高圧受電設備は、工場やオフィスビル、商業施設など、大規模な電力を使用する施設において不可欠な設備です。電力会社から供給される6,600Vの高圧電力を、施設内で使用可能な100V/200Vの低圧電力に変換する重要な役割を担っています。
この記事では、高圧受電設備の基本的な構造から、安全な運用に欠かせない点検の重要性まで、詳しく解説していきます。
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高圧受電設備の概要
高圧受電設備は、電力会社から供給される高圧電力を受電し、施設内で使用する低圧電力に変換するための一連の電気設備を指します。主な構成要素として、受電設備、変圧設備、配電設備があり、これらが有機的に結合することで、安定した電力供給を実現しています。
電力会社の規約等により、契約電力が50kW以上となる場合は高圧受電契約となります。高圧電力はそのままでは使用できないため、高圧電力を低圧電力に変電する高圧受電設備の設置が必要です。
高圧受電設備には、開放型受変電設備とキュービクル式高圧受変電設備の2種類があり、使用する電気容量や建物の形状、電気設備などに合わせて検討されます。
高圧受電って何?高圧受電契約の基礎知識とキュービクル設置のメリット
高圧受電設備の基本構造
高圧受電設備には主に受電・変電・配電の機能があります。高圧受電設備がこれらの機能を果たすことで、建物内に安定して電力を供給することができるのです。
ここでは、各機能について説明します。
受電設備
受電設備は、高圧受電設備の最前線に位置する重要な設備です。電力会社からの高圧電力を最初に受け入れる部分であり、主に高圧断路器・遮断器・開閉器、保護継電器、計器用変成器などで構成されています。
遮断機・開閉器は、受電の開閉を行う装置です。事故時や点検時に電力供給を遮断する役割も担っています。開閉器は事故時の短絡電流を遮断することはできませんが、遮断器は保護継電器と組み合わせることで、事故時の短絡電流を遮断することが可能です。
また、計器用変成器は、高圧の電気から低圧の電気を取り出し、電流や電圧を計測するための装置です。計器用変成器によって取り出した電気を電力量計で計測することで、使用した電力量を計測し、電気料金の精算に使用します。
この他、落雷による異常電圧から設備を保護する避雷器など、必要とされる保護装置や電圧計・電流計などの計器類が設置されます。
変圧設備
変圧設備の中心となるのは変圧器です。6,600Vの高圧電力を100V/200Vの低圧電力に変換する役割を担っています。変圧器には油入式変圧器と乾式(モールド式)変圧器があり、設置環境や用途に応じて選択されます。
油入式変圧器は、絶縁油を使用して冷却と絶縁を行う方式で、屋外設置に適しています。一方、乾式変圧器は、不燃性の固体絶縁材料を使用する方式で、防災面での優位性があり、屋内設置に適しています。
また、電気を効率的に使用するため、コンデンサなどの力率改善用の設備を設置することが一般的です。
配電設備
配電設備は、変圧された低圧電力を施設内の各負荷設備に分配する役割を担っています。複数の遮断器、開閉器を組合せて、需要場内のエリアや電気設備ごとに電気を分配します。これにより必要な場所に必要な量の電力を安全に供給することが可能となります。
配電盤には各種保護装置や計測機器も設置されており、過負荷や短絡事故から設備を保護する機能も備えています。また、エリアごとの電力使用量の計測を行う場合もあり、電力管理の中枢としても機能します。
高圧受変電設備の事故
高圧受電設備は、6,600Vという高圧の電気を扱う設備であるため、大変危険です。高圧電力の事故は、低圧電力の事故とはまったく別ものと言えます。そのため、高圧受電設備を設置した事業者には保安体制の確保や定期点検の実施といった義務が課せられています。
ここで、高圧受電設備の事故にどのようなリスクがあるのか簡単に説明します。
高圧受電設備の故障によるリスク
高圧受電設備は建物内の電力供給の要と言える設備です。高圧受電設備が故障により停止すると、建物内のすべての電気が使用できなくなってしまいます。
一般家庭における分電盤の故障程度であれば、電気工事会社に頼めば長くても数時間程度で復旧できるでしょう。しかし、高圧受電設備に使用されている電気機器は大型で高額なものが多く、故障してから修理を依頼してもすぐに直せるとは限りません。
現在の企業において、電気が全く使用できない状況では、まともな活動はできないでしょう。そのため、高圧受電設備の故障による停止は、企業活動に大きな影響を与えるリスクがあると言えます。
高圧受電設備での漏電・感電事故
電気設備の事故で最も恐ろしいのは漏電などで発生する電気火災と感電による人的被害です。
電気火災は、一般家庭でも非常に多く、火災の原因の上位を占めています。高圧受電設備では、可燃性の油が入った変圧器などもあり、火災が発生すると大きな被害を生む可能性があります。このため、高圧受電設備の設置には消防署への届出などが定められているのです。
また、感電事故が発生した場合、低圧電力でも危険ではありますが、高圧電力ではそのリスクは比べ物にならないほど高いと言えます。高圧電力での感電は、感電時の被害が大きいだけでなく、直接接触しなくても放電により感電するリスクがあるなど、十分な注意が必要です。
このため、高圧受電設備は、管理者以外が操作できないように施錠管理などを確実に行うよう注意しましょう。
高圧受電設備の波及事故
高圧受電では、電力会社の電力網から高圧電力を直接受電するため、需要家の設備で事故が発生すると、建物側だけでなく、周辺の電力網にも被害を及ぼすことがあります。これが波及事故です。
波及事故が発生すると、関係官庁の調査を受けることになり、長期間電気が使用できなくなる可能性があります。さらに、波及事故により周辺地域が停電したり、異常電圧などにより周辺の建物の電気設備を破壊したりすると、莫大な損害賠償が発生することもあります。
法定点検を実施していないなど、管理体制に問題があった場合は、行政処分を受ける可能性もあるため、事故が発生しないよう適切な管理体制をとることが重要です。
高圧受電設備の点検種別と重要性
高圧受電設備を設置した事業者には、電気主任技術者の選任や適切な保安体制の確保、そして定期点検の実施が義務付けられています。点検は法令上の義務というだけでなく、甚大な被害が発生する事故を未然に防ぎ、高額な電気設備である高圧受電設備を長く効率的に使用するためにも重要です。
法定点検
高圧受電設備の点検は、電気事業法に基づく法定点検と、設備の安全性を確保するための自主点検に大別されます。法定点検には、主に月次点検、年次点検があり、それぞれ定められた項目について点検を実施する必要があります。
月次点検では、主に外観点検や簡易な測定を行います。年次点検では、より詳細な測定や試験を実施し、設備の劣化状況を確認します。
月次点検は1ヶ月に1回、年次点検は年に1回実施しますが、一定の条件を満たすことで月次点検を2ヶ月に1回、年次点検を3年に1回に軽減することも可能です。
特に年次点検では、高圧受電設備を停止させる必要があり数時間の停電を伴うため、点検周期の軽減には大きな効果があります。
日常点検の重要性
法定点検に加えて、日常的な点検も設備の安全運用には欠かせません。日常点検では、異音や異臭の有無、温度上昇の確認、表示灯の状態確認などを行います。これらの点検により、異常の早期発見と事故の未然防止が可能となります。
ただし、電気主任技術者を外部委託している場合など、技術者が常駐していない小規模な事業所等では、日常的に点検を実施することは困難な場合もあるでしょう。その場合は、異常を検知すると自動で通報される監視装置などの安全装置の導入を検討することをおすすめします。
維持管理と更新計画
高圧受電設備の維持管理には、適切な更新計画の策定が重要です。一般的に、高圧受電設備の耐用年数は15〜20年程度とされていますが、使用環境や負荷状況によって大きく異なります。
更新計画の策定にあたっては、設備の劣化状況や故障履歴、運用状況などを総合的に判断する必要があります。そのため、月次点検や年次点検の際に確認した劣化状況をしっかりと記録し、活用することが重要です。
このように点検は、法的義務というだけでなく、高額な電気設備である高圧受電設備を長く効率的に活用するという役割もあります。
高圧受電設備の維持管理には点検が重要!
高圧受電設備は、大規模施設における電力供給の要となる重要な設備です。その安全かつ効率的な運用のためには、適切な維持管理と定期的な点検が不可欠です。特に、法定点検の確実な実施、異常の早期発見が重要となります。
また、設備の更新計画や事故対策なども含めた総合的な管理体制の構築が求められます。高圧受電設備の管理担当者は、これらの要件を十分に理解し、適切な運用・管理を行わなければなりません。
高圧受電設備の重要性を認識し、安全性と効率性の両立を目指した取り組みを継続することは、企業の活動継続にもつながる重要な問題です。自社で電気技術者の確保が困難な場合は、外部の専門機関等とも協力し、適切な保安体制が維持できるようにしましょう。
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