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2020.12

蓄電池設備の充電装置はなぜ遮断器を二重に備えるのか｜絶縁性能と温度上昇値の基準も解説

蓄電池設備は非常電源の代表的な選択肢の一つですが、充電装置そのものの保護構造まで正確に押さえている方は多くありません。
消防法施行規則は蓄電池設備の細かな構造・性能を消防庁長官が定める告示に委ねており、充電装置には入力側の保護から絶縁性能、温度上昇の上限まで独自の基準があります。
この記事では蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二・三に定められた充電装置の保護構造と性能基準を、条文に沿って解説します。
遮断器・絶縁性能・温度上昇値の３つのポイントを押さえれば、点検報告書の数字も正しく読めるようになります。

うちも非常電源に蓄電池設備を使っていますが、充電装置にそんなに細かい基準があるとは知りませんでした。
点検のときは何を見ればよいのでしょうか。

充電装置は常用電源と蓄電池をつなぐ要なので、遮断器・絶縁性能・温度上昇値の三つが基準の柱です。
順番に見ていきましょう。

遮断器が何か所も出てくると聞いて、正直ちょっと複雑そうだと感じました。
条文どおりに教えてもらえると助かります。

はい、役割ごとに整理すればそれほど難しくありません。
告示の条文を一つずつ確認していきましょう。

この記事の結論

充電装置の構造基準は消防法施行規則第12条第１項第４号ハの委任を受けた蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二・三にあります。
入力側には過電流遮断器と配線用遮断機（又は開閉器）の両方を設けます。
充電装置の回路事故に備え独立した過電流遮断器で蓄電池と放電回路を保護します。
絶縁性能は電気設備に関する技術基準を定める省令第５条の規定による水準に従います。
温度上昇値は測定箇所と耐熱クラスごとに上限が個別に決まっています。

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充電装置の基準を告示への委任遮断器の二重設置絶縁性能の確保温度上昇の管理の４段階でまとめた図解

蓄電池設備の充電装置はなぜ告示に基準を委ねているのか

非常電源に蓄電池設備を選ぶと、消防法施行規則の本文だけでは構造の細部までは分かりません。
条文の先には、告示という形でさらに詳しい基準が続いています。

消防法施行規則第12条第１項第４号ハ　蓄電池設備は、イ（（ホ）及び（ト）を除く。）及びロ（イ）の規定の例によるほか、次の（イ）から（ニ）までに定めるところによること。（ニ）　消防庁長官が定める基準に適合するものであること。

蓄電池設備は自家発電設備や非常電源専用受電設備の規定を一部準用します。
規則第12条第１項第４号ハは、自家発電設備の規定（イ）の一部と非常電源専用受電設備の規定（ロ）の一部を準用したうえで、（イ）から（ニ）まで独自の要件を定めています。
その（ニ）が「消防庁長官が定める基準に適合するものであること」という告示への委任で、この告示が蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）です。
告示第二は蓄電池設備の構造及び性能を一（全体）・二（蓄電池）・三（充電装置）・四（逆変換装置）・五（直交変換装置）・六（キュービクル式）の各号に分けて定めており、今回はこのうち充電装置（第二・三）の保護構造に絞って見ていきます。

規則の本文だけでなく告示まで見ないといけないのですね。
正直そこまで追ったことはありませんでした。

はい告示第二・三が充電装置の中身です。
次は入力側の保護構造から見ていきます。

充電装置の入力側にはどんな保護装置が必要なのか

充電装置は常用電源から電気を受け取る入口であり、内部で事故が起きたときの守りも必要です。
告示は入口側と内部側、それぞれに別の保護を求めています。

蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二　三（三）　充電装置の入力側には、過電流遮断器のほか、配線用遮断機又は開閉器を設けること。　同（四）　充電装置の回路に事故が発生した場合、蓄電池及び放電回路の機能に影響を及ぼさないように過電流遮断器を設けること。

充電装置の保護は入口と内部の二段構えになっています。
（三）は充電装置の入力側、つまり常用電源から電気が入ってくる手前の話で、過電流遮断器に加えて配線用遮断機又は開閉器を設けることを求めています。
過電流遮断器だけでなく開閉可能な遮断機・開閉器も併せて設けるのは、点検や修理のときに安全に電気を切り離せるようにするためと考えられます。
（四）は充電装置の回路内部で事故が起きた場合の話で、蓄電池や放電回路の機能に影響が及ばないよう、別に過電流遮断器を設けることを求めています。

過電流遮断器が二か所に出てきますが、同じものを二つ付けるということですか。
役割が違うなら教えてほしいです。

はい入口用と内部用で役割が違います。
次は絶縁性能の基準です。

充電装置の絶縁性能はどの基準で確かめるのか

充電装置は高い電圧・電流を扱うため、絶縁が保たれているかどうかは安全上の重要な確認事項です。
ここでは消防独自ではなく、電気設備側の基準がそのまま使われます。

蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二　三（七）　蓄電池設備は、電気設備に関する技術基準を定める省令（平成九年通商産業省令第五十二号）第五条の規定による絶縁性能を有するように設置されるものであること。

絶縁性能は消防独自ではなく、電気設備の技術基準に従います。
蓄電池設備は消防用設備ですが、絶縁性能については消防庁が独自の数値を定めるのではなく、経済産業省の電気設備に関する技術基準を定める省令（平成９年通商産業省令第52号）第５条の規定をそのまま適用する仕組みです。
これは充電装置が扱う電圧・電流が一般の電気設備と共通するためと考えられ、消防用と電気用で別々の絶縁基準を作らずに済ませています。
点検の実務では、電気設備側の絶縁抵抗測定の考え方をそのまま蓄電池設備の充電装置にも当てはめて確認することになります。

消防の設備なのに、経済産業省の基準を見ないといけないのですね。
条文をどちらで探せばよいのか迷いそうです。

そうなんです絶縁性能だけは電気設備の技術基準を準用します。
次は温度上昇値の落とし穴です。

充電装置の温度上昇はどこまで許されるのか

充電装置は電気を流し続ける機器なので、発熱そのものは避けられません。
問題はどこまでの温度上昇なら許されるかで、告示は測定箇所ごとに上限を分けています。

蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二　三（八）　充電装置にその定格出力電圧で定格出力電流を流した場合、温度計法（直交変換装置を有する蓄電池設備に設けるトランスにあつては、抵抗法）により測定した各測定箇所の温度上昇値が、次の表で定める値を超えないものであること。

温度上昇の上限は部品ごと・耐熱クラスごとに違います。
告示の表はトランス・整流体（サイリスタ・トランジスタ・整流ダイオード等）・直交変換装置・端子部分という測定箇所ごとに、耐熱クラス（Ａ・Ｅ・Ｂ・Ｆ・Ｈ）に応じた温度上昇値の上限を分けて定めています。
同じトランスでも、直交変換装置を有する蓄電池設備に設けるものは、その他の蓄電池設備に設けるものより上限がやや低く設定されています。
測定方法も一律ではなく、通常は温度計法、直交変換装置を有する蓄電池設備のトランスだけは抵抗法という、対象ごとに異なる方法が指定されています。

点検表に温度上昇値と書いてあるのを見た覚えはありますが、正直どこまでが正常か分かっていませんでした。
測定箇所ごとに基準が違うとは知りませんでした。

はい耐熱クラスと測定箇所で上限値が変わります。
最後は点検で確認すべき手順です。