工場やビルでは、キュービクルと呼ばれる高圧受電設備によって、電力が送電されています。

発電所や変電所から送られてくる高圧電力を、施設の用途に合わせた電圧に調整して使用するためには、キュービクルの設置が不可欠です。

しかし、非常に危険な高圧電力を扱うキュービクルの設置にはいくつかの基準を満たさなければなりません。

この記事では、キュービクルの設置基準や設置場所による対策方法を解説します。

キュービクルの設置を検討している方は、ぜひ参考にしてみてください。

キュービクルの設置基準とは？

キュービクルとは、電力会社の発電所や変電所から提供される高圧電力を、使用できる低い電圧に変圧する受変電設備の一つです。

キュービクルの設置には、電気事業法で定められた設置基準を満たす必要があります。

設置後も定期的に管理や点検をおこなわなければなりません。

では、キュービクルの基本知識と設置基準を解説します。

キュービクルの基礎知識と仕組み

高圧変電設備の一つとして広く普及しているキュービクルは、海外で立方体の小部屋を意味するCubicles（Electric Switchboard Equipment）と呼ばれています。

高圧変動設備であるキュービクルの設置は、多くの電力を使用するとする施設や建物に必要です。

一般家庭では、電力会社が提供する6,600ボルトを建物の近くにある電柱（トランス）で100～200ボルトまで電圧を下げて建物へと送電しています。

一方、ビルや大型工場などでは、大型の機械やエアコンといった大量の電力を必要とするため、一般家庭に送電されている電圧では電力が足りません。

そこで、電力会社の代わりに、高圧電力を使用する施設側が必要な電力に変圧できるキュービクルを設置・管理。

キュービクルの管理を設備側でおこなう代わりに、電気代が一般家庭よりも安くなっています。

キュービクルの設置基準

キュービクルの設置には、安全を確保するための基準が設けてあります。

火災予防条例によりキュービクルの設置には、周りの建物と3m以上の距離を取らなければなりません。

さらに、キュービクルの周辺は十分に点検できるような空間を確保する必要があります。

設置時は、所管の消防署へ届出を出しますが、仮に十分な空間を確保できない場合は、日本電気協会が定めたキュービクルを設置しなくてはなりません。

キュービクルを設置する土台は、一般的にコンクリート基礎を使用しますが、屋上など重量制限がある場所ではH鋼基礎を使用する場合があります。

キュービクルの組立方式ごとの内部構造

変電設備の組み立て方式は、キュービクル式受変電設備のほかにオープン式受変電設備があります。

オープン式受変電設備は、キュービクル式受変電設備に比べて設置面積が大きく工場などで採用することはほとんどありません。

また、オープン式受変電設備を施工できる電気技術者も減少していることから、工場で一括製作できるキュービクル式受変電設備の採用がほとんどです。

では、キュービクル式受変電設備とオープン式受変電設備の違いを紹介します。

キュービクル（閉鎖型受変電設備）の特徴

キュービクルは閉鎖型の受変電設備で、遮断器・変圧器・制御装置・計測機器・区分開閉器・断路器・保護継電器・低圧配電設備が金属性の箱内に入っています。

接地された金属製の箱に収容されているキュービクルは、電気事故が起こった際に感電の危険性が低い点が1つの利点です。

さらに、内部機器の配置している間隔が狭く、コンパクトな形をしているため、設置面積を抑えることができます。

しかし、箱内の機器類一つひとつの間隔が狭いため、機器の設置を増やしたり、カスタマイズしたりするのが難しいことが欠点です。

オープン式受変電設備（開放型受変電設備）の特徴

オープン変電所とも呼ばれる開放型受変電設備の内部は一般的に、フレームパイプを組み、遮断器・変圧器・継電器類を配置し、点検面と充電部の間にはフェンスで仕切りを作っています。

オープン式受変電設備は、施設を増やすことや改修への対応が簡単な受変電設備の方式です。

計測機器や配線が直接目で確認できるため、点検がしやすく、変圧器や遮断器などの大きな機器の更新が簡単である特徴があります。

キュービクルの設置において重要な5つのポイント

何かを生産する施設ではないキュービクルは、建設費をいかに抑えられるかが非常に重要です。

一般的にキュービクル自体は数百万円ほどで、多くの保護施設を設ければ電気事故の被害を小さくできますが、イニシャルコストが増えます。

建設費を低く抑えつつ、ランニングコストを最小限にする計画を立てることがキュービクルを設置する企業には必要です。

さらに、定期的に点検をおこなう必要があるキュービクルでは、保守点検のしやすさも注目すべきポイントといえます。

では、キュービクルを設置するうえで重要な5つのポイントを見てみましょう。

ポイント1.経済的であるか

キュービクルを構成する機器は、安全性や操作性、寿命など、性能に応じてさまざまな部品から選択が可能です。

大型工場や超高層ビルと小規模な建物では、キュービクルに求める安全性や操作性が異なります。

法的な基準を満たす最低限な部品を使用した設備にするのか、自動化などの高性能な設備をするのか設置する施設に応じた計画が必要です。

病院などの建物の規模が小さくても多くの人命に関わる施設では、安全に配慮した保護施設を設置する計画をおこなうこともあります。

キュービクルの設置には、ある程度コストが必要ですが、電気代を低くできるため、大量の電力を必要とする施設にはメリットが大きいでしょう。

ポイント2.長く保てるか

キュービクルは自家用電気工作物に分類し、6,600ボルト以上の高圧電力を扱う受変電設備です。

そのため、キュービクルで停電を起こしてしまうと施設全体の停電につながるほか、感電事故は火災を起こす可能性があるため、機器類は高品質な製品が求められます。

頻繁な部品の交換はメンテナンス費用として大きく膨らむ可能性があるため、キュービクルを設置する際には寿命が長い製品を選択するもの長期的にみたら重要です。

キュービクルの耐久年数を詳しく知りたい方は、下記の記事をご覧ください。

キュービクルの耐用年数とは？設置する必要性や必要な手続きを解説 – ギアミクス

ポイント3.事故の危険性

キュービクルは、高圧電力を扱うため安全面への配慮が必要です。

高電圧が印加されている部分や低圧部分には、丈夫な絶縁体でカバーし、点検時に体が接触しないよう保護処置をおこないます。

許容以上の電流が流れた場合に、すぐさま電路を遮断する装置の取り付けも重要です。

電力会社の配電線路への影響だけでなく、火災防止のためにも、保護協調を考えた継電器を設置しなければなりません。

ポイント4.保守点検のしやすさ

キュービクルを設置する際に、電気主任技術者の責任のもと、保安規定を策定し、月次点検や年次点検が義務付けられています。

保守点検がしやすいように、停電時に通れる中廊下の設置やクランプメーターなどを挟みやすいケーブルの取り回しをおこなえば、保守点検の時間短縮が可能です。

設備点検をおこなう高齢者の電気主任技術者への配慮として、計機器類を低く設置したり、開閉しやすいハンドルキーにしたりと安全に保守点検できる設備作りが求められます。

ポイント5.周辺環境への配慮

キュービクルに内蔵してある変圧器やコンデンサからは、一定のうなり音と振動が発生します。

ホテルやマンションなどの深夜に人が就眠する用途の施設では、十分な防振性能を確保しないと周辺の住民から騒音に対するクレームにつながるため注意が必要です。

さらに、鉄箱であるキュービクルはデザイン性に欠けるため、多くの建築計画では人目につかないような場所に設置します。

屋上に設置する場合は、フェンスやフレクサラム、ルーバーなどでキュービクルを隠し、意匠性を阻害しないような計画が大切です。

キュービクルを設置するうえでの注意事項

キュービクルを設置する場所によって、注意点が異なります。

屋外に設置することが多いキュービクルには、環境に応じた追加対策が重要です。

では、沿岸部に設置する場合の注意点と雷・結露の対策方法を紹介します。

沿岸部にキュービクルを設置する場合

屋外は、雨風や湿気、塩分や排気ガスにさらされるためキュービクルを使用する場合は、それぞれに対応する耐久性や対候性のある外箱の仕様を選ばなければなりません。

塩分を含む風を受ける沿岸部に設置するなら、キュービクルが錆びる可能性が高いため、屋内に設置するか表面塗装を対塩害仕様にします。

沿岸部から300m以内にある場合は、重塩害対策として塗装をさらに厚くしたり、亜鉛溶射鋼板の採用や給気口に除塩フィルターを取り付けるなどの対策が必要です。

雷や結露の対策

雷の対策方法として、避雷針を設置し換気口・換気設備などの安全確保が重要です。

寒冷地にキュービクルを設置する場合は、天井材に断熱材を充填し結露の対策をしましょう。

さらに、盤内にスペースヒータを設置することで、盤内温度を高め結露を防止する方法もあります。

なお、設置場所に関しては屋外内に関わらず、標高1,000ｍ以下でなければなりません。

キュービクルの設置基準に従って適切な場所に設置しよう

この記事では、キュービクルの設置基準や設置場所による対策方法を解説しました。

キュービクルの設置には、安全を確保するためのさまざまな決まりが存在します。

雨風や雷、塩分や結露など、キュービクルには設置する環境によって適切な対策が重要です。

設置基準や設置後の点検は、法律で定められているため、キュービクルを管理するための準備を事前に整えておきましょう。

キュービクルを長く安全に使用するには、定期的にメンテナンスをおこなうことが大切です。