高圧真空遮断器(VCB)の概略

VCB(Vacuum Circuit Breaker:真空遮断器)は
ビルや工場などの高圧受電設備(キュービクル等)において
電路の開閉および事故電流の遮断を行う遮断器のひとつ。
高真空の容器内で電極を開閉させることで
電流遮断時に発生するアーク放電を瞬時に消弧する仕組みを持つ。
主な役割
- 負荷電流の開閉
通常の運転時における機器への送電・停止を手動または遠隔で切り替える。 - 事故電流(短絡・過電流)の遮断
過電流継電器(OCR)などの保護リレーと連動し、短絡や過負荷が発生した際に
回路を高速で切り離して波及事故や機器の焼損を防ぐ。
主な特徴・メリット
- 高い遮断性能と長寿命
真空の絶縁耐力と消弧能力が高く、接点の摩耗が極めて少ないため長寿命。 - 小型・軽量
消弧空間が小さく済むため、盤内をコンパクトに収められる。 - 安全性・低騒音
油遮断器(OCB)のような火災リスクがなく
ガス遮断器(GCB)のような有害ガス排出もなく、動作音も比較的小さい。 - メンテナンス性
構造がシンプルで点検・保守が容易。
富士高圧真空遮断器MULTI.VCB シリーズの各定格と仕様
定格と仕様
| 大項目 | 小項目 / 単位 | HA08AB-H□HA08AC-H□HA08AP-H□ | HA08AB-A,B,C,D□HA08AC-A,B,C,D□HA08AP-A,B,C,D□ | HA12AB-H□HA12AC-H□HA12AP-H□ | HA12AB-A,B,C,D□HA12AC-A,B,C,D□HA12AP-A,B,C,D□ |
| 形式 | HA08AB-H□ HA08AC-H□ HA08AP-H□ | HA08AB-A,B,C,D□ HA08AC-A,B,C,D□ HA08AP-A,B,C,D□ | HA12AB-H□ HA12AC-H□ HA12AP-H□ | HA12AB-A,B,C,D□ HA12AC-A,B,C,D□ HA12AP-A,B,C,D□ | |
| 閉路操作方式 | 手動ばね操作 | 電動ばね操作 | 手動ばね操作 | 電動ばね操作 | |
| 定格 | 電圧 [kV] | 7.2 / 3.6 | 7.2 / 3.6 | 7.2 / 3.6 | 7.2 / 3.6 |
| 電流(注1) [A] | 400 | 400 | 600 | 600 | |
| 周波数 [Hz] | 50 / 60 | 50 / 60 | 50 / 60 | 50 / 60 | |
| 遮断電流 [kA] | 8 | 8 | 12.5 | 12.5 | |
| 投入電流 (波高値) [kA] | 20 | 20 | 31.5 | 31.5 | |
| 短時間耐電流(2秒) [kA] | 8 | 8 | 12.5 | 12.5 | |
| 耐電圧 商用周波(1分) [kV] | 22 | 22 | 22 | 22 | |
| 耐電圧 雷インパルス (1.2×50μs) [kV] | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| 遮断時間 [サイクル] | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 開極時間 [s] | 0.035 | 0.035 | 0.035 | 0.035 | |
| 閉極時間 | [s] | - | 0.03 | - | 0.03 |
| 標準動作責務 | A, B(注2) | A, B(注2) | A, B(注2) | A, B(注2) | |
| 絶縁階級 | 6号A | 6号A | 6号A | 6号A | |
| 機械的寿命 | [回] | 1,000 | 10,000 | 1,000 | 10,000 |
| 電気的寿命 (定格電流開閉) | [回] | 1,000 | 10,000 | 1,000 | 10,000 |
| 開閉頻度 | [回/時] | 60 | 60 | 60 | 60 |
| コンデンサ適用容量 (最大) | [kvar] | 3,000(注3) | 3,000(注3) | 5,000(注3) | 5,000(注3) |
| 補助開閉器 | 外部使用可能接点数 | 2a+2b(注4) | 2a+2b(注4) | 2a+2b(注4) | 2a+2b(注4) |
| 電流開閉容量 | AC100/200V : 10A, DC100/200V : 5/3A | AC100/200V : 10A, DC100/200V : 5/3A | AC100/200V : 10A, DC100/200V : 5/3A | AC100/200V : 10A, DC100/200V : 5/3A | |
| 微小負荷開閉容量 | DC24V : 1mA, DC5V : 5mA | DC24V : 1mA, DC5V : 5mA | DC24V : 1mA, DC5V : 5mA | DC24V : 1mA, DC5V : 5mA | |
| 引外し方式 | HA□A□-□1, 2, 3, 4 : 電圧引外し HA□A□-□5 : 電流引外し | HA□A□-□1, 2, 3, 4 : 電圧引外し HA□A□-□5 : 電流引外し | HA□A□-□1, 2, 3, 4 : 電圧引外し HA□A□-□5 : 電流引外し | HA□A□-□1, 2, 3, 4 : 電圧引外し HA□A□-□5 : 電流引外し | |
| 定格閉路操作電圧 | [V] | - | HA□A□-A:AC/DC100/110 HA□A□-B:AC/DC200/220 HA□A□-C:DC48 HA□A□-D:DC21/24 | - | HA□A□-A:AC/DC100/110 HA□A□-B:AC/DC200/220 HA□A□-C:DC48 HA□A□-D:DC21/24 |
| 定格閉路制御電圧 | [V] | - | HA□A□-A:AC/DC100/110 HA□A□-B:AC/DC200/220 HA□A□-C:DC48 HA□A□-D:DC21/24 | - | HA□A□-A:AC/DC100/110 HA□A□-B:AC/DC200/220 HA□A□-C:DC48 HA□A□-D:DC21/24 |
| 定格開路制御電圧 | [V] | HA□A□-□1:DC100/110 HA□A□-□2:DC200/220 HA□A□-□3:DC48 HA□A□-□4:DC21/24 | HA□A□-□1:DC100/110 HA□A□-□2:DC200/220 HA□A□-□3:DC48 HA□A□-□4:DC21/24 | HA□A□-□1:DC100/110 HA□A□-□2:DC200/220 HA□A□-□3:DC48 HA□A□-□4:DC21/24 | HA□A□-□1:DC100/110 HA□A□-□2:DC200/220 HA□A□-□3:DC48 HA□A□-□4:DC21/24 |
| 定格開路制御電流 | [A] | HA□A□-□5:3 | HA□A□-□5:3 | HA□A□-□5:3 | HA□A□-□5:3 |
| 準拠規格 | JIS C 4603-1990 高圧交流遮断器 JEC-2300-2010 交流遮断器 | JIS C 4603-1990 高圧交流遮断器 JEC-2300-2010 交流遮断器 | JIS C 4603-1990 高圧交流遮断器 JEC-2300-2010 交流遮断器 | JIS C 4603-1990 高圧交流遮断器 JEC-2300-2010 交流遮断器 |
(注1)負荷の定格電流(電動機負荷の場合,全負荷電流)が真空遮断器の定格電流を超えないようにする。
(注2)A:O-1min-CO-3min-CO
B:CO-15sec-CO
(注3)6%リアクトル付6.6kV回路の場合の最大値。3.3kV回路の時は1/2となる。
(注4)オプションとして手動ばね操作方式は3a+3bおよび5a+5b製作可能,電動ばね操作方式は5a+5b製作可能。
(注5)真空遮断器および負荷機器の種類により別途サージ保護を行う必要がある。
定格を超えた仕様で使用しないこと。
絶縁破壊による地絡・短絡事故を引き起こしたり,過熱による火災
遮断不能による爆発などのおそれがある。
特殊環境と適用時の対策例
| 特殊環境条件 | 具 体 例 | 対 策 例 |
| 小動物の侵入 | ねずみ,へび,ヤモリ,ねこ,いたち,昆虫などの侵入 | 金網やパンチングメタル,シール材などを取り付けて侵入できない配電盤構造にする |
| 汚損 | じんあいが多い場所 塩分を含んだ風が入ってくる場所 | ・換気口面積を縮小する ・フィルタを取り付ける ・換気口に直接風が吹き込まない 配電盤構造にする |
| 高湿度 | 風雨,風雪が多い,または強い場所 窪地,湿地帯で湿度が高い場所 クーリングタワーなどで湿度が高くなる場所 結露が発生する場所 | ・配電盤内に雨水が侵入しない 氷雪が侵入しない配電盤構造 にする ・換気口に直接風が 吹き込まない配電盤構造にする ・スペースヒータを設置する |
| 腐食性ガス | 化学工場,水処理施設,温泉地などの腐食性ガスが発生する場所 (例:塩化水素,亜硫酸ガス,窒素酸化物,硫化水素,アンモニア,塩素ガス,オゾン) | ・外気と遮断できる配電盤構造にする ・フィルタを取り付ける |
富士高圧真空遮断器MULTI.VCB シリーズ接続図
手動ばね操作+電圧引外し方式 形式
HA□A□-H○(○内:1, 2, 3, 4)

端子台

補助開閉器をDC200/220V回路で使用する場合は
補助開閉器番号①~⑤の同一番号の
a接点,b接点の両方を使用しないで,片方のみ使用する。
例:①のa接点に接続した場合は①のb接点には接続しない。
用語説明
52T(引外しコイル / トリップコイル)
- 遮断器(VCBなど)の本体に内蔵されている
電気回路を物理的に切り離すための部品。 - 保護装置などから異常の信号を受けて電圧が加わると
電磁力を発生させてラッチ機構(留め具)を外し
バネの力などで遮断器を強制的に開放(トリップ)させる役割を持つ。
OCR(過電流継電器 / Over Current Relay)
- 電気設備に規定以上の異常な電流(使いすぎによる過負荷や、ショートによる短絡電流など)が
流れたことをいち早く検知する保護装置。 - 異常を検知すると、上記の「引外しコイル(52T)」などに対して遮断器を動作させるための指令を送り
設備の焼損や火災といった重大事故を未然に防ぐ役割を担う。
手動ばね操作+電流引外し方式 形式
HA□A□-H5

端子台

補助開閉器をDC200/220V回路で使用する場合は
補助開閉器番号①~⑤の同一番号のa接点,b接点の両方を使用しないで,片方のみ使用すること。 例:①のa接点に接続した場合は①のb接点には接続しない。
用語説明
それぞれの部品に「1」と「2」が設けられており、設備の保護をより確実にするための
二重化がされているのが大きな特徴。
- 52T1, 52T2(引外しコイル)
異常が発生した際などに、遮断器を強制的にオフ(開路・トリップ)にして
電気を遮断するための電磁コイル。
万が一片方のコイルや回路が故障しても、もう一方で確実に遮断動作を行えるよう2つ設置されている。 - OCR1, OCR2(過電流継電器)
電気の使いすぎ(過負荷)やショート(短絡)による異常な電流をいち早く検知し
上記の引外しコイル(52T1, 52T2)へ「遮断せよ」という指令を出す保護装置。
こちらも万が一の検知漏れや機器の故障に備え、安全性を極限まで高めるために二重化されている。
電動ばね操作+電圧引外し方式
(閉路操作電圧,閉路制御電圧がAC/DC100/110VまたはAC/DC200/220Vの場合)
形式:HA□A□-A○,HA□A□-B○(○内:1, 2, 3, 4)

端子台

補助開閉器をDC200/220V回路で使用する場合は
補助開閉器番号①~⑤の同一番号のa接点,b接点の両方を使用しないで,片方のみ使用すること。 例:①のa接点に接続した場合は①のb接点には接続しない。
各用語
52C(投入コイル)
遮断器をオン(閉路)にするために動作する電磁コイル。
信号を受けると電磁石の力で接点を閉じる。
52T(引外しコイル)
遮断器をオフ(開路・トリップ)にするための電磁コイル。
異常時に後述のOCRなどから指令を受け、強制的に電気を遮断する。
52X 投入補助継電器(Closing Relay)
大きな電力を必要とする投入コイル(52C)などを安全に動かすため
制御信号を中継・増幅する役割を持つ補助リレー。
52Z(ポンピング防止継電器)
「オン(投入)」と「オフ(引外し)」の指令が同時に重なった際
遮断器が激しくオン・オフを繰り返してしまう「ポンピング現象」を防ぐ安全装置。
M(電動機)
遮断器を勢いよく投入するために必要な「バネ」を、自動で巻き上げる(蓄勢する)モーター。
RF(整流器)
交流(AC)電源を直流(DC)に変換する部品。
制御回路内で直流駆動の部品(コイルなど)を動かすために配置される。
R1, R2(抵抗)
操作用の電源電圧が高い場合(AC/DC 200/220Vの場合のみ)に
コイルなどの各部品に適切な電圧が加わるよう、電圧や電流を制限する部品。
LS2〜LS5(リミットスイッチ)
機械の物理的な動きや位置を検知して、電気回路をオン・オフするスイッチ。
- LS2, LS3
バネの巻き上げが完了したことを検知し
モーター(M)を適切なタイミングで停止させる。 - LS4, LS5
バネの巻き上げ完了など
遮断器がいつでも安全に投入できる準備が整っているかを検知する。
OCR(過電流継電器)
使いすぎ(過負荷)やショート(短絡)による異常な電流をいち早く検知し
設備を守るために引外しコイル(52T)へ遮断の指令を出す保護装置。
電動ばね操作+電圧引外し方式
(閉路操作電圧,閉路制御電圧がDC48VまたはDC21/24Vの場合)
形式:HA□A□-C○,HA□A□-D○(○内:1, 2, 3, 4)

端子台

補助開閉器をDC200/220V回路で使用する場合は
補助開閉器番号①~⑤の同一番号のa接点,b接点の両方を使用しないで
片方のみ使用すること。
例:①のa接点に接続した場合は①のb接点には接続しない。
用語説明
他のVCBと比較して、「D(ダイオード)」が追加されている。
52C(投入コイル)
遮断器をオン(閉路)にするために動作する電磁コイルです。信号を受けると電磁石の力で接点を閉じる。
52T(引外しコイル)
異常が発生した際などに遮断器をオフ(開路・トリップ)にするためのコイル。
後述のOCRなどから指令を受け、強制的に電気を遮断する。
52X 投入補助継電器(Closing Relay)
投入コイル(52C)を動作させるための補助リレー。
制御信号を中継し、確実に投入動作を行わせる役割を持つ。
52Z(ポンピング防止継電器)
「オン(投入)」と「オフ(引外し)」の指令が同時に重なった際
遮断器が激しくオン・オフを繰り返してしまう「ポンピング現象」を防ぐ安全装置。
M(電動機)
遮断器を勢いよく投入するために必要な「バネ」を、自動で巻き上げる(蓄勢する)モーター。
D(ダイオード)
電流を一定の方向にしか流さない性質を持つ半導体素子。
制御回路内において、電流の逆流を防止したり
コイルから発生するサージ(突発的な過電圧)を吸収して他の部品を保護したりする役割を担う。
LS2〜LS5(リミットスイッチ)
機械の物理的な動きや位置を検知して、電気回路をオン・オフするスイッチ。
- LS2, LS3(電動機動作用)
モーターによるバネの巻き上げが完了したことを物理的に検知し
モーターを適切なタイミングで停止させる。 - LS4, LS5(閉路待機状態のときのみ両方ON)
バネの蓄勢完了など、遮断器がいつでも安全に投入できる準備が整っているかを検知する。
OCR(過電流継電器)
使いすぎ(過負荷)やショート(短絡)による異常な電流をいち早く検知し
設備を守るために引外しコイル(52T)へ遮断の指令を出す保護装置。
電動ばね操作+電流引外し方式
(閉路操作電圧,閉路制御電圧がAC/DC100/110VまたはAC/DC200/220Vの場合)
形式:HA□A□-A5,HA□A□-B5

端子台

補助開閉器をDC200/220V回路で使用する場合は
補助開閉器番号①~⑤の同一番号のa接点,b接点の両方を使用しないで,片方のみ使用すること。
例:①のa接点に接続した場合は①のb接点には接続しない。
用語説明
「引外しコイル」と「過電流継電器」がそれぞれ2つ(1と2)に増えているのが特徴。
52C(投入コイル)
遮断器をオン(閉路)にするための電磁コイルです。信号を受けると電磁石の力で接点を閉じる。
52T1, 52T2(引外しコイル)
異常時に遮断器をオフ(開路・トリップ)にするためのコイル。
この回路図のように「1」と「2」の2つが設けられている場合
万が一片方が故障しても確実にもう一方で遮断できるよう
信頼性を高めるための「二重化(冗長化)」が図られている。
52X 投入補助継電器(Closing Relay)
大きな電力を必要とする投入コイル(52C)を安全に動作させるため
制御信号を中継・増幅する役割を持つ補助リレー。
52Z(ポンピング防止継電器)
「オン(投入)」と「オフ(引外し)」の指令が同時に重なった際
遮断器が激しくオン・オフを繰り返してしまう「ポンピング現象」を防ぐ安全装置。
M(電動機)
遮断器を勢いよく投入するために必要な「バネ」を、自動で巻き上げる(蓄勢する)モーター。
RF(整流器)
交流(AC)電源を直流(DC)に変換する部品。
制御回路内で直流駆動の部品を動かすために使われる。
R1, R2(抵抗)
操作用の電源電圧が高い場合(AC/DC 200/220Vの場合のみ)に
コイルなどの各部品に適切な電圧が加わるよう調整するための部品。
LS2〜LS5(リミットスイッチ)
機械の物理的な動きや位置を検知して、電気回路をオン・オフするスイッチ。
- LS2, LS3(電動機動作用)
モーターによるバネの巻き上げ完了を検知し、適切なタイミングで停止させる。 - LS4, LS5(閉路待機状態のときのみ両方ON)
バネの蓄勢完了など、いつでも安全に投入できる準備が整っているかを検知する。
OCR1, OCR2(過電流継電器)
過負荷や短絡(ショート)による異常な電流を検知し
引外しコイルへ遮断の指令を出す保護装置。
これもコイル同様に2つ設置されており、保護機能の確実性をより高める構成になっている。
電動ばね操作+電流引外し方式
(閉路操作電圧,閉路制御電圧がDC48VまたはDC21/24Vの場合)
形式:HA□A□-C5,HA□A□-D5

端子台

補助開閉器をDC200/220V回路で使用する場合は
補助開閉器番号①~⑤の同一番号のa接点,b接点の両方を使用しないで,片方のみ使用すること。 例:①のa接点に接続した場合は①のb接点には接続しない。
用語説明
今回の構成は、「ダイオード(D)」による保護と
「引外しコイル・過電流継電器」の二重化(1と2)が組み合わさった
非常に信頼性の高い回路構成になっている。
- 52C(投入コイル)
電気を流すために、遮断器をオン(閉路)にする実行役の電磁コイル。 - 52T1, 52T2(引外しコイル)
異常発生時などに遮断器を強制的にオフ(開路・トリップ)にする電磁コイル。
「1」と「2」が用意されており、万が一片方が故障しても確実にもう一方で遮断できるよう
二重化(冗長化)されている。 - 52X 投入補助継電器(Closing Relay)
投入コイル(52C)を動作させるための補助リレー。
制御信号を中継し、確実に投入動作を行わせる役割を持つ。 - 52Z(ポンピング防止継電器)
「投入(オン)」と「引外し(オフ)」の指令が同時に重なった際
遮断器が激しくオン・オフを繰り返してしまう危険な「ポンピング現象」を防ぐ安全装置。 - M(電動機)
遮断器の接点を勢いよく閉じるために必要な「バネ」を
自動で巻き上げる(蓄勢する)モーター。 - D(ダイオード)
電流を一定の方向にしか流さない半導体素子。
制御回路内での電流の逆流を防止したり
コイルのオンオフ時に発生するサージ(突発的な過電圧)を吸収して他の機器を保護したりする。 - LS2〜LS5(リミットスイッチ)
機械の物理的な動きや位置を検知して
電気の接点をオン・オフするスイッチ。
- LS2, LS3(電動機動作用)
モーターによるバネの巻き上げが完了したことを検知し
モーターを適切なタイミングで停止させる。 - LS4, LS5(閉路待機状態のときのみ両方ON)
バネの蓄勢が完了し、いつでも安全に遮断器を投入できる状態(待機状態)であることを検知する。
- LS2, LS3(電動機動作用)
- OCR1, OCR2(過電流継電器)
使いすぎ(過負荷)やショート(短絡)による異常な電流をいち早く検知し
引外しコイル(52T1, 52T2)へ遮断の指令を出す保護装置。
これも安全性を高めるために二重化されている。
参考資料
メーカーの公式技術資料・カタログ
「富士高圧真空遮断器MULTI.VCBシリーズ」
富士電機株式会社のカタログ・取扱説明書(定格値、シーケンス回路の構成、各部品の役割など)
公的規格(JIS / JEC)
「JIS C 4603(高圧交流遮断器)」および「JEC-2300(交流遮断器)」における基準や定義。
電気工学および現場実務の標準知識
制御シーケンスにおける日本電機工業会規格(JEM 1090)に基づく
器具番号の定義(52C、52T、52X、52Zなどの一般的な働き)

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