キュービクル（キュービクル式高圧受電設備）とは？導入のメリット、導入時に必要な手続きや保守点検について徹底解説！

電力会社から一般の家庭に供給される電気の電圧はおよそ100V又は200Vです。しかし、デパートやスーパー、工場、病院など一度に大量の電力を使用する施設では、高圧受電といって6,600Vという高い電圧で供給されます。

しかし、6,600Vの高い電圧では直接電気機器に使用できないので電圧を下げる必要があります。この電圧を下げて使用できるようにする設備を高圧受変電設備といいます。

この記事では高圧受変電設備の中でも現在の主流であるキュービクルについて説明します。

1. キュービクルとは

キュービクルは正式名称を「キュービクル式高圧受変電設備」といいます。キュービクルという言葉は立方体を意味するキューブから来ており、四角い箱といった意味です。「閉鎖型高圧受変電設備」と呼ばれることもあります。

実際にキュービクルは金属製の箱の中に電気を高圧で受電してから建物内で使用できるように変換するために必要な様々な機器が入っている構造をしています。

工場で制作したものをそのまま現地で組み立てるため施工性がよく、その後の管理もしやすいため、広く使われている受変電設備です。

1.1.キュービクルの基礎知識　

キュービクルは、高圧電力（通常6,600V）を効率的に受け入れ、必要に応じて低圧電力（200Vまたは100V）に変換する設備です。主にオフィスや工場、大規模な施設で利用され、多くの電力を安定供給するために設置されます。キュービクルには以下の主要コンポーネントが含まれます。

• 高圧受電盤：電力会社から供給される高圧電力を受ける機器
• トランス（変圧器）：高圧電力を低圧に変換する装置
• 低圧配電盤：変換された低圧電力を施設内に分配する機器
• 保護装置：過電流や短絡から設備を守るためのブレーカーなど

キュービクルを導入することで、企業や施設は安定した電力供給を確保し、電力関連のトラブルを未然に防ぐことができます。さらに、低価格の電気料金により施設全体の電力効率を向上させ、エネルギーコストの削減にも繋がります。

 2.キュービクルの構成（内部構造）

受変電設備の役割は大きく3つあります。

1つ目は電力会社の配電網から電気を受け取る「受電」。2つ目は、電気が使用できるように電圧を下げる「変電」。3つ目は変電後の電気を配る「配電」です。

出典：Technology Geeks

これらの役割のために、断路器・真空遮断器・開閉器など回路の開閉などをおこなう機器や変圧器が設置されています。

また、キュービクル内には上記の他、万が一の事故を防止する保護装置や電流や電圧を表示する計器類、力率を改善し電気を効率よく使えるようにするためのコンデンサなどの機器も設置されています。

2.1.トランス（変圧器）の役割

トランス（変圧器）はキュービクル内で重要な役割を果たす機器です。

トランスは高圧電力（例えば6600V）を低圧電力（100Vや200V）に変換し、企業や施設内の様々な機器に適した電力を供給します。これにより各設備は安全で安定した電力を利用できます。

トランスの主な機能は変圧過程で電力の品質を一定に保つことです。これは電力供給の安全性と安定性を確保するために重要です。さらに、トランスの効率や信頼性は施設全体の運用コストや電力の安定供給に直接影響します。適切なトランスの選定とメンテナンスはコスト削減や業務の安定に繋がるため重要です。

2.2.コンデンサの役割

コンデンサは、主に電力の品質向上とエネルギー効率の向上を目的とした役割を果たします。 力率改善と呼ばれる機能により、無駄な電力消費が減少し、電気料金の節減に繋がります。 具体的には、電力使用の効率化を図り、エネルギーコストを削減するのです。

さらに、コンデンサは電圧の安定化や電力のリップルの低減にも寄与し、これにより施設内の機器の寿命を延ばす効果があります。適切な設置と定期的な保守点検により、安定した電力供給を実現し、施設全体の運用効率を向上させることが可能です。施設管理者や設備担当者にとって、コンデンサの適切な管理は非常に重要な課題です。

2.3.計器類の設計と役割

計器類は、キュービクル内の電気の状態をリアルタイムで監視するために不可欠な装置です。
電圧計、電流計、電力計などがあり、それぞれが電力の正常な供給と効率的な管理を支援します。
例えば、電圧計はトランス出力の電圧が正常範囲内にあるかを確認し、電流計は過負荷や異常電流を検出します。

これにより、施設管理者や設備担当者は迅速かつ効率的に設備を管理し、異常に対する即時対応が可能となります。また、デジタル計器や記録装置の普及により、データの長期保存や詳細な解析が容易になったため、正確な計器類の設置と運用が一層重要視されています。これらの計器類を適切に設計・配置することが、キュービクルの効果的な運用と施設の安全性確保に欠かせません。

 3.キュービクル導入のメリット

受変電設備にはキュービクルの他に「開放型受変電設備」と呼ばれるものがありますが、現在ではキュービクルが主流となっています。それはキュービクルには開放型にない各種メリットがあるためです。

3.1.キュービクル設置時のメリット

開放型は現地で鋼管や鉄骨で骨組みを作り、そこに各種機器を設置していくものです。これに対し、キュービクルは工場で予め制作したものを現地で組み立てます。

このため、キュービクルの方が現地での作業が少なく工期の短縮ができます。また、開放型に比べコンパクトで省スペースです。

開放型は建物内に受変電設備専用の部屋が必要ですが、屋外型のキュービクルであれば建物の外や屋上にも設置することが可能で非常に便利です。

3.2.安全面でのメリット

高圧受変電設備の1次側（変圧器よりも電力会社側）は6,600Vの高圧であり、触るのはもちろん近づくだけでも放電により感電し、死亡事故となる可能性があります。

特に開放型では各種機器がむきだしの状態で設置されているため、作業時に誤って高圧の部分に接触又は近接し、感電事故となる可能性があり危険です。

キュービクルの場合は、すべての機器が金属の箱の中に収納されており、通常操作するブレーカーや計器類のメーターだけが表面に出ている構造のため、開放型に比べ事故のリスクが少なく安全性が高いと言えます。

3.3.キュービクル更新時のメリット

電気設備には寿命があり、安全に使用するための更新推奨年数が定められています。このため定期的に取り替え（更新）をおこなう必要があり、受変電設備も例外ではありません。

受変電設備の更新では建物全体を停電させる必要があるなど、非常に大きな影響があります。そのため、更新の工事は短時間で完了させられる方が影響が少なく、経済的メリットがあります。

キュービクルであれば工場で予め制作したもので丸ごと交換することで、更新にかかる時間を短縮するといった方法も可能です。

4.キュービクル設置時におこなうこと

キュービクルの設置時に必要な手続きについて説明します。

4.1.設置場所と大きさの基準

キュービクルを設置する場合、まず設置する場所を確保しなくてはいけません。

キュービクルの設置場所と大きさには一定の基準があります。この基準に従うことで設計と施工がスムーズに進み、将来的なメンテナンスや拡張計画も立てやすくなります。

以下にその基準について具体的に説明します。

まず、設置場所について、キュービクルは通常建物の外部や専用の機械室に設置されます。これは内部の騒音や万一のリスクを最小限に抑えるためです。また、外部設置の場合には防水対策や防塵対策も重要です。内部設置の場合でも換気や冷却が適切におこなえる環境を確保する必要があります。
次に、大きさの基準についてです。
一般的なキュービクルのサイズは標準的な寸法規格に基づいて製造されています。各施設の電力要求や利用条件に合ったサイズを選定することが重要です。たとえば、高層ビルや大規模施設ではより大型のキュービクルが必要になります。

さらに、設置基準の遵守も忘れてはなりません。消防法や建築基準法などの法規制を遵守することが求められます。特に、安全通路の確保や防災設備の設置など法令に沿った対応が必要です。
設置時にはこれらの基準を確認し、適切な手続きを踏むことが重要です。

これらすべての基準を満たすことで安全かつ効率的なキュービクルの運用が可能となります。設置場所の選定、大きさの決定、法規制の遵守をしっかりとおこないましょう。

お困りごとがあれば、些細なことでも弊社にご相談ください。

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4.2.保安規程の届け出

キュービクルを含む受変電設備を設置して使用するには、経済産業省に届出をおこない、適切な維持管理をおこなっていく必要があります。

 自家用電気工作物を設置する者は、電気事業法の規定により、以下のこと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.保安規程の制定、届出及び遵守（法第42条）※小規模事業用電気工作物を除く。
3.主任技術者の選任及び届出（法第43条）※小規模事業用電気工作物を除く。
上記のうち、2. 及び 3. は電気事業法に基づき、国への手続き等が必要となります。 
出典：経済産業省　電気設備の申請・届出等の手引き

特に注意することは、一定の規模を超えるキュービクルを設置する場合には、使用開始前に保安規程を定めて、主任技術者を選任した上で、経済産業大臣に事前届け出をする必要があることです。

電気事業法
第四十二条　事業用電気工作物を設置する者は、事業用電気工作物の工事、維持及び運用に関する保安を確保するため、主務省令で定めるところにより、保安を一体的に確保することが必要な事業用電気工作物の組織ごとに保安規程を定め、当該組織における事業用電気工作物の使用の開始前に、主務大臣に届け出なければならない。

保安規程は、電気設備の維持管理の責任者である電気主任技術者を中心とした保安管理組織、保安業務の分掌、指揮命令系統といった社内保安体制や、日常的な安全管理や定期点検といった具体的保安業務について定めるものです。

4.3.電気主任技術者の選任

電気事業法により、キュービクルを設置する場合は電気主任技術者を専任する義務があります。

電気事業法
第四十三条　事業用電気工作物を設置する者は、事業用電気工作物の工事、維持及び運用に関する保安の監督をさせるため、主務省令で定めるところにより、主任技術者免状の交付を受けている者のうちから、主任技術者を選任しなければならない。

電気主任技術者は電気設備の維持管理の責任者です。

電気主任技術者は国家資格である第一種、第二種、第三種電気主任技術者の資格を持っている必要なだけでなく、実際の維持管理やこの後説明する定期点検をおこなうために、きちんと経験を積んだ専門の技術者である必要があります。

このため、一部の大企業や特に大きな施設・工場などを除くと、電気主任技術者を保安協会などの電気設備の保守をおこなう企業に委託するのが一般的です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

また、保安協会などと保守契約を結ぶと保安規程の策定や届出といった手続きもおこなってくれるため、実質的に電気設備の保安業務そのものを委託することとなり、効率的なだけでなく、手続きの漏れにより知らない間にコンプライアンス違反を犯すといったトラブルの心配もなくなります。

電気主任技術者の自主団体である日本電気設備保安協会（JHK）は経験豊富な技術者が関東地域中心に100名以上登録しており、自社で電気主任技術者を擁するエスコと連携し、キュービクルの新設時に必要な試験から、経済産業省への届出、その後の維持管理までを請け負っています。キュービクルの新設をお考えの方や現在の維持管理体制に不安をお持ちの方はぜひ一度エスコにご連絡下さい。

日本電気設備保安協会（JHK）のサービス

5.キュービクルの保安点検

電気事業法により、キュービクルは1ヶ月に1度の月次点検と、年に1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した場合、2ヶ月に1度とすることが可能です。

月次点検は外観での劣化の確認、異音異臭や異常な発熱の有無など、停電をしなくても可能な点検をおこなうもので、年次点検では全体を停電させ、高圧部分を含めた詳細な点検をおこないます。

保安点検を怠ると機器の重大な劣化や損傷に気づくことができず、長期の停電による事業の停止や電圧の異常による機器の故障などで大きな損失が出るだけでなく、近隣にも影響を及ぼす波及事故となり、多額の賠償請求を受けることにもなりかねません。

日本電気設備保安協会（JHK）等と連携し、全国で保安点検4,500件以上の導入実績を誇る、エコスのキュービクル保安点検・メンテナンスサービスなら、保安点検の実施に加え24時間監視システムがあり安心！さらにコストも最大40%削減！複数の事業所を管理する場合も「報告書おまとめサービス」でわかりやすいと好評です。
お客様に最適なプランをご提案いたしますので、ぜひ一度ご連絡をください。

エコスのキュービクル保安点検・メンテナンスサービス

キュービクル保安点検をおこなう必要とは？

6.まとめ

キュービクルは多くのメリットがあるため、非常に多くの施設や工場で使用されています。しかし、法令や安全に使用するためのルールを理解し適切に運用しないと、コンプライアンス違反になる恐れがあるばかりか、重大な事故を引き起こし大きな損害を発生させる可能性もあります。

そのため、キュービクルを設置・使用する場合には豊富な経験を持つ電気主任技術者の存在が欠かせません。

自社で専任の技術者がいない場合には、保安協会や保守点検サービスを提供する専門の企業などに相談し、適切な運用をするようにしましょう。

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7.キュービクルについてよくある質問

企業の施設管理者や設備担当者にとって、キュービクル（高圧受電設備）は非常に重要な電気設備です。また、キュービクルの保守点検は、定期的に実施することで故障リスクを最小限に抑え、長期にわたる安定運用を実現します。下記によくあるご質問をおまとめいたしましたが、不明点や疑問点はぜひお気軽に弊社までお問い合わせください。

7.1.キュービクルの寿命（耐用年数）は何年ですか？

キュービクルの寿命（耐用年数）は一般的に20～30年とされていますが、メンテナンスの頻度や設置環境により大きく変動します。適切な保守点検を定期的におこなうことは非常に重要です。特に高圧受電設備の保安点検は、安全運用を確保するために必要です。企業の施設管理者や設備担当者として、キュービクルの安全性と効率性を最大限に引き出すための定期的な点検とメンテナンスの実施を強く推奨します。

7.2.キュービクルの欠点は何ですか？

キュービクルの主な欠点としては、高額な初期導入コストが挙げられます。設置するためのスペースも必要で、場所の確保が課題となることがあります。
また、キュービクルは定期的な点検と保守が不可欠です。定期点検では、電気設備の状態を確認し、問題を未然に防ぐためのメンテナンスがおこなわれます。これにより、故障や事故を防ぎ、安全を確保します。しかし、安定した電力供給を確保し、トータルコストを抑えるため、キュービクルは非常に有効な選択肢となります。

7.3.キュービクルは義務ですか？

キュービクルの設置は、契約電力が50kW以上の施設に法的に義務付けられています。
これは主に企業や大型施設が対象で、電気設備が適切に管理され、安全かつ効率的に運用されることが目的です。

キュービクルは高圧受電設備で、電力を安定供給する重要な役割を果たします。未設置の場合、法令違反となり罰則が科される可能性があります。また、設置後も定期的な保守点検が必要で、専門技術者によるメンテナンスが求められます。保守点検を怠ると、停電や設備の故障、重大な事故につながる恐れがあります。そのため、定期的な点検と適切な管理が欠かせません。

7.4.キュービクルの注意点は何ですか？

キュービクルを管理する際の注意点として、まず安全性の確保が最優先です。 キュービクルは高圧受電設備であり、故障が大きな事故に繋がる可能性があるため、定期的な点検と保守が不可欠です。点検には、外観確認、絶縁抵抗測定、過負荷チェックなどを含めることが重要です。また、法令に準じた設置・運用が求められます。

具体的には、電気事業法や関連省令に基づいた適切な管理と運用が必要です。さらに、非常時に迅速に対応できる体制を整えておくことも欠かせません。これは、事故や自然災害時に迅速かつ的確に対処するためです。
最後に、社員や関係者に対する定期的な安全教育も重要です。これらの注意点を押さえて、キュービクルの安全・効率的な運用を目指しましょう。

7.5.キュービクルの点検を怠るとどうなりますか？

キュービクルの点検を怠ると、設備の劣化や故障が早まる可能性が高くなります。これにより、突発的な停電や火災といった重大なトラブルが発生するリスクが増加します。

特に企業の施設では、大規模な被害を招き、業務の停止や損害賠償といった深刻な影響をもたらすことがあります。

さらに、キュービクルの定期点検は法令で義務付けられており、これを怠ると法的な罰則を受ける可能性があります。罰金や是正命令が発生する場合もあります。そのため、法令遵守の観点からも定期点検は欠かせません。こうしたリスクを防ぐためには、プロフェッショナルな保安点検・メンテナンスが重要です。

エキュービクルの保安点検は、エスコにお任せください