(57)【要約】【課題】  交流ケーブルから発生する磁場を遮蔽する技術において、特に各相のケーブルの間隔が開いた場合に、優れた磁気シールド性能を持つ磁気シールド構造を提供すること。【解決手段】  軟磁性体からなり、円筒形状或いは断面が多角形の筒状であり、軸に垂直な断面の円周上の一部に軟磁性体の欠落部を設け、その欠落部が円筒表面に軸方向にスリット状に存在する交流電力単線ケーブル用磁気シールド構造。また、軟磁性体が電磁鋼板であること、特に方向性電磁鋼板であることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性体からなり、円筒形状であり、軸に垂直な断面の円周上の一部に軟磁性体の欠落部を設け、その欠落部が円筒表面に軸方向にスリット状に存在することを特徴とする交流電力単線ケーブル用磁気シールド構造。
【請求項２】
軟磁性体からなり、断面が多角形の筒状であり、軸に垂直な断面の周上の一部に軟磁性体の欠落部を設け、その欠落部が筒表面に軸方向にスリット状に存在すること交流電力単線ケーブル用磁気シールド構造。
【請求項３】
軟磁性体が電磁鋼板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の交流電力単線ケーブル用磁気シールド構造。
【請求項４】
軟磁性体が方向性電磁鋼板であり、その磁化容易方向が筒状体の周方向に向いていることを特徴とする請求項１又は２に記載の交流電力単線ケーブル用磁気シールド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力ケーブルから発生する磁気ノイズを遮蔽する磁気シールド構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力ケーブルの回りには電流により磁場が発生するが、ケーブルが磁場の被曝を気にする場所から遠く離れている場合は、磁場の距離減衰が期待できるためにそれほど重大な問題はない。しかし近年、ケーブルの地中埋設が実施されることが多くなり、しかもその埋設深さは浅くなる傾向にある。また、電力送電の各相のケーブルが近接していたり、撚り線構造となっていたりする場合は磁場の距離減衰が大きいので問題は少ないが、ジョイント部では、各相のケーブルが離れて存在する場合があり、ここからの磁場が問題となることがある。ケーブル間の距離が大きくなるほど、磁場の距離減衰が小さくなるからである。さらに、最近は磁場の人体への影響が懸念され始めており、許容される磁場の強さも小さくなる傾向にある。
【０００３】
電力ケーブルからの磁場をシールドする方法のひとつとして、ケーブル内の心線が電磁鋼板と電磁軟鉄のテープで覆われた構造を持つ磁気遮蔽ケーブル（特許文献１）が提案されている。そこではケーブルからの磁場漏洩を小さくすることを目的としている。また、電源ケーブルを電磁鋼板で囲う磁気シールド用配管（特許文献２、特許文献３）も提案されている。さらに、ケーブル群を磁性体で囲うことを特徴とする磁気シールドピット（特許文献４）も提案されている。
【特許文献１】特開平６−１８７８４６号公報
【特許文献２】特開平９−１９６３００号公報
【特許文献３】特開平１０−１１７０８３号公報
【特許文献４】実開平４−１８４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１〜３の特徴は、電流が流れる導体を同心円状に磁性体で覆うことで磁気シールドするものである。しかしながらこのような構成では、磁気シールド効果が十分に得られないという問題があった。また単線ケーブル同士の間隔が大きくなってくると、特許文献４の技術を用いても磁気シールド効果が不足する場合がある。
以上のように交流ケーブルの磁場の磁気シールドについて、特にケーブルの間隔が開いた場合には、シールド効果を得るための技術的な確立はなされていない。本発明はこのような課題に対して優れた磁気シールド性能を持つ磁気シールド構造を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記のように単線ケーブル同士の間隔が開いているときに、ケーブル１本毎を磁気シールドし、全体として磁場漏洩を遮蔽しようとするものである。
本発明の最大の特徴は、１本のケーブルだけを、欠落部を設けた筒状の磁性体で包囲することである。ケーブルを磁性体で、欠落部なしに完全に包囲しても、磁気シールド効果はまったく得られない。それは、以下の理由による。電流源を囲うように磁場要素を積分すると、その積分値は内部の電流に等しくなることはマックスウェルの方程式が教えるところである。電流が流れている１本のケーブルを磁性体で囲ったときは、内部の電流は有限の値であるから、磁場要素の積分も有限の値になる。従って、包囲している磁性体からその電流に応じた磁場が発生することになる。すなわち、原理的にシールドすることはできない。
しかしながら、磁性体にスリット状の欠落部を設けることによって、欠落部を設けた方向と反対側は、漏洩する磁場を小さくすることができることがわかった。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の磁気シールド構造を用いることによって、電力ケーブルからの不要な磁場を効率よく遮蔽することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、軟磁性体からなり、円筒形状であり、長手中心軸に垂直な断面の円周上の一部に軟磁性体の欠落部を設け、その欠落部が円筒胴体表面に軸方向にスリット状に存在することを特徴とする交流電力単線ケーブル用磁気シールド構造である。胴体の軸方向にスリット状の欠落部を作ることによって、磁場分布を変化させることができる。欠落部のある側の磁場は大きくなるので、磁場を小さくしたい方向には、欠落部のない面を配置し磁気シールドすることができる。欠落部の大きさは状況によって変化させることができ、これを特定するものではない。また軟磁性体の形状を断面が多角形の筒状としても良い。以上の形状の例を図１に示す。図１（ａ）が円筒形状の軟磁性体の例を示し、同図（ｂ）が断面が矩形の筒状体の例を示しており、いずれも胴部の軸方向にスリット状の欠落部を形成している。
【０００８】
軟磁性体としては、鉄系の軟磁性材料が加工もしやすく優れているが、特に電磁鋼板を用いることによって、磁気シールド性能は格段に上昇する。さらに、方向性電磁鋼板を用いてその磁化容易方向（圧延方向）を筒の胴体の周方向に一致させると、さらに磁気シールド性能は向上する。
このような磁気シールド構造を適用した電力ケーブル用配管は、洞道などの狭い場所にも配置することができる。
【実施例】
【０００９】
本発明の実施例を示す。
胴体に幅３５ｍｍのスリットを設けた内径２００ｍｍ、外形２２０ｍｍ、長さ１ｍの円筒シールド体を無方向性電磁鋼板および方向性電磁鋼板で作製した。比較のためにスリットのない同じサイズの円筒シールド体も無方向性電磁鋼板で作製した。３０ｍｍφの３相ケーブルのうち１本だけを円筒の中に通した。ケーブルと円筒の中心は同じになるように配置した。他の２本のケーブルからの磁場の影響をなくすため、それらは試験するケーブルから約５ｍ離して設置した。１本のケーブルに４００Ａが流れるように５０Ｈｚ、３相の送電をし、電流中心から半径方向の実効値磁場の変化を測定した。本発明（スリットの反対側）、比較例およびシールド体のない場合について、半径方向の磁場の変化を図２に示す。
【００１０】
図２において、（Ａ）は本発明を無方向性電磁鋼板で構成した場合、（Ｂ）は本発明を方向性電磁鋼板で構成した場合、（Ｃ）は比較例のスリットのない円筒形シールド体、（Ｄ）はシールド体を設置しない場合を、それぞれ示している。図２から本発明の（Ａ）（Ｂ）の場合が比較例の（Ｃ）（Ｄ）に比較して、磁場がシールドされていること、特に（Ａ）の方向性電磁鋼板を用いた例が最も有効であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）（ｂ）いずれも本発明に係る磁気シールド構造の例である。
【図２】本発明の実施例における電流中心から半径方向への磁場の変化を、比較例と共に示す図である。
【図１】
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【図２】
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