キュービクルが必要な場合とは？設置が必要なケースをわかりやすく解説

キュービクルは、電力会社から受電した高圧の電気を低圧に変換する設備です。工場をはじめ、オフィスビルやスーパー、病院などの多くの施設で使用されています。

しかし、すべての施設にキュービクルが設置されているわけではありません。では、キュービクルが必要なのはどのような場面なのでしょうか？今回は、キュービクルが必要なのはどのような場合なのか、設置するメリットや保安規定について解説します。

キュービクルとは

まずは、キュービクルの概要と、キュービクルが必要になる受電契約について解説します。

キュービクルの概要

キュービクルは、発電所や変電所から送電される約6,600ボルトという高電圧の電気を受電するための変電設備のことです。商業施設をはじめ、中小規模の工場やオフィスビルなどの高圧受電契約をしている建物には、必ず設置されています。

正式には「キュービクル式高圧受電設備」といい、変電所から高圧のまま送られてくる電気を変圧して、施設内で使える100ボルトや200ボルトまで減圧します。

見た目は金属性の箱であり、その箱の中に高電圧の電気を適切な電圧や周波数に変換する受電設備が収められているため「キュービクル式」と呼ばれています。箱は灰色またはクリーム色であり、ほとんどの場合、建物の屋上や敷地内に置かれています。

商業施設やオフィスビル、病院などの多くの電気が必要な施設では、電柱の変圧設備を経由せず、高圧の電気が直接送られます。そのため、高圧受電設備には高圧のまま送られてくる電気を受け入れ、当該施設内で使用する電圧に下げる役割があります。

受電契約の種類

高圧受電契約を結んでいる企業が電気を安全に利用するために、キュービクルは重要な役割を果たしています。ここでは、受電契約の種類と、キュービクルが必要となる受電契約について解説します。

まず、受電契約の種類は次の3種類に分けられます。

• 低圧電力
• 高圧電力
• 特別高圧

低圧電力

低圧電力は、契約電力が50kW未満の場合の契約形態です。主に、家庭や小規模な店舗や施設、コンビニ向けの契約です。

低圧電力の場合、100Vまたは200Vの電気が届くため、そのまま使用することができます。その分、電力料金単価は高圧電力の場合と比較すると割高です。

高圧電力

高圧電力は、契約電力が50kW以上2,000kW未満の場合の契約形態です。主に、製造工場や病院向けの契約です。

高圧電力の場合、キュービクルを使用し、6,600ボルトの電圧で送電された電気を100ボルトまたは200ボルトの電圧に減圧して使用します。電力料金単価は比較的安価です。

特別高圧

特別高圧は、契約電力が2,000kW以上の場合の契約形態です。特に、大量の電気を使用する大きな工場などの施設向けの契約です。

20,000ボルト以上の高圧の電気を受電するため、キュービクルが必要になります。電気料金単価はもっとも安価です。

高圧受電契約と低圧受電契約の違い

先ほど解説したように、電気を利用する契約には大きく分けて「高圧受電契約」と「低圧受電契約」の2つがあります。この2つの契約の一番大きな違いは契約電力量です。

発電所で作られた電気は数千ボルト〜20,000ボルトの超高電圧であるため、各地の変電所を経由して、それぞれの用途に合わせて降圧し、利用者のもとへ届きます。先ほど解説したように、一般家庭や小規模の事業者は「低圧受電契約」を結び、電力会社が管理している変圧器により100ボルトまたは200ボルトに減圧されます。

一方で、50kW以上の多くの電気を必要とする施設では「高圧受電契約」を結び、キュービクルで電気を受電します。この契約の場合、電力会社の変圧器を通さずに受電するため、電気料金の単価は低くなります。

キュービクルの役割と必要な場合

発電所で作られた電気は、電力会社の変電所を経由して電圧を下げながら送電されます。

一般家庭や事業において低圧電力を契約していると、最後に電柱に設置されている柱上変圧器（柱上トランス）で100ボルトまたは200ボルトに減圧された電気が送られてくるため、そのまま使用することが可能です。

一方、工場や病院など高圧電力の契約をしている場合は、6,600ボルトの電気をキュービクルで受電し、高圧の電気をキュービクル内で100ボルトまたは200ボルトに減圧して使用します。キュービクルの内部には、変圧器や配電設備はもちろん、保護動作に必要な遮断機や保護継電器などが収納されています。

キュービクルのメリット

かつては、電気設備が露出している「開放型」の高圧受電設備が主流でしたが、開放型と比較してキュービクルは多くの面で優れています。ここでは、キュービクルの主なメリットを3つ解説します。

• 安全性が高い
• 設置が容易
• コンパクトでメンテナンスが容易

安全性が高い

キュービクルは金属製の箱に機器が収納されているため、充電部が剥き出しということはなく、感電のリスクが低いという特徴があります。また、風雨や日光、外気などの影響も少ないため、耐環境性にも優れています。加えて、ネズミ等の小動物の侵入も防ぐことができます。

設置が容易

キュービクルは、工場で製造が完成してから1〜3分割して現地へ運ばれ、組立作業や配線工事を行って設置します。そのため、設置が容易であり、工期を短縮できることが大きなメリットです。結果として、設置工事費用の削減につながります。

コンパクトでメンテナンスが容易

かつては、電気室や変電室、開放型変圧設備を設置して減圧する開放型の高圧受電設備が主流でした。しかし、開放型の高圧受電設備には次のようなデメリットがあります。

• 設備の入れ替えやメンテナンスに手間がかかる
• 小動物や害虫などが侵入しやすい

キュービクルも建物の外に設置するものの、繊細な電気設備を守る必要があるため、小動物や害虫などが簡単には侵入できないように設計されています。また、設備の入れ替えやメンテナンスは建物外部で行えるため、効率的です。

そのため、開放型の高圧受電設備と比べて、メンテナンスや安全管理といった面でメリットがあります。

キュービクルの注意点

キュービクルには先ほど解説したようなメリットがありますが、注意すべき点もあります。ここでは、キュービクルを導入する前に押さえておくべき注意点を解説します。

• 保安点検の義務がある
• 将来の拡張を見越した設計が必要

保安点検の義務がある

キュービクルには、電気事業法で毎年および毎月の法定点検が義務付けられています。6,600ボルトの高圧電流を取り扱うため、より安全に運用することが法定点検の目的です。

将来の拡張を見越した設計が必要

キュービクルの容量および設置場所は、余裕をもって見積もっておく必要があります。

キュービクルは箱にすべての機器が収納されているため、拡張する必要が生じた際は膨大な手間とコストがかかります。そのため、将来拡張する可能性がある場合は、それを見越した設計を行う必要があります。

キュービクルの設置の届出や保安管理業務

キュービクルの工事や維持、運用に関しては電気事業法で定められており、設置者が自己責任にて保安規定の作成、電気主任技術者の選任、電気保安の確保が義務付けられています。ここでは、キュービクルを設置する際に必要となる届出や、保安管理業務について解説します。

保安規定とは

キュービクルは「自家用電気工作物」です。自家用電気工作物とは、「電力会社から600ボルトを超える電圧で受電する電気設備」および「一定出力以上の発電設備」などを指します。

自家用電気工作物は、電気事業法において設置や運用の際は、国の定める手続きが必要と定められています。また、自家用電気工作物の工事や維持、運用に関する保安を確保するために、設置者は保安規定を定め、保安監督する電気主任技術者を選任または雇用し、国に届け出ることが義務付けられています。

なお、電気主任技術者の選任ができない場合は、外部委託承認制度を利用することができます。

キュービクルを設置する際に必要な届出

続いて、キュービクルを設置する際に必要な届出について解説します。

保安規定の制定、届け出

先ほど解説したように、キュービクルを設置する際は、使用開始前に設置者が保安規定を定め、経済産業省に届け出を行い適切な維持管理を行わなければなりません。

また、自家用電気工作物を設置する際は、電気事業法の定めにより、次の3点が義務付けられています。

1. 事業用電気工作物の維持/技術基準適合維持（法第39条）
2. 保安規定の制定、届出および遵守（法第42条）ただし、小規模事業用電気工作物を除く
3. 主任技術者の選任および届出（法第43条）ただし、小規模事業用電気工作物を除く

上記のうち、2、3は電気事業法により国の定める手続きが必要です。

参照元：電気設備の申請・届出等の手引き（経済産業省）

電気主任技術者の選任、届け出

キュービクルを設置する際には、電気事業法第43条により、電気主任技術者を専任する義務が定められています。

電気主任技術者は、電気設備の維持管理の責任者です。電気主任技術者は、第一種、第二種、第三種の国家資格が必要で、定期点検を行うための経験も求められます。

そのため、一部の大企業や大きな施設や工場を除くと、保安協会をはじめとする電気設備の保守を行う企業に委託することが一般的です。ただし、電気主任技術者を外部委託する場合は、国に申請し承認を得る必要があります。

キュービクルの保安管理業務

キュービクルの設置者は、保安のために保安管理業務を行わなければなりません。電気事業法により、1ヶ月に一度の月次点検と、年に一度の年次点検の義務があります。

月次点検は、一定の条件を満たす場合、2ヶ月に1度にすることが可能です。主な点検項目は次のとおりです。

• 外観目視点検
• 漏えい電流測定
• 受電盤・配電盤の電圧・負荷電流測定
• 受電盤・配電盤ブレーカーの温度測定

外観の劣化の確認や異音異臭および異常な高温など、停電しなくてもできる点検を行います。

年次点検では、全体を停電させた上で、高圧部分を含めた詳細な点検を実施します。

保安点検を怠ると、機器の重大な劣化および損傷に気づかず、長期にわたる停電により、事業の停止や電圧異常による機器の故障などで大きな損失を被る事態になりかねません。

加えて、近隣施設などにも影響を及ぼす波及事故が発生する可能性があります。そのため、多額の損害賠償請求を受ける可能性を否定できません。

なお、外部に委託する場合の点検頻度は、経済産業省告示第249号において最低限必要な頻度が定められています。

参照元：平成十五年経済産業省告示第二百四十九号（電気事業法施行規則第五十二条の二第一号ロ の要件等に関する告示）

まとめ

キュービクルは、高圧受電をする多くの施設で必須の設備です。日常業務を行っている際はあまり目立たない存在ですが、非常に重要な役割を担っているため、正しく設置して更新も行わなければなりません。また、将来的な拡張の可能性についても考慮しなければなりません。

当社小川電機株式会社は創業60年以上の歴史を誇り、これまでに多くの実績を積み上げています。電気施工管理技士や電気工事士などの資格を所持する社員が多く在籍しているうえに、キュービクルに関しては国内でトップクラスの知見を持っています。キュービクルの設置をお考えの場合は、小川電機にお気軽にご相談ください。

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