- 発行日 2023年2月20日
- 最終変更日 2023年8月29日
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ヒューズガイド
ヒューズとは何か、用途、機能、種類などを解説しています。
ヒューズとは？
ヒューズは、電気回路に広く使われている基本的な安全装置で、過電流や電流を保護するために使用されます。想定以上の強い電流が流れた場合、ヒューズが溶断して回路を遮断し、熱によるダメージを最小限に抑え、感電死や火災の危険を低減します。これを回路トリップといいます。ヒューズが溶断するポイントを溶断容量といい、溶断すると電流が遮断され、オープンヒューズになります。
過電流は、ショート（電流が間違った経路を通ること）、構成上の欠陥、電気アーク等の問題によって引き起こされる可能性があります。その結果、ケーブルの絶縁体を溶かすのに十分な熱が発生することがあります。
ヒューズとサーキットブレーカーの違いとは？
ヒューズとサーキットブレーカーは、電流サージやショートが発生したときに電気回路を遮断するという、非常によく似た機能を果たします。しかし、決定的な違いがあります。サーキットブレーカーはスイッチであり、他のスイッチと同様に、一度切れてもリセットすることができます。しかし、ヒューズは1回しか使えないものが多く、一度切れたら交換する必要があります。
ヒューズは安価であり、迅速かつ容易に交換（抜去）できるので、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。お使いの機器に適した定格電流を持つ、互換性のあるモデルを取り付けることが重要です。この図は、ヒューズが溶断するまでに受け入れることのできる電流のレベルを示しています。
関連する指標は他にもあります。速度定格は、過電流に対してヒューズがどの程度速く溶断するかを示すもので、感度の高いヒューズほど安全なオプションとなる。電圧降下とは、インピーダンスによりケーブルを通して失われる電圧のことで、基本的にはケーブルの終端の電圧が始端の電圧より低い場合に発生する。電圧降下が大きいと、低電圧の機器が正しく機能しないことがあります。
また、ヒューズが溶断したときに放出されるエネルギー量を確認することも必要です。多すぎるとデバイスの破損や危険な状態になる可能性があります。
ヒューズボックスとは？
ヒューズボックスとは、ある場所の電気系統の制御盤です。ヒューズボックスは、入ってくる電力を回路ごとに分ける場所です。一般的には、中央のスイッチで制御するのが特徴です。
- 物件全体への電力供給
- 感電や傷害を防ぐために電気回路を瞬時に遮断する残留電流デバイス(RCD)の数
- 個々の電気回路のヒューズまたはサーキットブレーカー
ヒューズボックスには、制御盤、分電盤、ブレーカー盤、ヒューズ盤、ヒューズパネルなどの別称があります。家庭用ヒューズボックスは、コンシューマー・ユニットと呼ばれることが多い。
スイッチヒューズユニットとは？
スイッチヒューズは、電流を分配するとともに、特定の電気回路における電力変動に起因する損傷からケーブルや機器を保護するためのユニットです。産業用、商業用、家庭用で使用されています。
主な種類は3つあります。
- 再配線型ヒューズユニットは、耐久性のあるスチール製筐体にヒューズまたはサーキットブレーカーを収納し、高導電性のニッケルまたは銀接点を備えています。16、32、63、100、200Aなど、さまざまな定格電流があります。
- 磁器ヒューズユニットは、電気の過負荷や短絡からの保護を提供します。さまざまな定格電力に対応したヒューズをご用意しています。
- ダブルブレークコンビネーションヒューズスイッチユニットは、機械や電気製品への無停電電源供給に使用される高容量モデルです。ダブルブレークは、ダブルスイッチとも呼ばれ、回路の開閉に2つの極またはスイッチを作動させる必要がある安全対策です。
ヒューズの仕組み
ヒューズは非常にシンプルな部品です。その中には、抵抗器と呼ばれる薄い金属片やワイヤーが入っていて、電気回路のつなぎ目となっています。抵抗器には、さまざまな金属が使われています。錫メッキされた銅線が一般的です。これは、腐食から保護するために錫の薄い層でコーティングされた銅です。
この抵抗器は、過電流によって発生する熱に反応して溶け、回路を遮断し、潜在的に危険な電圧の流れを止めます。ヒューズは、火花、ガス、放電を発生させません。
ヒューズの種類
このように広く使用されている部品であるため、ヒューズはさまざまな産業、製造、電子分野で使用できるように、多くのモデルや電圧容量が用意されています。
特定の種類のヒューズが溶断するまでの時間をヒューズ速度と呼びます。主なヒューズの速度は次の3種類です。
- 超高速ヒューズ：一般に、短絡から保護するために高感度回路やトランジスタに使用され、ほぼ瞬時に反応する。高速反応、超高速、ハイスピードヒューズとも呼ばれる。
- 速断型ヒューズ：一般的にケーブルやより頑丈な部品に使用される、より汎用性の高いヒューズです。速断型ヒューズまたは F 型ヒューズとも呼ばれる。
- スローアクチュエーションヒューズは、ヒューズが溶断することなく、短時間で低電力の電気サージを回路に通過させる遅延機構を備えています。スローブローまたはタイムディレイヒューズとも呼ばれます。デュアルエレメントヒューズは、より高性能な遅延機構を備えています。
家庭用電気設備では、ヒューズの代わりにサーキットブレーカーが主流となっています。
ここでは、主なヒューズの種類を紹介します。
ACヒューズ
AC ヒューズは、交流回路での使用に特化して設計されています。直流ヒューズよりも溶断時の電気アークに対する耐性が高く、標準電圧電源との互換性も高く、また高電圧にも対応できます。
DCヒューズ
直流ヒューズは直流回路で使用されます。ヒューズの定格電圧は最大値であり、これを超えないようにしてください。
円筒形ヒューズの種類
円筒形ヒューズは基本的な製品で、最も広く使用され、親しまれているモデルの多くがこのカテゴリに含まれます。
HRCヒューズの種類
HRC ヒューズの種類 高破裂容量（HRC）ヒューズは、中央の抵抗器の周囲に透明なカプセルを持つのが特徴です。
このカプセルは、一般にステアタイトと呼ばれる堅牢なセラミック材料で作られていますが、現在ではエポキシ樹脂も使用されています。
自動車の電装品には、ブレードタイプのヒューズのほかにも、ヒューズが使用されることがあります。
- ボルトダウンヒューズ、ボルトオンヒューズとも呼ばれる、大電流回路用のヒューズです。
- カートリッジヒューズ
自動車には通常、ダッシュボードの下とボンネットの下の2つのヒューズボックスが備わっています。ヒューズが切れた場合、両方のボックスをチェックして、切れたヒューズを特定します。通常は手動で引き抜くことができますが、そうでない場合は、ヒューズプーラーを使用します。ヒューズピューラーを使用し、切れたヒューズを全く同じ仕様のものと交換します。ヒューズは通常、上部に定格電流が表示されているので、ヒューズボックスを開けると、確認できます。色分けはサイズによって異なり、バイオレットのミニブレードヒューズは3Aですが、バイオレットのマキシヒューズは100Aです。自動車用ヒューズのサイズと定格電流の間に関連性はないことに注意してください。
ボルト締めタグヒューズ
ボルト締めタグヒューズは、金属製のタグが突出したヒューズの広い分類に属します。円筒形の形状をしています。タグは両端に取り付けられており、ヒューズをヒューズホルダにボルトで固定するために使用されます。これらのヒューズは、さまざまな産業機器や電気機器に使用されています。一般的に低電圧回路で使用されますが、さまざまなサイズ、さまざまな定格電流で提供されています。
カートリッジヒューズ
カートリッジヒューズは、最も身近で汎用的なヒューズです。カートリッジは、ガラス、セラミック、磁器など、さまざまな導電性材料で作ることができます。内部の抵抗線は、通常、銅、銀、アルミニウム、亜鉛で作られています。
カートリッジヒューズの両端には接点があり、240 ボルトの設定に対応しています。他のヒューズと同様に、定格電流 60 アンペアの小型フェルール・ヒューズや定格電流 600 アンペアの大型ナイフブレード・カートリッジなど、さまざまなサイズが用意されています。ヒューズ速度が非常に速く、安価で、円筒形デザインの為、交換が容易です。
センタータグヒューズ
センタータグヒューズは、タグが中心から突き出ているのが特徴です。使用可能なモデルは以下の通りです。
- センターブレードタグヒューズ
- センターボルト型タグヒューズ
- センタースロットタグヒューズ
ヒューズキット
ヒューズキットは、さまざまな定格、サイズ、デザインのヒューズが入った便利な携帯用ボックスです。個々にラベル付けされ、個別の区画に収納されているため、わかりやすく、アクセスしやすくなっています。プロの電気技師、機械技師、技術者の幅広いツールキットにシームレスに組み込むことができるように設計されています。
キットによっては、自動車工学やプラントメンテナンスなど、専門的な作業用に異なるヒューズを提供する特殊なものもあります。また、標準的なものからヘビーデューティーなものまで、さまざまなオプションが含まれている場合もあります。多くのキットには、ヒューズプラー（ヒューズをハウジングから取り外すための携帯型ツール）が含まれています。
穴埋め式タグヒューズ
ホールマウントタグヒューズは、ケーシングにネジ穴があり、簡単にねじ込むことができるため、ホールマウントタグヒューズと呼ばれています。
一般的に、穴あきタグヒューズは、半導体回路の保護に使用されます。半導体は、電流を遮断する絶縁体と、自由に電流を流すことができる金属導体の中間的な導電性を持つ物質です。
オフセットタグヒューズ
オフセットタグヒューズは、円筒形のボディの両端に金属製のタグが付いたヒューズの一種です。タグは左右対称である場合とそうでない場合があり、ヒューズホルダにはめ込みます。タグのデザインには、スロット式、ボルト式、ブレード式の 3 種類があります。
異なるデザイン、電流定格、および速度が利用可能です。
スロット付きタグヒューズ
スロット付きタグヒューズは、センタリングタグおよびオフセットタグヒューズを含むヒューズの一種です。ボトルヒューズと同様の設計ですが、突出したタグにスロットがあり、コネクタやヒューズホルダにスライドさせて使用する点が特徴です。
SMDヒューズ
表面実装部品（SMD）は、プリント基板（PCB）の表面上に配置される電気部品です。SMDヒューズには、復帰型と非復帰型があります。
非復帰型SMDヒューズは、他のタイプのヒューズと同様に機能します。過電流や短絡が発生すると、内部の抵抗が溶けて回路を遮断します。一度溶断すると、交換が必要です。製品によりサイズ、電流、温度定格が異なり、セラミック、熱可塑性樹脂など様々な材料で作られています。
これに対し、復帰型SMDヒューズは、複数回使用することが可能です。リセット可能な温度ヒューズと同様の機能で、複数のサイズと容量があります。
ストライカーヒューズ
ストライカーヒューズは、隣接するスイッチをトリップさせ、ヒューズが溶断したことを示すことができるバネ式の打撃装置を取り付けたヒューズです。
タイプCヒューズ
タイプCヒューズは、実はミニチュアサーキットブレーカー（MCB）の一種である。MCBは、低電力の回路で過負荷時に電流を遮断するために使用されるサーキットブレーカの一種です。タイプCヒューズは、定格電流の5倍から10倍、すなわち20アンペアのデバイスでは100〜500アンペアになると回路をトリップさせます。
タイプDヒューズ
D型ヒューズの定義は、定格電流の10倍から20倍を超えるとトリップする小型のサーキットブレーカーである。したがって、16アンペアのD型ブレーカーは、電流が160アンペアから320アンペアに達するとトリップします。
タイプFヒューズ
F型ヒューズは、クイックブロー、ファーストブローヒューズとも呼ばれます。過電流に対する応答性が高いのが特徴です。通常、ガラス管に金属製のキャップが付いています。
標準ヒューズサイズ
ヒューズは、その設計とアプリケーション内の定格電力によって区別されます。定格電流は、ヒューズ線が溶断するまでに受け入れることのできる最大電流量を示し、アンペア（A）で表されます。アンペアは、電磁力の標準的な単位です。
新しいヒューズを選ぶときは、定格電力に合ったものを探すことが肝心です。損傷や火災を防ぐために、電流サージに素早く反応する必要があります。ヒューズは、デバイスの標準動作電流よりもわずかに高い定格電流を持つ必要があります。これは、低レベルで無害なサージが発生しても、ヒューズが溶断して回路がトリップすることがないことを意味します。
3Aは、2つの標準ヒューズのサイズのうちの1つで、これらは通常赤色で表示されます。ランプ、ノートパソコン、デスクトップパソコン、コピー機、プリンター、はんだごて、電気ドリルなど、さまざまな機器に適しています。
壁コンセントで使用する2番目のサイズは13Aヒューズで、茶色のケーシングで区別されています。最大3,000ワットまでの高ワット数の機器に使用されています。
- 電子レンジ
- ケトル
- コンピュータ・サーバー
- 試験装置
- ヒーター
5アンペアヒューズは、古い機器ではまだ見かけることがありますが、現在では標準的なサイズではありません。
電気ヒューズメーカー
基本的な電気部品であるヒューズは、多くのメーカーからサイズ、デザイン、定格のバリエーションが豊富に生産されています。そのため、お手持ちの機器に最適なヒューズを見つけることができます。
ここでは、代表的なヒューズメーカーをご紹介します。
よくあるご質問
古いヒューズボックスのヒューズを交換する方法は？
家庭用ヒューズボックスは、その名前とは裏腹に、現在ではヒューズではなくサーキットブレーカーが入っており、より正式にはコンシューマーパネルとして知られています。しかし、まだ伝統的なモデルを持っている場合、ここではヒューズのワイヤーを変更する方法について説明します それが飛ぶと、建物を通っている回路のいずれかの電源をカットします。
- 必要な工具を入手する - 一般的にヒューズ線、ワイヤーカッター、スクリュードライバー、トーチなど作業状況を確認する。
- 影響を受けたエリアの電化製品を点検してください。故障の原因が、1つまたは複数のプラグまたはコンセントのカートリッジヒューズの溶断によるものでないことを確認してください。プラグの切れたヒューズを交換せずに、ヒューズボックスのヒューズを交換すると、再びヒューズが切れることがあります。
- 必要なパワーポイントヒューズを交換したら、必要に応じてトーチを使ってヒューズボックスの位置を確認します。マスタースイッチがオフの位置にあることを確認します。トリップの後ではオフになっているはずですが、常にオフになっていることを確認する必要があります。
- 切れたヒューズを特定する。疑わしい場合は、各ヒューズを取り外して、ヒューズ線を点検してください。
- 交換するヒューズ線が正しいことを確認してください。交換する電線と全く同じ定格電流である必要があります。電灯回路は 5 アンペア、壁コンセントは 30 アンペアが一般的な定格です。切れたヒューズ線をより高い定格のものと交換すると、火災の原因になることがあります。
- ヒューズの両端にあるネジを緩め、損傷したワイヤーを注意深く取り外してください。新しいワイヤーをヒューズの中心部（通常、磁器製）に通して挿入します。両方のネジにワイヤーを巻き付け、余分なものを取り除いてから、ドライバーで元の位置に締め付けます。
- ヒューズを再挿入する
- マスタースイッチの再投入
プラグのヒューズの定格は？
プラグに装着されるヒューズの定格は、装着される機器の定格電力に依存します。ヒューズは、機器の動作に使用される電流よりもわずかに大きな電流に対応する必要があります。
ほとんどのUKプラグには、3アンペアまたは13アンペアのヒューズが装着されています。3アンペアのヒューズは、ランプ、テレビ、ドリルなど、消費電力の低い家庭用品や工具に使用されています。一方、洗濯機、やかん、トースターなどの消費電力の高い製品には、通常、13アンペアのヒューズが必要です。
ヒューズが切れるとどうなる？
ヒューズが切れると、特定の回路への電気供給が即座に遮断されます。これにより、火災の危険性を低減し、配線の損傷を防ぐことができます。また、切れたヒューズを安全に交換することができ、感電死の危険もありません。
古いヒューズボックスは違法なのか？
ブレーカーではなくヒューズを使用した古いヒューズボックスや、単に部品が古くなっただけのものは違法ではありませんが、安全でない可能性があります。ヒューズボックスは専門の電気工事士に査定してもらい、必要であれば交換できるように準備してください。
ヒューズの定格はどのように計算するのですか？
ヒューズの必要定格は、オームの法則で計算することができます。取り付けたデバイスの電力（ワットで測定）を電源の電圧で割る。結果が端数の場合、これを切り上げまたは切り下げます。
例えば、新しいヒューズが必要な電気ドリルの定格電力が700ワットの場合、これを230（英国の標準的な主電源電圧）で割ります。その結果、3.04となり、プラグには3Aのアンプ付きヒューズが必要になります。
D型ヒューズはどこに取り付けるのか？
D型ヒューズは、照明器具や暖房器具など、一時的な電力サージが発生しにくい機器に適しています。
