
開閉器は電気回路の開閉と保護を担う重要な機器で、建築業において多様な種類が使い分けられている 。電気設備の安全運用には適切な開閉器の選定が不可欠であり、用途に応じた分類理解が重要となる 。
参考)【鑑別】遮断器・開閉器の種類と用途【電気工事士向け】│電気の…
開閉器の基本的な分類には配線保護を目的とした遮断器類と、制御機能を持つ電磁開閉器、さらに高圧受電用の負荷開閉器が存在する 。これらは電圧レベルと使用目的により明確に区分され、建築現場で適切に選択される必要がある 。
参考)開閉器 - Wikipedia
配線保護を目的とした遮断器には、**配線用遮断器(MCCB)と漏電遮断器(ELB)**が基本となる 。MCCBは過電流や短絡電流を自動遮断し、配線を焼損から保護する機能を持つ 。一方、ELBは零相変流器により漏電を検知して自動遮断し、感電防止と火災予防を実現する 。
参考)MCCB(配線用遮断器)とは href="https://kanekura.com/2020/10/16/mccb%E9%85%8D%E7%B7%9A%E7%94%A8%E9%81%AE%E6%96%AD%E5%99%A8%E3%81%A8%E3%81%AF/" target="_blank">https://kanekura.com/2020/10/16/mccb%E9%85%8D%E7%B7%9A%E7%94%A8%E9%81%AE%E6%96%AD%E5%99%A8%E3%81%A8%E3%81%AF/amp;#8211; 埼玉の電気設備…
これらの機器は建物規模や用途に応じて適切に配置される。一般的なオフィスビルでは200V級の電気設備にMCCBが多用され、100A~800A程度の定格容量で使用される 。工場設備では電動機保護兼用のモーターブレーカーが採用され、始動電流での誤動作を防ぐ特殊な動作特性を持つ 。
参考)https://jp.rs-online.com/web/c/fuses-circuit-breakers/circuit-breakers/mccbs/
さらに複合機能型として、過負荷保護付漏電遮断器が分電盤の主開閉器に採用される。これは配線用遮断器と漏電遮断器を組み合わせた機器で、過電流と漏電の両方から配線を保護できる利点がある 。
電動機の運転制御に特化した開閉器として**電磁開閉器(MS)**が建築設備に広く使用される 。電磁開閉器は電磁接触器とサーマルリレーを組み合わせた機器で、遠隔制御と過負荷保護を同時に実現する 。
参考)電磁開閉器とは?マグネットコンタクターとの違いや注意点を解説…
電磁開閉器の動作原理は電磁石による接点の開閉制御であり、コイルへの通電で接点が閉じ、消磁で開く仕組みとなっている 。サーマルリレー部分では、電動機の過負荷電流を熱的に検知し、設定値の105~125%範囲で動作して電動機を焼損から保護する 。
参考)【施工管理が解説】電磁開閉器とは?記号、配線、選定方法など
建築用途では空調設備のファンモーター、給排水ポンプ、エレベーター駆動装置など、様々な電動機の制御に電磁開閉器が採用される。特に三相誘導電動機では、単相運転による焼損防止のため、3極一括遮断機能を持つ電磁開閉器が必須となる 。
参考)ナイフスイッチ、カバースイッチとは【4項目で解説】
手動操作による電路開閉を行う機器として、カバー付ナイフスイッチ(CKS)と電流計付箱開閉器が存在する 。カバースイッチはレバー操作により電路の開閉を行い、内部にヒューズを装着することで過電流保護機能を付加できる 。
電流計付箱開閉器は電動機の手元開閉器として使用され、ナイフスイッチとヒューズに加えて電流計を内蔵している 。負荷電流をリアルタイムで監視でき、電動機の運転状況を把握しながら手動制御が可能となる特長がある。
これらの手動開閉器は現在では配線用遮断器に置き換わっているが、特殊用途や既設改修工事では依然として使用される。特に高温環境や腐食性ガス環境など、電子制御機器の使用が困難な場所での適用例が多い 。
高圧電力受電に使用される開閉器として、**高圧交流負荷開閉器(LBS)**が工場やビルの受変電設備に設置される 。LBSは負荷電流の開閉が可能で、真空開閉器(VS)、ガス開閉器(GS)、気中開閉器(AS)の3種類に分類される。
区分開閉器は電力会社との責任分界点に設置され、柱上設置用のPAS(Pole mounted Air Switch)や地中線引込用のUGS(Underground Gas Switch)がある 。これらは地絡保護機能付き(GR付)や過電流保護機能付き(SOG付)の種類も用意されている 。
参考)電力供給の責任分界点!区分開閉器の仕組みと重要性
高圧開閉器には限流ヒューズ付きタイプも存在し、短絡電流を瞬時に遮断する機能を持つ。大容量の変圧器保護や高圧電動機の始動制御に使用され、従来の気中開閉器では困難な大電流遮断を実現している 。
参考)高圧開閉器類
近年の開閉器技術として、ハイブリッド形開閉器が注目を集めている 。従来の電動ばね式と異なり、電磁石と永久磁石を組み合わせたシンプルな機構により、部品点数を86%削減し、メンテナンス性を飛躍的に向上させている 。
参考)https://voltage21.hitachi-ies.co.jp/_ct/17771866
ハイブリッド開閉器では永久磁石の保持力により、停電時でも閉路状態を維持でき、復電時の自動投入制御が可能となる。これにより**無停電電源装置(UPS)**との組み合わせで、重要負荷への電力供給継続を実現できる利点がある 。
さらにスイッチギアとして金属箱に収納された開閉器ユニットでは、引出式構造により保守点検時の安全性が向上している 。充電部は完全に金属箱で覆われ、メンテナンス対象機器を安全に引き出して作業できるため、感電リスクが大幅に軽減される 。
参考)スイッチギア(スイッチギヤ)とは
これらの技術革新により、建築電気設備の信頼性向上と保守コスト削減が実現され、持続可能な電力インフラの構築に貢献している 。
参考)https://www.fortunebusinessinsights.com/jp/%E3%83%8F%E3%82%A4%E3%83%96%E3%83%AA%E3%83%83%E3%83%89%E9%96%8B%E9%96%89%E8%A3%85%E7%BD%AE%E5%B8%82%E5%A0%B4-103930