スペックシートは完璧に見えました。Icu定格50 kAは、計算された38 kAの短絡電流を十分に上回っていました。あなたは注文を承認し、ブレーカーは出荷され、設置はスムーズに進みました。.
3か月後、主配電バスで短絡が発生しました。ブレーカーは設計どおり、ミリ秒単位で故障を除去しました。しかし、チームが電源を再投入して診断を実行したところ、ブレーカーの接触抵抗が3倍になっていました。アークチャンバーには熱による損傷が見られました。数十年の使用に耐えるはずだったものが、1回の故障遮断後に限界に達していました。生産は再開されましたが、あなたは交換品を注文し、故障報告書を提出しました。.
根本原因は何でしょうか？あなたはIcu（ブレーカーが最大短絡電流を1回遮断できる能力）をチェックしましたが、Ics（ブレーカーがその役割を果たした後も信頼性を維持できるかどうかを決定する使用遮断容量）をチェックしていませんでした。あなたの50 kAブレーカーのIcs定格はわずか25 kA（Icuの50%）でした。38 kAの故障はIcuの範囲内でしたが、Icsをはるかに超えていました。ブレーカーは “「一発限りのヒーロー」”として機能しました。それはあなたのシステムを救いましたが、二度とそれを実行できませんでした。.
この “「Icsの盲点」” であり、産業用設備における#1回路ブレーカーの仕様エラーです。.
4つの定格：データシートがあなたに伝えていないこと
回路ブレーカーのデータシートを開くと—MCCB, 、ACB、どちらでも構いません—最小限のコンテキストでリストされた4つの短絡定格が見つかります。
- イク （定格極限短絡遮断容量）
- Ics （定格使用短絡遮断容量）
- 定格短時間電流（Icw） （定格短時間耐電流）
- Icm （定格短絡投入容量）
4つの頭字語。4つの数字（通常はkAまたはkAピーク）。そして、あなたが何百ものブレーカーを指定していない限り、どれがあなたのアプリケーションの信頼性を実際に支配しているかについての直感はほとんどありません。.
データシートがあなたに伝えていないことは次のとおりです。 これらの定格は対等なパートナーではありません。. モーターフィーダー回路の場合、IcuとIcsが信頼性を支配し、Icwは適用されません。時間遅延選択性を持つ主電源の場合、Icwが重要になります。既存の故障に投入する可能性のある切替スイッチの場合、Icmの検証が不可欠です。.
定格はIEC 60947-2：2024（2024年9月に発行された最新版）で定義されており、正確で、テスト可能で、必須です。しかし、それらが何を意味するのか、そしてより重要なことに、それぞれがいつ重要になるのかを理解するには、規格の言語をアプリケーションロジックに翻訳する必要があります。.
4つすべてを解読しましょう。まず、誰もがチェックするが、誤解していることが多いものから始めます。.
Icu：一発限りのヒーロー（極限遮断容量）
イク は、ブレーカーが破壊されることなく、定格電圧で遮断できる最大の予想短絡電流です。これは究極の限界であり、ブレーカーがクリアできる最大の故障であり、物理的に開き、アークを消弧し、壊滅的な故障を防ぎます。.
しかし、ここで重要なニュアンスがあります。Icuは、特定のIECシーケンスO‑t‑COでテストされます。ブレーカーは故障を除去するために開き、時間遅延（t）があり、次に閉じ、すぐに再び開いてIcuレベルで2回目の故障を除去します。ブレーカーが生き残った場合—つまり、接点の溶着、爆発、または開かないという故障なしに両方の故障を正常に遮断した場合—Icuテストに合格します。.
テストで検証されないのは、ブレーカーがその後も良好な状態にあるかどうかです。Icuテスト後、デバイスには接点の腐食、アークチャンバーの損傷、または継続的な使用に適さない機械的摩耗がある可能性があります。Icuは、ブレーカーが英雄的に死ぬ能力と考えてください。それは最悪の場合の故障からあなたの設備を保護しますが、その後はあまり役に立ちません。.
これが、私たちがそれを “「一発限りのヒーロー」”
と呼ぶ理由です。
Icuだけでは不十分な理由.
ほとんどのエンジニアは、Icu ≥ 設置場所での予想短絡電流であることを確認することを知っています。それがステップ1であり、交渉の余地はありません。Icuが不十分なブレーカーは、壊滅的な故障が発生するのを待っているようなものです。接点が溶着し、アークチャンバーが破裂し、制御された保護であるはずのものが制御不能なイベントになります。.
しかし、Icuはブレーカーがその役割を果たした後の信頼性については何も教えてくれません。次の故障でも正しく動作しますか？熱的および機械的耐久性の定格を満たしていますか？それはIcuテストではありません。その保証を得るには、次の定格であるIcsを見る必要があります。.
一般的な産業用MCCBおよびACBのIcu定格は、フレームサイズとアプリケーションに応じて、10 kAから150 kAの範囲です。あなたの仕事は、Icuが設置場所での最大予想短絡電流を超えることを確認することです。通常、設置の寿命にわたるシステム変更（発電の追加、インピーダンスの低下など）を考慮して、10〜20%の安全マージンがあります。.
しかし、それは単なる参入要件です。Icuはあなたをドアの中に連れて行きます。Icsはあなたが滞在できるかどうかを決定します。
Ics Ics：月曜日から金曜日までの戦士（使用遮断容量）.
は、定格使用短絡遮断容量であり、ブレーカーが遮断後も良好な動作状態を維持することが検証されている最大短絡電流です。これは、ブレーカーが故障を除去した後も確実に動作するかどうかを決定する定格です。.
Icsは、Icuよりも要求の厳しいシーケンスO‑CO‑COでテストされます。ブレーカーはIcsレベルで故障を除去するために開き、閉じてもう一度すぐに開きます（CO）。次に、サイクル（CO）を繰り返して、合計3回の故障遮断を行います。このシーケンスの後、ブレーカーはすべての性能仕様（制限内の接触抵抗、スムーズな機械的動作、熱的および電気的耐久性への影響なし）を満たしている必要があります。次に、耐電圧や最終的な機能チェックなどの追加の検証テストを受けます。 “合格した場合、ブレーカーはその電流レベルでの使用が認定されます。これは”「月曜日から金曜日までの戦士」.
です。これは、1回だけでなく、設備の寿命にわたって繰り返し正しく動作することを期待できるブレーカーです。
Ics対Icu比：信頼性のギャップ ここが重要になります。. Icsは常にIcuのパーセンテージとして表されます。
- 産業用回路ブレーカーの一般的な比率： Icuの25%
- （低コスト、住宅グレードのMCCB） Icuの50%
- （エントリーレベルの産業用MCCB） Icuの75%
- （標準的な産業用MCCB） Icuの100%
（プレミアム産業用MCCBおよびほとんどのACB）.
この “80 kAのIcuと40 kAのIcs（50%比）を持つブレーカーは、最大40 kAの故障遮断までしか信頼性の高いサービスが認定されていません。40 kAから80 kAの間では、信頼性のギャップがあります。故障は除去されます（それがIcuが保証することです）が、その後は使用できない可能性があります。” 動作中の「Icsの盲点」：Icuを検証し、ブレーカーが故障レベルに対して「定格」されていると仮定し、Icsが実際の予想短絡電流をカバーしているかどうかを確認しません。次に、最初の実際の故障が発生し、ブレーカーが55 kAで動作し、その後劣化します。おそらくまだ機能しているか、接触抵抗が上昇し、トリップキャリブレーションがシフトし、重要な位置にある信頼性の低いデバイスを見ている可能性があります。.
Proチップ#1: ヨーロッパの産業慣行では、重要なアプリケーションではIcs = Icuの100%を指定することが標準です。価格差はごくわずかです。同じフレームサイズの50% Icsモデルと比較して、100% Icsブレーカーの場合は通常$300〜$600高くなります。信頼性の違いは非常に大きいです。50 kAのIcuと25 kAのIcs（50%）を持つブレーカーは、最初の大きな故障遮断後に使用できなくなる可能性があります。50 kAのIcuと50 kAのIcs（100%）を持つブレーカーは、全故障容量で繰り返し使用できることが認定されています。.
IcsがIcuと等しい場合（およびそうでない場合）
ACB（エアサーキットブレーカー）およびプレミアムMCCBの場合、Icsは通常Icuと等しくなります—100%比。これらのブレーカーは、故障後の信頼性が交渉の余地がないヘビーデューティー産業サービス向けに設計されています。.
エコノミーMCCBおよび住宅グレードのデバイスの場合、IcsはIcuの25%または50%である可能性があります。これらのブレーカーは、故障電流が低いアプリケーション、またはブレーカーが主要な故障後に交換される犠牲的なデバイスとして扱われるアプリケーションを対象としています。.
あなたが答える必要のある質問：あなたの設備は、すべての主要な故障後にブレーカーが交換される設備ですか？それとも、使用可能な状態を維持する必要がありますか？
Proチップ#5: 高いIcuが自動的に適切なIcsを意味すると決して仮定しないでください。25 kAのIcs（25%比、住宅グレードのMCCBで一般的）を備えた100 kAのIcuブレーカーは、予想される短絡電流が60 kAであり、故障後の保守性が重要な産業用アプリケーションには適していません。信頼性の高い動作のために、常にIcs ≥ 予想される短絡電流であることを確認してください。.
Icw：選択性ゲートキーパー（短時間耐電流）
定格短時間電流（Icw） は、定格短時間耐電流であり、ブレーカーがトリップしたり損傷を受けたりすることなく、指定された短時間（通常は0.05、0.1、0.25、0.5、または1.0秒）の間、運ぶことができる最大短絡電流です。この定格は、配電システムで時間遅延選択性を有効にするために存在します。.
しかし、ここで最初に知っておく必要のあること： すべてのブレーカーにIcw定格があるわけではありません。.
IEC 60947-2は、2つの選択性カテゴリを定義しています。
- カテゴリーA： 意図的な短時間遅延のない遮断器。これらの遮断器は、故障電流が瞬時トリップ設定を超えると、瞬時に（またはほぼ瞬時に）トリップします。モーターフィーダー、最終配電、および分岐回路用のほとんどのMCCBは、カテゴリーAのデバイスです。. カテゴリーAの遮断器には、Icw定格がありません。.
- カテゴリーB： 意図的な短時間遅延を設定できる遮断器。これにより、下流のデバイスが最初に故障を除去できます（選択遮断）。これらの遮断器は、損傷することなく、遅延時間中、故障電流に耐える必要があります。. カテゴリーBの遮断器のみがIcw定格を持っています。.
通常、ACBsおよびヘビーデューティーMCCBは、主電源引込口、母線連絡遮断器、または階層化された配電システムのフィーダー遮断器として使用される場合、カテゴリーBのデバイスです。.
Icwが重要な理由：選択遮断の動作
3層の配電システムを想像してください。
- 主電源引込口遮断器 （カテゴリーB、Icw定格）
- フィーダー遮断器 プラントのさまざまなセクションへ（サイズに応じてカテゴリーAまたはB）
- 分岐回路遮断器 個々の負荷用（カテゴリーA）
分岐回路で故障が発生します。フィーダーと主電源引込口を閉じたままにして、プラントの残りの部分が稼働し続けるように、分岐遮断器のみをトリップさせたいとします。それが選択遮断です。.
これを実現するには、フィーダーと主電源引込口遮断器に短時間遅延設定が必要です。「下流の何かが故障を除去するかどうかを0.1秒待ってからトリップします。」その0.1秒の遅延の間、上流の遮断器は全故障電流を流しています。故障が40 kAで、主電源引込口のIcw定格が0.1秒で30 kAしかない場合、遮断器はトリップを正常に遅延させたとしても、遅延中に熱的および機械的損傷を受けます。.
これがIcwが呼ばれる理由です “「選択遮断のゲートキーパー」”—下流の保護が動作するのに十分な時間、上流の遮断器がゲートを保持できるかどうかを決定します。.
Proチップ#2: 遮断器のデータシートにIcw定格がない場合、それは瞬時トリップを備えたカテゴリーAのデバイスです—意図的な短時間遅延による選択遮断に使用しようとしないでください。カテゴリーBの遮断器（通常はACBsおよびヘビーデューティーMCCB）のみが、Icwを介した時間遅延協調をサポートできます。カテゴリーAの遮断器を選択遮断の役割に無理に押し込もうとすると、不要なトリップまたは遮断器の損傷が発生します。.
Icwが重要でない場合
モーターフィーダー回路、最終配電盤、およびほとんどの分岐回路アプリケーションでは、Icwは無関係です。これらの遮断器は、故障が発生したときに可能な限り高速にトリップするように設計されたカテゴリーAのデバイスです。遅延なし、遮断器レベルでの選択遮断協調なし（協調のためにヒューズまたはその他のデバイスを使用する場合があります）、したがって、短時間耐容量は必要ありません。.
これらのアプリケーションの仕様チェックリスト：IcuとIcs。それだけです。Icwは適用されません。.
Icm：投入容量（短絡投入容量）
Icm は、定格短絡投入容量—指定された試験条件下で遮断器が投入（回路に投入）できる最大のピーク瞬時電流です。この定格は、ほとんどのエンジニアが考えないシナリオに対処します。回路にすでに故障が存在する場合に遮断器を投入するとどうなりますか？
それはエッジケースのように聞こえますが、そうではありません。
- 自動切換スイッチ ソース切り替え中に既存の故障に投入される可能性があります
- 手動再閉路 場所が特定されておらず、除去されていない故障の後
- 並列運転 遮断器が投入されてライブバスと同期する場所
- ソース復旧 下流の故障が持続する上流の除去後
遮断器が故障に投入される瞬間、投入力は非常に大きくなります—定常状態の故障電流よりもはるかに高くなります。電流の最初の半サイクルには、回路の力率（またはX/R比）に応じて、RMS定常状態故障電流の2.0〜2.5倍になる可能性のあるピーク非対称成分が含まれています。.
この “「投入の瞬間」”—遮断器の動作寿命の中で最も激しい瞬間。.
Icmの計算：k係数の関係
IEC 60947-2は、Icuに適用される乗数（k係数）の観点からIcmを定義しています。k係数は、試験回路の短絡力率（cosφ）に依存し、これはIcu定格によって異なります。
| Icu範囲 | 試験力率（cosφ） | k係数 | Icmピーク |
|---|---|---|---|
| 6〜10 kA | 0.5 | 1.7 | 1.7 × Icu |
| 10〜20 kA | 0.3 | 2.0 | 2.0 × Icu |
| 20〜50 kA | 0.25 | 2.1 | 2.1 × Icu |
| ≥50 kA | 0.2 | 2.2 | 2.2 × Icu |
例 100 kA Icu（≥50 kA範囲）の遮断器の標準化されたIcmは、少なくとも2.2 × 100 kA = 220 kAピーク.
システムの見込み故障電流が90 kA RMSで、X/R比が200 kAのピーク非対称成分を示している場合、遮断器のIcmは、その故障に安全に投入するために、少なくとも200 kAピークである必要があります。.
Proチップ#3: 投入容量を検証するには、IEC 60947-2からの標準化されたk係数を使用します。定格≥50 kA Icuの遮断器の場合、Icmは少なくとも2.2 × Icu（ピーク）である必要があります。100 kAの遮断器は、故障に安全に投入するために、Icm ≥ 220 kAピークが必要です。ほとんどの最新の遮断器は、Icu定格に十分なIcmで設計されていますが、切換スイッチアプリケーション、自動再閉路方式、または遮断器が故障条件下で投入される可能性があるシナリオでは、常にこの仕様を確認してください。.
Icmが最も重要な場合
遮断器が通常（故障なし）の条件下で投入され、故障を除去するためにのみ開くほとんどの固定設備では、Icmの検証は二次的なものです—特定のIcuに対するメーカーの標準Icmは通常十分です。.
ただし、切換スイッチ、自動再閉路システム、または故障への投入が信頼できるシナリオであるアプリケーションの場合、Icmは主要な仕様になります。両方を確認してください。
- Icm ≥ システムのピーク非対称故障電流
- 遮断器の機械的および電気的設計は、投入義務に適しています（一部の遮断器は「遮断のみ」であり、故障への投入用に定格されていません）
アプリケーションにとって重要な定格
各定格の意味を理解したので、アプリケーションロジックを次に示します。
モータフィーダー回路（カテゴリA、瞬時トリップ）
- 優先順位1： Icu ≥ 予想される短絡電流（10～20%のマージンを含む）
- 優先順位2： Icsは可能な限り高く—理想的には産業用信頼性のためにIcuの75～100%
- 優先順位3： IcmはIEC規格に従って≥ k × Icuであることを検証（通常、ブレーカーが適切に選択されていれば自動的に満たされる）
- 適用外： Icw（カテゴリAブレーカーには短時間遅延がない）
これらのブレーカーは、短絡時に瞬時にトリップします。信頼性はIcsに依存します。同じフレームの50% Icsブレーカーと100% Icsブレーカーのコスト差は、短絡後のブレーカー交換と生産停止のコストに比べればわずかです。.
主電源引込および母線連絡ブレーカー（カテゴリB、選択遮断協調）
- 優先順位1： Icu ≥ 予想故障電流
- 優先順位2： Icw ≥ 計画している短時間遅延設定の予想される短絡電流（電流と時間の両方を確認：例：Icw = 50 kA、0.5秒間）
- 優先順位3： Ics = Icuの100%（ACBおよびプレミアムMCCBの標準）
- 優先順位4： Icmは≥ k × Icuであることを検証
これらのアプリケーションでは、Icwが重要になります。選択遮断のために0.5秒の短時間遅延を設定した場合、ブレーカーのIcwはその全期間にわたって予想される短絡電流をカバーする必要があります。.
切替スイッチ（短絡への投入の可能性）
- 優先順位1： Icu ≥ 予想故障電流
- 優先順位2： Icm ≥ 非対称短絡電流のピーク値（システムのX/R比から計算）
- 優先順位3： Ics = Icuの100%
- 優先順位4： ブレーカーが投入容量定格であることを確認（すべてのブレーカーがそうであるとは限りません）
切替スイッチと自動再閉路の場合、Icmの優先順位が上がります。ブレーカーが接点溶着や機械的故障なしに短絡に投入できることを保証する必要があります。.
Proチップ#4: 瞬時トリップ付きのモータフィーダー回路の場合、仕様の階層は次のとおりです。1）Icu ≥ 予想される短絡電流、2）Icsは可能な限り高く（理想的にはIcuの75～100%）、3）Icwは適用されません、4）Icmは≥ k × Icuであることを検証。選択遮断付きの主電源引込の場合、Icwを優先順位1として追加し、時間遅延設定の期間と一致することを確認します。.
結論：頭字語を超えて
冒頭の故障したブレーカーに戻ります：50 kA Icu、25 kA Ics、38 kAの短絡電流システムに設置。仕様の誤りは計算ミスではありませんでした—間違った定格を確認していました。.
Icu、Ics、Icw、およびIcmは互換性がありません。それらはすべてのアプリケーションで同じように重要ではありません。そして、データシートはお客様の設備で信頼性を左右するものを教えてくれません。.
階層は次のとおりです。
- イク は、エントリ要件です—ブレーカーは最大の予想される短絡を処理できる必要があります。.
- Ics は、信頼性メトリックです—短絡後の保守性を決定する定格です。.
- 定格短時間電流（Icw） は、選択遮断イネーブラーです—短時間遅延のあるカテゴリBブレーカーにのみ関連します。.
- Icm は、投入検証です—切替スイッチおよび再閉路アプリケーションに不可欠です。.
ほとんどの仕様の誤りはステップ2で発生します：Icuは十分だが、Icsが不十分。解決策は簡単です—Ics ≥ 予想される短絡電流を指定し、重要な産業用アプリケーションの場合は、Ics = Icuの100%を主張します。価格プレミアムはわずかです。信頼性の向上はすべてです。.
あなたの 漏電ブレーカー‘の仕事は、設備を保護し、次の短絡に備えて準備を整えておくことです。4つの定格すべてが重要ですが、お客様のアプリケーションでどれを確認する必要があるかを知っている場合に限ります。.
基準&源を参照される:
- IEC 60947-2:2024（低圧開閉装置および制御装置—第2部：回路ブレーカー）
- IEC 60947-2:2024 選択遮断カテゴリの定義（カテゴリAおよびB）
- IEC 60947-2:2024 短絡試験シーケンス（Icuの場合はO‑t‑CO、Icsの場合はO‑CO‑CO）
- IEC 60947-2:2024 投入容量k係数表
適時性算書: すべての技術仕様、定格定義、および標準参照は、2025年11月現在で正確です。IEC 60947-2:2024（第6.0版）は、2024年9月に発行された現在のバージョンです。.
