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2021.01

自家発電設備はなぜ充電部の保護や負荷回路の自動切離しまで決まっているのか｜制御装置の基準も解説

自家発電設備というと燃料タンクや始動方式ばかりが注目されがちです。
告示にはもう一段、充電部の保護や制御装置そのものの基準も定められています。
負荷回路の自動切離しや出力の監視方法も、実は同じ条文の中にあります。
この記事では自家発電設備の安全構造に関する基準を項目ごとに解説します。

うちの自家発電設備はキュービクル式ではなく開放型です。
充電部がむき出しなのですが問題ないのでしょうか。

はい充電部と駆動部の保護は形式を問わず必要です。
今日は保護から制御装置まで五つの視点で見ていきましょう。

負荷回路の自動切離しや電圧計の設置も基準にあるのですね。

はい五つの視点で順番に確認します。
まずは充電部の保護から見ていきます。

この記事の結論

自家発電設備の充電部・駆動部の保護基準は消防法施行規則第12条第１項第４号ロと自家発電設備の基準（昭和48年消防庁告示第１号）第二・一（一）にあります。
停電時は負荷回路を自動的に切り離すことが原則です。
発電出力は電圧計及び電流計で監視し、定格負荷における連続運転可能時間以上出力できることが必要です。
ねじり振動や騒音・振動・熱及びガスへの処理措置も条文で明示されています。
制御装置は鋼板等の材料と手動停止装置を備え、電力を常時供給する形式は非常電源用燃料への自動切替が必要です。

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自家発電設備の安全構造基準を充電部の保護から燃料切替まで４つの段階でまとめた図解

自家発電設備はなぜ外部から触れる充電部まで保護基準があるのか

自家発電設備は非常時に人が近づく機会が多い設備です。
だからこそ触れて危険な部分は、あらかじめ保護しておく必要があります。

消防法施行規則（昭和36年自治省令第６号）第12条第１項第４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。　（ニ）　消防庁長官が定める基準に適合するものであること。　自家発電設備の基準（昭和48年消防庁告示第１号）第二　一（一）　外部から容易に人が触れるおそれのある充電部及び駆動部は、安全上支障のないように保護されていること。

保護の対象は充電部だけでなく駆動部も含みます。
条文が挙げているのは「外部から容易に人が触れるおそれのある」部分です。
点検や操作の際に手が届く位置にある端子やベルト、回転軸などが対象になります。
保護の方法はカバーや柵など、安全上支障がなければ形式を問いません。
開放型のように外箱が無い設備ほど、この保護の有無が重要な確認点になります。

うちの発電機は外箱が無いタイプです。
充電部や駆動部はどう保護すればよいのでしょうか。

はいカバーや柵で人が触れない措置をしてください。
次は停電時の負荷回路の切離しを見ていきましょう。

停電したらなぜ負荷回路を自動的に切り離す必要があるのか

分電盤で非常回路のブレーカーが閉じたまま一般回路のブレーカーが自動的に開いて切り離される図

常用電源が止まった瞬間、すべての回路に電気を流し続けてよいわけではありません。
自家発電設備の容量を守るためにも、回路の切離しが条文で定められています。

自家発電設備の基準（昭和48年消防庁告示第１号）第二　一（四）　常用電源が停電した場合、自家発電設備に係る負荷回路と他の回路とを自動的に切り離すことができるものであること。ただし、停電の際自家発電設備に係る負荷回路を他の回路から自動的に切り離すことができる常用の電源回路に接続するものにあつては、この限りでない。

負荷回路の自動切離しは容量超過を防ぐための仕組みです。
自家発電設備は一般の商用電源に比べて出力に限りがあります。
切り離す対象は自家発電設備に係る負荷回路以外の回路です。
ただし、常用の電源回路そのものが自動切離しの機能を持っていれば、重ねて切り離す必要はありません。
分電盤の結線図で、非常回路と一般回路がどう分かれているかを確認しておくと点検が早くなります。

停電すると全部の回路に電気が流れてしまうものだと思っていました。

いいえ自動切離しで必要な回路だけに絞ります。
次は出力の監視と運転時間の基準です。

発電出力の監視と連続運転時間はどう定められているのか

自家発電設備は動いているだけでは足りません。
出力の状態を常に見える形にしておくことも基準の一つです。

自家発電設備の基準（昭和48年消防庁告示第１号）第二　一（五）　発電出力を監視できる電圧計及び電流計を設けること。　（六）　定格負荷における連続運転可能時間以上出力できるものであること。

監視と運転時間はセットで確認する基準です。
電圧計と電流計は、発電出力を数値で確認できるようにするための機器です。
表示だけでなく、実際に正常な範囲の値を示しているかまで見る必要があります。
連続運転可能時間は、定格負荷をかけた状態でその時間以上出力できることが条件です。
点検票にある燃料消費量と連続運転可能時間の表示を照らし合わせると、実際の運転可能時間を確認しやすくなります。

電圧計と電流計は付いていれば足りるのでしょうか。

いいえ正常値を示しているかまで確認してください。
次はねじり振動と騒音などの処理です。

ねじり振動と騒音・振動・熱及びガスの処理はなぜ求められるのか

発電機は動けば済むわけではなく、動き方そのものにも基準があります。
振動や排出物を放置すると、周辺の建物や設備に影響が及びます。

自家発電設備の基準（昭和48年消防庁告示第１号）第二　一（七）　JIS（工業標準化法（昭和24年法律第185号）第17条第１項の日本工業規格をいう。）B8002-５（往復動内燃機関－性能－第５部：ねじり振動）に準じて算出した使用回転速度域において、構造又は性能に有害な影響を及ぼすおそれのあるねじり振動を発生しないものであること。　（八）　自家発電設備の運転により発生する騒音、振動、熱及びガスを適切に処理するための措置を講じているものであること。

振動と排出物の処理は周辺への影響を防ぐための基準です。
発電機は回転速度が上がるほど、意図しないねじり振動が起きやすくなります。
条文はJISの算出方法に準じて、有害な影響を及ぼすおそれのある振動を発生させないことを求めています。
あわせて、運転により生じる騒音・振動・熱及びガスを適切に処理する措置も必要です。
防振ゴムの劣化や消音器の詰まりは、この基準から外れる典型的な原因になります。

振動や騒音まで基準で決まっているとは知りませんでした。

はいねじり振動と騒音などの処理も条文にあります。
最後は制御装置と燃料の自動切替です。

制御装置と非常電源用燃料の自動切替は何を満たせばよいのか

鋼板製の制御盤と手動停止ボタン非常電源用燃料へ自動的に切り替わる二系統の燃料タンクを示す図

自家発電設備の最後の砦は、制御装置そのものの強度と、いざというときの燃料の備えです。
ここまでの基準を満たしていても、制御装置と燃料供給が甘ければ意味がありません。

自家発電設備の基準（昭和48年消防庁告示第１号）第二　一（十八）　制御装置は、次に定めるところによること。　イ　鋼板又はこれと同等以上の強度を有する材料で造られたものであること。　ロ　手動により原動機を停止させる装置が設けられていること。　二　電力を常時供給する自家発電設備の構造及び性能は、前号の規定によるほか、電力を常時供給するための燃料の供給が断たれたときに、自動的に非常電源用の燃料が供給されるものであること。ただし、前号（十三）ロに定める方法により燃料が安定して供給されるものにあつては、この限りではない。

制御装置は材料と手動停止の両方が条文で決まっています。
筐体は鋼板、またはこれと同等以上の強度を持つ材料でなければなりません。
自動での運転に加えて、手動で原動機を停止させる装置も必ず備える必要があります。
電力を常時供給する形式の設備は、燃料の供給が断たれた瞬間に非常電源用の燃料へ自動的に切り替わる仕組みが上乗せされます。
ガス燃料で安定供給の方法（一（十三）ロ）を満たしている場合は、この切替の規定は適用されません。

制御盤は自動で動けば十分だと思っていました。

いいえ手動停止装置も忘れずに備えてください。
燃料の自動切替も電力常時供給型では必須です。