サーキットブレーカーの遮断定格とは何ですか?定義、規格、選択ガイド

遮断定格は、サーキットブレーカーが致命的な故障を起こすことなく安全に遮断できる最大故障電流です。ブレーカーの位置で利用可能な短絡電流が遮断定格を超えると、ブレーカーがアーク放電したり、爆発したり、故障を解消できなかったりする可能性があり、安全上および機器に重大な危険をもたらします。 2023 NEC では、すべての過電流保護装置に、その線路端子で利用可能な最大故障電流以上の遮断定格を持つことが要求されています。このガイドでは、電気技術者、パネル製造業者、施設管理者に関連する実践的な例とともに、定義、試験基準、選択プロセス、遮断定格に関連する一般的な落とし穴について説明します。

中断評価 (IR) とは何ですか?

遮断定格は遮断容量とも呼ばれ、標準的なテスト条件下で指定された電圧で回路ブレーカーが安全にクリアできる最大の短絡電流 (RMS 対称アンペア単位) です。ブレーカーの銘板には、「10 kA @ 240 V」または「65 kA @ 480 V」などと刻印されています。この定格は、UL 489 (北米) または IEC 60947-2 (国際) テストによって検証されています。

この用語を混同しないでください アンペア定格 (ブレーカーがトリップすることなく連続電流を流す) または 短絡電流定格 (SCCR) 完全なアセンブリの状態。遮断定格はブレーカー自体に適用されます。 SCCR はパネル全体または機器全体に適用されます。 UL 508A によれば、ブレーカーの遮断定格によってアセンブリ SCCR の上限が設定されますが、他のコンポーネントによってこの上限が下回る可能性があります。

たとえば、商用分電盤の一般的なモールドケース回路ブレーカー (MCCB) は、480 V で 25 kA の遮断定格を持つ場合があります。パネルで利用可能な故障電流が 30 kA の場合、ブレーカーをより高い定格のユニット (たとえば、65 kA) にアップグレードするか、上流に電流制限ヒューズを追加する必要があります。

評価の中断が重要な理由 — 現実世界のシナリオ

製造ラインに電力を供給する 400 A の分電盤を考えてみましょう。エンジニアは、メイン ラグの短絡電流を 35 kA RMS 対称として計算します。パネルのメイン ブレーカーは 400 A MCCB で、ネームプレート遮断定格は 480 V で 25 kA です。ボルトによる故障中、ブレーカーはテストされた能力より 40% 高い電流を遮断しようとします。内部アークが消えず、破裂、火災、怪我を引き起こす可能性があります。この NEC 110.9 (遮断定格) の違反は、アークフラッシュの危険性の研究ではよく見られます。

適切な遮断定格の選択は、単に規格に準拠するだけではなく、電気的安全性の基礎となります。ブレーカーは、下流のフィーダ ブレーカーや分岐ブレーカーを含む、システム内のすべてのポイントに対して十分な遮断定格を備えている必要があります。ブレーカーを交換するときは、遮断定格がその場所で利用可能な故障電流を満たすかそれを超えていることを必ず確認してください。

遮断定格のテストと定義方法

試験は、モールドケースブレーカーについては UL 489、低電圧パワーブレーカーについては UL 1066 に準拠しています。テスト シーケンスには次のものが含まれます。

• 定格電圧および最大故障電流 (定格内) でブレーカーを開きます。
• アークが定格消失時間 (通常は 1 ～ 3 サイクル) 内に消えることを確認します。
• 火災や機械的損傷がなく、さらなる安全な操作が妨げられません。
• テスト後も、ブレーカーは定格連続電流を流し、校正以内にトリップする必要があります。

遮断定格は通常、特定の電圧に対して示されます。電圧が低い場合、同じブレーカーの遮断定格は高くなります (例: 240 V で 65 kA 対 600 V で 25 kA)。これは、アークエネルギーが電圧に比例するためです。常に実際のシステム電圧で遮断定格を使用してください。

知っておくべき主要な基準

よくある混乱: 遮断定格と短絡電流定格 (SCCR)

多くの指定子はこれらの用語を同じ意味で使用しますが、同じではありません。遮断定格は、個々の過電流保護装置 (ブレーカーまたはヒューズ) の特性です。短絡電流定格 (SCCR) は、UL 508A で定義されているように、アセンブリ全体 (パネル、コントローラー、または機械) の特性です。アセンブリの SCCR は、コンポーネント (ブレーカー、コンタクタ、バス バー) の短絡電流定格に基づいて、故障することなく耐えられる最大故障電流です。高い遮断定格を持つブレーカーは、パネルに自動的に高い SCCR を与えるわけではありません。他のコンポーネントによって制限される可能性があります。

たとえば、パネルには 65 kA 定格のメイン ブレーカーが搭載されているものの、コンタクタの定格は 10 kA の短絡電流しかない場合があります。コンタクタが電流制限装置によって保護されていない限り、パネル SCCR は 10 kA です。この区別を理解することは、適切な機器のラベル付けとアークフラッシュ分析にとって重要です。

アプリケーションに適した遮断定格の選択

1. 短絡調査を実行する 各バスで利用可能な故障電流を決定します。ソフトウェアまたは IEEE 141 計算を使用します。一般的な商用変圧器の二次故障電流の範囲は 10 kA ～ 100 kA です。
2. 遮断定格以上のブレーカーを選択してください。 計算された値。将来のシステムの成長に備えてマージンを追加します (変圧器の大型化や並列発電など)。
3. シリーズ定格の組み合わせを検討する NEC 240.86 によって許可されています。上流のブレーカーが通過エネルギーを制限する場合は、より低い IR を備えた下流のブレーカーを使用できます。ただし、これにはリストされたシリーズの組み合わせと慎重なエンジニアリングが必要です。
4. 電圧の互換性を確認する 。 600 V ブレーカーは、480 V よりも 600 V の方が IR が低い場合があります。
5. 調整を検査する : 遮断定格は安全性に関するものですが、選択的調整 (緊急システム用の NEC 700.27) により、上流のデバイスのみが障害をクリアすることが保証されます。

産業プラントの主配電盤などの障害の多い場所では、遮断定格が 65 kA ～ 200 kA の低圧電力回路ブレーカー (ACB) が一般的です。多くのメーカーが電子トリップユニットを備えた引出型 ACB を提供しています。の KYM-125/800 MCCB用モールドケース可動接点Ass'y この可動接点アセンブリは、高故障用途の MCCB 向けに設計された精密設計の内部コンポーネントです。その品質は遮断性能に直接影響するため、信頼性の高い交換品を求める OEM や修理工場にとって不可欠なものとなっています。 製品を見る→ は、要求の厳しいアプリケーション向けに設計された MCCB で使用される精密設計の内部コンポーネントの一例です。

コンポーネントの品質が遮断性能に影響を与える理由

遮断定格は、ブレーカー全体の設計だけを考慮したものではありません。また、内部コンポーネント (アーク シュート、接触材料、接触圧力、トリップ機構) の品質にも影響されます。製造が不十分な接点システムは溶着したり、すぐに開かなくなったりする可能性があり、有効な遮断容量が低下します。 OEM や修理工場にとって、テスト済みの純正コンポーネントを調達することは不可欠です。 Jiangsu Kaiyuanfeng は、アーク シュート アセンブリ、可動および固定接点、シャント リリースなどの MCCB 内部部品を専門としています。これらのコンポーネントは、主要なブレーカー プラットフォームの元の定格に一致するようにテストされています。粗悪な代替品を使用すると、UL リストが無効になり、遮断性能が低下する可能性があります。

たとえば、 KYM-125/800 MCCB アーク シュート アセンブリ (脱イオン プレート付き) アーク シュート アセンブリは脱イオンプレートを使用してアークを冷却して分割し、ブレーカーの遮断能力を直接強化します。これは、UL リストを維持し、要求の厳しい電気環境における安全性を確保するための重要なコンポーネントです。 製品を見る→ アークを冷却して分割するように設計された脱イオンプレートを使用し、ブレーカーの遮断能力を直接サポートします。同様に、調整の中断が重要な緊急回路でのリモートトリップを可能にします。

よくある質問

概要: 重要なポイント

• 遮断定格は、ブレーカーが定格電圧で安全に遮断できる最大短絡電流です。
• すべての回路位置で利用可能な故障電流以上である必要があります。
• アンペア定格またはアセンブリ SCCR を混同しないでください。
• 定格遮断性能を維持するには、適切なコンポーネントの品質 (アーク シュート、接点、トリップ ユニット) が重要です。
• 新規設置またはアップグレード用のブレーカーを選択する前に、必ず短絡に関する調査を行ってください。

さらに詳しいガイダンスについては、当社のガイドをご覧ください。 MCCB アクセサリの完全ガイド 各内部部品が全体的な安全性とパフォーマンスにどのように貢献するかを学びます。