ACB（気中遮断器）の選び方｜Icw・LSIG・引出形・選択協調

ACBはAir Circuit Breakerの略で、低圧回路の大電流を空気中で遮断する回路遮断器です。主に受電設備の変圧器二次主幹、発電機主幹、母線連絡などへ使われ、引出形、電子式過電流引外し装置、遠隔操作、多段の保護整定を選べます。

この記事では、低圧ACBの選定を、短絡計算、Icw、LSIG、選択協調、引出機構、制御・保守へつなげます。高圧VCBの遮断容量や、一般分岐MCCBの選定とは検索意図を分け、活線操作、保護解除、引出し、試験投入の手順は扱いません。

ACB・MCCB・VCBの違い

三菱電機はACBを、低圧電路を空気中で遮断し、大電流、開閉耐久、引出式の保守性に特徴を持つ遮断器と説明しています。「気中」という名称だけで高圧の気中開閉器やVCBと混同しないでください。

ACB選定に必要な10の入力値

1. 回路：主幹、母連、発電機、商用/非常切替、負荷主幹
2. 電源：変圧器・発電機容量、％Z、並列条件、モーター寄与
3. 電圧：使用電圧、周波数、接地方式、過電圧カテゴリ
4. 電流：最大需要、連続負荷、将来増設、周囲温度、母線容量
5. 短絡：想定短絡電流、Icu/Ics、投入電流Icm
6. 短時間耐量：Icwと必要遅延時間、利用カテゴリ
7. 保護：L/S/I/G、下位・上位曲線、地絡方式、CT・センサ
8. 構造：3P/4P、固定/引出、端子方向、遮蔽、盤寸法
9. 制御：投入、引外し、不足電圧、ばね蓄勢、補助接点、通信
10. 運用：インターロック、遠方操作、点検、予備品、更新計画

単線結線図、保護協調図、負荷表、短絡電流計算書、制御展開接続図を同時に見ます。型式だけを先に決めると、後から4極化、地絡センサ、操作電圧、引出枠、母線加工が合わなくなります。

定格電圧Ue・Ui・Uimpを区別する

Ue（定格使用電圧）は遮断・開閉性能を規定する使用電圧、Ui（定格絶縁電圧）は絶縁設計の基準、Uimp（定格インパルス耐電圧）は規定波形のインパルスに耐える能力です。Uiが高いから、その電圧でIcuも同じとは限りません。

Icu・Ics・Icwは使用電圧ごとに変わる製品があります。400/415/440Vの値を690V回路へ流用せず、周波数、AC/DC、極直列などの条件も確認します。

フレーム・定格電流・センサ定格を分ける

ACBのフレーム電流は本体の大きさ・通電能力の枠、定格電流は標準条件で連続通電できる値です。電子式引外し装置では、CT・電流センサ定格、定格プラグ、長限時ピックアップ設定が別に存在する製品があります。

「1600Aフレームだから1600Aで保護」とは限りません。負荷電流、母線・ケーブルの許容電流、周囲温度低減、センサ・プラグ、長限時整定を一続きで確認します。将来増設の余白を、現状の配線保護を失う高い整定値に置き換えないでください。

計算例｜1000kVA変圧器二次のACB候補

三相1000kVA、415V、％Z＝6％の変圧器を1台とし、上位系統インピーダンス、ケーブル、母線、モーター寄与を無視した一次スクリーニングを行います。

電流だけなら1600Aクラスが候補になりますが、最終決定では実負荷、母線、温度、センサ整定を確認します。遮断性能は415Vで想定短絡電流23.2kA以上、選択協調のため0.3秒遅延させるなら、その時間に対するIcwが実短絡電流以上であることを確認します。

実設備では一次側系統、変圧器公差・並列運転、ケーブルインピーダンス、誘導電動機・発電機からの寄与を含めます。この23.2kAを全国共通値や設計完了値にはしません。

IcuとIcsは遮断後の責務が違う

Icuは定格限界短絡遮断容量、Icsは定格使用短絡遮断容量です。いずれも使用電圧と遮断責務を伴う実効値で、Icsは規定の一連の遮断後にも継続使用性を確認する責務を持ちます。

想定短絡電流に対してIcuだけを見るか、停止継続性からIcsをどこまで求めるかは設計仕様です。製品によってIcs＝Icuの場合も、比率が異なる場合もあります。

IcwがACB選定の中心になる理由

Icw（定格短時間耐電流）は、規定時間、短絡電流を遮断せず通電しても耐えられる値です。下位MCCBが事故を除去するまで上位ACBのS要素を遅延させると、ACBと上位母線には短絡電流が流れ続けます。

Icwは「遮断できる電流」Icuと同じではありません。たとえばIcuが大きくても、必要な0.5秒・1秒などのIcwが不足すれば、その遅延整定は採用できません。カタログのkA値と時間をセットで読み、異なる時間へ自己流で比例換算しないでください。

利用カテゴリAとBを選択協調で考える

低圧遮断器の利用カテゴリBは、短絡条件で意図的な短時間遅延を行う用途を想定し、Icwを持ちます。主幹ACBが下位保護との時間選択を行うときの重要な条件です。利用カテゴリAは、短絡条件での選択性を意図した短時間遅延を前提にしません。

ACBという名称だけで必ずカテゴリB・必要Icwが得られるとは決めず、採用型式の規格表示と定格表を確認します。IEC 60947-2:2024と国内で用いるJIS C 8201-2-1:2021の適用関係も設計仕様で明確にします。

Icmは閉路投入時のピーク耐量

Icm（定格短絡投入容量）は、短絡状態の回路へ閉路したときの非対称ピーク電流に対する投入能力です。Icu/Ics/Icwが対称実効値で示されるのに対し、Icmはピーク値です。

短絡点投入は位相と直流分によって最初のピークが大きくなります。実効値の想定短絡電流と同じ数値をIcmへ直接比較せず、規格とメーカー表の対応を使います。

LSIGの4要素を役割で分ける

略号だけを覚えず、ピックアップ電流、時間、I²t ON/OFF、センサ基準をメーカー曲線へ記録します。同じ目盛「0.5」でも、In、センサ定格、時間基準が違えば実値は変わります。

L｜長限時整定で配線を保護する

L要素のピックアップは最大需要電流以上、母線・ケーブルの許容電流以下を基本に、温度、集合、将来負荷を反映します。変圧器定格だけへ合わせると、二次母線・ケーブルが小さい設備では保護できません。

時間整定は下位の過負荷・始動電流を通しながら、変圧器・配線の熱耐量より先に動作させます。コールド/ホットメモリ、反限時曲線、真の実効値検出も製品仕様を確認します。

S｜短時間遅延とIcwを同時に決める

S要素のピックアップを下位遮断器の最大通過電流より高くし、遅延時間を下位の全遮断時間より長くすると時間選択を作れます。ただし、上位ACBのIcw、盤母線の短時間耐電流、変圧器二次導体の熱・電磁力が遅延時間に耐える必要があります。

I²t ONでは電流が大きいほど動作時間が短くなる特性、OFFでは定時限に近い特性となる製品があります。下位曲線との重なりだけでなく、想定短絡電流全域で確認します。

I｜瞬時保護を高くしすぎない

I要素を高くする、または無効にすると、下位との選択性範囲を広げられる場合があります。一方、ACB直下母線の短絡では遮断が遅れ、アークフラッシュ入射エネルギーと設備損傷が増える可能性があります。

製品には遮断器自身を守る瞬時オーバーライドが内蔵され、設定で完全には無効にできない場合があります。調整可能範囲とオーバーライド値を協調計算へ含めます。

G｜地絡方式とセンサ構成を合わせる

G要素は地絡電流を検出しますが、残留方式、零相CT、ソースグラウンドリターンなど方式があり、接地系統と中性線の扱いで構成が変わります。3相4線回路で残留方式を用いるときは、中性線CTを含む指定接続が必要な製品があります。

非接地・高抵抗接地・直接接地、発電機中性点、並列電源、母連状態によって地絡電流経路が変わります。Gピックアップと遅延は、感電保護、設備保護、下位漏電・地絡保護、接地導体耐量へ照合します。

保護協調曲線は全遮断時間まで重ねる

上位ACBと下位MCCBの時間―電流特性を対数グラフへ重ねます。下位の動作時間だけでなく、遮断器がアークを消して電流を切る全遮断時間と公差を使い、上位S/Gとの時間余裕を確認します。

変圧器励磁突入、モーター始動、発電機短絡電流の減衰、ケーブル末端の最小短絡電流も同じ図へ入れます。最大短絡だけでなく、末端事故を確実に検出できる下限も必要です。

ZSIで選択性と高速遮断を両立する

ZSI（ゾーン選択インターロック）は、下位遮断器が事故を検出した信号を上位へ送り、上位を意図した遅延状態にします。上位だけが事故を検出した場合は、その上位が短時間で遮断する仕組みです。

これにより時間選択を保ちつつ、ACB直下事故の遮断時間を短縮できる可能性があります。対応引外し装置、信号配線、補助電源、最大接続台数、通信断時の動作を同一メーカーの設計資料で確認します。

アークフラッシュと選択協調のトレードオフ

上位遮断器へ長い遅延を入れるほど下位事故の選択性は高まりやすい一方、上位保護区間の事故エネルギーは増えます。保護協調計算とアークフラッシュ評価を別々の担当で終わらせず、同じ運転状態で検討します。

保守モードや瞬時整定切替を持つ製品もありますが、通常運転への戻し忘れ、誤操作、適用範囲を管理する必要があります。PPEだけへ頼らず、ZSI、差動保護、リモート操作、作業境界、設備設計でリスクを下げます。

3極・4極と中性線定格を決める

3相3線は通常3極、3相4線は接地方式・切替方式・中性線分離要否から3極/4極を決めます。商用・発電機切替では、中性点接地と並列経路を考え、必要なら中性極も切り替えます。

LED・IT負荷などで第3次高調波が中性線へ加算される場合、相電流だけで中性線を小さくしません。4極ACBの第4極定格、投入・開放順序、中性線保護、N極CTを製品仕様へ照合します。

固定形と引出形を保守計画で選ぶ

固定形は盤へ本体を固定し、構成が単純です。引出形は本体を引出枠から移動でき、一般に接続、試験、断路などの位置を持ち、予備本体との交換や保守を行いやすくなります。

ただし、引出位置にすれば設備全体が自動的に安全な無電圧になるわけではありません。電源・負荷側、制御電源、逆送、誘導、蓄勢ばねを確認し、ロックアウト・タグアウトと検電を行います。引出枠、シャッタ、位置ロック、挿入防止キーも型式に含めます。

引出形の接続・試験・断路位置

接続位置では主回路・制御回路が接続され、試験位置では主回路を切り離して制御・補助動作を確認できる構成が一般的です。断路位置では主回路・制御回路が切り離される製品があります。

位置名称と接続状態は製品ごとに取扱説明書を優先します。遮断器ONのまま移動できないインターロック、扉閉鎖操作、パドロック、主接点位置表示を盤仕様へ入れます。

投入・引外し・不足電圧の操作電源

電動ばね蓄勢、投入コイル、シャントトリップ、不足電圧引外し、補助リレー、引外し装置の通信・表示には、AC/DCと定格操作電圧の指定が必要です。主回路電圧と同じとは限りません。

停電時にもトリップさせるなら直流制御電源、コンデンサ引外し、別電源などの可用性を確認します。不足電圧引外しは電圧低下で開放・投入禁止を行うため、瞬低時の不要開放と安全側動作を系統要件で決めます。

ばね蓄勢と投入条件を時系列で確認する

ACBは操作ばねを蓄勢し、投入指令で主接点を閉じる機構を持つ製品があります。蓄勢完了、遮断器OFF、引出位置、インターロック、投入許可など複数条件がそろわなければ投入できません。

電動機構の電源、蓄勢時間、手動蓄勢、投入・引外しコイルの許容電圧、アンチポンピングを展開接続図へ残します。遠方投入回路には、現場作業中の誤投入を防ぐローカル/リモート切替と施錠管理が必要です。

主幹・母連・発電機のインターロック

2台の受電主幹と母連、商用と発電機の切替では、許可されない並列を防ぐ電気的・機械的インターロックを設けます。同期投入を行う設備では、電圧、周波数、位相、同期チェック、並列可能時間、保護整定を別に設計します。

3台の遮断器が「2台までON」の条件を持つ回路では、ケーブル式機械インターロックなど製品の組合せ制限があります。PLC論理だけでなく、出力故障・接点溶着・制御電源喪失時を考えます。

電子式引外し装置の電源条件

過電流引外しの基本機能は主回路CTから自己給電できる製品がありますが、液晶表示、通信、波形記録、地絡、外部I/O、ZSIなどに補助電源が必要な場合があります。補助電源喪失時に残る保護・失われる表示を明確にします。

時計、イベントログ、設定変更権限、パスワード、ファームウェアも保守対象です。設定ファイルを盤番号・引外し装置製造番号と結び、交換時の誤読込みを防ぎます。

母線・盤の短時間耐量も合わせる

ACBのIcwが足りても、配電盤母線、支持物、接続導体、引出接触子が同じ短絡電流と時間に耐えなければ系統は成立しません。短絡時の熱作用I²tと電磁力の両方を盤の定格へ照合します。

ACB単体カタログだけで盤の短絡耐量を決めず、低圧配電盤の検証済み構成、母線断面・支持間隔、接続バー、温度上昇、内部アーク対策を盤メーカーと確認します。

周囲温度・標高・高調波の低減

定格電流は規定の周囲温度・盤条件を前提とします。盤内温度、標高、密閉、端子方向、通風で低減が必要な場合があります。引出接触子や端子部も発熱源です。

高調波を多く含む負荷では実効電流、中性線電流、母線・変圧器発熱を確認します。引外し装置が真の実効値を検出する範囲、波高率、周波数適用も製品仕様を確認します。

点検は機構・主回路・引外しを分ける

• 外観・環境：汚損、結露、腐食、異臭、異音、盤内温度
• 主回路：端子・接続子の変色、接触抵抗、アークシュート、接点摩耗
• 機構：蓄勢、投入、開放、ラッチ、引出・シャッタ・位置表示
• 引外し：L/S/I/Gの設定、二次注入等の指定試験、連動・履歴
• 制御：投入/引外し/不足電圧、補助接点、通信、ZSI、インターロック

点検周期、許容摩耗、注油箇所、試験方法、部品交換回数は型式の取扱説明書を優先します。自己流の接点研磨・注油・保護ロックを行わず、メーカーが定める資格・治具・安全条件に従います。

更新年数をMCCBの15年から流用しない

JEMAの産業用MCCB・ELCB更新ガイダンスが示す15年目安を、ACBへ自動適用しません。ACBは製品の保守基準、開閉・事故遮断回数、接点摩耗、引外し装置、部品供給、環境、重要度から更新を判断します。

既設ACBを更新するときは、本体外形だけでなく引出枠、母線接続、Icw/Icu、極数、操作電圧、補助接点、インターロック、制御端子、通信を比較します。三菱電機も一部従来品は外形互換でも、引出形は引出枠ごとの交換が必要と案内しています。

ACBを選ぶ12ステップ

1. 主幹・母連・発電機・切替の系統と全運転状態を定義する
2. 負荷電流、将来増設、母線・ケーブル許容電流を確定する
3. 使用電圧、周波数、接地方式からUe・極数を決める
4. 変圧器・発電機・並列・モーター寄与を含む最大/最小短絡電流を計算する
5. 使用電圧でIcu・Ics・Icmが必要値以上の候補を選ぶ
6. 下位遮断器との選択協調からS/Gのピックアップと遅延候補を作る
7. 遅延時間に対するACB・盤母線・導体のIcwを照合する
8. L/S/I/G曲線、公差、全遮断時間、瞬時オーバーライドを重ねる
9. アークフラッシュ評価を行い、ZSI・差動・保守モードを比較する
10. 固定/引出、3P/4P、端子、盤寸法、機械インターロックを決める
11. 操作電源、蓄勢、投入、引外し、不足電圧、通信、補助接点を確定する
12. 試験、設定管理、予備品、交換手順を含む仕様書を承認する

単線図・台帳へ残す30項目

よくある12の誤解

1. ACBは高圧遮断器で、VCBと同じ定格項目で選ぶ
2. 定格電流とIcuが足りれば、Icwは確認しなくてよい
3. IcuとIcwはどちらも同じ短絡遮断容量を表す
4. Icwの1秒値は任意の遅延時間へ単純比例してよい
5. 1600Aフレームなら長限時保護も必ず1600Aで動作する
6. S遅延を長くすれば選択協調は安全側になるだけで欠点がない
7. I要素を無効にすればACB直下事故も常に素早く遮断できる
8. G要素は接地方式・中性線CTに関係なく同じ配線で使える
9. ZSIはメーカー・引外し装置・信号配線に関係なく接続できる
10. 4極ACBなら中性線高調波と切替時接地が自動的に解決する
11. 引出形を断路位置にすれば検電・ロックアウトは不要
12. MCCBの更新推奨15年をすべてのACBへそのまま適用できる

理解度チェック｜オリジナル3問

公式資料・一次情報

• 三菱電機：気中遮断器とは・MCCBとの違い
• 三菱電機：低圧気中遮断器AE-SWシリーズ
• 三菱電機：低圧気中遮断器 World Super AEカタログ
• 三菱電機：AE-SW点検表・取扱資料
• 寺崎電気産業：気中遮断器TemPower取扱説明書
• シュナイダーエレクトリック：MasterPact MTZ
• 日本規格協会：JIS C 8201-2-1:2021 回路遮断器
• IEC：IEC 60947-2:2024 Low-voltage circuit-breakers
• 経済産業省：電気設備の技術基準の解釈
• 国土交通省：公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版
• 国土交通省：公共建築設備工事標準図（電気設備工事編）令和7年版
• 日本電機工業会：高低圧電気機器保守点検のおすすめ

内容は2026年8月19日に、経済産業省、国土交通省、日本規格協会、IEC、日本電機工業会、三菱電機、寺崎電気産業、シュナイダーエレクトリックの公式・一次12資料へ照合しました。Icu/Ics/Icw/Icm、LSIG、ZSI、操作電圧、引出位置、点検基準は製品・使用電圧・規格条件で変わるため、設計・発注時点のカタログと取扱説明書を確認してください。計算例と確認問題は当サイトのオリジナルです。

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この記事を書いた人：資格太郎電気工事士の独学合格を目指して学習中。遮断容量だけで終わらず、Icw、LSIG、下位協調、盤母線、操作電源、引出・保守を同じ仕様書へ残せるよう、規格とメーカー一次資料を照合して編集しています。運営者情報を詳しく見る