PowerPoint プレゼンテーション

※内容は検討中のものであり予告なく変更される場合があります。予めご了承ください。

分電盤設計について

技術資料

第1.0版

2017年8月22日

次世代製品企画室

禁 無 断 複 製

当社の責に帰すことができない事由から生じた損害、当社製品の故障に起因するお客様での機会損失、逸失利益、当社の予見の有無を問わず特別の事情か

ら生じた損害、二次損害、事故補償、当社製品以外への損傷およびその他業務に対する補償については、当社は責任を負いかねます。

目次

• 1.サーバ室電気設備の重要性

• 2.分電盤の仕様

【タイプ】【主要機器】【プラグインMCCBの種類】【配線用遮断器の種類】

• 3.分電盤の設計

【必要資料】【分電盤要件資料】【要件】

【ヒアリング・確認事項】 【現場調査内容】

• 4.電気安全性

【保護協調】【過電流保護方式】 【保護協調の検討例】【過電流保護方式の動画】

• 5.注意事項

【データセンタの事故事例】

• 6.会社紹介

【株式会社中央製作所】

• 7.盤選定フロー

【出力端子台：有】【出力端子台：無】

• 8.彼我比較表

【分電盤】【ラックマウント】

【データセンタの電気設備に求められていること】

• データセンターの電源システムにとって重要なことは「電源設備に障害が発生して

も、IT 機器に給電を継続できる機能」を持つこと、つまりIT 機器を停電させないこ

とである。

(1)

• 金融機関等コンピュータシステムの安全対策基準・解説書によると「負荷状態の監

視制御機能を充実すること」とされている

1.サーバ室電気設備の重要性

電気安全性

電力供給における信頼性

電気回路の過負荷・短絡事故および地絡

事故に対する適切な保護協調を経済的に

構築

良質な電力を継続的に供給することがで

きる電気設備

負荷状態の監視制御機能を充実すること

ノイズの発生を従来の電気設備よりきわ

めて低いレベルに抑制

出典：(1)JDCCファシリティスタンダードver2.3／日本データセンタ協会

• 分電盤には一般的に「自立形」「壁掛形」「ラックマウント形」のタイプがある

2.分電盤の仕様

【タイプ】

タイプ

自立形

壁自立形

ラックマウント形

外観

外形

W700×H2000×D1000

(19インチラック)

W700×H2000×D350

W482.6×H88.1×D300.0

（2Uサイズ）

分岐数

2P60AF×64個

2P50AF×52個

2PCBE50AF×9個

変圧器

75KVA搭載可能

－

－

特徴

汎用プラグインブレーカ選

択可能

プラグインブレーカ選択可能

ラックの空きスペースで分岐

を増やしたい

注意点

設置には架台が必要、耐荷

重の確認

プラグインブレーカを挿抜す

る際出力配線を取り外す必要

がある

配線サイズにより筐体サイズ

が変更になる

• 分電盤の中には主要機器として主幹ブレーカ及び分岐ブレーカが収容される

• ブレーカはMCCB（Molded Case Circuit Breaker）とも表現される

• 一般的には100A以上のものを主幹ブレーカ、50A以下のものを分岐ブレーカとする

場合が多い

2.分電盤の仕様

【主要機器】

出典：選択遮断方式／技術資料集／三菱電機、接続方式／ホームページ／三菱電機

単線結線図（簡易）

主幹MCCB

分岐MCCB

【注意・その他】

• 引き外し方式が3種類あり、用途に応

じて選定する必要がある

熱動電磁式：中～大容量

完全電磁式：小容量

電子式：協調用

• プラグインブレーカを採用することで

容量変更や増設・撤去が容易になる

尚、活線挿抜については、停電作業を

推奨。どうしても停電とすることがで

きない場合は、対象MCCBをOFFとし、

労働安全衛生規程の活線作業・活線近

接作業の規則を遵守して作業すること

プラグインMCCB

2.分電盤の仕様

【プラグインMCCBの種類】

出展：遮断器写真／カタログ／富士電機、出典：遮断器写真／カタログ／三菱電機、出展：遮断器写真／カタログ／寺崎電気

• プラグインMCCBには用途に応じて以下のタイプがある

タイプ

差込形

電源側プラグイン

母線プラグイン

外観

電源側

プラグイン

プラグイン

プラグイン

負荷側

プラグイン

ねじ端子、即結端子

ねじ端子、即結端子

警報線

プラグイン

リード線

リード線

容量

30AF・50AF・60AF

30AF・50AF

125AF・250AF・400AF

用途

サーバ用

サーバ用、電灯用

空調機用、PDP送り用

価格感

固定形と比較し約1.5倍

固定形と比較し約1.5倍

固定形と比較し約1.5倍

特記事項

電圧・相を事前に決定する

必要がある

挿抜の際出力配線を撤去する

必要がある

1φ3Wの場合MCCB毎に

100V・200Vを任意に取得可能

挿抜の際出力配線を撤去する

必要がある

2.分電盤の仕様

【配線用遮断器の種類】

出典：遮断器写真／カタログ／三菱電機

• 配線用遮断器には標準タイプ以外に以下の特殊タイプがある

タイプ

配線用遮断器

漏電遮断器

漏電アラーム遮断器

中性線欠相保護付き

遮断器

外観

過電流

トリップ

トリップ

トリップ

トリップ

漏洩電流

×

トリップ

×(警報のみ)

×

中性線欠

相保護

×

×

×

トリップ

負荷例

サーバ

空調機

サーバ

1φ3W回路の主幹

特記事項

短絡遮断容量の確認

が必要

感度電流値の確認が

必要

感電防止：15～100mA

火災防止：200、500mA

感度電流値の確認が

必要

感電防止：15～100mA

火災防止：200、500mA

1φ3W回路に必須

3.分電盤の設計

【必要資料】

必要性

項目

目的

記事

○

負荷機器諸元表

空調機またはサーバ、UPS等、分電盤に接

続される機器の容量を算出する

分電盤：出力容量

△

単線結線図

分電盤の接続される上位の設備を把握し適

切な電流容量、短絡容量を算出する

分電盤：入力電源

◎

分電盤要件資料

分電盤の価格を算出するための必要最小限

の情報を得る

分電盤：スペック

必要性：◎必須、○場合により必要、△他で補えない場合必要、×特に必要なし

単線結線図（一例）

負荷機器諸元表(一例）

増設分電盤

・容量

・結線

・二次電圧

・AF/AT

・極数

3.分電盤の設計

【分電盤要件資料】

必要

性

項目

質問内容

回答例

確認事項

◎

設置場所

設置床はフリーアクセスフロ

アですか

フリアク

アルミ二重床

スラブ

固定面の確認

◎

筐体サイズ

設置場所はどこですか,設置場

所の制約はありますか

ラック架列

壁面側

サイズと保守面の確認

◎

出力端子台

出力端子台は必要ですか,入出

力配線の方向は指定あります

か

出力端子台：必要

不要

配線：入力上／下

出力上／下

配線の確認

○

短絡電流

分電盤入力端の短絡電流値は

いくらを想定されていますか

5kA以下

15kA以下

15kA以上

(中小規模)(大型変圧器)(バスダクト)

短絡時の保護を確認

◎

保護機器

負荷側機器容量は何Aですか,

本装置からの供給数はいくつ

ですか,三相出力が必要ですか

2P50AF/20A×24個

3P50AF/50A×2個

分岐数を確認

◎

電源

上位装置(MCCB)の電源種別・

容量を教えてください。

3φ3W200V

400AF/300A

3φ3W415V

225AF/150A

1φ3W200-100V 100AF/100A

入力電源を確認

○

計測・警報

計器は必要ですか,保護装置が

遮断した状態になった場合警

報信号が必要ですか

入力部：マルチメータ

MCCBトリップ一括(無電圧接点)

計器・警報内容確認

△

変圧器

変圧器を搭載しますか,負荷側

機器の電源種別は何Vですか

30kVA Δ-Δ

負荷側1φ2W100V

変圧器搭載確認

必要性：◎必須、○場合により必要、△他で補えない場合必要、×特に必要なし

• 必要資料より分電盤の単線結線図を完成させる

3.分電盤の設計

【要件】

電源：上位装置

(MCCB)の電源種

別・容量は？

保護機器：負荷側機

器容量は何A？供給

数は？三相？単相？

単相3線式

三相3線式

三相4線式

出典：電気設備の技術基準、3605-3_連続負荷を有する分岐回路の負荷容量／内線規程／JEAC8001、配電方式と電圧／菱盤会技術講座／三菱電機

• 予備回路(将来サーバが増えるか)

• 運用方法

• 電流、電圧監視

• 耐震性(耐震計算書の作成について)

【設計前】

• 単線結線図と現場の整合性確認

• 分電盤の有効設置スペースの確認(扉の開放寸法、メンテナンススペース)

• 配線ルート

※LANケーブルとの離隔が300mm以上とれているか

• 床下ケーブル量

※ケーブル積み上げ量

例)フリアクの高さ450mmなら有効空調スペースを200mm以上確保

※床下空調の場合、床下空調冷気の阻害

• 供給元のトランスはサーバ用、空調用で分けてあるか

【設計後】

• 分電盤の設置スペース確認(設置スペースは問題ないか図面を基に確認)

3.分電盤の設計

【現場調査内容】

• 保護協調とは受変電設備のある回路に何らかの事故が発生した場合に、対象の回路

の保護器が、その上位の保護器が動作する前に動作して、正常な回路には給電を継

続しながら、事故回路を商用電源側より切り離すように保護器具相互の保護特性を

整定すること。

4.電気安全性

【保護協調】

事故点（1）

事故点（2）

事故点（1）で事故が発生した場合は必ず

MCCB-1で保護しなければ、事故の波及が上位

のMCCB-0を動作させ、MCCB-0以下が全停電

となる。

事故点（2）で発生した場合はOCR（過電流継

電器）で守り、上位への波及を防ぐ。

出典：保護協調とは／第5章 保護協調と保護継電器／オムロン

※上位に事故が波及しないように設計、部品の選択を行う

4.電気安全性

【過電流保護方式】

選択遮断

カスケード遮断

事故回路のみを遮断し、健全な回路はそのまま給電

が継続される方式

⇒ブレーカの動作特曲線の組合せを検討する必要有

分岐回路遮断器接地点での推定短絡電流が、分岐回

路遮断器の遮断容量を超える場合、主回路遮断器に

よって後備保護（バックアップ）を行わせる方式

⇒主幹と分岐のMCCB組み合せを検討する必要有

◎健全回路には影響なし

×短絡電流に応じたMCCBの選定により高価

◎遮断容量の小さいもので構成でき安価

×健全回路まで運用停止

主幹MCCB

分岐MCCB

主幹MCCB

分岐MCCB

出典：(1)受配電・制御機器コンポーネント／データセンタ向け低圧遮断器／富士電機

• 金融機関等コンピュータシステムの安全対策基準・解説書によると「

過電流、漏電

により各機器に障害を及ぼさないよう措置を講ずること」

とされている

短絡

短絡

①受電からICT装置までの単線結線図を作成し、各セクションでの短絡電流を計算

②定格電流、突入電流などの機器データを記入し、事故点を想定

③インピーダンスマップを作成し算出された推定短絡電流に対し最適なMCCBを選定

④上位下位のMCCB同士の協調を確認し、必要に応じて調整

5.注意事項

【過電流保護方式の動画】

• データセンタの事故は深刻な損失に繋がる

• コストを優先し、電気安全性や電力供給における信頼性が十分に確保されていない

場合は、思いがけない規模の事故に波及する恐れがある

5.注意事項

【データセンタの事故事例】

事故例

• 分岐MCCBへの負荷線接続作業時、誤ってねじが落下。

そのねじが下の分岐MCCBの二次側端子に接触し、主幹

MCCBがトリップ、その為、分電盤全体が停電状態とな

り、負荷機器全てが停止した

原因例

• ねじを落下させた

• 分岐MCCB二次側での短絡容量を計算せず、安価な容量

だけ大きい主幹MCCBを選定し導入した

対策例

• ねじ落下防止、盤内保護等級確保(IP1XB)

• 分岐MCCB二次側での短絡容量を計算し、必要に応じた

選択遮断容量を確保できる主幹ブレーカの選定

• 弊社製品(SVU-CB-PDF)の短時間耐電流試験の様子

5.注意事項

【データセンタの事故事例】

6.会社紹介

【株式会社中央製作所】