
大型電気室の輸送と分割:設計確定の前に決める分割計画
大型電気室の輸送と分割は、設計を確定する前に計画しておく必要があります。ETENZは、輸送経路の制限、モジュールの分割、取合い、荷役、現地での復旧までをまとめて調整し、遅れと手戻りを減らします。
E-Houseとは、工場で製作するコンテナ型の電気室です。輸送できる鋼製の建屋に、スイッチギヤ、インバータ、保護制御盤と、それらの運転に必要な設備を収めます。本記事では、内部の構成、主な種類と用途、向いている案件と向かない案件、筐体と機器それぞれに関わる規格、見積もり依頼の前に決めておくこと、輸送と据付の進め方を解説します。

E-House(Electrical Houseの略)とは、工場で製作するコンテナ型の電気室です。輸送できる鋼製の建屋に、スイッチギヤ、モータコントロールセンタ(MCC)、インバータ、保護制御盤、直流電源装置を収め、空調、照明、接地、防災など、これらの機器の運転に必要な設備もあわせて備えます。工場で組み立てて試験を行い、一体のまま、または分割して輸送し、現地では基礎の上に据え付けて引込み・引出しのケーブルを接続します。
海外の仕様書ではmodular electrical roomやe-roomとも書かれ、変電所の機器を収めるものはE-House substationと呼ばれます。PDC(Power Distribution Center)やPCR(Power Control Room)という名称を使う市場もあります。日本語では「コンテナ型電気室」「コンテナ型変電所」などと表されます。日本で一般的なキュービクル式高圧受電設備が機器を金属製の箱に収めた設備であるのに対し、コンテナ型電気室は内部に通路を持ち、人が中に入って操作や保守を行う建屋です。名称にかかわらず、納入範囲は収める機器のリストで決まります。
上海のメーカーであるETENZは、データセンター、再生可能エネルギー、電力、鉱山、産業プラントの案件向けにコンテナ型電気室(E-House)を製作しています。以下で取り上げる例は、いずれもETENZの納入案件です。
コンテナ型電気室は、建屋、電気機器、付帯設備の3つの要素で構成されます。要素ごとに供給者が異なる場合があり、同じような内容に見える見積もりでも金額に大きな差が出る主な理由になっています。
鋼製のフレームに、壁と屋根のパネル、断熱材、扉、ベースフレームを組み合わせます。全高にわたる機器搬入扉を設け、列盤の搬入と保守に使用します。ケーブルは二重床内または床下のケーブルピット内に通すか、天井のケーブルラダーに敷設します。
何を収めるかは案件によって決まります。代表的なものは、高圧スイッチギヤまたはGIS(ガス絶縁開閉装置)、低圧配電盤とモータコントロールセンタ、高圧インバータ、保護制御盤、直流電源装置とUPSです。主変圧器は通常、専用の基礎に載せて屋外に置きますが、配置に余裕があれば乾式変圧器を室内に収めることもできます。
コンテナ型電気室そのものには定格電圧がありません。電圧階級は、収める機器と接続する系統で決まります。周波数(50Hz/60Hz)も同様です。ETENZはこれまで、最大220kVの設備向けにコンテナ型電気室を納入しています。スイッチギヤやGISについて、お客様による支給とETENZによる組込みの分担は、合意した納入範囲に基づいて決めます。

空調の方式は機器の発熱量で決まります。換気、空調、熱交換器、またはそれらの組合せを、熱負荷に合わせて選定します。照明、補助配電、接地もここに含まれ、指定があれば入退室管理と監視カメラも設けます。火災の検知・警報・消火剤放出・監視に関する取合いは、ETENZの標準の担当範囲です。消火設備はETENZが供給するほか、お客様の指定設備にも対応します。
コンテナ型電気室には、業界で統一された型式や分類はありません。一般には、収める機器と、建屋のつくり方・輸送方法の2つの観点で分けられます。
収められる機器はどちらも同じです。現地建設の電気室は先に建物を建て、その後で機器を据え付けます。コンテナ型電気室はその作業を工場に移して土木工事と並行して進め、試験を済ませた状態で現地に届きます。工期、品質、安全面の比較はコンテナ型電気室と現地建設の比較をご覧ください。
仕様書には通常、複数の規格が並びます。規格を対象ごとに整理すると、各規格に対応する根拠資料を誰が用意するのかが明確になります。
IEC 62271-202(第3版、2022年)は、定格電圧1kV超52kV以下の交流のプレハブ型変電所を対象とし、高圧開閉設備を収めるものと、高圧/低圧の変圧設備を収めるものの両方について、構造上の要求事項と試験方法を定めています。形式試験は筐体と機器を1つの設計として扱うため、試験報告書の対象は試験した構成に限られます。
電気室全体をこの規格で形式試験するのか、筐体と機器で別々に裏付けるのかは、早い段階で確認してください。110kVや220kVの変電所に使う電気室はこの規格の適用範囲を超えるため、発注者の仕様書とIEC 61936-1に基づいて設計します。
IEC 61936-1は交流1kVを超える電力設備を、EN 50522はその接地を対象とし、いずれも現地側の設計で扱います。EUでは、CEマーキングの対象は低圧の組立品と補助回路で、IEC 62271の高圧スイッチギヤは形式試験報告書を根拠とします。北米では、組み上がった建屋に何を求めるかを現地の検査機関が判断するため、設置場所が決まった段階で確認してください。日本国内に設置する場合は、コンテナ型電気室が建築基準法上どのように扱われるかを設置地の所管行政庁が判断します。ETENZは、確認された条件に合わせて筐体を製作します。
次の項目は、個々の定格値よりも価格と工期を大きく左右します。
これらがすべて決まっていなくても、見積もりは始められます。ETENZは手元の資料と標準的な構成をもとに概算を出し、確定価格は最終設計に基づいて提示します。お見積もり依頼フォームからは図面も添付できます。
出荷前の工場段階では、ETENZが検査を行い、合意した納入範囲内で通電、インターロック、機能の確認まで実施します。お客様の立会いはオプションです。確認すべき項目は電気室の工場立会検査チェックリストにまとめています。
輸送方法は外形寸法を左右するため、設計で決めるべき事項です。ISO 668の20フィートまたは40フィートの寸法(ハイキューブの場合は高さ2896mm)に収まり、隅金具が標準の位置にあって輸送時に突出物がない電気室は、CSCプレートを付けて一般のコンテナとして輸送できます。この寸法を数十mm超えるだけで、規格外貨物になります。
規格外貨物の輸送経路と許可の要否は、最終的な外形寸法と仕向け国の規則で決まります。輸送と必要な許可の取得は、案件の物流担当者が手配します。長い建屋や幅の広い建屋は分割できます。分割位置と接合部の復旧については大型電気室の輸送と分割で、モジュールごとに計8回の吊上げ作業でGIS建屋を組み上げた例はGIS建屋の現地組立で紹介しています。
ETENZが個別寸法で製作する電気室では、ベースフレームに吊り点を4点または8点設け、全長12.2mを超えるものはすべて8点とします。吊上げ計画は、案件の吊上げ図をもとに現地の揚重業者が作成します。
その後の現地作業は、通常次の順に進みます。
Electrical Houseの略で、電気機器を収める工場製作の建屋を指します。日本語ではコンテナ型電気室などと表され、海外の仕様書ではprefabricated electrical roomやmodular electrical roomとも書かれます。
変電所は機能を表す言葉で、系統の結節点で電力の開閉と変圧を行う施設を指します。コンテナ型電気室は、その一部を収める建屋です。コンテナ型電気室で構成する変電所では、スイッチギヤと制御機器を工場製作の建屋に収め、主変圧器は屋外に置きます。一方、箱形変電設備は、屋外キュービクルと同じく、スイッチギヤ、配電用変圧器、低圧盤を1つの屋外用筐体にまとめた、より小規模な製品です。
コンテナ収納型スイッチギヤは、コンテナ型電気室の一形態です。高圧配電盤コンテナはISO規格のコンテナをもとに製作し、その幅と高さの範囲内に機器を収めています。列盤が長い場合や通路を広く取りたい場合は、一体型(個別設計)か分割型のコンテナ型電気室を選びます。
主な材料は鋼材です。ETENZの標準仕様では、溝形鋼と角形鋼管のフレームに、厚さ2.0mmの亜鉛めっき鋼板の屋根、厚さ1.6~2.0mmの波形鋼板の壁、厚さ50mmのロックウール断熱材を組み合わせます。ベースフレームは塗装仕上げとし、防食仕様は腐食性区分C3、C4、C5から選びます。構造の設計寿命は25年です。コンクリート製を選ぶ場合は、プレキャストコンクリート製の電気室があります。
通常は、コンクリートの布基礎または独立基礎に、下部からケーブルを引き込むためのトレンチを組み合わせます。基礎は、電気室の図面に示した支持位置と荷重をもとに、案件の土木業者が設計・施工します。
はい。電源側の設備に使えます。高圧・低圧の配電盤、配電用変圧器、蓄電池を収め、データホールの横や、より大きな建物の中に設置します。中山の実証プロジェクトもその一例です。詳しくはデータセンター用コンテナ型電気室をご覧ください。
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大型電気室の輸送と分割は、設計を確定する前に計画しておく必要があります。ETENZは、輸送経路の制限、モジュールの分割、取合い、荷役、現地での復旧までをまとめて調整し、遅れと手戻りを減らします。

コンテナ型電気室の工場立会検査(FAT:出荷前に工場で行う受入試験)は、工場見学で終わらせるものではありません。ETENZは出荷前に、承認済みの図面に基づいて筐体の製作状態、取合い、付帯設備を確認し、指摘事項の是正状況まで管理します。お客様の立会いはオプションです。

高地向け電気室の設計条件は、標高の数値だけでは決まりません。ETENZは製作に入る前に、環境、機器、熱対策、構造、輸送、現地の取合いの6つをそろえ、まとめて調整します。
PCSコンテナとは、蓄電システム(BESS)のパワーコンディショナ(PCS)と昇圧変圧器の一組を、コンテナ型の筐体に収めたものです。この一組は、海外ではPCSスキッドと呼ばれます。蓄電池は収めないため、規模はMWh(電力量)ではなくMW(出力)で表します。英国のリッチボロー・エナジーパーク(Richborough Energy Park)では、ETENZがNR Electric向けに製作した20基のPCSコンテナに、40フィートハイキューブ1基あたり5.5MW、20フィートハイキューブ1基あたり2.75MWのPCSと昇圧変圧器を収めています。
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高地向け電気室の設計条件は、標高の数値だけでは決まりません。ETENZは製作に入る前に、環境、機器、熱対策、構造、輸送、現地の取合いの6つをそろえ、まとめて調整します。