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非常用発電機の負荷試験(総合点検)の進め方と判定基準【実務の備忘録】

目次

総合点検の法的な位置づけ(2018年改正のポイント)

消防用設備等の非常電源として設置された自家発電設備は
消防法に基づき年1回の総合点検が必要となる。
点検要領では、負荷運転について

擬似負荷装置、実負荷等により、定格回転速度及び定格出力の30%以上の負荷で必要な時間連続運転を行い確認する


と定められている。
運転時間は「必要な時間」とされており
具体的な時間は点検業者や所轄消防本部の運用を確認する必要がある。

なお、2018年(平成30年)6月1日施行の改正で
次の見直しが行われた。

  • 内部観察等の追加
    負荷運転の代わりに「内部観察等」を選べるようになった。
    内部観察等とは、原動機の定められた部分の観察
    燃料噴射弁等の動作確認、潤滑油の成分分析などを行うもののこと。
  • 点検周期の延長
    運転性能の維持に関わる予防的な保全策を毎年実施している場合
    負荷運転(または内部観察等)の周期を6年に1回にできる。
    この場合、予防的な保全策の内容を示す書類を点検票に添付する。
  • ガスタービンは対象外
    原動機にガスタービンを使うものは
    負荷運転も内部観察等も不要になった。
  • 換気性能点検の変更
    負荷運転時ではなく、無負荷運転時等に実施する形に変わった。

どの方法・周期で点検するかは、設備の状態や予防保全の実施状況をふまえて判断する。
細かな要件は、告示と点検要領の原文、所轄消防本部の案内で確認すること。

負荷試験の基本手順

実際の設備(実負荷)を使った試験が難しい現場も多いため
実務ではヒーターなどを内蔵した
疑似負荷装置(乾式負荷試験機など)を持ち込んで試験するのが主流となっている。

1. 事前調整と安全確認

試験中は、消防用設備などが非常電源のない状態になる場合がある。
設置者や防災センターなどの関係者に事前に周知し
試験中に実際の停電や火災が起きた場合の対応手順を決めておく。
発電機側の遮断器(MCCBやACBなど)を開放し
建物の負荷側への誤送電や波及事故が起きないよう、確実に縁切りを実施する。
そのうえで、発電機の出力側(負荷試験用端子など)に疑似負荷装置のケーブルを接続する。
相順と締め付けの確認も忘れずに行う。

2. 始動確認と暖機運転

始動信号から電圧が確立するまでの時間を確認する。
「自家発電設備の基準」(昭和48年消防庁告示第1号)では
常用電源が停電してから電圧確立と投入までの所要時間を40秒以内と定めている。
投入を手動にする設備では、投入操作に要する時間を除く。
無負荷の状態で、電圧の立ち上がり、異音、異臭、振動、漏れ(燃料・潤滑油・冷却水)がないかを見ながら
5〜10分程度暖機運転する。

3. 段階的な負荷投入

目標の30%負荷をいきなりかけず
段階的に増やしていく。

10%負荷 → 20%負荷 → 30%負荷(またはそれ以上)

各段階でエンジンの挙動が安定するのを待ってから
次のステップへ進む。

計測・確認すべき重要データ

負荷試験中は各計器の数値を記録し
異常がないかをリアルタイムで監視する。
主な確認項目は次のとおり。

確認項目正常な状態の目安・チェックポイント
電圧(V)負荷が変動しても規定範囲内で安定しているか(AVRの動作確認)。
電流(A)各相のバランスに大きな偏りがないか。定格電流を超えていないか。
電力(kW)・力率目標の負荷率(30%以上など)に達しているか。疑似負荷装置の表示と、発電機盤の計器を照らし合わせる。
周波数(Hz)・回転数(rpm)負荷を投入した直後に一時的に下がっても、速やかに定格周波数(50Hz/60Hz)に戻るか(ガバナの動作確認)。
排気温度(℃)負荷の上昇に合わせて温度は上がるが、メーカーの許容上限値を超えないか。黒煙が異常に出続けていないか。
潤滑油圧(kPa/MPa)規定の油圧を保っているか。油圧の低下はエンジンの焼き付きに直結するので要注意。
冷却水温(℃)取扱説明書に示された正常範囲で安定しているか。サーモスタットやラジエーターファンが正常に働き、メーカーが定める警報・停止の設定値に近づいていないか。
燃料・各部の漏れ燃料の残量は十分か。運転中に燃料・潤滑油・冷却水の漏れや、排気の漏れがないか。

判定の基本は、運転中に漏油、異臭、不規則な音、異常な振動、発熱などがなく
記録した値が製造者の指定する範囲内に収まっていること。

実務上の注意点と、不合格になりやすい事例

負荷試験を行うと、普段の無負荷運転(月次点検)では隠れていた問題が表に出ることがよくある。
実務で遭遇しやすいトラブル事例を下記に示す。

始動不良・バッテリーの劣化

最も多いトラブルであり、月次点検ではエンジンがかかっていても
負荷試験の準備中に始動させようとするとセルモーターが回らないことがある。

主な原因は、バッテリーの経年劣化や充電器の不良で
バッテリーの寿命は種類によって大きく違う。

※いずれもメーカーが示す期待寿命であり、温度などの使用条件で変わり、保証値ではない。

銘板に書かれた製造年と
メーカーが推奨する更新時期を必ず確認すること。

冷却系の不具合(水漏れ・オーバーヒート)

負荷をかけるとエンジンは発熱する。
次のような原因で、短時間で水温上昇の警報が出て停止してしまうことがある。

  • 冷却水(クーラント)の不足
  • ラジエーターホースの劣化による水漏れ
  • 冷却水ポンプの固着
  • 整備後の空気抜きが不十分で、冷却水系統に空気が残っている

排気管からの異常な黒煙・火の粉

長年無負荷運転しかしていないディーゼルエンジンでは
シリンダーや排気管の中に未燃焼の燃料やカーボンが大量にたまっている(いわゆるウェットスタック)。
負荷試験で排気温度が上がると、これが一気に燃えて、異常な黒煙や火の粉が出ることがある。

周囲の可燃物や近隣への影響に注意し
必要に応じて負荷を段階的に上げて様子を見る。

報告のまとめ方

設置者への報告

点検が終わったら
設置者(お客様)に結果を報告する。
報告書づくりのポイントは次の3つ。

  • 結果をはっきり示す
    まず「正常(良)」か「要修理(不良)」かを明確に伝える。
  • 数値の根拠を示す
    電圧、電流、電力、周波数、各温度などの測定データを表にして添付し
    規定値に収まっていることを示す。
  • 予防保全を提案する
    今は動いていても、「バッテリーが来年に更新時期を迎えるので交換をおすすめします」「冷却水ホースに小さなひび割れが見られます」といった提案を添えると、次のトラブルを未然に防げる。

消防署への報告義務

消防用設備等の非常電源として点検した場合
点検結果は防火対象物の関係者が消防長または消防署長へ報告する義務がある。
報告の周期は、特定防火対象物が1年に1回、それ以外が3年に1回となる。

また、延べ面積1,000㎡以上の特定防火対象物などでは
点検を消防設備士または消防設備点検資格者が行う必要がある。
対象となる建物の細かな条件は、所轄の消防本部で確認が必要。
電気事業法に基づく保安管理業務とは別の制度なので
誰が点検者となり、誰が報告するのかを事前にはっきりさせておく必要がある。

冬季や需給ひっ迫期の前に実施する重要性

負荷試験や総合点検は
できれば冬季や電力需給がひっ迫しやすい時期の前に終えておくことが推奨される。

気温が下がる冬は、バッテリーの性能が大きく落ち
エンジンの始動性が最も悪くなる季節で、さらに雪害や着氷、倒木による配電線事故で
停電が起きやすい時期でもある。

「寒さでエンジンがかからない」という事態を防ぐためにも
秋口までに点検とメンテナンスを済ませておくと効果的。

まとめ

非常用発電機の負荷試験は
関係者との事前調整からデータの記録、異常時の対応まで、技術者としての総合力が問われる業務となる。

  • 2018年改正の内容(内部観察等の選択、6年周期、ガスタービンの扱い、換気性能点検の変更)を理解しておく
  • 疑似負荷装置の扱いと、段階的な負荷投入の手順を身につける
  • 各計器の数値を冷静に読み取り、製造者の指定範囲との違いに気づく

参考資料

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この記事を書いた人

はじめまして、当ブログ「名無し電気管理事務所」を運営している名無しと申します。
ここでは、私の経歴や当ブログの運営目的についてご紹介します。

1. 保有資格
実務に関わる以下の国家資格を保有しています。

第3種電気主任技術者(2023年取得)

第1種電気工事士

建築物環境衛生管理技術者

2. 経歴・実務経験
電気保安・ビルメンテナンスの業界で約7年の実務経験があります。
現在は電気保安法人にて、保安業務従事者として勤務しています。

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