電気施設(電線・変電所等)火災

消防

変電所は、電気の電圧や周波数の変換を行い、電力の流れを制御する施設です。
変電施設火災は、感電や絶縁被覆等の燃焼による有毒ガス発生、絶縁油の気化による爆発等の危険があります。

ここでは、変電所やキュービクルでの火災活動について記載します。

変電所の種類

超高圧変電所

50万ボルトと27万5千ボルトの超高圧の電気を扱う変電所です。

一次変電所・二次変電所

発電所や超高圧変電所と配電用変電所との中間の変電所で、各方面への電気の分配や大工場配電用変電所に送ります。

配電用変電所

電圧を6,600ボルトまで下げ、配電線を通して一般の家庭に送ります。

発電所から送電線500,000~275,000ボルト、超高圧変電所から送電線154,000ボルト、一次変電所から送電線77,000ボルト、二次変電所から送電線33,000ボルト、配電用変電所から送電線6,600ボルト、柱上変圧器から引込線100ボルト、200ボルトで住宅に届きます。
引用元:中部電力

設備形態による種類

屋外変電所

変圧器や遮断器などの主要な機器は屋外に、制御装置などを建物の内部に設置しています。変電所の多くは屋外変電所となっています。

【図解】屋外変電所
引用元:中部電力

屋内変電所

主要変圧器や制御機器などをすべて建物内に設置しています。
周辺環境との景観の調和もとりやすく、屋外変電所よりも狭い敷地面積で建てることができます。

地下変電所

変圧器などの主要な機器を地下に設置しています。
都心部では、ビルや都市公園などの下に地下変電所を建て、土地を有効に活用しています。

活動内容

初動

通報時に電気施設での火災と判断できれば、感電事故防止のため早期に電路遮断を関係者に要請する
絶縁ゴム手袋等の防護具を用意。

現場到着時

絶縁ゴム手袋等の防護具を装着。ただし、防護具を過信しないようにする。
隊員は電路の遮断されていなければ、むやみに進入しない。

進入活動

密閉されたキュービクル式配電箱や電気室の扉を不用意に開放すると、放電火花や絶縁油の燃焼に伴うバックドラフト現象による火炎の噴き出しの危険性があるので、注意して開放する。

進入は、電源遮断後であっても放水した水に漏電しているおそれがあるので、万一に備え電気事業者に漏えい電流を検知させ、安全を確認してから進入する。

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エンジンカッター等の破壊器具を使用するときは、火花等に注意する。

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施設の電線被覆には塩化ビニール等が多量に使用されており、その燃焼により有毒ガスが多量に発生するので、進入するときは必ず呼吸器を着装する。また、進入口付近で活動する場合にあっても、発生した有毒ガスが滞留していることがあるので呼吸器を着装する。施設の周囲にも、火災による有毒ガスの滞留している可能性があることに留意する。
施設や設備から絶縁油が漏れていることが多いので、滑らないよう足元には十分注意する

放水活動

放水は原則として電源遮断後とし、万一通電時に放水する場合は噴霧で注水とするとともに十分な安全距離を確保して行う。小規模火災であれば粉末消火器を優先し使用する。
※噴霧注水は水粒子が細分化されるため電気絶縁度が高く、電気火災に適応しやすい。ストレート注水は禁止

建物に放水した水が漏電経路となり、感電するおそれがあるので注意する。
可能な限り車両や筒先等の金属部分を接地させる。
柱上トランスへの放水は、絶縁油が燃焼しながら落下することがあるので、電柱直下の部署や通行を避ける。

柱上トランス に対する画像結果
柱上トランス

人は何ボルトで感電死するのか?

電圧がいくら高くても、人は死にません。たとえば、冬に車に乗る時やセーターを脱ぐ時などに
感じられる静電気は何万ボルトにもなる。着脱時の電圧が高くて死ぬような人はいません。人が感電死するのは、体内を流れる電流(アンペア)によります。

電力の強さ(A)影響
0.001(A)電気ショックを感じ、しびれることもある。
0.005(A)痛みを感じ、あとにだるさが残る。
0.01(A)皮膚に傷ができる。
0.02(A)けいれんが起こり、自由がきかなくなる。
0.05(A)呼吸が止まったり、心臓が止まったりする。
0.1(A)死亡する。

上表のように0.1アンペア程度で、人は感電死します。
人が感電死するのは、人が電流でコントロールされているからです。たとえば、心電図からわかるように、心臓は電流で制御されているが、大きな電流が流れると、この指令電流が破壊されてしまいます。
 通常、乾いた手で100ボルトの電線に触っても感電死する事はない。手と電線の接触抵抗が大きく、電気があまり流れないからです。しかし濡れた手で電線を触ったりすると、100ボルトでも死ぬことがある。0.1アンペアくらいの電流は簡単に流れるからです。
人は電圧ではなく、電流で死ぬと言う事を覚えておきましょう。

電気用語

電流 I(A:アンペア)
電流は水の流れに相当します。性質も水と同じように高いところから低いところへ流れます。
単位はアンペア(A)で表されます。

電圧 E(V:ボルト)
電圧は水圧に相当します。電気を流すための力が電圧です。
単位はボルト(V)で表され、大地を基準(0V)とします。

電力 P(W:ワット)
電力は水車を動かす力に相当します。電力の量は、電流(I)と電圧(E)で決まります。
単位はワット(W)で表されます。

電力量(Wh:ワットアワー)
電力を使用した量のことです。電力(P)と使用した時間(t)で決まります。
単位はワットアワー(Wh)で表されます。

抵抗 R(Ω:オーム)
水が流れている所に石を入れると流れにくくなります。
同様に電気を流れにくくするものを抵抗といい、オーム(Ω)という単位で表されます。
抵抗(R)と電流(I)・電圧(E)の関係をオームの法則といいます。

引用:パナソニック

電気の危険性

電流は最も抵抗の少ない経路を通ります。
人が2本の通電している電線に触れた場合、または通電している電線と地面に同時に触れた場合、その人は電気回路の一部となり、重傷を負ったり死亡したりする可能性があります。

ここでは、電線が地面に接触し、電気の「プール」を作っていると仮定してみましょう。
片方の足は(X電圧)に置くとする、もう片方の足を一歩離れたところ(Yの電圧)に置くとすると電圧の差(電位差)は電気が片方の足を上がり、腹部を通り、もう片方の足に戻る。これにより筋挫傷を引き起こす可能性がある。隊員は地面に倒れ、心臓や脳に電流が流れる。
X “と “Y “が離れれば離れるほど、電気的接触の危険性が高まります。
この効果は「ステップ電位」と呼ばれている。

消防士のブーツは非常に磨耗しやすいので、過度に信用してはなりません。電気事故の場合、10メートル以上の距離まで離れることが推奨されている。


梯子や担架は、その長さゆえに、「踏んだり触れたりする」危険性があります。
図では、”X “と “Y “の間の隔たりが大きくなっているのがわかります。

電気保管庫、変電所、発電所がある場所に入るときは、運んでいる機器に注意する必要があります。
このような機器は、アーク放電を発生させたり、接触した場合にアースへの経路を作り、対応者に重傷または死亡をもたらす可能性があります。
ストレッチャー、酸素/外傷バッグ、ガン/ユーティリティ・ベルト、スパナ、携帯無線機、ドライバー(ポケットに入れるもの)、自呼吸器(SCBA)は電気を通すことがある。このような物品は、安全な場所または、電気を通さないものだけを電気危険区域に持ち込むこと。可能な限り、現地の電気設備要員を緊急対応要員に同行させることをお勧めします。

電柱の主な設備

電柱を観察してみるといろんな設備が取り付けられているのがわかります。

柱上変圧器(ちゅうじょうへんあつき)
柱上変圧器とは、柱上(ポール)トランスとも言い、架空配電線路において、電柱に金属製の固定具を介して取り付けて使用される変圧器です。

碍子(がいし)
碍子は、電線とその支持物とのあいだを絶縁するために用いる器具です。

支線・支柱
電柱にかかる力のバランスを取り、電柱がたおれないようにするための設備です。

架空(かくう)地線
架空地線は、架設された、送電、配電などのための架空線(電線)路を、主に雷から保護する装置(設備)です。

高圧配電線
電柱の高い位置に横に3本並んでおり、6600Vもの高圧の電気を運ぶ線です。

低圧配電線
100Vと200Vの電気を運ぶ電線で、高圧配電線より下の位置に、主に縦並びに3本通っています。

引込(ひきこみ)線
電柱から各家庭に電気を引き込むための線です。

引用:中部電力

電気が体に与える影響

電気が体に与える影響は、流れる電流の量と体がそれにさらされる時間、そして電気が体を通る経路に大きく依存します。簡単に言うと、電流が大きいほど、また心臓や脳など重要な臓器を通るほど、影響は深刻になります。ここで、電流の量をミリアンペア(mA)で表し、その体への影響を分かりやすく説明します。

  • 1mA: ほんのわずかな痺れを感じる程度ですが、特定の条件下では危険を伴うこともあります。
  • 5mA: 軽いショック感を感じますが、痛みはありません。多くの人は自力で離れられますが、驚くと負傷するリスクもあります。
  • 6mA – 16mA: 痛みを伴うショックを感じ、筋肉の制御が徐々に難しくなります。この状態は「フリーズ電流」とも呼ばれ、手が離せなくなることがあります。
  • 17mA – 99mA: 極度の痛み、呼吸停止、強烈な筋肉収縮が起こり、自力で離れることは不可能になり、死亡の危険性もあります。
  • 50mA以上: 心臓のリズムが乱れ(心室細動)、最悪の場合、心停止に至ることがあります。この段階では死亡リスクが非常に高くなります。
  • 2,000mA以上: 心臓停止や内臓への重度の損傷、深刻な火傷が発生し、死亡する可能性が非常に高いです。

電気接触によって起こりうるその他の影響には、次のようなものがあります。

  • 筋肉痙攣による骨折: 強い電流が筋肉を通ると、筋肉が急激に収縮し、それによって骨折することがあります。
  • 落下による負傷: 例えば、高いところで作業しているときに電気ショックを受けると、バランスを失って落下し、骨折や内出血などの負傷を引き起こすことがあります。
  • 電気アークフラッシュによる火傷: 大きな電気アークが発生した場合、その熱や紫外線、溶けた金属の飛散によって重度の火傷や、場合によっては盲目にもなりえます。

このように電気は便利な反面、扱い方を誤ると大きな危険を伴います。電気機器の取り扱いには常に注意し、安全対策を適切に行うことが重要です。

電気事故に対応する際の医療行為

電気事故に対応する際の医療的なフォローアップについて簡潔に説明します。

  1. 電気の危険を除去: まず、被害者に治療を施す前に、電気の供給を停止する必要があります。安全な方法としては、主要なブレーカーを切るか、地元の電力会社に電源を切断してもらうことです。電気を切断できない場合は、治療を試みてはいけません。
  2. 救急隊員が取るべき行動:
  • 心停止: 心臓の制御中枢が麻痺すると心拍が停止することがあります。この場合、心肺蘇生(CPR)や自動体外式除細動器(AED)の使用を開始します。
  • 速くて不規則な心拍(心室細動): 心筋が正常に収縮する代わりに震えます。これは、比較的低電圧のショックによって引き起こされることが多いです。CPRやAEDの使用を開始します。
  • 呼吸停止: 電気ショックにより呼吸が停止することがよくあります。直ちに人工呼吸を開始し、脈拍を監視して血液が循環していることを確認します。人工呼吸で肺への酸素供給を維持できれば、通常は正常な呼吸が回復します。
  • 電気火傷: 体を通過する電流は熱を発生させ、皮膚に水ぶくれを引き起こすことがあります。電流が十分に強い場合、体組織を破壊し、深刻な電気火傷を引き起こすことがあります。火傷の外見は深刻でないように見えるかもしれませんが、損傷はしばしば非常に深く、治癒には時間がかかります。火傷の緊急処置には、感染を防ぐために直ちに医療的な注意が必要です。出入り口の火傷を調査し、傷口を清潔な乾燥した包帯で覆います。
  • ショック: 被害者を横にして、生理的なショックを治療します。衣服を緩め、肌が熱い場合は扇風で冷やし、寒さや汗ばんでいる場合は毛布で覆います。生命徴候が安定していること、悪化していないことを監視します。
  • アークフラッシュ火傷: 目に対するフラッシュや紫外線の火傷です。皮膚への火傷に対しては、肌に溶け込んだ衣服を取り除かないでください。両目を厚く、冷たく、湿った包帯で覆い、軽く包帯で固定します。患者が両目を覆うことを望まない場合は、最も痛みを感じる目だけを覆います。患者を医療機関へ搬送します。患者には歩かせず、担架で運びます。
  • 骨折: 高電圧の電気接触による強制的な筋肉反応によって引き起こされる骨折です。不随意の筋肉反応によって、被害者がジャンプしたり落下したりして、骨折や打撲など、より深刻な怪我をすることもあります。骨折や脱臼を評価し、影響を受けた部位を安定させ、支持(固定)します。

垂れ下がった電線

車から降りる前に、周囲を慎重に調べ、倒れた電線から遠く離れた場所に駐車していることを確認してください。夜間の場合は、車の窓から周囲を慎重に調べるために懐中電灯を使用してください。倒れた電線の上や近くに駐車している場合は、車を安全な場所へ移動させてください。倒れた電線や接触している物体から少なくとも10メートル(33フィート)以上離れた距離が推奨されます。安全な場所に移動した後、近くの電力会社に速やかに通報してください。特に「生命に直接的な脅威がある」状況の場合は、電力会社に情報を提供することが重要です。電力会社との通信では、三者通話の技術を使用し、可能であればポールや機器の識別番号を使用してください。電力会社の代表者に指示を繰り返して確認してください。資格を持った電力線の保守作業員が送られ、電力線を隔離し、停電させます。危険を排除しようとして自身を危険にさらさないでください。

電気的な危険に対処するためのベストプラクティス:

  1. 最低でも10メートル(33フィート)以上離れた場所に立ち、地面にあるかもしれない電線の端を探してください。もし生きた電線が車やトラック、金属製のフェンス、またはその他の導電性の物体に触れた場合、その物体も人を殺すことができるようになります。生きた電線が水たまりに落ちた場合、その水たまりも致命的になります。
  2. 安全なゾーンを確立してください。電線や電線が触れている可能性のあるものから少なくとも10メートル(33フィート)離れた場所です。電線がフェンスや金属製の物体に落ちた場合、電気は遠く離れた他の点に伝わるかもしれません。電流が流れている可能性のある物体が触れられないようにする必要があります。他の緊急対応者に危険を知らせてください。
  3. エリアを確保してください。歩行者や交通に向かって立ち、壊れたり垂れ下がっている電線や他の電気的に帯電した物体から人々を遠ざけてください。地面に接触した生きた電線は焼き切れ、一方の端が巻き上がったり地面を転がったりして怪我を引き起こす可能性があります。
  4. 倒れた電線を動かそうとせず、電力会社の人員が到着するのを待ってください。地面にあるほとんどの生きた電線は、生きている兆候を示さないことがあります。適切なメーターを持つ資格のある電力線の保守作業員だけが、エリアを安全にする方法を安全に判断できます。

電力線に接触した車両

電力線に接触した車両から人を救助するための緊急対応者の行動指針を、より分かりやすく説明します。

1. 電線が車両の上にまたは下にある場合

  • 安全評価: 10メートル以上離れた場所から状況を評価します。車内からの評価が安全です。電線が通電している場合、地面に電位差が生じ、触れると感電する恐れがあります。
  • 安全ゾーンの確定とエリアの確保: 安全な距離を保ち、エリアを確保します。
  • 車のタイヤから離れる: タイヤが爆発する可能性があるため、タイヤの直線上にいないようにします。
  • 電力会社に連絡: 地元の電力会社に状況を報告します。
  • 接近時の注意: 車両または通電している物から10メートル以内に接近する際は、足を閉じてシャッフルステップで移動します。安全距離を維持するためには、シャッフルステップで離れます。

2. 運転手が車両を動かせる場合

  • 安全位置の確保: 運転手が電線から脱出する際、周囲の人が安全であることを確認します。
  • 車両の移動指示: 運転手に対し、電線から非常にゆっくりと車を離れるよう指示します。通電している水溜まりからも離れるようにします。

3. 運転手が車両を動かせない場合

  • 車内待機の指示: 運転手には、電力会社の職員が到着するまで車内に待機するよう指示します。
  • 安全ゾーンの監視とエリアの確保を継続: 安全距離を保ち、周囲の人々を遠ざけます。
  • 火災発生時以外は車外への避難を勧めない: タイヤが熱で爆発する可能性がありますが、火災が発生しない限り、車内に留まるよう指示します。

4. 被害者が意識不明で、車両の下または上に電線がある場合

  • 安全ゾーンの確定とエリアの確保: 安全な距離を保ち、エリアを確保し、周囲の人々を遠ざけます。
  • 状況の変化に注意: 火災が発生した場合など、状況の変化に注意し、意識が回復した被害者には電力線が安全になるまで車内に待機するよう指示します。

5. 車両が動かせず、かつ火災が発生した場合

  • 車外への避難指示: 車両と地面を同時に触れると死亡する恐れがあるため、車外へ

の避難方法を説明します。両足を揃えて車から跳び降り、車を触れずに着地します。その後、両足を閉じたまま小刻みにシャッフルステップで少なくとも10メートル離れるよう指示します。

これらの指示は、電力線に接触した車両からの人の救助に際して、緊急対応者が取るべき行動を簡潔に説明したものです。安全は常に最優先事項です。

電気火災消火方法

電力設備や配電機器に発生した火災を安全に水で消火するための指針は、火災が発生した際の標準的な予防措置として、以下のポイントを含みます。

  1. 完全装備で対応する: 消防隊員は、完全装備(フルターンアウトギア)と自己呼吸器(SCBA)を装着するべきです。
  2. 安全な位置に装備を配置: 消防車は、風上側にあり、車両の排気ガスの流れや火災の直接の影響を受けない位置に配置します。
  3. 煙の流れや危険な範囲から人々を避難させる: 煙の流れの経路上や地面のグラディエントグリッド(地面に電流が流れる可能性のある範囲)から安全な距離に人々を避難させます。

霧状の水を使用して火災に対処する場合:

  • ノズルの圧力は700 Kpa(100 psi)とし、スプレーの角度は30度に設定します。
  • 生きている電線の近くでの作業には、特に注意が必要です。

水を安全に使用するための基本ルール:

  • 水を使用する際には、関与する電圧を知り、以下の最小距離、圧力、ノズルサイズ、スプレーパターンに厳密に従うことが重要です。
  • 覚えやすいルールとして、「電圧が750ボルト未満であることが確かでない限り、最低でも10メートル(約33フィート)は離れる」というものがあります。

生きている電気機器に水を使用する際の安全距離:

  • 0から750ボルトまでは、最小距離1.5メートル(約5フィート)
  • 751から15,000ボルトまでは、最小距離4メートル(約13フィート)
  • 15,001から500,000ボルトまでは、最小距離7メートル(約23フィート)

これらの指針に従うことで、電力設備や配電機器に発生した火災を安全に対処することができます。

電力線設備で火災が発生した場合の対処方法について、わかりやすく説明します。

  1. 現場の評価: 火災が発生した現場から少なくとも10メートル以上離れて状況を評価します。関わっている電圧を判断しようとしますが、確信が持てない場合は最高電圧を想定します。
  2. 安全ゾーンの確定: 安全ゾーンを決定し、人々を少なくとも10メートル以上離してエリアを確保します。
  3. 電力会社と緊急対応者への通報: 地元の電力会社に連絡し、他の緊急対応者に危険を知らせます。
  4. ノズルの設定: ノズルを霧状に設定し(最小30度の範囲)、ノズルでの圧力が700Kpa(100psi)以上を維持するようにします。
  5. 霧状の水の使用: 燃えている電柱や設備に対して霧状の水を直接噴射します。電圧を正確に知っている場合を除き、少なくとも10メートル以上離れた位置から操作します。高電圧線に霧状の水を噴射することは安全ですが、自分自身と生きている電線や電気設備との間に距離を保つ必要があります。

注意点:

  • 火に直接水流を当てないでください。電気は水を通じてノズルまで戻ることがあります。
  • 生きている電気設備に泡を使用しないでください。泡は良好な電気伝導体です。

アーク・オーバーの危険性

高電圧の送電線は、空気の隙間によって絶縁されています。送電線の権利範囲(Right-of-Way)で激しい火災が発生すると、空気の絶縁性能が低下し、火炎が送電線の生きた導体から2メートル(約7フィート)以内に達した場合、電気が地面に飛び移る可能性があります。

また、濃密な煙がこの問題を引き起こすこともあります。特に煙が多量の微粒子や湿気を含んでいる場合、送電線の権利範囲で問題が生じやすくなります。

この結果、高い瞬間電流が地面を通って流れ、地面に電位差が生じ、ステップ電位の危険が発生します。ステップ電位による電圧は、アーク放電点の近くで作業している消防士や緊急対応者にとって危険をもたらす可能性があります。

大規模な火災や濃い煙が送電線の近くで発生すると、空気の絶縁性が低下し、電流が地面に飛び移ることがあります。これにより地面に電位差が生じ、近くで作業する人々に電気ショックのリスクが生じるのです。

強い火災が生きた導体の近くで発生している場合、アークオーバー危険ゾーンと呼ばれる範囲内でステップ電位の危険が生じる可能性があります。この危険ゾーンは、最も外側の相導体から一定距離をもって設定されます。その距離は、送電線の電圧によって異なります。

たとえ火災が一つの外側導体の下にある場合でも、アークオーバーが塔や接地された構造物に影響する可能性があるため、もう一つの外側導体に対しても安全距離を確保する必要があります。

アークオーバー危険ゾーンの範囲は以下の通りです(外側の絶縁体から測定):

  • 115,000ボルト以下の電圧の送電線の場合、危険ゾーンは約10メートル(約33フィート)です。
  • 230,000ボルトの送電線の場合、危険ゾーンは約15メートル(約50フィート)です。
  • 500,000ボルトの送電線の場合、危険ゾーンは約32メートル(約100フィート)です。

送電線の電圧が高いほど、火災から安全に離れる必要がある距離も長くなり、火災やその煙が送電線に近づきすぎると電気が飛び火する危険が増大します。

電力線に接触する木

電力線に接触する木々は、救助隊員をはじめとする人々にとって深刻な電気ショックの危険性があります。電力線に接触している木に触れると、重大な怪我や死亡につながる可能性のあるショックを受けるリスクがあります。このため、救急対応者は、事故、火災、または嵐が原因で木やその他の物体が高圧電線に接触した場合、この危険性を認識する必要があります。

電線が「切断」されている場合でも、遠隔で再びエネルギーが供給される可能性があります。救助や火災対応を求められた場合、まずはエリアを評価して、木や枝が電線に接触しているか、非常に近い位置にあるか、または接触の危険があるかを判断します。そのような状況がある場合は、地上ステップ電位危険テーブル5に示されている距離より近づかないでください。エリアを確保し、地元の電力会社に連絡して、木が電線に接触していることを伝え、場所を通知します。電柱に機器が取り付けられている場合は、通常、地上から1.8メートル(6フィート)の高さにある電柱番号を伝えると、電力会社があなたの位置をより迅速に特定し、対応しやすくなります。

地上ステップ電位危険テーブル5

  • 電力線の電圧: 115,000ボルト以下 → 危険ゾーン: 10メートル(33フィート)
  • 電力線の電圧: 230,000ボルト → 危険ゾーン: 15メートル(50フィート)
  • 電力線の電圧: 500,000ボルト → 危険ゾーン: 32メートル(100フィート)

木の伐採、自然成長、風などにより、木が電力線に接触し、近くの人に極めて危険な状態を引き起こすことがあります。木やその他の物体による接触は常に回路を「切断」するわけではなく、電力が地面に流れ続けることで、電気ステップ電位勾配により周囲が危険な状態になることがあります。




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