SPDには専用の回路遮断器が必要か？バックアップ保護ガイド

可能な場合もありますが、サージ防護デバイス（SPD）の正確な指示書、既存の過電流保護装置（OCPD）、導体および端子の定格、ならびに適用される設置規則のすべてがそれを許可している場合に限ります。. 専用の回路遮断器は、パネル取り付け型SPDを接続および絶縁する最も明確な方法であることが多いですが、普遍的な要件ではありません。.

IEC準拠のDINレール取り付け型SPDの場合、問題はしばしば異なります。上流のヒューズまたは回路遮断器がメーカーの最大バックアップ保護条件をすでに満たしているのか、それとも個別のバックアップヒューズまたは回路遮断器を追加する必要があるのかという点です。その判断は、SPDのタイプやサージ電流定格だけで行うことはできません。.

要点

SPDの 接続点 として使用される回路遮断器は、必ずしもメーカーが要求する バックアップOCPDと同一ではありません.
SPDの 内部熱分離器は 異常発熱や寿命末期の動作から保護しますが、分岐導体の過電流保護を自動的に提供するものではありません。.
一部の製品では適切な既存の分岐回路を使用できますが、それは正確な指示に従い、すべての導体、端子、パネル、およびOCPDの条件が満たされている場合に限られます。.
汎用的な「SPDブレーカーサイズ」は決して使用しないでください。必要なデバイス、定格、極数、特性、および短絡協調は、モデルおよび設置状況によって異なります。.
パネル作業およびSPDの接続は、適用される現地の規則に基づき、有資格者が設計および完了させる必要があります。.

まず「SPDブレーカー」の3つの意味を分離する“

3つの異なる機能を分離すれば、問題ははるかに単純になります。.

機能	何をするか	適合性を証明するもの
接続用遮断器または分岐回路過電流保護装置（OCPD）	接続点を提供し、SPD分岐導体を保護する場合があります。また、絶縁機能を提供することも可能です	SPDの取扱説明書、導体の許容電流、端子定格、パネルの適合性、および現地の設置規則
外部バックアップヒューズまたは遮断器	上流側の保護装置だけでは製品の規定条件を満たさない場合に、SPDまたはその分岐回路に関連する故障を除去します	メーカー指定のバックアップ保護表、短絡宣言、上流側OCPD、および協調検討
SPD内部断路器	SPD内部の故障または過熱した保護コンポーネントを切り離します	製品構造およびその評価または宣言された内部保護（外部導体に関する想定ではありません）

SPDは通常シャントデバイスとして動作するため、この区別は重要です。つまり、通常サービス時には無視できる程度の電流しか流さず、過渡現象の間のみサージ電流を流します。そのため、外部のOCPDは連続負荷用の回路遮断器のように選定されることはなく、SPDが動作する前にサージを遮断することも期待されていません。.

許容される3つの判断経路

提案経路	以下の場合に許容される可能性があります	以下の場合に拒否または再設計してください
適切な既存の分岐回路	正確なSPDの指示により許可されている、既存のOCPDおよび回路は適合したままである、SPD導体は十分な許容電流を有している、すべての端子接続は承認されている、絶縁および保護喪失の結果は許容範囲内である	指示により専用回路が必要である、端子が提案された導体に対して識別されていない、導体保護が不十分である、共有の回路遮断器を開放すると意図せず重要なサージ保護が失われる
専用の回路遮断器またはヒューズ	製品がそれを要求している、明確な絶縁ポイントが必要である、別の分岐回路にすることで導体保護が簡素化される、または盤の配置がより短く直接的な接続をサポートしている	選択されたOCPDが製品の試験済みまたは宣言された構成と矛盾している、遮断容量が不十分である、または技術的な解決策なしに過度な接続長を生じさせている
個別の分岐OCPDなし	正確なType 1、一体型、バス接続、またはIEC分岐配置が明示的にそれを許可しており、上流の保護および導体規則がすべての規定条件を満たしている	その決定は「Type 1」、内部熱断路器、または高いSCCR/Isccrのみに基づいている。外部導体またはアセンブリには依然として保護が必要である

正しい出力は、単なる「はい」や「いいえ」ではありません。それは、特定のSPDモデル、1つの配電アセンブリ、および1つの上流保護構成に紐付いた文書化された経路です。.

既存の回路遮断器を再利用する前の7つのチェック項目

1. SPDのタイプと許容される接続場所の特定

タイプによってデバイスの設置場所は変わりますが、それだけで回路遮断器の決定が完了するわけではありません。北米の用語では、Type 1 SPDは許容される用途内であればサービス過電流遮断器のどちら側にも設置可能ですが、Type 2 SPDは負荷側に設置されます。. イートン（Eaton）社が公開しているSPDガイダンスでは、Type 1デバイスはSPD機能専用のヒューズや回路遮断器なしで適用できる可能性がある一方、Type 2デバイスではそれらが必要な場合と不要な場合があることに留意してください。製品の正確な取扱説明書および設置規則が引き続き優先されます。.

それはないすべてのType 1デバイスを任意のバスに直接接続できるという意味ではありません。導体、筐体またはアセンブリ、遮断方法、および正確な設置手順が依然として重要となります。以下を参照してください。 SPDタイプ1 vs タイプ2 vs タイプ3 ガイド分類用。今回の決定は、接続およびバックアップ保護に焦点を当てたものにしてください。.

2. 正確な接続図およびOCPDの記述を確認すること

カタログの見出しや類似モデルのマニュアルから接続を承認してはなりません。正確なカタログ番号に対応する最新の取扱説明書を入手し、以下を記録してください：

専用の分岐回路が必要か、または既存の適切な分岐回路が許容されるか;
要求される、または最大となるOCPDのタイプおよび定格;
許容される極数およびシステム構成;
導体範囲、絶縁定格、および端子トルク;
宣言された短絡条件の一部としてバックアップヒューズまたは回路遮断器が含まれていたかどうか;
内蔵の断路器またはヒューズが外部要件を変更するかどうか。.

例えば、Schneider Electricは、ある外付けSPD製品群について、そのアセンブリは専用の分岐回路または適切な既存の分岐回路のいずれかを使用できると述べています。これはその特定の製品群に関する根拠であり、建物全体のすべてのSPDに適用される普遍的なルールではありません。.

3. 既存の回路遮断器とパネルをアセンブリとして検証する

提案された回路遮断器は、パネルボードまたはスイッチボードに対して許可されており、かつシステム電圧、極数、遮断容量、および用途に適している必要があります。空いている回路遮断器があるからといって、それが自動的に互換性のあるものとは限りません。.

もし計画において回路遮断器の端子に複数の導線を接続する場合、その端子は導線の本数、材質、およびサイズに対して明示的に適合している必要があります。端子が1本の導線用にマークされている場合に、「回路遮断器を共有する」ことを理由に端子への二重接続（ダブルタップ）を許可されていると見なしてはいけません。リストに記載された配電ブロック、承認されたピグテール接続、またはその他の方法が必要になる場合がありますが、正確な解決策はパネルおよび製品のドキュメントに記載されるべきものであり、一般的なSPDの記事に記載されるべきものではありません。.

4. 導線の保護および端子接続の制限を確認する

メーカーが既存の分岐回路の使用を許可している場合でも、SPDの導線には既存のOCPDに対して十分な許容電流が必要であり、使用するすべての端子に適合しなければなりません。例えば、Schneiderの特定の外付けアセンブリに関するガイダンスでは、既存の分岐回路上のSPD導線は、OCPDの設定値以上の許容電流を持つことが求められています。.

これが、一般的な回路遮断器サイズの表が安全ではない理由です。同様のサージ定格を持つ2つのSPDであっても、リード線のサイズ、端子の範囲、OCPDの条件、およびリストや宣言の詳細が異なる場合があります。.

5. 利用可能な短絡電流とSCCRまたはIsccrを比較する

UL規格準拠の機器の場合、SPDの短絡電流定格（SCCR）は、接続点における利用可能な短絡電流を下回ってはならない。Eaton社のBussmannアプリケーションガイドでは、SPDのUL短絡条件を取得するために特定のOCPDが使用された場合、設置するOCPDは文書化されたタイプおよび定格と一致しなければならないことも指摘されている。.

IEC製品については、適用される短絡耐量／電流宣言を確認すること。これは多くの場合、以下のように示される。 Isccr, 、およびメーカーが規定するバックアップ保護装置と併せて確認すること。SCCRおよびIsccrはサージ電流定格ではないため、短絡協調においてIn、Imax、またはIimpで代用してはならない。.

について SPDデータシートガイドは、これらの宣言および調達前に確認すべきその他の定格について説明している。.

6. 共通の絶縁が運用上許容されるかどうかを判断する

SPDが既存の分岐OCPDを共有している場合、その装置を開放またはトリップさせると、負荷とサージ保護の両方が失われる可能性がある。逆に、SPDの故障が共有回路を遮断する恐れもある。これは、重要な制御盤、プロセスライン、データシステム、火災／人命安全インターフェース、または保護状態を独立して監視および復旧する必要があるその他の設備においては、許容できない可能性がある。.

専用の遮断器を使用すれば、絶縁およびメンテナンスが明確になるが、これは運用上の利点であり、必ずしも専用の遮断器が必要であるという証明ではない。.

7. 設置性能の保護

OCPDを追加したり、SPDを都合の良い予備回路へ移動させたりすると、リード線の長さとインダクタンスが増加する可能性があります。その結果、設置後の残留電圧が、デバイス単体の試験値から想定される値よりも高くなることがあります。製品の指示および適用される規則に従い、接続は短く直接的なものにしてください。ループや不要な曲げは避けてください。.

について SPD 配線ガイドは、全相、中性線、PE、バックアップ保護、リード線の配線、および試運転のワークフローを管理します。このページでは、どの接続経路をその設計に組み込むべきかを決定します。.

専用の回路遮断器がより適切な選択となる場合

製品の指示書で明示的に要求されている場合は、専用の回路遮断器またはヒューズを使用してください。また、以下のような利点がある場合にも一般的に推奨されます。

明確な導体保護;
点検や交換のための明確にラベル付けされた絶縁ポイント;
他の回路に対する独立したサービス継続性;
実用的で直接的なSPD接続;
製品の試験済みまたは宣言された条件に適合する文書化されたOCPD;
より整理された盤スケジュールおよび保守記録.

SPDのkAサージ電流容量から定格を選択してはなりません。分岐またはバックアップのOCPDは、メーカーの指示、導体の要件、短絡電流調査、および適用される設置規則に基づいて選択する必要があります。.

メーカー固有の数値は有用な証拠となり得ます。例えばSchneiderは、特定のHEPDモデルに対して20 Aまたは30 Aの2極回路遮断器を推奨しています。その数値を、VIOX DINレールSPDや産業用配電盤SPD、あるいは独自の指示がない他のSchneider製品群にそのまま流用してはなりません。.

IEC設置：上流のF1と宣言されたバックアップ制限の比較

IECに準拠した多くのシャント接続SPDアプリケーションでは、設計に以下の論理が用いられます：

上流システムのヒューズまたは回路遮断器を特定する, F1.
SPDメーカーが規定する最大許容バックアップヒューズまたは回路遮断器、および必要なデバイスクラスや特性を確認してください。.
F1がメーカーの規定条件を満たしている場合、個別の分岐バックアップデバイスは F2 その構成においては不要となる可能性があります。.
F1が許容制限を超える場合、または指示により分岐デバイスが必要となる場合は、メーカーデータ、故障レベル、導体保護、選択性、およびインパルス電流耐量に基づいてF2を選定してください。.

Phoenix Contactは、バックアップヒューズのガイダンスにおいて、この製品固有のアプローチを例示しています。F2が必要かどうかは、F1、選択したSPD、およびメーカーの最大バックアップヒューズ値によって決まります。また、同ガイドでは、十分なインパルス耐量を持たないヒューズを追加すると、サージ発生時にヒューズが溶断し、設備が保護されない状態になる可能性があると警告しています。.

これが適切な一般化のレベルです。特定のメーカーのヒューズ値を業界全体の表にすることなく、判断の根拠を説明しています。. IEC 61643-12:2020 はAC SPDの選定および適用原則を網羅しており、遮断デバイスに関する情報も含まれています。正確な製品仕様書が設計を完結させます。.

2つの限定的な例

例A：北米における外部取り付け型パネルSPD

メーカーの指示により、専用分岐回路または適切な既存回路のいずれかを使用できます。既存の回路遮断器を再利用する前に、設計者は以下を確認します：

SPDのタイプと設置場所が許容されていること。;
回路遮断器とパネルに互換性があること。;
既存のOCPDがSPD導体の許容電流を超えていないこと。;
提案された端子接続が、使用されるすべての導体に対して適合していること。;
利用可能な短絡電流が、文書化されたOCPD条件下でのSPDのSCCRを超えていないこと。;
回路を共有しても、許容できない保護喪失状態が発生しないこと。;
接続長はメーカーの設置ガイダンスの範囲内に留まること。.

チェックのいずれかが不合格となった場合、その回答は「より大きな回路遮断器を使用する」ことではありません。専用の適合経路を使用するか、別のSPD/アセンブリ構成を選択してください。.

例B：産業用IECパネル内のDINレール取り付け型Type 2 SPD

データシートには、許容される最大の上流バックアップヒューズおよびIsccr条件が記載されています。プロジェクトでは、設置されたF1と当該宣言値を比較します。F1が許容条件内であり、かつメーカーがF2の省略を認めている場合、SPD分岐回路に個別のバックアップヒューズは不要な場合があります。F1が制限値を超える場合はF2が必要となり、故障電流、導体、およびサージインパルス負荷と協調させながら、宣言されたデバイスタイプ/定格に適合させる必要があります。.

どちらの例も、汎用的な回路遮断器サイズを導き出すものではありません。どちらも追跡可能な承認記録を作成するものです。.

SPD回路遮断器およびバックアップ保護承認チェックリスト

必要な証拠	受入確認事項	記録
正確なSPDカタログ番号	この正確なモデルおよびリビジョンの取扱説明書ですか？	モデル／リビジョン
システムおよびSPDタイプ	接続場所は許可されていますか？	タイプおよび場所
メーカーの接続方法	既存の分岐、専用分岐、直接／一体型、またはその他の規定された構成ですか？	選択された経路
上流側OCPD F1	どのようなデバイス、定格、特性/クラス、極数、電圧、および遮断容量が設置されていますか？	F1の詳細
必要なバックアップOCPD F2	F2は、規定の条件下で必須、任意、統合済み、または明確に不要のいずれですか？	F2の決定
導体および端子	許容電流、材質、サイズ、温度定格、端子あたりの本数、および締め付けトルクはすべて許容範囲内ですか？	検証済み値
故障電流協調	利用可能な故障電流は、SCCRまたはIsccrなどの該当するIEC宣言の範囲内か？	検討および宣言
パネルまたはアセンブリの適合性	回路遮断器、アクセサリ、および端末処理方法は認定されているか？	製造業者の証拠
絶縁および監視	SPDを安全に切り離すことは可能か。また、保護機能の喪失は目視または遠隔で表示されるか。	操作方法
接続経路	リード線は短く、直接接続されており、正確な指示に従っているか。	図面／参照
適用規則	設計はプロジェクトの管轄区域および組立規格に適合しているか。	レビュアー／承認

必須項目が「想定」のままとなっている場合は、設置や発注を行わないでください。“

よくある質問

全館用サージ保護装置には専用の回路遮断器が必要ですか？

常に必要とは限りません。多くの分電盤取り付け型Type 2製品は専用の2極回路遮断器を使用しますが、製品によっては適切な既存の分岐回路やその他の認定された接続方法が許可されているものもあります。一般的なルールに従うのではなく、特定のSPDおよび分電盤の指示に従ってください。.

SPDを主回路遮断器に接続することはできますか？

アセンブリ全体および製品ドキュメントでその接続が明示的に許可されていない限り、SPDの導線を主回路遮断器の端子下に配置しないでください。Type 1への適合性があるというだけで、主端子への即席のタップ接続が許可されるわけではありません。サービス側での作業には、電力会社との調整や管轄区域固有の承認が必要となる場合もあります。.

Type 1 SPDは専用の回路遮断器なしで設置できますか？

一部のType 1 SPDは、専用のヒューズや回路遮断器なしでの設置が評価または宣言されています。外部導体および配電アセンブリには、依然として承認された保護またはタップ構成が必要な場合があります。正確な指示、SCCR条件、および適用される規則を確認してください。.

SPDにはどのサイズの回路遮断器を使用すべきですか？

SPDおよび設置環境ごとに指定された回路遮断器またはヒューズのタイプと定格を使用してください。指示書に最大値のみが記載されている場合、最終的な選定にあたっては、導体を保護し、故障電流および協調要件を満たし、かつ関連するサージインパルスに耐えられるものである必要があります。SPDのkA定格は、回路遮断器のアンペア数を直接決定するものではありません。.

SPD用の回路遮断器1台に2本の電線を接続できますか？

回路遮断器の端子が、提案された導体の本数、材質、サイズに対して明示的に適合しており、かつSPDの指示書がその回路構成を許可している場合にのみ可能です。それ以外の場合は、アセンブリ用に設計された承認済みの接続方法を使用してください。二重接続（ダブルタップ）を独自に行わないでください。.

回路遮断器は、接続された機器をサージから保護しますか？

いいえ。SPDは過渡過電圧を制限し、サージ電流を分流させるものです。回路遮断器またはヒューズは、その設計に従って過電流保護および絶縁を提供します。これらのデバイスは、それぞれ異なる協調した機能を果たします。.

最終判断

SPDは既存の回路遮断器を使用できる場合があります ただし、その経路が適切であることを製品および設置に関する正確な証拠が証明した場合に限ります. 。指示書で専用の回路遮断器が要求されている場合、または必要な導体保護、絶縁、および動作の明確性が確保される場合は、専用の回路遮断器を選択してください。IEC設計の場合は、F2が必要かどうかを決定する前に、上流のF1とメーカーの最大バックアップ保護宣言を比較してください。.

産業用SPDの見積もりについては、単線結線図、システム電圧および接地方式、SPDタイプ、利用可能な短絡電流、上流側のOCPD、推奨される接続方法、必要なバックアップ保護、および盤の制約事項をVIOXに提供してください。確認は VIOXサージ防護デバイスこれらの入力情報が定義された後にのみ行ってください。.

技術リファレンス

本記事は、仕様策定および設計レビューを支援するものです。通電作業やDIYによるパネル設置手順を目的としたものではありません。最終的な作業は、機器の指示書、適用される設置規則、および有資格のエンジニアまたは電気技術者によるレビューに厳密に従う必要があります。.

SPDを既存の回路遮断器に接続できますか？

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