高圧受変電設備とは?種類・点検・更新の基礎知識をプロが解説
工場や倉庫、商業施設などで6,600Vの電気を受け取り、使える電圧に下げて建物内へ届けているのが「高圧受変電設備」です。普段は意識されにくい設備ですが、故障すれば建物全体が停電し、場合によっては近隣の事業所まで巻き込む事故につながります。
この記事でわかることは次のとおりです。
高圧受変電設備の定義と、低圧受電との違い
キュービクルの中に入っている主な機器の種類と役割
法律で義務づけられている点検の内容と頻度
機器ごとの更新推奨時期の目安(公的団体データ)
老朽化を放置した場合に起こりうるリスク
高圧受変電設備とは?
高圧受変電設備とは、電力会社から高圧(一般的に6,600V)で電気を受け取り、100Vや200Vの低圧に変換して施設内に配電するための設備一式です。「受電」と「変電」の機能をあわせ持つことから、受変電設備と呼ばれます。
多くの場合、これらの機器は金属製の箱にまとめて収納されており、この箱を含めた設備全体を「キュービクル」または「キュービクル式高圧受電設備」と呼びます。屋外の敷地内やビルの屋上、電気室に設置されているのが一般的です。
高圧と低圧の違い
電気事業法の区分では、交流の場合、600V以下が「低圧」、600Vを超え7,000V以下が「高圧」、7,000Vを超えるものが「特別高圧」とされています。一般家庭や小規模店舗は低圧で受電しますが、契約電力が概ね50kW以上になると電力会社との契約は高圧受電となり、自前で受変電設備を持つ必要が出てきます。
高圧と低圧では義務や費用構造が大きく変わるため、境界の考え方は高圧と低圧の違いとは?50kWで変わる受電方式と保安義務で詳しく解説しています。
高圧受電すると「自家用電気工作物」になる
高圧で受電する需要設備は、電気事業法上の「自家用電気工作物」に該当します。設置者(事業者)自身が保安の責任を負う立場になり、保安規程の届出、電気主任技術者の選任、定期的な点検の実施といった義務が発生します。
「電気は電力会社の管理」と考えられがちですが、責任分界点より構内側は事業者の責任範囲です。詳しくは自家用電気工作物とは?高圧受電する事業者の義務をご覧ください。
高圧受変電設備を構成する主な機器は?
キュービクルの中には、電気の入口から出口まで、それぞれ役割の異なる機器が直列に並んでいます。代表的な機器は次のとおりです。
機器名(略号) | 主な役割 |
|---|---|
高圧気中開閉器(PAS) | 敷地の入口で電気を入切する。構内事故を構外に波及させない |
断路器(DS) | 点検時に回路を切り離し、無電圧状態をつくる |
高圧交流負荷開閉器(LBS) | 変圧器やコンデンサの一次側を開閉する |
高圧交流遮断器(VCB) | 短絡・地絡などの事故電流を遮断する主遮断装置 |
高圧限流ヒューズ(PF) | 短絡電流を高速に遮断し、機器の損傷を防ぐ |
計器用変成器(VT・CT) | 高電圧・大電流を計測できる大きさに変換する |
保護継電器(OCR・GRなど) | 異常を検出し、遮断器に開放指令を出す |
変圧器(トランス) | 6,600Vを100V・200Vへ降圧する |
高圧進相コンデンサ・直列リアクトル | 力率を改善し、電気の使用効率を高める |
避雷器(LA) | 雷サージなどの異常電圧を大地に逃がす |
受電・保護を担う機器
電柱から引き込まれた電気が最初に通るのがPASです。構内で地絡事故が起きたときに素早く回路を切り離し、電力会社の配電線に事故を広げない役目を持ちます。PASの詳細はPAS(高圧気中開閉器)とは?役割と交換時期を、地絡保護の仕組みはGR付きPASとは?波及事故を防ぐ仕組みをご参照ください。
キュービクル内では、DS・LBS・VCB・PFが開閉と遮断を分担します。似た形をしていますが「電流を流したまま切れるか」「事故電流を遮断できるか」で性能がまったく異なります。違いは断路器(DS)・高圧負荷開閉器(LBS)とは?役割と違いで整理しています。
計測・制御を担う機器
VT・CTは、6,600Vや数百アンペアという扱えない大きさの電気を、計器や継電器が読み取れる大きさへ変換するセンサーの役割を持ちます。その信号を受けて異常を判断し、遮断器を動かすのが保護継電器です。計器用変成器(VT・CT)とは?と保護継電器(リレー)とは?で、それぞれ詳しく解説しています。
変換・改善を担う機器
変圧器は設備の中心的存在で、容量や台数が施設の電力使用量を左右します。進相コンデンサは力率を改善し、電気料金の低減にも寄与します。変圧器(トランス)の更新時期は?、進相コンデンサ・避雷器・限流ヒューズとは?もあわせてご覧ください。
高圧受変電設備の点検はどのように行う?
自家用電気工作物には、電気事業法に基づく保安規程を定め、それに従って定期的な点検を行う義務があります。一般的には、電気を止めずに外観や測定で確認する「月次点検」と、停電させて機器を細かく確認する「年次点検」を組み合わせて実施します。
点検の主な内容は次のとおりです。
月次点検:外観の異常、異音・異臭・変色の有無、絶縁監視装置の確認、負荷電流の測定など
年次点検:停電させたうえでの絶縁抵抗測定、保護継電器の動作試験、接続部の増締め、清掃など
点検の頻度は設備の種類や保安管理の方式によって異なり、遠隔監視などのスマート保安技術を導入している場合は頻度が変わることもあります。具体的な内容は月次点検と年次点検の違いとは?、法令上の位置づけは高圧設備の保安点検は義務?点検頻度で解説しています。
点検は事業者が選任した電気主任技術者、または外部委託した保安管理事業者が実施します。選任方法については電気主任技術者の選任義務とは?外部委託の方法をご覧ください。
高圧受変電設備の更新の目安は何年?
一般社団法人日本電機工業会(JEMA)は、汎用高圧機器の更新推奨時期を機器ごとに公表しており、多くの機器で15年、変圧器や遮断器で20年が目安とされています。
機器 | 更新推奨時期の目安 |
|---|---|
高圧交流負荷開閉器(LBS) | 屋内15年/屋外10年(または定格負荷電流開閉回数200回) |
GR付開閉器の制御装置 | 10年 |
断路器(DS) | 20年(または規定操作回数) |
高圧交流遮断器(VCB) | 20年(または規定開閉回数) |
高圧配電用変圧器 | 20年 |
計器用変成器(VT・CT) | 15年 |
保護継電器 | 15年 |
避雷器 | 15年 |
高圧限流ヒューズ | 屋内15年/屋外10年 |
高圧進相コンデンサ・直列リアクトル | 15年 |
出典:一般社団法人日本電機工業会「汎用高圧機器の更新推奨時期に関する調査」報告書(改訂版・2023年3月)
https://www.jema-net.or.jp/randb-archives/DS9201_202303.pdf
なお、この年数はメーカーの保証値ではありません。同報告書では、通常の環境で通常の保守点検を行った場合に、新品に交換したほうが経済性を含めて有利と考えられる時期として位置づけられています。設置環境(屋外か屋内か、塩害・粉じんの有無など)や使用条件によって、実際の劣化速度は大きく変わります。
また、減価償却に用いる法定耐用年数は電気設備で15年と定められていますが、これは税務上の区分であり、機器の物理的な寿命とは一致しません。設備全体としての考え方はキュービクルの寿命は何年?交換・更新の目安で詳しく解説しています。
老朽化した高圧受変電設備を放置するとどうなる?
高圧機器は、寿命が近づいても静かに機能を停止するわけではありません。多くの場合、絶縁破壊などの「事故を伴って」停止します。これは突発的な停電が避けられないことを意味し、場合によっては近隣を巻き込む波及事故に発展します。
参考として、大阪通商産業局管内で発生した波及事故のうち、自然劣化が原因と判断された設備の平均経過年数は13.3年と報告されています(前掲JEMA報告書)。「まだ20年経っていないから大丈夫」とは言い切れないことがわかります。
老朽化がもたらす具体的なリスクは古いキュービクルを使い続けるとどうなる?老朽化が招くリスク、事故が周囲に及ぼす影響は波及事故とは?周囲への影響と事業者の責任範囲で扱っています。
よくある質問(FAQ)
Q. 高圧受変電設備とキュービクルは何が違いますか?
A. 高圧受変電設備は機能を表す言葉で、キュービクルはそれを金属箱に収めた形態を指します。中小規模の施設ではほとんどがキュービクル式のため、実務上はほぼ同じ意味で使われています。
Q. 高圧受変電設備は誰が管理する必要がありますか?
A. 責任分界点より構内側は、設備を所有する事業者の責任範囲です。電気主任技術者を選任するか、要件を満たしたうえで外部の保安管理事業者へ委託して管理します。
Q. 高圧受変電設備の点検は停電しないとできませんか?
A. 月次点検は通電したまま行えますが、絶縁抵抗測定や継電器試験を伴う年次点検は原則として停電が必要です。生産への影響を抑えるため、休日や夜間に実施するケースが多くあります。
Q. 高圧受変電設備の更新にはどのくらいの期間がかかりますか?
A. 現地調査から機器の製作、電力会社との協議を含めると、数か月単位の準備期間が必要になるのが一般的です。実際の停電を伴う切替工事は1日〜数日で行うケースが多くなります。
まとめ
高圧受変電設備は、施設の電気の入口であると同時に、事業者自身が保安責任を負う設備です。構成機器はそれぞれ更新推奨時期が異なり、キュービクル全体をまとめて考えるのではなく、機器単位で状態を把握することが計画的な更新につながります。
「点検で指摘を受けたが何から手を付ければよいかわからない」「設置から何年経っているか把握できていない」といった段階でも問題ありません。さつき電気商会では、名古屋市港区を拠点に、工場・倉庫の高圧受変電設備の調査から更新工事までを自社施工で対応しています。現地の状況を確認したうえで、優先順位をつけたご提案が可能です。まずはお気軽にご相談ください。
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監修:株式会社さつき電気商会 技術部
名古屋市港区を拠点に、工場・倉庫の高圧受変電設備の設計・施工・更新を自社施工で手がけています。キュービクルの新設から老朽化更新、PAS取替、受電容量の見直しまで一貫して対応しています。