受電部① ― 「測る → 切り離す → 守る」 設計マニュアル ⑤ ① 受電部の入口は、この順番で並んでいる 電力会社 6.6kV 高圧配電線 VCT・Wh 測る(取引用計量) DS 切り離す(点検用) 主遮断装置 切る(事故時) 高圧母線 各機器へ分ける LA(避雷器) 守る(雷サージ) ← 主遮断装置の電源側に分岐して付ける ② VCT・Wh は「電力会社の計量器」 VCTは VT と CT を1つの箱に納めたもの 電力量計 Wh とセットで「取引用」 所有は電力会社/設置場所は需要家が用意 最上流に置く=すべての電気を漏れなく計る 封印されているので絶対に触らない ③ DS は「無負荷でしか開けない」 ⚠ 電流が流れたまま開くと アーク → 短絡事故 DSに消弧装置は無い。切るのは遮断器の仕事。 停電: 遮断器 OFF → DS 開放 送電: DS 投入 → 遮断器 ON ※「切れている」ことを目で確認できるのがDSの価値 ④ 避雷器 LA は「接地」で守る ― 接地線が細いと意味がない 平常時: 絶縁体としてふるまい、電流を流さない 雷サージ: 一気に導通して雷電流を大地へ逃がし、電圧を機器の耐圧以下に抑える 接地: A種接地(14mm²以上・できるだけ太く短く)。電技解釈第37条=500kW以上は引込口に施設義務 順番には理由がある:計ってから、切り離せるようにして、守る。図面の上から下はそのまま「役割の順番」。 図解まとめ:受電部の入口は「測る(VCT・Wh)→ 切り離す(DS)→ 守る(LA)→ 切る(主遮断装置)」の順に並びます。 こんにちは、HARITAの設計室 です。第5回は、いよいよキュービクル の中 に入ります。
引込ケーブルがキュービクルに入ってから、主遮断装置(VCBやLBS)にたどり着くまでの間に、3つの機器が並んでいます。VCT・Wh(測る)→ DS(切り離す)→ LA(守る) 。なぜこの順番なのか が分かると、受電部の図面は一気に読みやすくなります。
キュービクルの入口のあたり、記号がごちゃっと並んでて…どれが何なのか。とりあえず全部覚えるしかないですか?
覚えなくていい。並び順に理由がある から、そこを押さえれば思い出せる。今日は3つだけ。測る・切り離す・守る、の3つだよ。
📐 図1 受電部の入口 ―
単線結線図 での並び順と、その位置にある理由
単線結線図(受電部の入口) 高圧引込ケーブル CVT 6.6kV VCT CT VT Wh 電力量計 DS 断路器 開いた状態で描く LA A種接地 主遮断装置 VCB / PF 高圧母線 6.6kV(ここから各機器へ) VCT・Wh は なぜ一番上か ここを通った電気がすべて課金対象。下流に 置くと計り漏れが出るため、責任分界点を 入ったすぐ下に置く。電力会社の封印品。 DS は なぜ遮断器の電源側か 遮断器を点検するとき、その電源側を切り離 しておかないと感電する。DSは「点検者を守る ための開閉器」。負荷電流は切れない。 LA は なぜ主遮断装置の手前か 雷サージは配電線から入ってくる。入口で大地 へ逃がさないと、下流の機器がまとめて絶縁破 壊する。効きめは接地線の太さと短さ次第。 主遮断装置から下が「自分の回路」 ここが構内事故を止める最後の砦。容量で CB形/PF・S形を選ぶ(第6回)。下流の保護 協調はこの遮断器を基準に組み立てる。
図1:VCT・Wh は責任分界点のすぐ下(計り漏れを出さないため)、DS は主遮断装置の電源側(点検者を守るため)、LA は主遮断装置の手前から分岐(雷を入口で逃がすため)。位置には必ず理由があります。
受電部の入口は「測る → 切り離す → 守る」の順に並ぶ
📐 なぜこの順番なのか
引込ケーブル(責任分界点から) │ [VCT]──[Wh] ① 測る │ (取引用計量) │ ╲ DS ② 切り離す │ (点検用) ├──▽ LA ③ 守る │ ┴ (雷サージ) ▼ 主遮断装置(VCB / LBS+PF)へ
① 測るのが最初 計量は使った電気の全量 を測らなければ意味がありません。だから分岐する前、いちばん電源側に置きます。
② 次に切り離す手段 点検のとき、キュービクルの中を電源から確実に切り離す ため。計量装置より負荷側に置きます。
③ 守るのは入口近く 避雷器は雷を入ってきたところで大地へ逃がす のが仕事。奥に置くと、そこまでの機器が守れません。
① VCT・Wh ― 取引のために測る
VCT(計器用変圧変流器) は、VT(電圧を落とす)とCT(電流を落とす)を1つの箱に納めたものです。その二次側にWh(電力量計) をつないで、使用電力量を積算します。
⚠ VCTと電力量計は「電力会社の支給品」
この2つは電力料金の根拠になるため、電力会社が支給し、封印します 。需要家側で選定したり、勝手に触ったりすることはできません。 ただし収める場所(計器箱・計器スペース)と取付・配線は需要家側の仕事 です。図面には「電力会社支給」と注記を入れておくのが親切な書き方になります。
電力量計には、その月の最大需要電力(デマンド) を記録する機能を持つものが一般的です。高圧受電の基本料金はこのデマンドで決まるため、この1台が電気料金そのものを左右します 。
図面での読みどころ
・VCTは責任分界点のすぐ内側、分岐する前 にあるか ・「電力会社支給」「電力会社封印」の注記があるか ・デマンド監視装置(デマンドコントローラ)を付ける場合、パルス取出しの記載があるか
📐 図2 DS の操作順序 ― 切るときは遮断器から、入れるときは DS から
⚠ 負荷電流が流れたまま DS を開くと、接点間にアークが伸びて相間短絡になる 断路器 DS には消弧装置がありません。「電流を切る」のは遮断器の仕事で、 DS の仕事は「切れていることを目に見える形で保つ」ことです。 だから DS の開閉は、必ず無電流・無負荷の状態で行います。 アーク 電流 停電させるとき(下流 → 上流) 負荷を切ってから、最後にDSを開く 1 低圧側の負荷を落とす MCCB・ACB を切り、電流をゼロに近づける 2 主遮断装置(VCB)を「切」 ここで初めて高圧電流が遮断される 3 無電圧・無負荷を確認 電流計・電圧計がゼロであることを見る 4 DS を開放する 目視で開放を確認。これで電源から切り離せた 5 検電 → 短絡接地器具を取り付け 作業者を守る最後の手順。省略しない 送電するとき(上流 → 下流) 停電の完全な逆順。DSが先、遮断器が後 1 短絡接地器具を外す 外し忘れは投入と同時に短絡事故になる 2 DS を投入する まだ遮断器が開いているので無負荷 3 主遮断装置(VCB)を「入」 ここで高圧が充電される 4 低圧側を順次投入 MCCB を順に入れて負荷をかけていく 5 電圧・電流・相回転を確認 異常がないことを確認して完了 覚え方:「切るときは 遮断器 → DS」「入れるときは DS → 遮断器」。 誤操作を防ぐため、キュービクルには DS と遮断器の機械的インタロック(キーインタロック等)が設けられます。 図2:断路器 DS には消弧装置がありません。負荷電流が流れたまま開くとアークが伸びて相間短絡になります。停電・送電の手順は必ずこの順序で。
② DS ― 点検のために、確実に切り離す
DS(断路器) の目的はただ1つ、点検・修理のときに電路を開放し、それが目で見えるようにすること です。
ここでいちばん大事な性質はこれです。
⚡ DSは「電流が流れている状態」では開けない
断路器にはアークを消す機能がありません 。電流が流れたまま開くと、接点間にアークが発生して機器が損傷し、最悪の場合は短絡事故になります。 DSは無負荷・無電流の状態でのみ操作する 機器です。
操作順序(これは丸暗記でいい)
停電するとき 遮断器(VCB)を切る → そのあとDSを開く送電するとき DSを入れる → そのあと遮断器(VCB)を入れる 覚え方は「電流を切るのは遮断器の仕事。DSはそのあと・その前」 。 この順序を守らせるために、盤にはインタロック (遮断器が入っているとDSが操作できない仕組み)が設けられます。
切るのに使えないのに、なんで「断路器」って名前なんですか…?
Disconnecting Switch =「つながりを断つ」。電流を切るんじゃなくて、回路を物理的に離す のが仕事なんだ。作業者が「確かに離れている」と目で確認できることに価値がある。
最近はDSを省く構成も増えている
PASやUGSで確実に開放でき、キュービクル内はLBSで区切れるため、受電用のDSを省略する構成 も一般的になりました。古い図面と新しい図面で構成が違うのは、このためです。 省いてよいかどうかは、停電作業の手順が成立するか で判断します。「切り離す手段が本当にあるか」を図面上で追ってください。
📐 図3 避雷器 LA は「電圧の頭を切り落とす」機器
雷サージと避雷器の効きめ 電圧 時間 機器の絶縁耐力 避雷器の制限電圧 ✕ 避雷器なし → 耐力を超えて絶縁破壊 ○ 避雷器あり → 制限電圧で頭を押さえる 雷サージ侵入 避雷器は「電圧の頭を切り落とす」機器。ゼロにするのではない。 ① 平常時 絶縁体としてふるまい、電流を流さない。 常時わずかな漏れ電流だけが流れる。 ② 雷サージが入ったとき 一気に導通して雷電流を大地へ放電し、 端子電圧を制限電圧まで下げる。 放電が終わると自動的に絶縁体に戻る (続流を切る)。 ③ 効きめを決めるのは「接地」 接地抵抗と接地線のインピーダンスが そのまま制限電圧に上乗せされる。 A種接地・14mm²以上、できるだけ太く 短く、専用接地とするのが原則。 施設義務:電技解釈 第37条 ― 高圧架空電線路から受電する需要場所の引込口には避雷器を施設する (受電電力 500kW 以上の需要場所など。地中引込のみで雷の影響が少ない場合は除外規定あり) 図3:避雷器は雷サージをゼロにするのではなく、機器の絶縁耐力より低い「制限電圧」まで押さえ込みます。その効きめは接地線の太さと短さで決まります。
③ LA ― 雷から設備を守る
LA(避雷器) は、雷サージなどの異常電圧が入ってきたときに、その電圧を大地へ逃がして後段の機器を守る 機器です。ふだんは絶縁物として振る舞い、規定以上の電圧がかかったときだけ導通します。
高圧受電で使われる避雷器の定格
定格電圧 8.4kV/公称放電電流 2.5kA が高圧配電線用の標準です。 単線結線図には LA 8.4kV 2.5kA のように併記されます。「6.6kVの回路なのに8.4kV?」と思うかもしれませんが、常時の電圧では動作しない ようにするための定格です。
📖 施設が義務づけられる場所(電技解釈 第37条)
避雷器の施設が求められるのは、おもに次の箇所です。 ・発電所・変電所(またはこれに準ずる場所)の架空電線の引込口・引出口 ・架空電線路に接続する配電用変圧器の高圧側・特別高圧側 ・高圧架空電線路から受電する、受電電力が500kW以上の需要場所の引込口 ・特別高圧架空電線路から受電する需要場所の引込口 つまり500kW未満なら法的な義務ではありません 。ただし雷害を受けたときの被害と復旧費を考えれば、実務では容量にかかわらず設けるのが標準 です。
⚡ 避雷器は「接地」で性能が決まる
避雷器そのものより、
接地のほうが重要 です。雷の電流を大地へ流しきれなければ、避雷器を付けた意味がありません。
・接地は
A種接地工事 (原則10Ω以下。条件により30Ω以下に緩和される規定もある)
・
接地線 は
できるだけ太く、できるだけ短く 。雷サージは急峻な波形なので、線のインダクタンスが効いてしまう
・引き回しに
鋭い曲がりを作らない 設計でも施工でも、ここが実力の差が出るところです。
単線結線図では、こう描かれる
受電部(入口側)の記載要素
① VCT …「電力会社支給」の注記。二次側にWh(電力量計)② Wh …電力量計。最大需要電力計を兼ねる場合はその旨③ DS …定格(例:7.2kV 400A)。三相なので「DS×3」と書く図面もある④ LA …定格(例:8.4kV 2.5kA)と接地記号。「LA×3」の表記もよく見る⑤ CH …ケーブルヘッド(引込ケーブルの端末) 「×3」は三相の各相に1つずつ入っている という意味です。単線結線図は線を1本にまとめて描くため、こうした注記で個数を補います。第2回で扱った「単線結線図に書かれていないこと」の実例です。
新人がやりがちなミス 3選
① DSを負荷がかかったまま操作しようとする
実際に事故が起きているミスです。DSの前に必ず遮断器を切る 。インタロックがあっても、順序を理解していないと現場では通用しません。
② 避雷器の接地線を細く長く引く
「導通していればいい」と考えると失敗します。雷サージに対しては線の太さと長さ、曲げ方が性能そのもの 。図面でも接地線のサイズと経路を明記してください。
③ VCTを需要家側で手配しようとする
VCTと電力量計は電力会社の支給品 。逆に計器スペースと取付は需要家側 です。この分担を取り違えると、受電直前に慌てることになります。
まとめ
第5回のまとめ
・受電部の入口は測る(VCT・Wh)→ 切り離す(DS)→ 守る(LA) の順 ・計量は分岐する前 、避雷器は入口近く 。並び順には理由がある ・VCTと電力量計は電力会社の支給・封印 。スペースと取付は需要家側 ・DSは電流が流れていると開けない 。切るのは遮断器の仕事 ・操作順序は停電=遮断器→DS、送電=DS→遮断器 ・避雷器は接地が命 。太く・短く・鋭く曲げない ・500kW以上の需要場所の引込口は避雷器の施設が求められる(電技解釈第37条)
📝 理解度チェック(全3問クイズ)
Q1. VCT・Whの目的は?
A. 短絡保護B. 取引用の電力量計量C. 力率改善
答えと解説を見る 正解:B VCT(計器用変圧変流器)で電圧・電流を計器用に落とし、Wh(電力量計)で取引用の使用電力量を測ります。電力会社の資産であることが多い部分です。
Q2. DS(断路器)の正しい扱い方は?
A. 負荷電流を遮断できるB. 無負荷(無電流)の状態でのみ開閉するC. 短絡電流を遮断できる
答えと解説を見る 正解:B DSには電流を遮断する能力がありません。必ず主遮断装置を開いて電流を止めてから操作します。順序を間違えるとアークが発生し重大事故になります。
Q3. LA(避雷器)に施す接地工事の種類は?
A. A種接地工事B. B種接地工事C. D種接地工事
答えと解説を見る 正解:A 高圧機器の金属製外箱や避雷器はA種接地です。雷サージを確実に大地へ逃がすため、接地抵抗も低く求められます。
※ まず自分で答えを考えてから「答えと解説を見る」を開いてみてください。
よくある質問
Q. VCTとVT・CTは何が違うのですか?
機能は同じですが目的が違います 。VCTは取引用の計量 のためにVTとCTを一体化した専用品で、電力会社の支給・封印。一方、キュービクル内の計器や継電器に使うVT・CTは運転管理と保護 のためのもので、需要家が選定します。第7回で詳しく扱います。
Q. PASに避雷器が内蔵されていれば、キュービクル内のLAは不要ですか?
内蔵形だけで済ませる構成もありますが、引込ケーブルが長い場合や重要負荷がある場合は、キュービクル側にも設ける のが安全側です。雷サージはケーブルの途中からも侵入しうるため、守りたい機器の近くにあるほど効果的です。
Q. DSがない図面を見たのですが、間違いですか?
間違いとは限りません。PASやUGSで確実に開放でき、キュービクル内をLBSで区切れるなら、受電用DSを省く構成は成立します。確認すべきは「停電作業のとき、どこで切り離すのか」が図面から追えるか です。
Q. デマンドは図面のどこに関係しますか?
電力量計からパルス(計量値の信号) を取り出してデマンド監視装置に入れます。図面上は電力量計から制御線が1本出ている程度の表現ですが、電気料金の削減に直結する 回路なので、設置の有無は必ず確認してください。
次回予告
参考:電気設備の技術基準の解釈 第37条(避雷器等の施設)/高圧受電設備規程 JEAC 8011-2025(日本電気協会)/内線規程 JEAC 8001/各電力会社の電気供給約款
次に読むならこれ 【引込・受電設備の設計マニュアル②】契約電力の想定 ― 契約電力は、設備容量の合計ではない 設計マニュアル
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