カスケード遮断とは｜遮断容量10kAのブレーカでも、上位を超限流形にすると125kAまで切れる（AC415V）。ただし選択遮断は成り立たない

カスケード遮断は、分岐のブレーカ（配線用遮断器）の設置点で予想される短絡電流が、そのブレーカの遮断容量を超えるとき、上位のブレーカやヒューズが一緒に遮断して、分岐のブレーカを助ける方式です。三菱電機の技術資料集の例では、AC415Vで単体の遮断容量が10kAのNF125-CV形は、上位がNF250-SV形なら14kA、超限流形のNF250-UV形なら125kAまで、組み合わせで遮断できます。そのかわり、事故の回路だけを切り離す選択遮断は、三菱電機の資料では基本的に成り立たないとされています。使えるのは、メーカーが遮断試験で確かめて公表した組合せだけです。

カスケード遮断は、分岐のブレーカで足りない遮断容量を、上位のブレーカと一緒に切って補う方式

三菱電機の技術資料集（2022年3月版）は、カスケード遮断を次のように説明しています。分岐回路のブレーカの設置点での推定短絡電流が、そのブレーカの遮断容量を超える場合に、主回路用のブレーカや他の機器に後備（バックアップ）保護をさせる方式です。富士電機のFAQも、負荷側の保護器の遮断容量を超える事故電流に対して、電源側の保護器が直列に遮断してバックアップする方式としています。

電気設備学会誌のFAQ（2015年）は、短絡電流以上の遮断容量のブレーカを置く方法を「全容量遮断方式」と呼び、経済性の観点からこれに代わるものとして、カスケード遮断方式が増えていると書いています。三菱電機のFAQも、カスケード遮断方式のメリットを、選択遮断方式と比べて経済的なこととしています。

上位のブレーカは、分岐と同じかそれより速く開いて、アーク電圧で電流を抑える

三菱電機の技術資料集によると、分岐のブレーカの遮断容量より大きな短絡電流が流れると、次の順に動きます。

1. 上位のブレーカの接点が開き、アーク電圧が出る。このアーク電圧で、短絡電流の波高値が抑えられる（限流）
2. 少し遅れて、分岐のブレーカの接点も開き、アーク電圧が出る
3. 遮断が終わるまで、2台の両方でアークが出ている

上位のブレーカは、電流を抑えると同時に、アークのエネルギーを分担して、分岐のブレーカを助けています。そのため上位のブレーカには、限流作用をもつことと、分岐のブレーカに匹敵するほど速く開くことの2つが求められる、と同じ資料は書いています。電気設備学会誌のFAQも、上位には、開極時間が早く、アーク電圧が高くて短絡電流を抑えられる、限流形のブレーカが有効としています。

同じ資料は、2台の協調が成り立つ条件として5つを挙げています。

1. 2台で限流された電流の波高値が、分岐のブレーカの機械的強度以下
2. 遮断のときに通過するI²t（電流の2乗×時間）の最大値が、分岐のブレーカの熱的強度以下
3. 分岐のブレーカの全遮断特性と、上位のブレーカの開極時間との交点が、少なくとも分岐のブレーカの遮断容量以内
4. 分岐のブレーカに出るアークのエネルギーが、後備保護されて、分岐のブレーカの耐量以下
5. 上位のブレーカは、母線の短絡に対して、自分だけで十分な遮断容量をもつ

上位を汎用品から超限流形にすると、NF125-CV形のカスケード遮断容量は14kAから125kAになる

三菱電機の技術資料集は、例として、AC415Vで分岐にNF125-CV形を使い、上位をNF250-SV形からNF250-UV形に替える図を載せています。資料は、NF250-SV形を汎用品、NF250-UV形を超限流遮断器、NF125-CV形を経済品と書いています。上位を替えることで、NF125-CV形のカスケード遮断容量は14kAから125kAに上がります。

同じ資料の組合せ表（AC415VとAC230V）から、NF125-CV形の値を抜き出すと次のとおりです。単位はkAです。

回路の電圧（表）	NF125-CV形の単体	上位がNF250-SV形	上位がNF250-UV形
AC415V	10	14	125
AC230V	30	50	125

上位のブレーカの単体の遮断容量は、NF250-SV形がAC415Vで36kA・AC230Vで85kA、NF250-UV形がどちらも200kAです。分岐のブレーカが同じでも、上位の限流性能によって、組み合わせたときの遮断容量が大きく変わります。

500kVA・210Vの変圧器の直下なら約31kA。NF125-CV形の単体30kAを超える

記事「二次定格1,375Aの変圧器が、直下の短絡では約31kA」で、500kVA・二次210V・%Z4.4%の変圧器の直下の短絡電流を、簡単な式で約31kAと計算しました。この盤にNF125-CV形を付けるとすると、AC230Vの表の単体の30kAでは足りません。上位がNF250-SV形との組合せなら50kA、NF250-UV形との組合せなら125kAで、表の値は約31kAを上回ります。

ただし、この比べ方には前提が3つあります。

• 約31kAは、電源側のインピーダンスを無視し、電動機の寄与電流を含めない、変圧器の二次端子での値です。実際の設置点の短絡電流は、配線の分だけ小さくなり、電動機の分だけ大きくなります
• 組合せ表はAC230Vの表です。表に適用電圧の注記はなく、210Vの回路にこの表を当てはめてよいかは、メーカーに確かめます
• 組合せの値は、型式と定格の細かい違いで変わることがあります。実際に使う型式で、最新のカタログの組合せ表を確かめます

三菱電機の組合せ表は、AC415Vを超える回路には使えない

三菱電機のFAQ（2021年）は、「カスケード遮断の組合せ表は、AC415V回路を超える場合、適用できません。」としています。短絡電流の記事で計算した、二次420Vの変圧器の回路は、415Vを超えます。この場合、三菱電機の組合せ表の値は使えません。組合せができるかは、メーカーに確かめます。

選択遮断とは、基本的に両立しない

選択遮断は、事故点に最も近い分岐のブレーカだけが動いて、主幹のブレーカは動かないようにする方式です（電気設備学会誌のFAQ）。健全な回路への波及を防ぎ、停電の範囲を最小にできます。

カスケード遮断では、上位のブレーカも一緒に開きます。三菱電機の技術資料集は、「したがって基本的にはカスケード遮断方式の場合、選択遮断システムは犠牲になり、両者が同時に成立することはない。」としています。三菱電機のFAQも、デメリットとして、同じ上位回路につながる複数の下位回路で給電が止まることを挙げています。メリットは、選択遮断方式と比べて経済的なことです。

	カスケード遮断	選択遮断
短絡で動くブレーカ	上位と分岐の両方	事故点に最も近い分岐だけ
停電の範囲	同じ上位につながる下位回路も止まる	事故の回路だけ
分岐のブレーカの遮断容量	単体では短絡電流に足りなくてよい（試験済みの組合せの範囲で）	上位に助けてもらわないので、設置点の短絡電流を単体で遮断できるもの

止めたくない負荷がある回路では、カスケード遮断にすると、事故のない回路まで止まることを受け入れることになります。

使えるのは、メーカーが遮断試験で確かめた組合せだけ

三菱電機の技術資料集は、カスケード遮断が成り立つかは、上位と分岐のアーク電圧がどれだけ重なるかで決まり、その重なりは理論的に推定できない、としています。そのため、実際にその組合せで遮断試験を行って検証された組合せでなければならない、と書いています。三菱電機のFAQも、遮断試験で良好な結果が得られた組合せを総合カタログ等に載せている、としています。三菱電機の組合せ表の値は、”O”－”CO”の責務を判定基準にした値です（技術資料集）。

上位にヒューズを使うカスケード遮断もあります。同じ資料は、ヒューズの溶断特性とブレーカの特性が交わる電流（クロスポイント電流）が、ブレーカの定格遮断電流の80%以下であることなどを条件に挙げています。ただし、条件の一部は机上で検討できるとは限らないので、こちらも実験で検証された組合せに限られる、としています。

保全をしていたころ、私はブレーカを交換するとき、付いていたものと同じ型式を選んでいました。カスケード遮断を使っている盤では、上位か分岐のどちらかの型式を変えると、別の組合せになります。型式を変えるときは、変えた後の組合せが、メーカーの最新の組合せ表にあるかを確かめ、使う電圧での値も見ます。

電気設備技術基準の解釈は、第33条第1項のただし書でカスケード遮断を認めている

電気設備技術基準の解釈の第33条第1項は、低圧電路に施設する過電流遮断器は、施設する箇所を通過する短絡電流を遮断する能力をもつものであること、としています。ただし書の要点は次のとおりです。

• 施設する箇所を通過する最大短絡電流が10,000Aを超える場合で
• 過電流遮断器として、10,000A以上の短絡電流を遮断する能力をもつ配線用遮断器を施設し
• その箇所より電源側に、その配線用遮断器の能力を超え、最大短絡電流以下の短絡電流を、その配線用遮断器より早く、または同時に遮断する能力をもつ過電流遮断器を施設するときは、この限りでない

三菱電機の技術資料集（2022年3月版）は、この規定を「解釈第37条」と書いています。経済産業省が公開している現行の解釈で確かめると、この規定は第33条第1項にあります。電気設備学会誌のFAQ（2015年）も第33条としています。

なお、三菱電機の技術資料集は、同じ分電盤や配電盤の中などで、2台を組み合わせて1つの過電流遮断器として使う場合は、協調がとれていれば、分岐のブレーカは10,000A以上の制限を受けない、としています。

まとめ

• カスケード遮断は、分岐のブレーカの設置点の短絡電流が単体の遮断容量を超えるとき、上位のブレーカやヒューズが一緒に遮断して補う方式
• 上位には、限流作用と、分岐と同じかそれより速く開くことが求められる（三菱電機の技術資料集）
• 三菱電機の例：AC415VでNF125-CV形（単体10kA）は、上位がNF250-SV形なら14kA、NF250-UV形なら125kA
• 500kVA・210V・%Z4.4%の変圧器の直下（簡単な式で約31kA）では、NF125-CV形の単体30kA（AC230Vの表）を超える。組合せ表では、上位がNF250-SV形で50kA、NF250-UV形で125kA
• 三菱電機の組合せ表は、AC415Vを超える回路には使えない
• 三菱電機の資料では、選択遮断とは基本的に両立しない。事故のない下位回路も止まる
• 使えるのはメーカーが遮断試験で確かめた組合せだけ。型式と電圧ごとに、最新のカタログの組合せ表で確かめる
• 法令上の根拠は、電気設備技術基準の解釈の第33条第1項のただし書（三菱電機の技術資料集は第37条と記載）

計算の前提と途中式

• NF125-CV形・NF250-SV形・NF250-UV形の値は、三菱電機の技術資料集（2022年3月版）の表9.7.1（AC415V）と表9.7.2（AC230V）の値。いずれもJIS C 8201-2-1による表
• 約31kAは、500,000VA÷（√3×210V）≒1,374.6A、1,374.6A×100÷4.4≒31,242A。電源側のインピーダンスと電動機の寄与電流を含めない
• 二次420Vの例は、記事「二次定格1,375Aの変圧器が、直下の短絡では約31kA」で、同じ500kVA・%Z4.4%の変圧器の二次電圧を420Vにした場合の値（約15.6kA）

参考にした資料

閲覧日は、2026年11月10日です。

• 三菱電機「三菱ノーヒューズ遮断器・漏電遮断器 技術資料集」Y-0657J（2022年3月）2.5.4 カスケード遮断、9.7 カスケード遮断（https://dl.mitsubishielectric.co.jp/dl/fa/document/catalog/lvcb/yn-c-0657/y0657j2203.pdf）
• 三菱電機FA よくあるご質問 No.12727「カスケード遮断方式」（https://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/12727）
• 三菱電機FA よくあるご質問 No.38459「AC415V回路を超える場合のカスケード遮断について」（https://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/38459）
• 富士電機 FAQ「カスケード遮断協調とはどのような方式でしょうか？」（https://faq-fa.fujielectric.co.jp/faq/show/2110）
• 電気設備学会誌 35巻11号（2015年11月）連載FAQ Q101「低圧配線の保護協調について，選択遮断方式とカスケード遮断方式の違いを教えて下さい。」（https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieiej/35/11/35_816/_pdf）
• 経済産業省「電気設備の技術基準の解釈」第33条（https://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/law/files/dengikaishaku.pdf）

このサイトの記事

• 「二次定格1,375Aの変圧器が、直下の短絡では約31kA｜%インピーダンスから三相短絡電流を求める（500kVA・210V・%Z4.4%）」（https://www.kousotsu-denkiman.com/tanraku-denryu-percent-z/）