非常用発電機の負荷試験に関するQ&A
g-huka-support非常用発電機って？
非常用発電機とは、非常事態が発生して停電が生じた際に、電力を供給する装置のこと。スプリンクラーなどの防火設備のほか、医療器具、エレベータなどに電力を供給するものがあります。現在、国内には防災用、一般停電用を合わせて約130万台の非常用自家発電機が設置されていると言われています。
非常用発電機の負荷試験とは？
負荷試験とは、平常時に意図的に負荷をかけて非常用発電機が正常に稼働するかどうかを確認するための試験です。各施設に設置された非常用発電機は、火災や地震などの万が一の際に電力を供給するもの。スプリンクラーや消火栓などの消防設備に電力を供給する非常用発電機が、いざというときに稼働しなければ意味がないだけでなく、大切な人命に関わります。
負荷試験と無負荷試験の違い？
実負荷試験は、実際に負荷をかけて発電を行って点検するものであるのに対し、無負荷試験は、エンジンをかけて空ふかしをするだけの試験です。非常用発電機の負荷試験では、非常時の運用に近い状態で点検することが望ましいため、負荷試験を行うことがおすすめです。
実負荷試験と模擬負荷試験の違い？
実負荷試験では、実際に施設に設置されている非常用発電機に負荷をかけて点検を行います。容量の大きな電力を必要とするため、停電が生じることが一般的です。模擬負荷試験は、非常用発電機と模擬負荷試験機を接続して負荷試験を行うものであり、短時間かつ無停電で点検を実施することができます。
負荷試験は義務？
消防法により年に1回の負荷試験が義務付けられています。また、30％以上の負荷をかけて30分以上運転することも必要。これは、正常に稼働するかどうかに加えて、堆積されたカーボンの燃焼排出により、機器の破損や異常などを防ぐためです。
非常用発電機の総合点検を行わないと？
定期的な点検を行わないと非常時に正常に作動しない可能性があります。また、法令で義務化されているため、違反すると管理会社または管理者、管理担当者に罰則（罰金30万円～1億円など）が課せられます。
負荷試験の点検実施時期？
法令により1年に1回、負荷試験または内部観察等による点検を実施しなければならないとされています。ただし、現在では運転性能の維持にかかわる予防的な保全策を講じている場合は、6年に1回の実施に延長可能。とはいえ、機器点検や予防的な保全策は毎年行わなければなりません。
負荷試験にかかる費用の相場？
非常用発電機の負荷試験にかかる費用相場は1回あたり15万円～50万円ほど。非常用発電機の容量や設置場所によって費用が異なり、20kWA以下であれば15万円～20万円ほど、230kWA以上なら30万円～50万円ほどかかると考えておくと良いでしょう。費用は業者によっても異なるため、複数の業者で相見積もりをとるのがおすすめです。
点検時に無負荷試験がNGな理由？
無負荷試験とは発電機に負荷をかけずに点検を行うことですが、エンジンの空ふかしをしているような状態ですので、発電機の実際の運転性能を確認することはできません。無負荷試験を行ったところで「いざというときに非常用発電機が本当に使えるか」を判断できないのです。
そのため、非常用発電機の点検は負荷試験で行う必要があり、30％以上の負荷をかけた試験（運転）が推奨されています。
無停電電源装置（UPS）と非常用発電機の違い？
無停電電源装置（UPS）と非常用発電機では、電力の供給方法や連続使用可能時間、供給できる電力量などが異なります。
停電時や瞬電時に蓄電した電気を使って電力を供給してくれる無停電電源装置（UPS）は、30分～1時間といった短時間の使用に向いています。しかし非常用発電機はエンジンを回す動力で発電するため長時間の使用が可能です。
また、無停電電源装置（UPS）は供給できる電力量が少ないため、パソコンなどのコンピューターを正常にシャットダウンするまでに使用するのがおすすめ。長時間の停電時や防災装置の作動などには非常用発電機が適しています。
電気の低圧・高圧によって試験方法は違う？
低圧電気は（10～60A）は一般家庭やオフィスなどで使われていますが、高圧電気は工場やビル、商業施設などで使用されています。
低圧電気の試験ではまず5～20％までの負荷を少しずつかけ、黒煙状態を見ます。その後負荷を30～100％までかけて運転状態を確認し、10％・20％・30％の出力ごとに電圧や電流の測定を行う流れです。
高圧電気も低圧電気の試験と同様の流れで行うものの、高圧電気の試験ではトラックに試験機を積んで試験を行う必要があります。そのため、高圧電気の試験ではトラックを停めるスペースを確保しておくことが大切。また、現場調査をしたうえでケーブルの養生なども実施します。
ポンプの出力以下の定格出力でも作動する？
発電機が安定して出力できる電力のことを定格出力といい、自家発電設備の定格出力が加圧送水装置の出力を上回ることでスプリンクラーや消火栓が稼働し、消火活動が可能となります。
そのため、定格出力が下回ると消火用の設備をはじめとする生命活動や移動に必要な装置が動かず、二次災害につながりかねません。事実、2011年の東日本大震災時に正常稼働しなかった自家発電機のうち、約70％が点検不備によるものとされており、年1回の非常用発電機の定格出力確認を徹底する必要があるといえます。
潤滑油や冷却水の交換だけで内部点検？
潤滑油や冷却水を交換しただけでは、内部点検を行ったことになりません。
非常用発電機の点検項目には「潤滑油や冷却水を必要量抜き取り、成分分析を行って異常がないことを確認する」といった内容があります。そこで「抜き取り検査をしなくとも、潤滑油や冷却水を交換してしまえば良いのでは？」と考えてしまうかもしれません。
しかし点検の目的は、非常用発電機の内部異常の確認です。潤滑油や冷却水を交換するだけでは成分を分析できないため、交換のみでは内部異常がないか確認できたことにはならないのです。
負荷試験の後に燃料の補充は？
負荷試験依頼の際に依頼すれば、燃料の補充にも対応してくれますが、「軽油のみ」「軽油・重油ともに可能」や「燃料の実費で」「希望の補充量に応じて」など、燃料の種類や料金については各業者によって対応が異なっているようです。
非常用発電機の消耗品は？
非常用発電機の消耗品には以下が挙げられます。消耗品は使用頻度に関わらず経年劣化してしまうため、適切な時期に交換する必要があります。
- オイル
オイルは最低2年間に1度は交換することが推奨されています。オイルにはエンジンを保護する役割があるため、定期的な交換が必須。交換されていないオイルは変色し、適正粘度が失われます。 - 冷却水
冷却水の交換目安は1年です。冷却水を交換しないと腐食や錆が生じて冷却効果が下がるだけではなく、エンジンのオーバーヒートにもつながります。 - フィルター
フィルターは1年に1回の交換が推奨されています。また、運転時間が500時間以上になった時にも交換が必要。経年によって汚れたり硬化してしまうため、清掃や交換が必要です。 - ベルト
Vベルト（ファンベルト）は4年に1回の交換が必要です。また、2,000時間以上の運転時にも交換しましょう。ベルトを手で押さえたときに2cm以上たわむ場合も交換します。 - ホース類
冷却水のゴムホースは4年に1回の交換が推奨されています。経年によって硬化すると折れたりひび割れたりしてしまうことも。ホースをとめているバンドに錆や腐食が生じている場合も交換しましょう。 - 蓄電池
蓄電池は機種によって交換時期が定められています。また、外形が変形している・液漏れしているなどの場合には蓄電池が劣化しているため交換する必要があります。
非常用発電機の更新（入れ替え）について
非常用発電機が安定して稼動できる年数は20年程度といわれています。たとえば制御機能は製造から15～20年ほどで不具合が生じる可能性が高まります。
更新までの流れ
非常用発電機はビルの屋上などに設置されていることが多く、入れ替えにはクレーンを使って行うことがほとんど。そのため徹底した安全対策が必要です。たとえば非常用発電機の入れ替えを行う場所が人通りの多い場所である場合、安全対策のほか車両通行止めや交通規制、近隣住民への周知なども行う必要があります。
また、業者によってはクレーンの楊重量を下げるため、既設の発電機を分解して搬出することも。新しい発電機は分解したまま搬入し、現地で組み立てを行います。
入れ替えの際の注意点
非常用発電機の更新は20年が目安ですが、設置当初の20年前と比較して周囲の環境が変化していることが多いでしょう。たとえば設置当初にはなかった建物や電柱があるなどのケースも。そのため入れ替え時に障害となるものがないか確認しておきます。
また、消防法の改正によって非常用発電機の必要容量を求める計算式が変更されており、新しい非常用発電機に必要な容量を確認しておくことも大切です。
非常用発電機の耐用年数は？
非常用発電機の耐用年数には、「税法上の法定耐用年数」と実際に使うことができる「国土交通省官庁営繕所基準での耐用年数」という二つの基準があります。
経理上の減価償却を主眼とした「税法上の法定耐用年数」は15年と定められており、一方で「国土交通省官庁営繕所基準での耐用年数」では、メンテナンスをしながら使い続けることで30年という耐用年数が規定されています。
ただし、屋外や海岸などの設置環境の場合、風雨や塩害によっては腐食が進みやすいことから30年の使用は困難といえ、また耐用年数を超過している非常用発電機であれば補修部品が入手できずに修理ができないといった事態も起こりうることも想定しておく必要があります。
ディーゼルエンジンとガスタービンエンジンで負荷試験に違いは？
これまではディーゼル非常用発電機とガスタービン非常用発電機、どちらの自家発電設備に対しても負荷試験が必要とされてきました。
ただし、その後の実機検証や実態調査の結果、ディーゼルエンジンへの負荷試験での機械的及び熱的負荷とガスタービンエンジンに対する無負荷運転とで差が見られないことがわかっています。
またガスタービン発電機の場合、排気系統などの未燃燃料の蓄積がほとんど発生しないことから、平成30年6月1日施行の消防法改正により、原動機にガスタービンを用いる自家発電設備については、負荷試験が不要となっています。
非特定用途防火対象物の提出書類は？
非特定用途防火対象物の点検報告の期間は3年に1回とされていますが、予防的な保全策を講じていることを示す書類は直近のもので問題ありません。
また、報告する年と運転性能に係る点検を実施した年が異なる場合は、点検票の備考欄に点検の最終実施年月を記載し、直近に講じた予防的な保全策を示す書類を添付すれば、「運転性能」欄の点検結果の記載は不要となります。
消防法における非常用電源の種類は？
消防法における非常用電源には4種類あります。
- キュービクル式非常電源専用受電設備
キュービクル（高い電圧を施設で使用できる電圧に変換する機械を収めた金属箱）を用いた非常電源設備のこと。一般の電源と共用した共用キュービクル式と、非常電源専用の専用キュービクル式があります。 - 配電盤及び分電盤の非常電源専用受電設備
配電盤や分電盤などの低圧で受電するための機器等を収めたキャビネットを使用。共用と専用があるほか、耐火性能により第1種配電盤等と第2種配電盤等に分けられます。なお、非常電源回路は他の電源回路等の影響で遮断されないようにすることが大切。 - 自家発電設備
キュービクル式とキュービクル式以外があり、原動機や発電機、制御装置などによって構成される。常用電源が停電した場合、所要時間40秒で電圧確立及び投入されます。 - 蓄電池設備
直交変換装置を有するNaS・RF電池のほか直交変化案装置を有しない鉛やアルカリ蓄電池を使用。キュービクル式とキュービクル式以外があり、自動的に充電される仕組みです。常用の電源が停電した際には、切り替え時間が発生せずに電気を供給可能。
特殊仕様の非常用発電機は？
非常用発電機には発電だけでなく、寒冷地や高高度といった導入環境に応じた特殊な仕様が求められる場合があり、以下のようなオプションも用意されています。
長時間運転可能型
非常用発電機の長時間運転は、法的には2時間以上が一般的とされていますが、3日～1週間といったように数日間の連続運転の場合、それに応じた燃料貯蔵量が必要になります。
指定数量以上の燃料を貯蔵すると危険物取扱所として規制される可能性があるので注意が必要ですが、地下タンクでの貯蔵であれば法規制はそこまで厳しくないといわれています。
寒冷地対応型
一般的に周辺温度が10℃であれば特別な対策は不要ですが、5℃以下の環境ではヒーターを搭載させて保温する必要があり、またラジエータの凍結防止も併せて行なう必要があることから、特殊仕様の非常用発電機が求められます。
高高度対応型
発電機は150mまたは300m以下の場所に設置することが前提条件となっており、それ以上の高度に設置する場合は5～10％の能力低下が起こる可能性があることから、事前に高高度に対応できるだけの能力値を設定する必要があります。
REH蓄電池とMSE蓄電池
非常用発電機の多くは高効率な放電が可能なREH蓄電池を採用していますが、寿命が1～2年ほど長いMSE蓄電池を採用する場合があります。
ただし、MSE蓄電池には倍程度の設置スペースが必要などのデメリットもあるようです。
消防点検報告書？
消防点検報告書（消防設備点検報告書）とは、機器点検や総合点検の結果を記載した報告書です。所轄の消防署まで届け出る必要があり、消防点検報告書を提出しないと点検報告義務違反として消防法により罰せられる可能性があります。なお、消防設備には非常用発電機も含まれているため、点検報告の義務があります。
また、消防点検報告書を提出する際に負荷試験や内部観察を行わない場合は、非常用発電機の予防的保全策を行い、実施したことがわかる書類を消防点検報告書に添付します。
なお、非常用発電機の負荷試験については実施周期が見直されており、毎年予防保全策を行っている場合に限り、負荷試験実施あるいは内部観察を6年に1度行えば問題ないことになっています。
ただし、6年毎の負荷試験あるいは内部観察実施までの5年間は毎年点検を行う必要があります。そのため、非常用発電機は毎年「負荷試験」「内部観察」「予防的保全策」のいずれかを実施するということになります。予防的保全策では1年毎の予熱栓や点火栓などの確認のほか、潤滑油や部品等の交換などを行います。
