(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の三相３線式回線の３本組電力ケーブルを回線毎に離隔して配置する地中電力ケーブル洞道において，前記各３本組電力ケーブルをそれぞれ軸方向が平行に揃い且つ軸方向と交差する断面が電力上流側から見て同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みし，前記俵積みした各３本組電力ケーブルの前記上流側から見た断面における基準位相ケーブルの角度位置に対して，隣接する３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させることにより洞道周囲への漏洩磁場を低減してなる地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法。
【請求項２】
請求項１の方法において，前記地中電力ケーブル洞道に少なくとも電力上流側から見て水平方向左右に離隔した２組の３本組電力ケーブルを配置し，前記上流側から見て左側の３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置に対して，右側の３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置を時計回りに１２０度回転させることにより洞道鉛直上方への漏洩磁場を低減してなる地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法。
【請求項３】
請求項１又は２の方法において，前記地中電力ケーブル洞道に少なくとも電力上流側から見て鉛直方向上下に離隔した２組の３本組電力ケーブルを配置し，上下何れか一方の３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置に対して，他方の３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させることにより洞道鉛直上方への漏洩磁場を低減してなる地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法。
【請求項４】
請求項１又は２の方法において，前記地中電力ケーブル洞道に少なくとも電力上流側から見て鉛直方向の上段・中段・下段に離隔した３組の３本組電力ケーブルを配置し，前記中段の３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置に対して，上段又は下段の何れか一方の３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置を時計回りに１２０度回転させ，他方の３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブルの角度位置を時計回りに２４０度回転させることにより洞道鉛直上方への漏洩磁場を低減してなる地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れかの方法において，前記地中電力ケーブル洞道の長さ方向軸線に所定間隔で交差する複数の平行な平面と当該洞道の内周壁との交線に沿ってそれぞれ当該洞道を所定帯幅及び所定厚さで囲む環帯状磁性体を設けてなる地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法。
【請求項６】
請求項５の方法において，前記各環帯状磁性体の所定帯幅，所定厚さ，及び所定相互間隔を，前記隣接する３本組電力ケーブルに流れる電流の不一致の大きさに応じて設定してなる地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法に関し，とくに複数の三相３線式回線の３本組電力ケーブルを配置する地中電力ケーブル洞道からの漏洩磁場を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所から電力を送電する場合に，送電用鉄塔を用いて電線を空中に架け渡す架空送電が一般的であるが，新たに鉄塔を建てることが難しい市街地等では，電力ケーブル（導体に絶縁を施した絶縁電線の上にシースを施したケーブル）を地中の管路又は洞道内に敷設する地中送電が使用される。管路式の地中送電は，電力ケーブルを１回線ずつ鉄筋コンクリート管，鉄管，強化プラスチック管等に敷設する方式であり，３心ケーブルを収納する場合は管径φ＝１００〜１５０ｍｍ程度，単心ケーブル３本を収納する場合は管径φ＝２００〜３００ｍｍ程度の管路を用いる。他方，洞道式の地中送電は，図２０に示すように電力ケーブル１０を複数回線まとめて地中の暗渠内に敷設する方式であり，地中電力ケーブル洞道１の内径Ｃ（又は，水平幅Ｈ及び鉛直高さＶ）は作業員Ｍが通行・作業できるように３ｍ以上の規模となる。地中電力ケーブル洞道１の内部には電力ケーブル１０を回線毎に支持する複数の受け棚２が設けられており，水冷管３，電源・制御線４，照明，排水設備，換気設備等も付帯されている。
【０００３】
図２０（Ａ）は電力ケーブル１０を敷設する従来の一般的な矩形断面の地中電力ケーブル洞道１を示し，図２０（Ｂ）は円形断面の地中電力ケーブル洞道１を示す。図示例の地中電力ケーブル洞道１は何れも，内側長さ方向の左右両側に複数の受け棚２ａ，２ｂ，２ｃが設けられ，各受け棚２ａ，２ｂ，２ｃにそれぞれ三相３線式回線の３本組電力ケーブル（１回線の三相ケーブルを構成する３本の単心ケーブル）を回線毎に支持している。地中電力ケーブル洞道１は，暴風雨・雪等の自然現象の影響を受けにくく，安全・確実に送電できる利点を有している。また，多回線を敷設する場合に送電容量の低減が少なく，防護性が高いので高圧送電に適しており，７ｋＶを超える特別高圧，及び１８７ｋＶを超える超高圧の送電路として採用されている。
【０００４】
特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブルの代表例はＯＦケーブルとＣＶケーブルである。ＯＦケーブルは油浸紙で絶縁して給油装置により油を加圧した電力ケーブル，ＣＶケーブルはポリエチレンの耐熱性を向上させた架橋ポリエチレンで覆って絶縁した電力ケーブルである。工事や保守が容易なことからＣＶケーブルが多く用いられている。比較的小径の電力ケーブルは受け棚２上に並べて設置できるが（図２０の受け棚２ａを参照），特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブルは外径が太いので，単心ケーブル３本をピラミッド状に俵積みして設置することが多い（図２０の受け棚２ｂ，２ｃを参照）。なお，地中電力ケーブル洞道１は，電力ケーブル１０を収納するだけでなく，電話，ガス，上下水道等を一緒に収納する共同溝とする場合もある。
【０００５】
地中送電は三相ケーブルの相間距離が架空送電と比べて短く，互いの磁場を打ち消し合う効果が期待できる。もっとも，特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブルには１０００Ａ以上の大電流が流れるので，そのような電力ケーブルを収納する地中電力ケーブル洞道１からは周辺に大きな磁場が漏洩しうる。そのため，地中電力ケーブル洞道１の設置深度が浅い場合，或いは磁場に敏感な機器が地表面に存在する場合は，地中電力ケーブル洞道１からの漏洩磁場の低減を求められることがある。地表面の人体への影響を避ける場合についても同様である。従来，地中電力ケーブル洞道１からの漏洩磁場の影響が懸念される場合は，地中電力ケーブル洞道１の設置ルート又は設置深度を変更して地表面の磁場を減衰する方法が検討されている。また，磁場の発生源側での低減対策として，ＣＶＴケーブルのように三相ケーブルを撚り線化して漏洩磁場を抑える方法，或いは電力ケーブルの漏洩磁場を磁気シールドにより抑える方法等が提案されている。
【０００６】
従来の一般的な磁気シールドは，電力ケーブル周辺を電磁鋼板等の磁性体で隙間なく覆う構造（密閉型磁気シールド構造）であるが，電力ケーブル周辺を閉鎖すると目視検査等ができなくなると共に，閉鎖空間内に熱か籠もりやすいことが問題となる。これに対し，図２１に示すように，簾状又はルーバー状に並べた帯状磁性板を用いた磁気シールド構造（開放型磁気シールド構造）２５が開発されている（特許文献１及び２参照）。開放型磁気シールド構造２５は，例えば所定帯幅ｗ（例えば５０ｍｍ）で所定厚さｎ（例えば０．３５ｍｍ×積層枚数）の複数の帯状磁性板２２を長さ方向中心軸Ｃが同一面Ｆ上に平行に並ぶように所要の板厚方向間隔ｄで積み重ねてシールド簾体２３とし（図２１（Ａ）参照），複数のシールド簾体２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを対応する端縁の接合部２９の重ね合わせにより磁気的に接合して環状に閉じた帯状磁性板（以下，環帯状磁性板という）２０を形成し，複数の環帯状磁性板２０によって磁気シールド対象空間を囲んだものである（図２１（Ｂ）参照）。
【０００７】
開放型磁気シールド構造２５は，環帯状磁性板２０の適切な間隔ｄを設計することにより，磁気シールド対象空間に開放性（透視性，透光性，放熱性）を与えつつ，環帯状磁性板２０（磁性体回路）に磁束を集中させて間隔ｄからの磁束の侵入及び漏洩（性能劣化）を小さく抑えることができる。また，接合部２９の磁気的連続性が確保しやすいことから，性能劣化が少なく，所期性能を発揮することが容易な構造となっている。例えば図２１（Ｃ）に示すように，受け棚２上の３本の電力ケーブル１０を受けラック１４に支持し，電力ケーブル１０の長さ方向と直交する面上に受けラック１４を囲うように所定厚さｎの環帯状磁性板２０を所要間隔ｄで配置し，電力ケーブル１０及び受けラック１４の周囲を開放型磁気シールド構造２５で囲繞することにより，電力ケーブル１０の周辺に熱を籠らせることなく電力ケーブル１０の漏洩磁場を低減することができる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１６４６８６
【特許文献２】国際公開２００４／０８４６０３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし，上述した設置ルート又は設置深度を変更して地中電力ケーブル洞道１からの漏洩磁場を低減する方法は，施工コストが膨大になることから，採用が経済的に難しいことが多い。また，地中電力ケーブル洞道１内の三相ケーブルを撚り線化して漏洩磁場を抑える方法は，安価に実施できるが，特別高圧及び超高圧送電用のように太い外径の電力ケーブルには適用できない問題点がある。例えば超高圧送電用の三相３線式回線の各単心ケーブルは外径が１４０ｍｍ程度と極めて太く，重量も重いので，それらを撚り合わせることは現実的には不可能である。他方，上述した電力ケーブル１０を開放型磁気シールド構造２５で囲繞して漏洩磁場を抑える方法は，設置ルート又は設置深度の変更に比して経済的であり，撚り線化することが難しい特別高圧及び超高圧送電用の太い外径の電力ケーブルにも適用できる。
【００１０】
ただし，特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブル周辺の強い磁場の漏洩を抑えるためには，図２１において開放型磁気シールド構造２５の各環帯状磁性板２０の設置間隔ｄ（ピッチ）を狭くするとともに，環帯状磁性板２０の厚さｎも増やす必要があり，磁気シールド対象の地中電力ケーブル洞道１が長くなると材料コスト及び施工コストが嵩む問題点がある。また，電力ケーブル１０の周囲を開放型磁気シールド構造２５で囲繞してしまうと，地中電力ケーブル洞道１の内部の作業スペースが圧迫され，例えば１０年〜２０年ごとに実施される電力ケーブル更新への対応が難しくなると共に，作業の安全性にも問題を生じうる。地中電力ケーブル洞道１からの漏洩磁場をできるだけ経済的に，しかも作業スペースを圧迫することなく低減できる技術の開発が望まれている。
【００１１】
そこで本発明の目的は，特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブルを敷設する地中電力ケーブル洞道からの漏洩磁場を経済的に且つ作業スペースを圧迫せずに低減する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は，架空送電において行われる三相交流の逆相配列（位相変換）に注目した。例えば図１９（Ａ）に示すように，標準的な架空送電では，三相３線式の２回線を左右対称に架け渡し，左右回線ともＲ相（基準位相），Ｓ相（位相差１２０゜），Ｔ相（位相差２４０゜）の各単心電線を上方から順に例えば３ｍ間隔で配列している。この標準配列において，各単心電線をそれぞれ電流５００Ａが流れる無限長直線と仮定し，左右回線中央下方の地上１ｍ高さの評価線３１上の各評価点３０の漏洩磁場をビオ・サバールの法則により計算すると，図１９（Ｃ）のグラフ（標準）のようになる。同グラフにおいて，横軸は左右回線中央下方からの各評価点３０の水平方向の離隔距離Ｄ［ｍ］を表し，縦軸は磁束密度［μＴ］を表す。
【００１３】
架空送電の逆相配列（位相変換）では，図１９（Ｂ）に示すように左回線（又は右回線）のＲ相とＴ相の単心電線を入れ替える。位相変換後の評価線３１上の各評価点３０の漏洩磁場をビオ・サバールの法則により計算すると，図１９（Ｃ）のグラフ（位相変換）のようになる。図１９（Ｃ）の両グラフの比較から，位相変換により漏洩磁場が標準配列に比して左右回線の鉛直下方近傍で１／３程度，鉛直下方から水平方向に離れると１／４程度に低減されていることが分かる。この漏洩磁場の低減は，位相変換により左右回線の磁場ベクトルを打ち消し合う効果が発生した結果である。
【００１４】
地中送電においても，架空送電と同様に，地中電力ケーブル洞道内に敷設する三相３線式の単心ケーブルを位相変換することができれば，図１９（Ｂ）と同様に漏洩磁場を低減することが期待できる。ただし，上述したように地中電力ケーブル洞道１に敷設される特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブルは外径が太く，単心ケーブルがピラミッド状に俵積みされているので，架空送電のような単心電線の入れ替えをそのまま適用できるわけではない。本発明は，特別高圧及び超高圧送電用の太い外径の電力ケーブルからの漏洩磁場を位相変換によって低減する方法の研究開発の結果，完成に至ったものである。
【００１５】
図１の実施例を参照するに，本発明による地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法は，複数の三相３線式回線の３本組電力ケーブル１０（Ｒ相＋Ｓ相＋Ｔ相，又は第１相＋第２層＋第３相）を回線毎に離隔して配置する地中電力ケーブル洞道１において（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照），各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆをそれぞれ軸方向が平行に揃い且つ軸方向と交差する断面が電力上流側から見て同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みし（図１（Ｃ）参照，図１（Ａ）は反時計回り），俵積みした各３本組電力ケーブル１０の電力上流側から見た断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，隣接する３本組電力ケーブル１０の断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させることにより洞道１の周囲への漏洩磁場を低減してなるものである。
【００１６】
好ましい実施例では，図８に示すように，地中電力ケーブル洞道１に少なくとも電力上流側から見て水平方向左右に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを配置し，電力上流側から見て左側の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，右側の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度回転させることにより洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を低減する（図８（Ｂ）のパターンＨ１〜Ｈ６を参照）。
【００１７】
他の好ましい実施例では，図１０に示すように，地中電力ケーブル洞道１に少なくとも電力上流側から見て鉛直方向上下に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを配置し，上下何れか一方の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，他方の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させることにより洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を低減する（図１０（Ｂ）のパターンＶ１〜Ｖ１２を参照）。
【００１８】
更に他の好ましい実施例では，図１２に示すように，地中電力ケーブル洞道１に少なくとも上流側から見て鉛直方向の上段・中段・下段に離隔した３組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃを配置し，中段の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，上段又は下段の何れか一方の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度回転させ，他方の３本組電力ケーブル１０ｃの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに２４０度回転させることにより洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を低減する（図１２（Ｂ）のパターンＴ１〜Ｔ１２を参照）。
【００１９】
更に望ましい実施例では，図１８に示すように，地中電力ケーブル洞道１の長さ方向軸線Ａに所定間隔ｄで交差する複数の平行な平面Ｐ１，Ｐ２，……とケーブル洞道１の内周壁との交線に沿ってそれぞれ洞道１を所定帯幅ｗ及び所定厚さｎで囲む環帯状磁性板２０を設ける。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法は，複数の三相３線式の３本組電力ケーブル１０（Ｒ相＋Ｓ相＋Ｔ相）をそれぞれ軸方向が平行に揃い且つ軸方向と交差する断面が電力上流側から見て同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みし，俵積みした各３本組電力ケーブル１０の電力上流側から見た断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，隣接する３本組電力ケーブル１０の断面における基準位相ケーブルの角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させることにより洞道１の周囲への漏洩磁場を低減するので，次の有利な効果を奏する。
【００２１】
（イ）複数の三相３線式回線の３本組電力ケーブル１０（Ｒ相＋Ｓ相＋Ｔ相）を電力上流側から見て同じ時計回り又は反時計回りの位相順序（相配列）に俵積みし，隣接する回線断面における基準位相ケーブルの角度位置を１２０度又は２４０度回転させることにより，隣接する回線の磁場ベクトルを相互に打ち消し合う効果を発生させ，地中電力ケーブル洞道１の周囲への漏洩磁場を低減することができる。
（ロ）水平方向の２回線の磁場ベクトルを相互に打ち消し合うパターンと，鉛直方向の２回線の磁場ベクトルを打ち消し合うパターンとを組み合わせることにより，行列状に配置された複数回線からの漏洩磁場を低減することができる。
（ハ）また，電力上流側から見た断面の基準位相ケーブルの角度位置を１２０度ずつ回転させた３種類の回線を組み合わせることにより，２回線の磁場ベクトルを打ち消し合う低減効果を掛け合わせた以上の相乗効果が期待できる。
【００２２】
（ニ）特別高圧及び超高圧送電用回線の周囲の磁場ベクトルを位相変換のみで効率的に打ち消すことにより，特別高圧及び超高圧送電用の地中電力ケーブル洞道１からの漏洩磁場を経済的に低減することができる。
（ホ）また，電力ケーブル周辺を磁気シールド構造で覆う方法よりも漏洩磁場を効率的に低減することができ，磁気シールド構造のように地中電力ケーブル洞道１内の作業スペースの圧迫するおそれもない。
（ヘ）複数回線に流れる電流が異なるときは漏洩磁場が多少大きくなるが，そのような場合でも，地中電力ケーブル洞道１の周壁に沿って環帯状磁性板２０を配置する開放型磁気シールド構造２５を設けることにより，地中電力ケーブル洞道１内の作業スペースの圧迫をすることなく漏洩磁場の増加を抑えることができる。
（ト）地中電力ケーブル洞道１の周壁に沿って開放型磁気シールド構造２５を設けた場合でも，位相制御により漏洩磁場が小さくなっているので，開放型磁気シールド構造２５の材料コスト及び施工コストを低く抑えることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
以下，添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
【図１】本発明による地中電力ケーブル洞道の漏洩磁場低減方法の一実施例である。
【図２】図１（Ｃ）の相配列１のように俵積みした３本組電力ケーブル１０の周辺に発生する磁場の計算結果である。
【図３】図１（Ｃ）の相配列２のように俵積みした３本組電力ケーブル１０の周辺に発生する磁場の計算結果である。
【図４】図１（Ｃ）の相配列３のように俵積みした３本組電力ケーブル１０の周辺に発生する磁場の計算結果である。
【図５】図１（Ｃ）の相配列４のように俵積みした３本組電力ケーブル１０の周辺に発生する磁場の計算結果である。
【図６】図１（Ｃ）の相配列５のように俵積みした３本組電力ケーブル１０の周辺に発生する磁場の計算結果である。
【図７】図１（Ｃ）の相配列６のように俵積みした３本組電力ケーブル１０の周辺に発生する磁場の計算結果である。
【図８】水平方向左右に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂの周囲の漏洩磁場が本発明の適用により低減する効果を確認した実験結果である。
【図９】図８の２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂの俵積みの位相順序を逆向き（時計回りと反時計回りとの組合せ）とした場合の低減効果を確認した実験結果である。
【図１０】鉛直方向上下に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂの周囲の漏洩磁場が本発明の適用により低減する効果を確認した実験結果である。
【図１１】図１０の２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂの俵積みの位相順序を逆向き（時計回りと反時計回りとの組合せ）とした場合の低減効果を確認した実験結果である。
【図１２】鉛直方向の上段・中段・下段に離隔した３組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの周囲の漏洩磁場が本発明の適用により低減する効果を確認した実験結果である。
【図１３】水平方向２列及び鉛直方向２段の行列状に敷設された４組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの周囲の漏洩磁場が本発明の適用により低減する効果を確認した実験結果である。
【図１４】水平方向２列及び鉛直方向３段の行列状に敷設された６組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆの周囲の漏洩磁場が本発明の適用により低減する効果を確認した実験結果である。
【図１５】地中電力ケーブル洞道１の周壁に沿って設けた環帯状磁性板２０による漏洩磁場の低減効果を確認した比較実験結果である。
【図１６】図８，図１０，図１２の各３本組電力ケーブル１０に流れる電流が異なる場合の漏洩磁場を示す実験結果である。
【図１７】図１３，図１４の各３本組電力ケーブル１０に流れる電流が異なる場合の漏洩磁場を示す実験結果である。
【図１８】図１４の各３本組電力ケーブル１０に流れる電流が異なる場合の漏洩磁場が地中電力ケーブル洞道１の周壁に沿って設けた環帯状磁性板２０により低減する効果を確認した実験結果である。
【図１９】従来の架空送電において行われる三相交流の逆相配列（位相変換）の説明図である。
【図２０】従来の特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブルが敷設される地中電力ケーブル洞道の説明図である。
【図２１】従来の開放型磁気シールド構造２５の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は，６組の三相３線式回線を行列状に配置する円形断面の地中電力ケーブル洞道１に本発明を適用した実施例を示す。図１（Ａ）は地中電力ケーブル洞道１の長さ方向と交差する横断面図，図１（Ｂ）は長さ方向と平行な縦断面図を表す。ただし，以下の説明は地中電力ケーブル洞道１の断面形状に何ら制限されるものではない。図示例の地中電力ケーブル洞道１には長さ方向の左右両側に３段の受け棚２が設けられ，各受け棚２に特別高圧及び超高圧送電用の三相３線式回線の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆが回線毎に支持されている。各回線の３本組電力ケーブル１０は，それぞれＲ相（基準位相），Ｓ相（位相差１２０゜），Ｔ相（位相差２４０゜）の三相電流Ｉを流す３本の外径１４０ｍｍ程度の単心ＣＶケーブルにより構成されており，各ケーブルの軸方向を平行に揃え，軸方向と交差する断面が電力上流側から見て時計回り又は反時計回りの位相順序（相配列）となるように俵積みされている。
【００２５】
俵積みした各回線の３本組電力ケーブル１０の断面の電力上流側から見た相配列は，図１（Ｃ）に示すように６通りが考えられる。この相配列に応じて，３本組電力ケーブル１０の断面の周りには三相交流の特徴である回転磁場が発生している。図１（Ｃ）の相配列１〜３は，電力上流側から見た断面が反時計回りの位相順序となるように３本組電力ケーブル１０を俵積みした場合を示す。例えば図１（Ｃ）の相配列１において，２７５ｋＶ超高圧送電用の電力ケーブルを想定し，各単心ケーブルの電流Ｉを１５００Ａと仮定し，３本組電力ケーブル１０の断面の上下左右に１ｍ離隔した評価点の回転磁場を算出すると図２にようになる。図２は断面周囲の４方向の各評価点の回転磁場の１周期分の軌跡を示しており，Ｘ方向は水平方向，Ｙ方向は垂直方向を表す。それぞれ矢印の方向に磁場は回転し，矢印の位置が１周期の終点である。なお，Ｚ方向（ケーブルの長さ方向）の磁場はゼロである。
【００２６】
同様に図１（Ｃ）の相配列２，及び相配列３は，相配列１に対して，それぞれ断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を電力上流側から見て時計回りに２４０度，又は１２０度回転させた場合を示す。図１（Ｃ）の相配列２において，３本組電力ケーブル１０の断面の上下左右に１ｍ離隔した評価点の回転磁場を算出すると図３のようになる。図３も断面周囲の４方向の各評価点の回転磁場を示しており，図２に示す相配列１の回転磁場と比べて楕円形状及び回転方向は同じであるが，位相は１２０゜遅れていることを示している。また，図１（Ｃ）の相配列３において，３本組電力ケーブル１０の断面の上下左右に１ｍ離隔した評価点の回転磁場を算出すると図４のようになる。図４に示す４方向の各評価点の回転磁場は，図２に示す相配列１の回転磁場と比べて楕円形状及び回転方向は同じであるが，位相は２４０゜遅れている。
【００２７】
更に，図１（Ｃ）の相配列４〜６は，電力上流側から見た断面が時計回りの位相順序となるように３本組電力ケーブル１０を俵積みした場合を示し，相配列４に対して相配列５，相配列６は，それぞれ断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を電力上流側から見て時計回りに１２０度，又は２４０度回転させたものである。図１（Ｃ）の相配列４，相配列５，相配列６において，３本組電力ケーブル１０の断面の上下左右に１ｍ離隔した評価点の回転磁場を算出すると図５，図６，図７のようになる。図５，図６，図７も断面周囲の４方向の各評価点の回転磁場を示しており，各評価点の回転磁場はそれぞれ図３，図２，図４の回転磁場と始点・終点を含めて楕円形状は同じであるが，回転方向が逆向きとなっている。また，図６の回転磁場は図５の回転時間に対して位相が１２０゜遅れており，図７の回転磁場は図５の回転時間に対して位相が２４０゜遅れている。
【００２８】
図２〜図７に示す相配列１〜６の回転磁場に基づき，図１（Ａ）のように俵積みした６組の３本組電力ケーブル１０を回線毎に離隔して配置する地中電力ケーブル洞道１の周囲の漏洩磁場を数値シミュレーション（三次元磁場解析）により算出すれば，電力上流側から見た各３本組電力ケーブル１０の断面の相配列を適当に入れ替ることにより，すなわち各３本組電力ケーブル１０の断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，隣接する３本組電力ケーブルの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を電力上流側から見て１２０度又は２４０度回転させることにより，図１９の架空送電の場合と同様に，隣接する回線の相互間で磁場ベクトルを打ち消し合う効果が得られる組み合わせを求めることが期待できる。
【００２９】
［実験例１］
図１（Ａ）において隣接する３本組電力ケーブル１０の断面の相配列を入れ替えた場合の磁場ベクトルの打ち消し効果を確認するため，先ず図８（Ａ）に示すように，水平方向左右に離隔した２組の三相３線式回線の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを想定し，各３本組電力ケーブル１０の断面の電力上流側から見た相配列を相配列１〜６（図１（Ｃ）参照）の何れかに入れ替えながら，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を求めるモデル実験を行った。本実験では，地中電力ケーブル洞道１を内径３ｍの円形断面とし，２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを長さ６０ｍの超高圧送電用ケーブルとし，水平方向間隔ＢＨを１８００ｍｍとした。そのうえで，左右回線の各３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂに１５００Ａの電流Ｉを流したときに，図１（Ａ）に示すように左右回線の中央鉛直上方の評価線３１上において，地中電力ケーブル洞道１の断面外側の離隔距離Ｄ＝５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍの各評価点３０の漏洩磁場（磁束密度［μＴ］）を数値シミュレーションにより算出した。
【００３０】
はじめに，３本組電力ケーブル１０ａの断面を左右とも相配列１としたパターン（標準パターン）の評価点３０における漏洩磁場を算出した。次いで，図８（Ｂ）に示すように，電力上流側から見て左右の３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みし，左側の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，右側の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度回転させたパターンＨ１〜Ｈ６を選択し，評価点３０における漏洩磁場を標準パターンと比較した。実験結果を図８（Ｄ）のグラフに示す。図８（Ｄ）の位相変換（パターンＨ１〜Ｈ６）のグラフは，離隔距離Ｄが大きくなるとともに低減効果が小さくなることを示しており，パターンＨ１〜Ｈ６のように左右の３本組電力ケーブル１０の相配列を入れ替えることにより，何れのパターンＨ１〜Ｈ６であっても標準パターンに比して５ｍ離隔した評価点の漏洩磁場が１／３．９程度に低減し，２０ｍ離隔した評価点の漏洩磁場が１／２．３程度に低減することを示している。
【００３１】
更に，図８（Ｃ）に示すように，電力上流側から見て左右の３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みし，左側の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，右側の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに２４０度回転させたパターンＨ７〜Ｈ１２を選択し，評価点３０における漏洩磁場を標準パターンと比較する実験を行った。パターンＨ７〜Ｈ１２は，それぞれパターン２，３，１，６，４，５の左右回線を入れ替えたものである。この実験結果を図８（Ｄ）に合わせて示す。図８（Ｄ）の位相変換（パターンＨ７〜Ｈ１２）のグラフは，パターンＨ７〜Ｈ１２のように左右回線の断面を２４０度回転させることにより，何れのパターンＨ７〜Ｈ１２であっても標準パターンに比して漏洩磁場を低減できるが，パターンＨ１〜Ｈ６のように左右回線の断面を１２０度回転させた場合に比して低減効果が劣化していることを示している。
【００３２】
この実験結果から，図８（Ａ）のように２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを水平方向左右に離隔して配置する場合は，電力上流側から見て左右の３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みしたうえで，左側の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，右側の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度回転させることにより，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を効率的に低減できることを確認することができた。
【００３３】
［実験例２］
次に，図８（Ａ）と同様に２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂが水平方向左右に離隔した図９（Ａ）において，図９（Ｂ）に示すように，左側の３本組電力ケーブル１０ａの断面を反時計回りの位相順序（相配列１）となるように俵積みし，右側の３本組電力ケーブル１０ｂの断面を逆の時計回りの位相順序（相配列４〜６）となるように俵積みしたパターンＨ２１〜Ｈ２３を選択し，評価点３０における漏洩磁場を左右とも相配列１としたパターン（標準パターン）と比較した。実験結果を図９（Ｃ）のグラフに示す。図９（Ｃ）の位相変換（パターンＨ２１〜Ｈ２３）のグラフは，漏洩磁場が標準パターンとほとんど同じであって低減が見られず，何れのパターンＨ２１〜Ｈ２３であっても，上述した位相変換（パターンＨ１）の場合と比して５ｍ離隔した評価点の漏洩磁場が４．０倍程度増加することを示している。
【００３４】
この実験結果から，図８（Ａ）及び図９（Ａ）のように２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを水平方向左右に離隔して配置する場合は，電力上流側から見て左右の３本組電力ケーブル１０の俵積み断面の位相順序が逆向きであると，漏洩磁場を効率的に低減できないことが分かる。すなわち，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を効率的に低減するためには，地中電力ケーブル洞道１内に水平方向左右に離隔して配置する各３本組電力ケーブル１０の俵積み断面の位相順序を，電力上流側から見て何れも同じ時計回り又は反時計回りに揃えることが必要であることが確認できた。
【００３５】
［実験例３］
続いて，図１０（Ａ）に示すように，鉛直方向上下に離隔した２組の三相３線式回線の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを想定し，各３本組電力ケーブル１０の断面の電力上流側から見た相配列を相配列１〜６に何れかに入れ替えながら，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を求めるモデル実験を行った。本実験では，２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを長さ６０ｍの超高圧送電用ケーブルとし，鉛直方向間隔ＢＶを１０００ｍｍとし，実験例１と同様に，各３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂに１５００Ａの電流Ｉを流したとき，図１（Ａ）に示す地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍの評価点３０における漏洩磁場（磁束密度［μＴ］）を数値シミュレーションにより算出した。
【００３６】
図１０（Ｂ）に示すように，上下の３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みし，上下何れか一方の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，他方の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させたパターンＶ１〜Ｖ１２を選択し，評価点３０における漏洩磁場を上下とも相配列１としたパターン（標準パターン）の漏洩磁場と比較した。パターンＶ２，Ｖ４，Ｖ６，Ｖ８，Ｖ１０，Ｖ１２は，それぞれパターンＶ１，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ７，Ｖ９，Ｖ１１の上下回線を入れ替えたものである。実験結果を図１０（Ｃ）のグラフに示す。
【００３７】
図１０（Ｃ）の位相変換（パターンＶ１〜Ｖ１２）のグラフは，離隔距離Ｄによる低減効果の差はほとんどなく，離隔距離Ｄに拘わらずパターンＶ１〜Ｖ１２のように上下の３本組電力ケーブル１０の相配列を入れ替えることにより，何れのパターンＶ１〜Ｖ１２であっても標準パターンに比して漏洩磁場が１／２．０程度に低減することを示している。この実験結果から，図１０（Ａ）のように２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを鉛直方向上下に離隔して配置する場合は，上下の３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みしたうえで，上下何れか一方の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，他方の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させることにより，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を効率的に低減できることを確認することができた。
【００３８】
［実験例４］
次に，図１０（Ａ）と同様に２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂが鉛直方向上下に離隔した図１１（Ａ）において，図１１（Ｂ）に示すように，上側の３本組電力ケーブル１０ａの断面を反時計回りの位相順序（相配列１）となるように俵積みし，下側の３本組電力ケーブル１０ｂの断面を逆の時計回りの位相順序（相配列４〜６）となるように俵積みしたパターンＶ２１〜Ｖ２３を選択し，評価点３０における漏洩磁場を上下とも相配列１としたパターン（標準パターン）と比較した。実験結果を図１１（Ｃ）のグラフに示す。図１１（Ｃ）の位相変換（パターンＶ２１〜Ｖ２３）のグラフは，漏洩磁場が標準パターンとほとんど同じであって低減が見られず，何れのパターンＶ２１〜Ｖ２３であっても，上述した位相変換（パターンＶ１）の場合と比して５ｍ離隔した評価点の漏洩磁場が１．９倍程度増加することを示している。
【００３９】
この実験結果から，図１０（Ａ）及び図１１（Ａ）のように２組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂを鉛直方向上下に離隔して配置する場合は，電力上流側から見て上下の３本組電力ケーブル１０の俵積み断面の位相順序が逆向きであると，漏洩磁場を効率的に低減できないことが分かる。すなわち，実験例２及び実験例４の結果を総合すると，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を効率的に低減するためには，地中電力ケーブル洞道１内に配置する全ての３本組電力ケーブル１０の俵積み断面の位相順序を，電力上流側から見て何れも同じ時計回り又は反時計回りに揃えることが必要であることが確認できた。
【００４０】
［実験例５］
更に，図１２（Ａ）に示すように，鉛直方向の上段・中段・下段に離隔した３組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃを想定し，各３本組電力ケーブル１０の断面の電力上流側から見た相配列を相配列１〜６に何れかに入れ替えながら，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を求めるモデル実験を行った。本実験では，３組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃを長さ６０ｍの超高圧送電用ケーブルとし，鉛直方向間隔１／２ＢＶをそれぞれ５００ｍｍとし，実験例１及び３と同様に，各３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂに１５００Ａの電流Ｉを流したときの鉛直上方５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍの評価点３０の漏洩磁場（磁束密度［μＴ］）を数値シミュレーションにより算出した。
【００４１】
図１２（Ｂ）に示すように，上段・中段・下段の３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みし，中段の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，上段又は下段の何れか一方の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を１２０度回転させ，他方の３本組電力ケーブル１０ｃの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を２４０度回転させたパターンＴ１〜Ｔ１２を選択し，評価点３０における漏洩磁場を上段・中段・下段とも３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの断面を相配列１としたパターン（標準パターン）の漏洩磁場と比較した。パターンＴ１とＴ２，Ｔ３とＴ４，Ｔ５とＴ６，Ｔ７とＴ８，Ｔ９とＴ１０，Ｔ１１とＴ１２は，それぞれ上段と下段を入れ替えたパターンである。実験結果を図１２（Ｃ）のグラフに示す。
【００４２】
図１２（Ｃ）の位相変換（パターンＴ１〜Ｔ１２）のグラフは，離隔距離Ｄが大きくなるとともに低減効果も大きくなり，パターンＴ１〜Ｔ１２のように３本組電力ケーブル１０の相配列を入れ替えることにより，標準パターンに比して５ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／１１．１程度に低減し，２０ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／３６．６程度に低減することを示している。図１２（Ｃ）のグラフと図１０（Ｃ）のグラフとの比較から分かるように，電力上流側から見た断面の基準位相ケーブルの角度位置を１２０度ずつ回転させた３種類の回線を組み合わせることにより，２回線の磁場ベクトルを打ち消し合う場合よりも低減効果が非常に大きくなっている。この漏洩磁場の大きな低減は，上段と中段との磁場ベクトルの打ち消し効果，中段と下段との磁場ベクトルの打ち消し効果と共に，上段と下段との磁場ベクトルの打ち消し効果が重畳されることにより，全体としての相乗効果が発揮された結果と考えられる。
【００４３】
この実験結果から，図１２（Ａ）のように３組の３本組電力ケーブル１０ａ，１０ｂ，１０ｃを鉛直方向の上段・中段・下段に離隔して配置する場合は，各段の３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みしたうえで，中段の３本組電力ケーブル１０ｂの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，上段又は下段の何れか一方の３本組電力ケーブル１０ａの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を１２０度回転させ，他方の３本組電力ケーブル１０ｃの断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を２４０度回転させることにより，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を大きく低減できることを確認することができた。
【００４４】
［実験例６］
図１３（Ａ）は，２段×２列の行列状に配置された４組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｄを想定し，各３本組電力ケーブル１０の断面の電力上流側から見た相配列を図１（Ｃ）の相配列１〜６の何れかに入れ替えながら，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を求めるモデル実験を示す。本実験では，各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｄを長さ６０ｍの超高圧送電用ケーブルとし，水平方向間隔ＢＨ，鉛直方向間隔ＢＶをそれぞれ１８００ｍｍ，１０００ｍｍとし，実験例１，３及び５と同様に，各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｄに１５００Ａの電流Ｉを流したときの鉛直上方５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍの評価点３０の漏洩磁場（磁束密度［μＴ］）を数値シミュレーションにより算出した。
【００４５】
図１３（Ａ）のような行列状の配置において，上述した水平方向に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場を低減するパターンＨ１〜Ｈ６（実験例１）と，鉛直方向に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場を低減するパターンＶ１〜Ｖ１２（実験例３）とを組み合わせた図１３（Ｂ）のパターンＸ１〜Ｘ１２を選択し，全ての３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｄの断面を相配列１としたパターン（標準パターン）の評価点３０における漏洩磁場と比較した。実験結果を図１３（Ｃ）のグラフに示す。
【００４６】
図１３（Ｃ）の位相変換（パターンＸ１〜Ｘ１２）のグラフは，離隔距離Ｄが大きくなるとともに低減効果が小さくなり，パターンＸ１〜Ｘ１２のように３本組電力ケーブル１０の相配列を入れ替えることにより，標準パターンに比して５ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／７．９程度に低減し，２０ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／４．６程度に低減することを示している。この実験結果は，上述した水平方向に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場（実験例１）と，鉛直方向に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場（実験例３）とを掛け合わせたものとほぼ一致している。
【００４７】
この実験結果から，図１３（Ａ）のように４組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｄを２段×２列の行列状に配置する場合は，地中電力ケーブル洞道１内に配置する全ての３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みしたうえで，水平方向の２回線の磁場ベクトルを相互に打ち消し合うパターンと，鉛直方向の２回線の磁場ベクトルを打ち消し合うパターンとを組み合わせることにより，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を効率的に低減できることを確認することができた。
【００４８】
なお，図１３（Ａ）において，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方に代えて，地中電力ケーブル洞道１の左右方向の漏洩磁場を低減する必要がある場合は，上述した水平方向と鉛直方向とを逆にすればよい。すなわち，地中電力ケーブル洞道１内に配置する全ての３本組電力ケーブル１０を何れも断面が同じ時計回り又は反時計回りの位相順序となるように俵積みしたうえで，鉛直方向上側の３本組電力ケーブル１０ａ（又は１０ｂ）の断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，鉛直方向下側の３本組電力ケーブル１０ｃ（又は１０ｄ）の断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度回転させると共に，水平方向左右何れか一方の３本組電力ケーブル１０ａ（又は１０ｃ）の断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置に対して，水平方向左右の他方の３本組電力ケーブル１０ｂ（又は１０ｄ）の断面における基準位相ケーブル（例えばＲ相）の角度位置を時計回りに１２０度又は２４０度回転させることにより，地中電力ケーブル洞道１の左右方向の漏洩磁場を効率的に低減することが可能である。
【００４９】
［実験例７］
図１４（Ａ）は，図１と同様に，３段×２列の行列状に配置された６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆを想定し，各３本組電力ケーブル１０の断面の電力上流側から見た相配列を図１（Ｃ）の相配列１〜６の何れかに入れ替えながら，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を求めるモデル実験を示す。本実験でも，実験例６と同様に，各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆを長さ６０ｍの超高圧送電用ケーブルとし，水平方向間隔ＢＨ，鉛直方向間隔１／２ＢＶをそれぞれ１８００ｍｍ，５００ｍｍとし，各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆに１５００Ａの電流Ｉを流したときの鉛直上方５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍの評価点３０の漏洩磁場（磁束密度［μＴ］）を数値シミュレーションにより算出した。
【００５０】
図１４（Ａ）の行列状の配置において，上述した水平方向に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場を低減するパターンＨ１〜Ｈ６（実験例１）と，鉛直方向に離隔した３組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場を低減するパターンＴ１〜Ｔ１２（実験例５）とを組み合わせた図１４（Ｂ）のパターンＹ１〜Ｙ１２を選択し，全ての３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆの断面を相配列１としたパターン（標準パターン）の評価点３０における漏洩磁場と比較した。実験結果を図１４（Ｃ）のグラフに示す。
【００５１】
図１４（Ｃ）の位相変換（パターンＹ１〜Ｙ１２）のグラフは，離隔距離Ｄが大きくなるに従って低減効果も大きくなり，パターンＹ１〜Ｙ１２のように３本組電力ケーブル１０の相配列を入れ替えることにより，標準パターンに比して５ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／８８．９程度に低減し，２０ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／１０２．０程度に低減することを示している。この図１４（Ｃ）のグラフと図１３（Ｃ）のグラフとの比較から分かるように，３段×２列の行列状に配置された６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆに本発明を適用することにより，２段×２列の行列状に配置された４組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｄに本発明を適用した場合に比して，漏洩磁場の低減効果を極めて大きくすることができる。この漏洩磁場の極めて大きな低減効果は，上述した水平方向に離隔した２組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場（実験例１）と，鉛直方向に離隔した３組の３本組電力ケーブル１０の漏洩磁場（実験例５）とを掛け合わせたものより大きく，全体としての相乗効果が発揮された結果と考えられる。
【００５２】
この実験結果から，図１４（Ａ）のように６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆを３段×２列の行列状に配置する場合は，水平方向の２回線の磁場ベクトルを相互に打ち消し合うパターンと，鉛直方向の３回線の磁場ベクトルを打ち消し合うパターンとを組み合わせることにより，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を極めて効率的に低減できることを確認することができた。
【００５３】
［比較実験例１］
図１５（Ａ）及び（Ｂ）は，上述した実験例７で確認した超高圧送電用の３本組電力ケーブル１０からの漏洩磁場の低減効果を，開放型磁気シールド構造２５による漏洩磁場の低減効果と比較するモデル実験を示す。本実験では，図１と同様に，６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆが３段×２列の行列状に配置された地中電力ケーブル洞道１を想定し，その地中電力ケーブル洞道１の長さ方向軸線Ａに所定間隔ｄで交差する複数の平行な平面Ｐ１，Ｐ２，……と地中電力ケーブル洞道１の内周壁との交線に沿ってそれぞれ地中電力ケーブル洞道１を所定帯幅ｗ（例えば５０ｍｍ）及び所定厚さｎ（例えば０．３５ｍｍ×積層枚数）で囲む環帯状磁性板２０を配置し，地中電力ケーブル洞道１の内側周壁に沿った開放型磁気シールド構造２５によって６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆを囲繞した。
【００５４】
図２１を参照して上述したように，開放型磁気シールド構造２５では複数の帯状磁性板２２を端縁の重ね合わせにより磁気的に接合して環帯状磁性板２０を形成するが，地中電力ケーブル洞道１が円形断面の図１５（Ａ）及び（Ｂ）のモデル実験において，帯状磁性板２２の所定帯幅ｗの帯幅面を円形断面に押し当てながら円形断面に沿って連続的に接合することにより，円形断面から所定厚さｎだけ内側に突出した円環状の環帯状磁性板２０を形成することができる。開放型磁気シールド構造２５により各３本組電力ケーブル１０の周囲を個別に囲繞するのではなく，地中電力ケーブル洞道１の内側周壁に沿って開放型磁気シールド構造２５を配置することにより，地中電力ケーブル洞道１の内側の作業スペースの圧迫を避けることができる。
【００５５】
図１５（Ａ）及び（Ｂ）において，各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆの長さ，水平方向間隔ＢＨ，鉛直方向間隔１／２ＢＶはそれぞれ実験例７と同様とし，全ての断面を相配列１のパターン（標準パターン）とした。また，開放型磁気シールド構造２５の環帯状磁性板２０を電磁鋼板製とし，所定間隔ｄを４５０ｍｍ又は９００ｍｍで切り替え，所定厚さｎを０．３５ｍｍ×５枚又は１５枚で切り替えながら，各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆに１５００Ａの電流Ｉを流したときの鉛直上方５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍの評価点３０の漏洩磁場（磁束密度［μＴ］）を数値シミュレーションにより算出し，開放型磁気シールド構造２５を設置しない場合の評価点３０における漏洩磁場と比較した。実験結果を図１５（Ｃ）のグラフに示す。
【００５６】
図１５（Ｃ）のグラフから，漏洩磁場の低減効果は，環帯状磁性板２０の所定間隔ｄが狭いほど大きくなり，環帯状磁性板２０の所定厚さ（積層枚数）ｎが大きいほど大きくなることが分かる。環帯状磁性板２０の所定間隔ｄが９００ｍｍ，所定厚さ（積層枚数）ｎが０．３５ｍｍ×５枚のときに低減効果が最も小さく，離隔距離Ｄに拘わらず，開放型磁気シールド構造２５を設置しない場合に比して漏洩磁場は１／１．６程度しか低減していない。それに対して環帯状磁性板２０の所定間隔ｄが４５０ｍｍ，所定厚さ（積層枚数）ｎが０．３５ｍｍ×１５枚のときに低減効果が最大となり，離隔距離Ｄに拘わらず漏洩磁場が１／５．６程度に低減している。
【００５７】
しかし，各３本組電力ケーブル１０の断面の相配列を入れ替えた図１４（Ｃ）のグラフと図１５（Ｃ）のグラフとの比較から分かるように，相配列を入れ替えた場合は漏洩磁場を１／１００程度に低減できるが，開放型磁気シールド構造２５では漏洩磁場を最大でも１／５．６程度にしか低減することができない。このことから，６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆが３段×２列の行列状に配置された地中電力ケーブル洞道１において，地中電力ケーブル洞道１の鉛直上方への漏洩磁場を低減するために本発明は極めて有効であり，地中電力ケーブル洞道１の内側周壁に沿って環帯状磁性板２０を配置する開放型磁気シールド構造２５よりも２０倍程度高い漏洩磁場の低減効果が得られることを確認することができた。
【００５８】
こうして本発明の目的である「特別高圧及び超高圧送電用の電力ケーブルを敷設する地中電力ケーブル洞道からの漏洩磁場を経済的に且つ作業スペースを圧迫せずに低減する方法」の提供を達成できる。
【実施例１】
【００５９】
以上，地中電力ケーブル洞道１の敷設する複数の三相３線式回線の３本組電力ケーブル１０に流れる電流Ｉが一定であることを前提に，隣接する回線の断面における相配列の配置パターンを最適化することにより，地中電力ケーブル洞道１の周囲の漏洩磁場を低減できることを説明したが，隣接する回線の電流Ｉが異なる（電流不一致となる）場合に，漏洩磁場の低減効果が劣化することが考えられる。例えば，本発明の対象とする１８７ｋＶ以上の超高圧（ＥＨＶ）送電では，比較的電流は安定していると考えられるが，それでも１０％程度の増減は想定される。
【００６０】
図１６（Ａ）は，上述した実験例１と同様に水平方向左右に離隔した２組の三相３線式回線を想定し，その左側回線に流れる電流Ｉ（１３５０Ａ）と右側回線に流れる電流Ｉ（１６５０Ａ）とが異なるときに，中央鉛直上方の５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍ離隔した評価点３０の漏洩磁場を数値シミュレーションにより算出し，各回路の電流Ｉ（１５００Ａ）が一致する場合と比較した実験結果を示す。また図１６（Ｂ）は，上述した実験例３と同様に鉛直方向上下に離隔した２組の三相３線式回線を想定し，その上側回線に流れる電流Ｉ（１６５０Ａ）と下側回線に流れる電流Ｉ（１３５０Ａ）とが異なるときに，中央鉛直上方の５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍ離隔した評価点３０の漏洩磁場を数値シミュレーションにより算出し，各回路の電流Ｉ（１５００Ａ）が一致する場合と比較した実験結果を示す。これらの実験結果は，電流不一致により漏洩磁場（磁束密度）が数％程度増大するものの，漏洩磁場の低減効果に大きな劣化は発生しないことを示している。
【００６１】
これに対し図１６（Ｃ）は，上述した実験例５と同様に鉛直方向の上段・中段・下段に離隔した３組の三相３線式回線を想定し，その上段回線に流れる電流Ｉ（１３５０Ａ）と中段回路に流れる電流Ｉ（１５００Ａ）と下段回線に流れる電流Ｉ（１６５０Ａ）とが異なるときに，中央鉛直上方の５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍ離隔した評価点３０の漏洩磁場を数値シミュレーションにより算出し，全ての回路の電流Ｉ（１５００Ａ）が一致する場合と比較した実験結果を示す。図１６（Ｃ）の電流不一致のグラフは，離隔距離Ｄが大きくなるに従って低減効果の劣化が大きくなり，電流が一致する場合に比して５ｍ離隔した点で漏洩磁場が１．６倍程度に劣化し，２０ｍ離隔した点で漏洩磁場が３．２倍程度に劣化することを示している。
【００６２】
また図１７（Ａ）は，上述した実験例６と同様に，２段×２列の行列状に配置された４組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｄを想定し，その回線１０ａ，１０ｄに流れる電流Ｉ（１３５０Ａ）と回線１０ｂ，１０ｃに流れる電流Ｉ（１６５０Ａ）とが異なるときに，中央鉛直上方の５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍ離隔した評価点３０の漏洩磁場を数値シミュレーションにより算出し，全ての回路の電流Ｉ（１５００Ａ）が一致する場合と比較した実験結果を示す。図１７（Ａ）の電流不一致のグラフは，離隔距離Ｄが大きくなるに従って低減効果の劣化が小さくなり，電流が一致する場合に比して５ｍ離隔した点で漏洩磁場が１．７倍程度に劣化するが，２０ｍ離隔した点では漏洩磁場の劣化が１．４倍倍程度になっていることを示している。
【００６３】
また図１７（Ｂ）は，上述した実験例７と同様に，３段×２列の行列状に配置された６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆを想定し，その回線１０ａ，１０ｆに流れる電流Ｉ（１３５０Ａ）と回線１０ｂ，１０ｅに流れる電流Ｉ（１６５０Ａ）と回線１０ｃ，１０ｄに流れる電流Ｉ（１５００Ａ）とが異なるときに，中央鉛直上方の５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍ離隔した評価点３０の漏洩磁場を数値シミュレーションにより算出し，全ての回路の電流Ｉ（１５００Ａ）が一致する場合と比較した実験結果を示す。図１７（Ｂ）の電流不一致のグラフは，離隔距離Ｄと低減効果の劣化との間に一定の傾向はなく，電流が一致する場合に比して１０ｍ離隔した点の漏洩磁場の劣化が４．０倍度で最小となり，５ｍ離隔した点で漏洩磁場の劣化が５．３倍程度で最大となっている。この図１７（Ｂ）のグラフと図１７（Ａ）のグラフとの比較から分かるように，回線が３段×２列の行列状に配置されている場合は，電流不一致による漏洩磁場の低減効果の劣化が大きくなる。この漏洩磁場の低減効果の劣化は，上述した相乗効果が電流不一致により弱められた結果と考えられる。
【００６４】
図１７（Ｂ）のような電流不一致による漏洩磁場の低減効果の劣化が許容できない場合は，図１５を参照して上述したように，地中電力ケーブル洞道１の内側周壁に沿って開放型磁気シールド構造２５を配置することにより，低減効果の劣化を抑制することができる。図１８（Ａ）及び（Ｂ）は，図１７（Ｂ）と同様に３段×２列の行列状に配置された６組の３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆを想定し，その回線１０ａ，１０ｆに流れる電流Ｉ（１３５０Ａ）と回線１０ｂ，１０ｅに流れる電流Ｉ（１６５０Ａ）と回線１０ｃ，１０ｄに流れる電流Ｉ（１５００Ａ）とが異なるときに，図１５と同様の開放型磁気シールド構造２５の配置によって漏洩磁場の低減効果の劣化が抑制できることを確認したモデル実験を示す。
【００６５】
図１８（Ｃ）は，開放型磁気シールド構造２５の環帯状磁性板２０を所定帯幅ｗ＝５０ｍｍの電磁鋼板製とし，環帯状磁性板２０の所定間隔ｄを９００ｍｍとし，所定厚さｎを０．３５ｍｍ×５枚又は１５枚で切り替えながら，中央鉛直上方の５ｍ，１０ｍ，１５ｍ，２０ｍ離隔した評価点３０の漏洩磁場を数値シミュレーションにより算出し，全ての回路の電流Ｉ（１５００Ａ）が一致する場合と比較した実験結果を示す。図１８（Ｃ）の磁気シールドありのグラフと磁気シールドなしのグラフとの比較から分かるように，各３本組電力ケーブル１０ａ〜１０ｆの断面の位相変換によって漏洩磁場が十分に低減されているため，環帯状磁性板２０の所定厚さ（積層枚数）ｎによる漏洩磁場の低減効果に大きな差はなく，開放型磁気シールド構造２５と組み合わせることにより，標準パターンに比して５ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／４２．２程度に低減し，２０ｍ離隔した点で漏洩磁場が１／４６．４程度に低減している。
【００６６】
図１４（Ｃ）の位相変換（パターンＹ１〜Ｙ１２）のグラフとの比較から分かるように，図１８（Ｃ）の磁気シールドありのグラフは，開放型磁気シールド構造２５と組み合わせた場合の漏洩磁場の低減効果が，全ての回路の電流Ｉ（１５００Ａ）が一致する理想的な場合の漏洩磁場の低減効果の半分程度であることを示している。図１７（Ｂ）を参照して上述したように，電流不一致の場合に漏洩磁場の低減効果が理想的条件の場合の０．２倍程度にまで劣化することを考慮すると，理想的条件の半分程度にまで劣化が抑制できたことは現実的に十分であるといえる。必要に応じて，環帯状磁性体２０の所定帯幅ｗ，所定厚さｎ，及び所定相互間隔ｄを，隣接する電力ケーブルに流れる電流Ｉの不一致の大きさに応じて設定することにより，漏洩磁場の低減効果の劣化を更に小さくすることも可能である。
【００６７】
この実験結果から，地中電力ケーブル洞道１の敷設する複数の三相３線式回線の３本組電力ケーブル１０に流れる電流Ｉが異なる（電流不一致となる）場合であっても，隣接する回線の断面における相配列を最適化すると共に，開放型磁気シールド構造２５と組み合わせることにより，地中電力ケーブル洞道１からの漏洩磁場を十分に低減できることが確認できた。また，地中電力ケーブル洞道１の周壁に沿って開放型磁気シールド構造２５を設けた場合でも，相配列の最適化により漏洩磁場が小さくなっているので，開放型磁気シールド構造２５の材料コスト及び施工コストを低く抑えることが期待でき，開放型磁気シールド構造２５の環帯状磁性板２０の所定帯幅ｗ（例えば５０ｍｍ）に対し，環帯状磁性板２０の所定間隔ｄを１８倍以上（例えば９００ｍｍ以上）に広げることが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１…地中電力ケーブル洞道                  ２…受け棚
３…水冷管                                ４…電源・制御線
１０…３本組電力ケーブル                  １４…受けラック
２０…環帯状磁性板                        ２２…帯状磁性板
２３…シールド簾体                        ２５…開放型磁気シールド構造
２９…端縁（重ね合わせ部）
３０…評価点                              ３１…評価線
Ａ…地中電力ケーブル洞道の長さ方向軸線    ＢＶ…鉛直方向間隔
ＢＨ…水平方向間隔                        Ｃ…内径
Ｄ…離隔距離                              ｄ…環帯状磁性板の所定間隔
Ｅ…地表面                                Ｆ…同一面
Ｈ…水平幅                                Ｍ…作業員
ｎ…環帯状磁性板の所定厚さ                Ｐ…平面
Ｒ…Ｒ相ケーブル                          Ｓ…Ｓ相ケーブル
Ｔ…Ｔ相ケーブル
Ｖ…鉛直高さ                              ｗ…環帯状磁性板の所定帯幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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