便利な工具の紹介
最近新人と仕事をした中で感じたことですが、必要な工具は持っているものの、これがあったら仕事がもうすこし楽になるのにな〜と思ったものがあるのでメモ。
・ドライバー
まずはドライバー関係。基本的な工具の１つですが、よく使うものではあるので何個か紹介。
電動ドライバー
自分で使ってるのはベッセルの電動ドライバー。貰ったのは5年ぐらい前で使い続けています。当時は種類もそんなにありませんでしたが、今は類似品が沢山出てると思うのでメーカーはどこでもいいのかな？用途としては簡単なネジの緩め締め。継電器の裏の配線の取外しですかね。最初から最後まで電動でやるのではなく、緩めの最初又は締めの最後は手動で道中は電動でやるイメージ。ネジ穴がなめちゃったりしないよう適度に使用する。
ビット
上で紹介したドライバーはビットを取外しできます。基本はプラスドライバーで使うのでプラスを用意。便利なのはプラスとマイナスが入替できるやつ。そしてプラスの３番ですかね。これはたまにしか使わないのですが、高圧ケーブルのシースアースを外す時に使います。２番で無理にやるとネジが舐める原因になるのであると便利です。
まとめると
プラス(2)とマイナス の１本
プラス(3) の１本
ですね。
ドライバーの頭
これはビットとセットで購入すると思いますが一応…。電動ドライバーでもいいですが1つ持っておくといいです。というのも固いネジを緩めるとき、大丈夫なんでしょうけど電動ドライバーを使うと中のトルク管理の機構なのか少し滑る感じがして力入れると壊れそうで怖いので思いっきり力を入れられるノーマルのドライバーヘッドがあるといいかなと思います。
その他
上で紹介した電動ドライバーよりパワフルなペン型のインパクトドライバーもありますが、工事するなら別として保安管理する立場だと過剰かなと思っています。適材適所であったら便利なのは間違い無いのですが…。後述する用途で使うといえば使うかもしれません。それと地味に便利なのがマグキャッチャーです。磁石化できると楽ちん。
・レンチ、ラチェット
続いてはレンチ系です。何に使うのかというと、変圧器の蓋を開けるとき・キュービクルの鉄板どめを緩めるときなどに使います。絶縁油の酸化・絶縁試験のための採油をするときに重宝します。
メガネラチェットレンチ
主観ですが変圧器の蓋を開けるときは13mm or 17mmがあれば大体は事足りると思っています。たまに19mmもありますがそれを1本で満たすのがメガネラチェットレンチ。お金と持ち運びが苦じゃなければハンドルとソケットを用意してもいいかもしれません。さらにお金を出してもいいという方は、ペン型のインパクトドライバーとソケットの組み合わせもあります。今回は手軽にコスパよくの観点からの紹介です。
[rakuten:kurashi-no-kakera:10028646:detail]
過電流継電器 電流引外しと電圧引外し
過電流継電器（以下OCR)はトリップ方式によって大きく2通りあるので少しまとめてみます。
1.過電流継電器（OCR）について
一部小さめの高圧受電設備（PF-S）を除いて過電流保護のために必ずついているのが過電流継電器（OCR）。設備によって単体でついていたり複合リレーの中に組み込まれていたりします。大抵、遮断器が開放するように回路が組まれていますが、OCRは種類によって配線が異なったりします。種類といっても難しくなく簡単に言うとトリップ方式の違いなのですがその違いについて簡単にまとめます。
2.電流引外し方式
名前の通り電流でVCBのトリップコイルを動作させる方式です。電流が既定以上流れた際OCR内部のｂ接点が切り替わりVCBを遮断します。内部の構造から「常時閉路式」なんて言われたりもします。OCR内部の概念図は下記記載。
電流の流れとしては
＜平常時＞
K → C1 → C2T2 → 電流計 → L
※OCR内部接点に比べVCBトリップコイルはインピーダンスが多いためほとんど流れない
＜動作時＞
K → C1 → T1 → トリップコイル → C2T2 → 電流計 → L
※OCR内部接点（ｂ接）が開放する
| C1R | T1R | C2T2R | C1T | C2T2T | a1 | a2 |
※OCR裏面端子の例。実際の配線図はマニュアル等を参照してください。
基本的に6600V系のVCBがある受電設備はこの方式が多い。構造が単純で比較的安価でできるため。ただ信頼性が求められる場合（大規模な設備・病院など）では後述する電圧引外し方式が採用されている場合が多い。
3.電圧引外し方式
名前の通り電圧でVCBのトリップコイルを動作させる方式です。電流が規定値以上流れた際OCRの接点（a接点）が動作し外部に用意されている直流電源装置とあわせてVCBを遮断します。内部の構造から「常時開路式」なんて言われたりもします。OCR内部の概念図は下記記載。
＜平常時＞
K → C1 → C2 → 電流計 → L
＜動作時＞
K → C1 → C2 → 電流計 → L
OCR接点ON
直流電源装置 → T1 → OCR接点 →T2 トリップコイル → 直流電源装置
電流引外し方式と比較して平常時と動作時で電流が流れるところは変わりません。変わるのはOCR接点が動作するかどうかですね。通常時はOCR接点は開いていて動作と同時に閉路、直流電源装置ーOCR接点ーVCBで回路ができるのでトリップコイルが動作します。そして見ての通りVCBを遮断させるためにはOCRだけでなく直流電源装置も用意する必要があります。
| C1R | C2R | C1T | C2T | T1 | T2 | a1 | a2 |
※OCR裏面端子の例（実際の配線図はマニュアル等を参照してください。）
補足1 VCBにはVCBの開閉と連動して開閉する接点がついています。（52aパレットスイッチ）この接点はVCBのトリップコイルに電圧がずっと励磁されているのを防ぐためであったり開閉状態の判断をする信号を得るためだったりに使われます。
補足2 動作時はOCR内部接点（a接）・T1-T2間・a1-a2間が閉じます。
電圧引外し方式は比較的大きな設備・信頼性を必要とする設備に多く採用されている印象。直流電源装置があるので停電復電の際、フィーダーVCBを入れたり切ったりするシーケンスが組まれていることが多いかも？似たような感じでコンデンサトリップというのもあるが、ざっくりいうと直流電源装置のところにコンデンサ引き外し装置があるだけでほとんど原理は同じ。
4.まとめ
上に用意してある各引外し方式の図ですが、内部の接点（常時閉路式）（常時回路式）を説明している資料は少なかったので新人説明用に作ってみました。1相分の図ですがなんとなくでも構造がイメージ出来たらいいなと思っています。
非常発電機の負荷試験 点検頻度
電気主任技術者として高圧設備を見ている方は電気事業法に則って業務を行っています。非常用発電機の点検も日常的に行っているでしょう。年次点検でも始動・停止・警報試験等はやりますが逆をいうとそれ以上はやりません。発電機本体の定期的な点検や負荷運転に対するチェックは消防法の範囲になります。だからと言って無視することもできないので概要を確認します。
1.負荷試験って？
非常用発電機が消防設備（消火栓やスプリンクラー）を正常に動作させることができるかの確認をする試験です。消防法では発電機の定格出力の30％以上の負荷を一定時間かけ続ける試験を行うことが求められています。負荷試験には大きく2つに分けられます。
・実負荷試験
・模擬負荷試験
実負荷試験は字の通り実際の負荷に電気を供給させて確認する試験です。停電が伴います。また30％負荷にするために消火栓からポンプを放出したりいろいろと調整が必要になります。
模擬負荷試験も字通りです。模擬負荷を用意して行うため停電は必要ありません。また模擬負荷のため安定して30％以上の負荷を与え続けることができます。
2.点検周期
原則は1年に1回。また点検方法が改正され、負荷試験に代わる点検方法として負荷運転と同水準以上の確認ができる内部観察でも可 となりました。
さらに運転性能の維持に係る予防的な保全策が講じられていれば6年に1回に緩和されました。
内部点検とは？
具体的には以下を確認することを言います。
□過給器コンプレッサ翼及びタービン翼並びに排気管等の内部観察
□燃料噴射弁等の動作確認
□シリンダ摺動面の内部観察
□潤滑油の成分分析
□冷却水の成分分析
予防的な保全策とは？
以下の項目を確認・定期的な交換を行います。
□予熱栓、点火栓、冷却水ヒーター、潤滑油プライミングポンプがそれぞれ設けられている場合は１年ごとに確認。
□潤滑油、冷却水、燃料フィルター、潤滑油フィルター、ファン駆動用Vベルト、冷却水用等のゴムホース、パーツごとに用いられるシール材、始動用の蓄電池等についてはメーカーが指定する推奨交換年内に交換。
点検周期のイメージ
3.どうすればいいの？
発電機がある施設では、まずは消防点検が行われているか確認しましょう。行われていなければ消防点検を手配、行われていれば報告書に負荷試験の項目があるかを確認しましょう。「非常用発電機 負荷試験」とネットで調べれば負荷試験を行ってくれる業者はいくらでも見つけることができますので資料請求をしてみるのがいいと思います。
4.費用は？
容量や業者・内容にもよりますが10～20万ぐらいのイメージです。（これは発電機の負荷試験のみでその他消防点検は含まない場合）。ただ地域などにもよるので目安です。
5.まとめ
基本は毎年の負荷試験です。それを内部観察で置き換え可能で予防的保全策ができていれば6年に1回でよくなります。負荷試験も内部観察も予防的保全策もすべて行うのが1番いいのですが、現実的なところ上記のパターン2がいいのかなと思います。内部観察は発電機にはいいですけどお財布に厳しい気がしています。
シュリンクバック現象とは？
高圧ケーブルの重大事故の原因を大きく分けると2つあげられます。1つが水トリー現象による絶縁低下・地絡、もう1つがシュリンクバック現象などによる遮蔽層破断・地絡です。今回はシュリンクバック現象について確認しましょう。
シュリンクバック現象とは？
ケーブル製造時の工程でシース部分の残留応力（収縮しようとする力）が残ってしまい、ケーブルが布設されたあとその力が解放されることでシースが収縮する現象。主に端末部の遮蔽銅テープが破断される。特に太いケーブル・直線部が長い・日射による温度変化が大きいといった箇所では収縮する可能性が高くなる傾向があります。
影響は？
シュリンクバック現象が起こると遮蔽層の破断が起きる場合が多いです。高圧需要家でみられるのは引き込みケーブルの場合が多く（個人的経験談）、その場合考えられるのは大きく2つになります。
・地絡（PAS動作による停電）
ケーブル内部が露出し雨水（湿気）が侵入し地絡
・火災（発熱による引火）
遮蔽銅テープが破断し外部半導電層・絶縁体が腐食、徐々に焼損していき発火
対策
ケーブルの製造時、残留応力が残ってしまうのは避けられないとして外部的対策がいくつかあります。
・シースずれ止めよう熱収縮チューブの使用
・スプリング式アルミクリートの使用
実際の画像
外観点検で遠目に「あれシュリンクバックかな？」と思って指摘・交換してもらったケーブルです。
まとめ
対策をしていても起きてしまうことはあります。急に停電・火災にならないよう日々の月次点検で確認しましょう。特にケーブルの端末処理がされている付近に起こります。PAS引き込みの場合電柱の上の方であるため見るのが困難ですが、目視で見えにくければ双眼鏡や単眼鏡を使用するのもいいでしょう。端末部分にテープの巻乱れや少し段差があるな？など違和感を感じたら詳しく確認することで不意の事故を防げると思います。もし発見したら早めのケーブル更新をしましょう。
ケーブル耐圧試験の検電について
先日高圧ケーブルの竣工（耐圧）試験を行いました。最近見習いの人と一緒に現場をやる機会が増えてきているのですが、これは教えなきゃなーと思うことが何点かあったのでその１つ高圧ケーブルについて考えます。
高圧ケーブルの種類
一般的に使われる高圧ケーブル（CVT）は大きく分けて2種類あります。ETタイプとEEタイプ。ETタイプは一般的な高圧設備に使われることが多いです。対してEEケーブルは主に電力会社や鉄道会社で使われることが多いです。水トリーの心配が減ります。ただここ最近は一般の高圧設備でもEEタイプが増えてきました。
ケーブルの布設
低圧ケーブル（例えばVVFとか）の場合、被覆を剥いて圧着、テープ巻きを行えば接続は終了です。しかし高圧ケーブルはそう簡単にはいきません。俗にいう端末処理が必要になります。これは有資格者による施工が望まれます。
ケーブルの構造
ETケーブルとEEケーブルの構造は次の図の通りです。*1
違いとしては外部半導電層がテープ式なのか押出式なのかが異なることです。
ETタイプに比べEEタイプは耐水トリー性が高いですが、端末処理が少し難しくなります。というのもETタイプの外部半導電層はテープ式のためクルクルは剥がしていけますが、EEタイプは押出式のため下にある絶縁体を傷つけないように外部半導電層だけをナイフで切れ込みを入れつつ取り除かなくてはいけません。（専用の器具が売っていますが数年前工事店さんに聞いたら数万するといっていました。今は安くなっているかもしれませんが...）
充電中における検電箇所
さて本題の検電についてです。高圧ケーブルの端末処理をした際の先端のイメージ図を載せます（本来は絶縁体の上に自己癒着性のテープを巻くのですが説明のため省略）。ちゃんと端末処理がなされている場合、遮蔽銅テープは接地されています。そのため通常時や耐圧試験時にシースの上から検電器を近づけても鳴動や発光はしません。遮蔽銅テープがない先端のほうもしくは接続部されている場合はその部分は検電器がなるので充電されていることを確認できます。
まとめ
基本的に高圧ケーブルは遮蔽銅テープで接地されているため検電器で充電が確認できません。できるのは端末処理がされた先端のほうです。普段ケーブルを検電する機会はないと思いますが、竣工試験のときなどは検電できる箇所・できない箇所を頭に入れておくのがいいと思います。
復電確認は確実に！
停電点検のお手伝いに行ってきました。ここで一つ面白いことがあったので共有したいと思います。
停電点検概要
・普通の高圧受変電設備（PAS・キュービクル・発電機なし）
・停電時に仮設電源を入れる。
動力回路 MCCB二次側に3相発電機で供給。
電灯回路 単相発電機から事務所にコードリールで供給をいくつか
（これはパソコン、電話交換機などのため）
MCCBトリップ発見
高圧設備の停電点検は順調に進みました。
高圧設備点検（キュービクル）
↓
低圧設備点検（各分電盤）
の順で行ったのですが、食堂にある電灯分電盤を開けたときのことです。位置が高いので踏み台を使っての確認でしたが見ると主幹（ELB）が切れていました。 分岐回路はMCCB2P20Aの一般的なもの。ひとまず絶縁抵抗を測って異常がなかったこと、負荷の名称を見て「コンセント回路」「自動販売機」「給湯室」など普通の行先であったため投入しました。
復電作業
点検が一通り終わったので送電に移りました。
PASを入れるところから始まりキュービクルの低圧MCCBまで投入。
念のため食堂分電盤を確認して漏電ではなく過負荷の可能性もあるので試しに各分岐回路の電流を確認。主幹30Aに対して多くても自動販売機の回路が14A、それを含めての合計でも20Aいかないぐらいだったので問題はなさそうでした。
その後お客様に復電した旨、仮設で用意していたコードリールの100V電源から建物のコンセントに戻しておいてくださいとの旨を伝え動力回路の仮設電源の切替に向かいました。
切替が終わり戻ると「電気が一部使えません」とのこと。あらま。。
原因究明の始まりです。
調査開始
聞き取りの結果1フロアの電気が部分的に使えないとのこと。はじめ頭をよぎったのは食堂のあのブレーカー。点検時トリップしていたのでまたトリップしたのかと思い見にいくと投入中。検電はOK。テスターで電圧を測っても異常なし。ここではなさそうです。
一部使えないのは食堂の隣の事務所。そのため次に向かったのはその部屋の回路がある分電盤「L-1」。到着時主幹（ELB）がトリップしていました。復電前は投入されていたよな？と思い再投入前に念のため絶縁抵抗測定。
すると 0 を振ります。と同時に充電中のマークが点灯。えっ！？と思いテスターで測ってみるとT-N間だけ100Vがありました。
この時点？？？。謎です。
分岐回路を１つずつ切っていくと、ある回路で電圧がなくなったためここが原因。
理由は分かりませんがその回路を除き主幹含め前投入しました。
原因探査
さてその原因の回路ですが分電盤には行先名無し、施行図面とかもないためどこから100Vが来ているか分かりません。
そもそも完全地絡していてどこかから回り込んでいるのかな？とも思いましたが、流石にそんなことは考えにくいです。
コードリールにて仮設電源を供給している回路から巡りに巡って逆に来ているのかなとも思いましたがそんなことも無さそう。
いろいろ考えましたが情報が足りない。
どうしたものかなと考えていると、一緒に悩んでいたこの現場の担当者が
「……よし！！」となぞの気合。
ゴム手袋をはめてその回路を投入してみることになりました。
（電気屋としてやってはいけないのはわかっています、いやホントやってはいけませんよ危ないから）
結果、主幹（ELB）がトリップしました（当たり前）。当然主幹二次側は無電圧。再度絶縁抵抗測定をしてみましたが問題なかったので主幹投入。
これで何故か電灯盤「L-1」は分岐回路も含め通常通り復帰しました。
最終確認
結局なんだったのでしょうか？
同じ盤内でも測るタイミングによって絶縁が良かったり悪かったり…。
何だったんだろうね？と話しながら道具の後片付け中、食堂の分電盤を見るのに使った踏み台を片付けるついでにふと分電盤の内部を確認しました。
あれ？？主幹切れてる。
停電中の確かに投入したはずですがまたトリップしています。念のために検電してみるとピピピとなります。電気は来ている。と、そこでピンッ！ときました。
いわゆる、矢木に電流走る 状態。
状況整理
よくみると「自動販売機」の回路は配線がダブルではさんであります。
試しにその回路を切ってみるとその盤全体の電圧がなくなりました。
つまり電灯盤L-1と食堂分電盤が繋がっているということです。
図解するとコレ。
分岐回路が全投入である場合、電気がぶつかってしまうため（おそらく地絡になる？）どちらかの主幹から2つの盤に供給されるみたいです。こんな変則わかるか！って感じ。
まとめ
| ** | L-1盤主幹 | 食堂盤主幹 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 1.停電前 | 入 | 切 | - |
| 2.停電中 | 入 | 切→入 | トリップ発覚で投入 |
| 3.復電時 | 切 | 入 | - |
| 4.原因探査時 | 切 | 入→切 | L-1分岐回路入れたとき |
| 5. 原因探査時 | 入 | 切 | L-1主幹入れたなおしたとき |
一周回って元の状態に戻ったのかもしれませんね。なんでこんな配線になっているのかは謎です。
混触防止板つき変圧器
電気主任技術者として電気設備の保安管理を行っている中で、業務の一つとして漏電監視・漏れ電流の測定があります。
月次点検でクランプ等を用いて測定していますが一般的に測定個所はB種接地線です。
ただ問題なのが今回の混触防止板つき変圧器。
混触防止板に接地はついていますが理論上そこに漏れ電流は流れません。
どうしようか？そもそも混触防止板は何種？と思ったので少し調べました。
1.混触防止板つき変圧器とは
一般的な変圧器では、変圧器の内部故障などにより高圧側と低圧側が接触し低圧電路側に高圧が侵入することで低圧側に高電圧が出てしまうことを防ぐために、変圧器二次側（低圧側）の中性点にB種接地工事を行うことが規定されています。
この場合当然低圧回路で漏電があった場合は漏れ電流が流れますし、そこの回路に漏電遮断器がついていれば動作して一部停電になります。
しかし医療機器など停電を避けたいものがある場合はそれだと困ります。そこでそもそも漏洩電流が流れないように低圧電路を非接地にすることもできます。
そのときに使用されるのが高圧巻線と低圧巻線との間に金属製の板を設け、変圧器内部故障の際に高圧が直接低圧巻線に侵入しない構造をもった混触防止板付の変圧器となります。(電技24条より)
2.構造・特徴・用途
構造
まず変圧器ですが簡単に言うと鉄心に巻線を巻いたものです。高圧側巻線と低圧側巻線の巻数比によって電圧が変わります。その巻線の間に銅板等で静電遮蔽を施し変圧器内部の混触を防止できる板（混触防止板）を設置したのが混触防止板つき変圧器です。
混触防止板にはB種接地、変圧器本体にはA種接地を施すことが規定されています。(電技17条)
特徴・用途
まず1つ目の特徴ですが、非接地回路になるという点です。
そのため絶縁不良の回路が発生してもそのときに大きな漏洩電流は流れません。（流れるとしたらその回路にある静電容量分の電流※微少）
2つ目は高圧側から侵入するサージ電圧を小さくできる点です。
混触防止板があることで高圧側の雷インパルスなどによる低圧側の異常電圧抑制効果があります。
用途は様々ありますが非接地であることを求めるところ、例えば危険なガス蒸気などを扱う工場、医療用機器などがある病院などでしょうか。
3.地絡保護について
混触防止板つき変圧器の接地はB種であるとはいえ非接地のため漏洩電流は流れません。停電して絶縁抵抗測定をするまで地絡しているかどうかの判別は難しくなります
。そこで非接地でも地絡をわかるようにしたい、漏電遮断器が動作するようにしたい、実際の漏れ電流を測りたいなどがある場合には接地補償用コンデンサを低圧回路に取りつけるという方法もあります。
非接地回路では地絡しても回路ができないため漏洩電流が流れないところを、接地補償用コンデンサを取り付けることで戻り用の道を作り回路を成立させることで地絡検知ができるようにするというものです。
まとめ
特に理由がない限りは混触防止板つき変圧器は使わなくてよさそうです。
どうしても漏電監視がしたい場合は接地補償用コンデンサを使用するのがよさそうですが、非接地のメリットがなくなってしまうと感じました。
