分電盤の設計｜安全ブレーカーの選定方法について詳しく解説【30ATと50ATの違い】

分電盤の分岐回路に、住宅と同じ安全ブレーカー（30AF・20AT）を並べる。低圧受電の建物なら、それで問題ありません。ところが高圧受電の建物で同じことをすると、遮断容量が足りないことがあります。定格電流が合っていても、短絡したときの電流を切れなければ、遮断器として役に立ちません。ここでは、安全ブレーカーを使ってよい条件を、表と条文から順に確かめます。

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決め方の順番 ― 定格電流の次に遮断容量

分岐回路のブレーカーは、たいてい定格電流（AT）を決めた時点で選定を終えてしまいます。20Aの回路なら20AT、という具合です。しかし遮断器にはもう1つ、短絡したときにその電流を切れるかという性能があります。それが定格遮断容量です。

ペン太

分電盤の分岐って、20ATを選べば終わりじゃないんですか？

ハリタ

定格電流はふだんの電流の話です。事故のときの電流を切れるかは、別に確かめます。

安全ブレーカーとは ― 30AFの小形配線用遮断器

安全ブレーカーは、住宅用分電盤などの分岐回路に使われる小形の配線用遮断器です。フレームは30AF、定格電流は10〜30A程度で、定格遮断容量は1.5kAのものが一般的です。2.5kA品もあります。

ここで押さえておきたいのが、内線規程の表の「30A以下／30Aを超える」は定格電流（AT）で区切っているという点です。フレームの大きさではありません。30AFの安全ブレーカーは定格電流が30A以下なので、表の「30A以下」の欄を見ます。

遮断容量は「法令の要求」 ― 電技解釈 第33条

遮断容量は、メーカーの推奨でも慣行でもなく、電技解釈が求めている性能です。第33条第1項は、低圧電路に施設する過電流遮断器は、これを施設する箇所を通過する短絡電流を遮断する能力を有するものであることと定めています。

遮断容量が足りないブレーカーに短絡電流が流れると、接点が溶着して切れない、本体が破損・焼損するといったことが起こります。保護のために付けた機器が、事故を広げる側に回ってしまいます。過電流遮断器の定格電流の決め方は過電流遮断器の定格電流の求め方、内線規程の規定は内線規程の解釈と解説【011】過電流遮断器で扱っています。

必要な遮断容量の表 ― 種類Ⅰと種類Ⅱ

設置点ごとに短絡電流を計算するのは手間がかかるので、内線規程は日本電気協会の電気技術規程JEAC 8701「低圧電路に使用する自動しゃ断器の必要なしゃ断容量」を引いて、必要な遮断容量の表を示しています。受電の種類・変圧器のバンク容量・定格電流の3つで値が決まります。

表にはもう1つ注記があり、100V級2線式電路に使うカットアウトスイッチ、カバー付ナイフスイッチ、2極同時遮断の配線用遮断器は1,000Aとすることができるとされています。

高圧受電は、変圧器の大きさで答えが変わる

低圧受電（種類Ⅰ）なら、30A以下の分岐回路に必要なのは1,500A。安全ブレーカー（1.5kA）でそのまま足ります。住宅や小規模な店舗で安全ブレーカーが当たり前に使われているのはこのためです。

高圧受電（種類Ⅱ）では、分電盤に電気を送っている変圧器のバンク容量で答えが変わります。100kVA以下なら1,500Aで足りますが、100kVAを超えると2,500Aが必要になり、1.5kAの安全ブレーカーは使えません。

ペン太

高圧受電の現場でも、ずっと安全ブレーカーを使っていました…。

ハリタ

変圧器が100kVA以下なら問題ありません。それを超えるなら、遮断容量の大きいものに替えます。

低圧受電でも、種類Ⅰで済まないことがある

低圧受電だから必ず種類Ⅰ、とは限りません。内線規程は、集合住宅など、供給用変圧器室の変圧器を介して供給される電路について、過電流遮断器の遮断容量は種類Ⅱに該当するものより選定することができるとしています。

さらに内線規程は、変圧器容量や変圧器からの距離によっては大きな短絡電流が流れる場合もあることから、必要に応じて短絡容量を確認し、その短絡電流を遮断する能力を持つものを選ぶよう求めています。借室変圧器や集合住宅用変圧器箱から近い住戸の分電盤は、電柱の柱上変圧器から引き込む住宅とは条件が違います。

300kVAを超えたら計算する ― 変圧器の直下は数万A

バンク容量が300kVAを超えると、表では値が決まりません。設置点の短絡電流を計算して、それ以上の遮断容量を持つものを選びます。まずは変圧器の二次端子でどのくらいになるかを見ておくと、感覚がつかめます。

変圧器の二次端子では数万Aになる短絡電流も、幹線をたどるにつれて電線のインピーダンスで下がります。各階の分電盤で表の値に収まることが多いのはこのためです。逆に、電気室やキュービクルの中にある盤、変圧器からの幹線が短く太い盤は、表の値を超えることがあります。

カスケード遮断は、1.5kAの救済にはならない

「主幹で守られているから、分岐は遮断容量が小さくてもよい」という話を聞くことがあります。上位の遮断器が先に動いて下位を守るカスケード遮断の考え方です。これは電技解釈 第33条のただし書きに根拠がありますが、使える条件が決まっています。

つまり、安全ブレーカーは第33条の本文どおり、自分だけで設置点の短絡電流を遮断できる必要があります。メーカーの組合せ表（上位と下位の型式の組み合わせ）を使う場合も、この条件と照らし合わせて確認します。

選定例と、図面に残すこと

高圧受電で単相200kVAの変圧器から送る電灯分電盤を例に、分岐20Aの選定を追います。種類Ⅱ・100kVA超〜300kVA以下・30A以下なので、必要な遮断容量は2,500Aです。

分岐回路の漏電遮断器も、遮断容量の考え方は同じです。漏電遮断器の設置基準は漏電遮断器［ELCB］の設置基準と選定方法、幹線から分岐までの保護の考え方は幹線設備の設計マニュアル 第5回 保護と幹線分岐で扱っています。

まとめ ― 取り違えやすいところ

この記事を書いた人：ハリタ

電気設備設計の実務者。引込・高圧受変電・幹線・接地を「設計者の視点」で解説しています。プロフィール詳細