第5回　商業施設の「効率的なトランス」の選び方。

商業施設の設計や開発において、目立たないけれど非常に重要な「心臓部」といえるのが高圧受変電設備（キュービクル）です。
特に、内部にある「トランス（変圧器）」の容量をどう決定するかは、初期の建設コスト（イニシャルコスト）だけでなく、毎月の電気代（ランニングコスト）にも直結します。今回は、効率的なトランス容量の考え方と、設備をまとめるべきか分けるべきかの判断基準について解説します。

1. そもそもトランス（変圧器）の役割とは？

発電所から送られてくる電気は、6,600Vという非常に高い電圧です。これを施設内の照明やコンセントで使える 100V・200Vに変換するのが「トランス」の役割です 。

郊外型の商業施設では、これらの機器をひとまとめにした「キュービクル式高圧受変電設備」が一般的によく使われます。
その理由は以下の3点に集約されます。

• 工期短縮: 工場で組み立ててから搬入するため、現場での作業時間が短い。
• 安全性: 鋼板の箱に収められているため、風雨や小動物の侵入、いたずらによるトラブルを防げる。
• 省スペース: 機器が効率よく配置されており、設置面積を抑えられる。

2. トランス容量はどうやって決める？

トランスの容量は、基本的には国土交通省の「建築設備設計基準」をベースに計算します。

計算の3ステップ

① 負荷の算出：照明、コンセント、OA機器など、建物で使う電気設備の種類ごとに容量（VA）を出します。
② 合計の算出：すべてを足して「設備容量の合計」を求めます。
③ 補正係数（需要率）をかける：すべての機器が同時に最大出力で動くことは稀です。そのため、用途や規模に応じて「f1（電灯）」「f2（コンセント）」といった補正係数を掛け合わせ、より現実に即した「想定最大電力」を算出します 。

早期決定が必要な場合の「裏ワザ」

設計の初期段階では、すべての負荷が出揃っていないこともあります。その場合は、以下のような手法で予測することもあります。

• 面積按分： 同形態の既存施設を参考に、面積比で算出する。
• 実績値での「決め打ち」：オーナー（施主）の過去データに基づき、単独棟なら電灯500KVA/動力1,000KVA、といった基準を適用する。
• 標準負荷容量：商業施設なら「30VA/㎡ × 延べ床面積」といった概算（ただし信憑性は低め）。

3. 実践！効果的な「負荷率」の目安

スーパーマーケット（SM）店舗などを想定した場合、個人的な経験則ではありますが、以下のような構成で考えると効率的です。

• 電灯トランス：全負荷の約57%程度を見込む（照明・コンセント・24時間電源などの構成比から算出）。
• 動力トランス：全負荷の約97%程度を見込む（冷凍機や空調、厨房機器などの構成比から算出）。

もっと早い段階で実態に近い電気容量が把握できれば、より経済的な（＝無駄に大きすぎない）キュービクルを製作することが可能になります。

4. 「統合」か「分割」か。トランス構成の選び方

トランスを1つにまとめる（統合）か、2つ以上に分ける（分割）か。これはコストと運用のバランスで決まります。

統合するメリット（1契約・1引込）

• コスト面：契約が1つなので基本料金が安く、受電用の機器も1セットで済むためイニシャルコストも抑えられる傾向にあります。
• デメリット：故障時や点検時に施設全体が停電してしまう、将来の増設に対応しにくいといった面があります。

分割するメリット（多棟構成など）

• コスト面：各建物の近くに設置できるため、建物同士をつなぐ太い「低圧ケーブル」の長さを短くでき、工事費が安くなる場合があります。
• 運用面：停電を特定の範囲に抑えられるため、点検や修理がしやすいのが魅力です。

コスト比較の目安

「キュービクル1面の追加費用（約300万円）」と「低圧幹線ケーブルのコスト（1万円/m × 本数）」を比較して、どちらが安いかを判断するのが一つの基準です。

5. まとめ：プロが教える「一歩先」の最適化ポイント

効率的なトランス容量の選定は、単なるスペック選びではなく、建設コストと長期的な運用を見据えた「経営判断」そのものです 。今回のポイントを整理します。

効率化のための3つの鉄則

① 早期の負荷把握が最大の節約：設計の初期段階で実態に近い電気容量を把握できれば、無駄に大きすぎない経済的なキュービクルを製作できます。
② 「統合か分割か」は距離で決める：キュービクル自体の価格差と、建物を繋ぐ低圧ケーブルの長さを天秤にかけ、トータルのイニシャルコストで判断しましょう。
③ 再エネ・BCPへの活用：太陽光発電を導入する場合、通常時は消費の激しい冷凍機や空調へ、非常時（BCP）は照明やコンセントへ接続するのが効果的です。

知っておきたい「電力供給のバランス」

最後に、設計の実務で意識したいのが高圧ケーブルの引き込みバランスです。

• 3相のバランスを意識する：発電所からは電気は「3相」で送られてきます 。そのため、施設内でも3本（最低でも2本）のトランスにバランスよく分けるのが理想的です。
• 社会的なロスを防ぐ：このバランスが崩れても事業主が直接損をするわけではありませんが、電力会社側の送電効率に無駄が生じてしまいます。
• 具体的な構成案：例えば、200kVA程度の規模であれば、「動力用トランス×1、電灯用トランス×2」といった構成にすることで、引き込みの負荷を平準化しやすくなります。

まちづくりにおける「電気の価値」を最適化するために、こうした細かな設計の工夫を積み重ねていきましょう。