【SCCR入門】50kAブレーカーでも盤は燃える？UL508Aの罠と回避策

「よし、遮断容量（IR）が50kAの最強ブレーカーを選んだから、盤は安全だ！」

そう思った方、ちょっと待ってください。その盤、UL認証試験で不合格になる可能性が高いです。最悪の場合、火災事故につながるリスクさえあります。

この記事では、実務9年の電気設計者が、新人が必ずつまづく「SCCR（短絡電流定格）」の基礎と、コストをかけずに規格をクリアする「現場の裏技」を解説します。

結論から言うと、SCCR対策の特効薬は「絶縁トランスを入れること」です。 この記事を読めば、高価なハイグレード部品を買い集めることなく、スマートに海外規格をクリアできる設計力が身につきます。ただし、「単巻トランス」を選ぶと意味がないので注意してください。

まずは、多くの初心者が誤解している「IR」と「SCCR」の違いから見ていきましょう。

IRとSCCRの決定的な違い

• IR（Interrupting Rating）：
  ブレーカーが「止める」能力。いわば「門番」です。暴徒（短絡電流）が押し寄せたとき、力ずくで食い止める能力です。
• SCCR（Short-Circuit Current Rating）：
  機器が「耐える」能力。こちらは機器個々の「盾」の強さです。門番が扉を閉めるまでのほんの一瞬、機器自身が壊滅的な爆発を起こさずに耐え忍ぶ限界値のことです。

いくら門番（ブレーカー）が強くても、後ろにいる兵士の盾（マグネットや端子台）がペラペラなら、門番が動く前に盾が砕け散ります。これが「SCCR不足」の正体です。

最重要ルール：「鎖」の強さは「最弱」で決まる

では、制御盤全体としてのSCCR（盤定格）はどう決まるのでしょうか？UL508Aのルールは非常にシンプルかつ残酷です。

「盤全体のSCCRは、内部に含まれる部品の中で『最小のSCCR値』になる」

これは「鎖」に例えると分かりやすいでしょう。どれだけ太い鋼鉄の輪（高SCCR部品）を繋ぎ合わせて鎖を作っても、その中に一箇所でも「プラスチックの輪（低SCCR部品）」が混ざっていたらどうなるでしょうか？ その鎖を引っ張った時、プラスチックの輪が最初に壊れ、そこで鎖全体が切れてしまいますよね。

制御盤もこれと同じです。

例えば、以下のような構成を見てみましょう。

• メインブレーカー：50kA
• マグネットスイッチ：50kA
• インバータ：50kA
• 中継用の端子台：10kA

この場合、盤全体の定格は「10kA」になります。どれだけ高価なブレーカーを使っても、たった一つの弱い部品（端子台）に引っ張られて、盤全体の性能が決まってしまうのです。

Q. 盤内の部品、全部チェックしなきゃダメなの？

「鎖の理論はわかったけど、盤の中にあるリレーやPLC、端子台…これら全部のSCCRを調べるなんて不可能だよ！」 そう絶望した方、安心してください。

UL508AでSCCRの計算対象になるのは、基本的に「動力回路（Power Circuit）」の部品だけです。

• チェックが必要なもの（動力回路）： ブレーカー、マグネットスイッチ、インバータ、サーボアンプ、動力ラインにある端子台など。
• チェック不要なもの（制御回路）： PLC、タッチパネル、センサー、小型リレー、パイロットランプなど。

「モーターなどを動かす太い電気の通り道」にある部品だけ気を付ければOKです。制御回路（DC24Vや操作回路）の細かい部品までは、基本的にSCCR計算に含める必要はありません。（※ただし、動力回路から制御電源を取る分岐点のヒューズなどは確認が必要です）

なぜ下がる？恐怖の「Table SB4.1（みなし認定）」

「でも、端子台にSCCRなんて書いてないよ？」と思った方。そこが最大の落とし穴です。

UL508A規格には、SCCRの表示がない部品に対して「試験をしていない部品は、これくらいしか耐えられないだろう」と勝手に決めつける値（みなし短絡電流定格）が設定されています。

これを定めたのが、UL508AのTable SB4.1です。

【Table SB4.1による標準的な認定値】

• 端子台 (Terminal block)：10kA
• ブレーカー (Circuit breaker)：5kA
• スイッチ類 (Switches)：5kA
• 補助機器 (Overload relayなど)：5kA

つまり、何も考えずに汎用の端子台やスイッチを選定した瞬間、あなたの盤のSCCRは自動的に「5kA」や「10kA」に固定されてしまうのです。 北米向けの盤では50kA以上のSCCRが求められることが多いため、これでは出荷できません。

実務での悩み：SCCRを上げるのは「修羅の道」

「じゃあ、全部高SCCR対応品（ハイグレード品）にすればいいじゃないか」言うのは簡単ですが、実務でこれをやろうとすると地獄を見ます。

1. 部品代が跳ね上がる（特殊なヒューズや高機能ブレーカーが必要）
2. 納期が掛かる（海外メーカーの特殊品など）
3. 選定が面倒（メーカーが認定した「ブレーカーとマグネットの特定の組み合わせ（Type Fなど）」でしか認められない）

「すべての部品を高SCCR品にするなんて無理だ…」と悩む設計者のために、「魔法のアイテム」が存在します。

解決策：魔法のアイテム「絶縁トランス」を使おう

ここで登場するのが「絶縁トランス（制御トランス）」です。実は、電源ラインにトランスを挟むだけで、SCCRのハードルは劇的に下がります。

理由はシンプル。トランスが持つインピーダンス（抵抗成分）がクッションとなり、短絡電流そのものを物理的に小さくしてくれるからです（限流効果）。

UL規格が認める「トランスの免除規定」

なんとなく安全、という話ではありません。UL508AのSupplement SB4.3.1には、明確に以下のルールが定められています。

【トランス使用時の特例（SB4.3.1）】

1. 10kVA以下のトランスを使用し、二次側の部品のSCCRが5kA以上ある場合： → 二次側のSCCR計算は免除され、一次側の保護装置（ブレーカー等）のSCCR値を採用してよい。
2. 5kVA以下のトランス（120V以下）を使用し、二次側の部品のSCCRが2kA以上ある場合： → 同様に、一次側の保護装置のSCCR値を採用してよい。

つまり、トランスを通した二次側（出力側）の回路では、わざわざ高いSCCR対応部品を探す必要がなくなるのです。日本の盤で使い慣れた、安価で入手性の良い汎用部品（5kA対応品など）を使っても、盤全体の高いSCCR定格（例：50kA）を維持できる。これがトランスを使う最大のメリットです。

※玄人向け補足：限流デバイスについて

トランス以外にも、「限流ヒューズ」や「限流ブレーカー」を使ってピーク通過電流（I_p）を抑え、SCCRを上げる方法（シリーズ定格）もあります。 しかし、これらはI_p特性曲線の読み解きや、メーカーごとの複雑な組み合わせ認定の確認が必要になり、初心者には茨の道です。まずは「トランスを入れる」という一番シンプルで確実な方法をマスターしましょう。

まとめ：困ったらトランスへ

SCCR対策の要点は以下の3つです。

1. SCCRは「盾」の強さ：ブレーカー（門番）だけ強くても、中の機器（盾）が弱ければ意味がない。
2. 鎖の理論：汎用部品（端子台など）を一つでも使うと、規格（Table SB4.1）により盤全体が5kA/10kAに引き下げられる。
3. トランスが救世主：トランスを挟めば、二次側は汎用部品でも高SCCR盤として認められる（SB4.3.1）。

「じゃあ、自分の設計では具体的にどのトランスを選べばいいの？」「小さくなるって言うけど、実際50kAが何kAになるの？計算式はあるの？」

そう思った方は、ぜひ以下の記事を確認してください。トランスを使ったSCCR対策と突入電流の計算について、実務レベルで詳しく解説しています。

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