機器設計：NECクラス2配電装置のメリット

May 31, 2023

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産業用機械および装置システムの設計は、通常、信頼性が高く効果的な最終結果を保証するために、実証済みの材料と方法に依存しています。 これは、市場で入手可能な製品が成熟しており、設計慣行が主に規格に基づいている電力分岐回路の配電および制御回路に関して特に当てはまります。 しかし、パフォーマンスを向上させ、コストを削減し、安全性を高めるための新しいオプションが利用できるようになることもあります。

これは、「クラス 2」回路と呼ばれる特別な National Electrical Code (NEC) 分類を活用するために構築された比較的新しいタイプの配電デバイスの場合に当てはまります。 北米市場向けの自動化機器およびシステムの場合、クラス 2 は低電圧制御回路に多くの利点をもたらします。

従来の制御回路の配電設計では、規格と要件を満たすためにヒューズ、回路ブレーカー、および導体を使用していました。 すべての規格に準拠することが不可欠ですが、この古典的な回路保護アプローチは、関係する電力が比較的少量であるため、ある意味非効率的です。

クラス 2 は、多くの制御および信号アプリケーションに関連する低エネルギー レベルを認識し、設計者がこれらの状況に特定の材料と方法を使用するための改善されたオプションを提供します。 適切なデバイスでクラス 2 の原則を実装すると、機能上の利点がもたらされ、総設置コストが削減され、ユーザーと機器の安全性が向上します。

世界のさまざまな地域では、電気設計、製品、設置に関して遵守する必要がある特定の指令、規定、規格が採用されています。 同様に、電気製品は通常、これらの要件の 1 つ以上に準拠するように作られています。 以下は、産業機器内の電源に関する関連文書の一部です。

設計者とエンジニアは、機器が設置および検査される最終的な場所に適用されるガイダンスを熟知している必要があります。 ヨーロッパと北米の標準は必ずしも調和していないため、複雑さが増しています。

電力供給および配電に関連する規格は通常、人員を保護し、火災やその他の危険または有害な状態を防止することを目的としています。 設計原則と適用可能な製品はよく理解されていますが、場合によっては規格が更新されたり、新しい製品が入手可能になったりして、改善の選択肢が提供されることがあります。

最も簡単に言うと、クラス 2 回路は電圧と電流が非常に低く、したがって電力も低いため、火災や人体への感電の危険がありません。 利用可能なエネルギーを制限する設計には、エンジニアリング、規制、設置、運用上多くの利点があります。

モータースターターなどの従来の配線接続デバイスは、多くの場合、クラス 2 回路が実用にするには多すぎる電力を消費します。 しかし、プログラマブル ロジック コントローラー (PLC)、ヒューマン マシン インターフェイス (HMI)、その他のインテリジェント コンポーネントなど、ますます普及している低電力デジタル デバイスは、クラス 2 回路から電力を供給されても正常に動作します。 また、関連する通信、ネットワーキング、および入出力信号の多くは、クラス 2 回線によって供給できます。

北米では、NEC が電気設備の主要な規格です。 コントロール パネルとその内部の回路は UL 508A で規定されており、UL 1077 および 2367 は分岐回路保護を対象としています。

NEC は、第 725-121 条でクラス 2 エネルギー制限制御回路を次のように具体的に定義しています。

これらの状態は、短絡または障害状態が発生した場合でも維持する必要があります。 また、どのクラスの回線を一緒に配線できるかについても制限があります。 一般に、クラス 2 回路は、制御パネルおよびレースウェイ内の他のクラスの回路とは別に配線する必要があります。 クラス 2 は北米内でのみ適用されることに注意してください。