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キュービクルの容量の選定方法とは?増設するタイミングはいつ?

すでに、キュービクルを設置している場合でも、施設や工場の変化によってキュービクルの容量増設について検討しなければならないこともあります。

例えば、工場内に新しい設備を導入する場合や、商業施設内に多くの電力を消費するような業者が入る場合などがあるでしょう。

では、キュービクル容量の増設を検討する場合、容量をどのように選定すれば良いのでしょうか?キュービクルの増設方法や選び方についてご説明します。

キュービクルの容量の正しい選定方法を知ろう

新たな施設や電気機器が加わることで、キュービクル容量の増設をする場合、まず考えなければならないのは、負荷設備の状態です。

設備の負荷率とは、平均電力と最大電力の比率のことであり、通常一定期間の範囲を決めて比率を計算しますが、最もよく利用されるのは1年間の負荷率です。

計算式は1年間の平均電力÷1年間の最大電力×100となるので、平均的に電気の使用が多い場合、負荷率は100%に近くなります。

工場や大型販売店などで変圧器を選定する場合には、実負荷設備容量トータルの125%の負荷率を基準にできます。

例えば、実負荷設備容量のトータル値が400VAであれば、キュービクルは合計500VA程度になるように選定します。しかし、大型クレーンや空調施設が多くある大型施設などでは、負荷率100%に近づく可能性が高いため、実負荷設備容量に対して150%の変圧器を選定する方が良いでしょう。

先程の実負荷設備容量が400VAのケースであれば、750VAの変圧器を選ぶ必要があるということになります。ただし、この参考負荷率はキュービクルが単相変圧器の場合であり、三相変圧器の場合は実負荷設備容量と変圧器は同じ容量であれば問題ないとされています。

電気機器の増設によってキュービクル容量を増やす場合、変圧器を増設するのか、それとも変圧器自体を交換するのかを選定する必要もあります。キュービクルは通常600VAのものを1台使用するよりも、200VAを3台、もしくは300VAを2台使用した方が良いと言われています。

ですから状況の変化によってキュービクルを増やさなければならない場合は、容量の大きいものへの変更よりも増設を検討する方が賢明です。まずはキュービクルの容量の計算を行い、適切な変圧器を選ぶようにしましょう。

キュービクルを増設したい場合にしておくべきこと

とはいえ増設の場合、変圧器設置場所のスペースとも関係してくるため、キュービクル設置場所(いわゆる変電所)との兼ね合いも考える必要があるでしょう。増設することになった場合、次のことを確認する必要があります。

まずは現在の設置場所の広さをチェックして、変圧器を増やすスペースがあるのか考慮しなければなりません。変圧器の操作面には遮断器や断路器が設置されているため、周囲には使用を妨げない1mほどのスペースが必要になります。

メンテナンスが必要になる面は、少なくとも60cmのスペースが必要であり、メンテナンス不要部分でも20cmほどのスペースは確保しなければなりません。変圧器を増設した結果、上記のスペースを変圧所の中で確保できないのであれば、変電所自体の大きさを変えなければなりません。

次に現在使用している変圧器の寿命がいつまでなのかを確認しなければなりません。変圧器の寿命は機器の種類や使用環境によって大きく異なっており、寿命が近い変圧器を使用しているのであれば交換を検討する必要もあります。

メンテナンスの程度や使用環境によって変化しますが、15年から20年は問題なく使用できるとされています。きちんとメンテナンスが行われ、理想的な環境で使われてきた変圧器であれば30年間使用できる場合もあります。どちらにしても、変圧器の現状を専門家に調べてもらう必要があるでしょう。

仮に、寿命が近づいているなら古い変圧器を新しい大きな容量の変圧器に交換するか、小容量の新しい変圧器を2台導入するのか決める必要があるでしょう。トータルランニングコストを考えるなら、長寿命かつ信頼性の高い変圧器を選ぶ方が良いとされています。

しかし、変圧器の容量が実負荷設備容量よりも大きくなりすぎるのは、ランニングコストの面で良くないので注意が必要です。

まとめ

変圧器の増設が必要になった場合、まず実負荷設備容量がどれくらい増えたのかを計算しましょう。単相変圧器を購入するのか、三相変圧器を導入するのかによっても選定する容量が変わることも覚えておきましょう。

新しい変圧器を導入する場合、既存の変電所に設置できるのかどうかもチェックしなければなりません。

変圧器の寿命を考慮に入れて変圧器を選定することもランニングコストの面で重要です。変圧器を一度導入すると、その後少なくとも15年から20年は使用するため、先のことを見越して、事前に上記の点をよく確認しておくようにしましょう。