(57)【要約】【課題】地絡防災部および地絡防災方法を複雑な周辺構造をとるＯＦケーブルの終端部に適用可能とする。【解決手段】導電芯線と導電芯線の外周に被覆され絶縁性の油が含浸された絶縁材とを備えるＯＦケーブルの終端部を内部に収容する架台と、架台の外面を囲うように設けられる耐裂性シートと、を備え、耐裂性シートの材質、厚さ、枚数は、ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油をアーク放電によりガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと、ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油が架台内の酸素と反応することにより爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢと、に基づいて決定される。【選択図】図１
2014124015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電芯線と前記導電芯線の外周に被覆され絶縁性の油が含浸された絶縁材とを備えるＯＦケーブルの終端部を内部に収容する架台と、
前記架台の外面を囲うように設けられる耐裂性シートと、を備え、
前記耐裂性シートの材質、厚さ、枚数は、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油をアーク放電によりガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油が前記架台内の酸素と反応することにより爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢと、に基づいて決定される
ことを特徴とする地絡防災部。
【請求項２】
前記地絡エネルギーＫＷ（ＭＪ）は、
前記アーク放電の電力の平均値Ｗ（ＭＷ）と、
前記アーク放電の電力のうち前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸される油のガス化膨張に関与する電力の比率βと、
前記油のガス化膨張に関わる定数ｋと、により規定される次式（１）、
ＫＷ＝ｋ×β×Ｗ×４．１９・・・（１）
により求められ、
前記油のガス化膨張に関わる定数ｋは、
前記油の比重Ｃ０（ｋｇ／ｍ３）と、
前記油のガス定数Ｇ（ｍ／ｋ）と、
前記油のガス温度Ｇｔ（℃）と、
前記油のガス化に必要なエネルギーＧｑ（ｋｃａｌ／ｋｇ）と、により規定される次式（２）、
ｋ＝（Ｃ０×Ｇ／９．８）×｛Ｇｔ／（４．１８６×Ｇｑ）｝・・・（２）
により諸定数を複合させた定数であり、
前記燃焼エネルギーＢ（ＭＪ）は、
前記架台の内部の体積Ｖ（ｍ３）と、
前記油の最大発熱量Ｑ（ＭＪ／ｍｏｌ）と、により規定される次式（３）、
Ｂ＝０．４０７×Ｖ×Ｑ・・・（３）
により求められる
ことを特徴とする請求項１に記載の地絡防災部。
【請求項３】
前記耐裂性シートはアラミド繊維からなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の地絡防災部。
【請求項４】
前記耐裂性シートは、耐候性樹脂を含む層が形成されたアラミド繊維からなる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の地絡防災部。
【請求項５】
前記耐裂性シートの表面に当接される固定板と、
前記固定板を当接させた前記耐裂性シートを、前記固定板と前記架台との間に挟み込み、前記固定板と共に前記架台に固定する固定ネジと、を備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の地絡防災部。
【請求項６】
前記架台の内部の圧力が所定値を超えると、前記架台の内部の雰囲気を放出する逆止弁を備える
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の地絡防災部。
【請求項７】
前記架台が設置される床面に設置され、前記地絡エネルギーＫＷと前記燃焼エネルギーＢとに耐える強度を有する強化プラスチック板を備える
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の地絡防災部。
【請求項８】
架台の内部に収容され、導電芯線と前記導電芯線の外周に被覆され絶縁性の油が含浸された絶縁材とを備えるＯＦケーブルの終端部に対して行われる地絡防災方法であって、
前記架台の外面を囲うように耐裂性シートを設け、
前記架台に前記耐裂性シートを設けるときは、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油をアーク放電によりガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油が前記架台内の酸素と反応することにより爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢと、に基づいて前記耐裂性シートの材質、厚さ、枚数を決定する
ことを特徴とする地絡防災方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦケーブルの地絡防災部および地絡防災方法に関し、特に、ＯＦケーブルの終端部に対して適用される地絡防災部および地絡防災方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電芯線と、その導電芯線の外周に被覆され絶縁性の油が含浸された絶縁材と、を備える油入り電力ケーブル（ＯＦケーブル：Oil Filled Cable）は、例えば高圧電力の地中送電線等に用いられている。ＯＦケーブルの導体部分と大地間の絶縁破壊による地絡事故がひとたび起こると、地絡に伴うアーク放電によりＯＦケーブル内の油が爆発し、火災等の二次災害を引き起こすおそれがある。地絡による二次災害を抑止するため、ＯＦケーブルに対しては様々な防災対策がとられてきた。
【０００３】
例えば特許文献１には、ＯＦケーブル同士を接続する接続部やその近傍に設けられたオフセット部に対し、その複雑な構造を追従性の良いアラミド繊維シートで直接包み込む地絡防災方法が開示されている。これにより、地絡時に発生する爆圧に耐え、空気を遮断してその後の火災の発生を抑止することができる。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、アラミド繊維シートを重ね合わせてＯＦケーブルの接続部等を包む際に、充分な強度を得るのに必要な重ね合わせの枚数を求める方法が開示されている。特許文献２によれば、係る枚数は、アーク放電によりＯＦケーブル内の油に与えられるガス化膨張のエネルギーＫＷ（ＭＪ）に基づいて算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６６３１０３号公報
【特許文献２】特許第４５７５８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＯＦケーブルについては、上記接続部等と同様、終端部に対しても防災対策がとられることが望ましい。しかしながら、ＯＦケーブルの終端部の周辺構造は更に複雑である。例えば、ＯＦケーブルの終端部は、架台の内部の空間に収容され、ＯＦケーブルを各種電気機器類等に接続する終端接続部に接続される。このような終端部の接続形態、架台の形状や大きさ等は多岐に亘り、その設置場所や設置環境も様々に異なる。
【０００７】
このように複雑な周辺構造をとるＯＦケーブルの終端部に対し、例えば上記特許文献１のように、アラミド繊維シート等で直接包み込むような方法を適用することは困難であった。
【０００８】
また、例えば架台を含む周辺構造全体をアラミド繊維シート等で包むことにも難点が認められる。地絡を模擬的に発生させた試験では、上記特許文献２の算出方法に基づき充分な強度が得られるはずの枚数のアラミド繊維シートを重ねても、地絡による爆圧に耐えられないという結果となってしまった。
【０００９】
本発明の目的は、複雑な周辺構造をとるＯＦケーブルの終端部に適用可能な地絡防災部および地絡防災方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、
導電芯線と前記導電芯線の外周に被覆され絶縁性の油が含浸された絶縁材とを備えるＯＦケーブルの終端部を内部に収容する架台と、
前記架台の外面を囲うように設けられる耐裂性シートと、を備え、
前記耐裂性シートの材質、厚さ、枚数は、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油をアーク放電によりガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油が前記架台内の酸素と反応することにより爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢと、に基づいて決定される
地絡防災部が提供される。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、
前記地絡エネルギーＫＷ（ＭＪ）は、
前記アーク放電の電力の平均値Ｗ（ＭＷ）と、
前記アーク放電の電力のうち前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸される油のガス化膨張に関与する電力の比率βと、
前記油のガス化膨張に関わる定数ｋと、により規定される次式（１）、
ＫＷ＝ｋ×β×Ｗ×４．１９・・・（１）
により求められ、
前記油のガス化膨張に関わる定数ｋは、
前記油の比重Ｃ０（ｋｇ／ｍ３）と、
前記油のガス定数Ｇ（ｍ／ｋ）と、
前記油のガス温度Ｇｔ（℃）と、
前記油のガス化に必要なエネルギーＧｑ（ｋｃａｌ／ｋｇ）と、により規定される次式（２）、
ｋ＝（Ｃ０×Ｇ／９．８）×｛Ｇｔ／（４．１８６×Ｇｑ）｝・・・（２）
により諸定数を複合させた定数であり、
前記燃焼エネルギーＢ（ＭＪ）は、
前記架台の内部の体積Ｖ（ｍ３）と、
前記油の最大発熱量Ｑ（ＭＪ／ｍｏｌ）と、により規定される次式（３）、
Ｂ＝０．４０７×Ｖ×Ｑ・・・（３）
により求められる
第１の態様に記載の地絡防災部が提供される。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、
前記耐裂性シートはアラミド繊維からなる
第１又は第２の態様に記載の地絡防災部が提供される。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、
前記耐裂性シートは、耐候性樹脂を含む層が形成されたアラミド繊維からなる
第１〜第３の態様のいずれかに記載の地絡防災部が提供される。
【００１４】
本発明の第５の態様によれば、
前記耐裂性シートの表面に当接される固定板と、
前記固定板を当接させた前記耐裂性シートを、前記固定板と前記架台との間に挟み込み、前記固定板と共に前記架台に固定する固定ネジと、を備える
第１〜第４の態様のいずれかに記載の地絡防災部が提供される。
【００１５】
本発明の第６の態様によれば、
前記架台の内部の圧力が所定値を超えると、前記架台の内部の雰囲気を放出する逆止弁を備える
第１〜第５の態様のいずれかに記載の地絡防災部が提供される。
【００１６】
本発明の第７の態様によれば、
前記架台が設置される床面に設置され、前記地絡エネルギーＫＷと前記燃焼エネルギーＢとに耐える強度を有する強化プラスチック板を備える
第１〜第６の態様のいずれかに記載の地絡防災部が提供される。
【００１７】
本発明の第８の態様によれば、
架台の内部に収容され、導電芯線と前記導電芯線の外周に被覆され絶縁性の油が含浸された絶縁材とを備えるＯＦケーブルの終端部に対して行われる地絡防災方法であって、
前記架台の外面を囲うように耐裂性シートを設け、
前記架台に前記耐裂性シートを設けるときは、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油をアーク放電によりガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと、
前記ＯＦケーブルの絶縁材中に含浸されていた油が前記架台内の酸素と反応することにより爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢと、に基づいて前記耐裂性シートの材質、厚さ、枚数を決定する
地絡防災方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複雑な周辺構造をとるＯＦケーブルの終端部に適用可能な地絡防災部および地絡防災方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る地絡防災部および地絡防災方法の説明図であって、（ａ）は地絡防災方法が適用される前のＯＦケーブルの終端部の周辺構造を例示する模式図であり、（ｂ）は（ａ）の構造に地絡防災方法が適用された後の地絡防災部の構造を例示する模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る地絡防災部の耐裂性シートが架台に固定される様子を示す図であって、（ａ）が断面斜視図であり、（ｂ）が断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＯＦケーブルを例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜本発明の一実施形態＞
本発明の一実施形態に係る地絡防災方法は、油入り電力ケーブル（ＯＦケーブル：Oil Filled Cable）の終端部に対して適用される。また、本実施形態においては、本実施形態に係る地絡防災方法が適用されたＯＦケーブルの終端部を含む周辺部を地絡防災部と呼ぶ。
【００２１】
（１）ＯＦケーブルの終端部の周辺構造
まずは、本実施形態に係る地絡防災方法が適用される前のＯＦケーブルの終端部の周辺構造の一例を、図１（ａ）を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る地絡防災部１および地絡防災方法の説明図であって、（ａ）は地絡防災方法が適用される前のＯＦケーブル１００の終端部１００ｃの周辺構造を例示する模式図である。
【００２２】
ＯＦケーブル１００は、図３に例示するように、例えば、導電芯線１０１と、導電芯線１０１の外周に被覆され絶縁性の油１０２が含浸された（つまり、油１０２をしみ込ませた）絶縁材１０３と、を備える。絶縁材１０３は更に、絶縁性の被覆材（シース）１０４で覆われている。絶縁材１０３としては、例えばクラフト紙等の絶縁紙が用いられる。絶縁性の油１０２は、例えばアルキルベンゼン系合成油や鉱油等であり、大気圧以上の圧力に常時加圧された状態でＯＦケーブル１００の絶縁材１０３中に含浸されている。ＯＦケーブル１００は、例えば高圧電力の地中送電線等に用いられる。
【００２３】
図１（ａ）に、係るＯＦケーブル１００の終端部１００ｃが、終端接続部２００に接続される場合の周辺構造を例示する。
【００２４】
図１（ａ）に例示するように、ＯＦケーブル１００の終端部１００ｃの周辺構造には、鋼材等からなる架台１０が含まれる。架台１０は、例えば矩形状の上板１０ｕと、架台１０が設置される床面Ｆを土台として上板１０ｕの４辺をそれぞれ支える４枚の側壁１０ｓと、を備える概略直方体形状の数メートル立方の箱型に形成されている。架台１０の外面にあたる４枚の側壁１０ｓには、例えば架台１０の内部１０ｈと外部とを連通させる矩形状の窓部１０ｗがそれぞれ設けられている。箱型をなす架台１０の内部１０ｈには、ＯＦケーブル１００の終端部１００ｃを各種電気機器類等に接続する終端接続部２００が収容されている。
【００２５】
終端接続部２００の下端には、保護管１００ｐで周囲を覆われたＯＦケーブル１００の終端部１００ｃが接続されている。つまり、ＯＦケーブル１００は、例えば架台１０の下方から、架台１０が設置される床面Ｆを突き抜けるように架台１０の内部１０ｈに挿入され、終端部１００ｃが終端接続部２００に接続されている。
【００２６】
終端接続部２００の上端は、例えば架台１０の上板１０ｕの下面に取り付けられている。終端接続部２００の上端からは、ＯＦケーブル１００が備える導電芯線と電気的に接続された図示しない導体引出棒が突出し、更に架台の上板１０ｕを突き抜けた状態となって、上方の図示しない電気機器類等に接続されている。上板１０ｕから突出する導体引出棒には、絶縁性の碍子３００が被せられ、周囲は六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガス等の絶縁性ガスで満たされている。
【００２７】
上述のように、ＯＦケーブルは、絶縁性の油や絶縁紙等をその構造に含み、例えば高圧電力の送電に用いられる。このため、ＯＦケーブルの導体部分と大地間の絶縁破壊により地絡事故がひとたび起こると、アーク放電によってＯＦケーブル内の油が爆発し、アーク放電の火花が引火した油や絶縁紙が周囲に散って、火災等の二次災害を引き起こすおそれがある。そこで、上述の特許文献１，２のように、ＯＦケーブル同士を接続する接続部等に対しては様々な防災対策がとられてきた。
【００２８】
しかしながら、ＯＦケーブルの終端部は、例えば架台等の内部に収容されるなど、非常に複雑な周辺構造となっている。また、上記の図１（ａ）に示すＯＦケーブル１００の終端部１００ｃの周辺構造はあくまでも一例であって、終端部の接続形態、架台の形状や大きさ等は多岐に亘り、その設置場所や設置環境も、作業空間のあまり取れない屋内や、あるいは屋外等、様々に異なる。よって、特許文献１，２のような方法をそのまま適用することは困難であった。
【００２９】
そこで、本実施形態においては、以下に示す地絡防災部及び地絡防災方法により、複雑な周辺構造をとるＯＦケーブルの終端部に適用可能とする。
【００３０】
（２）地絡防災部
まずは、本実施形態に係る地絡防災部１について、図１（ｂ）および図２を用いて説明する。図１（ｂ）は、上述の図１（ａ）の構造に地絡防災方法が適用された後の地絡防災部１の構造を例示する模式図である。図２は、本実施形態に係る地絡防災部１の耐裂性シート２０が架台１０に固定される様子を示す図であって、（ａ）が断面斜視図であり、（ｂ）が断面図である。
【００３１】
（地絡防災部の概要）
本実施形態に係る地絡防災部１は、例えば、図１（ｂ）に例示するように、ＯＦケーブル１００の終端部１００ｃを内部１０ｈに収容する架台１０と、架台１０の外面を囲うように設けられる耐裂性シート２０と、を備える。
【００３２】
つまり、架台１０の４枚の側壁１０ｓにそれぞれ設けられた窓部１０ｗを塞ぐよう、例えば窓部１０ｗより充分に大きな矩形状の耐裂性シート２０が張り合わされている。具体的には、窓部１０ｗを縁取る側壁１０ｓの窓枠にあたる部分に、ある程度の密閉性をもって、耐裂性シート２０の４辺が固定部材３０で固定されている。固定部材３０の詳細については後述する。
【００３３】
耐裂性シート２０は、地絡時に発生する爆圧に耐えるよう、耐裂性の素材、つまり、裂け難い（破れ難い）素材からなり、高い引張強度や耐圧性、耐衝撃性を備えている。また、地絡時に発生する燃焼や熱に耐えるよう、高い難燃性や耐熱性を備えている。このような特性を備える素材として、耐裂性シート２０は例えばアラミド繊維からなる。アラミド繊維とは、全芳香族ポリアミド繊維のことであり、軽量で柔軟な非導電性有機繊維である。
【００３４】
但し、ここで挙げたアラミド繊維はあくまでも一例であって、耐裂性シート２０の材質等は、耐裂性シート２０が地絡の爆圧によって受けるエネルギーに基づいて決定される。係るエネルギーの詳細については後述する。
【００３５】
また、耐裂性シート２０には、耐候性樹脂を含む層が形成されている。耐候性樹脂を含む層は、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ：Poly-Vinyl Chloride）等の耐候性樹脂を耐裂性シート２０に含浸或いは塗布して形成される層である。あるいは、耐候性樹脂がシート状又はフィルム状に形成され、耐裂性シート２０の表面に貼り付けられた層である。その他、耐候性樹脂を含む層は、その材料に適する方法で種々に形成される。また、耐候性樹脂を含む層は、耐裂性シート２０の架台１０の外側に向いた面や、耐裂性シート２０を複数枚重ねて用いる場合には最表層の耐裂性シート２０の表面に、少なくとも設けられていればよい。
【００３６】
また、地絡防災部１は、架台１０の内部の圧力が所定値を超えると、架台１０の内部１０ｈの雰囲気を放出する逆止弁４０を、例えば架台１０の外面に備えている。逆止弁４０は、例えば、平常時にはバネの荷重により弁が閉止されたバネ式の放圧弁として構成される。地絡の爆圧等による架台１０内の圧力の急激な高まりが生じると、係る圧力によりバネ荷重が取り除かれて弁が開放され、架台１０内を放圧して架台１０内の圧力上昇を緩和するよう構成される。
【００３７】
逆止弁４０としては、例えばリフト方式、スイング方式、ボール方式、バタフライ方式、ウエハ方式等、様々な方式の逆止弁、放圧弁等を用いることができる。また、設置位置も、図１（ｂ）に示すように、いずれかの側壁１０ｓの外面とすることができるほか、上板１０ｕの上面等に設置することとしてもよい。
【００３８】
また、地絡防災部１は、架台１０が設置される床面Ｆに設置され、地絡時に発生する爆圧のエネルギー、つまり、後述の地絡エネルギーＫＷと燃焼エネルギーＢとに耐える強度を有する強化プラスチック板５０を備える。強化プラスチック板５０には、例えばレジンコンクリート（ポリマーコンクリート）と繊維強化プラスチックとを複合したＰＦＲＰ（Polymer-concrete Fiber Reinforced Plastic）板等を用いることができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る地絡防災部１が構成される。
【００４０】
（固定部材）
図２に、耐裂性シート２０を架台１０に固定する固定部材３０の詳細を示す。
【００４１】
図２に示すように、耐裂性シート２０を架台１０に固定する固定部材３０は、例えば、耐裂性シート２０の表面に当接される固定板としての金属プレート３１と、金属プレート３１を当接させた耐裂性シート２０を金属プレート３１と共に架台１０に固定する固定ネジとしてのボルト３２ｂ及びナット３２ｎと、耐裂性シート２０の端部を折り返した折り返し部２０ｒに通す芯部としてのワイヤ３３と、を備える。
【００４２】
これらの固定部材３０のうち金属プレート３１が表面に当接された耐裂性シート２０は、４辺の端部がそれぞれ折り返された状態で、金属プレート３１と、架台１０の窓部１０ｗを縁取る側壁１０ｓの窓枠にあたる部分と、に挟み込まれている。耐裂性シート２０の折り返し線の内側にあたる折り返し部２０ｒにはワイヤ３３が通されている。なお、図２では、耐裂性シート２０の折り返した側が架台１０側に向いているが、逆に向いていてもよい。
【００４３】
金属プレート３１、耐裂性シート２０、架台１０の側壁１０ｓのそれぞれが重なり合う部分には、互いに対応する位置に、複数個の図示しない貫通孔が等間隔で設けられている。すなわち、複数個の貫通孔は、長尺状の金属プレート３１の長軸方向に沿って設けられている。また、耐裂性シート２０の折り返された４辺の端部に沿って設けられ、また、架台１０の側壁１０ｓの窓枠部分に沿って設けられている。
【００４４】
これら複数個の貫通孔には、例えば架台１０の内側から、架台１０、耐裂性シート２０、金属プレート３１を貫くように、ボルト３２ｂが挿入されている。また、架台１０の外側、つまり、金属プレート３１の上からは、ナット３２ｎがボルト３２ｂに嵌め込まれている。以上のように、ボルト３２ｂとナット３２ｎとにより、耐裂性シート２０が金属プレート３１と共に架台１０に固定されている。
【００４５】
ここで、用いられるボルト３２ｂに関する具体的な数値を例示する。ボルト３２ｂには、例えばＪＩＳ規格による強度区分が４．８以上、ネジ太さが１２ｍｍ（呼び径：Ｍ１２）のものを用いることができる。また、各ボルト３２ｂ間のピッチ（間隔）を、例えば１００ｍｍ以下とすることができる。各ボルト３２ｂ間のピッチは、架台１０の側壁１０ｓ、耐裂性シート２０、金属プレート３１にそれぞれ設けられた貫通孔の間隔により規定することができる。
【００４６】
なお、図２には、１枚の側壁１０ｓに対して１枚の耐裂性シート２０が張り合わされる場合を示したが、必要に応じて１枚の側壁１０ｓに対し複数枚重ね合わせた耐裂性シート２０が張り合わされる場合もある。
【００４７】
すなわち、上記構成においては、地絡時の爆圧に耐え得る強度が得られるよう、耐裂性シート２０の材質、厚さのほか、必要に応じて重ね合わせの枚数が決定されている。地絡時の爆圧のエネルギーは、後述の地絡エネルギーＫＷと燃焼エネルギーＢとに基づいて算出される。複数枚の重ね合わせが必要と算出された場合には、例えば金属プレート３１と架台１０との間に、重ね合わせの枚数だけ耐裂性シート２０が挟み込まれるよう構成される。
【００４８】
以上のように、ＯＦケーブル１００の終端部１００ｃにおいて、本実施形態に係る地絡防災部１が構成される。
【００４９】
（３）耐裂性シートの材質、厚さ、枚数の根拠
次に、耐裂性シート２０の材質、厚さ、重ね合わせの枚数を決定する際の根拠となる地絡エネルギーＫＷ及び燃焼エネルギーＢについて説明する。
【００５０】
上述の特許文献２には、ＯＦケーブルの接続部等を覆う箱形のトラフごとアラミド繊維シートで包む構成や、このとき充分な強度を得るのに必要なアラミド繊維シートの重ね合わせの枚数をアークにより与えられるエネルギーＫＷ（ＭＪ）に基づいて算出する方法について記載されている。
【００５１】
しかしながら、架台の外面に耐裂性シートを設ける上記構成に、特許文献２による算出方法を適用し、耐裂性シートにアラミド繊維シートを用いて重ね合わせの枚数を決定したところ、地絡を模擬的に発生させた試験では、地絡による爆圧に耐えられず、アラミド繊維シートが破断するという結果となってしまった。
【００５２】
本発明者等は、鋭意研究の結果、本実施形態に係る耐裂性シート２０が地絡による爆圧によって受けるエネルギーを、以下に示す爆圧エネルギーＥ（ＭＪ）という概念で捉えることに想到した。この爆圧エネルギーＥ（ＭＪ）に基づいて、耐裂性シート２０の材質、厚さ、重ね合わせの枚数を決定することにより、地絡による爆圧に充分に耐える構成とする。
【００５３】
すなわち、爆圧エネルギーＥは、ＯＦケーブル１００の絶縁材１０３中に含浸されていた油１０２をアーク放電によりガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと、ＯＦケーブル１００の絶縁材１０３中に含浸されていた油１０２が架台１０内の酸素と反応することにより爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢと、に基づいて算出される。
【００５４】
例えばＯＦケーブル１００の終端部１００ｃが収容される架台１０の内部１０ｈで地絡が発生すると、アーク放電の電力の一部を受けて、ＯＦケーブル１００の絶縁材１０３中に含浸されていた油１０２が急激にガス化膨張する（１次爆発）。また、これと略同時に、油１０２の瞬間的かつ爆発的な燃焼が起こる（２次爆発）。このような、油１０２の急激なガス化膨張および瞬間的かつ爆発的な燃焼が、地絡時に耐裂性シート２０が受ける爆圧となる。本実施形態では、油１０２をガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと共に、油１０２が爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢをも考慮に入れた爆圧エネルギーＥに基づき、耐裂性シート２０の材質、厚さ、重ね合わせの枚数を決定する。
【００５５】
上述のように、特許文献２においては、アラミド繊維シートの必要枚数はアーク放電によりＯＦケーブル内の油に与えられるガス化膨張のエネルギーＫＷ（ＭＪ）に基づいて算出するとあり、上記のような燃焼エネルギーＢは考慮にいれられていなかった。とはいえ、上述の特許文献１や２では、アラミド繊維シートで気密に保たれたトラフ内には、ごく小さな隙間しかない。したがって、たとえトラフ内でＯＦケーブルの油が瞬間的に燃焼したとしても、トラフ内の空気及びその空気中に含まれる酸素量はごく限られており、アラミド繊維シートによる窒息効果によって直ちに消火される。よって、地絡時の爆圧への寄与分が小さいと考えられる燃焼エネルギーＢを考慮に入れずとも、地絡時の爆圧に耐える充分な強度が得られていた。
【００５６】
しかしながら、本実施形態に係る地絡防災部１では、架台１０は例えば数メートル立方の概略直方体形状を有する。このように、架台１０の内部１０ｈの体積はトラフとは比べものにならないほど大きく、架台１０内の空気及びその空気中に含まれる酸素量は膨大となる。よって、架台１０内の酸素を消費して油１０２が燃焼する際には、爆発的な燃焼による膨大な燃焼エネルギーＢが生じることとなる。したがって、地絡時の爆圧に充分耐える構造とするには、上述のように、燃焼エネルギーＢを考慮にいれる必要がある。
【００５７】
（地絡エネルギーの計算式）
以下に、地絡エネルギーＫＷの計算式を示す。
【００５８】
地絡エネルギーＫＷ（ＭＪ）は、
アーク放電の電力の平均値Ｗ（ＭＷ）と、
アーク放電の電力のうちＯＦケーブルの絶縁材中に含浸される油のガス化膨張に関与する電力の比率βと、
上記油のガス化膨張に関わる定数ｋと、により規定される次式（１）、
ＫＷ＝ｋ×β×Ｗ×４．１９・・・（１）
により求められる。
【００５９】
ここで、アーク放電の電力の平均値Ｗは、例えばＯＦケーブル１００の導体部分と大地間の絶縁破壊により大地へとアーク放電して地絡に至る、いわゆる地絡第１波のアーク放電の電力の平均値であり、地絡の大きさによって変動する。この地絡第１波により、例えばＯＦケーブル１００の終端部１００ｃを覆う保護管１００ｐが破壊される。
【００６０】
また、この地絡第１波により、ＯＦケーブル１００の絶縁材１０３中の油１０２が急激にガス化膨張する。つまり、アーク放電の電力の一部がガス化膨張のエネルギーとして使われる。上記比率βは、ガス化膨張に使われる（関与する）電力の比率である。
【００６１】
また、
上記油のガス化膨張に関わる定数ｋは、
上記油の比重Ｃ０（ｋｇ／ｍ３）と、
上記油のガス定数Ｇ（ｍ／ｋ）と、
上記油のガス温度Ｇｔ（℃）と、
上記油のガス化に必要なエネルギーＧｑ（ｋｃａｌ／ｋｇ）と、により規定される次式（２）、
ｋ＝（Ｃ０×Ｇ／９．８）×｛Ｇｔ／（４．１８６×Ｇｑ）｝・・・（２）
により諸定数を複合させた定数である。
【００６２】
（燃焼エネルギーの計算式）
以下に、燃焼エネルギーＢの計算式を示す。
【００６３】
燃焼エネルギーＢ（ＭＪ）は、
架台の内部の体積Ｖ（ｍ３）と、
上記油の最大発熱量Ｑ（ＭＪ／ｍｏｌ）と、により規定される次式（３）、
Ｂ＝０．４０７×Ｖ×Ｑ・・・（３）
により求められる。
【００６４】
ここで、燃焼エネルギーＢは、例えば架台１０内の酸素を全て消費してＯＦケーブル１００内の油１０２が燃焼した場合を想定している。したがって、ＯＦケーブル１００内の油１０２の最大発熱量Ｑであるモルあたり（／ｍｏｌ）の発熱量に、消費される酸素量を掛け合わせている。消費される酸素量としては、単位体積あたり（／ｍ３）の空気中に含まれる酸素の体積％をモル数に換算して得られる９．３５（ｍｏｌ）を、更にモルあたり（／ｍｏｌ）の油１０２の燃焼に必要な酸素のモル数である２３（ｍｏｌ）で割った係数０．４０７を掛け合わせた値としている。
【００６５】
なお、上記において、架台１０の内部１０ｈの体積Ｖが大きくなるほど、架台１０内の酸素量が多くなり瞬間的かつ爆発的な燃焼は促進される。しかし、空間が広がる分、耐裂性シート２０に到達する燃焼圧は減少する。逆に体積Ｖが小さくなるほど、架台１０内の酸素量が減って燃焼は抑制されるが、燃焼圧は耐裂性シート２０に到達し易くなる。このことから、架台１０の内部１０ｈの体積Ｖには、燃焼エネルギーＥが最大となる体積が存在する。
【００６６】
また、架台１０の外面にはある程度の密閉性をもって耐裂性シート２０が設けられている。よって、上記において、架台１０内の酸素が消費された後は、架台１０の外部からの新たな酸素の流入が抑制されて架台１０内が消化され、架台１０の外部に燃焼が広がる（延焼する）ことが抑制される。
【００６７】
（爆圧エネルギーの計算式）
以下に、爆圧エネルギーＥの計算式を示す。
【００６８】
爆圧エネルギーＥ（ＭＪ）は、
それぞれのエネルギーの寄与分ｋ１，ｋ２を加味したうえで、上記の式（１）により求められる地絡エネルギーＫＷと、上記の式（３）により求められる燃焼エネルギーＢと、を足し合わせた次式（４）、
Ｅ＝ｋ１×ＫＷ＋ｋ２×Ｂ・・・（４）
により求められる。
【００６９】
以上のように規定される上記の式（１）〜（４）を基に、耐裂性シート２０の材質、厚さ、重ね合わせの枚数が決定される。
【００７０】
なお、以上にみてきたように、爆圧エネルギーＥは、地絡の大きさや、ＯＦケーブル内に含まれる油１０２の種類、架台１０の内部１０ｈの体積等によって変動する。つまり、これら地絡の大きさ、油１０２の種類、架台１０内の体積等を変数として、耐裂性シート２０の材質、厚さ、重ね合わせの枚数が決定される。
【００７１】
（４）地絡防災方法
上記の地絡防災部１の構成は、本実施形態に係る地絡防災方法により得られる。すなわち、本実施形態に係る地絡防災方法は、例えば、図１（ａ）に例示する架台１０の内部１０ｈに収容されるＯＦケーブル１００の終端部１００ｃに対して行われる。本実施形態に係る地絡防災方法では、架台１０の外面を囲うように耐裂性シート２０を設ける。
【００７２】
このとき、ＯＦケーブル１００の絶縁材１０３中に含浸されていた油１０２をアーク放電によりガス化膨張させる地絡エネルギーＫＷと、ＯＦケーブル１００の絶縁材１０３中に含浸されていた油１０２が架台１０内の酸素と反応することにより爆発的に燃焼するときの燃焼エネルギーＢと、に基づいて耐裂性シート２０の材質、厚さ、枚数を決定する。耐裂性シート２０の最表面には、耐候性樹脂を含む層を形成してもよい。
【００７３】
また、架台１０に耐裂性シート２０を設ける際には、固定部材３０を用いる。すなわち、耐裂性シート２０の端部を折り返した折り返し部２０ｒにワイヤ３３を通す。この耐裂性シート２０を金属プレート３１と架台１０とで挟み込む。架台１０、金属プレート３１、耐裂性シート２０を貫通するようボルト３２ｂを挿入し、ナット３２ｎを嵌めこむ。
【００７４】
また、架台１０の外面に、架台１０の内部の圧力が所定値を超えると、架台１０の内部１０ｈの雰囲気を放出する逆止弁４０を設ける。
【００７５】
また、架台１０が設置される床面Ｆに、地絡エネルギーＫＷと燃焼エネルギーＢとに耐える強度を有する強化プラスチック板５０を設置する。
【００７６】
なお、これらの方法の実施順は上記の記載順によらない。
【００７７】
（５）本実施形態に係る効果  本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【００７８】
（ａ）すなわち、本実施形態では、ＯＦケーブル１００の終端部１００ｃを内部１０ｈに収容する架台１０の外面を囲うように耐裂性シート２０を設ける。このように、架台１０ごとＯＦケーブル１００の終端部１００ｃを覆うので、複雑な周辺構造をとるＯＦケーブル１００の終端部１００ｃに適用可能となる。
【００７９】
（ｂ）また、本実施形態では、例えば剛性を有する板状の部材等を用いず、耐裂性シート２０を用いている。これにより、地絡の発生時、例えば架台１０の外側に耐裂性シート２０が撓むことで、爆圧による膨張をある程度許容しながら爆圧の衝撃等を吸収することができる。よって、より確実に地絡による爆発等を架台１０内に封じ込めることができる。
【００８０】
（ｃ）また、本実施形態では、地絡エネルギーＫＷと燃焼エネルギーＢとに基づいて耐裂性シート２０の材質、厚さ、枚数を決定する。また、このとき、上記の式（１）〜（４）を用いる。これにより、例えばトラフ内よりも遥かに膨大な量の酸素を有する架台１０内での、瞬間的かつ爆発的な燃焼を含む爆圧に耐えるに充分な強度が得られる。
【００８１】
上述のように、架台１０の内部１０ｈの体積Ｖには、燃焼エネルギーＥが最大となる体積が存在する。本発明者等は、このような体積を有する架台の外面に、耐裂性シートとしてアラミド繊維シートを設け、地絡の模擬試験を行った。このとき、特許文献２の算出方法および本実施形態に係る式（１）〜（４）に基づき重ね合わせの枚数等の仕様を決定し、それぞれの仕様について模擬試験の結果を得た。
【００８２】
これによれば、特許文献２に基づく仕様では、大量の酸素を有する架台内で起きた爆発的な燃焼に耐えられず、アラミド繊維シートが破断した。一方、本実施形態に基づく仕様では、アラミド繊維シートに破断は生じなかった。
【００８３】
（ｄ）また、本実施形態では、上記の式（１）〜（４）に基づいて耐裂性シート２０の材質、厚さ、枚数を決定する。これにより、上記の式（１）〜（４）に含まれる地絡の大きさ、ＯＦケーブル１００内に含まれる油１０２の種類、架台１０の内部１０ｈの体積等、ときどきで異なる変数を考慮にいれることができ、より確実に爆圧に耐える構造とすることができる。
【００８４】
（ｅ）また、本実施形態では、耐裂性シート２０はアラミド繊維からなる。このように、耐裂性、高い引張強度や耐圧性、耐衝撃性のみならず、難燃性や耐熱性を備える素材を用いることにより、地絡時に発生する燃焼や熱にも耐え、架台１０の外部への延焼を抑えることができる。
【００８５】
（ｆ）また、アラミド繊維は、非導電性有機繊維である。よって、例えば高圧電力の送電用に用いられるＯＦケーブル１００の終端部１００ｃにおいて、平常時、および地絡によるアーク放電が生じた時、より高い安全性が確保される。
【００８６】
（ｇ）また、本実施形態では、耐裂性シート２０は、耐候性樹脂を含む層が形成されたアラミド繊維からなる。これにより、例えば架台１０が屋外等に設置された場合でも、耐裂性シート２０に耐候性を持たせ、長寿命化を図ることができる。
【００８７】
（ｈ）また、本実施形態では、耐裂性シート２０を、金属プレート３１と架台１０との間に挟み込み、金属プレート３１と共に架台１０に固定する。これにより、例えば耐裂性シート２０が地絡の爆圧を受け、架台１０の外側に撓んだとしても、ボルト３２ｂが挿入された耐裂性シート２０の貫通孔の周囲が金属プレート３１で押さえ込まれる。よって、耐裂性シート２０がボルト３２ｂで引っ張られて貫通孔を起点に裂けてしまうことを抑制できる。
【００８８】
（ｉ）また、金属プレート３１を当接させて耐裂性シート２０を架台１０に固定することで、耐裂性シート２０の架台１０に対する密閉性をより向上させることができる。よって、地絡時の爆発で飛散したものが架台１０の外部にまき散らされることや、新たな酸素の流入により燃焼が広がることを抑制できる。
【００８９】
（ｊ）また、本実施形態では、ＪＩＳ規格による強度区分が４．８以上、呼び径がＭ１２のボルト３２ｂを用いる。また、各ボルト３２ｂ間のピッチ（間隔）を１００ｍｍ以下とする。これにより、少なくとも地絡の模擬試験では、上記に挙げた性能が充分に得られることが確認されている。
【００９０】
（ｋ）また、本実施形態では、架台１０の内部１０ｈの圧力が所定値を超えると、架台１０の内部１０ｈの雰囲気を放出する逆止弁４０を備える。これにより、地絡の爆圧が生じた際、架台１０内の圧力を速やかに低下させ、耐裂性シート２０に対する爆圧の衝撃を和らげることができる。
【００９１】
（ｌ）また、本実施形態では、架台１０が設置される床面Ｆに設置され、地絡エネルギーＫＷと燃焼エネルギーＢとに耐える強度を有する強化プラスチック板５０を備える。これにより、架台１０が設置される床面Ｆが地絡の爆圧や燃焼等により破損したり変形したりすることが抑制され、床面Ｆを保護することができる。
【００９２】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００９３】
例えば、上述の実施形態では、主に図１（ａ）に示すＯＦケーブル１００の終端部１００ｃの周辺構造に対して適用される地絡防災部１および地絡防災方法について説明したが、本発明に係る地絡防災部および地絡防災方法は、様々に異なる周辺構造を有する終端部に対して適用可能である。
【００９４】
また、上述の実施形態では、架台１０の１枚の側壁１０ｓに対し、１枚のあるいは複数枚重ね合わせた耐裂性シート２０を張り合わせることとしたが、本発明はこのような構成に限られない。例えば、架台の周囲に長尺状の耐裂性シートを必要回数巻き付けたり、筒状の耐裂性シートで架台の外面を覆ったりしてもよい。また、耐裂性シートを、四つ折り、八つ折り、つづら折りなどに折り畳んで用いてもよい。
【００９５】
また、上述の実施形態では、図３にＯＦケーブル１００を例示したが、本発明が適用されるＯＦケーブルの構造はこれに限られない。例えば、図３のような１本の導電芯線１０１を有する単芯ケーブルのみならず、３芯ケーブル等であってもよい。
【００９６】
また、上述の実施形態に係る耐裂性シート２０に形成される耐候性樹脂を含む層、架台１０の外面に設けられる逆止弁４０、架台１０が設置される床面Ｆに設けられる強化プラスチック板５０等は、本発明の必須要件ではない。
【符号の説明】
【００９７】
１０    架台
１０ｈ  内部
１０ｓ  側壁
１０ｕ  上板
１０ｗ  窓部
２０    耐裂性シート
３０    固定部材
３１    金属プレート（固定板）
３２ｂ  ボルト
３２ｎ  ナット
３３    ワイヤ
４０    逆止弁
５０    強化プラスチック板
１００    ＯＦケーブル
１００ｃ  終端部
１００ｐ  保護管
２００    終端接続部
３００    碍子
Ｆ    床面
【図１】
2014124015.tif 000003
【図２】
2014124015.tif 000004
【図３】
2014124015.tif 000005