地下世界：埋設ケーブルに装甲が必要な理由

私たちの足元には、電力や通信ケーブルの広大なネットワークが地中を張り巡らされ、家庭、工場、データセンターに電気を供給しています。電柱から吊り下げられたり、建物の中を通ったりするケーブルとは異なり、これらの地下ケーブルは、湿気、土壌中の化学物質、岩石、そして最も危険な予期せぬ外部からの力といった過酷な環境にさらされます。標準的なケーブル被覆では不十分です。そのため、多くの埋設ケーブルには、地下世界の厳しい環境に耐えるように設計された、頑丈な金属製の層である「装甲」が装備されています。この記事では、埋設ケーブルにとって装甲が不可欠な理由、その仕組み、そして実際に使用されているさまざまな種類について解説します。

1. 地下に潜む危険

ケーブルが地中に埋設されると、目には見えなくなるが、決して安全とは言えない。地表の下には、いくつかの脅威が潜んでいる。

• げっ歯類や昆虫 ― ネズミ、ウッドチャック、シロアリ、アリなどは、プラスチック製の被覆をかじり破り、導線を湿気にさらして短絡を引き起こす可能性があります。

• 岩石や鋭利な物体 – 埋め戻し土には、石、建設廃棄物、鋭利な縁などが含まれていることが多く、これらが時間の経過とともにケーブルに食い込んだり、突き刺さったりする可能性があります。

• 地盤の動き – 凍結融解サイクル、土壌の移動、小規模な地震などにより、ケーブルが伸びたり、圧縮されたり、摩耗したりすることがあります。

• 人間の活動、つまり電力会社の作業員、造園業者、あるいはシャベルを持った一般の住宅所有者による掘削作業によって、埋設されたケーブルを誤って損傷してしまう可能性がある。

• 樹木の根 – 成長する根はケーブルの被覆を押しつぶしたり、ゆっくりと侵入したりすることがあります。

防護具がなければ、ネズミに噛まれたり、鋭利な石に当たったりするだけで、高額な損害につながる可能性がある。

2. ケーブルアーマーとは何ですか？

装甲とは、内部部品（導体、絶縁体、シールドなど）の上に、外側の被覆の下（または被覆自体）に施される保護層のことです。これは、上記に挙げた脅威に対する機械的な保護を提供します。

鎧は以下の材料で作ることができます。

• スチールテープ ― らせん状に巻かれたもの、または縦方向に波状に加工されたもの。

• 鋼線 – ケーブルに巻き付けられた丸型または平型のワイヤー。

• アルミニウム線またはテープ ― 鋼鉄よりも軽量で、磁気効果が重要な単芯ケーブルによく使用される。

• プラスチックまたは複合材製の装甲材 – 非金属製で耐腐食性に優れた用途向け。

ケーブルの選択は、ケーブルの用途、必要な耐圧性、および環境条件によって異なります。

3．鎧の種類とその強み

ほとんどの電力会社向け直埋設ケーブルでは、高い引張強度（引っ張りに耐える）と優れた耐圧性を兼ね備えているため、鋼線鎧装（SWA）が標準的な選択肢となっている。

4．装甲が特定の脅威から身を守る仕組み

• げっ歯類によるかじり傷 – 鋼線や鋼テープはげっ歯類の歯には強すぎます。たとえげっ歯類が外側の被覆をかじり破ったとしても、その装甲が内部の断熱材に到達するのを防ぎます。

• 岩石の貫通 ― 埋め戻し材によってケーブルに押し込まれた鋭利な石は、プラスチック製の被覆を切断する可能性があります。被覆材は荷重を分散させ、貫通を防ぎます。

• 掘削による損傷 – シャベルやバックホーのバケットによって外装がへこんだり、切断されたりすることがありますが、内部のケーブルは多くの場合無事です。多くの電力会社は、ケーブルが破損する前に、外装が目に見える警告（傷やへこみ）を発してくれることを期待しています。

• 根圧 ― 樹木の根はゆっくりと、しかし強大な力を加える。装甲は圧壊に抵抗し、ケーブルに抵抗力を与える。

5. アーマーの接地：不可欠なステップ

金属製の装甲は導電性があります。適切に接地されていないと、感電の危険性があったり、腐食の原因になったりします。標準的なアプローチは次のとおりです。

• （ほとんどの交流システムの場合）装甲の両端を接地して、接地電位を維持するようにしてください。

• ケーブルのアース端子に接続された接地ラグまたはボンディングを使用してください。

• 導通を確認してください。装甲線が断線しても接地は損なわれませんが、全体の接続が健全である必要があります。

単芯交流ケーブルでは、鋼鉄製の外装は渦電流や発熱を引き起こす可能性があります。そのため、非磁性でこれらの損失を回避できるアルミニウム製外装（AWA）が好まれます。

6．プロテクター付きジャケットと標準ジャケットの比較

重要な用途（近隣地域への電力供給、工業プラント、再生可能エネルギー発電所など）における直接埋設の場合、装甲はオプションではなく、必須要件です。

7. 防具着用が義務付けられている場所

建築基準法や公共事業基準では、特定の状況において装甲ケーブルの使用が義務付けられている場合が多い。

• 導管なしの直接埋設 – ほとんどの規定では、金属製の被覆またはコンクリート製のダクトバンクが要求されます。

• げっ歯類の活動が確認されている場所：農場、森林地帯、埋立地。

• 交通量の多い掘削区域 – 道路、建設現場、または将来の開発予定地付近。

• 浅い埋設深度 – ケーブルの埋設深度が浅いほど、より多くの装甲が必要になります。

• 工業プラント – 重機やフォークリフトが埋設された配管の上を通過する可能性がある場所。

厳密には義務付けられていない場合でも、多くの技術者は将来の損傷に対する低コストの保険として装甲を指定する。

8. 限界：鎧ではできないこと

装甲は完璧な解決策ではない。限界がある。

• 防水性はありません。被覆材には電線やテープの間に隙間があり、水が浸入する可能性があります。埋設ケーブルの場合は、湿気の侵入を防ぐために、防水層（例えば、ゲル状被覆材やテープなど）も必要です。

• 化学腐食に対する耐性がない ― 鋼鉄製の装甲は酸性土壌や塩分を含む土壌では錆びる可能性がある。そのような場合は、プラスチック製の外装、アルミニウム製の装甲、またはステンレス鋼が使用される。

• 過度の曲げを防ぐものではありません。ケーブルの最小曲げ半径は依然として適用され、装甲によってケーブルがねじれなくなるわけではありません。

• 重量とコストが大幅に増加する – 非常に長い距離を走行する場合、重量増加に伴い、より大型の運搬機器が必要になる可能性がある。

9．装甲ケーブルの試験および検査

埋設前に、装甲ケーブルは以下の処理を受ける。

• 導通試験 – 装甲が電気的に導通していることを確認する。

• 絶縁抵抗試験 – 製造または取り扱い中に装甲が内部の絶縁体を損傷していないことを確認する。

• 目視検査 – ねじれ、潰れた箇所、露出した配線などを確認します。

設置後、多くの電力会社はシース試験（例えば、外被に直流電圧を印加して外被の破損を検出する試験）を実施します。これにより、ケーブルの長期的な健全性が確保されます。

地中に埋設されたケーブルは、人知れず過酷な世界で稼働しています。ネズミ、岩、木の根、そしてバックホーなど、あらゆるものがケーブルを破壊しようと襲いかかります。鋼線、鋼テープ、アルミニウムなどの装甲は、これらのケーブルに必要な強固な防御を提供します。装甲によってケーブルが完全に破壊不能になるわけではありませんが、最も一般的な脅威による損傷のリスクを劇的に軽減します。重厚な鋼鉄で覆われたケーブルが溝に下ろされるのを目にしたとき、あなたは生き残るために設計された工学技術の結晶を目にしているのです。嵐の中でも照明が点灯していたり​​、近隣で工事が行われた後でもインターネットが使えたりしたら、地下に埋設された装甲ケーブルに感謝しましょう。彼らは地下の世界で静かにその役割を果たしているのです。

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