトの単線結線図、およびSPDメーカーの指示が引き続き優先されます。.

TN-C、TN-S、TTおよびIT接地システムにおけるSPDトポロジー選定フロー

ネットワーク構造自体の説明については、以下を参照してください TN、TT、IT接地システムの比較.

一般的な単相および三相配線のコンセプト

これらの図はトポロジーのみを示しています。ヒューズ、RCDの位置、導体サイズ、端子トルク、または完全な準拠設置を規定するものではありません。.

単相1+1コンセプト

入力 L ───────┬──────────── 負荷 L

これは、NとPEが分離された単相回路における一般的なコンセプトです。製品の電圧、接地方式、または現地の設置規則により異なる構成が要求される場合には、適用してはなりません。.

適切なTN-SまたはTTアプリケーション向けの三相3+1コンセプト

L1 ─────────────── [L1-N素子] ──┐

このトポロジーは、直接的なL-N経路と1つのN-PE経路を提供します。これはTN-SおよびTTの製品選定において一般的に見られますが、「TN-S」または「TT」という表記のみでは仕様を完全に満たすものではありません。.

TN-C向けの三相3+0コンセプト

L1 ─────────────── [L1-PEN要素] ──┐

TN-C点では、中性線機能と保護機能がPENに統合されています。その地点でN導体とPE導体が分離していない場合、独立したN-PE経路を追加することに意味はありません。.

SPDトポロジーは、タイプ1、タイプ2、タイプ3とは別個の概念です。

1+1, 3+0 そして 3+1 保護接続について記述します。タイプ1、タイプ2、タイプ3は、試験分類と適用役割を記述するものです。 3+1 製造業者がそれに応じて設計および試験を行っている場合、アセンブリはタイプ1、タイプ2、またはタイプ1+2の組み合わせとすることができます。.

SPDの分類 主要なIEC試験量 協調コンセプトにおける典型的な役割
Type 1 / Class I 試験済み インパルス電流 アイムプ, 10/350 μs 電流波形を使用 リスク評価、外部雷保護システム、引き込みサービス、または国内規定により要求される雷電流保護
Type 2 / Class II 試験済み 8/20 μs 電流波形を使用した公称放電電流および最大放電電流 誘導雷および開閉サージに対する配電レベルの保護
Type 3 / Class III 試験済み 1.2/50 μs 電圧インパルスおよび 8/20 μs 電流インパルスを使用したコンビネーション波形試験 協調保護の一環として、感度の高い機器の近くに設置する補助保護

シュナイダーエレクトリックのタイプ1、タイプ2、タイプ3の概要 同様に、10/350 μs、8/20 μs、およびコンビネーションウェーブ試験を区別する。.

この表を「すべての引き込み口に100 kAのタイプ1 SPDが必要である」というルールに変換してはならない。SPDのタイプと放電電流耐量は、実際の雷リスク、引き込みサービス、設置設計、各国の要件、およびメーカーの協調データに従う必要がある。.

分類トピックの詳細については、以下を参照のこと SPDタイプ1対タイプ2対タイプ3.

トポロジー選択後に確認すべき定格

正しいトポロジーは不可欠であるが、それは仕様策定の第一段階に過ぎない。.

パラメータ 何を示しているか 選定の境界線
ユーシー 該当するSPD端子間の最大連続使用電圧 実際のシステム電圧、保護モード、および接地方式に適合していること
指定された試験条件下における公称電圧防護レベル 機器のインパルス耐電圧および設置時の電圧降下と整合していること
アイムプ タイプ1試験に関連するインパルス放電電流定格 雷電流の負荷が要求される場合に適用
公称放電電流(通常、8/20 μs波形に基づく) 製品規格内で規定された繰り返し放電性能を比較するために使用
アイマックス 規定の8/20 μs条件下におけるタイプ2 SPDの最大放電電流 耐用年数や設置適合性を示す一般的な指標ではない
一時的過電圧(TOV) 一時的過電圧に対する耐性または挙動 特定のネットワークおよび故障条件下で発生し得る商用周波過電圧を反映しなければならない
Ifi 該当する場合の続流遮断能力 商用周波続流を流す可能性のある電圧スイッチング素子において重要
短絡定格または短絡時の挙動 予想短絡電流および遮断と安全に協調できる能力 正確なデータシートから用語、宣言値、および必要なバックアップ保護装置を確認すること

275 Vがすべての120/240 Vまたは230/400 V設備に対して正しいという普遍的なルールは存在しない ユーシー 適用される規格およびメーカーが考慮する異常状態を含め、各保護モード間に印加される電圧を確認しなければならない. ユーシー SPDにおけるUc対Up.

詳細については、以下を参照してください。 サージ防護デバイス(SPD)におけるImax対In そして バックアップ保護および接続設計.

Backup Protection and Connection Design

宣言されたバックアップ保護構成に従うこと

SPDには内部熱遮断機能が組み込まれている場合があるが、外部短絡保護が必要となる場合がある。許容されるヒューズまたは回路遮断器の構成は以下に依存する:

  • SPDの設計;
  • 利用可能な想定短絡電流;
  • 上流側の過電流保護;
  • メーカーの協調表;
  • および適用される設置規格.

同じタイプラベルや放電電流定格を持つすべてのSPDに対して、固定のヒューズや遮断器を割り当てないこと.

接続は短く、直線的にすること

SPDの接続導体に沿って発生する誘導電圧は、保護対象機器にかかる電圧を増大させます。長くループ状になった配線や、不必要に離れた線路および接地接続は避けてください。メーカーおよび現地の規定で許可されているトポロジーと配線方法を使用してください。.

導体サイズは設置要件に基づいて決定し、汎用的なAWG表に依存しないこと

接続導体の断面積は、SPDのタイプ、製品の端子、バックアップ保護、短絡電流条件、設置基準、およびメーカーの指示によって異なります。あるタイプには12 AWG、別のタイプには8 AWGといった一般的な目安を、世界共通の要件として提示すべきではありません。.

保護段階を調整すること

受電点に設置された1台のSPDでは、遠隔の機器に対して必要な有効保護レベルを確保できない場合があります。ケーブル長、最初のSPDの性能、 , 機器のインパルス耐電圧、および下流側のSPDとの協調がすべて結果に影響します。単にタイプラベルだけで無関係なSPDを組み合わせるのではなく、メーカーの協調データを使用してください。.

実用的なレイアウトのリスクについては、以下を参照してください SPDの設置ミス:リード線の長さ、接地、および配線.

SPDトポロジー選定の8ステップワークフロー

ステップ1:ラベルの背後にある対象を特定する

以下を判断する 3P+N+PE ケーブル、コネクタ、電源システム、またはSPDのいずれであるかを記述する。導体のラベルを内部保護回路として解釈しないこと。.

ステップ2:システム電圧を記録する

公称電圧、想定される連続動作範囲、および関連する故障/TOV(一時的過電圧)条件を使用する。以下を選択しないこと ユーシー 公称電圧のみに基づいて選定すること。.

ステップ3:設置点におけるN、PE、PENの識別

中性線が配線されているか、また保護機能と中性線機能が分離されているか、あるいは統合されているかを確認する。TN-C-Sシステムにおいては、PENの分離点を確認すること。.

ステップ4:接地方式の確認

実際の単線結線図からTN-C、TN-S、TN-C-S、TT、またはITのいずれであるかを特定する。導体の色や盤内の端子数のみで推測してはならない。.

ステップ5:必要な保護モードの定義

制限すべき電圧ストレス(L-N、L-PE、N-PE、L-PEN、および該当する場合はL-L)をリストアップする。このステップにより、曖昧な「極数」の要求がエンジニアリング上の要件へと変換される。.

ステップ6:トポロジーの開始点の選択

評価 1+1, 3+0, 3+1, 4+0 またはメーカーが推奨する他の回路。販売上の説明だけでなく、回路図から確認すること。.

ステップ7:タイプおよび電気的定格の選択

設置の役割とリスクから、タイプ1、タイプ2、タイプ3、またはそれらの組み合わせ分類を決定します。その後、以下を確認してください。 ユーシー, , 放電電流定格、TOV(一時過電圧)特性、続流遮断能力、および短絡協調。.

ステップ8:設置詳細の確認

バックアップ保護、RCDとの関係、配線経路、導体断面積、端子容量、環境条件、表示および交換方法を確認します。.

よくある選択ミス

3P+N+PEと3+NPEを同一として扱うこと

前者は一般的に5本のシステム導体を指し、後者は一般的にSPDのトポロジーを指します。これらを混同すると、誤った保護経路を形成する可能性があります。.

接地を別の極として「保護」されていると表現すること

PEは保護等電位ボンディングおよびサージ電流経路の一部です。LやNと同様に保護されるべき通常の能動導体ではありません。.

単相か三相かのみによる選定

相数だけでは、Nが存在するか、基準導体がPEかPENか、あるいは設置場所がPEN分岐の前か後かまでは判別できません。.

すべてのTN-SまたはTTシステムで同一のSPDを使用すると想定すること

3+1 は一般的なアーキテクチャですが、電圧、タイプ、保護モード、RCDの位置、TOV特性、故障電流、および現地の規則に適合させる必要があります。.

固定された ユーシー, 、kA定格、または導体サイズをグローバルに使用すること

これらの値は製品およびシステムに依存します。ある電圧システムやメーカーシリーズで適切な数値であっても、他では不適切となる可能性があります。.

回路図を無視すること

商業上の略称はメーカー間で完全に標準化されていません。記載された端子図および保護モードが、トポロジーを判断する最終的な根拠となります。.

仕様チェックリスト

SPDを承認する前に、以下を記録してください:

  • システム電圧および周波数;
  • ACまたはDCの用途;
  • SPD設置場所における導体配置;
  • TN-C、TN-S、TN-C-S、TT、またはITシステム;
  • PEN導体の分岐点および漏電遮断器に対する相対的な位置;
  • 必要なL-N、L-PE、N-PE、L-PENおよびL-Lモード;
  • 選択されたトポロジーおよびメーカーの回路図;
  • タイプ1、タイプ2、タイプ3、または複合分類;
  • ユーシー, , アイムプ, , アイマックス, 、TOVおよび該当するあらゆるもの Ifi;
  • 予測短絡電流および宣言されたSPD短絡動作;
  • 必要なバックアップヒューズまたは回路遮断器;
  • 接続経路および導体の要件;
  • 該当する製品認証および各国の設置規則.

このチェックリストが完了した後にのみ、設計者は製品モデルを比較すべきである。製品ファミリーの評価については、以下を確認すること VIOXサージ保護デバイス製品群 お問い合わせの際は、単線結線図およびシステムデータをご提供ください。.

よくある質問

3P+N+PEとはどういう意味ですか?

電気システム、ケーブル、またはコネクタの記述において、, 3P+N+PE 通常は3本の相導体、1本の中性導体、および1本の保護接地導体を意味します。これは通常5本の導体を表します。これ自体ではSPDの内部トポロジーを規定するものではありません。.

SPDにおける3P+N+PEは3+NPEと同じですか?

いいえ。 3P+N+PE 通常はシステム内に存在する導体を表します。. 3+NPE または 3+1 一般的には、SPD内部の3つのL-N保護経路と1つのN-PE保護素子を表します。必ず製品の回路図を確認してください。.

1P+N+PEとはどういう意味ですか?

通常、1相、1中性線、1保護接地導体を意味します。これは一般的な3導体単相回路を指すものであり、必ずしも 1+1 SPDトポロジーを指すものではありません。.

1+NPE SPDとは何ですか?

A 1+NPE または 1+1 SPDには通常、1つのL-N電圧制限経路と1つのN-PE放電経路が含まれます。正確な技術、定格、および許容されるシステムは製品によって異なります。.

3+NPE SPDとは何ですか?

A 3+NPE または 3+1 SPDには通常、3つのL-N保護経路と1つのN-PE経路が含まれます。これは、正確なネットワークおよび設置規則に従うことを前提として、適切な三相TN-SおよびTTアプリケーションの開始トポロジーとして頻繁に使用されます。.

NPEとは、接地導体に通常電流が流れることを意味しますか?

いいえ。PEには通常の負荷電流を流すべきではありません。N-PE素子は過渡現象時にサージ電流の経路を提供し、宣言された設計およびシステム要件に従って動作する必要があります。.

3+1型SPDは常に3+0型SPDよりも優れていますか?

いいえ。それぞれ適合する導体および接地方式が異なります。PEN導体を持つTN-Cポイントでは一般的に3+0構成が採用されますが、NとPEが分離されたシステムでは3+1やその他の許容されるトポロジーが必要になる場合があります。.

極数だけでSPDを選択してもよいですか?

いいえ。極数だけでは、保護モード、タイプ、定格電圧、放電電流定格、TOV特性、短絡協調を完全に定義することはできません。回路図とデータシートを確認してください。.

SPDのトポロジーとSPDのタイプにはどのような違いがありますか?

トポロジーはL、N、PE、またはPEN間における保護素子の接続方法を指します。タイプ1、タイプ2、タイプ3は、試験分類と適用役割を指します。これらは独立した選択基準です。.

結論

最も安全な解釈方法は 1P, 1+NPE, 3P そして 3+NPE 導体の表記とSPDのトポロジーを分けて考えることです。. 3P+N+PE 通常表示三相、中性线和保护接地线均已连接。. 3+NPE または 3+1 通常表示四个浪涌保护路径的布置方式。.

仅凭标签无法完整说明规格。正确的SPD选型需要考虑系统电压、接地方式、N/PE/PEN配置、安装位置、保护模式、SPD类型、电气额定值、后备保护以及制造商的接线说明。当缩写与电路图不一致时,应以经过验证的电路图为准,并在安装前进行确认。.

参考文献