この記事では、漏電遮断器（RCD：Residual Current Device）と小型遮断器（MCB：Miniature Circuit Breaker）の違いについて説明します。その動作原理や種類を説明し、これらの重要な電気安全装置に関するよくある質問にもお答えします。
I.漏電遮断器とは？
残留電流装置（RCD）は、感電を防止し、電気火災のリスクを低減するために設計された電気安全装置です。回路を流れる電流の不均衡を検出することで動作します。具体的には、活線導体に流れる電流と中性導体を通って戻る電流が等しくない場合に動作します。アンバランスが検出され、アースへの漏電が発生した場合、漏電遮断器は通常30ミリ秒以内に回路を素早く切断し、重大な人身事故や損傷を防ぎます。
A.漏電遮断器の仕組み
漏電遮断器は電流平衡の原理で機能する。差動変流器を使用して回路内の電流を継続的に監視します。正常な状態では、活線から入る電流と中性線から戻る電流は等しくなるはずです。人が活線に触れたり、電化製品が破損して電流が漏れたりするなど、障害が発生した場合、漏電遮断器はこの不均衡を検知してトリップし、電気供給を遮断します。この迅速な対応は、欠陥のある配線や電化製品による感電死や火災のリスクを最小限に抑えるために非常に重要です。
B.漏電遮断器の種類
漏電遮断器にはさまざまな形があり、それぞれ異なる用途に適している：
- コンセント漏電遮断器： これは特定のソケット・コンセントに組み込まれ、そこに差し込まれた機器にのみ保護を提供する。屋外など、持ち運び可能な機器を使用する場所で特に有効です。
- 固定漏電遮断器： コンシューマーユニット（ヒューズボックス）に設置する固定漏電遮断器は、回路全体または回路グループを保護します。接続されたすべての機器と配線を包括的に保護するため、住宅用および商業用の設備に最適です。
- ポータブル漏電遮断器 標準的なソケットに差し込み、電化製品を接続できるようにする装置。一時的な設置や屋外での使用に便利で、固定漏電遮断器やソケットコンセント漏電遮断器が使用できない場合に保護を提供します。
II.MCB（小型サーキット・ブレーカー）とは？
A.定義と基本機能
ミニチュアサーキットブレーカー（MCB）は、過負荷や短絡などの異常時に電気回路を自動的に切断するように設計された電気機械装置です。溶断後に交換が必要な従来のヒューズとは異なり、MCBはリセットして再利用できるため、低電圧電気システムにおける回路保護として、より効率的で信頼性の高い選択肢となります。
これがMCBの外観である。
B.MCBの構成要素
MCBは通常、以下の部品で構成されている：
- 着信ターミナル
- 発信ターミナル
- DINレールホルダー
- アークシュートホルダー
- アークシュート
- 固定コンタクト
- ダイナミック・コンタクト
- バイメタル・ストリップ・キャリア
- バイメタル・ストリップ
- ラッチ
- プランジャー
- ソレノイド
- スイッチ
C.MCBの仕組み
MCBは、回路を流れる電流を監視することによって動作する。トリップには主に2つのメカニズムが使用される：
- サーマル・トリッピング： これは、過電流によって加熱されると曲がるバイメタル・ストリップを含む。十分に曲がると、回路を開くラッチ機構が作動する。
- 磁気トリッピング： 回路がショートした場合、突然の電流サージによって強力な磁界が発生し、プランジャーが引っ張られ、瞬時に回路が遮断される。
これらのメカニズムにより、MCBはさまざまなタイプの電気障害に迅速に対応し、過熱や潜在的な火災の危険を防止して安全性を確保します。
D.MCBの種類
MCBは極数によって分類される：
- シングル・ポール： 単相回路に使用し、1本の活線を保護する。
- ダブルポール： 単相回路の相線と中性線の両方に保護を提供します。
- トリプルポール： 三相回路用に設計され、3本の活線を保護します（通常RYBと呼ばれます）。
- 4ポール： トリプルポールに似ていますが、ニュートラル保護用のポールが追加されており、ニュートラルのある三相システムに適しています。
III.漏電遮断器とMCBの主な違い
| 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） |
|---|---|---|
| 機能 | 感電に対する保護 | 過電流に対する保護 |
| 動作原理 | 活線と中性線間の電流アンバランスを検出 | 回路を流れる電流を感知 |
| テストボタン | 目に見えるテストボタン | テストボタンなし |
| 所在地 | メイン・サーキット・ブレーカーの下流 | RCD上流 |
| アプリケーション | 家庭、商業施設での身辺警護 | 幅広い範囲：家庭用、商業用、工業用 |
| 格付け | 通常16A～125A | 0.5A～125A |
| 種類 | AC、A、B、F、S（電流タイプによる） | A、B、C、D、K、Z（旅行の特徴に基づく） |
| 保護メカニズム | アースへの電流漏れを検出 | 過電流と短絡から保護 |
| 感度 | 通常、家庭用30mA | 回路定格により異なる（6A～数百アンペア） |
| 応答時間 | 速い（ミリ秒） | 遅い（数秒から数分） |
| 主要用途 | 身体保護（感電） | 回路と機器の保護 |
IV.漏電遮断器とMCBの使い分け
A.漏電遮断器保護を必要とするシナリオ
漏電遮断器（RCD）は、感電の危険性が高い場合や、機器が水に接触する可能性がある場合に不可欠です。典型的な例としては、以下のようなものがあります：
- 湿った地域： 浴室、台所、屋外コンセントなど、水にさらされる可能性のある場所。
- 建設現場： 電気機器が予測不可能な状況で使用される仮設設備。
- 農業環境： 漏れ電流の経路を作る可能性のある金属製の構造物や機器がある場所。
- TTアーシング・システム 供給業者と設備がそれぞれアースに接続している場合、漏電に対する安全性を確保するために漏電遮断器が必要となることが多い。
B.MCBで十分な状況
MCB（ミニチュアサーキットブレーカ）は、感電の危険性が少ない環境での一般的な回路保護に適しています。一般的な状況は以下のとおりです：
- 住宅用回路： 通常、電化製品が湿気にさらされることのない家庭で、照明や電源回路を保護する。
- 商業施設： オフィスや店舗など、湿気のない場所での回路保護。
- 一般的な過電流保護： 感電よりも過負荷や短絡の防止を第一に考える状況。
C.漏電遮断器と MCB の組み合わせによる総合的な保護
最適な安全性を得るためには、漏電遮断器と MCB を組み合わせることをお勧めします。この構成により、以下のことが可能になります：
- デュアル・プロテクション： MCBは過電流と短絡から保護し、漏電遮断器は漏電電流から保護する。
- 危険地域における安全性の向上： 作業場や屋外など、電気負荷が高く、湿気にさらされる環境では、両方の装置を使用することで、すべての潜在的な危険に対処することができます。
- 規則の遵守： 多くの電気工事規定では、特に商業施設や工業施設では、特定の設備に両方のタイプの保護を設けることを義務付けている。
V.利点と限界
| 装置 | メリット | 制限事項 |
|---|---|---|
| 漏電遮断器 | 感電防止：電流の不均衡が検出された場合、素早く切断（25～40ms | 迷惑なトリップ：過渡的な状態や機器の故障により、不必要にトリップする可能性がある。 |
| 多用途：様々な環境（住宅、商業、屋外）に適しています。 | 限定的な故障検出：MCBまたはRCBOと組み合わせない限り、過負荷や短絡に対しては保護されません。 | |
| ポータブルオプション：一時的なセットアップや固定漏電遮断器の設置がない場所にも柔軟に対応します。 | 特定の故障には無効：下流の故障や、人がライブとニュートラルの両方の導体に接触した場合は検出できない | |
| MCB（ミニチュアサーキットブレーカー） | 過電流保護：過負荷や短絡から回路を保護 | 感電に対する保護なし：漏電に対する保護なし |
| リセット可能：トリップ後にリセット可能で、ヒューズよりも使いやすく、費用対効果に優れています。 | 応答時間が遅い: 一般的に漏電遮断器より遅い。 | |
| 多様な定格：用途に合わせた様々な定格をご用意 | 感度制限：高い電流しきい値でトリップするように設計されているため、小さな漏れ電流を検出できない場合があります。 |
VI.よくある質問
A.「MCBを漏電遮断器に置き換えることはできますか？
MCB（Miniature Circuit Breaker）と漏電遮断器（RCD：Residual Current Device）は機能が異なるため、直接置き換えることはできません。MCBは過電流と短絡から保護し、漏電遮断器は漏電電流と感電から保護します。両方の保護が必要な場合は、両方の装置の機能を1台にまとめたRCBO（過電流保護付き残留電流ブレーカー）の使用をご検討ください。
B.「漏電遮断器のテスト頻度は？
漏電遮断器は、少なくとも 3 ヶ月に一度はテストすることを推奨します。ほとんどの漏電遮断器には、故障状態をシミュレートするテストボタンがついており、正しくトリップす るかどうかを確認することができます。定期的なテストを行うことで、漏電遮断器が正しく機能し、必要なときに保護されることを保証します。
C.「漏電遮断器とMCBの両方が必要ですか？
はい、漏電遮断器とMCBの両方を使用することで、電気系統を総合的に保護することができます。MCBは過負荷や短絡から保護し、漏電遮断器は漏電による感電から保護します。この組み合わせは、特に両方のリスクが存在する環境において、全体的な安全性を高めます。
VII.追加リソース
A.関連する電気安全規格
- BS 7671： IET配線規則は、第18版とも呼ばれ、英国の電気設備に不可欠な安全基準を概説しています。この規則には、漏電遮断器、MCB、その他の保護装置に関する要件が含まれています。
- NEC（米国電気工事規定）： 米国では、漏電遮断器（GFCI）やサーキットブレーカーに関する規制を含め、安全な電気設計、設置、検査に関するガイドラインをNECが定めている。
B.プロの電気技師ディレクトリ
- SBDプロ： 全米のローカル電気工事業者を探すための包括的なディレクトリで、一流の電気工事業者のリストを提供します。
- 評価された地元の電気技師のディレクトリ： 英国を拠点とするこのディレクトリは、ユーザーが独立した登録電気技術者を見つけるのに役立ち、安全基準の遵守を保証します。
- 電気安全第一： 政府公認のスキームに準拠した英国の登録電気技術者を探すためのリソース。
- NECA（全米電気工事業協会）： 全米の電気工事業者のディレクトリを提供し、ユーザーが資格のある専門家を見つけるのに役立ちます。
C.MCBと漏電遮断器の主要メーカー
ABB
- 電化製品に特化し、幅広いサーキットブレーカーを提供。
- ウェブサイト abb.com
シュナイダーエレクトリック
- 各種回路保護装置を含むエネルギー管理および自動化ソリューションで知られる。
- ウェブサイト se.com
ジーメンス
- 革新的な技術を持つMCB、漏電遮断器などの電気機器のトップメーカー。
- ウェブサイト シーメンス・ドット・コム
イートン
- 電力管理ソリューションとあらゆる電気保護デバイスを提供。
- ウェブサイト イートン・ドット・コム
ルグラン
- 家庭用・業務用のサーキットブレーカーなど電気機器の販売。
- ウェブサイト ルグラン・ドット・コム
ヘイガー・グループ
- MCBや漏電遮断器などの配電ソリューションに特化。
- ウェブサイト ヘイガー・ドット・コム
ロックウェル・オートメーション
- 企業概要、事業紹介。
- ウェブサイト ロックウェルオートメーション・ドットコム
ヴァイオックス
- サーキットブレーカーを含む低圧電気機器に特化した中国サプライヤー。
- ウェブサイト ヴィオックス・ドット・コム
結論結論
漏電遮断器と MCB の違いを理解することは、総合的な電気安全を確保する上で極めて重要です。MCBが過電流と短絡から保護するのに対し、漏電遮断器は感電と漏電から保護します。最適な保護には、多くの場合、両方の機器を併用する必要があります。電気システムの進化に伴い、安全装置や規制に関する情報収集は不可欠です。定期的なメンテナンスと専門家による相談は、住宅、商業、工業のいずれにおいても、安全な電気環境を維持するための鍵となります。適切な保護装置を選択することで、電気的危険のリスクを大幅に低減し、人と機器の両方の安全を確保することができます。
