【施工事例】24時間稼働の物流倉庫|高圧ケーブル・PAS更新工事
工場・倉庫・商業施設などの高圧受電設備は、長年にわたり事業の安定稼働を支える重要なインフラです。しかし、高圧ケーブルや PAS(高圧気中開閉器)といった主要機器には設計寿命があり、経年劣化を放置すると波及事故・長時間停電・機器焼損といった重大事故につながりかねません。今回ご紹介する施工事例は、布設後 20 年が経過した大規模物流倉庫における、高圧引込ケーブル・PAS・電柱を含む受電設備の大規模更新工事です。24 時間 365 日稼働する施設特有の制約の中、施主様との綿密な事前打合せと熟練職人の迅速な作業により、停電時間を最小化しながら安全に工事を完遂しました。
| 工事名 | 高圧受電設備更新工事(高圧引込ケーブル・PAS・電柱) |
| 施工場所 | 九州圏内 大規模物流施設 |
| 工事範囲 | 電柱建替/PAS(高圧気中開閉器)更新/6600V CVT ケーブル引き直し/屋外・屋内端末処理/キュービクル接続替え/相回転確認 |
| 使用部材 | 3M ハイ-KタームⅡ-EM 92-E73X(N)-EM(6600V CVT 用プレハブ形端末キット) |
| 特記事項 | 365 日 24 時間稼働施設/夜間作業併用/事前協議と段階的停電により操業影響を最小化 |
⚡ 1. ご依頼の背景:高圧設備の経年劣化と更新の必要性
高圧引込ケーブル(6600V CVT ケーブル)の更新目安は、一般的に布設環境により 15 年〜25 年と言われています。屋外露出布設や直接埋設では 15〜20 年、管路引入で 20〜25 年が目安で、今回の案件は布設後 20 年を経過したタイミングでの更新となりました。
経年劣化は大きく二つの系統に分かれます。ひとつは絶縁体内部で進行する「水トリー劣化」で、架橋ポリエチレン絶縁体に微量の水分が侵入し、電界ストレスにより樹状の微細亀裂が成長、最終的に絶縁破壊を招きます。もうひとつはビニルシースの紫外線・熱・動物損傷などによる外部劣化で、シース損傷から雨水が浸入すると銅遮蔽層の酸化腐食が進み、接地性能が低下します。いずれも外観からの判別が難しいため、布設年数を基準に予防更新を行うのが業界の定石です。
加えて、高圧受電設備の保安上の要となる PAS(高圧気中開閉器/Pole Air Switch)も、一般的な更新目安は 15 年とされています。PAS は構内側で発生した短絡・地絡事故を検知し、電力会社の配電系統へ波及させない「波及事故防止」の最重要機器であり、劣化による動作不良は近隣一帯の停電につながる可能性があります。今回はケーブル更新に合わせ、PAS 本体と支持物である電柱も同時に更新することで、設備全体のリフレッシュを図りました。
🏭 2. 現場の特徴と施工上の課題
今回の現場は、365 日 24 時間稼働する大規模な物流倉庫です。荷受け・仕分け・出荷の各ラインが昼夜を問わず動いており、冷蔵・冷凍ユニット、ベルトコンベア、大型空調、コンプレッサーなどが常時稼働しています。高圧受電設備を更新するにはどうしても停電が必要となりますが、長時間・予告なしの停電は許容されないという制約がありました。
このような 24 時間稼働施設における高圧ケーブル・PAS 更新工事では、以下の 3 点が成否を分けます。
- 施主様の操業スケジュールを把握したうえでの停電時間計画(荷動きの少ない時間帯、定期メンテナンス枠の活用など)
- 電力会社・電気主任技術者・保安協会との事前協議(停電届、作業計画書、緊急時連絡体制)
- 停電時間内に完遂できるよう段取られた工事手順(予備部材の準備、並行作業の割付、夜間作業の活用)
本件では施主様と幾度もの打合せを重ね、稼働への影響が最も少ない時間帯を特定。昼間の準備作業+夜間の停電切替という段階的な施工計画を立てたうえで現場に臨みました。
🛠️ 3. 施工の流れ(時系列 9 工程)
高圧受電設備の更新工事は、電気工事の中でも特に厳密な手順管理が求められる作業です。以下、本件で実施した主な工程を時系列でご紹介します。
施主様の操業スケジュールを踏まえ、停電時間帯・切替手順・緊急時の復旧段取りまで詳細にすり合わせ。管轄の電力会社への停電届、電気主任技術者との作業計画書の確認、保安協会への連絡など、関係各所との調整を当社が窓口となり一括で対応します。
計画時刻に電力会社側で引込開閉器を開放、続いて構内側の PAS を開放します。停電操作後はただちに検電器による無電圧確認を実施し、続いて短絡接地器具を取り付けて作業区間を確実に接地。万一の誤送電や残留電荷による感電事故を防止した上で、既設ケーブルの撤去作業に入りました。
老朽化した既設コンクリート柱を撤去し、耐久性・耐震性に優れた新設金属柱を建柱。写真は新旧の電柱が並んだ場面で、左奥の細い白い柱が新設、右手前のコンクリート柱が既設です。既設ケーブルは短絡接地を確認のうえ安全に撤去しました。
新設した電柱に PAS(高圧気中開閉器)本体を据付、三相(WL / VL / UL)それぞれの碍子端子にケーブル終端を接続します。写真は新設 PAS の負荷側端子部で、新しいブッシングと端末処理済ケーブルがしっかり固定されている様子を確認できます。
電柱〜キュービクル間に新設の 6600V CVT(トリプレックス形)ケーブルを引き込みます。CVT は 3 本の単心ケーブル(CV ケーブル)を撚り合わせた構造で、放熱性に優れ高圧配電で広く採用されます。既設経路の活用・新設ルートの選定を含め、建屋の運用に支障が出ないルート取りを行いました。
夜間作業では投光器を用意し、電柱上での屋外端末処理を実施。暗所でも精度を落とさない作業は、熟練職人の経験と事前の手順確認があってこそ実現できます。
高圧ケーブル更新の品質を最も左右するのが、この端末処理工程です。ケーブルのシース・半導電層・絶縁体・銅遮蔽層を、定められた寸法で正確に段剥ぎし、ストレスコーン(電界緩和部材)を装着します。本件では 3M ハイ-KタームⅡ-EM のプレハブ形端末キットを使用し、屋外(電柱側)・屋内(キュービクル側)の両方に施工しました。
屋内端末はキュービクル内の高圧母線端子へ接続し、併せてケーブル遮蔽層の接地処理を確実に施工。接地が不十分だと漏電検知や地絡継電器の動作にも影響が出るため、非常に重要な工程です。
新設ケーブル・端末処理の完了後、絶縁抵抗計(通称メガー)による絶縁抵抗測定を実施し、ケーブル・機器側とも規定値(高圧回路では一般に 2000MΩ 以上を目安)を満たしていることを確認しました。重要案件では高圧耐電圧試験(商用周波 10,350V × 10 分間の印加)を追加実施するケースもあり、本件でも施主様・電気主任技術者のご判断に沿った試験を実施しております。
復電前に必ず実施するのが相回転確認(正相/逆相確認)です。三相電源の R-S-T 相順が既設設備と逆になっていた場合、三相誘導電動機は逆回転を始めます。今回の倉庫のようにコンベア・ポンプ・空調コンプレッサーを多数抱える施設では、逆相による機器破損・冷媒逆流・生産ライン停止など大規模事故に直結しかねません。本件では HIOKI PD3129-10 相回転計を用い、受電点とキュービクル二次側の双方で相順の一致を確認した上で、負荷側遮断器を段階的に投入しました。
復電後はキュービクル内の温度・異音・計器表示の推移を一定時間監視。変流器・計器用変圧器の二次側配線にも異常がないことを確認し、施主様立会いのもと引渡しを完了します。写真はキュービクル内部の全景で、整然と配線された新設端末と受電機器類を確認できます。
🔧 4. 技術ポイント解説
高圧ケーブルの両端は、そのまま機器につなぐと電界が集中して絶縁破壊を起こします。これを防ぐため、端末部にはストレスコーンと呼ばれる電界緩和部材を取り付ける必要があり、その処理方法を「高圧ケーブル端末処理」と呼びます。
従来の端末処理は職人が半導電テープ・絶縁テープを 1 巻ずつ手巻きする「テープ巻き式」が主流でしたが、巻き厚や張力のばらつきが絶縁性能に直結するため、仕上がり品質が熟練度に大きく依存する弱点がありました。これに対し本件で採用したプレハブ形(差込み形)端末は、工場で成形・試験済みのゴムストレスコーンを現場で差し込むだけで終端処理が完了する新しい工法です。作業時間・品質ばらつきの双方を大きく削減できるため、近年の高圧電気工事における標準工法となっています。
PAS(Pole Air Switch、高圧気中開閉器)は、構内側で発生した短絡・地絡事故を素早く検出し、電力会社の配電系統へ事故を波及させないための保護機器です。万一 PAS が劣化で動作不良を起こすと、自社内の事故が近隣一帯の停電に発展する可能性があり、施主様にとっては対外的な責任問題にも直結します。更新目安の 15 年を過ぎた PAS は、早めの予防交換が最も安価なリスク対策と言えます。
三相電源の相順(R-S-T)が既設設備と逆になると、三相誘導電動機は逆回転を始めます。コンベアは荷物を逆方向へ送り、ポンプは冷却水を逆流させ、コンプレッサーは破損に至ることも。復電前の相回転確認はこうした重大事故を水際で防ぐ最後の砦であり、決して省略してはならない工程です。
📦 5. 使用部材:3M ハイ-KタームⅡ-EM 92-E73X(N)-EM
今回採用した 3M ハイ-KタームⅡ-EM 92-E73X(N)-EM は、6600V CVT ケーブル・EM-CET(エコケーブル)用のプレハブ形屋内・屋外端末キットです。次のような特徴があります。
- プレハブ形差込み式:ストレスコーンを差し込むだけで端末処理完了、テープ巻き作業不要
- シリコーングリース内蔵:工場であらかじめ塗布済み、現場でのグリース塗布ミス・ムラを排除
- EM(エコマテリアル)対応:従来 CV/CVT に加え、環境配慮型 EM-CE / EM-CET(架橋ポリエチレン絶縁・ノンハロゲン難燃ポリオレフィンシース)ケーブルにも使用可能
- 対応サイズ:14〜22mm² と 38〜60mm² の 2 タイプ、幅広い引込容量に対応
- 屋内屋外兼用:屋外端末は雨がい付き、屋内端末はコンパクト形
- 作業ゲージ同梱:段剥ぎ寸法が誤差なく決まる仕組みで、仕上がりの品質ばらつきを最小化
キット同梱の作業ゲージをケーブルに当てるだけで、シース・半導電層・絶縁体・銅遮蔽層の剥ぎ取り位置が瞬時に決まる構造になっています。寸法誤差はストレス集中による絶縁破壊の原因となるため、この工程の精度は端末処理の品質を左右する最重要ポイントです。
📅 6. 高圧受電設備の更新目安(業界データ)
参考までに、主要な高圧受電設備の一般的な更新目安を業界データベースで整理しました。ご自社設備の更新計画を立てる際の目安としてご活用ください。
| 設備 | 一般的な更新目安 | 主な劣化兆候 |
|---|---|---|
| 高圧ケーブル(CVT・屋外) | 15〜20 年 | シースひび割れ、水トリー、絶縁抵抗低下 |
| 高圧ケーブル(CVT・屋内) | 20〜30 年 | シース変色、端末劣化 |
| PAS(高圧気中開閉器) | 15 年 | 動作不良、碍子汚損・ヒビ |
| キュービクル本体 | 20〜25 年 | 錆び、扉不具合、計器類の劣化 |
| VCB(真空遮断器) | 15〜20 年 | 接触抵抗増、動作回数超過 |
※上記は業界における一般的な目安です。実際の劣化速度は設置環境(塩害・振動・熱・紫外線等)や使用頻度により変動します。正確な更新時期の判断には、現地点検と計測データに基づく診断が必要です。
✨ 7. 喜多電設の施工のポイント(3 本柱)
📸 8. 施工写真ギャラリー
夜間作業時の PAS 接続部(左)、キュービクル内の計器用変成器二次側配線(右)。暗所でも精度を落とさない作業と、整然とした内部配線が、仕上がり品質の高さを物語ります。
❓ 9. よくあるご質問
- 電気設備の固定費削減をお考えの方へ:電子ブレーカー設置による基本料金削減のご提案
- 当社の他の施工事例:施工事例一覧
- 会社概要・対応エリア:喜多電設株式会社について
設備ご担当者様へ
電気主任技術者・保安協会との連携調整も当社が窓口となります。
まずは現地状況のヒアリングから、お気軽にご相談ください。
〒830-0225 福岡県久留米市城島町下青木1305-1
※本記事に記載の更新目安・耐用年数は業界における一般的なデータであり、当社施工による保証値ではありません。実際の劣化速度・更新時期は設備の設置環境・使用頻度等により異なります。正確な診断は現地調査にてご確認ください。また、施工事例の写真には施主様情報の特定につながる箇所への加工を行っている場合があります。
