漏電遮断器（RCCB）とは何か

漏電遮断器（RCCB）は、接地に漏れ電流が発生したときに電気回路を検出し切断する電気安全装置です。これは、配線不良、絶縁不良、またはライブ部への偶然の接触によって引き起こされる感電、火災、その他の危険から人々と設備を保護します。

RCCBは、キルヒホッフの電流法則に基づいて動作します。この法則によれば、ノードに入り込む電流の合計は、そのノードから出る電流の合計と等しくなければなりません。正常な回路では、ライブ（ホット）線と中性線を流れる電流は等しく反対方向です。しかし、絶縁体の損傷や人間がライブ線に触れた場合など、回路に障害があると、一部の電流が別の経路を通って接地に流れます。これにより、ライブ線と中性線の電流間に不均衡が生じ、RCCBがこれを検出して数ミリ秒以内に回路を切断します。

RCCBは、ライブ線用、中性線用、センシングコイル用の3つのコイルを持つトロイダルトランスフォーマーで構成されています。電流がバランスしているとき、ライブ線と中性線のコイルは等しく反対方向の磁束を生成します。不均衡があると、残余磁束が生成され、これがセンシングコイルに誘導電圧を生成します。この電圧は、RCCBの接点を開くリレーを活性化し、回路を切断します。

RCCBにはテストボタンがあり、ユーザーが小さな漏れ電流を回路に生成することで機能を確認できます。押すと、テストボタンは負荷側のライブ線を供給中性線に接続し、RCCBの中性線コイルをバイパスします。これにより、電流と磁束の不均衡が生じ、RCCBがトリップするはずです。トリップしない場合は、RCCBが故障しているか、誤った配線になっている可能性がありますので、交換または修理が必要です。

漏電遮断器の種類

漏電遮断器には、異なる種類の漏れ電流に対する感度に基づいていくつかのタイプがあります：

• Type AC：このタイプは純粋な交流（AC）のみに反応します。電子機器や可変周波数ドライブによる直流またはパルス電流がない一般的な用途に適しています。

• Type A：このタイプは交流とパルス直流の両方に反応します。コンピュータ、テレビ、LEDライトなどの電子機器が整流またはチョッピング電流を生成する用途に適しています。

• Type B：このタイプは交流、パルス直流、および平滑直流のすべてに反応します。太陽光インバータ、バッテリー充電器、電気自動車などの平滑直流を生成する機器のある用途に適しています。

• Type F：このタイプは交流、パルス直流、平滑直流、および最大1 kHzまでの高周波交流電流に反応します。周波数コンバータ、IHクッキングヒーター、ディマーや高周波電流を生成する機器のある用途に適しています。

RCCBの感度はまた、定格残余動作電流（I∆n）によっても決定されます。これは、トリップさせる最小の漏れ電流です。一般的なI∆nの値は10 mA、30 mA、100 mA、300 mA、500 mA、1 Aです。I∆nが低いほど、感電に対する保護レベルが高いです。たとえば、30 mAのRCCBは、人が0.2秒以上感電した場合でも心臓停止を防ぐことができます。

RCCBの別の分類は、ポールの数に基づいています：

• 2極：このタイプには、1つのライブ線と1つの中性線を接続するための2つのスロットがあります。単相回路に使用されます。

• 4極：このタイプには、3つのライブ線と1つの中性線を接続するための4つのスロットがあります。三相回路に使用されます。

漏電遮断器の利点と欠点

RCCBを使用する主な利点は以下の通りです：

• 10 mAの漏れ電流を検出して感電から保護します。

• 故障回路を迅速に切断して火災や機器の損傷を防ぎます。

• シンプルなテストとリセットボタンで簡単に設置と操作が可能です。

• 異なる種類の負荷と電流（交流、直流、高周波）に対応しています。

• 派生マイクロブレーカー（MCB）の上流にメイン切断スイッチとして機能します。

RCCBを使用する主な欠点は以下の通りです：

• 過電流やショートサーキットからの保護は提供しません。これらは配線の過熱や溶けを引き起こす可能性があります。したがって、RCCBは回路の定格電流を処理できるMCBまたはヒューズと直列に接続する必要があります。

• 雷、電磁干渉、または静電結合などの外部要因により不要にトリップすることがあります。これは不便さと生産性の低下を引き起こす可能性があります。

• 腐食、摩耗、または機械的な詰まりなどの内部要因によりトリップしないことがあります。これは回路とユーザーの安全性を損なう可能性があります。

• MCBやヒューズよりも高価で大型です。

漏電遮断器の選択と設置方法

回路に適したRCCBを選択するには、以下の要素を考慮する必要があります：

• 負荷と電流のタイプ：RCCBは、保護する負荷（交流、直流、高周波）と電流（純粋、パルス、平滑）のタイプと一致する必要があります。たとえば、平滑直流を生成する太陽光インバータにはType B RCCBを使用します。

• 定格残余動作電流（I∆n）：RCCBは、感電から適切に保護するために十分に低いI∆nを持ちますが、必要以上のトリップを引き起こすほど低すぎない必要があります。たとえば、家庭や商業用途には30 mAのRCCBが推奨され、工業用途には100 mAのRCCBが適しています。

• 定格電流（In）：RCCBは、回路の通常の動作電流を処理するのに十分な高いInを持ちますが、それに接続されているMCBやヒューズの容量を超えないようにする必要があります。たとえば、230 V単相回路には32 A MCBと組み合わせて40 AのRCCBを使用します。

• ポール数：RCCBは、供給電圧と同じ数のポールを持つ必要があります。たとえば、230 V単相回路には2極RCCBを使用し、400 V三相回路には4極RCCBを使用します。

RCCBを設置するには、以下の手順を実行します：

• 主電源を切り、RCCBで保護する必要がある回路を隔離します。

• 供給側のライブ線をRCCBの入力端子L1、L2、L3に接続します。

• 供給側の中性線をRCCBの入力端子Nに接続します。

• 負荷側のライブ線をRCCBの出力端子L1’、L2’、L3’に接続します。

• 負荷側の中性線をRCCBの出力端子N’に接続します。

• すべての接続がしっかりと固定されており、ワイヤが緩んでいないか露出していないことを確認します。

• 主電源を入れ、テストボタンを押してRCCBをテストします。RCCBはトリップして回路を切断するはずです。トリップしない場合は、配線エラーまたは故障部品を確認し、修正してから回路を使用します。

• リセットボタンを押してRCCBをリセットします。RCCBは閉じて回路を再接続するはずです。リセットできない場合は、配線エラーまたは故障部品を確認し、修正してから回路を使用します。

まとめ

漏電遮断器（RCCB）は、接地に漏れ電流が発生したときに電気回路を検出し切断する電気安全装置です。これは、配線不良、絶縁不良、またはライブ部への偶然の接触によって引き起こされる感電、火災、その他の危険から人々と設備を保護します。

RCCBは、キルヒホッフの電流法則に基づいて動作します。この法則によれば、ノードに入り込む電流の合計は、そのノードから出る電流の合計と等しくなければなりません。正常な回路では、ライブ線と中性線を流れる電流は等しく反対方向です。しかし、障害があると、一部の電流が別の経路を通って接地に流れます。これにより、ライブ線と中性線の電流間に不均衡が生じ、RCCBがこれを検出して数ミリ秒以内に回路を切断します。

RCCBは、ライブ線用、中性線用、センシングコイル用の3つのコイルを持つトロイダルトランスフォーマーで構成されています。電流がバランスしているとき、ライブ線と中性線のコイルは等しく反対方向の磁束を生成します。不均衡があると、残余磁束が生成され、これがセンシングコイルに誘導電圧を生成します。この電圧は、RCCBの接点を開くリレーを活性化し、回路を切断します。

RCCBにはテストボタンがあり、ユーザーが小さな漏れ電流を回路に生成することで機能を確認できます。押すと、テストボタンは負荷側のライブ線を供給中性線に接続し、RCCBの中性線コイルをバイパスします。これにより、電流と磁束の不均衡が生じ、RCCBがトリップするはずです。トリップしない場合は、RCCBが故障しているか、誤った配線になっている可能性がありますので、交換または修理が必要です。

漏電遮断器には、漏れ電流の種類に対する感度に基づいてType AC、Type A、Type B、Type Fがあります。RCCBの感度はまた、定格残余動作電流（I∆n）によっても決定されます。これは、トリップさせる最小の漏れ電流です。一般的なI∆nの値は10 mA、30 mA、100 mA、300 mA、500 mA、1 Aです。I∆nが低いほど、感電に対する保護レベルが高いです。

RCCBの別の分類は、ポールの数に基づいています：2極と4極。ポールの数は回路の供給電圧と一致する必要があります。

RCCBを使用する主な利点は以下の通りです：感電から保護し、火災や機器の損傷を防ぎ、設置と操作が簡単で、異なる種類の負荷と電流（交流、直流、高周波）に対応し、派生マイクロブレーカー（MCB）の上流にメイン切断スイッチとして機能します。RCCBを使用する主な欠点は以下の通りです：過電流やショートサーキットからの保護は提供せず、外部要因により不要にトリップすることがあり、内部要因によりトリップしないことがあります。また、MCBやヒューズよりも高価で大型です。

RCCBを選択して設置するには、以下の要素を考慮する必要があります：負荷と電流のタイプ、定格残余動作電流（I∆n）、定格電流（In）、ポール数。RCCBは、回路の定格電流を処理できるMCBまたはヒューズと直列に接続する必要があります。RCCBは定期的にテストとリセットを行うことで機能と安全性を確保します。

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