ある建設作業員が、欠陥のある電動ドリルに触れます。電流が彼の体を通って地面に流れ始めます—28ミリアンペア、そして35ミリアンペア。彼の心臓を止めるのに十分な量です。.
しかし、心室細動が始まる前に、回路が遮断されます。仮設パネルのRCDが30mAの不均衡を検出し、28ミリ秒で電源を切断しました。作業員はドリルを落とし、動揺していますが、生きています。そのRCDの隣にあるMCBは？それは地絡電流を記録しましたが、何もしていません—なぜなら、それがその仕事ではないからです。その作業員の体を流れる電流は、MCBを作動させるものに比べればごくわずかでしたが、それでも人を殺すには十分すぎる量でした。.
これが、RCDとMCBの保護の根本的な違いです。. RCDは、人を感電させる可能性のある微小な漏洩電流を検出します。MCBは、電線を溶かして火災を引き起こす可能性のある大規模な過電流を検出します。. 同じパネル、異なる脅威、完全に異なる保護メカニズム。.
これら2つのデバイスを混同する—あるいは、さらに悪いことに、一方を他方の代わりになると考える—ことは、電気保護に致命的なギャップを生み出す可能性があります。このガイドでは、RCDとMCBがどのように機能するか、いつそれぞれを使用するか、そしてなぜ最適な安全性を確保するには両方が連携して動作する必要があるかを正確に説明します。.
RCD対MCB：簡単な比較
技術的な詳細に入る前に、これら2つの不可欠な保護デバイスを区別するものを以下に示します。
| ファクター | 漏電遮断器 | MCB（ミニチュアサーキットブレーカー） |
|---|---|---|
| 一次保護 | 感電（人を保護） | 過電流と短絡（回路を保護） |
| 検出 | 活線と中性線の間の電流の不均衡（地絡） | 回路を流れる総電流 |
| 感度 | 10mA〜300mA（通常、人身保護の場合は30mA） | 0.5A〜125A（回路定格に依存） |
| 応答時間 | 定格残留電流で25〜40ミリ秒 | 熱動：数秒から数分; 電磁：5〜10ミリ秒 |
| テストボタン | はい（四半期ごとにテストする必要があります） | テストボタンなし |
| 規格 | IEC 61008-1:2024 (RCCB), IEC 61009-1:2024 (RCBO) | IEC 60898-1:2015+A1:2019 |
| 種類 | AC、A、F、B（波形に基づく）、S（時延形） | B、C、D（電磁トリップ閾値に基づく） |
| 保護しません | 過負荷または短絡 | 地絡による感電 |
| 典型的なアプリケーション | 湿潤地域、コンセント、建設現場、TT接地 | 一般的な回路保護、照明、配電 |
結論：MCBのないRCDは、回路を過負荷や火災に対して脆弱にします。RCDのないMCBは、人を感電に対して脆弱にします。ほとんどの場合、両方が必要です。.
RCD（残留電流デバイス）とは何ですか？
A 残留電流デバイス（RCD）—とも呼ばれます 残留電流回路遮断器（RCCB） または、北米では地絡遮断器（GFCI）—は、地面への異常な電流の流れを検出することにより、感電を防ぐように設計された電気安全デバイスです。スタンドアロンRCCBの場合はIEC 61008-1:2024、RCBO（RCD + MCBの組み合わせ）の場合はIEC 61009-1:2024によって規定されており、RCDは、人が露出した導電性部品に接触したり、湿った状態で機器を操作したりする可能性のある回路で、多くの法域で義務付けられています。.
デバイスが監視する「残留電流」は、活線導体を流れる電流と中性線導体を流れる電流の差です。通常の条件下では、これらの2つの電流は等しくなります—出発するすべての電子は中性線経路を通って戻る必要があります。しかし、何かがうまくいかない場合—人が活線に触れたり、工具のケーシングが帯電したり、アプライアンス内部の絶縁が故障したりする—と、一部の電流は地面への別の経路を見つけます。その不均衡が残留電流であり、RCDが検出するものです。.
RCDが命を救う理由：人体の筋肉制御は、体を通る電流が約10〜15mAで失われます。心室細動（心停止）は、1秒間持続する約50〜100mAで始まります。人身保護用の一般的なRCDは、30mAの定格で、トリップ時間は25〜40ミリ秒です。心臓を止めるのに十分な電流が十分に長く流れる前に、回路を切断します。.
RCDは、過電流または短絡から保護しません。RCDのみで保護された回路に過負荷をかけると—たとえば、3,000Wのヒーターを13Aのソケット回路に接続すると—ケーブルが過熱している間、RCDはアイドル状態になります。それがMCBの仕事です。RCDには1つの使命があります：地面に漏れる電流を検出し、誰かを殺す前にトリップすることです。.
Proチップ#1: RCDがトリップしてリセットされない場合は、無理にリセットし続けないでください。何かが電流を漏洩させています—損傷したアプライアンス、ジャンクションボックス内の湿気、または劣化したケーブル絶縁。最初に障害を見つけて修正してください。根本原因に対処せずにRCDをバイパスまたは交換することは、誰かの命を賭けることです。.
RCDの仕組み：命を救う検出システム
すべてのRCDの内部には、非常にエレガントなデバイスがあります： トロイダル変流器 （差動トランスとも呼ばれます）。このトランスは、活線導体の電流と中性線導体の電流を継続的に比較します。仕組みは次のとおりです。
通常の状態（トリップなし）
活線導体と中性線導体の両方が、トロイダルフェライトコアの中心を通過します。通常の動作では、5Aが活線を流出し、正確に5Aが中性線を戻ります。これら2つの電流は、大きさが等しいが方向が反対の磁場をトロイダルコアに生成します—それらは互いに打ち消し合います。コアに正味の磁束が存在しないため、コアの周りに巻かれた検出コイルに電圧は誘導されません。RCDは閉じたままです。.
障害状態（トリップ）
ここで障害が発生します：人が露出した活線部分に触れたり、ケーブル絶縁が破損したりして、35mAの電流が地面に漏れます。現在、5.035Aが活線を流出し、5.000Aのみが中性線を戻ります。不足している35mAが不均衡を生み出します—磁場はもはや打ち消し合いません。この不均衡は検出コイルに電圧を誘導し、トリップメカニズム（通常はリレーまたはソレノイド）を作動させ、機械的に接点を開き、回路を切断します。.
これらすべてが 25〜40ミリ秒 定格残留電流で（IEC 61008-1は、定格IΔnで300ms以内にトリップすることを要求し、より高い残留電流でははるかに高速です）。30mAのRCDの場合、残留電流が30mAに達するとデバイスはトリップする必要がありますが、通常は15mA（定格の50％）から30mA（定格の100％）の間でトリップします。150mA（定格の5倍）では、トリップ時間は40ミリ秒未満に低下します。.
テストボタン
すべてのRCDには、四半期ごとに押す必要があるテストボタンが含まれています。テストボタンを押すと、少量の電流をトロイダルトランスの周りにルーティングして、地絡をシミュレートすることにより、人工的な不均衡が作成されます。テストボタンを押してもRCDがトリップしない場合は、デバイスが故障しているため、すぐに交換する必要があります。テストはオプションではありません—誰かの命がかかっているときにRCDが機能することを確認する唯一の方法です。.
RCDが検出できないもの
RCDには盲点があります。検出できないもの：
- 相間短絡：誰かが活線と中性線（または三相システムでは2つの相）に同時に触れると、電流は1つの導体から入り、別の導体から出て行きます—不均衡なし、トリップなし。.
- 過電流または短絡：活線と中性線の間の完全な短絡は、大量の電流を生成しますが、それがバランスが取れている場合（同じ電流が出入りする場合）、RCDは何も見ません。.
- RCDの下流の障害：障害がRCDの負荷側で発生し、地面に関与しない場合、RCDは役に立ちません。.
これがMCBが必要な理由です。RCDはスペシャリストです—1つのことを見事に実行しますが、完全な保護ソリューションではありません。.
Proチップ#2: システムに複数のRCDがあり、1つがトリップし続ける場合は、障害はその特定のRCDで保護されている回路にあります。問題が消えることを期待してRCDを交換しないでください—問題のある負荷またはケーブルが見つかるまで、回路を1つずつ分離して障害を追跡します。.
RCDの種類：負荷に合わせたデバイス
すべてのRCDが同じように作成されているわけではありません。最新の電気負荷—特にパワーエレクトロニクスを搭載した負荷—は、古いRCD設計では確実に検出できない残留電流を生成する可能性があります。IEC 60755および更新されたIEC 61008-1:2024 / IEC 61009-1:2024規格は、検出できる波形に基づいて、いくつかのRCDタイプを定義しています。
タイプAC：正弦波ACのみ
タイプAC RCD 正弦波交流残留電流のみを検出 - 従来の50/60 Hz波形。これらはオリジナルのRCD設計であり、抵抗負荷、単純な家電製品、および従来のACモーターに最適です。.
制限事項：タイプAC RCDは、残留電流にDC成分または高周波歪みが含まれている場合、トリップに失敗するか、または不安定になる可能性があります。多くの最新の家電製品（可変周波数ドライブ、EV充電器、IHクッキングヒーター、太陽光インバーター、LEDドライバー）は、タイプACデバイスが確実に検出できない整流または脈動DC残留電流を生成します。.
まだ許容される場所：白熱灯または基本的な蛍光灯を備えた照明回路、単純な抵抗加熱、従来のAC家電製品のみに供給する回路。しかし、ここでもタイプAがより安全なデフォルトになりつつあります。.
タイプA：AC +脈動DC
タイプA RCD 正弦波AC残留電流と脈動DC残留電流（半波または全波整流）の両方を検出します。これにより、単相可変速家電製品、電子制御付き洗濯機、および最新の家電製品を含む、ほとんどの最新の住宅および商業負荷に適しています。.
重要な理由：VFDモーターを備えた衣類乾燥機、インバーターコンプレッサーを備えた最新の冷蔵庫、またはIHクッキングヒーターはすべて、故障条件下で脈動DC残留電流を生成する可能性があります。タイプAC RCDは、確実にトリップしない場合があります。タイプA RCDは、2020年以降、多くのヨーロッパの法域で最低基準となっています。.
Proチップ#3: 可変速ドライブ、インバーター家電製品、または最新のHVAC機器を備えた回路の保護を指定する場合は、最低限タイプAをデフォルトにしてください。タイプACは、基本的な抵抗負荷を超えるものにはますます時代遅れになっています。.
タイプF：高周波保護
タイプF RCD （タイプA+または周波数応答が強化されたタイプAとも呼ばれます）は、タイプAが検出するすべてのものに加えて、高周波残留電流と複合波形を検出します。これらは周波数コンバーターを備えた負荷用に設計されており、電力電子フロントエンドを備えた機器に供給する回路の一部のヨーロッパ規格で指定されています。.
タイプB：フルDCおよびACスペクトル
タイプB RCD 正弦波AC、脈動DC、および スムーズDC残留電流 最大1 kHzを検出します。スムーズDCは大きな差別化要因です。これは、三相整流器、DC急速充電器、太陽光インバーター、および一部の産業用ドライブによって生成されます。.
EVにタイプBが不可欠な理由：電気自動車充電器（特にDC急速充電器およびモード3制御を備えたAC充電器）は、保護接地を介して地面に流れるスムーズDC故障電流を生成する可能性があります。タイプA RCDは、これらの故障を確実に検出できません。IEC 62955は、EV充電機器専用の残留DC電流検出デバイス（RDC-DD）を定義しており、多くの法域では、EV充電ポイントにタイプBまたはRCD-DD保護が必要です。.
タイプBを使用する必要がある場合:
- EV充電機器（EVSEにRCD-DDが設置されていない場合）
- グリッド接続インバーターを備えた太陽光発電設備
- 産業用可変周波数ドライブ（三相整流器）
- 重大なDCリークの可能性がある医療機器
タイプS（選択性/時延）
タイプS RCDには、意図的な時間遅延（通常、標準のRCDよりも40〜100 ms長い）があり、 選択性 複数のカスケード接続されたRCDを備えたシステムで。タイプS RCDを上流（たとえば、メインインカマー）に、標準RCDを下流の個々の回路に設置します。分岐回路で故障が発生した場合、下流のRCDが最初にトリップし、他の回路は通電されたままになります。.
RCDタイプ選択フローチャートの概要
- 抵抗負荷のみ（まれ） → タイプACは許容されますが、タイプAの方が安全です
- 最新の住宅/商業（家電製品、電子機器） → タイプAが最低限
- EV充電、太陽光発電、三相VFD → タイプBまたはRCD-DD
- カスケード保護（メインインカマー） → タイプS
MCB（小型回路ブレーカー）とは何ですか？
A ミニチュア回路遮断器（MCB） 過電流（長時間の過負荷または突然の短絡のいずれか）によって引き起こされる損傷から電気回路を保護するように設計された自動操作の電気スイッチです。家庭用および同様の設備に関するIEC 60898-1：2015+Amendment 1：2019に準拠しており、MCBはリセット可能で、より高速で信頼性が高いため、世界中の最新の配電盤でヒューズに取って代わりました。.
MCBを単純なオン/オフスイッチと区別するものは、その 二重保護メカニズム：持続的な過負荷に対する熱保護（定格電流の120〜200％を数分間）と、短絡および重大な故障に対する磁気保護（定格電流の数百から数千パーセントをミリ秒単位でトリップ）。.
MCBが保護するもの:
- オーバーロード：16A定格の回路が継続的に20Aを流している場合。ケーブル絶縁は定格を超えてゆっくりと加熱され、最終的に故障し、火災が発生する可能性があります。MCBの熱素子は、この長時間の過電流を検出し、絶縁損傷が発生する前にトリップします。.
- 短絡回路：故障により、活線と中性線（または活線とアース）の間にボルトで固定された接続が作成され、ソースインピーダンスによってのみ制限される故障電流（潜在的に数千アンペア）が流れます。MCBの磁気素子は5〜10ミリ秒でトリップし、アークを消滅させ、ケーブルの蒸発を防ぎます。.
MCBが保護しないもの：アースリークによる感電。人の体を流れる30 mAの電流は、致死量を超えるのに十分ですが、最も感度の高いMCBでもトリップに必要な閾値にはほど遠いです。.
Proチップ#4: ケーブルの許容電流（CCC）に対してMCBの定格を確認してください。MCBは、ケーブルが過熱する前にMCBがトリップするように、ケーブルのCCC以下で定格する必要があります。.
MCBの仕組み：二重保護システム
すべてのMCBの内部には、2つの独立した保護メカニズムがあり、それぞれが異なる脅威に対して最適化されています。 熱保護 （バイメタルストリップ）持続的な過負荷の場合、および 磁気スナイパー （ソレノイドコイル）瞬時の短絡故障の場合。.
熱保護：バイメタルストリップ保護
通常、真鍮と鋼の2つの異なる金属が単一のストリップに結合されていると想像してください。電流がこのバイメタル素子を流れると、抵抗加熱が発生します。しかし、ここに巧妙な部分があります。2つの金属は異なる速度で膨張します。真鍮は鋼よりも速く膨張します。ストリップが加熱されると、差動膨張により、予測可能な方向に曲がります。.
回路が定格電流（たとえば、C16 MCBで16A）を流している場合、バイメタルストリップは平衡状態まで加熱されますが、トリップするほど曲がりません。回路を定格電流の130％（20.8A）に押し上げると、ストリップが目に見えて曲がり始めます。145％（23.2A）で、ストリップは機械的なラッチを解放し、接点を開き、回路を遮断するのに十分なほど曲がります。.
磁気スナイパー：瞬時電磁トリップ
短絡および重大な故障の場合、数秒待つことさえ遅すぎます。故障電流は、100ミリ秒以内に銅を蒸発させ、近くの材料を発火させる可能性があります。磁気トリップ、MCBの瞬時保護を入力します。.
MCBの電流経路のセクションの周りには、ソレノイドコイルが巻き付けられています。通常の電流が流れている場合、このコイルによって生成される磁場は、何かを作動させるのに十分な強さではありません。しかし、故障電流がヒットした場合 - たとえば、同じC16 MCBで160A（定格電流の10倍） - 磁場は強くなり、強磁性プランジャーまたはアーマチュアを引き抜き、機械的にラッチをトリップし、接点を開きます。.
これは5～10ミリ秒で起こります。加熱は不要です。時間遅延もありません。電流に比例する純粋な電磁力だけです。.
MCBトリップカーブ：B、C、Dの理解
すべての電気負荷には定常状態の動作電流と 突入電流があります。これは、負荷が最初に通電されるときの短いサージです。モーター回路を誤ったMCBで保護すると、モーターの突入電流により、モーターを始動するたびに磁気トリップが作動します。このため、IEC 60898-1では3つのトリップカーブが定義されています。
Bタイプ：低突入電流（3～5×In）
一般的な用途：純粋な抵抗負荷（電気ヒーター、白熱灯）、インピーダンスによって地絡電流が自然に制限される長いケーブル配線。.
Bタイプを避けるべき場合：モーター、変圧器、またはスイッチモード電源を使用する回路。.
Cタイプ：汎用（5～10×In）
一般的な用途：一般的な照明（LEDを含む）、暖房および冷房機器、住宅および商業用電源回路、事務機器。.
デフォルトの選択：どのタイプを指定すべきか不明で、アプリケーションが明示的に高突入電流でない場合は、デフォルトでCタイプを選択してください。アプリケーションの90%に対応します。.
Dタイプ：高突入電流（10～20×In）
一般的な用途：直接始動モーター、変圧器、溶接機器。.
Dタイプが必須の場合：高い始動トルク要件または頻繁な始動-停止デューティサイクルを持つモーター。.
Proチップ#5: MCBカーブの誤った選択は、誤トリップの苦情の#1の原因です。負荷に合わせてカーブを選択してください。.
RCDとMCB：主な違い
| 特徴 | RCD | MCB |
|---|---|---|
| 保護する | 人（感電） | 回路と機器（火災/損傷） |
| 方法 | 電流の不均衡（漏洩）を検出 | 電流の大きさ（熱/磁気）を検出 |
| 感度 | 高（mA） | 低（アンペア） |
| 盲点 | 過負荷/短絡 | 漏電 |
RCDとMCBの使い分け：アプリケーションガイド
問題は「RCDかMCBか？」ではなく、「MCBに加えてRCDがどこに必要なのか？」です。 に加えて MCB？」です。”
RCD保護が必要なシナリオ（MCBに加えて）
- 湿気の多い場所：バスルーム、キッチン、洗濯エリア、屋外コンセント（NEC 210.8、BS 7671セクション701）。.
- ソケットコンセント：ポータブル機器に電力を供給する可能性のあるコンセント。.
- TT接地システム：地絡ループインピーダンスが高すぎてMCBだけでは不十分な場合。.
- 特定の機器：EV充電、太陽光発電、医療施設。.
MCBだけで十分なシナリオ
- 乾燥した場所にある固定機器（一般の人がアクセスできない）。.
- 乾燥した場所にある照明回路（地域の規定による）。.
- 給湯器などの固定負荷専用の回路（非湿潤エリア）。.
プロからのアドバイス#6： 迷った場合は、RCDを追加してください。電気ショックによる怪我の費用と比較して、追加費用はわずかです。.
完全な保護のためのRCDとMCBの組み合わせ
アプローチ1：個別のRCD + MCB
上流（電源に近い方）にRCDを設置し、下流のMCBのグループを保護します。.
- 利点：費用対効果が高い。.
- 欠点：RCDがトリップすると、下流のすべての回路が電力を失います。.
アプローチ2：RCBO（過電流保護付き残留電流遮断器）
アン アールシーボ RCDとMCBの機能を単一のデバイスに組み合わせます。.
- 利点：回路ごとの独立した保護。より良い故障診断。.
- 欠点：回路ごとのコストが高い。.
インストールのよくある間違いとその回避方法
- 間違い#1：湿った場所でMCBのみを使用する。. 修正：30mAのRCD保護を設置します。.
- 間違い#2：最新の負荷に対する間違ったRCDタイプ。. 修正：可変速ドライブ/EVにはAタイプまたはBタイプを使用します。.
- 間違い#3：RCD保護された回路全体でニュートラルを共有する。. 修正：各RCD回路に専用の中性線があることを確認してください。.
- 間違い #4：ケーブル定格に対してMCBが大きすぎる。. 修正：MCB定格 ≤ ケーブル許容電流を選定してください。.
- 間違い #5：RCDテストボタンを無視している。. 修正：四半期ごとにテストしてください。.
よくある質問
MCBをRCDに交換できますか？
いいえ。MCBは過電流から保護し、RCDは感電から保護します。両方が必要です。.
RCDはどのくらいの頻度でテストする必要がありますか？
すべてのRCDをテストしてください 少なくとも四半期ごとに （3ヶ月ごと）内蔵のテストボタンを使用してください。.
なぜRCDが頻繁にトリップするのですか？
一般的な原因としては、実際の地絡、多数の機器からの累積漏洩電流、過渡的なサージ、または中性線の配線ミスなどが考えられます。.
参照規格とソース
- IEC 61008-1:2024 (RCCB)
- IEC 61009-1:2024 (RCBO)
- IEC 60898-1:2015+A1:2019 (MCB)
- IEC 62955:2018 (EV用RDC-DD)
- NEC 2023 (NFPA 70)
- BS 7671:2018+A2:2022
適時性に関する声明：すべての技術仕様、規格、および安全データは2025年11月現在で正確です。.
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