でんき先生

この記事では、このような疑問にお答えします。

水力発電は自然にある水を使った発電方式です。

日本でも昔から活用されている水力発電について解説していきます。

新人技術者

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でんき先生

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水力発電の仕組み

新人技術者

水力発電の仕組みは？

水力発電の仕組みは、とてもシンプルです。

ダムに水を溜めておき、その水が高いところから低いところへ流れるときの位置エネルギーを使って発電します。

つまり、水が流れる勢いで水車を回し、発電機で発電するのが水力発電です。

水力発電のメリット

新人技術者

じゃあ水力発電にはどんなメリットがあるの？

水力発電には多くのメリットがあります。

水力発電の最大のメリットは、自然界に存在する「水」を使うこと。

そのため、石油や石炭といったエネルギー資源の乏しい日本にとっては、まさに大切なエネルギー源のひとつ。

さらに、水量を調整すれば発電量のコントロールも容易になり、自由度の高い発電方式と言えます。

水力発電のデメリット

新人技術者

逆に水力発電にはどんなデメリットがあるの？

メリットの多い水力発電ですが、デメリットもあります。

水力発電の最大のデメリットは、発電所を作るのにお金がかかること。

まず、ある程度の発電量を確保するためには大きな施設が必要です。

その結果、水力発電所の多くは郊外の山間部に集中しています。

発電所が都市から離れるとその分だけ送電にもコストがかかります。

デメリットを克服する切り札「小水力発電」

水力発電は広大な敷地が必要で、送電コストも高い。

そんなデメリットも原子力や火力が発電の主体となっていましたが、近年「小水力発電」が注目を集めています。

新人技術者

小水力発電にはどんな特徴があるの？

小水力発電は、今まで利用していなかったエネルギーを使って発電できる特徴があります。

たとえば、農業用水や水道など、ある程度の流量と落差があれば発電が可能です。

技術の進歩により水力発電はさらに日本にとって大切なエネルギー源になりました。

まとめ：水力発電は資源の乏しい日本にとって重要な発電方式

最後にこの記事のまとめです。

水力発電は、資源の乏しい日本にとって重要な発電方式です。

そのため、昔から日本では水力発電が盛んに行われてきました。

しかし、環境にやさしい水力発電ですが、デメリットも存在します。

メリットとデメリットをしっかりと認識し、水力発電の特徴を理解しましょう。

新人技術者

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本記事では、このような疑問にお答えします。

でんき先生

太陽光発電を導入することで電気代の節約、さらには売電収入が貰えます。
本記事で仕組みや具体的な導入方法について理解しましょう。

でんき先生

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太陽光発電とは

太陽光発電の概要

新人技術者

太陽光発電とは具体的にどういうもの？

太陽光発電とは、その名の通り「太陽光をエネルギー源とする発電方法」です。

太陽が出ていれば発電できるため、自然にやさしいエネルギーとして注目されています。

太陽光発電は、シリコンなどの半導体に光が当たると電気が発生する現象を利用して発電します。

また、発電はソーラーパネルで行いますが、パネル単体では電気を貯めることができません。

そのため、通常はパネルに加えて、蓄電池もあわせて設置することが一般的です。

太陽光発電の特徴

でんき先生

太陽光発電の特徴は次の通りです。

新人技術者

太陽光発電は都会でも地方でも平等に発電できる特徴があるんだね！

太陽光発電のメリット・デメリット

太陽光発電のメリット

新人技術者

太陽光発電にはどんなメリットがあるの？

太陽光発電のメリットをまとめると次の通り。

でんき先生

最大のメリットは電気代を節約できること！
設置費用も安くなったため早めの設置がおトクだね。

太陽光発電のデメリット

新人技術者

じゃあ逆にデメリットはあるの？

メリットがあればデメリットもあります。

太陽光発電のデメリットをまとめると次の通りです。

でんき先生

設置費用は安くなったけど天候に左右されるリスクは存在します。
年間を通してどのくらい日照量があるか検討しましょう。

太陽光発電の無料一括見積り

まずは太陽光発電の設置にかかる費用を調べましょう。

新人技術者

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でんき先生

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新人技術者

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まとめ：太陽光発電で電気代を節約しよう！

太陽光発電を導入することで電気代の節約、さらには売電収入が貰えます。

特に戸建やマンション経営をしている方におすすめです。

太陽光発電は難しいイメージがあると思いますが、一度見積もりを取ってみることでイメージが湧いてくるはずです。

ぜひ興味がある方は見積もりだけでもやってみましょう。

でんき先生

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本記事では、ガス絶縁開閉装置(GIS)についてわかりやすく解説します。

でんき先生

ガス絶縁開閉装置はとても重要な設備です。
本記事で役割や機能について理解しましょう。

でんき先生

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ガス絶縁開閉装置(GIS)とは？

ガス絶縁開閉装置(GIS)とは一体どんなものなのか。

ガス絶縁開閉装置(GIS)とは、「Gas Insulated Switchgear」の略称で、

より具体的にいえば、遮断器、断路器、接地開閉器、母線、避雷器、計器用変圧器、変流器等を接地された金属製の密閉容器内に収納して、SF6(六フッ化硫黄)ガスで絶縁化した縮小形開閉装置のことをいいます。

ガス絶縁開閉装置(GIS)に用いる「SF6ガス」とは？

ガス絶縁開閉装置に使用する「SF6ガス」とはどんなものなのか。

ここは非常に重要なため、今回の内容の中でもここだけは覚えておきましょう！

SF6ガスは絶縁特性、消孤能力が優れ、ガス絶縁開閉装置やガス遮断器に用いられています。

一方で温室効果が高い特性もあり、排出量を抑制することも求められています。

現在でも、SF6ガスよりも優れた電気特性をもつ絶縁ガスが発見されていないため、今後も使用され続けることが予想されます。

ガス絶縁開閉装置(GIS)の構成要素

ガス絶縁開閉装置(GIS)の構成要素は次の通りです。

要は、遮断器や断路器などの受変電設備をSF6ガスで包み込んだ形状をしています。

まとめ：ガス絶縁開閉装置(GIS)は極めて信頼性の高い電気設備

ガス絶縁開閉装置(GIS)は極めて縮小化・信頼性・安全性に優れた電気設備です。

特に、電力会社からの送電が停止された場合でも、内部をガスで充填しているため、ガス圧で設備の操作が可能です。

そのため、インフラ系の設備や絶対に止めることが許されない需要家（金融・公共系）で特に使用頻度が高い設備といえます。

ガス絶縁開閉装置(GIS)を知らない方はこの機会にぜひ覚えておきましょう。

PASとPGS、UASとUGSの違いとは？【電気用語をわかりやすく解説！】電気設備のPASとPGS、UASとUGSの違いを知っていますか。本記事では、PASとPGS、UASとUGSのそれぞれの違い、役割についてわかりやすく解説します。ぜひご覧ください。...

でんき先生

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このような疑問にお答えします。

でんき先生

電気設備には似た用語がたくさんあります。
違いを理解した上でしっかりと使い分けましょう！

でんき先生

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PASとPGSとは？

PAS(柱上高圧気中開閉器)とは？

新人技術者

PASは何の略称？
正式名称は？

でんき先生

その名の通り、PASとは電柱の上の方についている開閉器のことだよ。

PASの代表的な使い方は、停電作業の際に、近隣に影響が出ないように「切」操作し、作業が終わったら「入」に戻します。

そのほかは突発的な電気事故が発生した際に、動作し影響範囲を小さくする働きがあります。

PASの役割

新人技術者

PASにはどんな役割があるの？

でんき先生

PASの一番の役割は、波及事故を防ぐこと。

波及事故とは、一つの電気事故が原因で周りの施設の遮断器が動作して停電範囲が広がることをいいます。

そのため、電気事故が起きた際はすぐにPASが動作して事故範囲を限定し、被害を最小限に留めることが重要です。

また、PASがないと負荷開閉器もしくは遮断器でしか電路を保護ができません。

つまり、負荷開閉器や遮断器の上位にある高圧引込ケーブルを保護することができないのです。

そのため、ケーブルに支障をきたすと地絡事故を引き起こすおそれがあります。

そのほかPASには、不燃性で価格も安く、また保守性が高く点検がしやすい特徴があります。

そのため、日本中で広く使用されています。

PGS(柱上高圧ガス開閉器)とは？

新人技術者

PGSとPASは何が違うの？

唯一の違いは、負荷電流の遮断方法です。

PGSの正式名称は、「Pole Gas Switch」です。それを略してPGSと呼びます。

日本語でいうと、「柱上高圧ガス開閉器」です。

PASと同じ機能を兼ね備え、空気の代わりにSF6ガスを封入しています。

でんき先生

そのほかの特徴、メリット・デメリットはPASと一緒だよ。

UASとUGS

UAS(地中線用高圧気中開閉器)とは？

でんき先生

次に、UASについて解説します。

その名の通り、地中配線線の保護を目的に、特に大都市圏でよく用いられます。

UASの役割

LBS（負荷開閉器）やVCB（真空遮断機）で設備の保護を行いますが、これらはあくまでのキュービクル内の保護です。

そのため、キュービクルの外の高圧ケーブルにおける地絡・短絡事故を防ぐことはできません。

そこで高圧ケーブルを保護し、波及事故を防止する役割があるのがUASです。

UASを設置するメリット・デメリット

UASは、「PASの地中配線版」です。

そのため、役割や用途はほとんど同じですね。

ただし、電柱に設置されているか、地面に設置されているかの違いがあります。

決定的な違いは、地中配線を保護するUASの方が工事費が高いことです。

そのため、架空配線などで済む場合は、PASを設置した方が安価のため、地方ではPASの方が一般的です。

UGS(地中線用高圧ガス開閉器)とは？

UGSの正式名称は、「Underground Gas Switch」です。それを略して「UGS」と呼びます。

でんき先生

特徴や役割はUASと一緒だよ。

まとめ：PASとPGS、UASとUGSの違いを理解しよう！

最後に本記事のまとめです。

新人技術者

電気を扱う上で、事故を防ぐことが第一だよね。

さらに、万が一事故を起こしてしまった時には周りに波及させないことが極めて重要になります。

同様に、周りからの事故に備え、自らの設備を保護することも忘れてはいけません。

そのため、PASとPGS、UASとUGSの特徴や役割をよく理解し、適切に運用することが必要です。

ぜひ今回の記事を参考に、それぞれの違いについて理解しましょう。

でんき先生

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本記事では、このような疑問にお答えします。

でんき先生

保護継電器は電気事故にいち早く気づき、安全を確保する影の立役者です。
動作原理はシンプルなのでこの機会にしっかりと理解しましょう！

でんき先生

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保護継電器とは？【役割・種類】

保護継電器の役割は？

新人技術者

保護継電器にはどんな役割があるの？

保護継電器とは、規定した電気量や物理量に応じて作動し、電気回路を制御する機器のことです。

でんき先生

継電器の信号で遮断器が開閉したり、様々な使い方ができるから便利だよ。

保護継電器の種類は？

新人技術者

保護継電器にはどんな種類があるの？

実は保護継電器には用途に応じてたくさんの種類があります。

そのなかでも今回は使用頻度の高いものを紹介します。

でんき先生

それぞれの特徴はこのあと詳しく解説します。

保護継電器と遮断器の違いは？

高圧か低圧か

新人技術者

保護継電器と遮断器はどう違うの？
遮断器も過電流や漏電を検知するんだよね？

保護継電器と遮断器の違いは、電路が「高圧か低圧か」を考えましょう。

実は遮断器の中には、保護継電器の機能を備えたものがあります。

たとえば、家庭のブレーカー（配線用遮断器）は内部に過電流を検知する機能を持っています。

しかし、高圧の場合は遮断器（真空遮断器など）に過電流を検知する機能がありません。

要するに、高圧では遮断器に加えて、必ず保護継電器もセットで設置してあげないといけないのです。

でんき先生

保護継電器は高圧の場合に用いる設備。
低圧の場合はブレーカー自体に検知機能が備わっています。

保護継電器の使い方・特徴は？

過電流継電器

新人技術者

過電流継電器にはどんな特徴があるの？

過電流継電器の役割はとてもシンプルです。

そのため、工場や商業施設など高圧設備で多く使用されています。

また、過電流継電器には、重要な２つの特性があります。

でんき先生

継続的に通常時よりも多くの電流が流れた場合に動作するのが「限時要素」。
雷などの瞬間的な大電流で動作するのが「瞬時要素」です。

不足電圧継電器

新人技術者

不足電圧？
あんまり聞きなれない言葉だけど…

不足電圧継電器とは、電圧が設定値以下になった際に動作する継電器のことです。

主な用途は、停電の検出です。

でんき先生

不足電圧継電器はとても便利な継電器。
使用頻度も高いので必ず覚えておきましょう！

地絡継電器・地絡方向継電器

新人技術者

地絡継電器と地絡方向継電器。
名前が似てるけどそれぞれ何が違うの？

でんき先生

地絡継電器は、ケーブルや機器の劣化による地絡（漏電）を検出する継電器のこと。

地絡継電器も地絡方向継電器も、どちらも電路の地絡（漏電）を検知する継電器です。

地絡継電器は単に地絡の発生を検知するのに対して、地絡方向継電器は地絡の方向（場所）まで検知することができます。

新人技術者

どうして地絡の方向を検知する必要があるの？

特に高圧ケーブルの長さが長くなる場合、地絡継電器の誤動作が増えるため、その場合は地絡方向継電器を使用する必要があります。

また、地絡継電器を設置する際は、上位にある電力会社の配電用変電所との保護協調を必要とします。

新人技術者

地絡継電器はどういう構造なの？

でんき先生

地絡方向継電器は地絡継電器の上位互換。
事業者の規模に応じて使い分けることが大切だよ。

まとめ：保護継電器と遮断器で電路を守ろう！

でんき先生

保護継電器は、自分自身では電路を切り離したりできません。
しかし、電気回路の安全を守る上でとても重要な設備です。

保護継電器がなければ、瞬時に事故を検出することができず、事故が周りに波及したり、人体に危険を及ぼすおそれもあります。

保護継電器は、遮断器、断路器とともに、電路の安全を守る重要な設備です。

役割や種類、使い方についてしっかりと理解しましょう。

でんき先生

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でんき先生

遮断器は断路器と並んで電路を構成する基本設備です。
しっかりと役割や機能について理解しましょう！

でんき先生

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遮断器とは？

遮断器の役割は？

新人技術者

遮断器にはどういう役割があるの？

遮断器というと、電車の踏切にあるアレを思い浮かべる人もいるかもしれませんが、厳密には電車の「しゃだんき」を漢字で書くと「遮断”機”」です。

でんき先生

今回は「遮断器」のため、まさにスイッチで電路を開いたり、閉じたりする単純な原理のものです。

遮断器の正しい使い方は？

遮断器の使い方は大きく分けて２つあります。

大きく分けると上記の２パターンです。

特に大きな役割を果たすのが、事故のときです。

その場合は、ちゃんとした機器選定を行わないと、事故電流を確実に遮断できず、周囲を巻き込んだ波及事故になったり、感電事故の原因にもなります。

でんき先生

遮断器には事故を防ぐ重要な役割があります。
正しい使い方をしっかりと理解しましょう。

遮断器の種類は？

過電流遮断器

過電流遮断器は、遮断器の中でもっとも基本的なものです。

その名の通り、電気回路に過電流や短絡電流などの大電流が流れた場合に、自動的に電気回路を遮断します。

過電流遮断器には、上記の３種類があり、これらをまとめて「過電流遮断器」と呼びます。

でんき先生

一般的に工場や事業所などの大規模需要家では過電流遮断器、一般家庭などの小規模需要家には配線用遮断器または漏電遮断器と呼ぶ場合が多いです。

ヒューズ

新人技術者

ヒューズは配線用遮断器とどう違うの？

ヒューズの最大の特徴は、一度溶断してしまったヒューズは交換する必要があり、再利用できないことです。

ヒューズは配線用遮断器に比べて小型で安価ですが、繰り返し利用できない欠点があります。

また、ヒューズに大電流が流れた場合で溶断に至らなかったとしても、ヒューズの内部導体が劣化するため、こまめな点検などで適切に電路の安全を確保する必要があります。

新人技術者

ヒューズは小型で安価な分、メンテナンスに手間がかかる装置なんだね。

でんき先生

ヒューズは小型機器にも内臓しやすいため、家庭ではドライヤーやヘアアイロンなどに使用されているよ。

配線用遮断器

新人技術者

配線用遮断器が難しくてよくわかんない。
素人にもわかりやすいように教えてほしい。

配線用遮断器は、いわゆる「家庭のブレーカー」のこと。

構造としては、開閉装置と過電流引外し装置を内部に持ち、過電流を検出して電路を遮断します。

そのほかの特徴は上記の過電流遮断器と同じです。

配線用遮断器は漏電に対しての保護機能を持っていないため、漏電検出を行う場合は配線用遮断器ではなく漏電遮断器を用いる必要があります。

でんき先生

配線用遮断器は家のブレーカーと同じもの。
漏電検知が目的なら漏電遮断器が必要だよ。

漏電遮断器

配線用遮断器と同様に家庭でもよく使用されるのが「漏電遮断器」です。

配線用遮断器との大きな違いは、漏電も検知できることです。

過電流のような大電流に加えて、数十mA（ミリアンペア、アンペアの千分の１）程度の電気の漏れを検知し、電路を遮断します。

内線規定などの電気法令には、水気のある場所など、漏電のおそれがある場合には、配線用遮断器ではなく、漏電遮断器を使用することが明記されています。

新人技術者

使用環境に応じて、漏電遮断器を適切に使用することが大事なんだね。

でんき先生

漏電遮断器は配線用遮断器の上位互換と考えるとわかりやすいよ。
過電流や短絡電流に加えて漏電も検知できる、まさに「一人二役」。

まとめ：遮断器は種類が豊富！適切に機器選定をしましょう！

遮断器にはいろいろな種類があります。

それぞれの特徴を理解してしっかり使い分けることが大切です。

でんき先生

遮断器の選定条件は「内線規定」等の各種法令に記載があります。
必ず法令を満たした設計を行いましょう。

新人技術者

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でんき先生

断路器は電気設備の中でも特に重要な設備です。
遮断器との違いについてもしっかりと理解しましょう。

でんき先生

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断路器とは？【役割・機能】

断路器の役割は？

新人技術者

断路器にはどんな役割があるの？

辞書的に言うと、断路器とは「電流が流れていない電路を開閉するための装置」のことをいいます。

ここでポイントは、「電流が流れていない電路」です。

電流が流れた状態で断路器を開放すると、端子間にアーク（火花）が発生し、大変危険です。

間違っても、断路器の操作は電流が流れていない状態、必ず無電圧を確認してからにしましょう。

そんな断路器ですが、とても重要な役割があります。

例えば、遮断器（身近なものでいうと家庭用のブレーカー）は、電気信号をもとに自動で開閉操作が可能です。

そのため、わざわざ自分の手で開けたり、閉めたりしなくてもいいんです。

これはすごく便利ですよね！

ですが、自動で開閉するというのは、危険と隣り合わせでもあります。

遮断器の場合、電路が切れているのか、繋がっているのか、ひと目ではわかりにくい構造になっています。

そのため、「電路が切れてると思い込んで作業をしたら誤って感電した」という事故事例が毎年のようにあります。

そして、断路器には遠隔での操作機構がないため、現地で専用の棒（ディスコン棒、ジスコン棒、フック棒という）を使って開閉します。

これにより、遠隔でだれかに誤操作されたり、電路の状態がわかりにくかったりということを防ぐことができます。

でんき先生

いわば断路器は「アナログ」、遮断器は「デジタル」といった感じ。
アナログだからこそ安全を確保できるのが断路器の特徴だよ。

断路器の正しい使い方は？

断路器の使い方としては、主に遮断器とセットで使用されます。

このように、二段切りすることでより安全に作業を行うことが可能になります。

単線結線図などをよく見てみると、断路器は遮断器の上（一次側）に設置されており、遮断器が開放した状態（電路と切り離された状態）でないと、断路器は開放できない構造になっています（これを「インターロック」という）。

電気はとても危険なため、断路器と遮断器のように、二重で安全策を取ることが電気の世界ではよく見られます。

【補足】断路器がないことはあるの？

新人技術者

断路器は必ず必要なの？

でんき先生

結論からいうと、断路器がなくて遮断器のみの場合もあります。

「え！それって危なくないの？」と思う人もいると思いますが、断路器がある場合と比べると危険度は高いと言えます。

この場合、断路器がないため、遮断器だけで電路の安全を確保しなければなりません。

はじめに、遮断器で電流をしっかりと遮断し、電流が流れていない状態を作ります。

遮断器は点検や交換を行うために「引き出し式」になっています。

そのため、遮断器を引き出しておくことで、断路器で切り離しているのと同じような状態をつくることができるのです。

ただし、引き出すのを忘れたり、引き出し操作は手間なので省略する人が稀にいるため、あまり広くは使われていないのが現状です。

新人技術者

コストと安全を比較検討し、最適なものを選ぶ必要があるね。

断路器の呼び方・略称を覚えよう

新人技術者

職場で断路器のことを別の名前で読んでる人がいました。
断路器の別名や略称について教えてください。

現場では断路器よりも別の名前で呼ぶことがほとんどです。

でんき先生

今回はいくつかある別名についてまとめて紹介します。

ディスコン

ちなみに、断路器を操作する棒は「ディスコン棒」といいます。

「断路器棒」とは呼ばないので注意しましょう。

断路器は英語で「disconnector」や「Disconnecting Switch」というため、そこからディスコンと呼ばれています。

ジスコン

特に高齢の方が使うことが多いです。

昔はジスコンが主流だったらしく、その名残のようです。

DS（ディーエス）

これは断路器の記号が「DS」のため、そこからディーエスといいます。

これも覚えておくと便利です。

遮断器との違いは？

新人技術者

遮断器との違いがよくわかんないよー。

遮断器との違いをまとめると次の通り。

でんき先生

一見すると遮断器の方が高性能で、断路器は必要ないんじゃないかと思われがち。
ですが断路器があるからこそ、安全に作業ができることを忘れてはいけません。

まとめ：断路器は電気設備の要(かなめ)

断路器と遮断器の違いを理解することは安全に点検や作業をする上で必要不可欠です。

電気を学ぶ第一歩として、まずは断路器の役割や使い方を正しく理解し、その必要性をわかった上で安全に作業をしましょう。

新人技術者

断路器があるから安全に点検や作業ができるんだね。

でんき先生

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