配線用遮断器

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MCCB(動力500A)
大口需要家用。キュービクル内に設置されている。
配線用遮断器(電灯20A)
家庭などで最もよく見かけるタイプ

配線用遮断器(はいせんようしゃだんき、: Molded Case Circuit Breaker; MCCB, MCBブレーカーとも言う)とは過負荷や短絡などの要因で二次側の回路負荷電路)に異常な過電流が流れたときに電路を開放し、一次側からの電源供給を遮断することにより負荷回路や電線を損傷から保護するために用いる遮断器の一種である。NFB (No Fuse Breaker) と呼ばれる事もあるが、これは三菱電機の商品名であり一般的ではない。

2極1素子用、2極2素子用がある。

構造[編集]

外郭は合成樹脂の箱で覆われている。前面に手動で電源を入り切りするハンドルがついており上にあげるとON、下に下げるとOFFとなる。過電流等により遮断動作をした場合(この動作をトリップという)、一般にハンドルはONとOFFの中間の位置で止まるが、一部のブレーカーはトリップ時にOFFの位置で止まる。通常は電流の大きさに応じて遮断に要する時間が変化する。

上面と下面には電線を接続する端子がついており通常は上に電源、下に負荷を接続する。内部には引き外し機構、消弧装置が組み込まれており遮断時に発生するアークを消弧する。

仕様[編集]

アンペアフレーム (AF)
ブレーカーの容器の大きさ及び最大定格電流をあらわす。例えば30AFの場合は構造上は最大30Aまで適用できる。原則としてAFの値が大きくなるにつれて容器寸法、遮断容量が増加するが、変圧器直下など短絡容量は状況により大きく変化するため遮断容量が高容量になっている高性能品も存在する。
アンペアトリップ (AT)
ブレーカーの定格電流をあらわす。例えば20ATの場合は20Aが定格となる。また高価ではあるが、将来的な対応のためにアンペアフレームのサイズ内で定格電流を可変できるタイプもある。

一次側(上流側)・二次側(下流側)の遮断器との保護協調をとるため、トリップ時間の切り替えが可能なものもある。

遮断方式[編集]

熱動式
引き外し機構にバイメタルを用いたもので過電流が流れるとバイメタルが加熱により湾曲、トリップして回路が遮断される。バイメタルの加熱湾曲自体が時延特性(小さい電流では長い時間、大きい電流では短い時間で動くこと)を持っている。
電磁式
内部にパイプがあり、そのまわりにコイルが巻かれている。パイプ内には可動鉄芯、ばね、固定鉄芯、シリコンオイルが入っている。過電流が流れると可動鉄芯が固定鉄芯に引き寄せられ磁気抵抗が減少し作動鉄片をひきよせる。これによりトリップ機構が動作し回路が遮断される。シリコンオイルの粘性により可動鉄芯の動きに時延特性が与えられる。短絡のような電流が流れた場合は作動鉄片が即座に引き寄せられてトリップする。

種類[編集]

安全ブレーカー
分電盤の分岐ブレーカー等に用いられる小型のブレーカー。
単3中性線欠相保護付ブレーカー
単3での中性線欠相を検出し、異常電圧による機器の焼損を防止する。
モーターブレーカー
電動機の焼損保護機能を持つブレーカー。モーター起動時は大きな始動電流(突入電流)が流れるため通常はモーター全負荷電流の2.5 - 3倍の定格電流を有するブレーカーが必要だが、モーターブレーカーは保護機能を持つため定格出力に適合したものを使用することができる。定格電流はモーターの全負荷電流に合わせられている。
協約形ブレーカー
JIS C 8370による協約寸法を持つブレーカー。ブレーカーはメーカーによって外径寸法が異なるが、協約形ブレーカーは同一寸法となっている。

漏電遮断器[編集]

漏電遮断器 (ろうでんしゃだんき)(Earth Leakage Circuit Breaker : ELCB・ELB・ECB、Ground-Fault Circuit Interrupter : GFCI、Residual Current Circuit Breaker : RCCB、Residual Current Device : RCD) は過電流、短絡のほか漏電時に漏れ電流を検出し回路を自動的に遮断する機能を持つ。内部構造は配線用遮断器と似ているが、漏電検出用に零相変流器が組み込まれている。銘板には定格感度電流、動作時間が表示されている。

漏電遮断機構を内蔵しているため一般の配線用遮断器より大きくなるが省スペース上同一寸法にしたものもある(ただし遮断接点で生じるアークを消すアークシュート部が小さくなるため遮断性能は悪くなる)。

外側には漏電表示ボタン、テストボタンがついている。漏電によりトリップした場合は漏電表示ボタンが飛び出るため、何が原因でトリップしたのかを区別できる。テストボタンで動作試験が可能。

定格感度電流は漏電の感度を示す値で単位はmA(ミリアンペア)。この値が低いほど小さな漏洩電流で動作するようになる。高感度形、中感度形、低感度形がある。

使用時電源と負荷の接続方向に注意が必要である。漏電検出後、トリップさせる回路(トリップ部)の動作停止が電源遮断で行われるため補助接点を内蔵していない漏電遮断器で下側に電源を接続するとトリップコイルを焼損するので、逆接続が可能か確かめる必要がある。

住宅分電盤で使われている漏電遮断器では、緑色テストボタンで過電流保護機能を持たない漏電保護専用型を設置する場合がある(アンペアブレーカーを過電流保護と兼用するため。過電流保護付漏電遮断器はテストボタンが赤色)。ただし短絡事故の際、アンペアブレーカーは遮断特性が良くないのでかなり激しいアークを伴う。

漏電遮断器を正確に動作させる条件として、正確に接地を施す必要がある。地絡電流が流れる際、電流経路のインピーダンスが大きいと地絡電流 が小さくなり零相変流器で感知できない可能性がある。漏電遮断器用の接地を単独で行わない場合は他系統の地絡電流、電位の変動で誤動作する可能性がある。 逆に等電位ボンディング等を施すと、地絡電流が大きくなり頻繁に動作する可能性もある。また、近年のインバータ制御機器の普及により高周波漏れ電流による 誤動作も発生するようになった。この場合はインバータの設定変更やフェライトコアの装備、検出感度の変更等の対処が必要となる。

なお漏電遮断器は地絡事故による感電を防止するのに対し、消防用設備の一種である漏電火災警報機は、地絡事故による火災予防が目的であるため、動作も感度も異なる、配線用の漏電遮断器とは別種の機器である。

端子接続に関する注意事項[編集]

配線用遮断器(漏電遮断器も含む)の接続端子の使用方法を誤り正しい方法で施工しないと、緩み・抜け・過熱焼損などの重大事故に直結する。

  • 適切な圧着端子の使用
    • 遮断器側の端子ねじと合わせた圧着端子を必ず使用する。
    • 2枚重ねで接続する場合は必ず大きな電流が流れる方を下側へ入れる。
  • 3本接続の禁止
    • 3本以上を1つの端子に接続することは原則として禁止である。どうしても接続しなければならない場合は2本まとめて圧着加工して端子部では2枚になるようにする。角度をずらしてハの字に開いて3本接続している場合もあるが、相間絶縁距離不備となりやすいので注意が必要である。
  • フレームサイズの大きい場合は相間ガードを必ず使用する。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]