現代の電気安全におけるRCCBとRCBOデバイスの不可欠な役割

更新された: - 読書時間:~16~22分

現代の電気安全におけるRCCBとRCBOデバイスの不可欠な役割 - トラディショナル MCB 過電流を止めることはできても、致命的な潮流から命を救うことはできない。 漏電 ショックを与える。このガイドではその理由を説明する。 RCCB 生命を守るために不可欠なものである。 アールシーボ 家庭、商業施設、PV/ESS、EV充電用の漏電+過電流を1つのコンパクトな回路レベルのソリューションに統合。.

エグゼクティブ・サマリー

現代の建物では電気系統が普及しているため、強固な安全対策の重要性が高まっている。 従来の 小型サーキットブレーカー(MCB) 過電流に対する重要な保護は長い間提供されてきたが、最も致命的な危険を軽減するには決定的に不十分である: 電撃 そして 漏電火災.

本レポートは、残留電流サーキットブレーカ(RCCB)と過電流保護付き残留電流サーキットブレーカ(RCBO)を分析しています、 を分析しています。 RCCBとRCBOの違い 機能、用途、コンプライアンスという観点から。 これらの違いを理解することは、最新の電気安全設計に不可欠です。.

これらの装置を正しく使用し、定期的にテストすること。 IEC 61009, NEC, および関連する規格、 は、安全でコンプライアンスに準拠した電気環境を構築するための基本である。.

1.現代の電気安全の必要性

1.1 電気保護の進化

電気安全の歴史は、基本的なヒューズから高度な保護装置へと発展してきた。 初期のシステムでは 小型サーキットブレーカー(MCB) 過負荷や短絡による過電流から保護します。 MCB は、熱磁気トリップ機構を使用して危険な電流サージを遮断し、ケーブルの過熱を防止します。.

しかし、MCBのトリップしきい値は一般的にアンペアレンジである、 のような致死的な衝撃電流から人間を守るには高すぎる。 30 mA. . この制限のために、電気系統の安全性に致命的な脆弱性が残された。 残留電流デバイス.

1.2 危険の定義衝撃、火災、過電流

危険に対する微妙な理解が、なぜ漏洩防止が不可欠なのかを説明している:

  • 感電: 致命的な細動は30ミリアンペアで発生する可能性がある。.
  • 火災の危険性: 持続的な漏れ電流(100-300 mA)はケーブルを過熱し、絶縁体を発火させる可能性があります。.
  • オーバーカレント 過負荷と短絡は依然として脅威であり、MCBで十分に対処できるが、漏電関連の故障は対処できない。.

1.3 基礎ソリューションの紹介:残留電流デバイス

残留電流装置(漏電遮断器), , RCCBまたはGFCIとも呼ばれるこの機器は、こうした危険に対処するために設計された。 漏電電流を検知すると自動的に電源を切断するため、感電事故を防止し、火災の危険性を低減します、 感電事故を防ぎ、火災の危険性を低減します。.

今日、国際規格は危険度の高いゾーン(浴室、屋外回路、電気自動車充電器、太陽光発電設備)での漏電遮断器の使用を義務付けている。 (浴室、屋外回路、EV充電器、太陽光発電設備)。 漏電遮断器の普及は 致命的な電気事故が大幅に減少 ワールドワイドで。.

2.基礎概念:基本原則の理解

2.1 残留電流の原理

健全な単相回路では、電流は ライブ の電流に等しい。 ニュートラル. もし何らかの違いが生じたら、それは電気が漏れていることを意味する-絶縁体の損傷、機器の欠陥、あるいは人体を通して。 この不均衡を 残留電流, そして、それこそが RCCB または アールシーボ を検出すると即座にトリップする。.

ヘルシー・サーキット

ライブ電流 = ニュートラル電流 → 正味電流 = 0 → トリップなし。.

故障状態

ライブ電流 ≠ ニュートラル電流 → アースへの漏れ → デバイスのトリップ。.

2.2 差動電流トランス

すべてのRCDの心臓部には 差動変流器. ライブとニュートラルの導体はトロイダルコアに巻かれている。 通常の運転では、両者の磁界は相殺される。 漏電時には、アンバランスが検知コイルに電圧を誘起し、リレーを作動させてブレーカーの接点を強制的に開く。.

[図を挿入する:差動変流器-生磁界と中性磁界の相殺対漏洩アンバランス]。

2.3 重要なパフォーマンス指標

  • トリップ・センシティビティ(IΔn): 一般的な設定は、10 mA(医療用)、30 mA(生命保護用)、100~300 mA(火災/設備用)。.
  • 応答時間: 細動を防ぐためには、30~40ms以内に切断する必要がある。.
  • 進化だ: 初期の装置では100ミリアンペアが使用されていたが、最近の規格では個人保護のために30ミリアンペアが義務付けられている。.

このような進行は IECおよびUL規格 財産保護(火災予防)から (火災予防)から 人命保護. 住宅や商業施設に30 mAのRCCBが採用されたことで、電気事故による死亡者数は劇的に減少した。.

3.RCCBの専門性:漏電保護

3.1 技術的定義と主な機能

A 残留電流サーキットブレーカー(RCCB) は専用の漏電保護装置です。 との間のバランスを継続的に監視します。 フェーズ そして ニュートラル 電流と アンバランスが検出されると回路をトリップさせ、電流が流れるのを防ぎます。 電撃 そして 漏電火災.

3.2 運用メカニズムとコンポーネント

  • 差動変流器:残留電流(ライブ≠ニュートラル)を感知します。.
  • トリップリレー+メカニズム主接点は故障時にほぼ瞬時に開きます。.
  • テストボタン「T“安全な人工的漏電を注入し、正しいトリップを確認します;; 月刊プレス 信頼性を維持するために.
テストボタン付きRCCB正面図
RCCBの例(テストボタン付き)。可能であれば、製品写真に置き換えてください。.

3.3 RCCBの根本的限界

RCCB 過電流や短絡に対しては保護しない. . 高いがバランスの取れた故障電流(漏れ電流はない)。 ない RCCBをトリップさせる。 従って、RCCBは必ず 小型サーキットブレーカー またはヒューズ。 この制限は RCCBとRCBOの違い一方、RCCBは漏電保護のみに重点を置いている、, RCBO 漏電保護と過電流保護の両方を1つのデバイスに統合。.

デザインのヒント: を使用する。 RCBO/サーキット 故障を局所化し、迷惑な広域停電を回避するためのレイアウト。.

デザインのヒント: 用途 アールシーボ 必要な場合 漏電保護と過電流保護の両方が必要な場合 シングル・ファイナル・サーキット 迷惑な全停電を回避し、スペースを節約する。.

4.統合されたソリューションRCBOの多用途性

4.1 RCBOの概念化

A 過電流保護付き残留電流サーキットブレーカ(RCBO) を組み合わせている。 RCCBの漏洩検知 を持つ。 MCBの過電流トリップ を1つのデバイスに統合した。 この「オールインワン」ユニットは、感電、過負荷、短絡に対する包括的な保護を提供します、 この 優先選択 最新の設備で.

4.2 デュアルプロテクト機能の分解

漏電保護

差動変流器を使用して漏電アンバランスを検出する。 感電事故を防ぐため、30~40ms以内にトリップします。.

過電流保護

サーマルエレメント(バイメタルストリップ)は過負荷で曲がります、 磁気コイルは短絡→断線に瞬時に反応します。

4.3 RCBOの主な利点

  • 包括的な保護: 衝撃、過負荷、短絡を1台でカバー。.
  • 省スペース: 混雑したパネルにある2つの別々の装置を置き換える。.
  • 設置の簡単さ: 配線が少なく、故障箇所の特定が容易。.
  • 回路の選択性: 故障が発生しても1つの回路がトリップするだけで、全停電を回避できる。.

業界の動向 多くの商業用および住宅用プロジェクトは、次のように移行している。 メインRCCB1個+MCB複数個から 個々のRCBO 回路あたり 回復力を確保し、迷惑なトリップを最小限に抑える。

5.微妙な比較危険に対する適切な機器の選択

のどちらかを選択する。 エムシービー, RCCBそして アールシーボ そのためには、それぞれの機能を明確に理解する必要がある。 以下の表は、その主な違いを示している:

特徴エムシービーRCCBアールシーボ
主な目的過負荷や短絡から配線を保護漏電による感電や火災から人を守る総合:漏電+過負荷+短絡
何を検知するか過電流(熱+磁気)電流アンバランス(残留電流)インバランスと過電流の両方
保護ケーブルの過熱、機器の損傷感電、漏電による火災衝撃、火災、過負荷、短絡
必要スペース1モジュール2-4モジュール1-2モジュール
追加デバイスの必要性あり(漏電のためRCCBが必要)あり(過電流用MCBが必要)なし(自給自足)

重要な洞察 現代の実務では、多くのプロジェクトが、次のような方向にシフトしている。 RCBO/サーキット アーキテクチャー これにより、1つのRCCBでビル全体の電力を遮断するような迷惑なトリップを避けることができます、 代わりに、影響を受ける回路のみに保護を局所化します。

6.電気的危険と保護装置の広い範囲

6.1 最近の負荷に対応する漏電遮断器のタイプ(AC、A、B、F、S)

すべてではない RCCB または RCBO 同じ故障波形を検出する。 より多くの インバーター、EV充電器、ドライブ 使用時には、正しいタイプの漏電遮断器を選ぶことが重要です。

タイプAC

純粋な正弦波ACのみを検出。抵抗負荷(ヒーター、オーブン)に適しています。

タイプA

AC+脈動DCを検出。電子機器(洗濯機、調光器)のある回路に必要。

タイプB

AC、脈動DC、スムーズDCを検出。 EV充電器、PVインバーター、VFDに不可欠.

タイプF

複合電流の場合、例えば可変速モーターを備えた電化製品。

タイプS

時間遅延による選択型。調整用カスケード保護に使用。

⚠️ 誤ったタイプ(例えば、EV充電器のACタイプ)を使用すると、システムが故障する可能性がある。 直流障害に無防備. 漏電遮断器のタイプは、必ず負荷の特性に合わせます。

6.2 決定的な違い:残留電流故障 vs. アーク故障

漏電保護装置(RCCB/RCBO)は検出できません。 アークフォルト 接続の緩みやワイヤの損傷が原因。 これらのアークは 10,000°F標準的なブレーカーを落とすことなく、断熱材や木材に引火する。 これに対処するために アークフォルト検出装置(AFDD) が開発された。

特徴アールシーボエーエフディー
主な目的衝撃と過電流から保護アークフォルトによる火災を防止
何を検知するか残留電流、過負荷、短絡電気波形におけるアークの「シグネチャー
検出メカニズム差動トランス+サーマル/マグネティック波形を解析するマイクロプロセッサー
シナジー衝撃と電流の危険アーク火災をカバーすることでRCBOを補完

✅ 重層システム(RCBO+AFDD)は、最も完全な保護を提供する: RCBO = 衝撃と電流 | AFDD = アーク火災. 現在、多くの新しい建築基準法では、その両方が義務付けられている。

7.規制要件と実世界での応用

7.1 グローバルスタンダードとコード要件

  • IEC 61009 - 内蔵過電流保護を備えた RCBO の要件を定義する。 IECを見る
  • NEC(米国NFPA70) - キッチン、バスルーム、地下室、屋外用コンセントのGFCI(漏電遮断器)の適用範囲を拡大。 AFCI/AFDD 多くの居住空間を保護する。 NFPAを見る
  • BS 7671(英国IET配線規則) - ほとんどの最終回路に30 mAの漏電遮断器保護が義務付けられ、非線形負荷にはタイプAおよびBが必要。
  • AS/NZS規格(オーストラリア・ニュージーランド) - 工事現場のサブサーキットには 30mA のタイプ A の漏電遮断器を義務付け、耐障害性を確保するためにサーキットごとに RCBO を推奨する。

7.2 具体的な応用シナリオ

レジデンシャル

バスルーム、キッチン、屋外コンセント、ランドリールーム、地下室には30mAのRCCB/RCBOが必要。 寝室や居住空間では、アーク火災のリスクを軽減するためにAFDDを採用するケースが増えている。

コマーシャル

厨房、調理ゾーン、屋上空調、屋外照明はRCBOを使用する。 ITルームとサーバーラックは、UPSとVFDが存在するため、タイプBのRCBOが有効である。

インダストリアル

可変周波数ドライブ(VFD)、UPSシステム、充電装置にはタイプBのRCBOが必要です。 長いケーブル配線や屋外フィーダは、アークフォルト保護用のAFDDと組み合わせるのが最適です。

EV / PV / ESS

EV充電器には、タイプBまたは同等の直流感応装置が必要である。 PVおよびESSシステムは、インバータ回路用に設計されたRCBOを使用し、系統連系コードに準拠する必要がある。

7.3 テストとメンテナンスの重要性

RCCBとRCBOは、「設置して終わり」の装置ではない。その性能は、定期的なテストと検査にかかっている:

  • を押してください。 テストボタン (T) 毎月-ブレーカーは即座に落ちなければならない。
  • 専門家による検査では、トリップ時間と機械的完全性を確認する必要がある。
  • 破損している、またはトリップしていないユニットは、コンプライアンスを維持するために直ちに交換しなければならない。

調査によると、漏電遮断器の適切な設置およびメンテナンスにより、職場での死亡事故が大幅に減少しています。 施設が必要な保護を欠いたり、定期的な機器のテストを怠ったりした場合、法的責任が適用される可能性があります。

8.結論電気安全に対する前向きな視点

残留電流サーキットブレーカ(RCCB)および過電流保護付き残留電流サーキットブレーカ(RCBO)は、オプションの追加ではなく、現代の低電圧安全の基礎です。 オプションの追加ではなく、最新の低電圧安全の基礎です。RCCB は、過電流専用デバイスが残した生命安全のギャップを埋めるものです。 RCCBは、危険な漏電を数十ミリ秒以内に遮断することで、過電流専用機器に残された生命安全のギャップを埋めます。RCBOは、漏電 漏電、過負荷、短絡の各機能を単一の回路レベルのデバイスに統合することで、この保護機能を拡張します。 回復力を高め、配線を簡素化し、迷惑な停電を減らします。

正しい選択 漏電遮断器タイプ (AC、A、B、F、S)は、EV充電器、PVインバータ、UPSシステム、可変速ドライブが複雑な残留電流波形を導入するようになった現在、設計上不可欠なものとなっています、 UPSシステム、可変速ドライブが複雑な残留電流波形を導入するためです。アークフォルトが懸念される場合 AFDDs を補完する独立した防火レイヤーを追加する。 アールシーボ 衝撃および過電流保護。これらのデバイスを組み合わせることで は、現代の規範とベストプラクティスに沿った重層的な防御を実施します。

設計者、請負業者、施設管理者にとって、進むべき道は明確である。 30 mA 個人保護 必要に応じて最終回路に個人保護装置を使用する。 タイプB 直流漏れや高周波漏れの可能性がある場合は、以下のように実装する。 RCBO/サーキット アーキテクチャーで故障を特定し、スケジュールを立てる 定期的な機能テスト プロフェッショナルな 検査。これらのステップにより、コンプライアンスを測定可能なリスク削減と運用アップタイムに変換します。

次のステップ

  • を採用する。 RCBO/サーキット 新築および段階的改修のためのレイアウト。
  • マッチRCD タイプ を負荷に変換します:電子機器用タイプA、EV/PV/VFD/UPS用タイプB。
  • 追加 エーエフディー アークフォルト火災の危険性がある場合、または法令で義務付けられている場合。
  • ドキュメント 月例「テスト・ボタン」ルーチン および年1回の専門的検証。
エレーン
エレーン
記事本文: 85