キュービクルの構造について

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マンガでわかるビル経営 エレベーター保守管理費用削減編

はじめに

一般家庭と比べて大量の電力を消費するビルのような施設では、電線から高圧の電気を直接引き込み、変電するための設備が必要になります。その役割を果たしているのがキュービクル式受変電設備(キュービクル)です。

その大きな特徴としては、受変電のための機器がすべて金属でできた箱の内部に収められているということが挙げられます。今回は、具体的にどのような機器が収められているのかについて考えてみることにしましょう。

キュービクルの構造

キュービクルの内部に収められている機器は、主として以下のようなものになります。

「変圧器(トランス)」「区分開閉器」「遮断機」「断路器」「保護継電器」「その他の機器(制御機器、計測機器、低圧配電機器)」などです。

トランス

「変圧器(トランス)」とは、電圧を変化させる機器のことをいいます。一般的に電線を通る電圧は非常に高いもので、そのまま使用することはできません。トランスによって100Vまで降圧された電気を使用するのです。

では、トランスの構造はどうなっているのでしょうか。
基本的に、鉄心(コア)に一次、二次のコイルを巻きつけた形で、一次コイルに電流が流れると二次コイルにも電圧が発生します。これは「電磁誘導作用(ファラデーの法則)」のためです。

電圧を変える仕組みとして、入力側の一次コイルに電圧をかけると交流電流が流れ、二次コイル側にも電圧が生じ、それぞれのコイルの巻き数によって自由に電圧を変えられるという仕組みです。

例えば一次コイルの巻き数が1000で1000Vの場合、二次コイルの巻き数が100だと100Vの電圧が発生します。

区分開閉器

受電側(キュービクル側)で電気事故が発生したときに、電力会社側に影響が出ないよう遮断する装置です。

遮断器

電気回路で故障や事故などで電流過大の場合に、電流を遮断する保護装置です。

断路器

保守点検の際、電源と回路を確実に切り離すために開閉する機器装置です。

保護継電器

電圧や電流の異常を検知して遮断器に指令を出し、設備を保護する装置です。

その他の機器

「制御装置」は受変電設備を監視して制御する装置です。
「計測機器」は電圧計・電流計・電力計などの計器類のことです。
「低圧配電設備」は電力を低圧に変圧して配電する機能をもつ設備です。

まとめ

このようにキュービクルには多くの機器が収められており、複雑な構造で様々な部品が使用されています。そのため、「電気事業法」によって「電気主任技術者」の点検が義務付けられています。

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