NFB断路器是什么?NFB、MCCB、ELB的区别与更换要点

打开日本制造设备的电气图纸或备件清单,常会看到标成 NFB 或 ELB 的断路器,规格写成"3P 225AF/150AT"或"30mA"。同类盘柜的另一份图纸,又可能写成 MCCB 和 ELCB。这并不是四种设备,而是两种设备,各有两个叫法:NFB 或 MCCB 是一种,ELB 或 ELCB 是另一种。
NFB(no-fuse breaker,无熔丝断路器)就是塑壳断路器(MCCB)。它在过载或短路造成过电流时分断电路,保护电缆和设备。ELB(earth leakage breaker,漏电断路器,也写作 ELCB)在检测到对地漏电时分断电路,防止触电和漏电引起的火灾;部分 ELB 同时带有过电流保护。
本文依次说明两者各自的工作原理、日本图纸上的标注怎么读、日本的控制盘为什么在这些回路装 ELB,以及在国内采购替代件之前要核对哪些项目。
- NFB = MCCB。日本标准中称"配线用遮断器"(haisen-yo shadanki,意为"配线用断路器")。它在过载和短路电流下跳闸,保护电缆和设备
- 过载时,双金属片受热弯曲,延时使断路器跳闸;短路时,电磁铁使其瞬时跳闸
- ELB = ELCB,日语称"漏電遮断器"(roden shadanki,漏电断路器)。零序电流互感器(ZCT)比较去、回电流来检测漏电。日本做法是:为防触电,选用高灵敏度快速型(30 mA 以下、0.1 s 以内)
- 图纸上的"AF"是壳架等级(ampere frame),"AT"是脱扣额定电流(ampere trip)
- 带过电流保护的 ELB 一台就能同时承担两项保护;漏电专用的 ELB,上游需要配 NFB 或熔断器
- 更换日本断路器之前,要核对它的功能、额定电压、频率、在您所用电压下的分断能力,以及所依据的标准(JIS/IEC、GB/T 14048.2,或出口北美时的 UL 489)
目录
速查:日本断路器常见术语
下表用来把日本图纸或备件清单上的标注,对应到具体的设备,并给出国内常用的叫法和近似的 GB 标准。日语术语附有罗马字读音。
| 可能看到的标注 | 含义 | 保护对象 | 日本标准 | 国内常用叫法与近似的 GB 标准 |
|---|---|---|---|---|
| NFB,no-fuse breaker(无熔丝断路器) | 塑壳断路器。"NFB"原是三菱电机对它的称呼 | 过载、短路 | JIS C 8201-2-1 | 塑壳断路器(MCCB);GB/T 14048.2(对应 IEC 60947-2) |
| MCCB,配线用遮断器(haisen-yo shadanki) | 与 NFB 是同一种设备,只是用了通用名称和日本标准里的正式名称 | 过载、短路 | JIS C 8201-2-1 | 塑壳断路器(MCCB);GB/T 14048.2(对应 IEC 60947-2) |
| ELB、ELCB,漏電遮断器(roden shadanki),漏電ブレーカー写作"漏电 breaker"(roden breaker) | 漏电断路器。许多型号同时带过电流保护 | 漏电(接地故障);许多型号还保护过电流 | JIS C 8201-2-2(工业用) | 漏电断路器/剩余电流动作断路器(RCD 的一种);带过电流保护的工业型可参照 GB/T 14048.2 中带剩余电流保护的断路器(CBR)部分(对应 IEC 60947-2 附录 B) |
| RCCB | 住宅用漏电断路器,不带过电流保护 | 仅漏电 | JIS C 8221 | RCCB;GB/T 16916.1(对应 IEC 61008-1) |
| RCBO | 住宅用漏电断路器,带过电流保护 | 漏电、过载、短路 | JIS C 8222 | RCBO;GB/T 16917.1(对应 IEC 61009-1) |
| AF | ampere frame:断路器本体的壳架大小 | – | – | 壳架等级额定电流(Inm) |
| AT | ampere trip:断路器整定的脱扣额定电流 | – | – | 额定电流(In) |
什么是 NFB(无熔丝断路器)
NFB 是 No-Fuse Breaker 的缩写,最初是三菱电机对自家塑壳断路器的称呼(日语写作"ノーヒューズ遮断器",意为无熔丝断路器)。通用名称是 MCCB(molded case circuit breaker,塑壳断路器),日本标准里叫"配线用遮断器"(haisen-yo shadanki)。所以"NFB 和 MCCB 有什么区别"这个问题,答案是:两个标注指的是同一种断路器。
NFB 的作用和家里同时开太多电器就会跳闸的开关一样:出现异常过电流(例如短路)时,保护电缆和设备。
多数 NFB 把两种检测过电流的方式结合在一起:基于双金属片的热脱扣和电磁脱扣。
电流稍大时,NFB 延时跳闸;电流非常大时,立即跳闸。
热动电磁式 MCCB 的示例。在多大电流下、多长时间后跳闸,取决于各产品的脱扣特性。
按脱扣机构分,三菱电机把自家的 NFB 分成三种类型。
各类型的区别在于检测过电流和脱扣的方式。
依据三菱电机无熔丝断路器产品页面的分类整理。
各厂家的设计不同,但许多断路器在过电流跳闸后,手柄会停在 ON 与 OFF 之间。看到这个中间位置,就能判断是跳闸,而不是被人拉闸。这类断路器要先把手柄扳到 OFF(复位位置),才能再次合闸。
原因没有排除就复位,断路器会再次跳闸,也可能损伤电缆,所以要先查明原因。复位请按制造商的说明书和本厂的规程进行。
与断路器不同,熔断器熔断后必须更换。水泵电机上常见的热继电器,同样是用双金属片感知温度。
什么是 ELB(漏电断路器)
ELB 是 Earth Leakage Breaker 的缩写,ELCB 是 Earth Leakage Circuit Breaker 的缩写。在日本,两者指的是同一种东西:检测到漏电电流后自动分断电路的断路器。
NFB(MCCB)保护电缆和设备,防止过电流。ELB 则是在检测到漏电时分断电路,防止触电和漏电引起的火灾。
许多 ELB 同时具备 MCCB 的功能,所以同一回路上通常不必两者都装。但也有只检测漏电的型号,区分方法在后文的图纸章节里说明。
ELB 比较流向设备的电流和从设备流回的电流。
简化示例。设备向大地漏电,意味着经 ELB 流回的电流比流出的少。
ELB 是靠比较流出和流回的电流来检测漏电的。如果流回的电流比流出的少,且差值超过设定值,就说明有电流在某处泄漏,ELB 随即切断电源。
比较动作发生在断路器内部的零序电流互感器(ZCT)里。去、回两根导线一起穿过它:两个电流平衡时,ZCT 没有输出;出现差值时,它向电子电路发出信号,由电子电路驱动脱扣机构。
ELB 的类型由两个数值决定:使它跳闸的漏电电流(额定动作电流,日语称感度电流)和动作的快慢(动作时间)。日本做法是:用于防触电的 ELB,选高灵敏度快速型。
灵敏度和跳闸时间,取决于 ELB 要保护的对象。
分类示例取自松下的漏电断路器说明(日文)。实际数值请以各产品样本为准。
ELB 的前面板上有测试按钮,按下后可以检查它能否检测到漏电并正确跳闸。测试的方法和频次,以各型号的说明书为准。
许多型号还带有漏电指示(弹出的按钮或观察窗),用来表示断路器是因漏电而跳闸的。
国内说的"漏电保护器",一般指电流动作型的剩余电流动作保护器(RCD)。但在海外或日本以外的供应商那里,"ELCB"这个词可能有歧义:早期的电压动作型漏电断路器也叫 ELCB,现在已基本淘汰,而 IEC 的术语里,本文所说的电流动作型叫剩余电流动作保护器(RCD)。采购时如果对方报的是"ELCB",请确认它是电流动作型 RCD,并核对所依据的标准。
NFB 与 ELB 的对照
两者从正面看很像,但响应的故障不同,防范的风险也不同。
外壳相似,作用不同。
跳闸指示因型号而异。请查看您手头那台断路器的说明书。
怎样读日本图纸上的断路器标注
日本的单线图、盘柜布置图和备件清单,通常用一小串字符来描述断路器:类型、极数和额定值。图纸上的图例(日语称"凡例",hanrei)会说明哪个符号表示 MCCB、哪个表示 ELCB。同一张图纸里,这处写 NFB/ELB,那处写 MCCB/ELCB,也并不少见。
把标注拆成设备类型、极数、壳架和脱扣额定值。
脱扣额定值(AT)总是小于或等于壳架等级(AF),同一个壳架有多种脱扣额定值。
国内样本里,AF 常对应"壳架等级额定电流(Inm)",AT 对应"额定电流(In)"。
示意性标注。日本公共设施等发布的实际图纸,会写成"ELCB 3P 225AF 150AT"这类形式。
厂家的型号里也带有同样的信息。三菱电机的型号中,"NF"表示 MCCB,"NV"表示漏电断路器。例如 NF125-SV 3P 40A,是 125 A 壳架、3 极、额定电流 40 A 的 MCCB;壳架编号后面的字母(SV、CV 等)表示产品系列。
有些日本样本还会加上元件代码。例如松下用 2P0E、3P0E 这类代码,表示不带过电流保护的漏电专用断路器。
下面是一份虚构的备件清单节选,用来说明这些标注怎样组合在一起。
| 位号 | 清单上的写法 | 读法 |
|---|---|---|
| MCCB1 | NFB 3P 225AF/150AT | 总断路器。3 极 MCCB,225 A 壳架,150 A 脱扣 |
| ELB1 | ELB 3P 100AF/75AT 30mA | 3 极漏电断路器,100 A 壳架,75 A 脱扣,动作电流 30 mA。是否带过电流保护,需查样本确认 |
| ELB2 | ELB 3P0E 30mA(上游 NFB2) | 动作电流 30 mA 的漏电专用 ELB。过电流保护由上游的 NFB2 承担 |
要判断某台 ELB 是否同时具备过电流保护,请查样本或规格书里的保护功能一栏。写有"过载、短路保护兼用"或"带过电流保护"(日语"過電流保護"加"付"字,意为带过电流保护)的,两种保护都有。写着"漏电专用"(roden senyo)或"无过电流保护"的,只检测漏电。
日本的盘柜为什么在这些回路装 ELB
哪些回路要装 ELB,在日本是由法规决定的。了解其中的逻辑,有助于读懂为日本市场制造的盘柜。在您自己的工厂,适用的是中国的规范:国内相应的要求见 GB/T 13955、GB 50054 和 GB/T 16895 系列等标准,以现行版本和设计单位的要求为准(本文未逐条核对)。
主要依据是日本经济产业省发布的《电气设备技术标准的解释》(电技解释)第 36 条。它原则上要求:给带金属外壳、使用电压超过 60 V 的低压设备供电的回路,要设置自动切断接地故障的装置,通常就是 ELB。主要例外如下。
- 设备装在干燥场所,或对地电压 150 V 以下、装在没有水汽的场所
- 设备是日本《电气用品安全法》规定的双重绝缘结构,或表面包覆了绝缘物
- 设备的 C 种或 D 种接地工程,接地电阻在 3 Ω 以下
- 设备通过隔离变压器供电(设备侧线间电压 300 V 以下),且设备侧不接地
- 设备内装有符合该法的漏电断路器,并且电源引出部位的安装方式能避免受损
- 设备采取了简易的防接触措施(与设备电气相连的金属防护罩除外)
此外,发电厂、变电所等场所,放电灯回路和光伏直流回路等也有例外。是否适用,要看条文原文和安装条件。同一条的另一款还规定:通过变压器与高压或特高压回路相连、使用电压超过 300 V 的低压回路,也要设置接地故障切断装置。
对于工厂里的电动工具,日本《劳动安全卫生规则》第 333 条要求:对地电压超过 150 V 的移动式、便携式电动设备,要接上防触电用的漏电断路装置。在潮湿场所,或在钢板、钢架等容易导电的地方使用时,即使对地电压在 150 V 以下,也在要求之列。
难以接上漏电断路器时,必须改为把金属部分接地。经绝缘变压器而成为不接地的回路,以及双重绝缘的工具,则可以豁免(第 334 条)。
灵敏度的参考值来自日本的民间规程——内线规程(naisen kitei)1375-2 节。据松下的说明,用于防触电的 ELB 应选高灵敏度快速型(30 mA 以下、0.1 s 以内)。
实际设计中,日本的设计人员在人可能接触的设备和潮湿场所设备的回路上用 ELB,其余回路用 NFB。对于不能因漏电跳闸而停机的重要负荷,设计人员可能选 NFB,但日本只在很窄的范围内允许这样做。
第 36 条规定:停电会危及公共安全的设备(如应急照明、疏散指示灯),可以不装切断装置,改为装一套报警装置,把接地故障通知给有技术人员驻守的场所(日语原文称"技術員駐在所",gijutsuin chuzaisho)。这条例外并不自动适用于一般的生产设备。所以,即使是不想让它停的回路,设计人员也要先核对上面所列的一般例外是否成立。
使用漏电专用 ELB 时,保护是分工的:漏电由 ELB 跳闸,过载或短路由上游的 NFB(或熔断器)跳闸。
在日本以外更换日本断路器:要核对什么
日本设备上的断路器损坏时,从原厂买同型号的备件,可以省去下面大部分问题。如果必须用本地的替代品,原断路器的铭牌和样本就是出发点。
下面的清单列出要对比的项目。最终的判断,应由对该装置负责的合格电气工程师,会同设备制造商,并在需要时报当地主管部门,共同作出。
- 功能:仅过电流保护(NFB/MCCB)、仅漏电保护,还是漏电加过电流保护。样本里找"0E"代码或"漏电专用"的字样
- 极数、壳架和脱扣额定值:极数、AF 和 AT。电子脱扣型号还要记录实际的整定值
- 额定电压:日本工厂常用三相 200 V,也有 400 V 级的供电。要确认替代品的额定电压,与该断路器实际接入位置的电压相符(例如 208、380、415 或 480 V),而不是只看日本的电压
- 频率:日本东部是 50 Hz,西部是 60 Hz。请查看铭牌上的频率(50 Hz、60 Hz 或 50/60 Hz),电子脱扣的断路器和 ELB 尤其要注意。国内电网为 50 Hz,设备是按哪个频率设计的,也要向设备制造商确认
- 分断能力:额定短路分断能力随电压和标准而变化。以三菱 NF-SV 系列的一份额定值表为例,某个型号在 230 V 下为 15 kA,按 IEC 60947-2 在 400 V 下降为 7.5 kA。请拿您所用电压下的数值,对照盘柜处的预期短路电流(国内样本里一般标 Icu、Ics)
- 标准与认证:面向日本市场的断路器,通常依据 JIS 和 IEC 60947-2;国内对应的是 GB/T 14048.2。国内项目是否要求 CCC 认证、型式试验报告或业主指定品牌,要按合同和现场要求确认
- 出口北美的设备:在 UL 508A 盘柜里,分支回路保护要用 UL 489 断路器(或合适的熔断器),UL 1077 辅助保护器不能代替它。部分日本厂家为北美提供单独的 UL 认证系列,例如三菱电机的 NF-U(UL 489)和 NV-U(带接地故障保护)
- ELB 的灵敏度与时间:额定动作电流(例如 30 mA)、动作时间,以及它是不是与其他 ELB 上下级配合的延时型
- 美国接地故障术语:日本的 30 mA ELB 不是美国的 GFCI。用于人身保护的 A 类 GFCI(UL 943)在约 4–6 mA 跳闸,所以不能默认 30 mA 的 ELB 满足美国对 GFCI 的要求
- 安装尺寸:安装方式、接线端子的类型和尺寸、手柄位置,以及原断路器上的附件,例如辅助触点或分励脱扣器
如果铭牌上无法确认其中某一项,请向设备制造商索要该断路器的样本页和选型理由,ELB 的灵敏度和分断能力尤其要问清楚。
可以直接使用的内容:向设备制造商确认断路器规格的邮件
下面是一份中文邮件范例,可以改一下设备信息后,发给日方设备制造商或其中国代理商。方括号里的内容请按实际情况填写。
主题:关于【设备名称/序列号】断路器(NFB/ELB)规格的确认
您好!我们在使用贵司的【设备型号/序列号】,需要确认电气图纸上以下断路器的规格:图纸位号【如 ELB1】,铭牌型号【 】。
请协助告知:(1)它是漏电专用,还是带过电流保护;(2)ELB 的额定动作电流和动作时间,是否为延时型;(3)壳架(AF)、脱扣额定值(AT),以及电子脱扣型号的实际整定值;(4)额定电压、额定频率,以及在 380 V 下的分断能力(Icu/Ics);(5)所依据的标准(JIS/IEC/UL);(6)如果改用国产断路器,是否有限制,或有推荐的型号;(7)选择该型号的依据。
如方便,请附上该断路器的样本页。谢谢!
本文的适用范围
- 本文讲解术语和核对要点,不是检查、复位或更换断路器的作业步骤。这类作业应由合格人员,按制造商说明书和本厂的上锁挂牌(LOTO)规程进行;在中国,电工作业还需要相应的作业资格(如低压电工作业的特种作业操作证)。
- 文中概述的日本规定(电技解释、劳动安全卫生规则和内线规程),适用于日本国内的设施。在中国,哪些回路必须设漏电保护,要依据国内的规范和设计要求。
- 脱扣特性、分断能力、跳闸指示和型号代码因厂家和系列而异。请以具体型号的样本为准,不要照搬本文的示例。
- 文中提到的 JIS 标准以 IEC 标准为基础,但可能含有日本的修改,各版本也在更新;GB 标准同样如此。表中的对应关系请当作"近似对应",并对照现行版本确认。
小结
- NFB 就是 MCCB:保护电缆和设备,防止过电流
- ELB(ELCB)检测漏电,保护人身免受触电
- 许多 ELB 同时具备 MCCB 的功能
- 漏电专用的 ELB,要与上游的 NFB 或熔断器配合使用
- 图纸上的 AF 是壳架等级,AT 是脱扣额定值
- 在日本,给带金属外壳、60 V 以上设备供电的回路,依第 36 条原则上要装 ELB
- 更换之前,核对功能、电压、频率、分断能力和认证(JIS/IEC、GB/T 14048.2 或 UL 489)
常见问题(FAQ)
NFB 是什么意思?和 MCCB 是一回事吗?
NFB 是 no-fuse breaker(无熔丝断路器)的缩写,原是三菱电机对塑壳断路器(MCCB)的称呼。在日本的图纸上,NFB 和 MCCB 指的是同一种设备:在过载和短路时跳闸的断路器。
同样,ELB 和 ELCB 都是漏电断路器的缩写。在日本关于住宅用漏电断路器的标准里,带过电流保护的叫 RCBO,不带的叫 RCCB。
NFB 和 ELB 有什么区别?
NFB 在过电流时跳闸,保护电缆和设备。ELB 在对地漏电时跳闸,保护人身免受触电,并防止漏电火灾。
回路上有了 ELB,还需要 NFB 吗?
如果 ELB 带过电流保护,就不需要,因为这一台设备已经同时覆盖过电流和漏电。漏电专用的 ELB,上游需要 NFB 或熔断器。
请查样本里的保护功能一栏:写着"带过电流保护"的是两者兼有,写着"漏电专用"或"无过电流保护"的只管漏电。
怎样判断断路器是因漏电还是因过电流跳闸的?
先看漏电指示。如果按钮弹出,说明 ELB 是因漏电跳闸,但指示的位置和复位方法因型号而异,请查说明书。
原因排除之前,不要重新合闸。任何检查之前,先切断电源并上锁,按本厂的上锁挂牌(LOTO)规程执行。
日本的 NFB 可以换成国产断路器吗?
常常可以,但必须由合格的工程师确认匹配之后才能换。要对比极数、壳架和脱扣额定值、额定电压、频率,以及在您所用电压下的分断能力,并与设备制造商确认这项更换。
如果是出口北美的 UL 508A 盘柜,分支回路保护必须是 UL 489 断路器或合适的熔断器,不能用 UL 1077 辅助保护器。
参考资料
- 接地故障切断装置(第 36 条):日本经济产业省《电气设备技术标准的解释》,2025 年 11 月 20 日修订版(日文)
- 移动式设备的漏电保护(第 333、334 条):e-Gov《劳动安全卫生规则》(日文)
- NFB 的名称和脱扣类型:三菱电机,无熔丝断路器产品特点(日文)
- 用 ZCT 检测漏电:三菱电机,漏电断路器产品特点(日文)
- NV 系列漏电断路器:三菱电机 Factory Automation,ELCB NV(英文);UL 认证的 NF-U 和 NV-U:三菱电机 Factory Automation,UL 489 认证断路器(英文)
- 灵敏度与动作时间分类、内线规程 1375-2、0E 代码:松下,断路器基础:漏电断路器(日文)
- 跳闸后的手柄位置:松下,断路器基础:基本功能(日文)
- 低压断路器的 JIS 标准:JIS C 8201-2-1:2021、JIS C 8201-2-2:2021、JIS C 8221:2020、JIS C 8222:2021(日本规格协会预览,日文);JEMA,低压断路器相关标准(日文)
- 国内断路器标准:GB/T 14048.2-2020《低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器》(仪器服务网)
- 按电压区分的分断能力(NF63-SV):MISUMI,三菱电机 MCCB NF-SV 系列(英文)
- UL 489 与 UL 1077 的区别:Fuji Electric Corp. of America,Understanding UL 489 vs. UL 1077(英文);UL 508A 的分支回路保护:DigiKey TechForum,Circuit Breaker Branch Protection vs Supplementary Protector in a UL 508A Listed Control Panel(英文)
- A 类 GFCI 的动作电流:UL,Understanding Ground Fault and Leakage Current Protection(英文)
- 日本的 50 Hz/60 Hz 分区:ETHW,Milestones: Sakuma Frequency Converter Station, 1965(英文)
日文原文本指南改编自 MONOSCOPE 面向日本读者撰写的文章:NFB(ノーヒューズブレーカー)とは?ELB(漏電遮断器)との違いと使い分け・設置が必要な場所
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