ビル管理・ビルメンまとめ

未経験者向けの転職情報から現在ビルメンとして働き始めたばかりの方向けの情報まで幅広くまとめています。

タグ:ビルメン

電気エネルギーのロスには電圧降下電力損失の2つがあります。
現場で慣れてきた人ほど基礎的な理論を忘れがちです。
今回は電圧降下と電力損失の違いについて定義から解説していきます。

電圧降下とは
電圧降下とは元の電源電圧が電線の抵抗によって負荷に辿り着いた時には電圧が低下してしまう現象を意味します。
あくまで電圧の低下であり、電流は関係ないところがポイントです。

電力損失とは
電力損失とは、電気エネルギーが本来の目的以外に消費されてしまう現象を意味します。
具体的には、銅線に電流を流すとジュール熱によって銅線の温度が上がります。これは本来の目的以外で電気エネルギーが熱エネルギーに変換されて無駄になってしまっています。これを銅損といいます。
他にも鉄が磁化される時のヒステリシス損など、思わぬ所で電気エネルギーは別のエネルギーに変換されて損失されていきます。

電圧降下と電力損失の違い
電力は電圧✕電流で求められます。
電圧が下がれば、電力も下がります。つまり、電圧降下は電力損失に繋がるということです。
しかし、電力損失は電流の損失によっても発生するため、電圧降下と同じ意味であるとは言えません。
電力損失の小さな分類が電圧降下、という認識が正しいと言えるでしょう。

地絡と漏電のように、過電流と短絡も使い分けが難しい言葉です。
それぞれの定義と意味の違いを解説していきましょう。

短絡
短絡とは、電気回路の2点が低い抵抗値で電気的に繋がってしまう事です。
英語ではショートサーキットと呼ばれており、その名の通り電気が近道してしまう回路のことです。
抵抗が非常に低い2点が繋がってしまうと、本来電気エネルギーを使って仕事をするはずの負荷がいない状態になってしまいます。すると負荷で消費されるはずの電流は行き場を失って熱エネルギーに変換され、ジュール熱となって回路を焼き切ります
これが短絡と呼ばれる現象です。
では、どれくらいのエネルギーが発生するのでしょうか。
オームの法則を思い出してみると、もっと具体的なイメージがわきます。
電流 = 電圧 ÷ 抵抗
上記がオームの法則です。
100V回路0.1Ωの銅線で短絡した場合を想定した場合、次のようになります。
電流 = 100V ÷ 0.01
電流 = 1000A

1000Aというのは非常に高い値です。
人が感電で死ぬのは0.1~0.3Aと言われています。人が死ぬ基準値の1万倍の電気エネルギーが発生するわけですから、短絡は非常に危険な現象なんです。

過電流
過電流とは、回路で想定されている以上の電流や、機器が許容できる電流を超えたものを意味します。
例えば、電気の使いすぎでブレーカーが落ちてしまうのも過電流が原因です。
想定以上の電流は短絡と同じように、強いジュール熱を生み出して回路を焼き切ってしまいます。
こうした過電流から回路を守るためのが過電流遮断器、いわゆるブレーカーになります。

短絡と過電流の違い
短絡が発生した場合、巨大な電流が発生します。
これは回路で想定している以上の電流値なので、短絡は過電流に繋がります、と言い切れます。
反対に過電流が発生した場合、必ずしも短絡が発生しているとは言えません。
家庭でドライヤーを複数使った場合、過電流によってブレーカーが落ちてしまいますが、これは短絡とは関係ないからです。
つまり、短絡は必ず過電流を引き起こしますが、過電流は短絡と関係あるとは限らない、というややこしい関係にあるんです。
混同されやすい言葉ですが、同意語ではないので注意が必要です。
以上、短絡と過電流の違いについての説明でした。

地絡漏電接地の違いを上手く説明する事が出来るでしょうか?
何となく、ぼんやりとした理解をしていませんか?
電気の知識として根本となるそれぞれの定義・意味を確認していきましょう。

地絡
地絡は低圧電路地絡保護指針にて以下のように定義されています。
地絡とは、電路と大地間の絶縁が異常に低下し、アークまたは、導電性物質によって橋絡されたため、電路または、機器の外部に危険な電圧が現れたり、電流が流れる状態をいう。
要約すると絶縁不良を原因とした意図しない電気の漏れ、を意味します。
原因が絶縁不良に限定されているのがポイントです。

漏電
漏えい電流として、JIS C 8201-2-2で次のように定義されています。
絶縁不良がない場合に、設備の充電部から大地に流れる電流
原因が絶縁不良ではない、と指定されているのがポイントです。

地絡と漏電の違い
前項で定義を確認した通り、地絡と漏電の違いは絶縁不良が原因かどうか、だけです。
ただし、これはあくまで定義に則った原理主義的な違いに過ぎません。
現場では地絡と漏電の扱いがごっちゃになっていたり、あるいは反対の意味で使い分けされている事もあります。
厳密には意味が異なるが、ほぼ同意語として用いられる、という認識で問題ないでしょう。

接地
最後に接地の意味を確認しましょう。
接地とは、電路と大地を繋いでおくことです。
大地は非常に抵抗値が低く、絶縁不良によって地絡が発生した場合、地絡電流が抵抗値の低い大地へ逃げてくれるため、人が感電する危険性を少なくする事が出来ます。
地絡が発生した場合の逃げ道を予め作ってやるのが接地と言えます。

クランプメーターとは
クランプメーターは電流を測定するための装置です。
テスターも電流を測定する機能はありますが、クランプメーターの方がより簡単に安全に測定する事ができるため、電流の測定には一般的にクランプメーターが用いられます。
クランプメーターは扱いが容易で事故にも繋がりづらいため、比較的初心者向けの測定装置と言えます。
だからと言って現場で勝手に持ち出す事はせず、必ず先輩に使い方と了承を得てから使いましょう。

クランプメーターの使い方
クランプメーターは先が輪っかのようになっていて、手元のボタンを押すと輪っかが開くようになっています。
電源を入れた後、電線を輪っかの中に入れるだけで電流値が測定できます。
もし電流値が正しく測定出来ない場合、次のような可能性が考えられます。

・電池切れ
・電流値の大きさが合っていない
・電流が来ていない


電池切れの場合は、クランプメーターに合った新しい乾電池に交換して下さい。
電流値の大きさがあっていない場合、クランプメーターのツマミ等で測定する電流値の大きさに収まるような測定範囲を設定してください。設定より大きな電流値は測定する事が出来ません。
最後に電流値が0の場合は、電流そのものが来ていない可能性があります。検電器などで電気が来ているか調べましょう。

クランプメーターは電流を測定する装置ですが、それを利用して漏電を追う事が可能です。
また別の記事で詳しく書いていこうと思います。

私がビルメンになりたての頃、AHUとFCUの違いというか使い分けがよく分かりませんでした。
そこで簡単ではありますが、今回はAHUとFCUを比較してみたいと思います。

AHUとは
AHUはエアハンドリングユニット(通称エアハン)の略称で、建物の外部から取り込んだ空気を快適な温度・湿度に調整してから室内に送り込む空調機です。
外から取り込んだ空気は暑かったり冷たかったりします。冬だったら寒いだけでなく乾燥している事もあります。
まずはフィルターで埃等をろ過した後、熱コイルと呼ばれる部分で冷水や温水が通っている配管に風が当たる事によって、適度な温度に変更し、必要があれば加湿してからダクトで各部屋に送風します。一般的に天井のアネモと呼ばれる吹き出し口と繋がっている事が多いです。
わざわざ外部から空気を取り込む理由は、酸素の取り入れを目的としているからです。現在のビルは非常に密閉されているので、常に外の空気をビルに入れてあげる必要があります。
AHUはビルの空調において、中核的な存在です。

FCUとは
FCUとはファンコイルユニットの略称で、室内の空気を再度調整して循環させる空調機です。
窓際は外気の影響を受けやすく、部屋の中央部と窓際では温度差が出来てしまいます。FCUはこの温度差を解消するために一般的に窓際に設置されます。
構造としてはAHUとほぼ同じで、まずはフィルターで埃等をろ過してから熱コイルと呼ばれる部分で冷水や温水が通っている配管に空気を当てて適度な温度に調整、再度室内に空気を送り出します。

AHUとFCUの違い
AHUは建物の外の空気を調整する空調機。ビルの空調においてメインの役割を果たします。
FCUは室内の空気を調整して再度循環させる空調機。窓際の温度調整を担当していてサブ的な役割になっています。
FCUの運転だけでは外から酸素を取り込めず、AHUの運転だけでは窓際の温度調整が出来ません。
AHUとFCUを組み合わせる事によって、ビルの快適な温度を維持する事が出来るんです。


空調機については現場の先輩も間違った覚え方をしていたり、ビルメン初心者が躓きやすいジャンルです。
自分の知識に不安のある方は、以下の書籍等で自主学習すると不安が消えるかもしれません。
空調・給排水は突然のトラブルも多いので、いざという時の助けになります。


完全図解 空調・給排水衛生設備の基礎知識早わかり

ビルメンは資格を取るだけだと空調・給排水の知識が抜け落ちがちなので、上記のような鉄板の書籍等でしっかりと補強していきましょう。
以下の関連記事も是非一読ください。

<関連記事>
ビルメンにお勧めの書籍5選!

↑このページのトップヘ