Icu対Ics対Icw対Icm:配線用遮断器の定格について

直接的な回答:Icu、Ics、Icw、Icmとは何か?

Icu、Ics、Icw、Icmは、低圧配線用遮断器、特にIEC 60947-2産業用遮断器の規格において使用される短絡性能定格です。. これらは異なる故障時の責務を表しています。

評価 正式名称 回答内容 一般的な単位
イク 定格極限短絡遮断容量 遮断器が最終試験条件下で遮断可能な最大短絡電流はどれくらいか? kA RMS
Ics 定格サービス短絡遮断容量 遮断後のサービス性能は、どの短絡電流値で検証されますか? kA RMS または Icuのパーセンテージ
定格短時間電流(Icw) 定格短時間耐電流 カテゴリBの選択性遮断器は、規定の遅延時間においてどの程度の短絡電流に耐えられますか? kA RMS / 時間
Icm 定格短絡投入容量 規定条件下において、遮断器が投入可能なピーク短絡電流はどのくらいですか? kA ピーク
Comparison infographic showing Icu Ics Icw and Icm circuit breaker ratings with units and engineering meaning
IEC 60947-2に基づく配線用遮断器の定格(Icu、Ics、Icw、Icm)の比較インフォグラフィック。単位および実務上の技術的意味を含む。.

選定の実務において、, Icuは、設置点における想定短絡電流以上である必要があります。Icsは、事故後の継続使用が求められる場合に重要となります。Icwは、意図的な短時間遅延を用いた選択協調において重要です。Icmは、遮断器が既存の短絡故障に対して投入される可能性がある場合に重要となります。.

もし、以下のような配線用遮断器(MCB)の表示を比較検討している場合は、 6000, 10000, 6kAあるいは 10kA, 、本ページと併せて以下を参照してください。 MCBの遮断容量:6kA対10kA.


要点

  • Icuは安全性の最低基準です。. これは、遮断器が極限遮断容量の条件下で、規定された過酷な短絡事象を遮断できることを証明するものですが、継続使用を保証するものとして扱うべきではありません。.
  • Icsは信頼性の定格です。. 通常以Icuのパーセンテージ(25%、50%、75%、または100%など)で規定され、故障後も遮断器の使用継続が求められる産業用パネルにおいて極めて重要となります。.
  • Icwは、短時間遅延選択性が設計に含まれる場合にのみ関連します。. カテゴリBの遮断器はIcwを規定しますが、多くのカテゴリAのMCBや標準的なMCCBは規定しません。.
  • Icmはピーク投入定格です。. これは、RMS遮断値であるIcuやIcsとは異なる種類の値です。.
  • 正しい定格の優先順位は、遮断器の役割によって異なります。. 最終分岐遮断器、モーターフィーダー、主受電遮断器、バスカプラー、および切替遮断器では、重視される定格がそれぞれ異なります。.

IEC 60947-2が4つの短絡定格を使用する理由

配線用遮断器は、故障発生時に単一の役割以上の働きをします。具体的には以下の対応が求められます。

  • 発生している短絡電流を遮断する
  • 故障除去後も使用可能な状態を維持する
  • 下流側の機器が先に動作するまでの間、短絡電流を通電し続ける
  • すでに故障が発生している回路に対して投入する

これらの動作は、遮断器の各部(接点、アークランナー、消弧室、トリップ機構、筐体絶縁、端子、操作機構)に異なる負荷を与えます。単一の短絡容量値だけでは、これらすべての挙動を説明することはできません。そのため、IEC 60947-2規格では、以下の項目に分けて議論されます。 Icu、Ics、Icw、およびIcm.

この区別は、特に以下の用途において重要となります。 モールドケースサーキットブレーカー, 気中遮断器(ACB)、OEMパネル、および短絡性能と供給継続性の双方が重要視される産業用配電盤。.


配線用遮断器におけるIcuとは何か?

Icuは定格極限短絡遮断容量のことである。. これは、関連するIEC 60947-2試験条件下において、規定の定格動作電圧で遮断器が遮断可能な最大想定短絡電流である。.

平易な言葉で言えば、Icuは以下の問いに答えるものである。

この遮断器は、設置箇所の最悪の短絡電流を安全に遮断できるか?

例えば、配電盤における想定短絡電流が38 kAの場合、Icuが25 kAの遮断器はその箇所には適さない。Icuが50 kAの遮断器であれば、実際の電圧、周波数、極構成、および設置条件においてその50 kAという値が適用されることを前提として、極限遮断の観点から適している可能性がある。.

Icuは再使用性を保証するものではない

Icuは「遮断器がこの故障を遮断した後、直ちに通常運用に戻れる」と誤解されることがよくあります。それは正しい解釈ではありません。.

Icuは究極の遮断能力を証明するものです。Icuレベルに近い深刻な故障が発生した後、遮断器はメーカーの指示および現場の保守手順に従って、点検、試験、整備、または交換が必要になる場合があります。遮断器は保護機能としての役割を果たしましたが、Icuは運用継続性を保証するものではありません。.

そのため、産業用仕様においてIcuのみで判断されることは稀です。以下の項目も併せて検討されます。 Ics.


Icsとは何か、そしてなぜIcuと異なるのか?

Icsは定格サービス短絡遮断容量です。. これは、遮断後の運用性能について遮断器が試験される短絡電流レベルを示します。.

多くのIEC 60947-2データシートにおいて、IcsはIcuに対するパーセンテージで表されます。

データシートの表記 読み方
Icu = 50 kA, Ics = 25 kA IcsはIcuの50%
Icu = 50 kA, Ics = 37.5 kA IcsはIcuの75%
Icu = 50 kA, Ics = 50 kA IcsはIcuの100%

本質的な違いは単純です:

Icuは遮断器が最大故障電流を遮断できるかを問うものであり、Icsは遮断器の運用性能が規定の故障レベルで検証されているかを問うものです。.

Icsの盲点

最も一般的な選定ミスは、Icsを無視してIcuの数値が大きいという理由だけで遮断器を選んでしまうことです。.

例:以下の表示がある遮断器 Icu = 100 kA そして Ics = 25% Icu この遮断器の定格使用短絡遮断容量は25 kAです。もし想定短絡電流が25 kAを大きく上回る母線に設置された場合、遮断器はIcu定格の範囲内で重大な故障を遮断できるかもしれませんが、設計者はその後も継続して使用できると想定すべきではありません。.

多くの産業プロジェクトにおいて、より高いIcs定格を採用するための追加コストは、ダウンタイム、交換作業、故障後の点検、または再起動の遅延に伴うコストと比較すれば通常はわずかなものです。これはすべての回路にIcuの100%のIcsが必要という意味ではありません。Icsは意図を持って仕様決定されるべきであるという意味です。.

高いIcsが最も重要となる場合

高いIcs(プロジェクトの要件やブレーカーのシリーズにより、多くの場合Icuの75%または100%)は、以下の用途において優先されるべきです:

  • 主配電盤
  • プロセスプラントおよび生産ライン
  • データセンターおよび重要インフラ
  • 病院および非常用電源システム
  • 交換作業が困難なOEM機器
  • エンドユーザーの仕様により高いサービス継続性が求められる輸出用パネル

重要性の低い最終回路においては、保護戦略として遮断器を重大な故障後の交換可能な保護コンポーネントと見なす場合、より低いIcs比率が許容されることがあります。.

標準的な選定の背景については、以下を参照してください。 MCBにおけるIEC 60898-1とIEC 60947-2の比較.


配線用遮断器の選択性におけるIcwとは何か?

Icwは定格短時間耐電流です。. これは、規定された条件下において、遮断器が損傷することなく指定された短時間の間耐えることができる実効値(RMS)短絡電流のことです。.

Icwが存在する理由は以下の通りです。 カスケード保護システムにおける. 選択遮断システムでは、故障点に最も近い下位の遮断器が先に遮断するように、上位の遮断器のトリップを意図的に遅延させることがあります。その遅延時間中、上位の遮断器は閉路状態を維持し、故障電流を通電し続けます。.

もし上位の遮断器が選択された遅延時間の間その電流に耐えられない場合、その選択遮断スキームは成立しません。.

カテゴリAとカテゴリBの遮断器の比較

Category A versus Category B circuit breaker diagram showing when Icw short time withstand current is required for selectivity
選択的協調のために短時間耐電流(Icw)が必要となるタイミングを示す、カテゴリAとカテゴリBの遮断器の図.

IEC 60947-2の慣例では、遮断器を選択性カテゴリによって区別する

選択性カテゴリ 短時間遅延特性 Icwの関連性 典型的な例
カテゴリーA 短絡選択性のための意図的な短時間遅延なし Icwは通常、選定定格として宣言されない 多くのMCBおよび標準的なMCCB
カテゴリーB 短時間耐電流および関連する遅延を提供することで選択性を確保するように設計されている Icwは重要な定格である ACBおよび一部のヘビーデューティ仕様MCCB

この点はSEOおよびエンジニアリングの正確性の観点から重要である: すべてのIEC 60947-2準拠ブレーカーがIcwを表示するわけではない。. ブレーカーにIcw値がない場合、それは「データ欠落」製品ではなく、単にカテゴリーAのブレーカーである可能性がある。“

Icwの正しい読み方

Icwは常にその通電時間と併せて読み取る必要があります。

表示例 意味
Icw = 20 kA / 0.5 s 当該遮断器は、規定の条件下において0.5秒間、20 kAの電流に耐えることができます。
Icw = 50 kA / 1 s 当該遮断器は、規定の条件下において1秒間、50 kAの電流に耐えることができます。
Icw = 65 kA / 3 s 当該遮断器は、規定の条件下において3秒間、65 kAの電流に耐えることができます。

時間を考慮せずにIcw値を比較してはならない。. 0.5秒間の50kAと1秒間の50kAでは、負荷条件が異なる。.

保護協調においては、Icwを長限時、短限時、瞬時などのトリップユニット設定と併せて検討する必要がある。関連するガイド MCCBのトリップユニット設定 に、これらの設定に関する詳細が記載されている。.


Icm(短絡投入容量)とは何か?

Icmは定格短絡投入容量である。. これは、規定された短絡条件下において、定格電圧で遮断器が投入(閉路)可能な最大瞬時ピーク電流のことである。.

故障状態での投入は、多くのユーザーが予想するよりも機械的に激しい衝撃を伴う可能性があります。非対称短絡電流が発生した場合、最初の電流ピーク値は、予測短絡電流のRMS値よりもはるかに高くなることがあります。そのピーク電流は強力な電磁力を生じさせ、接点、ラッチ、スプリング、導体、および遮断器の筐体に大きな負荷をかける可能性があります。.

Icm(短絡投入容量)は、特に以下の用途において重要です:

  • 自動切替方式
  • 母線連絡用および母線結合用遮断器
  • 遠隔再閉路
  • 発電機から電力系統への復旧
  • 下流側の故障が除去されていない状態で投入される可能性がある受電用遮断器

Icm k係数表

IEC 60947-2の規格において、交流の短絡投入容量(Icm)は、標準化された係数を用いて定格短絡遮断容量(Icu)と関連付けられています。 k, この係数は、短絡試験時の力率に依存します。一般的な技術資料では、その関係は以下のようにまとめられています。

Icm = k × Icu
Icuの範囲 試験力率 cosφ Icmの関係式
6 kA < Icu ≤ 10 kA 0.5 Icm = 1.7 × Icu
10 kA < Icu ≤ 20 kA 0.3 Icm = 2.0 × Icu
20 kA < Icu ≤ 50 kA 0.25 Icm = 2.1 × Icu
50 kA ≤ Icu 0.2 Icm = 2.2 × Icu

例:交流遮断器の場合 Icu = 100 kA, 、対応する投入容量の関係は一般的に以下のように示される Icm = 220 kA(ピーク値).

Icm = 2.2 × 100 kA = 220 kA(ピーク値)
Diagram explaining why Icm is a peak current rating while Icu Ics and Icw are RMS short circuit ratings
Icmがピーク投入電流定格であるのに対し、Icu、Ics、Icwが実効値(RMS)の短絡定格である理由を説明する図。.

重要なポイント: Icmはピーク値であり、IcuおよびIcsは実効値(RMS)の遮断容量である。. これらを同一種類の電流として比較してはならない。.


4つの定格の比較一覧

評価 短縮名称 現在のタイプ 主責務 一般的な宣言用途
イク 極限遮断容量 実効値(RMS) 最大短絡遮断容量 IEC 60947-2 回路遮断器
Ics 定格使用遮断容量 実効値またはIcuのパーセンテージ 遮断後の動作性能 IEC 60947-2 回路遮断器
定格短時間電流(Icw) 短時間耐電流 実効値 / 時間 意図的な遅延中の耐性 カテゴリB遮断器
Icm 投入容量 ピーク値 短絡投入 投入容量が規定されている遮断器

この表は、データシートにおいてすべての値が均等に示されない理由も説明しています。IcuとIcsは産業用遮断器の選定において中心的な役割を果たします。Icwは、遮断器が短時間遅延選択性に使用される場合に重要となります。Icmは、故障電流が流れている状態で投入することが現実的な動作条件となる場合に重要となります。.


Icn対Icu対Ics:MCBの表記が異なる理由

多くのユーザーは、MCBの表記を読んだ後にこのトピックにたどり着きます。異なる規格が異なる用語を使用しているため、混乱が生じるのは当然のことです。.

規格の背景 一般的な短絡用語 一般的な製品の背景
IEC 60898-1 Icn、定格短絡容量 家庭用および類似のMCB
IEC 60947-2 IcuおよびIcs 産業用MCB、MCCB、ACB、開閉装置の用途
UL / 北米の慣行 遮断容量、AIR、SCCRの背景 UL規格認定ブレーカー、配電盤、産業用制御盤

MCBの表示 C20 6000 IEC 60898-1形式の短絡定格表示が使用されている可能性があります。産業用データシートには以下が記載されている場合があります イク そして Ics IEC 60947-2に基づく。これらは関連する概念ですが、ラベルを互換的に使用することはできません。.

プロジェクトでMCBの選定が必要な場合は、以下を使用してください MCB選定ガイド 特性曲線、定格電流、極数、および遮断容量の決定のため。.


IEC 60947-2とUL 489:定格の単純な一対一の換算は不可

地域をまたぐプロジェクトにおいて、IECのIcuをULの遮断定格(AIR)と同一視したくなる場合があるが、それは危険である。.

両者は短絡遮断能力を規定しているという点で概念は重複するが、IECとULの規格では試験フレームワーク、マーキング、回復電圧の前提条件、および認証の背景が異なる。特定のUL遮断定格を持つブレーカーが、同じ数値のIEC Icu値を持つブレーカーと自動的に同等になるわけではない。.

輸出用パネルおよび多国籍プロジェクトの場合:

  • プロジェクトで要求される規格を明記すること
  • 正確なモデルおよび定格に対する証明書を要求すること
  • 電圧ごとの短絡定格を確認すること
  • 技術的な検討なしに、IEC定格とUL定格を数値的に一対一で置き換えないこと

米国固有の用語については、VIOXガイドを参照してください 米国の低圧配線用遮断器規格.


用途別に最も重要な定格はどれか?

の応用 確認すべき最初の定格 確認すべき2番目の定格 確認すべき3番目の定格 注記
最終配電/分岐回路 IcuまたはIcn Ics(IEC 60947-2が適用される場合) 定格電流およびトリップ曲線 Icwは通常、一般的な最終回路の選定には含まれない
モーターフィーダー イク Ics Icm(短絡投入が想定される場合) モーター始動電流およびコンタクタ/過負荷継電器との協調も確認すること
産業用MCCBフィーダー イク Ics トリップユニット設定 高いIcs値は、故障後の運用信頼性を向上させる
主幹受電盤 イク Ics 時間遅延選択性が必要な場合のIcw 多くの場合、協調検討が必要となる
ACB受電またはバスタイ 定格短時間電流(Icw) Icu/Ics Icm 選択性と投入能力が中心となる
切替 / 自動電源切替 Icm イク Ics 下流の既存故障への投入は現実的なシナリオである
Circuit breaker rating selection matrix showing when to check Icu Ics Icw and Icm for different industrial applications
最終配電、モーターフィーダー、MCCBフィーダー、受電盤、バスタイ、および切替開閉器におけるIcu、Ics、Icw、Icmの検証時期を示す回路遮断器の定格選定マトリックス。.

遮断器の役割が変わるため、その順序も変わります。分岐遮断器は主に適切な遮断およびトリップ動作を必要とします。主受電遮断器は遅延動作が必要な場合があります。切替遮断器は、下流の状態が不明な状況で投入を行う必要がある場合があります。.


Icu、Ics、Icw、Icmの完全な妥当性確認

産業用パネルの遮断器を承認する前に、以下の手順を使用してください:

  1. 設置点における想定短絡電流を計算します。. 変圧器インピーダンス、ケーブルインピーダンス、上流電源からの寄与、および関連する場合は将来のシステム変更を含めます。.
  2. 計算された故障レベルに対してIcuまたはIcnを検証します。. 定格は、実際の電圧および標準的な条件下で適用される必要があります。.
  3. 必要に応じてエンジニアリングマージンを設けること。. 10〜20%のマージンは一部のプロジェクトでは一般的な設計慣行であるが、これはIECの普遍的な規則ではなく、エンジニアリング上の判断である。.
  4. 供給継続性のためにIcsを確認すること。. 稼働時間が重要である場合、Icuのみで選定してはならない。.
  5. 意図的な短時間遅延を使用する場合は、Icwを確認すること。. Icwの電流値と時間は、選択性協調検討の結果と一致していなければならない。.
  6. 故障回路への投入が想定される場合は、Icmを確認すること。. これは受電盤、バスタイ、切替システム、および遠隔投入において重要である。.
  7. メーカーの協調データを確認すること。. バックアップ保護、カスケード、および選択性は、想定ではなく、試験済みまたは公開されている協調表に基づいて決定されるべきである。.

銘板レベルの読み取りについては、 MCCB銘板ガイドが 次の論理的なステップとなる。.


Icu、Ics、Icw、およびIcmを読み取る際の一般的な間違い

間違い1:Icuのみを重要な遮断容量として扱うこと

Icuは不可欠であるが、産業上の信頼性は多くの場合Icsに依存する。Icuのみで選定された遮断器は故障を遮断できるかもしれないが、安全に運用を再開する前に点検や交換が必要となる可能性がある。.

ミス2:Icsは常にIcuと等しいと思い込むこと

IcsはIcuと等しい場合もありますが、遮断器によってはIcuの25%、50%、または75%である場合もあります。必ずデータシートの項目を確認してください。.

ミス3:すべての遮断器がIcwを持つと期待すること

多くのカテゴリーA遮断器は、意図的な短時間遅延選択性を考慮した設計ではないため、Icwを規定していません。保護スキームに時間遅延が必要な場合は、適切なIcw値を持つカテゴリーB遮断器を選択してください。.

ミス4:IcmとIcuを両方ともRMS値であるかのように比較すること

Icmはピーク電流であり、IcuはRMS遮断電流です。Icmの数値が大きいからといって、Icuのより大きなバージョンであるとは限りません。.

ミス5:定格に付随する電圧を無視すること

短絡定格は電圧に依存します。遮断器は、定格動作電圧が異なればIcu/Ics値も異なる場合があります。定格、電圧、極構成、および規格を常にセットで確認してください。.

ミス6:IECとULの用語を精査せずに混同すること

IEC Icu/Ics/Icw/Icm 用語およびULの遮断定格は、必ずしも1対1で対応するものではありません。輸出プロジェクトでは、仕向け地市場に適した正しい認証およびデータシートが必要です。.


よくあるご質問

IcuとIcsの違いは何ですか?

Icuは定格極限短絡遮断容量です。これは、極限試験条件下で遮断器が遮断可能な最大短絡電流を示します。Icsは定格サービス短絡遮断容量です。これは、遮断後にサービス性能が維持される電流レベルを示します。Icuは「極限的な遮断能力」を指し、Icsは「故障後の運用継続性」を指します。.

Icsは常にIcuより低いのでしょうか?

いいえ。IcsはIcuより低い場合もありますが、Icuと等しい場合もあります。一般的にIcuに対するパーセンテージ(25%、50%、75%、100%など)で表されます。.

MCCBにおけるIcwとは何を意味しますか?

Icwは定格短時間耐電流を意味します。これは、選択遮断の遅延時間中に、遮断器が指定された時間耐えられる短絡電流の大きさを示します。主にカテゴリーBの遮断器に関連する指標であり、常に規定された時間とセットで確認する必要があります。.

なぜ一部の遮断器にはIcwが表示されていないのですか?

多くのカテゴリーA遮断器は、意図的な短時間遅延による選択遮断を目的として設計されていないため、メーカーがIcw値を提供しない場合があります。これはデータシートが不完全であることを意味するのではなく、その遮断器が当該用途を想定していないことを意味している可能性があります。.

遮断器におけるIcmとは何ですか?

Icmは定格短絡投入容量です。これは、規定の条件下で遮断器が投入可能な短絡電流のピーク値です。これは、切替システム、バスタイ、受電盤、および遠隔投入操作において重要です。.

Icmは常にIcuの2.2倍ですか?

いいえ。その関係はIcuの範囲と標準化された試験力率に依存します。IEC 60947-2の公開概要では、Icuの範囲に応じて1.7、2.0、2.1、2.2といった係数が一般的に示されています。.

MCB(配線用遮断器)はIcu、Ics、Icw、Icmを使用しますか?

一部の産業用または二重規格のMCBは、IEC 60947-2に基づきIcuおよびIcsを記載している場合があります。IEC 60898-1に基づく家庭用およびそれに類するMCBでは、Icnがより一般的に使用されます。一般的な最終回路用MCBでは、実用的な選定定格としてIcwが使用されることは通常ありません。.

MCCBの選定において最も重要な定格はどれですか?

Icuは想定短絡電流をカバーする必要があるため、最初の安全確認項目となります。Icsは故障後の運用継続性を判断するための重要な指標です。IcwはMCCBを短時間遅延による選択遮断に使用する場合に重要となります。Icmは遮断器が故障状態で投入される可能性がある場合に重要です。.

Icuで遮断した後の遮断器は再利用可能ですか?

Icuレベルの故障後に自動的に再利用できるとは想定しないでください。メーカーの指示および現場の手順に従い、点検、試験、整備、または交換が必要になる場合があります。Icsは、短絡遮断後の運用性能をより適切に示す指標となります。.

故障電流がIcuを超えた場合はどうなりますか?

想定短絡電流が遮断器の定格極限遮断容量を超える場合、遮断器は安全に遮断できない可能性があります。その結果、接点の溶着、ケースの破損、持続的なアーク放電、または上位側の保護装置の動作などが起こり得ます。適切な対応策としては、より定格の高い遮断器への変更、試験済みのバックアップ保護スキームの採用、または保護構成の再設計が必要です。.


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