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【電験三種:電力】配電設備とは?必要知識まとめ

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電験三種・電力ポイント①送電線路と配電線路

電線路には「送電線路」と「配電線路」があります。

まず電気の流れは「発電所→変電所→需要家(電気を使う人)」といった感じです。電気を作って、電気を変換して、電気を使うといった流れですね。

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「発電所→変電所」「変電所→需要家」へと電気を送電しなければなりませんよね。
  • 発電所→変電所:送電線路
  • 変電所→需要家:配電線路

といった感じです。

 

電験三種・電力ポイント②架空配電線路

架空配電線路とは、地上に電柱や鉄塔などを建て、配電線を張って電気を送電する設備のことです。

要は空にある配線って感じですね。高圧配電線路と低圧配電線路があります。ちなみに電柱の上の方にあるのが高圧配電線路で、低い方が低圧電線路です。

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次は各部品について解説します。

 

支持物

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その名の通り「支持する物」です。

要は電線を通したい訳ですが、地面に置いたら邪魔ですよね。空中の方が都合がいい訳ですが、空中に配線するには電線を支持するものが必要になります。

支持物には、鉄筋コンクリートの柱が採用されることが多いです。

 

がいし

がいしとは、電線と支持物を絶縁する為に用いられるものです。

電線には電気が通っているので、電線と接触している支持物にも電線が流れてしまいます。これを防ぐのががいしです。

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電験三種の試験でもよく出てきます。

 

柱上変圧器

柱上変圧器とは、その名の通り「柱の上にある変圧器(トランス)」です。

電線を流れる電気は高圧ですが、電圧が高すぎるので降圧させる為の機器となります。よく見ると電柱にバケツみたいなものがあると思います。あれです。

 

避雷器

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避雷器は雷対策です。

雷が落ちると、電線に大電圧が流れます。基本的に制御されている電線に急な大電圧が流れてしまうと、バグります。

 

高圧カットアウト

短絡電流や過電流を防ぐのが高圧カットアウトです。

事故は雷だけではありません。需要家側の事故で、配電設備全体が狂ってしまう可能性があります。事故が発生した際、高圧カットアウト内のヒューズが溶断され事故を防止できるんです。

 

自動電圧調整器(SVR)

自動電圧調整器(SVR)は、電圧降下を防ぎます。

電線には抵抗があり、電気エネルギーが熱エネルギーへと変わり、電圧降下が起こってしまいます。電圧降下が起こると効率が悪くなるので、経済的損失に繋がってしまうんです。

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配線の途中に置かれたりします。

 

電験三種・電力ポイント③送電方式

電気の送電方法には様々ありますが「単相か三相か?」「線は何本持っていくか?」という観点で考えられます。

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それぞれ性質が違うので、適切な送電方法が選定されます。
送電方式の種類と用途

  • 単相2線式:電灯によく用いられる
  • 単相3線式:電力需要の大きい建物
  • 三相3線式:動力によく用いられる
  • 三相4線式:高層ビルや大規模な工場

 

電験三種・電力ポイント④配電方式

樹枝状方式

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配電用変圧器ごとに幹線を出して、それぞれから分岐する方法です。

メリット

  • 建設費用が安い
  • 需要増加にも対応可能

デメリット

  • 事故が波及しやすい
  • 効率があまり良く無い

 

バンキング方式

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バイキング方式とは、幹線に複数の変圧器を接続し、それぞれの変圧器に区分ヒューズを接続するやり方です。

メリット

  • 効率が良い
  • 事故時の停電範囲を狭めることができる

デメリット

  • 建設費用が高い
  • カスケーディングが発生する可能性がある

 

スポットネットワーク方式

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スポットネットワーク方式とは、複数の需要家で日本以上の配電線路を共有する方式です。

メリット

  • 信頼性が高い
  • 負荷の増加に対応できる
デメリット建設費用が高い

 

レギュラーネットワーク方式

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レギュラーネットワーク方式とは、ネットワークプロテクタを通して低圧の配電線に電力を供給するやり方です。
メリット遮断器を省略できる
デメリット建設費用が高い

 

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