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2020.09

自家発電設備の保安装置はなぜ原動機によって種類が変わるのか｜作動試験が確かめる設定値どおりの動きを解説

自家発電設備の試験結果報告書を見て、見慣れない数値がずらりと並んでいて戸惑った経験はありませんか。
消防法施行規則第十二条第一項第四号ロは、屋内消火栓設備等の非常電源になる自家発電設備について「常用電源が停電したときに自動的に切り替わること」などの技術上の基準を定めています。
この基準を実際に確かめるのが、工事完了後に行う保安装置作動試験と切替試験です。
この記事では、原動機の種類によって保安装置がどう変わり、試験の合否がなにを基準に判定されるのかを解説します。

自家発電設備の試験結果報告書に、回転数や温度の実測値がたくさん書いてありました。
これは全部基準値と比べるものなんでしょうか。

実はほとんどの数値は、法令が定めた共通の基準値ではありません。
その機械固有の設定値どおりに動いたかを見ているんです。

設定値どおりというのが、どういう意味かよく分かっていませんでした。

唯一「四十秒以内」という共通の数値基準を持つ試験もあります。
今日は条文と試験基準を順番に確認しましょう。

この記事の結論

自家発電設備は消防法施行規則第十二条第一項第四号ロにより、常用電源停電時に自動的に非常電源へ切り替えられるものでなければなりません
備える保安装置は原動機の種類（水冷式・ガスタービン・電気始動式・空気始動式）によって組み合わせが変わり、すべての機械が同じ装置一式を持つわけではありません
保安装置作動試験の合否はその機械固有の設定値どおりに動作したかで判定され、回転数や温度の実測値自体に法令共通の合格ラインがあるわけではありません
始動試験・切替試験だけは「四十秒以内」という数値そのものの上限が定められており、保安装置作動試験とは判定の性格が異なります
試験結果報告書を確認するときは、原動機の種類に対応する保安装置の試験結果が漏れなく揃っているかを見ることが実務の第一歩です

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自家発電設備の保安装置が原動機の種類によって変わり作動試験は設定値どおりの動作を確かめる仕組みを示した図解

自家発電設備の保安装置とはなにを守るためにあるのか

自家発電設備は、火災で常用電源が止まっても消防用設備等を動かし続けるための非常電源です。
だからこそ、機械そのものにも異常を見張る仕組みが求められています。

消防法施行規則第十二条第一項第四号ロ　自家発電設備は、イ（（ホ）及び（ト）を除く。）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。（ロ）常用電源が停電したときは、自動的に常用電源から非常電源に切り替えられるものであること。（ハ）キュービクル式以外の自家発電設備にあつては、次の（１）から（３）までに定めるところによること。（略）（３）運転制御装置、保護装置、励磁装置その他これらに類する装置を収納する操作盤（自家発電装置に組み込まれたものを除く。）は、鋼板製の箱に収納するとともに、当該箱の前面に一メートル以上の幅の空地を有すること。

自家発電設備には、自動切替の機能だけでなく保護装置を収めた操作盤の設置まで条文で義務づけられています。
条文が触れている保護装置とは、過電流や過回転など機械に異常が起きたときに自動で止めたり警報を出したりする装置のことです。
消防庁長官が定める基準（自家発電設備の基準）はこの保護装置の構造・性能をさらに具体的に定めており、工事完了後の試験ではこの基準どおりに動くかを確かめます。
つまり保安装置は、非常電源としての性能を守るための「もう一段の安全装置」という位置づけです。
次の章では、この保安装置が実際にどんな種類に分かれているのかを確認します。

操作盤の中に保護装置が入っているというのは知りませんでした。
具体的にはどんな装置があるんでしょうか。

実は原動機の種類によって装置の組み合わせが変わります。
次の章で見てみましょう。

原動機の種類によって保安装置はどう変わるのか

自家発電設備の原動機には、水冷式のディーゼルエンジンやガスタービン、始動方式に電気式・空気式があります。
消防庁長官が定める試験基準は、この原動機の違いに応じて保安装置を書き分けています。

非常電源（自家発電設備）試験基準　イ　機能試験　保護装置作動試験　過電流遮断器（すべての自家発電設備）／過回転停止装置（すべての自家発電設備）／断水又は水温上昇停止装置（水冷式機関のみ）／ガス温度上昇停止装置（ガスタービンのみ）／減液警報装置（電気始動式で必要とする場合のみ）／始動空気圧低下警報装置（空気始動式のみ）／始動空気圧自動充気装置（空気始動式のみ）／手動停止装置（すべての自家発電設備）

過電流遮断器・過回転停止装置・手動停止装置はすべての自家発電設備に共通ですが、残りは原動機の種類ごとに要否が変わります。
水を使って冷やす水冷式機関には断水又は水温上昇停止装置が、ガスタービンにはガス温度上昇停止装置が付きます。
電気の力で始動する機械には減液警報装置、圧縮空気で始動する機械には始動空気圧低下警報装置と始動空気圧自動充気装置が加わります。
つまり試験結果報告書に並ぶ装置の数は機械によって違って当然で、装置が少ないからといって手抜きの試験とは限りません。
自分の建物の自家発電設備がどの原動機に当たるかを知ることが、報告書を正しく読む第一歩です。

うちの発電機は水冷式なので、断水又は水温上昇停止装置の欄があるのが正しいということですね。

そのとおりです。
ガス温度上昇停止装置の欄が空欄でも水冷式なら問題ありません。

保安装置作動試験はなにをもって合格とするのか

装置の種類が分かったところで、試験そのものがなにを確認しているのかを見ていきます。
合否の判定基準の言葉づかいに注目します。

非常電源（自家発電設備）試験基準　過電流遮断器・過回転停止装置・断水又は水温上昇停止装置（水冷式機関のみ）・ガス温度上昇停止装置（ガスタービンのみ）　模擬試験装置又は回路により機能を確認する。正常に作動し、遮断器開放表示、警報及び機械自動停止（過電流を除く。）の動作が設定値どおり正常に行われること。　減液警報装置（電気始動式で必要とする場合のみ）　正常に動作し、設定値において警報が行われること。

保安装置作動試験の合否は「設定値どおりに動いたか」で決まり、回転数や温度そのものの絶対値に法令共通のラインがあるわけではありません。
過回転停止装置であれば、その機械にあらかじめ設定された回転数（たとえば毎分千九百五十回転）で確実に止まれば合格です。
別の機械の設定値が毎分二千回転であっても、それぞれが自分の設定値どおりに動作していれば、どちらも同じように合格になります。
つまり試験結果報告書の実測値は、他の建物の数値と比べて優劣を判断するものではありません。
この「設定値どおりかどうか」という判定の性格を踏まえて、次の章では例外にあたる試験を確認します。

では試験の数値には、法令が定めた合格ラインはまったく無いということでしょうか。

一つだけ例外があります。
始動試験と切替試験だけは数値そのものに上限があります。

試験結果報告書の実測値はなにと比べて読めばよいのか

保安装置作動試験は機械ごとの設定値どおりかを見る試験でした。
これに対して、常用電源からの切替えにかかわる試験だけは違う性格を持っています。

非常電源（自家発電設備）試験基準　切替試験　始動試験　常用電源を切替装置の一次側で遮断するか又は同等な動作をする回路により試験する。ａ　正常に動作し四十秒以内に電圧が確立すること。ｂ　運転中において異常音又は異常振動がないこと。　切替試験　ａ　四十秒以内に電源切替装置が切り替わるか又は切替信号が送出されること。ｂ　運転中において、異常音又は異常振動がないこと。

始動試験・切替試験だけは「四十秒以内」という共通の数値そのものが合否の基準です。
保安装置作動試験の実測値（回転数や温度）はその機械固有の設定値と一致していれば足りますが、四十秒以内という数値は機械の種類にかかわらず共通のラインです。
実務では、電圧確立や切替えにかかった秒数が四十秒より大きく短くても、それ自体は問題ではありません。
逆に取り違えやすいのは、保安装置の実測値（たとえば回転数や温度）を四十秒のような固定の合格ラインと同じ発想で「基準値と比べて余裕があるか」と読んでしまうことです。
実測値の性格が試験項目ごとに違うと分かっていれば、報告書のどの欄を根拠に合否が決まっているのかを取り違えずに済みます。

数字が並んでいると、つい全部同じ物差しで比べたくなってしまいます。

四十秒以内だけが共通の物差しです。
他は機械ごとの設定値と照らし合わせます。

試験結果報告書を確認するとき明日から何を見ればよいか

保安装置の種類と判定の性格が分かったところで、実務での確認手順をまとめます。
報告書を受け取ったときの見るべき順番です。 今日から確認すべきことは、自分の建物の原動機の種類と、それに対応する保安装置の欄が揃っているかです。
まず自家発電設備が水冷式・ガスタービン・電気始動式・空気始動式のどれに当たるかを確認します。
そのうえで、対応する保安装置（断水又は水温上昇停止装置、ガス温度上昇停止装置、減液警報装置、始動空気圧低下警報装置・自動充気装置のいずれか）の試験結果が記入漏れなく揃っているかを見ます。
保安装置の実測値は基準値と比べるのではなく、設計値・設定値の欄と一致しているかを確認し、始動試験・切替試験だけは四十秒以内かどうかを見ます。
不明な点は施工業者や消防設備士に確認するのが確実です。