電気のよもやま話～受変電設備（キュービクル）の基礎：単線結線図と保護協調🛡️～

皆さんこんにちは！ 株式会社若林電気、更新担当の中西です。

 

高圧受電を低圧へ変換し、安全に分配する“心臓部”が受変電設備（PAS/UGS・VCT・VCB・変圧器・保護継電器・計器用変成器・配電盤）です。ここでは単線結線図の読み方と保護協調、据付・接地・換気などの実務ポイントを体系化します。⚡️

 

1｜単線結線図を“機能”で読む

受電点（PAS/UGS）：異常時に上流を遮断。ヒューズ定格と遮断容量の確認。

VCB（真空遮断器）：短絡・地絡保護の主役。トリップ回路の健全性が命。

変圧器（油入/乾式）：負荷特性と損失（鉄損/銅損）を把握。並列時はインピーダンス整合。

CT/VT：計測・保護の“目”。比率・極性・二次側短絡の扱いに注意。

保護継電器：OCR/OCGR/UVR/OVR/GR。整定値は負荷・幹線・遮断器の組合せで決める。

TIP：単線結線図は“電気の地図”。記号の意味ではなく**流れ（電力・信号）**を追うと理解が速い。️

 

2｜保護協調の考え方

需要計算で幹線断面・遮断器容量を確定。

最小故障電流と最大故障電流を推定。

上位→下位の順に整定（時間-電流特性の段差を確保）。

設計値は試験で検証（二次注入試験・トリップ試験）。

代表的な整定例（イメージ）

OCR：In=200A、TMS=0.2、瞬時整定=10In

OCGR：I0=20A、TMS=0.3

UVR/OVR：±10%域で段差を付けて誤動作防止

 

3｜据付と盤内の“納まり”

位置：点検扉の開角・前面/側面スペースを確保（点検作業者の退避経路も）。

換気：乾式変圧器・盤内発熱を想定し、吸気下部/排気上部の自然換気を基本に。高負荷は強制換気。

防水/防塵：屋外はIP等級、ルーバーに防虫網。潮風地域は耐塩仕様。

結線：端末の曲げ半径、トルク管理。CT二次は開放厳禁。

 

4｜接地と絶縁

D種接地：変圧器二次側の中性点接地。接地抵抗許容値の達成は“水まき・塩化・深打ち”の順で検討。

アースバーで一元化し、アース銅バー→各機器へ放射状に。ボルト・座金で電食対策。

 

5｜試験と立上げ

目視→締付→メガ（絶縁抵抗）→耐圧→継電器二次注入→無負荷試運転の順。

記録は写真＋数値＋整定表。盤扉裏にQRで貼付。

 

6｜実務の落とし穴と対策⚠️

短絡容量の見誤り：遮断器が“負ける”と大事故。→ 上流系統情報を電力会社と摺合せ。

盤内熱だまり：夏場のトリップが続出。→ 換気量増、ダクト計画、発熱源の上下配置最適化。

継電器整定の“流用”：別案件の値をコピペ。→ 回路条件ごとに再計算し、試験で確認。

 

7｜まとめ

受変電は“止めない電気”の要。単線結線図を機能で理解し、保護協調と接地を柱に据えれば、現場判断が早くなります。次回は幹線・配線設計を掘り下げ、電圧降下と配管/配線の作法を整理します。

 

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