「絶縁監視装置を導入したい」

「計画にふさわしい絶縁監視装置を提案したい」

記事を読んでいる人の中には、こうした悩みを抱えている方もいるでしょう。

絶縁監視装置は、電気設備の安全を守るために欠かせない装置です。しかし、専門用語が多く、どの方式が自社に合うのか判断するのは簡単ではありません。

本記事では、絶縁監視装置の基本的な役割から、漏れ電流を検知する4つの方式の違いまで紹介します。

記事の内容を参考に、安全で無駄のない設備管理を実現しましょう。絶縁監視装置を探しているなら、専門知識が豊富な「株式会社プロトラッド」へご相談ください。

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絶縁監視装置とは

絶縁監視装置は、電気設備における絶縁状態を常にチェックするための装置です。通常、目視では検出できない絶縁劣化や漏れ電流を、リアルタイムで見守る役割を果たします。

絶縁監視装置は、零相変流器（ZCT）とよばれるセンサーを使用し、わずかな漏れ電流を計測します。零相変流器とは、電線を囲むように設置して、漏れ出した電気の合計を測るドーナツ型の部品です。装置が異常を検知すると、管理者にアラームやメールで知らせる仕組みとなっています。

主な検出方式には、I0方式、I0r方式、Igr方式、AMP方式があり、対象設備や環境に合わせて種類を選ばなければいけません。導入すれば、電気事故を未然に防ぎつつ、保守業務を楽にできるメリットがあります。

主任技術者や監視センターへの自動通知機能を活用し、無人化や保安の質を高めることも可能です。

 

絶縁監視装置を導入する目的

絶縁監視装置を設置する理由は、電気事故の防止と管理の手間を減らすためです。導入を検討する際に知っておきたいメリットは、主に3点あります。

• 漏電リスクの早期発見で重大事故を防げるため
• 点検工数の削減・停電レスの安全確認が可能なため
• 点検頻度を月1→3か月に1回以上にできるため

内容を把握することで、なぜ多くの施設で装置が必要とされるのか理解が深まるでしょう。

 

• 漏電リスクの早期発見で重大事故を防げるため

絶縁監視装置は、目に見えない漏電をいち早く見つけ出し、火災や感電の恐れを減らす役割を果たします。

装置が微小な漏れ電流を検出し、異常があればアラームを即座に発信する仕組みです。夜間や無人の時間帯でも自動通知が行われるため、現場への迅速な対応が可能です。

静電容量成分と呼ぶ電気の蓄積を除去する方式を選べば、実質的な絶縁劣化のみを正確に捉えられます。インバータ機器が多く複雑な配線の施設でも、高い精度で監視を続ける仕組みが備わっています。漏電の兆候を早くつかみ、人命や大切な設備を守りましょう。

電気事故を未然に防ぐ具体的な対策は、以下の記事をご確認ください。

関連記事：漏電対策の方法は？漏電発生時の対処法や原因、3つの兆候を解説

 

• 点検工数の削減・停電レスの安全確認が可能なため

絶縁監視装置は、点検にかかる工数を減らしながら、安全確認を停電レスで行える点も導入目的の一つです。常時監視ができるため、従来必要だった停電を伴うメガー試験が不要です。

さらに、自動測定により作業員が現場で確認したり、機器を操作したりする負担が減少します。装置によるリアルタイム監視が行われることで、安全性を確保しながら作業時間短縮につなげられます。

また、内線規程に基づき、1mA以下の漏えい電流であれば代替測定として合法とされている点も、運用面でのメリットです。加えて、IoT対応機器であれば遠隔からの監視・通知も可能になるため、人的負担をさらに軽減できます。

 

• 点検頻度を月1→3か月に1回以上にできるため

絶縁監視装置を導入することで、点検頻度そのものを見直せる点も大きな目的です。

法令（電気事業法施行規則第五十二条の二第一号ロの要件等に関する告示）により、一定の設備条件を満たした信頼性の高い需要設備において、低圧電路の絶縁状態を適確に監視できる装置（絶縁監視装置）を設置している場合、周期点検を隔月1回以上に延長できるとされています。

さらに絶縁監視装置だけでなく、負荷の適確な監視が可能な装置を導入すると点検頻度を3か月に1回以上に延長可能とされています。

点検の回数が減ると、主任技術者の巡回回数が減るため、複数施設の管理が現実的になります。特に高圧自家用施設の保安業務では、点検負荷とコストの両方を軽減できるため、導入効果が明確に表れやすい領域です。

また、点検頻度を延長できることは、電気保安法人が導入を勧める主な理由の一つにもなっています。事業者側としても、人件費や移動コストを抑えられるため、運用効率の向上が期待できます。

 

代表的な4つの絶縁監視方式とその違い

絶縁監視装置には、漏れ電流の測り方によって異なる4つの方式が存在します。設置場所にふさわしいものを選ぶために、各方式の特徴を知っておきましょう。

• I0方式｜コスト重視・シンプルな基本方式
• I0r方式｜インバータ対応の高精度な方式
• Igr方式｜静電容量の影響を受けず高い信頼性を誇る方式
• AMP方式｜IEC標準などで使われる監視原理

得意な点や苦手な点を詳しく説明します。

 

• I0方式｜コスト重視・シンプルな基本方式

I0方式は、零相変流器（ZCT）を使用し、接地配線方式における回路全体の合成漏れ電流を検出する方式です。回路構成が単純で導入コストが低いため、絶縁監視をまず導入したい小規模設備に適しています。

ただし、I0方式は静電容量成分を含むすべての漏れ電流を検出対象とします。そのため、静電容量成分の影響を受けやすく、誤検出が発生しやすい点に注意が必要です。

また、単相3線式電路では漏れ電流が相殺され、検出感度が低下する場合があります。さらに、中性線の絶縁劣化は検出対象外となるため、設備条件によっては監視範囲が限定されます。

 

• I0r方式｜インバータ対応の高精度な方式

I0r方式は、漏れ電流のうち静電容量成分（I0c）を演算で除去し、絶縁抵抗成分（I0r）のみを抽出する方式です。静電容量成分を取り除くことで、実質的な絶縁劣化をより正確に把握できます。

インバータによる高周波ノイズや容量性電流の影響を抑えた、高精度な絶縁監視が可能な点が特徴です。そのため、I0方式では誤検出されやすいインバータ駆動モータ回路でも、安定した検出を実現できます。

さらに、ベクトル演算によって絶縁劣化の状態を正確に把握できるため、監視精度を重視したい現場に向いています。中でも、中規模プラントやインバータを多用する設備で採用しやすい方式です。

 

• Igr方式｜静電容量の影響を受けず高い信頼性を誇る方式

Igr方式は、系統に低周波監視電圧を重畳し、そこに流れる漏れ電流を解析して絶縁状態を検出する方式です。低周波監視電圧を用いることで、静電容量成分を排除しやすく、非常に高い信頼性と精度を発揮します。

また、単相3線式電路でも漏れ電流の相殺が起こらないため、安定した監視が可能です。さらに、中性線の絶縁劣化も検出対象となるため、より包括的な監視が実現できます。

一方で、重畳用トランスなどの追加機器が必要になります。そのため、導入コストは他方式より高めになりやすい点を理解しておく必要があります。

 

• AMP方式｜Bender社で採用されているIEC規格対応の監視原理

AMP方式は、測定パルス（電圧）を周期的に印加し、その応答から絶縁状態を監視する方式です。IEC標準などで使われる監視原理として位置づけられています。

特にBender社のAMP測定方式では、クロック制御された測定電圧をシステムへ注入し、マイクロ制御評価でノイズと真の絶縁抵抗を分離する仕組みを採用しています。また、AC・DC・AC/DC系統で利用できる点も特徴です。

詳しい性能を知りたい方は弊社に資料請求してください。

 

絶縁監視装置ならBender社の製品がおすすめ！

絶縁監視装置を選ぶ際は、世界的な実績をもつメーカーの製品を検討しましょう。Bender社は、安全性に優れた製品を提供し続けている企業です。

配線方式に合う製品を選ぶことで、回路の安全を確実に守ることができます。Bender社の製品は、人体の安全確保や保守コストの抑制に大きく貢献するはずです。

 

信頼性に優れたBender社製品が、人体や回路の安全、保守コスト抑制を約束します。

非接地配線方式は、回路上、どこも接地がされておらず、回路が地上から浮いた状態のものです。この回路で絶縁低下不良が発生した際、人的被害の防止をはじめ、事故の拡大や保守コストの増大を事前に防ぐために、絶縁監視装置が必要となります。

非接地配線方式の回路で絶縁低下を的確に検知するのは、技術的に難しく、信頼性の高い製品は世界的にも多くありません。ドイツBender社は、優れた技術力により絶縁監視装置設備を開発し、80年以上に渡って製品を世界に提供し、また世界マーケットからも高く評価されている専業メーカーです。

現在は鉄道、船舶、空港、病院、自動車メーカー、電気メーカー、軍設備など幅広い分野で、信頼のブランドとして採用され続けています。

Bender社の主な製品は以下のカタログ(PDF)をクリックしてご確認ください。

 

絶縁監視に使用できる機器は配線方式によって異なります

絶縁監視に使用する機器は、設置場所の配線方式に合わせて正しく選ばなければいけません。方式に合わない機器を取りつけると、正確な監視ができなくなるからです。

なお、上述の4つの測定方式がそれぞれ使用可能な配線方式は下図の通りです。

Bender社製品であれば非接地配線方式（ITシステム）、接地配線方式（TTシステム）の両方に対応可能です。

日本で採用されているI0方式は基本的に50/60Hzを対象としたものであり、それ以外の周波数の漏れ電流は計測しないものが一般的です。一方でBender社のI0方式は、0～20kHzの電流値を測定しており、その実効値の総和を出力しています。

ここには、「全周波数の電流値を監視することでより高い安全性が担保される」という設計思想が盛り込まれています。ここが日本製のI0方式と異なる点です。

（Bender社の残留電流モニターで漏れ電流を計測すると、日本製のものよりも電流値が高く表示されるのはこのためです）

上図は電源タイプごとの測定方式の対応表です。

日本で一般的に採用されているものは、AC回路であれば対応できます。一方で、前述の通りBender社の製品であればDC回路及びAC/DC混合回路にも対応可能です。

非接地方式であれば絶縁監視装置を、接地方式であれば残留電流モニタを選択してください。機器の選定を間違えると正確に測定する事は出来ませんので、安全対策としての効果が薄れてしまいます。

自社の設備がどちらの方式を採用しているか、図面や現場の状況をよく確認しましょう。判断に迷う場合は、専門の会社へ相談することをおすすめします。

 

Bender社の絶縁監視装置をお探しなら「株式会社プロトラッド」にご相談ください

絶縁監視装置は、電気設備の絶縁状態を常に見守り、感電や火災などの重大事故を未然に防ぐための重要な機器です。

導入により、停電を伴う点検作業を減らせるだけでなく、法令に基づいて点検頻度を毎月から隔月、さらには3か月に1回以上へ延ばすことが可能になります。保安業務の無駄をなくし、コスト削減を実現したい事業者に大きなメリットをもたらすでしょう。

特に、高い信頼性を誇るBender社の製品は、複雑な電気系統でも安全を約束してくれます。

自社の設備にどの方式が合うのか教えてほしい方、Bender社の製品について詳しく知りたい方は、ぜひ株式会社プロトラッドまで問い合わせてください。

専門のスタッフが、お客様の環境にふさわしい解決策を提案します。安全で安心な設備運営のために、まずは気軽にご相談ください。

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