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キュービクルの更新はなぜ必要か？
高圧機器などによる事故原因を紹介

キュービクルとは？キュービクルの基本とトランスや受変電設備との違い

キュービクルとは高圧の電気を受け取る装置（受電設備）と受け取った高電圧の電気を変換する装置（変電設備）が組み込まれた金属製の箱のことです。箱の中には変圧器や断路器、保護装置などがコンパクトに収められています。キュービクル（Cubicle）はもともと立方体を意味するCubeから転じた呼称といわれています。

以前は受変電設備といえばオープン変電所（開放型高圧受変電設備）が主流でした。オープン変電所はその名の通り、変圧器などの高圧機器が覆われることなく露出した形で設置されており、点検やメンテナンスの容易さはありましたが、その反面、設置に広いスペースが必要なこと、充電箇所に触れて感電するリスクがありました。キュービクル式の受変電設備は充電部分が金属製の筐体に覆われているため感電のリスクが低く、設置スペースもオープン変電所に比べて狭い場所に設置することが可能です。

トランスとは変圧器のことで、電圧を調節する機器のことを指します。街で見かける電線には6600Vの高電圧の電気が流れており、そのままの電圧では使用することができません。一般住宅や工場等では100Vもしくは200Vで動く電気器具を使用しているので、電圧をそこまで下げる必要があります。低圧受電の場合には各住宅に入る前の電柱などに設置されているトランスで100Ｖ・200Ｖまで電圧を下げてから受電をしていますが、たくさん電気を使うビルや工場などでは、高い電圧のまま受電（高圧受電）しているので、一旦受電した電圧を、各機械が必要な電圧まで下げて使うための高圧受変電設備が各需要家の敷地内に必要となります。この高圧受変電設備に搭載されている『配電用変圧器（トランス）』によって、必要な電圧まで下げて電気を利用しているのです。厳密にいうと変圧器は電圧を下げるためだけのものではなく、上げるための変圧器も存在します。

キュービクルの基本と最適な更新タイミング

キュービクルは高圧機器の耐用年数を考慮して、計画的に更新することをお勧めします。最適な更新タイミングは施設の使用状況によって異なりますが、一般的なトランスの寿命とされている20年を経過してから更新するのはあまりお勧めできません。使用場所や負荷によって寿命が変化するので、外観は正常でも突然の停電や火災等、事故が起きるリスクが大きくなります。特に、波及事故が起きた場合は広範囲な停電となり、自社の損害だけでなく大きな社会的影響を及ぼす可能性があります。

事故にはならなくても故障してから復旧するまでにかかる時間や費用を考えると、できるだけ早めに更新を計画することが大切です。

高圧機器の更新推奨時期

高圧受変電設備や高圧機器などにおける、よくある事故要因

波及事故の半分近くが保守不備によるもので、定期的な点検と適切な保守が事故を防ぐ鍵です。絶縁不良も注意が必要で、長期使用による亀裂や湿気が原因で発生し、最悪の場合火災に至ることもあります。安全な電力供給のためには、キュービクルの適切な更新と維持が不可欠です。

波及事故

ある一軒で起きた電気事故が付近一帯まで波及して、他のビルやエ場、施設や一般家庭まで停電させてしまうことを『波及事故』といいます。
電力会社から送られてくる電気は、配電用変電所から1つの配電線より平均約1,500軒もの需要家に電気が送られています。なので、その内の一つの需要家の事故が原因で同一電線の供給範囲にいる需要家の電気が停電してしまうのです。もし、同じ配電線に病院や工場があったら・・・社会的に大きな影響を及ぼしてしまいます。場合によっては多大な損害賠償を請求されるケースもあります。

波及事故発生原因の半分近くが『保守不備』によるもの

資源エネルギー庁の統計資料によると、高圧受変電設備の波及事故の主な原因として、およそ半分近くの割合に『保守不備』によるものが挙げられています。

通常、受変電設備における電気管理技術者は、月次点検等において目視により異常の有無を確認しており、また年次点検等において動作試験や絶縁抵抗測定等、機器の性能確認を行っております。保守不備の原因としては、主に高圧機器の経年劣化や、ケーブルなどの絶縁不良などが挙げられ、機器・ケーブル共に、更新推奨時期を過ぎても更新をしなかった、ということも大きな原因となっているようです。

電線ケーブルや機器の絶縁不良に注意！

●絶縁不良とは

電線など電気の通り道は、主に銅などの金属で作られています。また、その周りは電気を通さない樹脂や、ゴムなどの絶縁体で覆われています。ところが長期にわたって使用していると、絶縁物に亀裂が入ったり、端子などの金属部分にたまった埃に、塩分と湿気が加わり、不本意にも電気の通り道が出来てしまうことがあります。『絶縁』が本来の意味をなさないことから『絶縁不良』となり、異常電流が流れたり、漏電をしたりする原因となります。

また、先ほどの埃に電流が流れると焦げて炭化し、それがまた電気を通してさらに加熱し発火するいわゆる『トラッキング現象』が起こり、火災まで発生することもあります。

●絶縁体（電線・ケーブル）の耐用年数

※敷設環境や使用状況により耐用年数は大きく異なり、一概に決められないため、使用状況や用途に応じた耐用年数を考えて更新していく必要があります。

電線・ケーブルの種類	布設状況	目安耐用年数
絶縁電線（IV、HIV、DVなど）	屋内、電線管、ダクト布設、盤内配線	20~30年
絶縁電線（IV、HIV、DVなど）	屋外布設	15~20年
低圧ケーブル (VV、CV,CW など）	屋内、屋外（水の影響がない）	20~30年
低圧ケーブル (VV、CV,CW など）	屋外（水の影響がある）	15~20年
高圧ケーブル (CVなど)	屋内布設	20～30年
高圧ケーブル (CVなど)	直理、管路、屋外ピット布設（水の影響がある）	10~20年

一般社団法人日本電線工業会技術資料第107号より抜粋

新しいキュービクルへの更新効果とその費用

最新のキュービクルに更新することで、多くのメリットがあります。安全性の向上、エネルギー効率の改善、運用コストの削減が主な効果です。初期投資は必要ですが、保守費用の削減や運用効率の向上を長期的に見込むことができます。
キュービクルの更新は設備投資以上の意味を持ちます。これは、施設運営の安全性を保ち、将来のコストを見越した戦略的な判断です。適切な更新計画とその実施は、企業が直面するリスクを最小限に抑え、効率的な電力供給を確保するための鍵となります。

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