保護協調とは？考え方、保護協調曲線、ブレーカーなどを解説する

• 保護協調って要は下から順に落ちればいいって話じゃないの？
• 分岐が落ちずに主幹が落ちた。協調が取れてないってこと？
• 曲線を見せられたけど線が何本もあってどれがどれか分からない
• 縦軸が時間で横軸が電流なのは分かった。で、どう重なっていれば合格なの？
• 年次点検報告書の整定値が妥当か判断できない
• 整定値って誰が決めてるの？自分？保安会社？設計？
• キュービクル更新のとき整定値は前と同じでいいの？
• 低圧MCCBと高圧OCRって同じ土俵で比べていいの？
• 構内事故が電力会社側まで波及すると大事になると聞いた
• 根拠の法令・条番号はどこ？

上記の様な悩みを解決します。

保護協調は、事故が起きたときに事故点のいちばん近くにある遮断器だけを動作させて、そこから先を止めないための設計です。ところが「下から順に落ちればいい」という理解のまま整定値を前回の報告書から書き写しても、平常時は何も起きないので外れていることに気づく機会がありません。分岐が落ちずに主幹が落ちた、分岐を増設したのに協調曲線を作り直していない、といった形で初めて表に出ます。今回は保護協調の定義・過負荷と短絡と地絡の3分類・協調曲線の読み方といった基本を押さえた上で、概念だけの解説と整定計算だけの解説に分かれていて間が繋がっていない「低圧MCCBと高圧OCRをどう並べて見るのか」「OCRのタップとレバーが曲線のどこを動かすのか」「根拠になる法令と民間規程はどれか」「立会い側は報告書の何を見て取れていると言えるのか」まで、施工管理の目線で整理しました。

なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、これから受変電設備の年次点検や更新工事に立ち会う方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。

それではいってみましょう！

保護協調とは？

保護協調とは、結論「事故が発生した際、事故が起こった電路を切り離し、それ以外の電路と負荷を保護できる様に調節すること」です。

現場でこの言葉が飛んでくる場面は、だいたい決まっています。受変電設備を更新する工事で設計から「保護協調の検討結果を出してほしい」と言われたとき。年次点検に立ち会って、報告書にOCRの整定値が並んでいるのを見たとき。テナント工事で分電盤の分岐を増やしたあと、上司に「保護協調は取れてる？」と聞かれたとき。この3つのどこかで初めて意識する人が多いはずです。定義から入ると硬く感じますが、要するに「事故のときにどこまで停電させるかを、あらかじめ設計で決めておく話」だと捉えると距離が縮まります。

なぜ事故点だけを切り離せないのか

そもそも、なぜ「調節」が必要なのかという話から入ります。

ある回路で短絡や地絡が起きると、電源からその事故点に向かって大きな電流が流れます。このとき重要なのは、その事故電流が電源から事故点までの経路上にある全ての保護装置を通過するという点です。分岐のMCCBも、その上の主幹MCCBも、さらに上の高圧側のOCRも、同じ事故電流を検出します。

つまり、事故が起きた瞬間は「自分の担当区間で異常が起きた」と判断できる装置が複数存在してしまうわけです。何も手当てをしなければ、いちばん反応の速い装置が落ちます。それが事故点から遠い上位側だった場合、事故とは無関係な回路まで巻き添えで停電します。

事故電流が流れ込むと具体的に何が起きるのかというと「電路がおかしくなる」と「負荷がおかしくなる」の2点です。電線・ケーブル・幹線には許容電流があり、それを超える電流が流れ続ければ被覆が劣化し、最悪は焼損します。負荷側も同じで、照明器具や動力機器には定格があり、想定外の電流が流れれば壊れます。だから「切る」こと自体は必要な行為です。

遮断と協調の違い

ただ、ここまでの話だけなら「ただの遮断では？」と思う方もいるかもしれません。

違いはこうです。遮断は「切ること」そのものを指します。対して協調は「経路上に並んだ複数の遮断器のうち、どれを・何秒後に動作させるかという順番を選ぶこと」です。切る能力があることと、切る順番が正しいことは別問題で、前者は機器の性能、後者は設計の仕事になります。

順番の原則はひとつだけ覚えれば足ります。事故点に近い下位ほど速く、電源に近い上位ほど遅く動作させる。こうしておけば、下位が先に切れた時点で事故電流が消え、上位は動作しないまま生き残ります。この「下位が先に動いて上位が残る」状態を選択遮断と呼び、保護協調のゴールはここに集約されます。

なお、名前が似ている言葉に絶縁協調があります。こちらは雷サージのような過電圧に対して、どこで放電させてどの機器を守るかを決める設計で、扱う対象が電流ではなく電圧です。保護協調とは別の話なので、混ざらないように整理しておくと安心です。

保護協調が問題になるのは、主に高圧で受電している自家用電気工作物、つまりキュービクルを持っている建物です。設置者には電気事業法第39条で、電気工作物を技術基準に適合するように維持する義務が課されています。保護協調は、その維持義務を実際の設備で成立させるための設計そのものだと考えてください。

電線が何アンペアまで耐えられるのかという話は、許容電流のほうで整理しています。

保護協調の考え方

保護協調としての考え方を一言で説明すると「全ての安全装置の連携が卒なく動作する様に考える」と言えるでしょう。詳しく解説します。

まず前提として、電気設備には数多くの安全装置が組み込まれています。

これら全てが噛み合わなければ、保護協調は取れません。ここが理解の分かれ目で、保護協調は機器を1台ずつ正しく選ぶ作業ではなく、選び終わった機器の組み合わせが成立しているかを見る作業です。

機器単体では正しくても、組み合わせると成立しない例

いちばん分かりやすいのが励磁突入電流です。

変圧器は、遮断器を投入した瞬間に定常時よりはるかに大きな電流を引き込みます。鉄心が磁化されるまでの過渡的な現象で、ごく短い時間で減衰していきます。これ自体は故障ではなく、変圧器という機器の正常な性質です。

ところが上位のOCRから見ると、この電流は「急に大きな電流が流れた」という事実としか映りません。OCRの整定が事故電流だけを想定して詰めすぎていると、正常な投入操作をしただけでOCRが動作してしまうという現象が起きます。変圧器は正常、OCRも仕様どおり、遮断器も正常。それでも設備としては使い物にならないわけです。

これを防ぐには、変圧器の励磁突入電流がOCRの動作領域に入らないように整定を決める必要があります。CB(遮断器)と変圧器とOCRという3つの機器の間でバランスを取るという意味が、この例で掴めるはずです。似た現象は電動機の始動電流でも起きます。始動時に流れる大きな電流を事故電流と区別できていなければ、機械を動かすたびにブレーカーが落ちます。

なぜ遮断だけでは足りないのか

ここまでをまとめると答えが出ます。遮断器は「異常な電流が来たら切る」ことしかできず、その電流が事故によるものか正常な突入によるものかを自分では判断できないため、どの範囲を異常とみなすかを人間が整定で教える必要がある。これが、遮断だけでは足りず調節が要る理由です。

そして、機器が増えるほど組み合わせの数は増えていきます。頭の中だけで全ての関係を追うのは現実的ではないので、保護協調では時間と電流の関係を1枚のグラフに描いて可視化するのが定石になっています。それが次に説明する保護協調曲線です。

励磁突入電流を出す変圧器そのものの仕組みは、こちらにまとめています。

保護協調の3分類（過負荷・短絡・地絡）

保護協調とひとくくりに言っても、想定している異常は1種類ではありません。実務では過負荷・短絡・地絡の3つに分けて考えます。この分け方を先に頭に入れておくと、報告書に並んだ試験項目の意味が一気に読めるようになります。

3つの違いを表にすると次のとおりです。

分類	どんな状態か	検出するもの	主に働く装置
過負荷	定格を超えた電流が継続して流れている状態。事故ではなく使いすぎでも起きる	電流の大きさと、それが続いた時間	MCCBの長限時引外し、OCRの限時要素、サーマルリレー
短絡	電線同士が直接つながり、極めて大きな電流が瞬間的に流れる状態	急激に立ち上がった大電流	MCCBの瞬時引外し、OCRの瞬時要素とVCB、高圧限流ヒューズ
地絡	電気が本来の経路を外れて大地へ流れ出している状態	三相の電流の和（零相電流）	ELCB、ZCTとGR・DGRの組み合わせ

決定的に違うのは、検出するものが同じではないという点です。過負荷と短絡は「行きと帰りの電流が釣り合ったまま大きくなる」現象なので、電流の大きさで判定します。一方の地絡は「行きと帰りの電流が釣り合わなくなる」現象なので、三相を束ねて和を見るZCTのような仕組みが要ります。装置が別系統になっているのはこのためです。

3つのうち、実務でいちばん軽く扱われがちなのが過負荷です。短絡と地絡は「事故」という顔をしているので警戒されますが、過負荷は日常の使いすぎから連続的につながっていて、境目がはっきりしません。だからこそ、電線が時間をかけて焼損に至るのは多くの場合この過負荷側です。時間の要素が入るのも過負荷の特徴で、「何アンペアで落ちるか」ではなく「何アンペアが何秒続いたら落ちるか」で設計します。

この3分類は、法令の側でも別々に要求されています。過電流に対する保護と地絡に対する保護は、電気設備に関する技術基準を定める省令で別の条文になっています。詳しくは後半の法令の章で条番号とともに整理します。

保護協調曲線について

引用：オムロン

保護協調を考える時、上図の様な保護協調曲線を作成します。上の図はメーカーが公開している一例として引用したもので、ここから先は自分の設備の曲線を読むための手順として読み進めてください。

横軸が電流値(A)でして、縦軸が時間です。簡単に説明するなら、どれくらいの電流が何秒続いたときにその装置が動作するのかを、装置ごとに1本の線で表した図になります。両方の軸が対数目盛になっているのが普通で、これは数アンペアから数千アンペアまでを1枚に収めるためです。

線の位置の意味はシンプルです。線より右側（電流が大きい）または上側（時間が長い）の領域に入ると、その装置は動作します。ですから図の左下にある線ほど「敏感で早く落ちる装置」、右上にある線ほど「鈍くて粘る装置」を表しています。

重ねる情報は設備によって増減しますが、骨格は次のとおりです。

この一覧をよく見ると、性格の違う3種類が混ざっているのが分かります。1つ目は保護装置の動作特性（MCCB・OCR）で、これは「ここに来たら切る」という線です。2つ目は機器が耐えられる限界（変圧器の熱特性）で、これは「ここを超えると壊れる」という線です。3つ目は正常時に流れる電流（励磁突入電流・コンデンサの充電電流）で、これは「ここでは切ってはいけない」という点です。守る線・壊れる線・切ってはいけない点、この3種類の関係を1枚で見るのが協調曲線の本質です。

自分の曲線が合格かを判定する手順

競合の解説記事はここで曲線の図を出して終わってしまうことが多いのですが、読者が知りたいのは「どうなっていれば合格なのか」のはずです。次の手順で見てください。

#	やること	合格の条件
①	高圧側と低圧側の線を、同じ電圧を基準にして1枚に重ねる（変圧器をまたぐ電流は変圧比で換算する）	換算せずに並べていない
②	想定する事故電流の位置に、縦の線を1本引く	短絡・過負荷それぞれで引いている
③	その縦線が各装置の曲線と交わる高さ（＝動作時間）を読む	下位ほど低く、上位ほど高い順になっている
④	装置同士の曲線が交差していないかを見る	上位と下位の線が交わっていない
⑤	励磁突入電流や電動機の始動電流の点がどこにあるかを見る	どの保護装置の線よりも左下（動作しない側）にある
⑥	変圧器やケーブルの耐量の線と、保護装置の線の上下を見る	保護装置の線が耐量の線より下（先に切れる側）にある

僕の整理では、この中でいちばん先に見るべきなのが④です。曲線が交差しているというのは、ある電流までは下位が先に落ちるのに、それより大きい電流になると上位が先に落ちる、という逆転が起きているという意味です。普段の小さな異常では正常に見えて、大きな事故のときだけ全館停電になる。これがいちばん見つけにくい不具合なので、交差の有無だけは必ず確認してください。

③で見る時間差については、どれだけ離せば十分かを一律の数値で言い切ることはできません。装置の種類や遮断器の動作時間によって必要な余裕が変わるためです。ここでは「下位が完全に切り終わってから上位が動き始める分の時間差を確保する」という考え方で押さえ、具体値は設計または保安管理業者の検討書に従ってください。

PF・S形かCB形かを先に確認する

曲線を読む前に、自分のキュービクルの主遮断装置がどちらの形式かを確認しておく必要があります。高圧受電設備には、高圧限流ヒューズと高圧交流負荷開閉器を組み合わせたPF・S形と、遮断器で切るCB形があるためです。

違いは、曲線の上位側に描く線が変わることです。CB形ならOCRの動作特性がそのまま線になりますが、PF・S形ではヒューズが溶けて切れるまでの特性が線になります。ヒューズは整定を動かせないので、協調が取れていない場合の調整余地は下位側にしかありません。形式が違えば打てる手も違うので、報告書を見る前に単線結線図で形式を確認しておくのが順序です。下位が先に動くべきという原則そのものは、どちらの形式でも変わりません。

保護協調を取る為のブレーカー調節

結論から言うと、ブレーカー(低圧MCCB)はOCRよりも小さい電流値でなければなりません。

保護協調の解説は高圧側のOCRやGRの話に寄りがちですが、施工管理が実際に触る機会が多いのは低圧側です。分電盤の分岐を増やす、動力盤の主幹を入れ替える、テナント工事で容量を変える。こうした作業はすべて協調曲線の左下を動かす行為なので、低圧側から順に整理していきます。

分岐MCCBと主幹MCCBの関係

まず低圧の中だけで考えます。分電盤には、負荷ごとに分かれた分岐MCCBと、それらをまとめる主幹MCCBがあります。ある分岐回路で短絡が起きたとき、正しい動作は「その分岐だけが落ちて、他の分岐と主幹は生きている」です。

これを成立させる条件は2つあります。1つは、分岐MCCBの定格が主幹MCCBの定格より小さいこと。もう1つは、同じ事故電流に対して分岐のほうが先に動作を完了することです。前者は当たり前に見えますが、後者は自動的には満たされません。短絡電流のように極端に大きな電流の領域では、分岐も主幹も同時に瞬時引外しの領域に入ってしまい、両方が落ちることがあるからです。

ここで注意したいのが、「分岐が落ちずに主幹が落ちた」という現象を、いきなり協調の失敗と決めつけないことです。この現象には切り分ける順番があります。

この3つのいずれにも当てはまらず、短絡のような大きな電流で起きたのであれば、協調の設計が事故電流の大きさに追いついていない可能性が高くなります。そこまで来て初めて、見るべきは曲線の重なり方だという話になります。

もう1つ、順番の話に入る前に確かめておくことがあります。その遮断器の定格遮断容量が、その場所で想定される短絡電流を上回っているかどうかです。協調は「どれが先に落ちるか」を決める話ですが、そもそも切れない機器を並べて順番だけ決めても意味がありません。受電容量を増やしたり変圧器を大きくしたりすると想定短絡電流も大きくなるので、容量変更をともなう工事では、順番の検討より先にこちらを確認します。

低圧MCCBと高圧OCRを同じ図で比べる方法

次に、変圧器をまたいだ関係を見ます。低圧側で起きた事故の電流は、変圧器を通って高圧側にも現れます。ですから低圧MCCBと高圧OCRは、無関係どころか直列の関係にあります。

ただし、この2つをそのまま同じ図に並べることはできません。低圧側で流れる電流と、それに対応して高圧側に流れる電流は、変圧器の巻数比の分だけ値が違うからです。比べるときは、低圧側の電流を変圧比で高圧側の値に換算してから重ねます。ここを飛ばして低圧の数字と高圧の数字を並べてしまうと、まったく意味のない図になります。

換算したうえで見るポイントは、これまでと同じです。低圧MCCBの線が、高圧OCRの線よりも左（小さい電流）かつ下（短い時間）に位置していること。もし低圧MCCBの定格を大きくしていって線が右へ寄り、OCRの線と重なるところまで来ると、問題が起きます。具体的には低圧側の極めて限定的な事故なのに、高圧のOCRが動作して建物全体が停電するということです。

打てる手は2つです。低圧MCCB側を小さい定格に見直すか、高圧OCR側の整定を大きくするか。ただし後者は無制限にはできません。OCRを鈍くしすぎると、今度は変圧器やケーブルが焼損する領域まで保護が届かなくなるからです。前の章で触れた「保護装置の線が耐量の線より下にある」という条件が、ここで効いてきます。

このように保護協調では複数の安全装置が互いに位置関係を持っています。全てをいきなり理解するのは難しいので、実務で必要になったタイミングで必要な部分から学んでいけば十分です。

MCCBの定格や記号の見方は、そちらで詳しく扱っています。

OCRの整定値はどう決まるのか

ここが、概念だけの解説と整定計算だけの解説の間で抜け落ちている部分です。曲線が読めるようになると、次に必ず「この線の位置は誰がどうやって決めたのか」という疑問が来ます。

タップとレバーは曲線のどこを動かすのか

OCRの前面には、整定を変えるためのつまみやスイッチが付いています。呼び方は機種によって違いますが、役割は大きく2つに分かれます。

整定の種類	一般的な呼び方	何を決めるか	曲線がどう動くか
電流整定	タップ	どの電流から動作を始めるか	曲線が左右に動く
時間整定	レバー、ダイヤル	動作するまでにどれだけ待つか	曲線が上下に動く

○×で判別するなら、つまみを動かして曲線が横にずれるならタップ、縦にずれるならレバーです。この対応だけ覚えておけば、報告書の整定値を見たときに「この設備は感度を変えたのか、待ち時間を変えたのか」が読み分けられます。

さらにOCRの動作は、限時要素と瞬時要素の2段構えになっています。限時要素は、電流が大きいほど動作までの時間が短くなる特性を持つ部分で、過負荷から短絡までの広い範囲を受け持ちます。瞬時要素は、あらかじめ決めた電流を超えたら待たずに動作する部分で、大きな短絡電流を素早く切るために使います。曲線がある電流から急に垂直に落ちるように見えるのは、そこで瞬時要素に切り替わっているためです。

なお、タップの刻みや選べる特性の種類は機種ごとに異なります。ここで一般的な数値を挙げることはしないので、必ず現物の銘板と取扱説明書で確認してください。

CT比を介して一次と二次を揃える

もうひとつ、報告書を読むときに混乱しやすいのがCT比です。

OCRは高圧の電流を直接測っているわけではありません。変流器（CT）を通して小さな電流に変換したものを見ています。ですからOCRのタップに書いてある値は、実際に高圧線を流れている電流ではなく、CTの二次側に流れる電流の値です。

順序としてはこうなります。まず保護したい高圧側の電流を決める。それをCT比で割って二次側の値に換算する。その値に近いタップを選ぶ。仮の値で流れだけ示すと、CT比が50/5、つまり10分の1に変換するCTを使っている設備で、高圧側の40Aを基準にしたいなら、二次側では4Aに相当する、という計算です。この数字はあくまで考え方を示すための仮の値で、実際の整定は設備の容量・事故電流・上位との関係から個別に決まります。

報告書に書かれた整定値が高いのか低いのか判断できないという悩みは、たいていCT比を見落としていることが原因です。整定値だけを前年と比べる前に、CT比が同じかどうかを確認してください。CTを交換していれば、同じタップ値でも意味が変わります。

整定値は誰が決めるのか

ここははっきりさせておきます。整定値を最終的に決めるのは、設計者、電気主任技術者、または保安管理を委託している事業者です。施工管理は整定値を自分で決める立場ではありません。

電気事業法第43条は、事業用電気工作物を設置する者に対し、工事・維持・運用に関する保安の監督をさせるため主任技術者を選任することを義務づけています。同条第1項は選任の対象を「主任技術者免状の交付を受けている者のうちから」と定めており、この判断を担える人は原則として資格で線が引かれています。ただし自家用電気工作物については、同条第2項に、主務大臣の許可を受けて免状のない者を主任技術者として選任できる例外が置かれています。整定値は保安に直結する判断なので、この監督の枠内で決められるべきものです。現場代理人が良かれと思って独断でつまみを回す、というのは筋が違います。

では立会い側は無関係かというと、まったく逆です。施工管理の立場は整定値を決める人ではなく、決まった整定値の根拠を説明できる状態にして記録に残す人です。「なぜこの値なのか」を聞いて理解し、図書として残す。設備が変わったときに「作り直しが必要では」と切り出す。この2つができるかどうかが、実際の力量の差になって出ます。

OCR単体の原理と記号の話は、専用の記事で深掘りしています。

電力会社との保護協調と波及事故

保護協調の相手は、自分の建物の中だけではありません。受電点の外側、つまり電力会社の配電線とも協調を取る必要があります。

構内の事故が外に出ていく仕組み

構内のキュービクルや高圧ケーブルで短絡・地絡が起きたとします。このとき事故電流は、電力会社の配電用変電所から配電線を通って自分の受電点に入り、事故点へ流れ込みます。ということは、配電用変電所側の保護装置もこの事故電流を検出しています。

正しい動作は、自分の受電点にある保護装置が先に動作して、構内だけを切り離すことです。そうなれば停電するのは自分の建物だけで済みます。

ところが受電側の保護が動かない、あるいは動作が遅いと、配電用変電所側の保護装置が先に動作します。すると同じ配電線につながっている近隣の需要家まで巻き込んで停電します。これが波及事故です。原因は自分の構内にあるのに、被害は外へ広がるという構図になります。

受電側が先に動作しなければならない理由

理由は、これまで説明してきた選択遮断の原則そのものです。事故点にいちばん近い保護装置が動作すれば、切り離される範囲は最小で済みます。受電点は構内と配電線の境目にあるので、ここで止められるかどうかが「自分だけの停電」と「近隣を巻き込む停電」の分かれ目になります。

この境目を受け持つのが、受電点に設置されるPAS（高圧気中負荷開閉器）やUGS（地中線用地絡継電装置付き高圧交流負荷開閉器）で、これらにはSOG制御装置が組み合わされます。SOGはStorage（蓄勢）・Over current（過電流）・Ground（地絡）の頭文字です。

動きは事故の種類で変わります。構内で地絡が起きた場合は、SOGが検出してPASを開放し、自力で構内を切り離します。一方、構内で短絡が起きた場合はやや複雑で、PAS自体は大きな短絡電流を切る能力を持たないのが一般的です。そのため過電流を検出したらロックをかけて開放を待ち、配電用変電所側がいったん切って無電圧になった瞬間にPASを開放する、という動きをします。短絡のときは一瞬だけ近隣も停電しますが、その後の再送電で自分の構内だけが切り離された状態になる、という設計です。

施工管理の責任範囲として見る

波及事故は「電力会社に迷惑がかかる」という話で語られがちですが、施工管理の目線ではもう少し手前に責任があります。受電設備の更新工事や増設工事に関わったということは、受電点の保護がその後も正しく効く状態で引き渡す責任を負ったということです。

具体的には、工事でPAS・UGSを交換したのなら試験成績書を受け取る。整定が変わったのなら図書を更新する。構内の設備を増やしたのなら、受電点の保護が変わらず有効かを設計に確認する。ここを飛ばして引き渡すと、数年後に波及事故が起きたときに、当時の工事内容が必ず遡って調べられます。

保護協調の根拠になる法令・規程

「根拠は何条ですか」と聞かれて答えられる人は多くありません。実は、保護協調そのものを名指しで義務づけた条文というものは存在しないためです。保護協調は、保護装置の設置を求める技術基準と、保安体制を求める法令の組み合わせによって成り立っています。ここを分解して見ていきます。

なお、この章で条番号を書いているものは、e-Gov法令検索で条文を確認したものだけです。確認できなかったものは名称までにとどめています。

電気事業法（法律）

自家用電気工作物を設置する側の義務を定めているのが電気事業法です。関係するのは主に3つの条文です。

条番号	見出し	保護協調との関係
第39条	事業用電気工作物の維持	設置者に、主務省令で定める技術基準に適合するよう維持する義務を課している。保護装置が効く状態を保つ根拠
第42条	保安規程	工事・維持・運用に関する保安を確保するため、保安規程を定めて届け出ることを求めている
第43条	主任技術者	保安の監督をさせるため主任技術者を選任することを求めている。整定値の判断がこの監督の下に置かれる根拠

さらに、保安規程に何を書くかは電気事業法施行規則で具体化されています。自家用電気工作物については施行規則第50条第3項に列挙されており、その第3号が「事業用電気工作物の工事、維持及び運用に関する保安のための巡視、点検及び検査に関すること」、第7号が「事業用電気工作物の工事、維持及び運用に関する保安についての記録に関すること」です。年次点検を行い、その記録を残すという運用は、ここに根拠があります。主任技術者の選任方法は同規則第52条に定められています。

電気設備に関する技術基準を定める省令（省令）

技術基準の中身を定めているのが、いわゆる電技省令です。保護協調の3分類に対応する形で条文が分かれています。

条番号	見出し	対応する分類
第14条	過電流からの電線及び電気機械器具の保護対策	過負荷・短絡（電路全般）
第15条	地絡に対する保護対策	地絡（電路全般）
第63条	過電流からの低圧幹線等の保護措置	過負荷・短絡（低圧の幹線と分岐）
第64条	地絡に対する保護措置	地絡（電気使用場所の特定の設備）
第65条	電動機の過負荷保護	過負荷（屋内の電動機）

第14条は「電路の必要な箇所には、過電流による過熱焼損から電線及び電気機械器具を保護し、かつ、火災の発生を防止できるよう、過電流遮断器を施設しなければならない」と定めています。注目したいのは、この条文が求めているのは保護装置を付けることであって、動作の順番までは書かれていないという点です。順番を決める作業、つまり保護協調は、この要求を実際の設備で成立させるために設計側が引き受けている領域だと理解すると、法令と実務の関係が繋がります。

省令の要求を満たす具体的な方法を示した文書として、経済産業省が「電気設備の技術基準の解釈」を公開しています。過電流遮断器の性能や地絡遮断装置の施設について具体的に書かれているのはこちらですが、この解釈は法令そのものではなく、改正で条番号も動きます。今回は条文を一次情報で確認できていないため、条番号は書かずに名称までにとどめます。

高圧受電設備規程・内線規程（民間規程）

現場でよく引き合いに出されるのが、高圧受電設備規程（JEAC 8011）と内線規程（JEAC 8001）です。前者は高圧受電する自家用電気工作物の設計・施工・維持管理を、後者は低圧の屋内配線を扱っています。どちらも一般社団法人日本電気協会が発行しています。

ここで押さえておきたいのが効力の違いです。

区分	例	位置づけ
法律	電気事業法	国が定めた義務。違反は行政処分の対象になる
省令	電気設備に関する技術基準を定める省令	法律の委任を受けた技術基準。適合維持義務の中身そのもの
解釈	電気設備の技術基準の解釈	省令に適合する具体的な方法を示した経済産業省の文書。法令そのものではない
民間規程	高圧受電設備規程、内線規程	民間団体が発行する規程。法令ではないが、実務上の標準的な判断基準として広く使われている

民間規程は、それ自体が法的な義務を生むものではありません。ただし、設計図書や特記仕様書に「高圧受電設備規程による」と書かれていれば、契約上の要求事項になります。実務ではこの形で拘束力を持つケースが大半です。

この区別は、現場で意見が割れたときに効きます。「規程に書いてあるから絶対にダメだ」と言われたとき、それが法令なのか民間規程なのか、あるいは契約図書で指定されているのかで、話の進め方が変わるためです。根拠の種類を分けて把握しておくと、無用な押し問答が減ります。

施工管理・立会い側が確認すること

ここが本記事の実務パートです。整定値を決めるのは自分ではないという前提の上で、では何を確認して何を残すのかを具体化します。

竣工時・年次点検時・設備変更時の3場面に分けて、確認項目を並べます。

場面	確認すること
竣工時	単線結線図に、保護装置の種類・定格・CT比が記載されているかを見る
竣工時	保護協調曲線または整定検討書が図書として提出されているか、作成者と作成日を確認する
竣工時	主遮断装置がPF・S形かCB形かを図面で確認し、引き渡し図書に整合させる
年次点検時	報告書のOCR・GR・DGRの整定値を書き出し、前回値と並べて差分を見る
年次点検時	整定値が変わっている項目について、変更した理由を主任技術者または保安管理業者に確認し、記録に残す
年次点検時	CT比が前回と同じかを確認する（違えば同じタップ値でも意味が変わる）
設備変更時	分岐の増設や容量変更をしたら、協調曲線の作り直しが必要かを設計に確認する
設備変更時	保護装置が動作した事実があれば、日時・原因・復旧内容を記録として残す
共通	整定値記録と竣工図書の保管場所を決め、次の担当者が探せる状態にする

このうち、いちばん価値が高いのに省かれやすいのが「前回値と並べる」という作業です。整定値は単独の数字を見ても妥当かどうか判断できませんが、前回と違っていれば必ず理由があります。理由が説明できないなら、そこが確認すべき点だと分かります。数字の妥当性を自分で判定しようとするのではなく、変化を見つけて理由を聞く。これが立会い側にできる最も現実的な検証です。

記録を残すという行為には、前の章で見たとおり根拠もあります。保安規程に定めるべき事項として、点検に関することと記録に関することが施行規則で求められている以上、報告書を受け取って引き出しに入れて終わりでは足りません。

なお、受変電の立会いを任される経験は、職務経歴として説明しやすい部分でもあります。施工管理向けの転職サービスを、年収・拘束時間・職種のどれを変えたいかで比較した記事もあります。

保護協調でやりがちな失敗

最後に、設備そのものではなく管理の抜けとして起きる失敗を並べておきます。どれも機器は正常なのに協調が崩れるパターンです。

いちばん多いのが、分岐を増やしたのに協調曲線を作り直していないケースです。竣工時に検討した曲線は、そのときの回路構成に対する検討でしかありません。テナント工事で分岐を増やしたり、主幹の容量を上げたりすれば、線の位置は当然変わります。ところが増設工事は低圧側の小さな工事として扱われることが多く、高圧側の検討まで話が上がらないまま完了してしまいます。

次に多いのが、整定値を前回の踏襲だけで決めているケースです。キュービクルを更新したときが特に危険で、機器が変わればCT比や特性も変わる可能性があるのに、前回の報告書の数字をそのまま書き写してしまうことがあります。数字を引き継ぐこと自体は悪くありませんが、引き継いでよいと判断した根拠がどこにも残っていない状態が問題です。

3つ目は、正常な突入電流を事故電流と混同するケースです。変圧器の励磁突入電流や電動機の始動電流は事故ではありませんが、電流の大きさだけを見れば事故電流と区別がつきません。ここを織り込まずに整定を詰めると、投入や始動のたびに保護装置が動作します。逆に、動作するのが嫌だからと整定を粗くしすぎると、今度は本物の事故で保護が効かなくなります。

4つ目は、下位が落ちずに上位が落ちる現象を「たまたま」で片付けるケースです。原因を調べずにブレーカーを交換したり、そのまま復電して様子を見たりすると、同じことが再発します。この現象は協調が設計どおりに効いていないという情報そのものなので、曲線に戻って確認する価値があります。

5つ目は、低圧側と高圧側を別々の話として見てしまうケースです。変圧比で換算して同じ図に載せないと、低圧の増設が高圧の保護に与える影響は見えません。低圧の担当と高圧の担当が分かれている現場ほど、この抜けが起きやすくなります。

並べてみると分かるとおり、ここに挙げた5つはどれも機器の故障ではなく、設計図書と記録の更新が追いついていないことから起きています。自分としては、保護協調が崩れる主因は設備側ではなく管理側にあると考えていて、だからこそ立会いの確認項目が効いてくるはずです。

保護協調に関するよくある質問

ここまでの内容について、質問として出やすいところを整理しておきます。

Q. PF・S形とCB形で、保護協調の考え方は変わりますか。
A. 考え方そのものは変わりません。下位が先に動作して上位が残る、という原則は共通です。変わるのは曲線に描く上位側の線で、CB形はOCRの動作特性、PF・S形は高圧限流ヒューズの特性になります。ヒューズは整定を動かせないため、協調が取れていない場合の調整余地は下位側にしかありません。

Q. 整定値は誰が決めるのですか。
A. 設計者、電気主任技術者、または保安管理を委託している事業者です。電気事業法第43条で、保安の監督をさせるため主任技術者を選任することが求められており、整定値の判断はその監督の枠内に入ります。施工管理は決める立場ではなく、根拠を確認して記録に残す立場です。

Q. 保護協調と絶縁協調は同じものですか。
A. 別のものです。保護協調は事故電流に対して、どの遮断器をどの順番で動作させるかを決める設計です。絶縁協調は雷サージのような過電圧に対して、どこで放電させてどの機器を守るかを決める設計で、扱う対象が電流ではなく電圧です。

Q. 低圧だけの建物でも保護協調は必要ですか。
A. 必要です。分岐MCCBと主幹MCCBの間で「分岐だけが落ちる」状態を作るのは、低圧だけの建物でも同じ課題になります。電気設備に関する技術基準を定める省令でも、第63条で低圧の幹線と分岐回路に対する過電流保護が求められています。

Q. 曲線が交差していたら、必ず作り直しですか。
A. 交差しているというのは、ある電流を境に上位と下位の動作順が逆転しているという意味なので、想定する事故電流がその境目より大きい側にあるなら手当てが必要です。判断は設計または保安管理業者に確認してください。立会いとしては、交差の有無を見つけて指摘できれば十分です。

保護協調に関する情報のまとめ

以上が保護協調に関する情報のまとめです。

保護協調は、機器のカタログを読み込めば身につく知識ではなく、設備の組み合わせが成立しているかを見る設計の話です。だからこそ、整定値そのものを自分で決められるかどうかで力量が測られるわけではありません。曲線を見て交差を見つけられるか、整定値の変化に気づいて理由を聞けるか、増設したときに作り直しの要否を切り出せるか。決めるのは自分ではないが、根拠を説明できる状態にするのは自分の仕事だと線を引いておくと、立会いの場で何をすればいいかが迷わなくなります。まずは手元の年次点検報告書を開いて、整定値を前回分と並べてみるところから始めてみてください。

地絡の検出に使うZCTの中身を知りたいときは、次の記事もあわせてどうぞ。

低圧側の地絡を受け持つ漏電遮断器については、こちらで基礎から解説しています。

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