山形電気株式会社
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電気の豆知識
現場電気に関する専門的な知識や専門用語を分かりやすくご紹介します。
第21回 太陽光発電について 第22回 電気ってなに?
第23回 配線器具等に表示されている『125V』はどの様にして決められている?
第24回 病院用のコンセントに赤や緑や茶色があるのは?
第25回 プラグの刃の先の穴は? 第26回 抜け止めコンセントと引掛けコンセント
第27回 静電気について 第28回 感電
第29回 デマンドコントローラについて   第30回 工事現場から感電事故をなくそう!
     
第21回 太陽光発電について
今回は流行の太陽光発電のしくみやメリットを簡単に説明します
太陽光発電のしくみ
太陽電池パネルが太陽の光をうけ、直流の電気を発生させます。
その電気をパワーコンディショナーで交流電力に変換させることで、家庭の電気やさまざまな家電製品で使う事ができます。
※パワーコンディショナー:太陽電池で発電した直流電力を交流電力に変換するための装置
太陽光発電のしくみ 一般の太陽光発電システムでは…

電力会社の配電線と繋がっているため、発電電力が消費電力を上回った場合は電力会社に電気を買い取ってもらうことができます

反対に曇りや雨の日など発電した電力ではたりない時や夜間などは、従来通り電力会社の電気を使います
太陽光発電のメリット
 @発電時にCO2や有害物質を排出しないため、地球環境保護に大きな力になります。
 A余った電力を電力会社に売る事ができます。
 Bシステムの規模に関係なく、設置する場所の広さに合わせて自由に規模を決めることができるので、発電効率が一定であれば
  日射量さえ確保できれば設置場所を選びません。
 Cほかの発電システムに比べメンテナンスも簡単でシステムの寿命も比較的に長く、耐用年数は約20年以上とされています。
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第22回 電気ってなに?
昔から電気を使ってさまざまな実験が行われましたが、電気の正体はなかなか見つけることは出来ませんでした。
これが明らかになったのは20世紀初めで、それまで物質の基本的な構成要素で、それ以上分割できないと考えられていた原子が、
原子核(げんしかく)と電子で出来ていることが分かってからです。

すべての物体は原子からできています。
原子は中心にプラスの電気を持った原子核があり、
そのまわりをマイナスの電気を持った原子が、
原子核のプラスの電気に引っ張られながら回っています。

ところが、一番外側を回っている電子は外に飛び出しやすい性質を持っていて、
自由電子とよばれ、金属などの電気をよく通す物質の中を自由に動き回ることが出来ます。
原紙の構造
その自由電子が移動することで電気が流れます。つまり電気の正体は、この自由電子というわけです。
電気をよく通す、電気を通さないというのは、この自由電子があるかないかで決まります。
自由電子があるのが導体、ないのが絶縁体(ぜつえんたい)です。
導体・絶縁体
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第23回 配線器具等に表示されている『125V』はどのようにして決められている?
日本では、大正時代より定格電圧は125Vでした。
当時からコンセントはアメリカの極配置を採用しており、アメリカは120V配電であるため定格電圧は少し余裕を持たせた125Vです。
日本は100V配電でしたが、アメリカのコンセントを輸入していた為、定格もそのまま採用したようです。
コンセント コンセント
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第24回 病院用のコンセントに赤や緑や茶色があるのは?
病院で使用する医療用電気機器には、生命に関わる重要な器具があります。
雷などで商用電源が停電した場合でも、それらの医療用電気機器には、何らかの方法で電気を供給し続ける必要があります。
“病院電気設備の安全基準(JIS T 1022)”では、商用電源が停止した時に自動的に不可に電力を供給する為の電源を「非常電源」と呼んでいます。
■JIS T 1022では「非常電源」を下記の3つに区分しています。
一般非常電源 商用電源の停止から40秒以内に電力を供給する非常電源で10時間連続運転
特別非常電源 商用電源の停止から10秒以内に電力を供給する非常電源で10時間連続運転
瞬時特別非常電源 商用電源の停止から0.5秒以内に電力を供給する非常電源で蓄電池で10分間連続
その間に自家発電に自動切替え
さらに、蓄電池などを利用し、
商用電源の停止でも途絶えることなく電気を供給する電源装置として“交流無停電電源装置”があります。

上記JIS規格では、病院のコンセントに対して、色識別を規定しています。

・商用電源だけから供給されているコンセント・・・・・白色
・一般非常電源から供給されているコンセント・・・・・赤色
・一般非常電源から供給されているコンセント・・・・・赤色
・瞬時特別非常電源から供給されているコンセント・・・赤色
 (但し、無停電電源装置等から供給されているコンセントは緑色としてもよい)
コンセント
使用例として
・赤色のコンセントには点滴のスピードを調整する機械など
・緑色のコンセントには人工呼吸器など生命の維持に少しも止められないもの などが使われます。
また、非常電源とは全く異なるコンセントとして、非接地配線方式の他の配線方式のコンセントと識別する事の規定があり、
茶色のコンセントを使用している場合が多いです。
一般の住宅では、柱上トランスから複数の家庭へ電気を送るため、
どこかで電気機器の漏電を即検知するため、接地配線方式でされています。
手術室などでは、接地配線方式ですと、漏電が発生した場合に不用意に漏電遮断器を動作させて、
電気の供給を停止すると医療に重大な支障が出る場合があります。

そのような医療機器には非接地配線方式で、
漏電発生時にも漏電警報機のみ作動させる方式での電気の供給が認められています。
コンセント
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第25回 プラグの刃の先の穴は?
日本の125V15Aプラグの刃の先に開いているの穴は、経済産業省令(電機用品の技術上の基準を定める省令)で決まっています。
その省令の『別表第四 配線器具/6接続器』の中で、プラグの穴について定められており、
プラグの栓刃根元から11.7mm±0.4mmの箇所に、直径3mm+0.3mm-0.2mmの穴を指定しており、
穴は義務になっております。
穴の目的は
コンセント(ボデー)の中にあるプラグ栓刃を保持する”刃受けばね”の”ボッチ”と
呼ばれている突起があり、
プラグを十分最後まで差し込むと、栓刃の穴に”ボッチ”が入るようになっており、
プラグが抜け落ちないことを目的としております。
また”抜け止めコンセント”を上記省令で規定されている為でもあります。
コネクタ
  ※プラグの容量や電圧によっては穴を義務化されていないものもあります。
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第26回 抜け止めコンセントと引掛けコンセント
抜け止めコンセント
抜け止めコンセントは、プラグを差し込んで回転させると、プラグがロックして簡単に抜けなくなります。
コードに足を引掛けてもプラグが抜けにくく、プラグ脱落による電源シャットダウンやスパークを防ぐ事ができる
安全性に優れたコンセントです。
一般の差し込みプラグ(平行刃)を差し込んで使用する事ができます。
引掛けコンセント
引掛けコンセントも抜け止めコンセントと同様に、プラグを差し込んで回転させることで、
プラグがロックして簡単に抜けなくなります。
引掛けコンセントは抜け止めコンセントより抜けにくくなりますが、
専用プラグ(引掛け型)を差し込んで使用する必要があります。
名称 抜け止め形 引掛け形
プラグ コンセント プラグ コンセント
形状 抜け止め形プラグ 抜け止め形コンセント 引掛け形プラグ 引掛け形コンセント
定格電圧 125Vのみ 125V〜250V
定格電流 15Aのみ 15A〜30A
種類 2極及び2極の接地極付 2極ないし2〜3本の接地極付
刃の数:2本と3本 刃の数:2本・3本・4本
特徴 一般家電製品などのプラグがそのまま使用出来る。
簡単に抜けない。
プラグはコンセントに対応した引掛け型となる。
引っ張り強度が強い。
主な使用場所 一般家庭、オフィスなどの小容量機器用など。 工場、産業用機械、高容量電源延長用など。
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第27回 静電気について
今回は、冬に金属を触るとバチッとくる静電気の原理や対策を紹介します。
静電気の原理
電気は「+」と「−」で構成されています。
この二つは両方のバランスを保つことによって安定していますが、
摩擦や強い力が加わるとマイナス電気が剥がれてしまいプラス電気だけが物質に残ります。
この状態で電気を通しやすい物質にさわると、
乾燥した空気を利用してプラス電気は金属部などに残るマイナス電気に結合しようとします。
その結合の瞬間に発生する放電が静電気です。
静電気対策

1.カルシウム・マグネシウム・ナトリウム・カリウムの摂取

 血液が酸性になると「−」電気を保持できなくなり静電気が起こりやすくなるため血液をアルカリ性に保つ
2.部屋に観葉植物などを置く
 観葉植物から発生するマイナスイオンが静電気を起こしにくくする
3.加湿器を使う
 空気の乾燥を防ぐため湿度を高くする。湿度50%ぐらいがベスト
4.服の組み合わせなどを考える
 下記の図の近い素材を組み合わせることで静電気が起こりにくくなります
静電気
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第28回 感電
どうして感電するのでしょうか?
電線に触れただけで感電するなら、電線に止まっている鳥は感電するはずです。
でも実際、感電している鳥を見た事はありませんよね?
それは鳥が我慢しているからでなく、鳥の体には電気が流れないからです。
鳥も人も電気が体を流れれば感電します。

電気は通常、行きの電流の電線と帰りの電流の電線の2本を使って流れています。
電灯回路では1本は100Vの電圧がありますが、もう1本は0Vなのです。
この電圧の差によって初めて電流が流れるのですが、1本の電線では電圧の差が無いので感電しないのです。
感電する例 感電 感電
電線から人体を通して大地(地面) >>> 感電
機器類から人体を通して大地(地面)
感電したときの電流の大きさによる違い
1mA ピリッと感じる程度
5mA メチャ(相当)痛い
10mA 耐えられないくらいビリビリくる
20mA 筋肉の硬直が激しく呼吸困難になる。引き続き電流が流れると死ぬ場合もある
50mA 短時間でも生命が相当危険に
100mA 致命的な障害が残る場合や死ぬ場合もある
感電対策例
漏電遮断機とアース線を取り付けておけば感電の危険性はかなり低くなります。
また、感電した時でも人体に及ぼす影響は小さくなります。
アースは、電線を接続した銅板・銅棒などを地面に埋め込む必要があります。※このアース工事は、電気工事の資格が必要です。
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第29回 デマンドコントローラについて
デマンドコントローラとは、高圧受電の契約電力の超過の防止や、デマンド値(最大需要電力)の引き下げを目的に使用する装置です。
デマンドコントローラー、デマンドコントロール装置とも呼ばれます。
デマンドコントローラは刻々と変化する使用電力を監視し、設定されたデマンド値を超える事が予測されると、
負荷設備に制御をかけ一定の値を超えないようにします。
電気料金の算出のからくり
 電気料金は『基本料金』と『使用電力料金』の合計です。
 基本料金は「契約電力」×「基本料金単価」、用電力料金は「使用電力量」×「電力量料金単価」となり、
 契約種別や電力会社により単価は異なります。
 電気料金の算出で特に重要なのは「契約電力」「使用電力量」です。
契約電力 過去1年間でのデマンド値(最大需要電力)
使用電力量 1ヶ月間に使用した電力
契約電力500kW未満の場合
当月を含む過去1年間のデマンド値が契約電力となります。
1度でも高いデマンド値(最大需要電力)が出ると、その契約電力値が1年間適用され、
その他の月でデマンド値がいくら低くなったとしても、その後、11ヶ月間は基本料金は下がりません。
契約電力500kW以上場合
電力会社との協議により契約電力が決められ、毎月の基本料金の算出に使用されます。
デマンド値(最大需要電力)が契約電力を超えると、
超過電力に基本料金率を乗じた金額を違約金として支払うことになります。
また、超過したデマンド値(最大需要電力)をもとに、新たに契約電力変更の協議が行なわれます。
デマンド値とは、使用した電力を30分毎に計量し、そのうち月間で最も大きい値のことを言います。
この値は同時に使う電気機器が多いほど、大きくなります。
基本料金算定は「1年間の使用量を30分毎に分割した最大のデマンド値(電力使用量)」を基準にして決定されます。
1年間使用した電力のうち「たった30分間の最大電力使用量」が毎月支払う基本料金の契約算定基準になってしまいます。。。
契約電力グラフ1
そこで「デマンドコントローラ」を使用し、契約電力を抑制。基本料金を大幅に削減します!
契約電力グラフ2
デマンドコントローラの種類
手動制御タイプ 設定した目標値を超えそうな場合、警報などでお知らせするシステム。
電気機器(空調・整備等)の制御は手動で行います。
 例)警報が鳴るとエアコンを消したり、部屋の電気を消したりします。
自動制御タイプ 電気機器に優先順位を設け、設定した目標値を超えない様、
優先順位に従って警報などでお知らせし、自動的に電気機器を制御します。 
 例)監視装置を設置してピークに到達する前に警報発令などで警報通知を行い、
   優先順位の低い機器の電源を消します。
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第30回 工事現場から感電事故をなくそう!
クレーンや建築資材等が電線に接近・接触しますと、電気が停電するだけでなく、感電事故により、死亡に至る恐れがあります。
■労安法第20条第3号関連労安規則第349条抜粋
 事業者(現場責任者)は、架空送電(配電線、送電線)又は、電気機
 器具の充電電路に近接する場所で、工作物を建設、解体、点検、
 塗装等の作業もしくはこれらに附帯する作業又は杭打ち機、杭抜
 き機、移動式クレーン等を使用する作業を行う場合において、当
 該作業に従事する労働者が作業中又は通行の際に、当該充電線路
 に身体等が接触し、又は接近することにより感電の危険が生じる
 恐れのあるときは次の各号の何れかに該当する処置を講じなけれ
 ばならない。
1.当該充電電路を移設する。
2.感電の危険を防止するための
 囲いを設ける。
3.当該充電電路に絶縁用防護具を
 装着する。
4.前3号に該当する措置を講ずることが
 著しく困難なときは、監視人を置き、
 作業を看視させる。
配電線と送電線との安全距離 電圧 安全距離(※1)


配電線イメージ 事前に連絡すれば、
防護管の取付が可能
100ボルト
200ボルト
2m以上
6,600ボルト


送電線イメージ 防護管の取付は不可 2〜3万ボルト 3m以上
7万7千ボルト 4m以上
15万4千ボルト 5m以上
27万5千ボルト 7m以上
50万ボルト 11m以上
(※1)労働基準局長通達値に目測誤差およびクレーン操作特性を考慮した電力会社推奨の離隔距離
(関西電力発表資料参考)
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