サーキットブレーカとサーキットプロテクタの違い【前編】

過電流を遮断する装置として利用されるサーキットプロテクタとサーキットブレーカ。
この記事ではサーキットプロテクタとサーキットブレーカの違いやサーキットプロテクタの役割を紹介します！

製品情報はこちら→https://www.kmecs-automation.jp/products/detail_802.html

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【目次】
サーキットプロテクタ（CP）とサーキットブレーカの違いとは？
サーキットプロテクタの役割とは？

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>サーキットプロテクタ（CP）とサーキットブレーカの違いとは？

製造設備において、回路保護は安定稼働を支える重要な要素です。特に近年は制御回路の高度化に伴い、DC24V回路の保護が重要視されています。

こうした中で使用される代表的な保護機器が「サーキットブレーカ」と「サーキットプロテクタ（CP）」です。

サーキットブレーカとサーキットプロテクタはいずれも過電流を遮断する装置ですが、用途と適用範囲が異なります。

サーキットブレーカは主に電源回路（AC）の保護に使用され、大電流領域に適しています。一方、サーキットプロテクタ（CP）は制御回路や機器単位（特にDC24V）の保護に使用され、小容量回路に適しています。

一般的な使い分けは以下の通りです。

分類	用途	電流帯
サーキットブレーカ	電源回路（AC）	40A以上
サーキットプロテクタ	制御回路（DC24Vなど）	40A未満

サーキットブレーカーは配線用遮断器とも呼ばれ、記号ではMCBもしくはMCCBとあらわします。
主な働きは、短絡（ショート）や過負荷による、配線（電線）上の過電流発生からおこる事故を防ぐことです。
サーキットプロテクタは電路より電気機器の保護を目的としており、配線用遮断器（MCCB）では保護されない低容量の制御回路やモータ、電子回路などの保護に使用されます。
両方とも、主な働きは、短絡（ショート）や過負荷による、配線（電線）上の過電流発生からおこる事故を防ぐことです。

制御盤や配電盤においては、下の図のように、回路内の設置位置で考えることもできます。

スイッチング電源の一次側（AC系統）は基本的に危険な大電流を扱うため、接点の大きなブレーカーが使われます。
ブレーカーは大電流用のため、低容量の制御回路、ヒーター、モータ、電磁弁、トランス、電子回路などの保護には向いていません。

一方、二次側（DC24V系統）は比較的安全な小さい電流を扱うため、小さい電流でも反応できるものとしてサーキットプロテクタが利用されます。
サイズもより小型なので装置や制御盤等の各種制御回路の省スペース化が図れます。

注意：
ただし、CPが低用量のACの負荷の保護のために使われることもありますので、サーキットプロテクタ＝絶対DC24V、というわけではないことはご留意ください。

サーキットプロテクタの役割とは？

サーキットプロテクタは、さまざまな機器の回路やデバイスを過電流から守る装置です。

一般的に広く使われているのは、電磁誘導による電磁力と、メカ的な機構を組み合わせた仕組みの電磁式サーキットプロテクタです。
電磁式サーキットプロテクタは、それぞれのサーキットプロテクタに定められた定格電流値を超える電流が流れると、電磁コイルに発生する磁力を受けて引き外し動作を行います。

この時、定格電流値を超える電流が流れてから引き外し動作完了までにかかる時間によって、瞬時形、中速形、低速形と複数の種類があり、負荷側の機器の特性に合わせた選定をします。

例えば瞬時形は引き外し動作が速いため、過電流大量が小さいサイリスタやダイオードなどの半導体素子の保護に向いており、低速形は引き外し動作が遅いため、モータや電磁弁など電源ＯＮ時の突入電流による不必要な動作を避けるため、あえてゆっくり動作する低速形が向いています。

その間の中速形は、大きな過電流が流れない負荷機器群の各種の制御回路に向いており、広く産業機械の制御盤内で使われています。

ただ、瞬時形も中速形も低速形も万能ではないため、以下の表のとおりそれぞれの長所短所を理解したうえで、適材適所で使っていくことになります。

そのため、弊社で電気設計士の方からよく聞く声が、

・「この負荷回路に瞬時形を選ぶと、突入電流でミストリップしないだろうか？データシートで詳しく見ないといけない…」
・「この回路はループインピーダンス（抵抗値）どれくらいか？仮に末端で短絡が起きたらどのくらいの短絡電流が流れるのか？」
・「突入電流を考慮して低速形を選定したが、果たして短絡したときにCPは守ってくれるだろうか？」
・「せっかく苦労して選定したのに、組み立て中にケーブル長が変わってまた一から計算しなおし…」

この記事をご覧の皆様もこういったお悩みを感じたことはありませんでしょうか？

本記事では、サーキットブレーカとサーキットプロテクタ（CP）の違いや、DC24V回路における保護の考え方について解説しました。

サーキットブレーカは主に電源回路（AC）の保護に用いられるのに対し、サーキットプロテクタは機器単位や制御回路の保護に適しており、用途に応じた使い分けが重要です。

また、サーキットプロテクタにはメカ式と電子式があり、それぞれ特性や適した用途が異なります。

次回の後編では、こうした特性を踏まえたうえで、当社がおすすめするサーキットプロテクタ製品について詳しく解説します。

あわせて、製品の詳細や選定ポイントについてまとめた資料もご用意しておりますので、ぜひご活用ください。

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メーカーHP：https://shop.murrelektronik.de/en/home/