断路器と遮断器のインタロックについて

電流の開閉ができない断路器では、電流を開閉しないように関連する遮断器との間にインタロックが必要となります。遠方手動操作方式の断路器では、手動操作器にインタロックマグネットを設け、インタロックマグネットの無励磁、励磁によって断路器の操作装置を施錠、解錠する機能を設けてあります。
これにより、関連の遮断器が「切」のとき操作が可能で、断路器操作中は関連する遮断器が投入できないようにインタロックを設けます。構造的に単純なフック棒操作方式では、開閉操作が人為的な確認によって行われるため誤操作の危険があるので、断路器は遠方手動操作方式とすることが望ましいです。

変圧器の結線

高圧受電設備で用いられる三相変圧器の結線には三角結線や星型結線が、単相変圧器としては二次結線が中間口出しのある単相3線式が一般に用いられています。この他特殊な結線として三相-二相変換を行うスコット変圧器、二次側三角結線の各相に中間口出しのある内接三角形、少なくとも2つの巻線が相互に共通な部分を有する単巻変圧器などの結線があります。

有効電力と無効電力

三相回路において、負荷電圧E,負荷電流I、位相差θとしたとき、有効電力Pはp=√3Elcosθで与えられた、負荷の抵抗分に消費される電力で〔kW〕で表されます。またこの時の負荷電圧と負荷電流の積√3Elを皮相電圧といい、〔kVA〕で表されます。cosθはその時の力率です。無効電力QはQ=√3Elsinθで与えられ、負荷のリアクタンスに起因した電力で誘導性負荷では遅れの無効電力となります。

雷現象

雷放電現象の波高値は20~40kA、まれに100~2000kAに達するものがあり、波頭長1~2μs、波尾長30~50μsのものが多い。このような雷が送配電線などを直撃する場合を直撃雷といい、雷雲の電荷によって送電線に発生した反対符号の電荷が線路上を進行する現象が誘導雷です。

コンデンサ形接地電圧検出装置(ZVT)

高圧受電設備地絡方向継電器の電圧要素として用いる零相電圧を検出するための装置で、コンデンサ分圧を利用した計器用変圧器の一種です。
一次端子の一端を電路に接続し、他の一端を接地して使用します。高圧受電設備では、電力会社の高圧配電線路側に接地形計器用変圧器が接続されています。そのため電力会社の高圧配電線路に直接接続される需要家側に接地形計器用変圧器を用いると二重接地となるので、地絡継電器の動作検出感度が低下することや、保守点検時の絶縁抵抗測定ができないことなどから、この装置を用いて地絡保護を行います。

計量法

国内の商取引や証明行為のために測定値を用いるときに、混乱や不公平が生じないように定めた法律です。計量法で指定されている測定器は定期的に公的機関による検定を受ける必要があります。電気取引に用いられる電力計は、法的に指定されている計量器で、日本電気計器検定所で検定を行っています。従来は電力計と需要家の間の取引用計器のみ検定対象となっていましたが、昭和42年の計量法ではビルやアパートなどの家主と借家人との間の電気料金の計量に用いられる計器も検定の対象となっています。受電設備でも電気料金の取引に用いる電力量計は検定が必要です。

分散電源の種類と特徴

コージェネレーション→石油や天然ガスなどの燃料を燃焼して発電を行うと同時に、燃焼による排熱を利用することによりエネルギーの利用効果を高める。エネルギー利用効率は80~90%程度。

燃料電池→天然ガスなどから水素を抽出し、空気中の酸素との化学反応を利用する。電解質の違いによって、固体高分子形やリン酸形などの種類があります。おのおの発電が始まる温度(作動温度)や発電規模が異なります。エネルギー利用効率は75~85%。

太陽光発電→太陽電池(シリコンなどの半導体に光が当たると電気が発生する光電効果を応用したもの)によって太陽の光を直接電気に変えて発電を行います。発電効率は15~20%程度。

風力発電→自然の風の力により風車を回し、発電機を駆動して発電を行います。プロペラ形が主流です。発電効率は30~40%程度。

電力貯蔵→Nas電池、レドックスフロー電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、フライホイールなどを利用して、電力の充電と放電を行います。安価な深夜電力を貯蔵し昼間の電力ピーク時に貯めた電力を供給、電力負荷のへ平準化に有効です。

保安上の責任分界点

保安上の責任分界点とは、自家用電気工作物設置者(需要家)と電気事業者(電力会社など)の保安上の責任範囲を設定する箇所をいう。保安上の責任分界点は需要家の構内に設置します。

放電コイル

進相コンデンサ回路を開放すると、コンデンサ内部に残留電荷が残り危険なため解放後の残留電荷を放電させる装置として放電抵抗や放回路解放後5秒以内に50Vにします。自動力率調整装置(AQR)などで進相コンデンサを自動で開閉する場合は開閉頻度が多くなるため、短時間で残留電荷を放電できる放電コイルが望ましいです。

非常電源の種類

電源を必要とする消火設備(屋内消火栓ポンプ、スプリンクラー設備など)には、常用電源が遮断された場合でも有効に作動するように、非常電源の付置が消防法で義務付けられています。

非常電源の種類は消防法施行規則により
①非常電専用受電設備
②自家発電設備
③蓄電池設備
④燃料電池設備
の4種類があります。

高圧受電設備に関する主な法規・規程類

電気設備に関する技術基準をさ貯める省令

電気事業法に基づくほうりつのひとつとして、電気保安の確保のための基礎となります。この省令では保安上必要な性能だけで基準を定め、当該性能を実現するための具体的な手段、方法などを規定していません。そこで「電気設備技術基準・解釈」が制定され、この解釈に適合していれば技術基準にも適合しているとしています。

高圧受電設備規程(JAEC8011)

高圧受電設備の電気事故及び、それに起因する系統波及事故を防止することを目的とし、設計・施工および保守点検などの民間規格として制定されました。省令や解釈に定められていることを規定し、具体的に適用するための技術要件を解説しています。従来の高圧受電設備指針が改定されたものです。

キュービクル式高圧受電設備(JIS C 4620)

需要家が電気事業者などから受電をするために用いられるキュービクル式高圧受電設備で、公称電圧6.6kV、周波数50Hzまたは60Hzで系統短絡電流12.5kA以下の回路に用いる受電設備容量4000kVA以下のキュービクルについて規定されています。