地中送電線
1. 地中送電線（ケーブル）
(1) 架空送電線との特徴比較
ž 対地静電容量が大きい。
ž フェランチ効果が顕著に出る。
ž 無負荷送電線を遮断し、再投入する場合に、大きな過渡的開閉過電圧が発生する。
ž 通信線と接近して敷設されるので、電磁誘導障害が大きくなる。
(2) 地中送電線の電力損失
① 導体中の抵抗損
② 絶縁体中の誘導損
ケーブルの絶縁物内で発生する損失で、架空送電線には存在しない。
ケーブルに交流電圧V が加わった時、充電電流IC による誘電損失WD は、微小な有効成分IR から、
誘電損は、電圧の2乗に比例する。
また、この場合の誘電正接は、CとRの並列回路なので、
なお、三相3線式ケーブルの充電容量は、
③ 導体中のシース損（渦電流損＋シース回路損）
渦電流損は、金属シース内に発生する。
シース回路損は、線路の長手方向に流れる電流によって発生する。
送電電流が増加すると、シース損も増大する。
ž 3相回路に3心ケーブルを用いると、シース損を小さくできる。
ž クロスボンド方式は、3区間でシース回路をねん架することにより、シース回路損を低減できる。
(3) 地中ケーブルの許容電流
抵抗損、誘電損、シース損による温度上昇や、環境温度との温度差によって、許容電流が決まる。
ž 導体抵抗が小さいほど、許容電流が大きい（→極低温ケーブル・超電導ケーブル）。
ž 誘電損が小さいほど、許容電流が大きい（→CVケーブル）。
ž ケーブル同士の間隔が大きく、ケーブルの条数が少ないほど、許容電流が大きい。
ž 埋設深さが深いほど、土壌が冷えるので、許容電流が大きい。
ž 土壌湿度が高いほど、放熱効果が大きいので、許容電流が大きい。
ž ケーブルを冷却する方式は、許容電流が大きい（→導体内を油冷・水冷する導体内部直接冷却、ダクトで油冷・水冷する導体外部強制冷却）。
ž ケーブル自体の許容温度が高いほど、許容電流が大きい（→CVケーブル）。
① 瞬時許容電流：系統故障時の瞬時電流に適用
② 短時間許容電流：一次的な過負荷送電の場合に適用
③ 常時許容電流
ケーブル導体の常時許容電流I は、ケーブルの心線数n 、ケーブルの導体抵抗r 、ケーブル導体の許容温度、土壌の熱抵抗RTH などによって決まる。
だから、
T1：ケーブルの最高許容温度、TD：誘電体損による温度上昇、T2：土壌の温度
(4) 地中送電線の敷設方式
① 直接埋設式
コンクリート製トラフに収めて、直接埋設する。
一般の場所では60cm、車の通る場所では1.2m以上の深さに埋設する。
ž 工事費が安く、工期も短い。
ž 熱放散が最も良好。
ž 外傷を受けやすい。
ž 保守点検、故障復旧、増設、撤去が困難。
② 管路式
ケーブルをマンホールから管路に引き入れる。
マンホール部分でケーブル同士を接続する。
ž 増設、撤去が容易。
ž 保守点検、故障復旧が比較的容易。
ž 外傷を受けにくい。
ž 工事費が高く、管路のわい曲にも制限を受ける。
ž 熱放散が悪いので、管路内の条数が多いと、送電容量に制限を受ける。
③ 暗きょ式
暗きょ内の、棚・床上・トラフにケーブルを敷設する。
下水やガスとの共同溝を構築する場合もある。
ž 熱放散が比較的良好なので、送電容量も大きくなる。
ž 条数が多い電線の敷設に対応できる。
ž 保守点検、故障復旧が容易。
ž 工事費が高く、工期も長い。
2. 地中送電線の事故・防災
(1) 地中送電線の事故
短絡事故は少なく、ほとんどが地絡事故である。
原因としては、
ž 接続部施工時の外傷・異物混入
ž 異常電界
ž 湿気の侵入
ž ボイド・間隙の発生
ž 水トリーの進展等による経年劣化
(2) 事故点の標定
① マーレーループ法
健全相と故障相を短絡し、ホイートストンブリッジの原理を利用して、事故点の距離x を求める。
しゅう動抵抗には1000個の目盛りが振ってあり、目盛りがa の場合、
l ：電線の長さ
② パルスレーダ法
故障相に電圧パルスを送り、事故点からの反射パルスを検知して、パルスの往復時間t から、事故点x を求める。
v ：サージ伝搬速度
③ 静電容量法
故障相の静電容量CF と、健全相の静電容量C を比較し、事故点x を求める。各々の静電容量は、健全な部分の長さに比例するので、
(3) 地中送電線の雷サージ
架空送電線に接続された地中送電線（ケーブル）で、架空送電線に直撃雷があった場合、ケーブルに雷サージが侵入し、ケーブル両端で反射・往復し、ケーブル内部の電位が架空送電線の電位よりも高くなる。
ž 地中送電線のこう長が短いほど顕著になる。
ž 異常電圧が送電線路のBIL（基準衝撃絶縁強度）を超えることが予測される場合には、避雷器を設置する。
(4) 地中送電線等の地中埋設金属の腐食
① 電気的腐食
直流電気鉄道の軌条から漏れる電流により、埋設ケーブルの金属体がイオンとなって流出し、金属体に穴が開く（電食）。
対策として、
ž レールを負極にする。
ž レールからの漏れ電流を少なくする。
ž 金属体を大地から絶縁し、レールとの間に電流が流れないようにする。
ž 選択排流器（整流器）を接続する、または強制排流法を採用する。
② 化学的腐食
石灰・腐食性塩類を含んだ地下水と接触し、金属体表面の局部電池作用によって、腐食する。
(5) 地中送電線の火災対策
ž 難燃性ケーブルの採用、または不燃シールを巻き付ける。
ž ケーブルを防災トラフに収容し、防火区画を設ける。
ž 誘導灯を設置して、避難経路を確保する。
ž 煙感知器、消火設備、防火扉を設置する。
(6) 暗きょ（洞道）内の酸欠防止
ž 換気には、十分配慮し、酸欠測定装置を設置する。
ž 酸素マスクを設置する。
3. ケーブル
(1) ケーブルの種類
① OFケーブル（油入りケーブル）
シース内部に油通路を設け、低粘度の絶縁油を充填する。
油槽から常時大気圧以上の圧力を加え、絶縁紙を完全浸油状態に保つ。
ž 絶縁体中の電圧ギャップが発生しないので、電位傾度が高い。
ž 絶縁層は薄く、ケーブル外径が小さい。
ž 油を使っているので、接続・敷設の面で扱いにくい。
ž 66kV以上で広く適用。500kVケーブルとしても採用。
ž 金属シースはアルミ被・鉛被。
アルミ被は軽量で、機械強度が高いので油圧を高くでき、電気抵抗が小さいので遮蔽効果も大きい。
鉛被は耐腐食性に優れるが、耐振動疲労特性が悪く、シースひずみを大きくとれない。
② CVケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）
ポリエチレンは絶縁性能に優れるが、熱に弱い。
架橋ポリエチレンは、耐熱性に優れる。
絶縁物の内側と外側に半導電層を設けて電位傾度を緩和している。
金属遮蔽層は地絡電流帰路としての、電流容量を有する。
ž たわみ性に富む。
ž 最高許容温度が高い(90℃)ので、電流容量が大きい。
ž 耐電圧が高い。
ž 誘電正接tanδが小さいので、誘電損が小さい。
ž 比誘電率が小さいので、充電電流が小さい。
ž 外側が金属シースでは無いので、軽量で取り扱いが容易。
ž OFケーブルに比べて軽量で、油も使っていないので、保守・接続が容易。
ž 油を使わない固体絶縁なので、高低差・気圧差のある場所でも敷設が可能。
ž 154kV以下のほか、500kVでも採用される。
水トリー
CVケーブルの絶縁体中に侵入した水分と、電界との共存下においてトリー状の白濁部ができ、絶縁障害を起こす。tanδと漏れ電流が増大する。
ž 界面トリー：内部・半導電層を起点として発生する。
ž ボウタイトリー：絶縁体中のボイド・異物を起点として発生する。
③ CVTケーブル（トリプレックス型CVケーブル）
単心のCVケーブル3条をより合わせたケーブル
ž 3心共通シースケーブルよりも、電流容量が10%大きく、重量も5%軽い。
ž 曲げやすく、端末処理・直接接続も容易。
④ SLケーブル（ソリッドケーブル）
単心鉛被ケーブル3条をより合わせたケーブル
⑤ BNケーブル（ブチルゴムケーブル）
より線をブチルゴムで被覆したケーブル
(2) CVケーブルの対地静電容量
ガウスの法則から、誘電率ε、電界E、表面積S の電荷は、
導体半径r とその外側の絶縁体半径R との電位差V は、
(3) 絶縁劣化測定
① 直流高電圧法
ケーブルに直流高電圧を印加した時の電流を測定する。吸湿や汚損により絶縁劣化すると、漏れ電流が増大する。
測定電流＝充電電流＋吸収電流＋漏れ電流
充電電流：変位電流。短時間で減衰する。
吸収電流：絶縁物の性質を示す。減衰に時間がかかる。
漏れ電流：絶縁抵抗で決まる。時間にかかわらず一定である。
劣化、吸湿すると、成極指数が1に近づく。
② 部分放電法
部分放電の有無、放電開始電圧、放電電荷量から、絶縁状態を判定する。