FAQ

Q24.各種ヒータに対し，APRの定格電流を選定する際の計算方法を教えてください。

1. 合金系およびカーボン系等

合金系およびカーボン系等は，温度変化に伴う抵抗値変化分が10％以下と小さいため，すべてのAPRが適用できます。図Aに3φ APRを使用した代表例を紹介します。

図A

図Aに示す回路で負荷電流Imax〈最大値〉を計算すると次のようになります。

この計算結果より，APRの選定は3φ 200V，250Aとなります。
この回路で重要なことは定格入力電圧時に，APR出力電圧を160V〈80V×2〉におさえることです。

※1：

ヒータの製作誤差はJIS C2520-1975〈電熱線および帯……ニクロム，鉄クロム〉に規定されている「線の導体抵抗許容差」によると，ヒータの線径もしくは帯の幅により±5％～± 2％の許容範囲となっています。

2. 純金属系

純金属系は，温度変化に伴う抵抗値変化分が数倍～十数倍と大きく，一般にはNシリーズの制御方式A形およびB形を使用して交流CLRもしくは交流ACRを行います。図Bに交流CLRを使用した代表例を紹介します。

図B

図Bに示す回路で，まず変圧器の二次電流を求めます。

次に変圧器一次電流I1をもとめます。

この結果により，APRの選定は1φ，200V，100Aとなります。CLR設定値は83Aに設定します。
交流CLR〈もしくは交流ACR〉による特長として，合金系およびカーボン系の計算例のように電源電圧変動，ヒータの温度変化による抵抗変化分およびヒータの製作誤差を考慮する必要のないことです。

3. 炭化けい素系

炭化けい素は，温度変化に伴う抵抗値変化分が3倍くらいあり，経年変化に伴う抵抗値の増加が3～4倍〈初期値に比べ〉になります。炭化けい素の場合，Nシリーズで制御方法A形、D形を使用する方法があります。

(1) 制御方式A形を使用した例

図Cに交流CLRを付加すると負荷電流I0は次のようになります。

図C

この計算結果より，APRの選定は1φ，200V，250Aとなります。CLR設定値は200Aに設定します。経年変化が進むにつれ，設定値を下げていきます。
たとえば初期値の3倍に経年変化したとき，設定値は200A/3≒115Aとなります。

(2) 制御方式D形を使用した例

(1)項と同様となりますが、ただし経年変化に伴う設定値変更は不要となります。