法規-1 電気法規と電気施設管理
電気事業法と電気事業
- 電気事業法
- 電気事業
- 発電事業
- 一般送配電事業
- 小売電気事業
- 電圧の維持
- 周波数の維持
はじめに
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「法規って、条文や数字を覚えるだけの科目でしょう？ 理論や計算より、とっつきにくそう……」
法規の勉強を始めるとき、多くの人がこう感じます。
けれども、法規で学ぶルールは、毎日の暮らしのすぐそばにあります。例えば、家のコンセントには、いつでも約 100V の電気が来ています。ドライヤーをつけても、テレビをつけても、電球の明るさはほとんど変わりません。また、電気料金を払う会社は、今では自分で選べるようになりました。
実は、こうした「当たり前」は、すべて法律で支えられています。電気をつくる会社、届ける会社、売る会社の役割を分け、電気の品質を一定に保つように決めているのが、1つの法律なのです。
そこで登場するのが、今回の主役 電気事業法 です。電気の事業のしくみと、電気の安全のルールを定めた、電気の法律の中心となる法律です。
電験三種の4科目（理論・電力・機械・法規）のうち、法規は、電気を安全に使うための法令と、電気施設管理の計算を学ぶ科目です。今回の記事では、その入り口として、電気事業法の目的と電気事業の種類、そして電圧と周波数の維持について解説します。
電気事業法の目的：使用者の利益と公共の安全
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はじめに、電気事業法の目的について紹介します。
電気事業法 は、電気の事業と電気の設備について定めた法律です。第1条には、この法律の目的が書かれています。要点だけを取り出すと、次の2本の柱になります。
【電気事業法の2本の柱】
- 事業のルール： 電気事業の運営を適正かつ合理的にすることで、電気の使用者の利益を保護し、電気事業の健全な発達を図る
- 保安のルール： 電気工作物の工事・維持・運用を規制することで、公共の安全を確保し、環境の保全を図る
1本目の柱は、「お客さんが損をしないように、電気の商売を正しく回す」ためのルールです。例えば、電気が急に止まって困ったり、不当に高い料金を払わされたりしないようにします。
2本目の柱は、「電気の設備で事故を起こさない」ためのルールです。電気工作物 とは、発電所や変電所、送電線、工場の受電設備など、電気を使うための設備のことです。感電や火災、停電の広がりを防ぐために、設備の工事や点検のやり方を決めています。
家を建てるときにたとえると分かりやすくなります。1本目の柱は「家の取引を正しく行うルール」、2本目の柱は「家が倒れないように建てるルール」です。どちらが欠けても、安心して住むことはできません。
ここで1つ大事な点があります。電験三種で取る 電気主任技術者 の資格は、この2本目の柱の中で定められています。電気主任技術者は、事業場の電気設備の保安を監督する人です。つまり、電験三種そのものが、電気事業法に基づく試験なのです。詳しくは、保安体制と主任技術者の記事で学びます。
また、法律には細かい数字までは書かれていません。数字の多くは、法律の下にある 省令（大臣が定める決まり）に書かれています。この記事で学ぶ電圧の値も、電気事業法施行規則という経済産業省令で定められています。
このように、電気事業法は「使用者の利益を守る事業のルール」と「公共の安全を守る保安のルール」の2本の柱でできています。
以上が、電気事業法の目的についてです。
電気事業の種類：発電・送配電・小売
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次に、電気事業の種類について紹介します。
電気がコンセントに届くまでには、3つの段階があります。発電所で電気をつくる段階、送電線や配電線で電気を運ぶ段階、そしてお客さんと契約して電気を売る段階です。電気事業法は、この段階ごとに事業を分けています。
身近なものにたとえると、野菜がお店に並ぶまでの流れと同じです。農家が野菜をつくり、道路とトラックが運び、八百屋さんが売ります。電気でも、つくる人・運ぶ人・売る人が、それぞれ別の役割を受け持っているのです。
電気事業法で定める 電気事業 には、いくつかの種類があります。ここでは、試験の中心になる3つを、1つずつ見ていきましょう。
1. 発電事業
発電事業 は、自分で持っている発電所で電気をつくり、送配電や小売の事業者のために供給する事業です。野菜でいえば農家にあたります。発電の規模が一定以上のものが、発電事業になります。火力発電所や大きな水力発電所、大規模な太陽光発電所などを運用する会社が、発電事業者です。
2. 一般送配電事業
一般送配電事業 は、自分で持っている送電線・配電線などを使って、決められた地域（供給区域）に電気を届ける事業です。野菜でいえば、道路とトラックにあたります。
電線網は、地域に何本も引くと無駄が大きくなります。そのため、一般送配電事業者は地域ごとに1社で、全国に10社あります。発電した電気の量と使われる電気の量を合わせる調整や、次の節以降で学ぶ電圧と周波数の維持も、一般送配電事業者の大切な仕事です。また、どの小売電気事業者とも契約できないお客さんにも、最後の受け皿として電気を届けます。
3. 小売電気事業
小売電気事業 は、家庭や会社などのお客さんと契約して、電気を売る事業です。野菜でいえば八百屋さんにあたります。小売電気事業者は、自分で発電所を持っていなくてもかまいません。発電事業者などから電気を仕入れ、一般送配電事業者の電線を借りて、お客さんに届けます。
2016年には、家庭向けの電気の小売が全面自由化されました。今では、家庭でも、電気を買う会社を選ぶことができます。小売電気事業者には、お客さんに約束した電気を届けられるよう、必要な 供給能力を確保する 義務があります。
4. 事業を始める手続き
3つの事業は、始めるときの手続きが違います。国（経済産業大臣）のチェックの厳しさの順に並べると、次のようになります。
| 事業 | 手続き | たとえ |
|---|---|---|
| 一般送配電事業 | 許可 | 道路とトラック |
| 小売電気事業 | 登録 | 八百屋さん |
| 発電事業 | 届出 | 農家 |
一般送配電事業は、地域に1社だけで代わりがいないので、いちばん厳しい「許可」です。小売電気事業は、お客さんと直接契約するので「登録」が必要です。発電事業は「届出」で始められます。
補足（ここは読み飛ばしてOK）： 電気事業には、このほかに送電事業・配電事業・特定送配電事業・特定卸供給事業があります。まずは、発電・一般送配電・小売の3つをしっかり押さえましょう。
例題：電気事業の種類を見分ける
次の2つの会社が行っている事業は、それぞれ電気事業法のどの事業にあたるでしょうか？
- 会社X： 大きな火力発電所を運用し、つくった電気を小売の会社に売っている
- 会社Y： 発電所も電線も持たず、家庭と契約して電気を売り、料金を受け取っている
【解き方】
- 会社Xは、自分の発電所で電気をつくって供給しているので、発電事業です（手続きは届出）
- 会社Yは、お客さんと契約して電気を売っているので、小売電気事業です（手続きは登録）。発電所や電線を持っていなくても、小売電気事業はできます
答えは、会社Xが発電事業、会社Yが小売電気事業です。
試験のポイント：一般送配電事業は「許可」、小売電気事業は「登録」、発電事業は「届出」です。手続きの組み合わせがよく問われます。
このように、電気事業は「つくる」発電事業、「運ぶ」一般送配電事業、「売る」小売電気事業に分かれ、それぞれ役割と手続きが違います。
以上が、電気事業の種類についてです。
電圧の維持：100Vと200Vの範囲
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続いて、電圧の維持について紹介します。
家電製品は、決まった電圧で使うようにつくられています。100V用の電球に、電圧が低すぎる電気が来ると暗くなり、モーターの力も弱くなります。逆に、電圧が高すぎると、機器が傷んだり、寿命が縮んだりします。電圧は、電気の品質そのものなのです。
シャワーの水圧にたとえると分かりやすくなります。水圧が弱すぎると、シャンプーがなかなか流れません。強すぎると、痛くて使えません。ちょうどよい範囲に収まっていることが大切です。
そこで電気事業法は、一般送配電事業者に、供給する電気の電圧を省令で定める値に維持するよう努めることを求めています。これが 電圧の維持 です。具体的な値は、電気事業法施行規則で、次のように決められています。
| 標準電圧 | 維持すべき値 | 範囲 |
|---|---|---|
| 100V | 101V の上下 6V を超えない値 | 95V 〜 107V |
| 200V | 202V の上下 20V を超えない値 | 182V 〜 222V |
ここがポイントです。範囲の中心は、標準電圧ちょうどではなく、100V なら 101V、200V なら 202V です。そこから上下に 6V、20V の幅をとります。
具体的に計算してみましょう。100V の場合は、101 − 6 = 95V から、101 + 6 = 107V までです。200V の場合は、202 − 20 = 182V から、202 + 20 = 222V までです。割合にすると、100V では中心から約 6%、200V では約 10% の幅になります。
なお、数値が決められているのは、低圧で供給する 100V と 200V の2つだけです。また、一般送配電事業者は、供給する電気の電圧を測定し、その結果を記録して保存しなければなりません。電圧が維持されず、使用者の利益が損なわれているときは、国が設備の修理や運用の改善を命じることができます。
例題：維持すべき電圧の範囲
次の文の空欄にあてはまる数値を答えなさい。また、標準電圧 100V の家庭で、電圧を測ったら 93V でした。この値は維持すべき範囲に入っているでしょうか？
「標準電圧 100V に対しては 101V の上下（ア）V を超えない値、標準電圧 200V に対しては 202V の上下（イ）V を超えない値に維持するように努めなければならない。」
【解き方】
- 100V の幅は 6V、200V の幅は 20V です。（ア）は 6、（イ）は 20 です
- 100V の範囲は 101 − 6 = 95V から 101 + 6 = 107V までです
- 93V は下限の 95V より低いので、範囲から外れています
答えは、（ア）6、（イ）20 で、93V は範囲の外です。
例題：電線の電圧降下と維持すべき電圧
単相2線式で標準電圧 200V の電気を受けている工場があります。変圧器の出口の電圧は 208V、変圧器から機器までの電線の抵抗は往復で 0.15Ω です。
(a) 120A の電流が流れているとき、機器にかかる電圧は何Vで、維持すべき範囲に入っているでしょうか？ (b) 機器の電圧が範囲の下限を下回らないためには、電流を何Aまでにすればよいでしょうか？
【解き方】
- 電線での電圧降下は、オームの法則で 0.15 × 120 = 18V です
- 機器の電圧は 208 − 18 = 190V です。200V の範囲は 182V〜222V なので、範囲に入っています
- 下限の 182V まで下がってよい電圧は 208 − 182 = 26V です
- 電流の上限は 26 ÷ 0.15 = 173.3…A で、約 173A です
答えは、(a) 190V で範囲内、(b) 約 173A までです。電流が増えるほど電線での電圧降下が大きくなり、お客さんのところの電圧が下がることが分かります。
試験のポイント：100V は「101 ± 6V」、200V は「202 ± 20V」です。中心が 100V や 200V ではないことと、幅が 6V と 20V であることを、セットで覚えましょう。
このように、一般送配電事業者は、標準電圧 100V なら 95V〜107V、200V なら 182V〜222V の範囲に電圧を保つよう努めなければなりません。
以上が、電圧の維持についてです。
周波数の維持：つくる量と使う量のつり合い
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最後に、周波数の維持について紹介します。
コンセントの電気は、プラスとマイナスが1秒間に何十回も入れかわる交流です。この1秒間に入れかわる回数を 周波数 といい、単位は ヘルツ［Hz］ です。日本では、おおむね東日本が 50Hz、西日本が 60Hz です。
周波数は、発電所の発電機が回る速さで決まります。そして発電機の回る速さは、電気をつくる量と使う量のつり合いで変わります。
自転車のペダルをこぐ場面にたとえてみましょう。上り坂にさしかかって荷物が重くなると、同じ力でこいでいてもペダルの回転は遅くなります。電気でも同じで、使う量が増えて発電の量を上回ると、発電機の回転が遅くなり、周波数が下がります。逆に、使う量が減ると、周波数は上がります。
周波数がずれると、困ることがあります。例えば、モーターの回る速さが変わり、工場の機械の動きが狂います。大きくずれると、発電機を守るために発電所が止まり、広い範囲の停電につながるおそれもあります。
そこで電気事業法は、一般送配電事業者に、供給する電気の周波数を省令で定める値に維持するよう努めることを求めています。これが 周波数の維持 です。電気事業法施行規則では、維持すべき値を「その者が供給する電気の標準周波数に等しい値」としています。つまり、50Hz の地域では 50Hz、60Hz の地域では 60Hz に保つということです。
電圧と違って、「上下何Hzまで」という幅は省令に書かれていません。実際には、一般送配電事業者が、発電所の出力を時々刻々と調整して、使う量とつくる量をつり合わせています。こうして、周波数を標準周波数のごく近くに保っているのです。電圧と同じく、周波数も測定して記録を保存しなければなりません。
試験のポイント：電圧と周波数の維持に努める義務を負うのは、一般送配電事業者です。周波数の維持すべき値は「標準周波数に等しい値」で、電圧のような数値の幅はありません。
このように、周波数は電気をつくる量と使う量のつり合いで決まり、一般送配電事業者はこれを標準周波数に等しい値に保つよう努めます。
以上が、周波数の維持についてです。
今回のまとめ
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それでは、今回の内容を振り返ります。
今回は、電気事業法と電気事業について紹介しました。電気事業法は、事業のルールと保安のルールの2本の柱で、私たちが毎日安心して電気を使える状態を支えています。電気をつくる・運ぶ・売るという役割を分け、電気の品質である電圧と周波数を一定に保つよう定めているのです。
今回のポイントを振り返りましょう。
振り返り
- 電気事業法の目的は、使用者の利益の保護と電気事業の健全な発達、そして公共の安全の確保と環境の保全。
- 電気事業は、発電事業（届出）、一般送配電事業（許可）、小売電気事業（登録）などに分かれる。
- 一般送配電事業者は、100V なら 101 ± 6V、200V なら 202 ± 20V に電圧を維持するよう努める。
- 周波数は、つくる量と使う量のつり合いで決まり、標準周波数に等しい値に維持するよう努める。
キーワードのおさらい
- 電気事業法: 電気の事業のしくみと、電気工作物の保安のルールを定めた法律
- 電気事業: 電気事業法で定める、発電事業・一般送配電事業・小売電気事業などの事業
- 発電事業: 自分の発電所で電気をつくり、送配電や小売の事業者に供給する事業。手続きは届出
- 一般送配電事業: 自分の電線網で、決められた地域に電気を届ける事業。地域に1社で、手続きは許可
- 小売電気事業: お客さんと契約して電気を売る事業。手続きは登録
- 電圧の維持: 100V は 95V〜107V、200V は 182V〜222V に保つよう努めること
- 周波数の維持: 周波数を標準周波数（50Hz または 60Hz）に等しい値に保つよう努めること
以上が、今回のまとめです。
さて、電気事業法の2本目の柱は「電気工作物」の保安でした。では、発電所から家庭のコンセントまで、電気工作物にはどんな種類があり、どう分けられているのでしょうか？
次回は、事業用・一般用・自家用といった「電気工作物の区分」について紹介します。
それでは、次の記事へ進んでいきましょう。