JP2002204514A - ケーブルの布設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】銅導体または銅遮蔽層を有するケーブルを地中
に埋設する布設方法やコンクリート製の溝を予め地面に
布設し、該溝内に銅導体または銅遮蔽層を有するケーブ
ルを設置して金属製の蓋で溝の開口部を閉じてケーブル
を地中に布設する方法において、該ケーブル外周の土の
中に硫酸塩還元が存在する場合や、該溝内に硫酸塩還元
菌が存在する土の堆積や水が溜まった場合でも化学トリ
ーによる劣化を発生させないで、従来の布設方法と同程
度のコストで布設できる方法の開発を目的とした。 【解決する手段】硫酸塩還元菌が存在する土で直接埋設
したり、硫酸塩還元菌が存在する土や水が上記溝内に堆
積、流入しても硫酸塩還元菌が活動しないように上記、
土や溝内の水素イオン濃度をｐＨ８．５以上にすること
を特徴とする電力ケーブルの埋設方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】銅導体または銅遮蔽層を有するケ
ーブルの布設方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】銅導体または銅遮蔽層を有するケーブル
（以下：ケーブルともいう）を地中に布設する方法とし
ては、地面を掘り起こして溝を作成し、その溝にケー
ブルを布設して土で被せて布設する方法、地面に図２
に示すようにコンクリート製の溝１０を予め地面に布設
し、該溝内に銅導体または銅遮蔽層を有するケーブル９
を設置して金属製の蓋１２で溝の開口部を閉じるといっ
た布設方法が実施されている。

【０００３】上記のような布設方法をした場合、布設
直後には上記溝内には、ケーブルを劣化させる土や水等
の要因はないが、布設後、時間が経過するに連れて、該
溝内には水や土が流入して堆積する場合がある。この時
堆積した土や溜まった水の性質によっては化学トリー劣
化が生じて、ケーブルの絶縁性能が著しく低下するとい
った問題が発生していた。また、のような布設方法で
はのような布設方法よりも速く、化学トリー劣化が生
じて、ケーブルの絶縁性能が著しく低下するといった問
題が発生していた。

【０００４】化学トリー劣化の過程を図１（イ）〜
（ホ）にて説明する。 （イ）土または水中に存在する硫化水素がケーブルＡ内
部に浸透して銅導体１を付着し銅表面に硫化銅５を生成
させる。 （ロ）生成した硫化銅５の結晶成長圧力、体積変化によ
ってケーブルＡの架橋ポリエチレン絶縁体２内部に硫化
銅５の結晶が析出し、さらに硫化銅５が酸化されて酸化
銅６となる。 （ハ）さらに硫化銅５および酸化銅６が架橋ポリエチレ
ン絶縁体２内部に析出、拡散が進行して初期段階のトリ
ー（Ｔｒｅｅ）状の析出物７（ブッシュ状の析出物とも
いう）となる。 （二）析出物の先端からさらに析出、拡散を続けトリー
（Ｔｒｅｅ）状の析出物８が成長する。 （ホ）さらに、硫化銅５および酸化銅６の析出、拡散が
繰返し起こり、最後には硫化銅５および酸化銅６がケー
ブルＡの架橋ポリエチレン絶縁体２およびポリエチレン
シース３を貫通し、絶縁性能の劣化や絶縁破壊事故が起
こるというものである。

【０００５】化学トリー劣化と関係している土や水の性
質とは、土や水に硫化水素が存在しているという直接的
要因、またはおよび土や水に硫化水素を発生させる原因
がある間接的要因が挙げられる。

【０００６】直接的要因としては、温泉地のように硫化
水素が発生している場所が挙げられ、間接的要因として
は、硫酸塩を含む土壌中での硫酸塩還元菌の呼吸作用に
よる硫化水素の発生が挙げられる。上記のような方法で
布設された電力ケーブルで発生した化学トリー劣化によ
る問題の大半は、硫酸塩還元菌によるものであることが
判ってきた。

【０００７】硫酸塩還元菌とは、硫酸呼吸における水素
受容体として硫酸塩のほか、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、テ
トラチオン酸、メタ重亜硫酸塩を分解して硫化水素を発
生する無酸素状態を好む嫌気性細菌の種類の一つであ
り、土壌、海洋、河川に存在している。活動条件は水素
イオン濃度ｐＨ５〜８、温度２５〜３０℃であることが
判っている。

【０００８】日本国内の土や水の水素イオン濃度は一般
的にｐＨは５．５〜６．５であり、温度（気温）につい
ても１年を通して見ると、硫酸塩還元菌が全く活動でき
ない温度（気温）ではないことが判る。また、上記溝内
はその周囲に比べて、無酸素状態であり硫酸塩還元菌が
活動しやすい環境になっている。

【０００９】上記のように化学トリー劣化は、基本的に
硫化水素のケーブルへの浸入が原因となっている。この
ため防止方法としては、発生源対策と浸入対策が採られ
る。このうち浸入対策としては、硫化水素に対して耐食
性がある金属（例えばアルミニウム、鉛）をケーブルの
内周面にシースとして設けて、硫化水素の浸入を防ぐ方
法が有効であるが、コストの面では不向きである。

【００１０】また、前記の硫酸塩還元菌の活動条件か
ら、硫酸塩還元菌の活動を抑制する方法として、 布設環境の硫酸塩を減らす。 布設環境に酸素を供給する。 布設環境の温度を低温もしくは高温にする。 布設環境のｐＨを大きくするか、小さくする。 が考えられるが、布設環境の硫酸塩を減らす方法、
布設環境に酸素を供給する方法に対しては、現状の布設
コストに対して実施するのにコストがかかり、現実的で
はない。また日本国内の気温は、硫酸塩還元菌の活動す
る温度になるために、布設環境の温度を低温もしくは
高温にする方法は、実施するのにコストがかかり現実的
ではない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は銅導体または
銅遮蔽層を有するケーブルを布設する方法において地
中に埋設する布設方法においては、ケーブル外周にある
土に存在する硫酸塩還元菌から発生する硫化水素による
化学トリー劣化が起きず、地面を掘り起こして断面の
形状が略「コ」字状の溝を開放部を上に向けて布設し
て、該溝内に銅導体または銅遮蔽層を有するケーブルを
設置して、該溝の開口部を蓋で閉じてケーブルを地中に
布設する方法においては、該溝内に堆積した土や水に存
在する硫酸塩還元菌から発生する硫化水素による化学ト
リー劣化が起きない長期的に安定な絶縁性能を有するケ
ーブルの布設方法の開発を課題とした。

【課題を解決させるための手段】本発明は銅導体または
銅遮蔽層を有するケーブルを布設する方法において地
中に埋設する布設方法においては、ケーブル外周にある
土に硫酸塩還元菌が存在したり、地面を掘り起こして
断面の形状が略「コ」字状の溝を開放部を上に向けて布
設して、該溝内に銅導体または銅遮蔽層を有するケーブ
ルを設置して、該溝の開口部を蓋で閉じてケーブルを地
中に布設する方法においては、該溝内に硫酸塩還元菌が
存在する土や水が堆積しても化学トリー劣化が起きず、
長期的に安定な絶縁性能を有するケーブルの埋設方法を
提供する。

【００１２】すなわち、上記課題は銅導体または銅遮
蔽層を有するケーブルを地中に埋設する布設方法におい
ては、埋設する時に使う土の水素イオン濃度をｐＨ８．
５以上にすることで解決され、その水素イオン濃度をｐ
Ｈ８．５以上にする手段としては、上記埋設する時に使
う土に塩基性化合物を添加することが適用される。地
面を掘り起こして断面の形状が略「コ」字状の溝を布設
して、該溝内に銅導体または銅遮蔽層を有するケーブル
を設置して蓋で該溝の開口部を閉じて、銅導体または銅
遮蔽層を有するケーブルを地中に布設する方法であっ
て、該溝内に塩基性化合物を散布することで水素イオン
濃度をｐＨ８．５以上に調整していることを特徴とする
ケーブルの布設方法で解決される。

【００１３】上記塩基性化合物が金属水酸化物、金属酸
化物を少なくとも１種類であることを特徴とするケーブ
ルの布設設方法である。

【００１４】上記金属酸化物が酸化カルシウムであるこ
とを特徴とするケーブルの布設方法である。

【００１５】上記金属水酸化物が水酸化カルシウム、水
酸化マグネシウムであることを特徴とするケーブルの布
設方法である。

【００１６】銅導体または銅遮蔽層を有するケーブルを
地中に埋設する布設方法において、地面を掘り起こす深
さはケーブルが充分に埋まる程度の深さであれば良く、
地中に布設後、雨や風による浸食でケーブルが地表に剥
き出しにならない程度の深さであれば良い。

【００１７】地面を掘り起こして断面の形状が略「コ」
字状の溝を開放部を上に向けて布設して、該断面の形状
が略「コ」字状の溝内に銅導体または銅遮蔽層を有する
ケーブルを設置して、該断面の形状が略「コ」字状の溝
の開口部を蓋で閉じてケーブルを地中に布設する方法に
おいて、地面を掘り起こす深さは特に決める必要はない
が、蓋で該溝の開口部を閉じた時に蓋と地表がほぼ面一
になる程度に掘り起こすことが好ましい。

【００１８】布設する溝の断面形状は、開口部を有する
環状ものであれば良く、例えば断面の形状が、略「Ｃ」
の字状や略「コ」の字状のものを適用されるが、好まし
くは、布設した時の安定性の面から略「コ」の字状が良
い。溝の材質はコンクリート、プラスチック、金属等
で、強度があり、耐食性のあるものを適用すれば良い。

【００１９】上記溝の開放部を閉じる蓋の材質は金属、
コンクリート等、布設後の風等で蓋が容易に開かない重
さであって、耐食性がある材料であれば良い。

【００２０】日本の土や水の水素イオン濃度は一般的に
ｐＨ５．５〜６．５を示し、硫酸塩還元菌が活動するｐ
Ｈ域（ｐＨ５〜８）であることから、上記溝内に堆積す
る土や流入する水に硫酸塩還元菌が存在すると、硫酸塩
還元菌が活動して硫化水素が発生し、ケーブルの銅導体
または銅遮蔽層を硫化させ、化学トリー劣化が発生し、
最終的にケーブルの絶縁抵抗を劣化させる。このため、
上記溝内は硫酸塩還元菌が活動しない水素イオン濃度で
あるｐＨ８．５以上にすることが好ましい。水素イオン
濃度をｐＨ５より小さくする手段すなわち、酸性にする
手段も考えられるが、近年の酸性雨等の問題が挙げられ
ていることから判断すると水素イオン濃度がｐＨ５より
小さくなると、周囲環境にも悪影響を与えるため好まし
くない。

【００２１】銅導体または銅遮蔽層を有するケーブルを
地中に埋設する布設方法において、埋設する時に使う土
は、埋設するための溝を掘り起こした時に発生する土も
しくは、埋設のために別途用意した土等が適用される。
埋設する時に使う土の水素イオン濃度をｐＨ８．５以
上にする手段は、掘り起こした時に発生する土に塩基性
化合物を添加して水素イオン濃度をｐＨ８．５以上にす
る方法や、掘り起こした時に発生する土とは別に予め、
水素イオン濃度がｐＨ８．５以上になるように塩基性化
合物の添加によって調整された土を使用する手段が挙げ
られるが、コスト面で掘り起こした時に発生する土に塩
基性化合物を添加して、水素イオン濃度をｐＨ８．５以
上にする手段が好ましい。この時に使用される塩基性化
合物は特定なものではなく、例えば、金属水酸化物では
水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。金属酸化物
では酸化カルシウム、酸化マグネシウム等が挙げられ
る。

【００２２】また、地面を掘り起こして溝を作製し、該
溝に断面の形状が略「コ」字状の溝を開放部を上に向け
て布設して、該断面の形状が略「コ」字状の溝内に銅導
体または銅遮蔽層を有するケーブルを設置して、該断面
の形状が略「コ」字状の溝の開口部を蓋で閉じてケーブ
ルを地中に布設する方法であって、該断面の形状が略
「コ」字状の溝内に塩基性化合物のを散布することで、
該断面の形状が略「コ」字状の溝内の水素イオン濃度を
ｐＨ８．５以上に調整していることを特徴とするケーブ
ルの布設方法において、該断面の形状が略「コ」字状の
溝内の水素イオン濃度をｐＨ８．５以上にする手段は、
塩基性化合物を該溝内に散布すればよく、特定の塩基性
化合物を適用する必要はなく、例えば、金属水酸化物で
は水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アル
ミニウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。金属酸化
物では酸化カルシウム、酸化マグネシウム等が挙げられ
る。

【００２３】布設されるケーブルは、電力ケーブルや通
信ケーブル等、銅導体または銅遮蔽層を有してそれらの
外周にポリエチレンが被覆されているものが適用され
る。

【００２４】

【実施例】断面積２ｍｍ^２の銅導体の外周に絶縁厚さ
０．８ｍｍになるように架橋ポリエチレンを押出成形で
被覆し、その外周にシース厚さが１．５ｍｍになるよう
にポリエチレンを押出成形で被覆した電力ケーブル９
（ＪＩＳ Ｃ ３６０５記載の６００Ｖ単心撚合わせ型
架橋ポリエチレン絶縁ポリエチレンシース電力ケーブ
ル）を予め地面に設けたコンクリート製の溝１０内に布
設して、鉄製の蓋１２で溝の開放部を閉じる前に以下の
実施例および比較例を行って評価した。その実施形態を
図３（ａ）、図３（ｂ）に示す。

【００２５】実施例１：鉄製の蓋で溝の開放部を閉じる
前に該溝内に硫酸塩還元菌が存在する水素イオン濃度が
ｐＨ６．２の土に水酸化カルシウムを散布して、該溝内
が水素イオン濃度をｐＨ８．７になったことを確認して
から該蓋をして、１８ヵ月放置した（図３（ａ））。

【００２６】実施例２：鉄製の蓋で溝の開放部を閉じる
前に該溝内に硫酸塩還元菌が存在する水素イオン濃度が
ｐＨ６．２の土に水酸化マグネシウムを散布して、該溝
内が水素イオン濃度をｐＨ８．５になったことを確認し
てから該蓋をして、１８ヵ月放置した（図３（ａ））。

【００２７】実施例３：鉄製の蓋で溝の開放部を閉じる
前に該溝内に硫酸塩還元菌が存在する水素イオン濃度が
ｐＨ６．２の土に酸化カルシウムを散布して、該溝内が
水素イオン濃度をｐＨ８．７になったことを確認してか
ら該蓋をして、１８ヵ月放置した。（図３（ａ））

【００２８】比較例１：鉄製の蓋で溝の開放部を閉じる
前に、該溝内に硫酸塩還元菌が存在する水素イオン濃度
がｐＨ６．２の土を堆積させて、鉄製の蓋で該溝部の開
放部を閉じた（図３（ｂ））。

【００２９】断面積２ｍｍ^２の銅導体１の外周に絶縁厚
さ０．８ｍｍになるように架橋ポリエチレン２を押出成
形で被覆し、その外周にシース厚さが１．５ｍｍになる
ようにポリエチレン３を押出成形で被覆した電力ケーブ
ル９（ＪＩＳ Ｃ ３６０５記載の６００Ｖ単心撚合わ
せ型架橋ポリエチレン絶縁ポリエチレンシース電力ケー
ブル）を硫酸塩還元菌が存在していることを確認した水
素イオン濃度がｐＨ６．２の土を掘り起こして作成した
溝に布設して、以下の実施例および比較例を行って評価
した。

【００３０】実施例４：掘り起こした時に発生した土
（水素イオン濃度：ｐＨ６．２）に水酸化マグネシウム
を添加して、水素イオン濃度をｐＨ８．６にした土でケ
ーブルを直接埋設した（図４（ａ））。

【００３１】比較例２：掘り起こした時に発生した土
（水素イオン濃度：ｐＨ６．２）で直接埋設した。（図
４（ｂ））

【００３２】評価方法は埋設してから１８ヵ月経過した
後に電力ケーブルを掘り出し、該電力ケーブルの絶縁抵
抗をＪＩＳ Ｃ ３００５に準拠して測定し、絶縁抵抗
が２０℃で２５００ＭΩ・ｋｍ以上であるものは○と
し、２０℃で２５００ＭΩ・ｋｍより小さいものは×と
評価した。その結果、実施例１〜４は○であった。比較
例１および比較例２は×であった。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のケーブル
の布設方法によると、硫酸塩還元菌の存在する土や水が
銅導体または銅遮蔽層を有するケーブルを被っても、化
学トリー劣化が発生しないで、長期的に良好な絶縁特性
を有することができる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】化学トリー劣化の過程を示した図である。

【図２】ケーブを布設した状態を示した図である。

【図３】予め地面に設けたコンクリート製の溝内にケー
ブル布設した場合の実施例および比較例を行った実施状
況の説明図である。

【図４】ケーブルを直接埋設した場合の実施例および比
較例を行った実施状況の説明図である。

【００３５】

【符号の説明】

１ 銅導体 ２ 架橋ポリエチレン絶縁体 ３ ポリエチレンシース ５ 硫化銅 ６ 酸化銅 ７ 初期段階のトリー状の析出物（ブッシュ状の析出
物） ８ トリー状の析出物 ９ 電力ケーブル １０ コンクリート製の溝 １１ 硫酸塩還元菌が存在する土水素イオン濃度ｐＨ
８．５以上に調整された土 １２ 鉄製の蓋 １３ 掘り起こされてできた溝 １４ 硫酸塩還元菌が存在する水素イオン濃度ｐＨ８．
６に調整された土 １５ 硫酸塩還元菌が存在する水素イオン濃度ｐＨ６．
２の土 １６ 地面 １７ 硫酸塩還元菌が存在する土水素イオン濃度ｐＨ
６．２の土 Ａ ケーブル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】銅導体または銅遮蔽層を有するケーブルを
   地中に埋設する布設方法において、埋設する時に使う土
   の水素イオン濃度がｐＨ８．５以上であることを特徴と
   するケーブルの布設方法。
2. 【請求項２】上記埋設する時に使う土に塩基性化合物が
   添加されていることを特徴とする請求項１記載のケーブ
   ルの布設方法。
3. 【請求項３】銅または銅遮蔽層を有するケーブルを地中
   に布設する方法において、地面を掘り起こして断面形状
   が略「コ」字状の溝を開口部を上に向けて布設して、該
   断面の形状が略「コ」字状の溝内に銅または銅遮蔽層を
   有するケーブルを設置して、該断面の形状が略「コ」字
   状の溝の開口部を蓋で閉じて該ケーブルを地中に布設す
   る方法であって、該断面の形状が略「コ」字状の溝内に
   塩基性化合物を散布することで、該断面の形状が略
   「コ」字状の溝内の水素イオン濃度をｐＨ８．５以上に
   調整していることを特徴とするケーブルの布設方法。
4. 【請求項４】上記塩基性化合物が金属水酸化物およびも
   しくは金属酸化物であることを特徴とする請求項２また
   は請求項３記載のケーブルの布設方法。
5. 【請求項５】上記金属水酸化物が水酸化カルシウム、水
   酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項２〜請
   求項４記載のケーブルの布設方法。
6. 【請求項６】上記金属酸化物が酸化カルシウムであるこ
   とを特徴とする請求項２〜請求項５記載のケーブルの布
   設方法。