私たちがつくる「電機」
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高圧受変電設備って
何ですか?

― 配電盤と分電盤の違いを詳しく説明 ―

受変電設備の基礎知識

工場やオフィスビル、病院、学校などの大型の建物には電気を引かなければなりません。
【配電盤】と【分電盤】が混同されやすいですが、この二つはまったくの別物です。

電力会社から送電される電力は住宅用や小規模なビルを除き、多くが「高圧」に設定されています。

高圧の電気は危険性が高く、そのままでは使用できない為、変圧器を用いて200Vや100Vに変圧するシステムを設置しなければなりません。

受電設備や変電設備は高い安全性を担保しなければならず、受変電設備を構成する機器の種類や特徴を理解して、設計製作に反映しなければなりません。

配電盤とは?

分かりやすく言うと、電力会社から供給された電気を受け取る装置です。
大量の電気を必要とする建物に設置されていることが多く、配電盤で受け取った電気は、分電盤を介して需要家のもとへ届けられます。電気は発電所で作られ、変電所や送配電を経由して我々が利用する建物に送られます。ビルや工場などの一度にたくさんの電気を使う施設では、変換せずに高い電圧のまま電気を受け取り、施設内で電圧を変換する必要があります。そこで必要となる装置が 配電盤 となります。

※需要家とは:主に電気やガスなどのエネルギー供給を受けて使用している会社、施設、個人のこと

分電盤とは?

その名の通り、電気を分ける役割を担っています。皆さんが毎日使用する各部屋に電気を届け、コンセントや照明を日々使うことが可能となります。
これらの機器は需要家構内の電気室・地下室や建物の外側などに設置されています。

受変電設備の役割とは何か?

発電所で発電される電気は通常50万V(500kV)に近い高電圧となります。
様々な規模の変電所を通って、電圧を下げながら我々に届きます。その送られてくる高圧の電気を受け入れて、最終的に使用できる電圧に変換するための設備一式を「受変電設備」と呼びます。
大量の電気を使うビルや学校・工場などでは、受変電設備は、欠かすことができない重要な役割を果たしています。
また、受変電設備は、単に電圧を下げるだけではありません。配電盤内部には、配線用ブレーカ、漏電ブレーカなどの装置が収容されています。
これらの装置が電気容量をチェックし、電気回路の故障に対応します。
過負荷/短絡/漏電など配電時の事故の際に、負荷設備を保護して波及事故を未然に防止する役割、つまり、電気の安全を守っています。

配電盤の構造

配電盤は大きく分けて2つの構造があります。

キュービクル式高圧受変電設備
(閉鎖型)

電気事業者から高圧で受電し、変圧器により低圧にて学校やオフィス、商業ビルなど大型の建物などの動力用電源となる電気設備一式を金属箱に納めたものです。
箱の中に収納されているので、環境の影響を受けにくいメリットがあります。

受電室式高圧受変電設備
(開放型)

開放型は、鉄製のフレームに遮断器や継電器など必要な機器が据えつけられているものです。主に大容量の電力を使用する工場などで使われています。昔は開放型がよく使われていましたが、機器が露出しているため、塩害や直射日光など環境の影響を受けやすいというデメリットがあります。建物の維持管理、安全を守るため、近年はキュービクルが主流となっています。

高圧受変電設備の各機器の構成の紹介

避雷器
(LA:Lighting Arrester)
※電気設備を守る重要なもの

落雷時に高圧受電設備の電源系統・電気設備へ異常電圧から抑制する装置

高圧ケーブル

高圧の電気を安全に送電する電線(ケーブル)

電力会社が所有する配電線と構内配線が接続される場所から、需要家が所有するキュービクルと呼ばれる高圧用の電気設備に接続するのに使用されています。

高圧地絡継電器
(GR:Ground Relay)

電圧の電気設備を安全に運用する為に必須の装置

電気が漏電した場合に検出して「高圧真空遮断機(VCB)」へ“切る”信号を送ります。地絡事故を検出するための継電器です。地絡継電器(GR)は、高圧ケーブル・電気機器の絶縁劣化・アーク地絡・安全地絡を起こした際、異常を検出して、高圧真空遮断器(VCB)へ“切る”信号を送ります。

高圧真空遮断器
(VCB:Vacuum Circuit Breaker)

キュービクルなどの高圧受電設備に用いられる。主に短絡電流や過電流などの大電流を遮断するために使用する装置

高圧及び特別高圧の配電設備で最も広く利用されている装置です。真空遮断機は、真空バルブの中でアークを構成する粒子や電子を拡散させることによりアークを消弧させ、さらに真空の優れた絶縁特性によりアークの再発生を防止します。短絡したときに、地絡継電器や過電流継電器と組み合わせて電気を“切る”働きを行います。

過電流継電器
(OCR:Over Current Relay)

電線や電気機器への過負荷や短絡を防ぐ目的で使われる汎用性の高い継電器

電気が短絡した場合や使いすぎの状態を検出し、各遮断器へ“切る”信号を送ります。

高圧交流負荷開閉器
(LBS:Load Break Switch)

変圧器やコンデンサなどの高圧機器や電路の入・切のために使用される開閉器

高圧源流ヒューズと組み合わせて使用します。

変圧器
(トランス、Transformer)

高圧の電気を使用する電圧に変換する電力機器

変電所からの電気の供給、各家庭やビル等で電気を利用するために必要不可欠なものです。

高圧進相用コンデンサ
(SC:Static Capacitor)

電気機器は誘導成分があり、力率を低下させます。力率が低下すると様々なデメリットが発生する為、これを改善するための装置

わずかに発生する消費されない無駄な電気を発生させないためのものです。受電点の力率を改善して電力料金の節減をはかり、負荷側の力率改善により電力損失の低減や電圧降下を軽減させる目的で使用する機器となります。力率を改善するために、遅れ電流分をコンデンサの進み電流で相殺させる働きをします。

低圧開閉器ブレーカー

電気の短絡や使い過ぎによる電気を切る役目を行います。電灯用と動力用があります。

取外式端子台

メンテナンス作業を安全かつスムーズに行うため端子を一括で取り外せます。

系統識別シール

A系統(青色)、B系統(オレンジ色)など、識別シールを貼ることで、一目で識別が可能となります。

系統銘板

キュービクル内の電気の流れ、また、機器の位置を外側から把握できます。

出荷前キュービクル

お客様の所まで、キズ一つない状態で納品します。

完成後キュービクル

地下などに設置する場合を除き、お客様の希望に沿った、建物の外観に適したカラーリングを施します。写真は出荷準備中のキュービクルです。