【技術資料集】三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器

三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器 技術資料集 三 菱 ノ ー ヒ ュ ー ズ 遮 断 器 ・ 漏 電 遮 断 器 技 術 資 料 集 18 18 B B

三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器 技術資料集 ここにお届けする技術資料は、管理者、設計者の方から工事を 担当される方々まで、すべてのお客様に基礎資料として広く活 用いただけるよう規格・構造・動作・特性など、三菱ノーヒュー ズ遮断器・漏電遮断器の全容を紹介し、さらに合理的な機種選 定は如何にすればよいかをわかりやすく解説したものです。 その他、各機種、形名別の定格遮断容量・動作特性・外形寸法 等の各仕様事項に関しては、総合カタログ「三菱ノーヒューズ 遮断器・漏電遮断器（Y-0701）」を参照してください。 また、取扱い・保守・取付要領および定期点検等に関する事項 については「三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器の取扱いと 保守（Y-0388）」等の別資料を参照してください。 なお、この資料は文章を平易にするため「……である」調とし 「ノーヒューズ遮断器」は「NFB」、「漏電遮断器」は「NV」と称し ております。 i

目次 1. 遮断器の概要 1. 1 ノーヒューズ遮断器 ……………………………………………………………………… 1-2 1. 1. 1 NFBの定義 ……………………………………………………………………… 1-2 1. 1. 2 NFBの由来 ……………………………………………………………………… 1-2 1. 1. 3 三菱NFBの歴史 ………………………………………………………………… 1-2 1. 2 漏電遮断器 ………………………………………………………………………………… 1-3 1. 2. 1 NVの定義 ………………………………………………………………………… 1-3 1. 2. 2 三菱NVの歴史 …………………………………………………………………… 1-3 1. 2. 3 NVの必要性 ……………………………………………………………………… 1-4 1. 2. 4 感電に対する生理現象 ………………………………………………………… 1-5 1. 2. 5 地絡保護にはどんな方式があるか ……………………………………………… 1-7 1. 2. 6 地絡保護方式とその適用 ……………………………………………………… 1-8 1. 2. 7 地絡保護機器及び地絡監視機器の種類と特長 ……………………………… 1-10 1. 3 低圧気中遮断器 …………………………………………………………………………… 1-11 1. 3. 1 ACBの定義 ……………………………………………………………………… 1-11 1. 3. 2 三菱ACBの歴史 ………………………………………………………………… 1-11 1. 3. 3 ACBとNFBの比較 ……………………………………………………………… 1-11 1. 3. 4 引きはずし特性 ………………………………………………………………… 1-11 1. 3. 5 用途 ……………………………………………………………………………… 1-11 1. 4 開閉と遮断 ………………………………………………………………………………… 1-12 2. 遮断器の基本的特性・性能 2. 1 過電流動作特性 …………………………………………………………………………… 2-2 2. 1. 1 過電流に対する動作特性 ……………………………………………………… 2-2 2. 1. 2 基準周囲温度と動作特性 ……………………………………………………… 2-2 2. 1. 3 コールドスタート特性とホットスタート特性 ………………………………… 2-3 2. 1. 4 瞬時引きはずし特性とアンラッチングタイム ………………………………… 2-3 2. 2 過電流動作特性の変動 …………………………………………………………………… 2-4 2. 2. 1 取付け姿勢 ……………………………………………………………………… 2-4 2. 2. 2 接続方式 ………………………………………………………………………… 2-4 2. 2. 3 交流・直流の別 ………………………………………………………………… 2-5 2. 2. 4 商用周波数に対する特性 ……………………………………………………… 2-5 2. 2. 5 高い周波数に対する特性 ……………………………………………………… 2-5 2. 2. 6 交流回路の高調波 ……………………………………………………………… 2-6 2. 2. 7 直流回路の高周波リップル …………………………………………………… 2-6 2. 3 漏電動作特性 ……………………………………………………………………………… 2-7 2. 3. 1 漏電に対する動作特性 ………………………………………………………… 2-7 2. 3. 2 漏電引きはずし動作特性 ……………………………………………………… 2-8 2. 3. 3 平衡特性 ………………………………………………………………………… 2-8 2. 3. 4 テスト装置の性能 ……………………………………………………………… 2-8 2. 3. 5 耐久性能 ………………………………………………………………………… 2-8 2. 3. 6 インパルスサージ性能 ………………………………………………………… 2-9 2. 3. 7 放射電磁波不動作性能 ………………………………………………………… 2-9 2. 3. 8 高調波電流重畳引きはずし性能 ……………………………………………… 2-9 2. 3. 9 高周波電流重畳引きはずし性能………………………………………………… 2-9 2. 3. 10 取付上の注意事項 ……………………………………………………………… 2-9 2. 4 開閉耐久性能 ……………………………………………………………………………… 2-11 2. 5 短絡遮断性能 ……………………………………………………………………………… 2-11 2. 5. 1 IcuとIcs ………………………………………………………………………… 2-11 2. 5. 2 定格使用電圧の表示 …………………………………………………………… 2-11 2. 5. 3 選択遮断 ………………………………………………………………………… 2-12 2. 5. 4 カスケード遮断 ………………………………………………………………… 2-16 2. 5. 5 単極遮断性能 …………………………………………………………………… 2-19 2. 5. 6 直流遮断性能 …………………………………………………………………… 2-20 ii

2. 6 絶縁性能 …………………………………………………………………………………… 2-21 1 2. 6. 1 商用周波耐電圧性能 …………………………………………………………… 2-21 2. 6. 2 インパルス耐電圧性能 ………………………………………………………… 2-21 3. 選定と協調 2 3. 1 遮断器選定の考え方の基本 ……………………………………………………………… 3-2 3. 1. 1 選定とは ………………………………………………………………………… 3-2 3. 1. 2 選定に係わる主な検討項目 …………………………………………………… 3-2 3. 1. 3 負荷の特性に応じた選定上の注意事項………………………………………… 3-3 3 3. 2 遮断器設置の法規・規格 ………………………………………………………………… 3-3 3. 2. 1 国内 ……………………………………………………………………………… 3-3 3. 2. 2 海外 ……………………………………………………………………………… 3-4 3. 3 電気設備技術基準 ………………………………………………………………………… 3-4 3. 3. 1 幹線におけるNFBの選定 ……………………………………………………… 3-4 4 3. 3. 2 電灯・電熱分岐回路におけるNFBの選定 …………………………………… 3-7 3. 3. 3 電動機分岐回路におけるNFBの選定 ………………………………………… 3-7 3. 3. 4 分岐回路のまとめ ……………………………………………………………… 3-9 3. 4 定格電流の選定（電線との保護協調） …………………………………………………… 3-10 5 3. 4. 1 電線との保護協調 ……………………………………………………………… 3-10 3. 4. 2 耐熱電線での注意点 …………………………………………………………… 3-13 3. 5 定格電流の選定（電動機回路） …………………………………………………………… 3-16 3. 5. 1 電動機回路の構成 ……………………………………………………………… 3-16 6 3. 5. 2 電動機始動特性との協調 ……………………………………………………… 3-16 3. 5. 3 電動機回路における選定 ……………………………………………………… 3-17 3. 5. 4 高効率モータの動向と保護 …………………………………………………… 3-19 3. 6 定格電流の選定（溶接機回路） …………………………………………………………… 3-20 7 3. 6. 1 スポット溶接機回路における選定 ……………………………………………… 3-20 3. 6. 2 アーク溶接機回路における選定 ………………………………………………… 3-22 3. 7 定格電流の選定（変圧器一次側回路） …………………………………………………… 3-23 3. 7. 1 変圧器の励磁突入電流 ………………………………………………………… 3-23 8 3. 7. 2 変圧器一次側回路における選定 ……………………………………………… 3-23 3. 8 定格電流の選定（コンデンサ回路） ……………………………………………………… 3-24 3. 8. 1 コンデンサ回路の特徴 ………………………………………………………… 3-24 3. 8. 2 コンデンサ回路における選定 …………………………………………………… 3-24 9 3. 8. 3 高調波電流を考慮した選定 …………………………………………………… 3-27 3. 9 定格電流の選定（サイリスタ・ダイオード回路） ……………………………………… 3-28 3. 9. 1 回路の特徴 ……………………………………………………………………… 3-28 3. 9. 2 整流回路における選定 ………………………………………………………… 3-28 3. 10 定格電流の選定（放電灯回路） …………………………………………………………… 3-33 3. 10. 1 高調波による影響と対策 ……………………………………………………… 3-33 3. 10. 2 水銀灯回路における選定 ……………………………………………………… 3-33 3. 10. 3 蛍光灯、ナトリウム灯回路における選定 ……………………………………… 3-33 3. 11 定格電流の選定（歪波電流負荷） ………………………………………………………… 3-35 3. 11. 1 インバータ・サーボ回路の選定 ………………………………………………… 3-35 3. 11. 2 歪波電流負荷の事例と対応 …………………………………………………… 3-37 3. 12 感電保護の基本 …………………………………………………………………………… 3-39 3. 12. 1 感電に対する人体の影響 ……………………………………………………… 3-39 3. 12. 2 接触電圧と配電電圧 …………………………………………………………… 3-40 3. 12. 3 地絡保護方式 …………………………………………………………………… 3-41 3. 13 定格感度電流の選定 ……………………………………………………………………… 3-44 3. 13. 1 法規制と感度電流 ……………………………………………………………… 3-44 3. 13. 2 感電保護と感度電流 …………………………………………………………… 3-44 3. 13. 3 大地漏洩電流と感度電流 ……………………………………………………… 3-46 iii

3. 13. 4 各種負荷による定格感度電流の選定 ………………………………………… 3-48 3. 14 特殊な回路の地絡保護 …………………………………………………………………… 3-55 3. 14. 1 非接地回路の地絡保護 ………………………………………………………… 3-55 3. 14. 2 直流回路の地絡検出と保護 …………………………………………………… 3-60 3. 15 漏電遮断器の不要動作 …………………………………………………………………… 3-60 3. 15. 1 漏電引きはずし動作 …………………………………………………………… 3-60 3. 15. 2 不要動作のまとめ ……………………………………………………………… 3-66 3. 16 定格遮断容量の選定 ……………………………………………………………………… 3-67 3. 16. 1 必要な短絡遮断容量 …………………………………………………………… 3-67 3. 16. 2 電気技術規程JEAC8701 ……………………………………………………… 3-68 3. 16. 3 電線との短絡協調 ……………………………………………………………… 3-69 3. 16. 4 盤の短絡性能（SCCR） ………………………………………………………… 3-72 3. 17 定格電圧の選定 …………………………………………………………………………… 3-74 3. 17. 1 遮断器の電圧定格の種類 ……………………………………………………… 3-74 3. 17. 2 絶縁距離と定格電圧 …………………………………………………………… 3-74 3. 17. 3 低圧回路における電圧協調 …………………………………………………… 3-76 3. 17. 4 特殊電圧への対応 ……………………………………………………………… 3-76 3. 17. 5 雷保護装置付住宅用分電盤用漏電遮断器の選定 …………………………… 3-77 3. 18 高圧側保護機器との協調 ………………………………………………………………… 3-77 3. 18. 1 高圧ヒューズとの協調 ………………………………………………………… 3-77 3. 18. 2 高圧側OCRとの協調 …………………………………………………………… 3-83 4. 付属装置 4. 1 内部付属装置 ……………………………………………………………………………… 4-2 4. 1. 1 警報スイッチ …………………………………………………………………… 4-3 4. 1. 2 補助スイッチ …………………………………………………………………… 4-3 4. 1. 3 電圧引きはずし装置 …………………………………………………………… 4-4 4. 1. 4 不足電圧引きはずし装置 ……………………………………………………… 4-5 4. 1. 5 リード線端子台 ………………………………………………………………… 4-6 4. 1. 6 TBL（テストボタンリード線） …………………………………………………… 4-6 4. 1. 7 TBM（テストボタンモジュール） ………………………………………………… 4-6 4. 1. 8 ECA/SHT（漏電アラーム遮断器専用） ………………………………………… 4-7 4. 1. 9 漏電アラームトリップユニットATU（漏電アラーム遮断器専用） …………… 4-8 4. 2 外部付属装置 ……………………………………………………………………………… 4-8 4. 2. 1 操作とって ……………………………………………………………………… 4-8 4. 2. 2 電気操作装置 …………………………………………………………………… 4-11 4. 2. 3 機械連動子 ……………………………………………………………………… 4-12 4. 2. 4 とってロック装置 ……………………………………………………………… 4-12 4. 2. 5 ロックカバー …………………………………………………………………… 4-12 4. 2. 6 端子カバー ……………………………………………………………………… 4-12 4. 2. 7 絶縁バリア ……………………………………………………………………… 4-13 5. 構造と特殊性能 5. 1 ノーヒューズ遮断器の基本構造 ………………………………………………………… 5-2 5. 1. 1 概要 ……………………………………………………………………………… 5-2 5. 1. 2 筐体 ……………………………………………………………………………… 5-2 5. 1. 3 端子と接続 ……………………………………………………………………… 5-2 5. 1. 4 消弧装置と接触子 ……………………………………………………………… 5-3 5. 1. 5 開閉機構 ………………………………………………………………………… 5-4 5. 1. 6 過電流引きはずし装置 ………………………………………………………… 5-5 5. 2 漏電遮断器の基本構造 …………………………………………………………………… 5-11 5. 2. 1 概要 ……………………………………………………………………………… 5-11 5. 2. 2 漏電引きはずし装置 …………………………………………………………… 5-12 5. 2. 3 テスト装置 ……………………………………………………………………… 5-15 iv

5. 2. 4 漏電表示装置 …………………………………………………………………… 5-15 5. 2. 5 トリップボタン ………………………………………………………………… 5-15 5. 2. 6 切換装置 ………………………………………………………………………… 5-16 5. 3 気中遮断器の基本構造 …………………………………………………………………… 5-17 5. 3. 1 概要 ……………………………………………………………………………… 5-17 5. 3. 2 開閉機構 ………………………………………………………………………… 5-18 5. 3. 3 引出形ACB ……………………………………………………………………… 5-19 5. 3. 4 引きはずしリレー ………………………………………………………………… 5-20 5. 4 定格、特性の特殊な遮断器 ……………………………………………………………… 5-22 5. 4. 1 マグオンリ ……………………………………………………………………… 5-22 5. 4. 2 サイリスタ保護用 ……………………………………………………………… 5-22 5. 4. 3 インバータ溶接機用 …………………………………………………………… 5-22 5. 4. 4 400Hz用 ………………………………………………………………………… 5-22 5. 4. 5 変圧器一次側用高インストブレーカ …………………………………………… 5-22 5. 4. 6 協調用低インストブレーカ ……………………………………………………… 5-23 5. 4. 7 ノーヒューズスイッチ（DSN形） ……………………………………………… 5-23 5. 5 超限流ブレーカ …………………………………………………………………………… 5-23 5. 6 ISTAC搭載遮断器 ………………………………………………………………………… 5-24 5. 7 電子式ノーヒューズ遮断器（NF125-SEV～NF1600-SEW） …………………………… 5-29 5. 8 MDUブレーカ …………………………………………………………………………… 5-31 5. 8. 1 構造と動作 ……………………………………………………………………… 5-31 5. 8. 2 耐電圧・絶縁抵抗試験 ………………………………………………………… 5-33 5. 9 配電盤用プラグイン形 …………………………………………………………………… 5-33 5. 10 非常電源用〈耐熱形〉 ……………………………………………………………………… 5-34 5. 10. 1 要求される性能 ………………………………………………………………… 5-34 5. 10. 2 適用 ……………………………………………………………………………… 5-34 5. 10. 3 構造 ……………………………………………………………………………… 5-35 5. 11 単3中性線欠相保護付 …………………………………………………………………… 5-36 5. 11. 1 背景 ……………………………………………………………………………… 5-36 5. 11. 2 構造と動作 ……………………………………………………………………… 5-36 5. 11. 3 欠相事故防止について ………………………………………………………… 5-37 5. 12 漏洩電流表示付 …………………………………………………………………………… 5-38 5. 12. 1 背景 ……………………………………………………………………………… 5-38 5. 12. 2 構造と動作 ……………………………………………………………………… 5-38 5. 12. 3 用途 ……………………………………………………………………………… 5-39 5. 13 漏電アラーム ……………………………………………………………………………… 5-40 5. 13. 1 背景 ……………………………………………………………………………… 5-40 5. 13. 2 構造と動作 ……………………………………………………………………… 5-40 5. 13. 3 用途 ……………………………………………………………………………… 5-40 5. 13. 4 アラーム・トリップ切換形（ATU） ……………………………………………… 5-41 5. 14 分電盤用・制御盤用小形遮断器 ………………………………………………………… 5-42 5. 14. 1 分電盤・制御盤用遮断器 ……………………………………………………… 5-42 5. 14. 2 サーキットプロテクタ …………………………………………………………… 5-43 5. 15 関連機器 …………………………………………………………………………………… 5-43 5. 15. 1 漏電リレー ……………………………………………………………………… 5-43 5. 15. 2 リモコン機器 …………………………………………………………………… 5-45 5. 16 環境性能と特殊環境用遮断器 …………………………………………………………… 5-46 5. 16. 1 使用条件 ………………………………………………………………………… 5-46 5. 16. 2 耐振動性 ………………………………………………………………………… 5-46 5. 16. 3 耐衝撃性 ………………………………………………………………………… 5-47 5. 16. 4 特殊環境用 ……………………………………………………………………… 5-48 v

6. 推定短絡電流の計算 6. 1 推定短絡電流の把握 ……………………………………………………………………… 6-2 6. 2 用語の意味 ………………………………………………………………………………… 6-2 6. 3 各インピーダンスとその等価回路 ……………………………………………………… 6-3 6. 3. 1 各インピーダンスとその考え方 ………………………………………………… 6-3 6. 3. 2 等価回路 ………………………………………………………………………… 6-5 6. 4 短絡電流の種類 …………………………………………………………………………… 6-7 6. 4. 1 対称短絡電流実効値 …………………………………………………………… 6-7 6. 4. 2 非対称短絡電流実効値 ………………………………………………………… 6-7 6. 4. 3 最大非対称短絡電流瞬時値 …………………………………………………… 6-7 6. 5 短絡電流計算法 …………………………………………………………………………… 6-9 6. 5. 1 必要な計算式 …………………………………………………………………… 6-9 6. 5. 2 計算法 …………………………………………………………………………… 6-10 6. 5. 3 計算例 …………………………………………………………………………… 6-10 6. 6 トランスの各種結線におけるインピーダンスと短絡電流 ……………………………… 6-14 6. 6. 1 二次2巻線のトランス …………………………………………………………… 6-14 6. 6. 2 単3用トランスのインピーダンス ……………………………………………… 6-15 6. 6. 3 三相4線式トランスのインピーダンス ………………………………………… 6-15 6. 6. 4 V結線のインピーダンス ………………………………………………………… 6-16 6. 7 短絡電流早見図 …………………………………………………………………………… 6-18 6. 7. 1 三相短絡電流早見図 …………………………………………………………… 6-18 6. 7. 2 単3短絡電流早見図 …………………………………………………………… 6-18 6. 8 パソコンによる短絡電流計算 …………………………………………………………… 6-30 6. 9 参考資料 電気技術規程 JEAC 8701 抜粋 ……………………………………………… 6-30 7. 配電盤、分電盤、制御盤への適用 7. 1 盤の種類 …………………………………………………………………………………… 7-2 7. 2 配電盤 ……………………………………………………………………………………… 7-2 7. 2. 1 配電盤の規格 …………………………………………………………………… 7-2 7. 2. 2 配電盤用の遮断器 ……………………………………………………………… 7-2 7. 2. 3 配電盤の短絡性能と遮断器 …………………………………………………… 7-2 7. 3 機械制御盤 ………………………………………………………………………………… 7-3 7. 3. 1 機械制御盤の規格 ……………………………………………………………… 7-3 7. 3. 2 電源断路機器としての遮断器 ………………………………………………… 7-3 7. 3. 3 過電流保護機器としての遮断器 ……………………………………………… 7-3 7. 3. 4 感電保護機器としての遮断器 ………………………………………………… 7-3 7. 3. 5 機械制御盤の短絡性能と遮断器 ……………………………………………… 7-3 7. 4 分電盤 ……………………………………………………………………………………… 7-4 7. 4. 1 分電盤の規格 …………………………………………………………………… 7-4 7. 4. 2 分電盤用遮断器 ………………………………………………………………… 7-4 8. 付録 8. 1 遮断器の規格 ……………………………………………………………………………… 8-2 8. 1. 1 遮断器に関連する基準・規格 ………………………………………………… 8-2 8. 1. 2 適合規格一覧表 ………………………………………………………………… 8-3 8. 1. 3 国内外主要規格の比較（抜すい） ……………………………………………… 8-6 8. 2 短絡電流過渡状態の吟味と電路に与える熱的・機械的影響について ……………… 8-34 8. 2. 1 非対称係数について …………………………………………………………… 8-34 8. 2. 2 投入容量係数を求める ………………………………………………………… 8-35 8. 2. 3 電線の許容i2tから制限される許容短絡電流値 ………………………………… 8-35 8. 2. 4 電線に作用する電磁反発力の最大はいつ生ずるか …………………………… 8-37 8. 2. 5 短絡電流による電磁力とブスバーの強度計算 ………………………………… 8-37 vi

8. 3 遮断の動作・原理・性能に関係のある用語の意味 …………………………………… 8-39 8. 3. 1 短絡現象 ………………………………………………………………………… 8-39 8. 3. 2 推定短絡電流 …………………………………………………………………… 8-39 8. 3. 3 投入容量および投入位相 ……………………………………………………… 8-40 8. 3. 4 通過電流 ………………………………………………………………………… 8-40 8. 3. 5 動作責務 ………………………………………………………………………… 8-40 8. 3. 6 短時間電流容量 ………………………………………………………………… 8-40 8. 3. 7 遮断時間 ………………………………………………………………………… 8-40 8. 3. 8 限流・通過エネルギー ………………………………………………………… 8-41 8. 3. 9 回復電圧 ………………………………………………………………………… 8-41 8. 3. 10 保護協調 ………………………………………………………………………… 8-41 8. 4 ホットスタート動作特性曲線 …………………………………………………………… 8-42 8. 5 母線用銅条の電流容量 …………………………………………………………………… 8-44 8. 6 コンデンサバンクが複数ある場合の突入電流計算 …………………………………… 8-44 8. 7 発電機回路における短絡電流計算法 …………………………………………………… 8-47 8. 8 漏電遮断器に関係する用語の意味 ……………………………………………………… 8-49 8. 9 法規・指針（抜粋） ………………………………………………………………………… 8-52 8. 9. 1 感電・地絡保護に関する関連法規 …………………………………………… 8-52 8. 9. 2 電気設備に関する技術基準 …………………………………………………… 8-53 8. 9. 3 労働安全衛生規則 ……………………………………………………………… 8-58 8. 9. 4 内線規程（2005年版） …………………………………………………………… 8-59 8. 9. 5 感電防止用漏電遮断装置の接続及び使用の安全基準に関する技術上の指針 … 8-67 8. 9. 6 機械制御盤の規格 ……………………………………………………………… 8-69 8. 10 漏えい電流 ………………………………………………………………………………… 8-71 8. 10. 1 電線路の漏えい電流 …………………………………………………………… 8-71 8. 10. 2 電動機の漏えい電流 …………………………………………………………… 8-79 8. 10. 3 漏えい電流の測定法 …………………………………………………………… 8-82 8. 11 低圧回路の開閉サージ電圧 ……………………………………………………………… 8-83 8. 11. 1 目的 ……………………………………………………………………………… 8-83 8. 11. 2 実験回路 ………………………………………………………………………… 8-83 8. 11. 3 試験条件と結果 ………………………………………………………………… 8-83 8. 12 インピーダンスおよび消費電力 ………………………………………………………… 8-86 表8. 12. 1 三菱NFBのインピーダンスおよび消費電力 ……………………………… 8-86 表8. 12. 2 三菱NFBのインピーダンスおよび消費電力 ……………………………… 8-87 表8. 12. 3 三菱NVのインピーダンスおよび消費電力 ………………………………… 8-88 9. 選定表 9. 1 遮断容量 …………………………………………………………………………………… 9-2 9. 2 電灯・電熱回路 …………………………………………………………………………… 9-3 9. 3 電動機回路 ………………………………………………………………………………… 9-5 9. 4 溶接機回路 ………………………………………………………………………………… 9-8 9. 5 変圧器一次側回路 ………………………………………………………………………… 9-8 9. 6 選択遮断組合せ …………………………………………………………………………… 9-12 9. 7 カスケード遮断 …………………………………………………………………………… 9-14 vii

1. 遮断器の概要 1-1

1 遮断器の概要 1. 1　ノーヒューズ遮断器 1. 1. 1　NFBの定義 1. 1. 3　三菱NFBの歴史 NFBとは交流600V以下、直流750V以下の低圧屋内電路の つねにNFBの進歩をリードしてきた当社の歴史から主なも 保護に用いられるモールドケースの遮断器をいう。 のをあげると、次のとおりである。 NFBは米国で普及発達したもので、米国の規格「UL 489」で 1933年　　国内初のノーヒューズ分電盤用分岐遮断器 は「モールデッドケース サーキットブレーカ」（Molded 50Aフレーム発売 Case Circuit Breaker略して、MCCB）となっており実態を 1937年　　225Aフレームまで完成 よくあらわしているので、国際的にも通用する名称である。 1955年　　600Aフレームまで完成　 国 内 で は 当 社 の 商 品 名 で あ る ノ ー ヒ ュ ー ズ ブ レ ー カ JIS C 8370「配線用遮断器」が初めて制定 （No-Fuse Breaker……略して、NFB）または、MCCBと呼 される 称している。従来、MCBと呼称する場合もあったが、MCB 1965年　　遮断容量180kAのトライパック遮断器を発売 はヨーロッパでは「ミニアチュア サーキット ブレーカ」 1967年　　2000Aフレームまで完成 （Miniature Circuit Breaker）を意味し、家庭用に使われて 1969年　　SCHATシリーズ発売 いる小形の遮断器に限定している。日本国内では、MCBに 1970年　　世界に先がけて永久ヒューズを内蔵した永 相当するのは電灯分電盤用配線用遮断器や住宅用分電盤用 久ヒューズ付遮断器を発売 配線用遮断器（安全ブレーカ）などであり、一般的なブレー 1971年　　3200Aフレームまで完成 カはMCCBと呼称するのがよい。 システムブレーカ（SCB）発売 SCHAT+RUパーフェクトシリーズ発売 1. 1. 2　NFBの由来 1972年　　4000Aフレームまで完成 NFBの由来は1933年（昭和8年）当社が国内で初めてブレー 4極ブレーカ・3元ブレーカ・限流選択ブ カを製作し、このブレーカを使った分電盤をヒューズを用 レーカ発売 いないという意味で「ノーヒューズ分電盤」としノーヒュー 1974年　　電子式ノーヒューズ遮断器MELNIC発売 ズブレーカと名づけたものである。JIS規格は外国品や商 1976年　　非常電源用耐熱形発売 品名をさけるため、JIS C 8201-2-1では「回路遮断器、配線 1977年　　SCRUMシリーズ発売 用遮断器、気中遮断器など」と呼んでいる。NFBを構造面 1978年　　新形BHの発売 からいうと、「開閉機構・引きはずし装置などを絶縁物の容 1979年　　SCRUMシリーズ完成 器内に一体に組立てたもので、通常の使用状態の電路を手 1981年　　NF-Kシリーズ発売 動または電気操作により開閉することができ、かつ過負荷 1982年　　NF-Gシリーズ発売 および短絡などのとき自動的に電路を遮断する器具をい 1985年　　Super SCRUMシリーズ発売 う。」と理解するのが適切である。 1987年　　ETR搭載のSuper SCRUMシリーズ完成 電路の保護器として以前はヒューズが用いられたが、取扱 1988年　　プレアラーム遮断器発売 い・保守・再閉路・取付けスペース・安全性・協調性・制 1989年　　分電盤・制御盤用ノーヒューズ遮断器発売 御性などにすぐれたNFBが発明されると、ヒューズつき開 KBシリーズ発売 閉器に代わって低圧電気回路には、ほとんどNFBが使われ 1990年　　超限流遮断器発売 るようになった。 1995年　　PSS発売（30～225Aフレーム） NFBは1930年にウエスチングハウス社（アメリカ）が世界最 1996年　　分電盤用BHミニ発売 初のサーマルタイプのものを発表し、その後サーマルマグ 1997年　　PSS発売（400～800Aフレーム） ネチックタイプ（熱動－電磁式）のものに改良されてNFBの MDUブレーカ発売 主流を占めるようになったが、プランジャを使ったオイル 2001年　　WSシリーズ発売（30～225Aフレーム） ダッシュポット式（完全電磁式）のものも使用されている。 2004年　　小形UL489Listedノーヒューズ遮断器発売 国内では1933年に当社が初めて50Aフレームのサーマルタ 2004年　　低圧気中遮断器World Super AEシリーズ イプのものを発売して以来、逐次使用され、戦後、駐留軍 発売 に多数採用されてから急速に一般に普及し多数のNFBメー 2006年　　White & World Super Series発売 カがあらわれた。 2010年　　WS-V Series発売 F Style投入 1-2

1. 2　漏電遮断器 1. 2. 1　NVの定義 低圧電路はもともと非接地回路から始まったが、交流を使用 NVとは交流600V以下の低圧屋内電路における感電保護お し、高圧から変圧器で低圧に落とすようになってから、高低 よび漏電火災防止用に用いられるモールドケースの遮断器 圧混触による危険が生じたり、2重地絡が生じると事故になる である。 などの理由で接地系が主になっている。もちろん非接地回路 遮 NVは国際規格では“Circuit-breakers incorporating residual も一部には存在価値があるが、大体は接地回路になっている。 断 current protection”（IEC 60947-2）、“Residual current 地絡保護の考え方は、日本・アメリカはどちらかというと地 器 の operated circuit-breakers”（IEC 61009-1）、米国規格では 絡による火災防止に重点をおき、電圧を低くし、機器のフレー 概 要 “Ground-Fault Circuit-Interrupter”（UL 943）と呼んでいる。 ムを接地する保護接地方式が主流をしめていた。これに対し、 NVには電流動作形と電圧動作形の2種類があるが、多くの ヨーロッパでは家庭でも電圧220Vを使用している関係上、 国で利点の多い電流動作形のみが製造されており、日本工 NVは早くから関心が強かった。 業規格（JIS）でも電流動作形に限定して規格化されている。 初期のNVは電圧動作形であったが保護範囲が狭い、使いに NVを構造面からいうと、“地絡検出装置・引きはずし装置・ くい等の欠点があるため、今日では電流動作形が主流をなし 開閉機構などを絶縁物の容器内に一体に組立てたもので、 ている。IEC（国際電気標準会議）ではIEC 61008，IEC 地絡の際自動的に電路を遮断する器具をいう”となる。 61009，IEC 60947-2 Annex BとNVに関する規格があいつい で制定されており、世界各国の考え方が次第にひとつの方向 1. 2. 2　三菱NVの歴史 に進みつつある。 世界・日本の動きと三菱NVの動きを表1. 1に示す。 表1. 1　世界・日本の動きと三菱NVの動き 年代 世　界　の　動　き 日　本　の　動　き 三　菱　の　動　き 1912 ○ドイツ電圧動作形の開発 1930 ○ドイツVDEで電圧動作形の規格化 1939 ○イギリスBS 842で電圧動作形の規格化 1950 ○ドイツで電流動作形の量産化 1957 ○フランスで電流動作形の発売 1962 ○電気火災警報器の規格化 1963 ○ドイツVDEで電流動作形の規格化 1965 ○ドイツ・フランスで30mA感度の開発 1968 ○イギリスBS-4293で電流動作形の規格化 ○三菱NV-1　労働省産業安全研究所の認定 1969 ○労働省が漏電防止用の設置を義務づけた ○電気用品取締法の中に規定 1970 ○IECでNVの検討始まる ○30mA品が国内で広範囲に使用され始めた ○三菱NV発売（50Aフレームまで） 1971 ○225Aフレームまで発売　漏電リレー発売 1972 ○アメリカ“UL 943, UL 1053”で規格化 ○電気設備技術基準の改訂により設置義務が拡大された ○分離形漏電リレー発売 ○JEMにおいて規格化 1973 ○反限時形発表　建設大臣賞受賞 1974 ○JIS C 8371制定 ○衝撃波不動作形発表　○時延形発表 1975 ○NVシリーズ600Aフレームまで発表 1977 ○電気用品取締法改正により反限時形・時延形・高速形が規定された。 ○全機種にICを採用 ○内線規程の改正により漏電遮断器の設置義務場所が一段と強化された。 ○大容量品NV-SAシリーズ発表（1200Aフレームまで） ○漏電リレーNV-ZS・NV-ZU・NV-ZAシリーズ発売 ○NV-ZU建設大臣賞受賞 1980 ○JIS C 8371改正 1983 ○IEC Publication755（現在 IEC/TR 60755） 　 電流動作形地絡保護装置制定 1986 ○内線規程の改正により漏電遮断器の設置義務場所が一段と強化された。 1987 ○Super NV発売 　定格電圧AC100-200-415V共用 　感度電流3段切換 1990 ○IEC 1008（現在 IEC 61008） ○内線規程の改正 　「住宅用等に使用される過電流保護装置なし漏電 遮断器125A以下」制定 1991 ○IEC 1009（ 現在 IEC 61009） ○New Super NV発売 　「住宅用等に使用される過電流保護装置付漏電遮 　 高調波・サージ対応 断器125A以下」制定 　 NFBと同一外形 1992 ○IEC 947-2 Annex B（現在 IEC60947-2 Annex B） ○内線規程の改正により単相3線式電路のNVは中性線欠相保護付きを原則 ○単3中性線欠相保護付NVモデルチェンジ 　「漏電遮断器」制定 とすることになった ○JIS C 8371改正 　・適用範囲の拡大　・IECとの整合　・信頼性の向上に関する内容の充実 1995 ○PSS発売（30～225Aフレーム） 1997 ○PSS発売（400～800Aフレーム） 2001 ○ＷSS発売（30～225Aフレーム）　国土交通大臣賞受賞 ○漏電リレーモデルチェンジ 2004 ○小形UL489 Listed漏電保護付ノーヒューズ遮断器発売 2006 ○White & World Super Series発売 2010 ○WS-V Series発売　国土交通大臣賞受賞 1-3

1 遮断器の概要 1. 2. 3　NVの必要性 気設備の対地電圧は最大300Vであるから、Vg=50、E=300 人命・財産尊重の立場から電設、電気工事業界はもとより とすると（2）式から（3）式が成立する。 一般住宅・ビル・学校関係においても感電災害や漏電火災 R2 ＝5 （3） に対する意識が高揚し、かつ法的な面からもNVの設置必要 R3 箇所の義務づけが増加している。 電気設備技術基準の解釈第17条によるとR2としてB種接地 従来は機器のD種（又はC種）の保護接地のみで感電防止を 工事、R3としてD種接地工事（またはC種接地工事）をほど 実施し、それなりの成果をあげてきたが一段と厳しい条件 こすことになっており、その接地抵抗値は次のように規定 を考えると不十分な場合もあり得ることが理解できる。 されている。 B種接地………… 150/変圧器高圧側電路の1線地絡電流 （Ω）以下 RL D種接地…………100（Ω）以下 M 高圧 E ～ C種接地…………10（Ω）以下 低圧 R3 ここで、変電所から工場の受電設備までの距離を6～7kmと Vg R すると、6.6kV受電の場合の高圧電路の1線地絡電流は7A2 程度なので、B種接地の抵抗値はR2=20Ω程度で管理しても よいことになる。そうすると、保護接地方式のみで感電保 R2： B種接地抵抗（Ω） E ：電圧（V） R3： D種接地抵抗（Ω） Vg： 地絡事故点の対地電圧（V） 護を行うためには、R3を常に4Ω以下に管理しておく必要 RL： 電路の抵抗（Ω） があり、感電保護方式としては万全とはいえない。 図1. 1　接地抵抗と対地電圧 そこで、漏電遮断器を使用すれば「保護接地」のみならず 「電源の遮断」という手段も追加されることになり、より たとえば図1. 1において、もしモータⓂの絶縁が劣化しモー いっそうの感電保護対策が講じられることになる。電気設 タのフレームに電位が生じたとすると、その対地電圧Vgは 備技術基準においても、漏電遮断器を併用した場合には、 次式で示される。 R3であるC種接地やD種接地の抵抗値が500Ωまで緩和で R3 きることになっている。 Vg＝ R ＋R ＋R ・E （1） 2 3 L 地絡電流の大きさは接地方式によって異なり、一般に電路 RLは低い値であり、R2・R3に比して無視できるほど小さい の負荷電流にくらべて非常に小さいので、過電流遮断器 ので、 （NFBやヒューズ）や、微小な地絡電流を検出するNVを適 R3 切に選定することが重要である。 Vg＝ R ・E （2） 2＋R3 図1. 2は厚生労働省より毎年発表されている感電死亡災害の IEC 60364-4-41では、人体の感電保護のために接触電位を 統計であるが、NV設置義務づけとNVの普及に応じて災害 50V以下にすることを基準としている。また、我が国では が低下の傾向にあることがわかる。 電気設備技術基準の規定から、人が触れる可能性のある電 160 労働安全衛生規則によって、可搬式・移動式機器に 140 漏電遮断器の設置を義務付けた。 120 電機設備技術基準によって、漏電遮断器の 100 設置を一部義務付けた。 感 JIS制定。 電 死 80 亡 災 害 60 者 数（ 40 人 ） 20 0 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 西暦（年） 図1. 2　全産業機関における低圧感電死亡災害の推移（産業安全年鑑、安全衛生年鑑、厚生労働省HPによる。） 1-4

1. 2. 4　感電に対する生理現象 たっては人間の電気に対する生理現象を知る必要がある。 （1）人体通過電流の影響 人間の対電気的特性は、ビーゲルマイヤー氏の発表による 感電災害の防止を目的とするNVの定格感度電流の選定にあ と表1. 2に示すように区分できる。 遮 表1. 2　感電電流と人体の生理反応 断 50/60Hzの 器 電流実効値〔mA〕 作 用 時 間 人 体 の 生 理 反 応 の 概 0～0.5 連続しても危険ではない 電流を感知できない 要 0.5～5 電流を感知し始め、けいれんを起こさない限度、可随意電流領域（接触状態から自発的に離れることが可 連続しても危険ではない （離脱限界） 能であるが指、腕などには痛みを感ずる） 不随意電流領域（けいれんによって接触状態から自発的に離れることが不可能となる） 5～30 数分間が限度 呼吸困難や血圧上昇が起こる。耐えうる限度である 心臓の鼓動が不規則となる 30～50 数秒から数分まで 失神、血圧上昇、強いけいれんが起こる 長時間では心室細動が発生する 心臓の拍動周期以下の場合 強烈なショックは受けるが、心室細動は発生しない 50～数100 拍動周期超過の場合 心室細動が発生する。失神、接触部に電流こん跡が残る（拍動位相と感電開始時に特別の関係はない） 拍動周期以下の作用時間であっても特定の拍動位相において感電が開始した場合心室細動が発生する 拍動周期以下の場合 失神が起こり、接触部に電流こん跡が残る 数100mA超過 心室細動は起こらない 拍動周期超過の場合 回復性の心臓停止、失神が起こる 火傷により死亡する可能性がある 通過電流が増加すると心室（心臓）がけいれんを起こし、脈 るので安全側の50mA・s を基準とすることが適している。 はくが乱れ新鮮な血液を体内各部へ供給する血液循環が停 なお、ケッペン氏もふれているがヨーロッパでは50mA・s 止し、死に至るおそれがあり、きわめて危険である。この の基準に安全率を見込んで30mA・sで運用されていること 電流値は生体実験の必要があり、アメリカ、ドイツなど もあってわが国においてもこの値を基準として考えている。 で実験（動物実験も含む）され、その結果が文献などに発表 50mAの電流が連続的に人体を流れた場合については報告 されているが、だいたい数10mAである。 されていないが、一般には50mA以下の電流が流れた場合 感電災害の防止を目的とする場合には不随意電流を限界 には反射的に手などを導体よりはなすものと考えられる。 （離脱可能限界）として保護対策を講ずるのが最善であるが、 現実には回路の漏れ電流との関係から給電の連続性などを a. ダルジール（Dalziel）の 心室細動限界 考慮した場合、心室細動電流を対象に保護対策を講じても b. ケッペン（Koeppen）の 心室細動限界 実情ではやむを得ないと考えられている。 a. I T ＝116 c. ケッペン（Koeppen）の 限界に1.67倍の安全 率を見込んだ限界線 一方、すでにヨーロッパ諸国（ドイツやフランスなど）にお 1 b. 50mA・s いては、この心室細動電流を基準に保護対策を運用してお 0.6 c. 30mA・s り、今日まで良好な結果を収めている実績がある。 0.3 心室細動電流等の人間の電流に対する生理現象の研究につ 0.1 いてはアメリカのダルジール（Dalziel）氏やドイツのケッペ 0.05 ン（Koeppen）氏が著名である。彼等の文献によると心室細 動を起こす電流は次のように報告されている。 0.01 すなわちダルジール氏は、5s以内の通電時間（Ts）の場合の 30 50 100 300 600 116 人体通過電流（mA） 心室細動電流Iは （mA）であらわされると言っている。 T 人間の生理現象は電流2乗時間積に大きく影響される。他方、 図1. 3　心室細動電流－通過時間限界 ケッペン氏は50mAをこえる電流値でも通電時間がきわめ て短時間であれば人命はとりとめられるとしており、電流・ 人体を流れる電流の大きさは、人体の抵抗と接触電圧によっ 時間積50mA・sをその限界としている。 て定まる。人間の抵抗は個人差、人種、乾湿、電極との接 これらの関係を図に示すと図1. 3のとおりである。 触状態（接触面積や接触圧力など）、ならびに接触電圧の大 この図の特性から両者を比較してみればあきらかなように 小などにより影響を受けるが、これに関し、ドイツのフラ ケッペン氏の限界がダルジール氏の限界より下まわってい イベルガー（Freiberger）氏はもっとも一般的な電流経路で 1-5 通過時間　s

1 遮断器の概要 ある手から足を対象とした場合の人体抵抗は図1. 4の範囲内 次に上記2区分に応じた選定に対する考え方を述べる。 であると報告している。しかし、皮膚表面の抵抗が無視さ ①曲線bを保護基準とした対策を講じる場合 れるような最悪条件では500Ωまで低下するものとみなして 図1. 5に示すとおり人体への通過電流が5mA以下であれば いるので安全性を重視する場合にはこの値を採用するのが 通常は危険性がない。5mAの電流は人が一般にビリビリ感 よい。 じる値で、しかも離脱可能な電流なので、通常では自力で 以上のことから感電災害の防止を検討する際には、図1. 4よ 保護できる値である。次に対地電圧200Vの活線に人が誤っ り接触電圧に対する人体抵抗をもとめ、人体通過電流の大 て直接的に触れた場合には、200mA（人体抵抗1000Ω）の電 きさを推定することが肝要である。安全電圧は、人体抵抗 流が人体を流れることになる。この場合には曲線bより動 との関係において一義的に危険電圧を定めることは困難で 作時間は0.01秒以内であることが必要である。ちなみに、 あり、環境条件や電気的条件の悪い場合には当然接触電圧 米国の感電保護機器であるGFC（I Ground Fault Circuit は低いことが要求される。IEC規格では安全特別低電圧と Interrupter）は定格感度電流が5mAである。 して、諸条件を定めた上で、最大電圧を交流25V以下とし ②曲線c1 を保護基準とした対策を講じる場合 ている。 曲線c1は電流値の小さいレベルでは1秒で50mAから3秒超 過で40mAまでを結ぶ降下線と電流値の大きいレベルでは 6000 10ms以下で500mAから100msで400mAを結ぶ降下線とを 5000 なだらかな曲線でつないだものであり、人体への通過電流 4000 乾 が40mAを超える場合、電流値と時間の増加に伴い危険な上限 3000 平均値 生理学的影響が起こる可能性が増加する。 湿 下限 2000 ③人体通過電流・時間積30mA・s 1000 わが国ではケッペンの心室細動限界を適用して保護基準を 30mA・sと考えて対策する場合が多いがこの場合も電気機 0 100 200 300 400 500 600 700 接触電圧 V 器は接地をするのが原則である。 図1. 4　接触電圧と人体抵抗との関係 万一、電気機器の接地が不確実（可搬形・移動形機器などで 発生しやすい）で、高い電圧に接触した場合でも心室細動の 限界内に抑えるためには次の2つの条件を満足することが必 （2）感電保護と定格感度電流・動作時間 要である。 前述のように人体通過電流に対する人間の生理現象にもい • 定格感度電流　30mA以下 ろいろな説があるが、図1. 5のIECのカーブにもとづいて安 • NV動作までの電流・時間積　30mA・s 以内 全基準を定めると、次のとおり考えることができる。 しかし、通常は接地工事を行うので（定格感度電流）×（接 • 感電のショックで二次災害の考えられる場所では曲線b 地抵抗値）≦（許容接触電圧）の関係が保たれるように選定 以下の領域 すれば定格感度電流は30mAにこだわることなく200mAや • 感電による二次災害の危険のない場所では曲線c1以下 500mAでも感電保護が可能である。 各領域における生理学上の影響は表1. 3の通りである。 表1. 3　各領域における生理学上の影響 領域名 領域の範囲 生理学上の影響 AC-1 曲線a以下 通常無反応。 AC-2 曲線aと曲線bの間 通常有害な生理的影響はない。 AC-3 曲線bと曲線c1の間 通常、器官の損傷は予期していない。電流が2秒より長く持続すると、けいれん性の筋収縮や呼吸困難のおそ れがある。心房細動や一時的心停止を含む。 AC-4 曲線c1を超える 大きさや時間とともに増大し、心停止、呼吸停止、重度のやけどのような病理生理学上の危険な影響が 起こる可能性がある。 AC-4.1 c1～c2 領域AC-3の影響に加えて心室細動の確率が5％まで増加。 AC-4.2 c2～c3 領域AC-3の影響に加えて心室細動の確率が50％まで増加。 AC-4.3 曲線c3を超える 領域AC-3の影響に加えて心室細動の確率が50％を超えて増加。 曲線c1、c2、c3は動物実験の結果を統計的に評価して得られたもので、左手から両足への電流路を想定している。 1-6 人体抵抗 Ω

遮 断 器 の 概 要 身体電流 IB 図1. 5　人体への交流電流（15Hz～100Hz）の影響（IEC/TS 60479-1） 1. 2. 5　地絡保護にはどんな方式があるか 各地絡保護方式の長所と短所を表1. 4に示す。 表1. 4　地絡保護方式の比較 保護方式 長所 短所 ◎高速高感度形は感電保護にきわめて有効である。 ○地絡事故があればその回路は開放されるので停電する。 ◎使用条件や環境、電路の規模や重要性等にしたがって、最 ○給電の連続性を保つために各分岐回路に設置すれば費用がかさむ。 適な感度のものを選定することができる。 ◎電流動作形は設置点以降の電路のすべての保護が可能。 漏電遮断方式 ◎電路の絶縁抵抗測定の省略や点検周期の延長などの省力化 ができる。 ◎D種接地工事と併用すれば接地抵抗値が大幅に緩和でき、 保護効果の信頼性向上、適用の容易さがある。 ◎従来禁止されていた工事や規制の厳しい施設へも適用できる。 ◎保護接地を行う土壌の抵抗値が低い場所では経済的である。 ○接触電圧を許容値以下に制限するためには保護接地抵抗値をB種接地抵 ◎接触電圧が許容値を超えることがない。 抗値より相当低い値にすることが必要であるが、B種接地抵抗値の確認 保護接地方式 ◎経年劣化の点において比較的信頼性が高い。 が困難、低抵抗の接地工事が困難であるため低圧では実際的でない。 ○地絡事故そのものを検出したり除去することができず、したがって火災 防止はできない。 ◎信頼性の高いNFBによって地絡事故回路を迅速確実に除去で ○地絡事故が発生してからNFBが動作して回路を開放するまでの間に許容 きる。 接触電圧を超えることがある。 過電流遮断方式 ◎電路の金属管類や建物の鉄骨を接地専用線に利用して経済 ○金属管や鉄骨のインピーダンスとNFBの定格電流の関係に留意しなくて 的に適用できる。 はならない。 ◎二次側非接地方式では地絡時あるいは充電部へ接触したと ○地絡事故の検出ができず長時間に2重の絶縁破壊が起これば危険である。 絶縁変圧器方式 きにも人体へ接触電圧がない。 ○誘導の影響を受けて高い電圧となったり1線が地絡した場合、他の線の （非接地） ◎地絡事故による停電や火災の危険性がない。 対地電圧が接地式電路より高くなることがある。大容量用には不向きで ある。 ◎地絡が発生したとき早期に発見でき火災防止に効果がある。 ○感電に対しては自力で保護機能を発揮しない。 ◎設置点以降の電路すべての地絡を検出でき保護範囲が広い。 ○負荷の電気機器にD種接地が施してないと効果がない。 漏電警報方式 ◎自動的に電路を遮断しないので非常用回路など電路の開放 ○警報を発しても通報者や管理者がいない場合には効果がない。 が困るところに適する。 1-7 電流の流れる時間 t

1 遮断器の概要 1. 2. 6　地絡保護方式とその適用 したがって、主たる目的を把握することによって地絡保護 地絡事故により発生する災害の種類は、表1. 5に示すように 方式や機器の選定をしなければならない。 大きく3種類に区分して考えることができる。 表1. 5　地絡事故による災害の種類 種類 現象 地絡電流の大きさ 人身が直接電路または機器の導電部に触れたり、電動機等の絶縁劣化によって電圧が誘起してい 感 電 災 害 死に至る電流は数十mA以上。 るフレームに触れ、電流が人体を通過して地絡電流が流れる。 電線の建物貫通部の絶縁が劣化し、メタルラス等の細い、発熱しやすい導電体を通して地絡電流 火 災 火災に至る電流は数A以上。 が流れ、導電体が加熱され、建造物が発火する。 アークによる 電路や機器の絶縁が局部的に破壊され、大きな地絡電流が流れると、ほとんどの場合アークが発 アークが発生する電流は数百A以上。 機 器 の 焼 損 生し、機器を焼損する。 （1）感電災害保護 25（V） R3≦ （Ω） （1） ①接触状態と許容接触電圧 NVの定格感度電流（A） 低圧電路に地絡が生じた場合の接触電圧は、人の接触状態 （1）式で示すように定格感度電流が30mA 以下でなくても保 に応じて表1. 6に示す値以下に抑制しなければならない。 護接地抵抗値を低く抑えることにより100mAや200mA感 a.第1種接触状態を生ずる場所 度品でも十分効果的に使用できる。 水泳プール中において人体が感電した場合、心室細動電流 c.第3種接触状態 を対象にしたのでは、溺死などの二次災害をまねくおそれ 手足がぬれていない通常の状態では、人体抵抗は1000Ωと があるので、人体の許容通過電流は5mA（不随意電流の最 みなされるので、人体通過電流をケッペンの許容限界の 低値）とする必要がある。 50mA以下に抑えるために接触電圧を50V以下にするか、電 なお、漏電遮断方式のみにたよるのではなく、他の方式と 流・時間積を50mA・s以内に抑制すればよい。NVとして の併用により、二重保護することを推奨する。 は定格感度電流30mA以下で動作時間0.1s以内のものか、反 その他の地絡保護方式では、実際上効果が期待できない。 限時特性のものを使用し、保護接地と併用する。 b.第2種接触状態を生ずる場所 電路の漏えい電流が大きく、定格感度電流30mAなどの高 人体が著しくぬれている状態では、人体抵抗が500Ωとみな 感度形が使用しにくい場合には、次式の関係を満足するよ されるから、人体通過電流をケッペンの許容限界の50mA うに機器フレームの接地抵抗値R3と定格感度電流を選ぶこ に抑えるために、接触電圧を25V以下にするか、電流・時 とは第2種接触状態と同じである。 間積を50mA・s以内に抑制すればよい。 50（V） R3≦ （Ω） （2） NVとしては、定格感度電流30mA以下で電流・時間積 NVの定格感度電流（A） 30mA・s以内のもの（動作時間0.1sのものか、反限時特性の d.第4種接触状態 もの）を使用し、保護接地をする必要がある。（保護接地は 通常、人がふれるおそれのない場合には、とくに感電保護 電気設備技術基準で定められており抵抗値は500Ω以下） の必要はないが、火災保護等の対策はしなくてはならない。 電路の漏えい電流が大きく、高感度形が使用しにくい場合 には、次式によって機器フレームの接地抵抗値R3と定格感 度電流を選ぶことになる。 表1. 6　許容接触電圧（JEAG 8101-1971「低圧電路地絡保護指針」） 接触状態の種別 許容接触電圧 第 1 種 ○人体の大部分が水中にある状態。 2.5V以下 ○人体が著しくぬれている状態。 第 2 種 25V以下 ○金属性の電気機械装置や構造物に人体の一部が常時触れている状態。 第 3 種 ○第1・2種以外の場合で通常の人体状態において接触電圧が加わると危険性が高い状態。 50V以下 ○第1・2種以外の場合で通常人体状態において接触電圧が加わっても危険性の低い状態。 第 4 種 制限なし ○接触電圧が加わるおそれがない場合。 1-8

②各種地絡保護方式の適用 なお、NVが設置してあっても、2か所の裸充電部を触った 感電保護に対する各種地絡保護方式の適用をまとめると表 場合は感電災害のおそれがある。 1. 7のようになる。 遮 表1. 7　地絡保護方式の適用（JEAG 8101-1971「低圧電路地絡保護指針」） 断 接触状態 器 第 1 種 第 2 種 第 3 種 第 4 種 保護方式 の 第 1 級 × ○ ○ ○ 概 保護接地 第 2 級 × × ○ ○ 要 第 3 級 × × × ○ 過電流遮断 × × ○ ○ ○ ○ 漏電遮断 電流動作形 ○ ○ （高速高感度形に限る） （同左） 漏電警報 × × ○ ○ ○ 非接地式 × （一次側使用電圧 ○ ○ 600V以下） 絶縁変圧器 ○ ○ 中点接地式 × （二次側使用電圧 （二次側使用電圧 ○ 50V以下） 100V以下） 備考 （1）○印は、各接触状態において、保護方式が単独で適用できるものを示し、×印は、単独では適用できないものを示す。 （2）併用方式は、最低保安レベルと同等のものを示す。 （3）第1級は許容接触電圧25V以下、第2級は50V以下、第3級は制限なし。 （4）2重絶縁構造の負荷機器については、この限りでない。 （5）第1種または第2種接触状態において、可搬形機器を使用するとき等、人体通過電流が数百mA程度になるおそれがある場合は、50ms程度で動作するも のが必要である。 （6）接触状態の種別は表1. 6による。 （2）漏電火災保護 （3）アーク地絡損傷保護 一般に、電気による漏電火災の原因は配電線の絶縁被覆が アーク地絡事故が原因で火災になった例としては、1964年 破壊して、構造物の金属性物体を介して電気が流れたため のニューヨーク市の大きなアパートの火災が有名である。 に起こる発熱や火花放電が主なものである。とくに住宅に アーク事故は1時間にわたり継続し、480/277Vの配電盤が おけるステップルを介したワイヤラスとの接触、地震時な 完全に破壊され、2本の5000A用母線がその出発点のところ どにおける電線被覆の破損による漏電事故保護対策は重要 まで完全に溶融した。 である。地絡電流の小さいときには火災の危険性は少ない 復旧まで数日を要し、その間約1万名が水道・照明・エレベー が、放置しておくと、逐次故障が発展して火災になる。日 ターを使用できなかったということである。その他、ロー 本火災学会常置委員会報告9号によれば、火災の発生する地 ドセンタ・配電盤・母線・コントロールセンタ・ケーブル 絡電流の大きさは条件によっても異なるが、ほぼ数Aと報 などのアーク事故で装置が多大の被害を受けた例は数多く 告している。 報じられている。 NVの定格感度電流は、1A以下のもので火災保護は十分可 アーク地絡事故は、過電流遮断器だけでは不完全である。 能であると考えられる。 すなわち、アーク短絡はアーク抵抗により短絡電流が限流 また、漏電警報方式でも常時監視状態にあれば効果的であ され、過電流保護器が作動しなかったり、作動に長時間を る。しかし、保護接地方式・絶縁変圧器方式では地絡電流 要することがある。また、間けつアーク事故の場合にも、 の検出ができないため漏電火災の保護には効果が期待でき 被害は逐次増大しているにもかかわらず、過電流遮断器は ない。 動作しないという現象が起こるため、過電流遮断器の他に アーク事故保護装置が必要である。とくに400V配電は対地 電圧が高く、400V配電の普及に伴い、電気設備関係者の間 でアーク地絡保護への関心は高まりつつある。 アーク地絡電流は、数A～数1000Aの広範囲にわたるので 漏電遮断方式で保護するのが最適である。 1-9

1 遮断器の概要 1. 2. 7　地絡保護機器及び地絡監視機器の種類と特長 ができる。現在よく使用されている主な地絡保護機器及び 低圧電路の地絡保護装置及び地絡監視機器は、使用目的・ 地絡監視機器の特長を表1. 8に示すので、選定に際してはよ 経済性・機能などをよく検討の上、最適な機器を選定すれ く吟味していただきたい。 ば長期に亘って最良の保護を果たすこと又は監視すること 表1. 8　地絡保護機器及び地絡監視機器の種類と特長 単3中性線 漏電アラーム NV 漏電リレー 地絡継電器 4Eリレー 漏電火災警報器 欠相保護付NV 遮断器 15mAの高感度から 30mAの高感度と感 30mAの高感度から 一 般 に 3 0 m A から 一 般 に2 0 0・4 0 0・ 100mAが標準。 一 般 に 1 0 0 m A ～ 数Aまで可能である。 度切換形がある。 指定により数Aまで可 500mAの範囲で切換 600mAの切換形であ 400mAである。 定 格 感 度 また、定格感度電流 能。また、定格感度電 形である。 る。 感度の低い（400～ 電 流 切換形 もあり、電路状 流切換形もあり、汎用 また100～600mAの5 700mA）特殊品もある。 態に応じて使いわけが 性が高い。 段切換もあるが、高感 できる。 度品はない。 高速形・時延形のい 高速形・時延形のい 高速形・時延形はもち 高速形・時延形の切 感度電流の130％で 高速形のみ。 とくに規定がないので ずれも可能であり、選 ずれも可能であり、選 ろん、自動復帰形、選 換が可能であり選択 0.1～0.3s。400％で メーカにより異なる。 択遮断などに便利で 択遮断などに便利で 択協調用など広範囲 遮断などに便利である。 0.1～0.2sで動作する。 動 作 時 間 ある。 ある。 の用途に応ずることが （JIS C4601の規定） できる種類がそろって いる。 負荷電流・異常過電 中性線の欠相が発生 漏電リレー自体では主 225Aフレーム以上で 地絡継電器自体では 漏電リレーと同じ。 一般には遮断機能の 流を遮断できる能力を した時、負荷電流を遮 回路の遮断能力はな 漏電アラームと漏電ト 遮断機能はないが、内 ないのも多いが、遮断 もっているので自動的 断するとともに過負荷、 いが内蔵接点を使用 リップの切換方式のも 蔵接点を有している。 機能をもたせることも 電 路 の 遮 断 に事故回路の遮断が 短絡漏電に対する保 して遮断回路の構成 のは漏電発生時、事 できる。 機 能 できる。 護を行う機能を有して が容易に可能。 故回路の遮断ができ いる。 る。負荷電流、異常過 電流を遮断できる。 漏電警報（EAL）スイ 欠相に対する警報は 内蔵接点を利用して 漏電警報接点を内蔵 内蔵接点の他に、警 漏電リレーと同じ。 音響装置によって1級 ッチの内蔵により可能。 ない。 光または、音響警報の している。 報回路を内蔵している では70ホーン以上、2 外 部 警 報 いずれも簡単に可能。 ものもある。 級では60ホーン以上 機 能 をだす装置を備えてい る。 一般に短絡、過負荷 一般に、短絡過負荷、 短絡、過負荷保護機 電子式の過電流保護 保護機能をもつもの 漏電、保護機能をもつ 能を有する。 機構のため負荷機器 過 電 流 保 護 が主流であるので1台 ものが主流であるので なし なし に応じた保護が可能。 なし 兼 用 で3機能を果たす。 1台で4機能を果たす。 三菱は最大1200Aフレ 三菱は最大400Aフレ 三菱は最大3200Aまで 三菱は最大1200Aフレ もともと高圧用として 一般には150Aクラス 概略200Aクラス以下 ームまで可能。 ームまで可能。 可能。 ームまで可能。 製作されたものである。 以 下 、指 定 に より である。 通 電 容 量 一般に他の機器にくら 零相変流器によって 1000Aクラスも可能。 べて大容量まで製作 50～1000Aクラスが 可能。 ある。 簡単。 過電圧検出リード線を 零相変流器部とリレー 簡単。 漏電リレーと同じ。 3Eリレー部の他に零 漏電リレーと同じ。 取 扱 い 負荷側の中性極導体 部の接続を要す。NV 相変流器の取付けが 工 事 に接続することが必要 よりやや複雑。 必要。 である。 過 電 流 定格遮断電流まで。 定格遮断電流まで。 100,000A 定格遮断電流まで。 定格一次電流の40倍 零相変流器の過電流 2500A 強 度 以上。 強度は100,000A。 非常に豊富で用途目 NVと同じ。 プレート付など一部あ NVと同じ。 表面形・埋込形・屋外 大容量用には別のCT、 付 属 装 置 的により大変便利であ る。 用がある。 ZCTがある。 る。 1-10

1. 3　低圧気中遮断器 1. 3. 1　ACBの定義 1. 3. 4　引きはずし特性 ACB（Air Circuit Breakerの略）は、NFBやNVと同様に回 NFBの長限時引きはずしは一般には固定式であるが、ACB 路の開閉を大気中で行う遮断器だが、元来、NFBとはその は可調整が基本である。これはACBを電源用遮断器として 構造が大きく異なるものだった。JIS規格もかつてはJIS C 用いる場合、発電機あるいは変圧器の保護特性が容易に得 遮 8372「低圧遮断器」として個別に制定されていた。 られるようにするためである。定格電流はもちろん、長限時、 断 外観は、かつて金属板で覆われているものが普通だったが、 短限時、瞬時引きはずし特性が大幅に調整可能である。 器 の 現在ではNFBやNVと同様にモールドケースに入っている 概 要 ものが主流となっており、JIS規格もNFBやNVと同じ規格 1. 3. 5　用途 を適用している。 ACBは、電力プラント、ビル、工場、船舶などあらゆる低 圧電路の主幹用遮断器として使用できる。 1. 3. 2　三菱ACBの歴史 また短時間通電電流（1秒間通電できる電流値）が大きく、 当社のACBの歴史から主なものをあげると、次のとおりで 投入直後を除き瞬時引きはずし特性が無いMCR（Making ある。 Current Releaseの略）の搭載も可能で、大幅に選択遮断領 1969年　　AB形の開発 域が拡大される。 1976年　　ACB（初代AE形）の発売 特に次のような場合、ACBが有効である。 1982年　　AE-S形の発売 • 大電流領域の遮断器が必要なとき 1991年　　AE-SS形の発売 • 選択協調システムが必要なとき 2004年　　AE-SW形の発売 • 開閉回数が多いとき • 同時投入用開閉器として使用するとき 1. 3. 3　ACBとNFBの比較 • 二電源のインターロックを取る場合 ACBは6300Aフレームまで備えているので、NFBで対応で • タイブレーカが必要な場合 きなかった大電流領域もカバーできる。また、通電開閉寿命、 • スポットネットワークシステムに使用するとき 無通電開閉寿命ともNFBの2倍以上の性能を有している。 • 電動操作を使用するとき またトリップ耐久も同様である。ACBはいずれも低圧回路 • 引出形を使用するとき 保護用遮断器であるが、表1. 9にのべるような相違点をもつ • 発電機の保護に使用するとき ので、使用する回路の要求に適したもっとも経済的で、か つ十分な信頼性のあるものを選定する必要がある。 表1. 9　NFBとACBの比較 遮断器 項　目 NFB ACB 引 長限時引きはずし ¡一般用は固定　可調整もある ¡可調整（電流値・動作時間） き は 瞬時引きはずし ¡一般的に小形遮断器は固定　大形遮断器は可調整 ¡可調整（電流値） ず し ¡一般用は短限時引きはずし特性をもたない 目 短限時引きはずし ¡可調整（電流値・動作時間） 盛 ¡電子式NFBは電流値・動作時間ともに可調整 ¡長限時－瞬時 引きはずし方式 ¡長限時－短限時－瞬時／MCR ¡長限時－短限時－瞬時 ¡一般配線保護用 ¡発電機・変圧器保護用 ¡ひん繁な開閉を行う目的の使用は好ましくない ¡主回路用 用途および特長 ¡全遮断時間が短く、通過エネルギーが小さいので配線・ ¡定格短時間電流が大きいので選択遮断システムが構築 負荷機器の保護に最適 しやすい ¡保守・点検が容易な構造になっている 保守・点検 ¡取扱いが簡単で保守点検をあまり要しない ¡部品の更新可能 ¡JlS C 8201-2-1　配線用遮断器とその他の遮断器 準拠規格 ¡電気用品　他 ¡JEC 160　気中遮断器 1-11