工場の電気設備を総点検！基礎から最新の改善策まで徹底解説！

工場における電気設備の基礎知識

電気設備とは？工場で果たす役割と重要性

工場における電気設備とは、製造ラインを動かす動力供給装置や、照明・通信・制御などを担うあらゆる電気的システムの総称です。
これらはまさに工場の心臓部であり、一部が停止するだけでも生産ライン全体が止まるほど重要な存在です。

近年では、自動化ラインやロボット制御の導入が進み、電気設備の安定性・信頼性・安全性が企業競争力に直結しています。
24時間稼働する製造現場では、わずかな電圧変動や機器トラブルが生産ロス・品質不良・納期遅延につながるため、綿密な電力管理が欠かせません。

さらに、電気設備は単に電気を供給するだけでなく、安全性の確保・エネルギー効率の最適化・情報通信ネットワークの統合といった複合的な役割を果たします。
例えば、LED照明への更新による省エネ化、PLCやIoTセンサーを活用した稼働データの自動収集・分析などが代表的です。
これにより、電気設備は「工場を安全に・効率的に・継続的に動かすための基盤インフラ」として進化しています。

動力・照明・制御・通信など設備の種類と構成

工場に設置される電気設備は、目的に応じて「動力設備」「照明設備」「制御設備」「通信設備」の4つに分類されます。
これらが相互に連携することで、安定した稼働と安全な作業環境が実現します。

【工場電気設備の主な分類と役割】

動力設備では、高圧で受電した電力を構内変電所で低圧に変換し、各機械に安定供給します。
照明設備は明るさや演色性だけでなく、省エネ性や防爆・防塵設計が重視されます。
制御設備は、IoT化によってリアルタイムで稼働状況を監視・制御し、停止時間の最小化や品質安定化を実現します。
通信設備は、工場全体をネットワークで結ぶ「デジタル神経系」ともいえる存在で、スマートファクトリー化に不可欠です。

特に最近では、これらすべての電気設備がLAN・クラウドを介して統合管理され、データドリブンな工場運営が主流となっています。
つまり、電気設備の整備レベル＝生産性・省エネ性・安全性の水準を左右する決定要因なのです。

電気設備の設計・施工・保守に関わる資格と法律

工場の電気設備は、高電圧・高リスクを伴う作業を含むため、国家資格者による設計・施工・保守が法的に義務付けられています。
また、電気設備の保安維持には、定期点検や保安規程の遵守が不可欠です。

【電気設備関連の主な資格と法的根拠】

例えば、受変電設備の設置や改修を行う際は「電気主任技術者」が監督しなければなりません。
通信設備やLAN工事を施工する場合は「工事担任者資格」が必要です。
これらの資格者が関与することで、漏電・感電・火災などの重大事故を未然に防止できます。

また、設計段階では「電気設備技術基準」「内線規程」「JIS規格」などを遵守しなければなりません。
施工後には「絶縁抵抗試験」「耐電圧試験」「接地抵抗測定」などの法定試験を行い、電気安全管理規程に適合していることを確認します。
さらに、電気事業法第52条に基づき、1年以内ごとに自主点検を実施する義務もあります。

このように、電気設備の安全性は「資格・法令・基準」という三本柱で維持されているのです。

ポイント

・ 工場の電気設備は「動力、照明、制御、通信」で構成される生産活動の生命線

・ 高圧受電から制御や通信まで、全工程に専門資格者の関与と法令遵守が必須

・ IoT化や自動化の進展により、電気設備の信頼性、効率性、安全性が企業競争力を左右する

・ 定期点検、省エネ化、ネットワーク連携により、持続的な稼働とコスト最適化が実現する

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電気工事はプロに任せるべき理由とは？

「突然、ブレーカーが落ちた」「コンセントが焦げている」「照明がチカチカする」──そんな電気のトラブル、意外と多くのご家庭やオフィスで起こっています。
しかし、これらのトラブルを自分で何とかしようとするのは非常に危険です。電気工事は国家資格が必要な作業であり、誤った対応は感電や火災の原因にもなりかねません。

また、以下のようなケースも電気工事の対象です。

・ コンセントやスイッチの増設や移設

・ 照明器具の交換やLED化工事

・ 漏電調査と対応

・ 分電盤やブレーカーの交換

・ エアコン専用回路の新設

こうした専門性の高い電気工事は、必ず資格を持つ業者に依頼することが鉄則です。

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よくある電気工事のトラブル例と対応事例

1.　コンセントが焦げている・熱を持っている

→ 原因：配線の接触不良や電力オーバー
→ 対応：配線の交換、コンセントの安全基準対応への交換

2.　エアコン設置の際に電源が足りない

→ 原因：専用回路が未設置
→ 対応：分電盤から専用回路を新設し、安全に使用可能に

3.　築年数の古い住宅での漏電調査

→ 原因：経年劣化やシロアリによる断線
→ 対応：回路全体のチェック＋絶縁工事を実施し再発防止

このように、住まいの電気に関するお悩みは「電気工事110番」ひとつで解決可能です。

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電気設備の老朽化がもたらすリスク

老朽化によるトラブル事例（漏電・火災・停電など）

工場の電気設備は、長期間の稼働により絶縁の劣化や端子の緩み・腐食が進行し、思わぬトラブルを引き起こすことがあります。
老朽化を放置すれば、漏電・火災・停電といった重大事故につながり、最悪の場合は生産停止や人的被害を招くおそれがあります。

【老朽化によって起こりやすい代表的なトラブル】

たとえば、動力盤の短絡（ショート）が発生すれば、生産ライン全体が瞬時に停止し、わずか数時間で数百万円規模の損失を招くこともあります。
また、古い蛍光灯安定器からの発火や、湿気による配電盤内の漏電といった事故も多く報告されています。
これらの大半は、定期的な点検と早期更新で防げるものです。

つまり、工場経営において「老朽化対策」はコスト削減より優先すべき“安全投資”といえます。

設備劣化の見分け方と点検タイミング

老朽化した電気設備は、外見上問題がなくても内部で劣化が進行している場合が多いです。
以下のようなサインを見逃さず、早めに専門業者へ相談することが重要です。

【劣化の兆候と主な原因・対処法】

※ 参考基準：絶縁抵抗は0.1MΩ以上が安全の目安（JIS C 60364-6に準拠）。
　　　　　　 これを下回ると漏電リスクが高まります。

特に、配電盤・動力盤・変圧器・電力ケーブルは経年劣化が進みやすく、15〜20年を目安に交換が必要とされています。
また、高圧受電設備（6,600Vクラス）では、ケーブル端末のトラッキングや変圧器絶縁油の劣化が多く、年次点検時に油試験や絶縁測定を行うことが推奨されます。

法定点検・自主点検の違いと実施ポイント

工場の電気設備点検には、法定点検と自主点検の2種類があります。
両者の特徴を理解し、組み合わせて実施することで、事故の未然防止と安定稼働を両立できます。

【法定点検と自主点検の比較】

法定点検は法律上の最低限の義務ですが、実際の現場ではこれだけでは細かな劣化を検知できないこともあります。
そこで、自社の稼働状況に合わせた自主点検（予防保全）を実施することが重要です。

【自主点検で重点的に確認すべきポイント】

・ 分電盤や動力盤内の端子緩み、焦げ跡、異音の有無

・ 絶縁抵抗値や接地抵抗値の定期記録

・ LED照明、制御盤ファン、電源ユニットの動作確認

・ サーモグラフィによる発熱箇所チェック

これらをデータ化し、劣化傾向を可視化しておくことで、予知保全（CBM：Condition Based Maintenance）の計画が容易になります。

さらに、点検結果をデジタル管理（点検DX）することで、担当者間の情報共有がスムーズになり、トラブル対応を迅速化できます。
このような仕組みを整えることで、工場全体のダウンタイムゼロ・事故ゼロ運用を実現できるのです。

ポイント

・ 電気設備の老朽化は、漏電、火災、停電などの重大事故を引き起こす原因となる

・ 劣化サインを早期に発見し、定期点検＋自主点検で予防保全を徹底することが重要

・ 絶縁抵抗値や接地抵抗値の記録と点検DXの活用で、安全性と稼働率を同時に高められる

・ 15〜20年を目安に主要設備を更新し、経営リスクを最小化することが望ましい

次章では、このリスク対策の延長として「工場電気設備の省エネ・最適化対策」をテーマに、省エネ改修・デマンド監視・IoT/AIによる最適化の最新動向を詳しく解説します。

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工場電気設備の省エネ・最適化対策

前章で述べたように、工場の電気設備は長期運用によって老朽化・損耗・効率低下が進行します。
このまま放置すれば、事故リスクの増加と電力コストの上昇という二重の損失を招きかねません。
そのため、老朽設備を改修・更新する際には、省エネと最適化を同時に実現する視点が極めて重要です。

ここでは、工場で取り組むべき具体的な電力削減・運転効率化・IoT活用の施策を詳しく解説します。

照明・空調・動力設備の省エネ改修方法

工場の消費電力の約70％は、照明・空調・動力（モーター等）の3分野に集中しています。
この3領域を中心に省エネ化を図ることで、全体の電力使用量を20〜40％削減できる可能性があります。

【主な省エネ改修方法と効果】

特にLED照明化は投資対効果（ROI）が高く、約2〜3年で費用回収が可能です。
また、人感センサーやスケジュール制御を組み合わせることで、消し忘れ防止と作業効率維持を両立できます。

一方、動力設備ではモーターのインバータ制御が有効です。
インバータは電流を適切に制御し、過負荷を防ぎながら必要な回転数のみで駆動させることができます。
これにより、電力消費の抑制とともに設備の負担軽減・故障リスク低減にもつながります。

デマンド監視・エネルギーマネジメントの導入事例

電気料金の大部分を占める「契約電力」は、最大需要電力（デマンド値）によって決まります。
したがって、ピーク時の電力を抑えることが最も効果的なコスト削減策です。
その中心的な仕組みが「デマンド監視システム」です。

このシステムは、工場内の主要機器の電力消費をリアルタイムで監視し、ピークが近づくと自動で負荷を抑制します。
例えば、空調や動力機器の運転を一時的に調整し、契約電力の超過を防ぎます。

【デマンド監視による導入効果】

・ 契約電力の見直しにより年間電気料金10〜15％削減

・ 電力データの可視化で運用効率の改善ポイントを特定

・ 負荷分散制御により設備の長寿命化を実現

さらに、デマンド監視にBEMS（Building Energy Management System）を組み合わせることで、照明・空調・動力の全てを統合制御できるようになります。
これにより、電力使用の最適化とエネルギーの見える化が可能となり、現場のエンジニアはリアルタイムで最適運転へ調整できます。

最新のIoT・AI技術による電力最適化とは

近年の工場では、IoTセンサーとAI解析を活用した「スマート電力管理」が急速に広がっています。
これまで人が手作業で行っていた点検・データ記録・分析を、AIが自動で実行し、最適化提案まで行う時代になりました。

【IoT・AI活用による最適化の具体例】

例えば、AIがモーターの稼働データを解析し、「不要な時間帯に連続運転している設備」を特定します。
これを自動制御システムと連動させれば、無駄な電力使用を即時カットできます。
また、AIは設備の電流や温度変化から「異常の予兆」を検知できるため、突発停止を未然に防ぐことも可能です。

このようなAI・IoTの導入により、工場は単なる「省エネ工場」から、自律的に最適化を行う“スマートファクトリー”へと進化します。
その結果、生産効率・安全性・コスト削減・環境対応のすべてを同時に実現できるのです。

ポイント

・ 工場の電力使用量の大半を占める「照明、空調、動力設備」を中心に省エネ改修を実施することで、最大40％の削減が可能

・ デマンド監視やBEMS導入により、電力ピークを自動制御し、契約電力コストを大幅削減

・ IoTやAI技術を活用した電力最適化が進み、工場はスマート化、自動省エネ化、生産最適化の時代へ移行している

次章では、こうした最適化を踏まえて「電気設備改修・更新工事の進め方」を詳しく解説します。
工場稼働を止めずに行う施工計画、費用相場、そして信頼できる電気工事業者の選定ポイントまで、実務的な視点で掘り下げます。

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電気設備改修・更新工事の進め方

前章では、省エネや最適化を目的とした電気設備の改善方法を解説しました。
しかし、実際に工場で省エネ化・安全性向上を実現するためには、計画的な改修工事と適切な施工体制が不可欠です。
この章では、工場の稼働を止めずに行うための工事計画・費用相場・業者選定のポイントを具体的に解説します。

工事計画の立案と費用相場

工場の電気設備改修を成功させるには、まず正確な現状把握と長期計画の立案が必要です。
老朽化設備の更新、省エネ機器の導入、制御盤の改修など、目的に応じて優先順位を整理します。

【工事計画立案の主なステップ】

特に重要なのが、稼働スケジュールとの整合性です。
工場によっては24時間体制で生産を行っているため、夜間・休日に限定した段階施工が求められます。
そのため、工事前には生産管理部門・安全管理者・施工業者が参加する三者打合せ（調整会議）を設け、工程と安全対策を綿密に決定することが推奨されます。

【電気設備改修の一般的な費用相場（税抜き）】

これらの費用は工場の規模・電力容量・作業難易度によって大きく異なります。
特に高圧設備を扱う場合は電気主任技術者による監督が必須であり、安全性と信頼性を最優先に計画することが重要です。

工場稼働を止めない電気工事の施工手順

多くの製造現場では「生産を止めずに工事を行いたい」という要望があります。
このようなケースでは、稼働中電気工事（段階施工）の技術が重要となります。

【稼働中に行う電気設備更新工事の一般的な流れ】

1.　現地調査・既設系統図の確認

2.　仮設電源の設置・供給ルートの確保

3.　稼働エリアと施工エリアのゾーニング

4.　一部設備の停止・安全措置の実施

5.　撤去・交換・配線・端子接続

6.　絶縁・導通・耐電圧試験の実施

7.　通電試験・復旧・最終検査

このような工程管理を行うことで、工場の操業を維持したまま安全で確実な電気工事が可能になります。
また、仮設電源を活用すれば、主要機器を停止せずに工事区画ごとに順次更新が行えます。

特に注意すべき点は、停電作業時の安全確保です。
高圧回路や受変電設備を扱う際には、必ず停電手順書・作業指示書を作成し、KY（危険予知）活動と復電確認手順を徹底します。
さらに、工場側では作業範囲を明確に表示し、感電防止・立入制限区域の設定を行うことが求められます。

このように、計画的な段階施工と安全管理を両立することで、「止めない電気工事」＝安定稼働と生産維持の両立が実現します。

信頼できる電気工事業者の選び方チェックリスト

工場の電気設備改修は、施工品質と安全管理が生命線です。
したがって、業者選定では「価格」だけでなく、「資格・実績・対応力」を重視すべきです。

【電気工事業者選定の主要チェックポイント】

また、現場調査の際に「技術担当者が直接同行するか」も信頼度を見極めるポイントです。
営業担当だけでなく、施工技術者が配線ルートや負荷容量を確認してくれる業者は、計画段階での精度が高く、後トラブルが少ない傾向にあります。

さらに、定期点検や保守契約を一貫して請け負う業者であれば、改修後のフォロー体制も安心です。
このような業者を選定することで、長期的な視点での電気設備ライフサイクル管理（LCM）が可能となります。

ポイント

・ 電気設備改修は、「現状調査→計画立案→段階施工→検査、保守」の流れで進めるのが基本

・ 工場稼働を止めないためには、仮設電源、ゾーニング施工、安全管理の徹底が鍵

・ 信頼できる業者選定では、資格、実績、安全体制、保守対応力を総合的に確認することが重要

次章では、これらの改修を通じて得られる生産性向上と経済効果、そして今後の電気設備DX・スマート工場化の展望について、さらに詳しく解説します。

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