もう迷わない!断路器、LB、LBS、エネセーバの役割を具体例で徹底比較

エネセーバ?DS?LB?LBS?もう迷わない! 受変電

はじめに:電気設備を守る「開閉器」の違いとは?

家庭やビル、工場などのプラントなど、私たちの生活に欠かせないのが電気です。その受電の安全を守るために必須なのが「開閉器」です。しかし、この「開閉器」には「断路器」や「LB」、「LBS」、「エネセーバ」など、似たような名前の機器がたくさんあります。この記事では、これらの違いを分かりやすく解説し、それぞれが持つ役割や特徴を明らかにします。この記事を読めば、どの機器を選ぶべきか、ご自身で迷わず判断することが可能になります。


断路器(DS)の基本を理解する

断路器(DS)は、高圧受電設備やキュービクルに設置される重要な機器で、電路を「完全に切り離す」ために用いられます。その大きな役割は、電流が流れていない状態でのみ操作できるという点にあります。例えば、工場やビルの受電設備を点検する際、作業員が安心してケーブルや機器に触れられるようにするには、電路を確実に絶縁する必要があります。その“命綱”として断路器が働くのです。

ただし、断路器自体には電流を遮断する能力がないため、負荷がかかったまま操作すると大きなアークが発生し、機器の損傷や感電事故につながる危険があります。そのため、実務では必ず断路器二次側の遮断器(VCB)や高圧カットアウトヒューズで負荷を切り離した後に断路器を操作をしなければなりません。例えば、受電停止の手順では「遮断器を開く→断路器を開く→短絡接地器具を取り付ける」という流れを踏むのが一般的で、これによって安全性が確保されます。

このように、断路器は単独で使用されるのではなく、遮断器や保護リレーと組み合わせることで真価を発揮します。見た目はシンプルな機器ですが、電気主任技術者や保守担当者にとっては、現場作業の安全を守る欠かせない存在なのです。

スポンサーリンク


負荷開閉器(LBとLBS)の違いとは?

負荷開閉器(LB: Load Break Switch)は、断路器に「負荷電流を開閉できる機能」を追加した装置です。たとえば工場の配電盤でモーターや照明系統の回路を切り替える場合、LBを用いれば定格範囲内の電流であれば安全に開閉操作が可能です。断路器のように必ず無負荷で操作しなければならない制約がないため、現場では扱いやすい機器として広く普及しています。

※LBはヒューズ無しも選択できますが、ヒューズ有りとした方が設備保護としては適切です。

その中でも、高圧受電設備、キュービクルで使われるのが高圧負荷開閉器(LBS)です。LBと基本的な機能は同じですが、LBSには特徴的なストライカ機能があることが大きな差です。内部に組み込まれたスプリング機構により、三相のうち一つでもヒューズが溶断した際に、連動して三相一括で確実に開放する仕組みです。

欠相状態になってしまうと不平衡電流が流れてしまい、設備全体にとって悪影響ですので、早期に対象負荷を切り離すべきです。これの機能により、万一短絡事故が発生した場合でもヒューズの動作にあわせて回路を確実に遮断でき、設備の安全性が一段と高まります。


エネセーバとは?仕組みと導入効果

エネセーバは主に変圧器の励磁突入電流を抑えることを目的とした装置です。通常、変圧器を投入するときには定格電流の数十倍の突入電流が発生し、過電流継電器を不要動作させてしまうことがあります。エネセーバは投入タイミングを制御することで電流波形を整え、突入電流のピークを効果的に低減します。これにより保護リレーの不要動作を防ぎ、プラントの安定運用に寄与します。

実は、突入電流抑制以外にもエネセーバの導入には素晴らしい効果があります。それが、省エネ効果です。通常、変圧器は二次側に負荷を接続していなくても、一次側を接続するだけで無負荷電流というものが流れます。これにより、電気を消費し、時々刻々と電力量計のメータを回し続けてしまいます。不使用時にエネセーバで変圧器を切り離し、無駄な電力損失を減らすことができます。年間の電気料金削減や CO2 排出量削減といった環境面でのメリットも生まれます。導入コストは非常に高価ですが、長期的に見れば設備全体の効率改善に大きく寄与する装置です。

エネセーバと断路器の違いを整理

エネセーバと断路器は同じ高圧設備に設置されますが、その役割は大きく異なります。エネセーバは主に変圧器を投入する際の突入電流抑制を目的とした装置であり、保護協調や省エネ効果を重視しています。一方、断路器は安全な回路の開閉と絶縁を目的としており、作業員の安全確保に直結します。したがって両者は機能的に競合するものではなく、補完関係にあると考えられます。例えば、断路器やLBSで回路を切り離した後に、エネセーバを組み込んで再投入することで安全かつ効率的な運用が可能です。両者の違いを理解することは、設計や点検の際に誤った解釈を避け、最適な設備構成を選ぶ上で極めて重要です。安全性と省エネの両面から、バランスの取れた導入を検討することが望まれます。

実務における導入と選定のポイント

エネセーバは主に大型変圧器や高圧受電設備において効果を発揮します。特に、変圧器を頻繁に投入する工場やビルでは、突入電流による遮断器の不要動作の防止に有効です。一方でLBやLBSは、回路の特性や短絡容量を考慮して選定する必要があります。LBSはストライカ機能付きであるため、遮断器を簡素化できる点がメリットです。LBはさらに簡易的な構造ですが、事故時の他の設備への悪影響を考慮しなければなりません。

設計段階ではヒューズと保護継電器の保護協調を十分に検討し、過電流や短絡事故時に確実に保護が機能するように構成することが重要です。さらに、省エネ担当者はエネセーバの導入効果を電力料金や環境負荷の面から評価し、電気主任技術者と連携して投資対効果を判断する必要があります。現場での安全と効率を両立させるには、機能の違いを理解したうえで適切な機器を選定することが求められます。


徹底比較:エネセーバと断路器、LB、LBSの違いを整理

ここまで見てきた4つの機器を、それぞれの役割と目的で比較してみましょう。

機器名称主な役割特徴運用例
断路器(DS)無負荷時の回路の開閉・絶縁・負荷電流を遮断できない
・安全な点検・保守に必須
停電作業や点検時に回路を確実に切り離す
負荷開閉器(LB)負荷電流の開閉
(と短絡保護)
・定格電流を開閉できる負荷の一部を切り離す際に使用
高圧負荷開閉器(LBS)負荷電流の開閉と短絡保護・ストライカ機能
・省スペース
受変電設備の一次側保護に使用
エネセーバ変圧器の励磁突入電流抑制・高価格
・省エネ効果
大型変圧器の投入と遮断を行う箇所に設置

この表が示すように、それぞれの機器はまったく異なる役割を担っています。

スポンサーリンク


まとめ:違いを理解して、安全と省エネを実現

本記事では「断路器」や「LB」、「LBS」、「エネセーバ」という、似ているようで役割の異なる電気設備の開閉器について整理しました。断路器(DS)は無負荷時に回路を完全に切り離す装置で、点検・保守時の安全を確保する“命綱”です。一方、LBは負荷電流を安全に開閉できる装置で、実運用に適した使い勝手があります。さらにLBSはLBを高圧設備向けにしたもので、特徴的なストライカ機能によりヒューズ溶断時に三相同時開放を行い、欠相によるリスクを防ぎます。

またエネセーバは変圧器投入時の励磁突入電流を抑制し、不要な保護リレー動作を防ぐとともに、無負荷時の電力消費を削減する省エネ効果も期待できる装置です。これら4つの機器は似た名前ながらも目的が大きく異なり、断路器やLBSが「安全の確保」を担うのに対し、エネセーバは「効率と省エネ」を重視しています。

まとめると、断路器・LB・LBS・エネセーバは競合する存在ではなく、補完し合う関係にあります。それぞれの特徴を理解し、現場の状況に合わせて適切に選定・組み合わせることで、安全性と効率性の両立が可能になるのです。

この記事を書いた人
T係長

30歳で制御設計の世界に飛び込み、未経験から10年以上にわたり、プラント設備の制御設計・更新・改造案件に携わってきました。これまで100件を超える現場経験を通じて、設計図面から制御盤、シーケンス制御、保護協調まで幅広い電気技術を磨いてきました。
保有資格は「第二種・第三種電気主任技術者」「第二種電気工事士」「基本情報技術者」。資格の枠にとらわれず、現場で困っている人を助けられる技術者であることを大切にしています。
このブログ「誠電気設計」では、初心者や若手エンジニアの方にもわかりやすく、実務に役立つ知識を共有しています。学びを通じて、読者とともに成長し続けることを目指しています。

T係長をフォローする
受変電
シェアする
T係長をフォローする
タイトルとURLをコピーしました