NEMAの意味と各レーティングの違い

QUESTION

当社の産業施設に2つの新しい機器を設置しなければなりません。1つのシステムは屋外で使用され、もう1つは屋内で使用されます。電気技師によると、2つのシステムの配線には特定のエンクロージャを使用しなければならず、それはNEMA規格でなければなりません。この言葉は何度も聞いたことがありますが、NEMAの意味や各規格の違いがよくわかりません。ご教示いただければ幸いです。

を分解してみましょう。

モータライズドクレーンを購入しようとしている方や、すでに使用している方は、「NEMAレーティング」という言葉を聞いたことがあると思います。実際、何人かの読者から「NEMAレーティングは何によって決まるのか」という質問がメールで寄せられていますが、その答えは「NEMAが決める」です。
NEMAとはNational Electrical Manufacturers Associationの略で、電気製品を製造する企業の基準を設定するために1926年に設立されました。NEMAエンクロージャ規格は、実際には屋外や産業施設に設置されるあらゆるタイプの電気機器や配線に適用されます。
もともとNEMAは、電気機器、部品、配線の品質を確保することを目的として設立されました。しかし、技術の発展に伴い、それを保護する必要性も高まってきました。現在では、制御装置、脆弱なデバイス、配線などの電気部品は、使用されるアプリケーションや環境から保護する必要があります。そのためには、エンクロージャーやキャビネットに収納することが最適です。

NEMAは電気機器の筐体を担当しているわけではありませんが、電気機器を格付けし、規制するための評価システムを開発しました。それ以来、NEMAレーティングはあらゆる種類のエンクロージャーの標準となっています。それぞれのNEMAレーティングは、特定のアプリケーションや環境に合わせて開発されており、お客様のオペレーションに適したエンクロージャーを使用することができます。これには、きちんとした理由があります。

NEMA規格のエンクロージャは、侵入と退出を制御するという非常に重要な機能を果たしています。侵入とは、物質が構造物や空間に入り込むことと定義されますが、この場合は電気筐体です。一方、出入口とは、物質が構造物や空間から脱出する能力と定義されます。ほとんどのNEMA規格は侵入を防ぐことに重点を置いていますが、中には脱出を防ぐことにも重点を置いているものがあります。電気部品や配線を保護するためには、用途に応じて適切なNEMAレーティングを選択することが重要です。ここでは、最も一般的に使用されているNEMA定格の内訳と、その目的について説明します。

1. NEMA 1エンクロージャは、通常、制御装置や内部部品を異物や人から保護するために使用されます。屋内用として開発され、危険性のある部品へのアクセスを制限することで作業者を保護します。また、水、埃、油、氷などの固体汚染物質を防ぐようには設計されていません。NEMAエンクロージャは、ラッチ式のドアを備えていますが、表面はガスケットシールされていません。
2. NEMA 3Rエンクロージャは、配線やジャンクションボックスの屋外用途によく使用されます。このエンクロージャは、作業者を危険な部分から保護し、雨、みぞれ、雪、外部の氷の形成などの固体汚染物質から保護します。
3. NEMA 4エンクロージャは、屋内または屋外での使用が可能で、雨、みぞれ、雪の侵入を防ぐように設計されています。ほこりや汚れなどの固体汚染物質の侵入を防ぎ、外面に氷ができても損傷しません。NEMA 4エンクロージャは、機器をホースで吹き付けたり洗浄したりする用途によく使用され、特に加圧された水流が使用される場合に適しています。密閉性を高めるために、表面はガスケットシールされ、ドアはクランプ式になっている。
4. NEMA 4Xエンクロージャは、通常、ステンレススチールまたはファイバーグラスで作られています。標準のNEMA 4エンクロージャよりも過酷な環境での使用を想定して設計されています。このエンクロージャは、埃、雪、雨、加圧ホースの水など、固体の異物や汚染物質の侵入に対して保護します。また、外部からの氷の形成に対しても損傷を受けず、さらに腐食に対しても保護されています。NEMA 4Xエンクロージャは、定期的に機器を消毒剤で洗浄する必要のある石油化学施設や食品加工アプリケーションによく使用されます。
5. NEMA 6エンクロージャは、配線や電気部品を水から保護するために、屋内または屋外で使用されます。NEMA 6エンクロージャは、限られた深さに時々水没する際の水の浸入を防ぎます。
6. NEMA 6Pエンクロージャは、腐食に対する追加の保護手段を提供し、外部で氷が形成された場合にも損傷を受けないことが求められます。NEMA 6Pエンクロージャは、限られた深さに長期間沈んでも水が入らないように設計されています。
7. NEMA 12エンクロージャは、「ノックアウト」がないように設計されています。屋内で使用され、危険なコンポーネントへの作業者のアクセスを制限し、空気中のほこり、落下するゴミ、石、繊維、糸くず、飛散物などの固形異物の侵入から密閉された機器を保護します。また、（非腐食性の）液体の滴下からも密閉された機器を保護します。
8. NEMA 4/12エンクロージャは、NEMA 4とNEMA 12エンクロージャの両方の設計要素を備えています。このエンクロージャは、リバーシブルドア、隠しヒンジ、背面取り付け穴を備えていることが多く、設置が容易で、外面に付着した固体汚染物質、水、氷の形成から電気部品を保護します。ガスケットシールされた表面とクランプされたドアは、機器がホースで落とされたり、加圧された水流でスプレーされたりする用途で最大限の密閉性を確保します。

NEMA規格の危険場所用エンクロージャ。

NEMA 7とNEMA 10のエンクロージャは、どちらも外部に危険を及ぼすことなく内部の爆発を抑えるように設計されています。また、NEMA 8は油を使用する機器の燃焼を防止するために設計されており、NEMA 9は可燃性の粉塵の発火を防止するために設計されています。これらの特殊な筐体は、米国電気工事規定（NEC）と米国防火協会によって定義されています。(NEC)とNational Fire Protection Association(NFPA)によって定義されています。

National Electric Code (NEC)は、電気的危険から守るための安全な電気設計、設置、検査の基準です。NFPAは、NECのスポンサーとして知られており、NFPA70と呼ばれる職場の電気安全基準を定めています。NFPA 70とは、職場における電気および火災の安全性の頭文字をとったもので、商業施設、住宅、工業施設における電気伝導体、信号伝導体、光ファイバーケーブルの設置について規定しています。

より具体的には

1. NEMA 7エンクロージャは、潜在的に危険な状態に分類される屋内アプリケーション用に設計されています。NEMA 7エンクロージャは、通常、クラス1（爆発性ガスまたは蒸気）として定義された場所に使用されます。
2. NEMA 8エンクロージャは、NEMA 7エンクロージャに似ています。また、クラス1(爆発性ガスや蒸気)の場所で使用されます。しかし、屋内でも屋外でも使用することができ、特に油に浸された配線や電気部品を保護するように設計されています。
3. NEMA 9エンクロージャは、北米分類システムおよび米国防火協会（NFPA）で定義されているクラスII、ディビジョン1の危険場所での屋内使用を目的としています。クラスII、ディビジョン1の危険場所では、通常の営業時間中に爆発性の粉塵が存在する可能性があります。
4. NEMA 10エンクロージャーは、Mine Safety and Health Administration, 30 CFR, Part 18の要件を満たすように設計されています。

電気機器の需要は、他の動力源をはるかに凌駕しています。電気製品の使用が増え続けるにつれ、電気安全のための製造規制の必要性も高まっています。NEMAは、機器間の互換性を確保し、作業者の安全を促進するためのシンプルな分類プロセスを確立し、常に進化し続ける電気業界のために新しい規格を開発し続けています。