前回の記事で「パワーサプライ（電源）」の選び方を解説しましたが、今回はその続き。 現場で数々の『配線焼損トラブル』や『発煙事故』に立ち会ってきた実務9年の現役設計者の視点から、DC24V回路の「分配・保護」について解説します。
みなさんの設計した盤、DC24Vの分岐回路に何を使っていますか？ 「ガラス管ヒューズ」や、AC100Vで使うような「普通のサーキットプロテクタ（CP/MCCB）」を使っていませんか？
はっきり言います。今のままでは、ショートしても保護機器が作動せず、電線が燃えるリスクがあります。
今回は、なぜDC24V回路で「普通のブレーカ」が役に立たないのか、その危険なメカニズムと、現代の常識「電子サーキットプロテクタ」について、業界標準のオムロン製品（S8V-CP）を例に解説します。
結論から言うと、スイッチング電源特有の「フの字特性（電流制限）」が邪魔をして、普通のブレーカはショートしてもトリップしないからです。
「ブレーカが落ちないなら、電源（パワーサプライ）が異常を検知して出力を止めてくれるはずだ」と思っていませんか？ 実はそこに、現場が火を吹くまで終わらない「死のループ」が隠されています。電源の優しさとブレーカの頑固さが引き起こす、最悪のミスマッチの正体を詳しく見ていきましょう。
恐怖！ショートしても「電源は止まらない」
まず、多くの人が誤解している「電源の動き」について訂正させてください。
「ショート（短絡）したら、パワーサプライが異常を検知して停止（OFF）してくれる」と思っていませんか？ 実は、一般的な産業用スイッチング電源に「遮断（完全停止）」機能はありません。
ショートが発生した時、電源が行うのは「電圧を下げて、無理やり運転を続けること（垂下）」だけです。 つまり、電源はOFFにならず、電圧が下がった状態でチリチリと電流を流し続けます。
電線はずっと燃え続ける
電源が止まらない以上、守るのは「ブレーカ」の役目ですが、後述する理由でブレーカも落ちません。 その結果、ショートした回路にはエネルギーが供給され続けます。
細い信号線なら電線自体が赤熱して被覆がドロドロに溶け落ちますし、太い配線であってもショートした接触点（端子部など）が局所的に猛烈に発熱し、端子台が炭化したり発火したりする重大事故に繋がります。
犯人は「フの字特性」と「ブレーカ」のすれ違い
なぜ、ブレーカは危険なショートを見逃してしまうのでしょうか？ 原因は、スイッチング電源が持つ保護機能と、ブレーカの特性が「完全にすれ違っている」からです。
① 電源の「フの字特性」
最近のスイッチング電源には、過電流から自分（電源本体）を守るために、「電圧を下げつつ、電流も絞る」という機能（フの字特性）がついています。
理論上はショートした瞬間に電流を下げる動きをしますが、実際には過負荷への粘りや応答遅れがあります。
そのため、グラフのように「一瞬定格を超えてから電流を絞り込む」という挙動をします。
ここで重要なのは、最終的に「定格以下（例えば5A定格なら3Aなど）の低い電流」に落ち着いてしまうこと。 そして、その状態で安定して流れ続けるという点です。
② 普通のブレーカの「言い分」
一方、保護に入れている3Aのサーキットプロテクタ（熱動式や電磁式）はどう思うでしょうか？ 「俺が落ちるのは、定格の数倍〜10倍の大電流が流れた時だ。今は電流が絞られて3Aしか流れてないな？ よし、正常電流だ。落とさないぞ」
なぜ普通のブレーカが「定格の数倍」でないと落ちないのか？ その「トリップ特性（動作曲線）」の仕組みについては、こちらの記事で詳しく解説しています。
このすれ違いの結果、「ショートしているのに（電源が絞ったせいで）大電流にならず、ブレーカは一生落ちない」という最悪の状況が生まれます。
解決策：0.01秒で切る「電子サーキットプロテクタ」
このジレンマを解決するのが、電子サーキットプロテクタです。 今回は、業界で広く使われており機能が分かりやすいオムロンの「S8V-CP」を例に、その仕組みを解説します。（※基本的な仕組みは他社製の電子式も同様です）
仕組みが違う
従来の「熱（バイメタル）」や「コイル」で動く物理的なスイッチではなく、半導体回路で電流を常に監視しています。
- 瞬時に遮断： 設定値（例：3.8A）を超えた瞬間、電源が「フの字」で電流を絞りきるよりも早く、0.01秒レベルでスパッと回路を遮断します。
- 選択遮断： 8系統あるうち、ショートした「1系統だけ」を切り離します。メインの電源は落ちないため、正常な他のラインは動き続けます。装置全体がブラックアウトしないのは大きなメリットです。
ただの保護じゃない！設計を楽にする「3つの神機能」
電子サーキットプロテクタを導入するメリットは、安全面だけではありません。設計者にとって嬉しいコストダウン・工数削減の機能が満載です。 （※ここではS8V-CPの仕様をベースに解説しますが、高機能なモデルには一般的に搭載されている機能です）
① 「UL Class 2」で配線コスト激減
型番に「S」がつくモデル（S8V-CP0424Sなど）は、「UL Class 2 出力」に対応しています。 これを使うと、「機器選定」と「配線施工」の2つのコストが激減します。
まず、接続するセンサ等のUL認証条件（Conditions of Acceptability）を無条件でクリアできるため、高価な認定品を探したり、適合性を証明したりする手間がなくなります。
さらに盤外配線では、通常なら必須となる「金属管（コンジット）」の施工が免除されるケースも多いため、条件次第ではケーブル一本で安価に配線できるようになります。
これだけで本体代の元が取れることもあります。
② 「シーケンス起動」で電源容量を節約
複数の負荷（センサやタッチパネル）を一斉にONすると、突入電流が重なって電源が落ちることがあります。 電子サーキットプロテクタは、各チャンネルを数十msずつズラして順番にONする「シーケンス起動」機能を持っていることが多いです。これにより、突入電流のピークを分散させ、ワンランク小さい容量の電源を選定できます。
③ アラーム出力で「どこ？」を一発特定
「どのヒューズが切れたか分からない！」とテスターを持って走り回る必要はありません。 異常が発生するとPLCへ信号（一括アラーム）を送れるため、タッチパネルに「DC24V系統で異常発生」と表示させて、すぐに保全担当者を呼べます。 現場に行けば、トリップしたチャンネルのLEDが赤く点灯しているため、テスターで配線を探る手間なく「あ、3chのセンサだ」と一目で特定可能です。
まとめ：DC24VにはDC専用の保護を
「今までヒューズで問題なかったから」というのは、たまたま運が良かっただけかもしれません。
- 電源はショートしても止まらない（垂れ流す）。
- 電源の「フの字特性」により、普通のブレーカは落ちない。
- 電子式なら、確実に遮断して配線（および端子台）を守れる。
今回はオムロン製品を例に挙げましたが、フエニックス・コンタクト（Phoenix Contact）やワゴ（WAGO）、ワイドミュラー（Weidmüller）など、主に海外メーカーから優れた電子式プロテクタが販売されています。
一点だけ注意点として、IDECや三菱電機などの一般的な「サーキットプロテクタ」は、DC用と書かれていても「電磁式（メカ）」の場合が多いです。選定する際は必ず「電子式（Electronic）」であることを確認してください。
初期コストは数千円上がりますが、「燃えない安心」と「トラブル復旧の速さ」を買うと思えば安いものです。
