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」、「R付LBS（後述する『励磁突入電流抑制機能付負荷開閉器』）」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、電気設備設計者として、何故その機器を選ばなければならいのかを、規格や運用の観点から正しく、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。
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。たとえば工場の高圧配電盤でモータや照明系統（変圧器一次）の主回路を入り切りする場合、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。
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。国内の実務における一般的な使い分けとしては、ヒューズが付いていない高圧負荷開閉器を「LB」、限流ヒューズとストライカ機能が付いているものを「LBS」と呼び分けることが多いです。
スポンサーリンク
励磁突入電流抑制機能付負荷開閉器とは？仕組みと導入効果
私たちの業界では一般的に「エネセーバ」や「エナミック」と呼んでしまいますが、これはそれぞれ三菱電機とエナジーサポートの登録商標です。実際には「励磁突入電流抑制機能付負荷開閉器」が正式な名称です。本記事では長くなるので「R付LBS」と呼称することにします。
この「R付LBS」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。R付LBS は「抵抗投入方式」という物理的な突入電流の抑制を図っています。高圧主回路の主接点が閉じる前にあらかじめ制限抵抗が組み込まれたバイパス回路を先行して投入し、突入電流を抵抗によって低減させた後に主接点を閉じるという機構を持っています。これにより突入電流のピークを効果的に低減し、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 R付LBS 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 R付LBS 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。
スポンサーリンク
R付LBSと断路器(DS)の違いを整理
R付LBS と DS 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。R付LBS は先述の通り変圧器を投入する際の突入電流抑制による保護協調の確保や省エネ効果を重視しています。
一方、DS は安全な回路の開閉と絶縁確保を目的としており、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。安全確保のために、停電時には負荷側から LB や LBS、R付LBS、VCB を切り、負荷電流を確実に遮断した状態で DS を構内機器として最後に開放しなければなりません。責任分界点となるPASやUGSはそのさらに後の開放です。その後、残留電荷の放電確認や短絡接地器具の取付の順番です。復電の場合には逆の工程です。この辺りの流れは電験や電気工事士、資格試験や高圧作業安全衛生規則でもお馴染みですね。
【第一種電気工事士 ２０１９年度 問３６】
高圧受電設備の年次点検において、電路を開放して作業を行う場合は、感電事故防止の観点から、作業箇所に短絡接地器具を取り付けて安全を確保するが、この場合の作業方法として、誤っているものは。イ．取り付けに先立ち、短絡接地器具の取付箇所の無充電を検電器で確認する。
ロ．取り付け時には、まず接地側金具を接地線に接続し、次に電路側金具を電路側に接続する。
ハ．取り付け中は、「短絡接地中」の標識をして注意喚起を図る。
二．取り外し時には、まず接地側金具を外し、次に電路側金具を外す。
言うまでもなく 二 です。確実な「接地」のためには、接地側を先に取り付けることが必須です。仮に、先に電路側を取り付けててしまい、残留電荷があった場合には、身体を通じて大地へ電流が流れてしまう危険性があります。ロの記載の通り、接地線側を先に接続していれば、残留電荷があった場合でも、より身体側ではなく抵抗の低い接地線側へ流れますね。
補足ですが、私たちの業界では「接地をとる」とは言いません（言わないように気を付けています）。かつて、先輩の指示で「接地とって（取り外して）」と言われた新人が「接地配線を行う」と誤って「OKです！」と答えて地絡事故が発生したという事例がありました。先輩の指示も悪いし、電気の常識を知らなかった新人も悪いですが、私たちの仕事は常に「言葉の使い方」に最新の注意を払わなければならないという良い事例です。
実務における導入と選定のポイント
R付LBS 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 ヒューズ+ストライカ機能付 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 ヒューズ無 のより簡易的な構造ですので、設置費用や保守の手間は抑えることが可能ですが、短絡事故発生時の保護ができず、上位側の主VCBがトリップすることになります。そのため、構内全停電を引き起こす危険性があります。このような場合には通常 LBS の使用が一般的となります。
設計段階ではヒューズと保護継電器（OCR）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 R付LBS 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：DSとLB、LBS、R付LBSとの違いを整理
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 |
| 励磁突入電流抑制機能付負荷開閉器 (R付LBS) | 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」、「R付LBS」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 R付LBS 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、R付LBS 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、R付LBS 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し、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。
