(57)【要約】【課題】安価でかつ広範な地殻変動に伴う電気現象の観測システムの提供【解決手段】この地殻変動に伴う電気現象の観測システム３は、送電ケーブル２の一方の陸地部分において、金属シース７のシース接地線１２に電流センサ１３を設け、この電流センサ１３で検出した電流値を過去のデータと比較して地殻変動に伴う異常な電気現象を観測するものである。この地殻変動に伴う電気現象の観測システム３によれば、地殻変動に伴い大地に電位差が生じると、送電ケーブル２の金属シース７に異常に電流が流れ、これを観測することができ、この電流値から地殻変動の様子を分析することができる。また、金属シースの接地点から離れた観測地点において金属シース７の片側を開放し、金属シースの接地点から離れた観測地点と金属シースとの電位差を測定してもよい。【選択図】            図１
2004251713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属シースを有する送電ケーブルと、
前記送電ケーブルの離れた位置に設けた金属シースのシース接地線と、
前記シース接地線のうち、少なくとも何れか一方に設けた電流センサと、
前記電流センサにより検出した電気現象を記録する記録手段とを備えたことを特徴とする地殻変動に伴う電気現象の観測システム。
【請求項２】
金属シースを有する送電ケーブルと、
前記送電ケーブルの金属シースを接地するシース接地線と、
前記シース接地線から離れた位置において、送電ケーブルの金属シースと大地との間の電位差を検出する電圧センサと、
前記電圧センサにより検出した電気現象を記録する記録手段とを備えたことを特徴とする地殻変動に伴う電気現象の観測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地殻変動に伴う電気現象を観測する観測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、阪神淡路大震災のような巨大地震による被害を最小限に抑えるために、地震の前兆現象を捉える地震予知の研究が各方面で行われている。
【０００３】
巨大地震の前兆として、地殻変動に伴い岩盤に生じる圧電効果などにより、地電流や空間電磁波に異常が発生することが報告されている。
【０００４】
本発明者は、このような地殻変動に伴う電気現象を観測する観測システムを低コストに構築するため、既設の電力設備を利用した観測システムを提案している。具体的には、下記の特許文献１では、変電所と送電線を利用し、各変電所の中性点接地線に電流センサなどを設けた観測所を設置し、各変電所の中性点接地線、変圧器、及び、架空線で構成した閉ループ回路で、地殻変動に伴う地電流や空間電磁波などの電気現象を観測するものを提案している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２１４３５５公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の観測システムは、地殻変動に伴う地電流や空間電磁波などの電気現象を捉えることができ、地殻変動に伴う電気現象を観測するシステムとして有用なものである。しかし、送電線や変電所などの設備コストの高い設備を利用しており、またこれらの設備があるところも限られているので、観測箇所が限られている。例えば、南海地震の発生が予測されている紀伊水道では、海峡を挟んで架設した送電線がないので、上記システムにより海峡部分の地殻変動を観測することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、より安価かつ広範囲な地殻変動に伴う電気現象の観測システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムは、送電ケーブルの離れた位置に設けた金属シースのシース接地線に電流センサを設け、送電ケーブルの金属シースを流れた電流値を記録するものである。この地殻変動に伴う電気現象の観測システムによれば、地殻変動に伴う地電流や空間電磁波により、金属シースに異常に流れた電流を観測することができ、この電流値から地殻変動の様子を分析することができる。
【０００９】
また、本発明に係る他の地殻変動に伴う電気現象の観測システムは、金属シースを有する送電ケーブルと、前記送電ケーブルの金属シースを接地するシース接地線と、前記シース接地線から離れた位置において、送電ケーブルの金属シースと大地との間の電位差を検出する電圧センサと、前記電圧センサにより検出した電気現象を記録する記録手段とを備えたことを特徴とする地殻変動に伴う電気現象の観測システム。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
まず、第１実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムを説明する。図１は、海峡１に敷設された海底送電ケーブル２を利用した地殻変動に伴う電気現象の観測システム３を示す縦断面図である。
【００１２】
海底送電ケーブル２は、海峡１を挟んだ陸地間において、通常は船の錨などが引っ掛からないように、海底４を少し（１〜３ｍ程度）掘ったところに埋設されている。海底送電ケーブル２の構造は、図２に示すように、中心部に送電線となる導線５が通っており、この導線５の周りを絶縁体６が覆い、絶縁体６の周りを金属シース７（金属保護管）が覆い、金属シース７の周りを更に絶縁体からなるカバー８が覆っている。なお、海底送電ケーブル２は、所定長さごとに接続されて延長されており、接合部では、導線５、絶縁体６、金属シース７やカバー８がそれぞれ接合されている。
【００１３】
金属シース７は、海峡１の両側の陸地において、接続部１１にシース接地線１２を取り付けて大地に接地している。これにより金属シース７の電位は、大地の電位と同じになり、海底送電ケーブル２の導線５と金属シース７との間の半径方向の電位差が周方向に均一になり、絶縁体６に均一な電圧が掛かるようになっている。
【００１４】
この地殻変動に伴う電気現象の観測システム３は、海底送電ケーブル２の一方の陸地部分において、金属シース７のシース接地線１２に電流センサ１３を設け、この電流センサ１３で検出した電流値を過去のデータと比較して地殻変動に伴う異常な電気現象を観測するものである。
【００１５】
図３は、この地殻変動に伴う電気現象の観測システム３を概略的に示したものである。地殻変動に伴う電気現象の観測システム３は、図３に示すように、海底送電ケーブル２の金属シース７、金属シース７のシース接地線１２、金属シース７の接地点間の大地１４で構成された閉ループ回路１５と、金属シース７のシース接地線１２に取り付けた電流センサ１３と、電流センサ１３で検出した電流値を記録する記録部１６を備えている。
【００１６】
この電流センサ１３は、シース接地線１２を流れる電流を検出し、その電流値に応じた電気信号を生じるものである。記録部１６は、電流センサ１３に接続されており、電流センサ１３が送信した電気信号を受信して、電流センサ１３が検出した電流値を記録するものである。
【００１７】
記録部１６は、電流値のデータの検出時間を正確に記録するため、ＧＰＳ、ＦＭ時報受信機などを装備し、電流値を検出した正確な時間を得て、これを電流値のデータに関連付けて記録するようにするとよい。また、モデムや無線通信装置などの通信手段を装備し、電流値の記録を遠隔地にある監視所のコンピュータ１７に発信し、該コンピュータ１７のデータ記録装置（ハードディスクなど）に記録するようにしてもよい。
【００１８】
この状態で、大地震の前兆となる地殻変動が生じると、圧電効果などにより大地に電位差が生じるので、海峡１を挟んだ両側の陸地に電位差が生じ金属シース７に電流が流れる。この電気現象の観測システム３は、金属シース７を流れる電流を電流センサ１３で検出することにより、地殻変動に伴う電気現象を捉えることができる。
【００１９】
電流センサ１３で捕らえたデータは、観測所のコンピュータ１７に記憶・保存するとともに、過去の観測データと比較することなどの分析・解析を行うことで地震の前兆となる異常な電気現象を観測することができる。
【００２０】
この地殻変動に伴う電気現象の観測システム３は、地中に埋設された送電ケーブルを利用して地殻変動を観測することができるので、既に提案している変電所や送電線を利用して構築した観測システムと合わせて、地殻変動に伴う電気現象の観測システムをより広範に、かつ、より高密度に構築することができる。特に、従来、送電線が架設されていない海峡間にも地殻変動に伴う電気現象の観測システムの観測範囲を広げることができる。また、既設の海底送電ケーブルを利用することができ、そのシース接地線に電流センサ、記録装置及び分析装置を設けるだけでよいので、地殻変動に伴う電気現象の観測システムを安価に構築することができる。
【００２１】
次に、第２実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムを説明する。なお、上述した第１実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムの各構成要素と同じものについては同一の符号を付して説明する。
【００２２】
図４は、第２実施形態に係る他の地殻変動に伴う電気現象の観測システム２１を示す縦断面図である。
【００２３】
この海底送電ケーブル２は、海峡１の片側の陸地において、接続部１１にシース接地線１２を取り付けて金属シース７を大地に接地し、反対側の陸地では、金属シース７を開放している。この場合、金属シース７の電位は、シース接地線１２を取り付けた海峡１の片側の陸地の電位と同じ電位になる。
【００２４】
この地殻変動に伴う電気現象の観測システム２１は、シース接地線１２が取り付けられていない反対側の陸地に位置する金属シース７の開放端２２に、金属シース７と反対側の陸地との電位差を検出する電圧センサ２３を取り付けている。電圧センサ２３は、金属シース７の開放端２２とシース接地線１２が取り付けられていない反対側の陸地との電位差を検出し、その電位差に応じた電気信号を生じるものである。
【００２５】
記録部２４は、電圧センサ２３に接続されており、電圧センサ２３が送信した電気信号を受信して電圧センサ２３が検出した電圧値を記録するものである。なお、記録部２４の詳細については、上述した記録部１６の説明と重複するので、省略する。
【００２６】
図５は、この地殻変動に伴う電気現象の観測システム２１を概略的に示している。この地殻変動に伴う電気現象の観測システム２１では、上述したように、金属シース７の電位は、シース接地線１２を取り付けた側の陸地の電位と同じ電位になっている。
【００２７】
この状態で、大地震の前兆となる地殻変動が生じると、圧電効果などにより大地に電位差が生じるので、海峡１を挟んだ両側の陸地の電位がそれぞれ変化する。このとき金属シース７の電位はシース接地線１２を取り付けて大地に接地させた側の陸地と同じ電位になるので、金属シース７の開放端２２と金属シース７が接地されていない側の大地との間に生じた電位差を電圧センサ２３で捕捉することができる。
【００２８】
電圧センサ２３で捕らえた電位差を示すデータは、記録部２４を介して、観測所のコンピュータ１７に送り、記憶・保存するとともに、過去の観測データと比較することなどの分析・解析を行うことで地震の前兆となる異常な電気現象を観測することができる。
【００２９】
この地殻変動に伴う電気現象の観測システム２１も、地中に埋設された送電ケーブルを利用して地殻変動を観測することができるので、既に提案している変電所や送電線を利用して構築した観測システムと合わせて、地殻変動に伴う電気現象の観測システムをより広範に、かつ、より高密度に構築することができる。特に、従来、送電線が架設されていない海峡間にも地殻変動に伴う電気現象の観測システムの観測範囲を広げることができる。また、既設の海底送電ケーブルを利用することができ、その金属シースに電圧センサ、記録装置及び分析装置を設けるだけでよいので、地殻変動に伴う電気現象の観測システムを安価に構築することができる。
【００３０】
以上、本発明に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムを説明したが、本発明に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムは、上述した実施形態には限定されない。
【００３１】
例えば、利用する送電ケーブルについては、海底送電ケーブルを利用したものを例示したが、これには限定されず、金属シースを有する送電ケーブルであれば地上に設置したものも利用することができる。例えば、海峡に架設された橋に沿って送電ケーブルが敷設されている場合には、この送電ケーブルの金属シースに流れる電流や、金属シースと大地との電位差を検出することにより、同様に地殻変動に伴う電気現象を観測することができる。
【００３２】
また、電圧センサは、金属シースの開放端に接続したが、金属シースと金属シースの接地点から離れた所定の観測地点との電位差を測定できればよいので、金属シースの接地点から離れた所定の観測地点において金属シースと大地との間に接続すればよく、特に金属シースの端部である必要はない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムは、送電ケーブルの金属シースに異常に流れた電流や、金属シースの電位を利用して離れた位置の電位差の変化を観測することができ、これらのデータから地殻変動の様子を推測することができる。この地殻変動に伴う電気現象の観測システムは、電流センサや電圧センサを設置する観測所も変電所に限らず、送電ケーブルの金属シースのシース接地線や開放部を利用しているので、観測地点を多くすることができ、より密度の高い観測が可能になる。また、上述したように海底に敷設した海底送電ケーブルなども利用できるので、海峡間の地殻変動も観測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムを示す断面図。
【図２】海底送電ケーブルの断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムの概略図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムを示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システムの概略図。
【符号の説明】
１  海峡
２  海底送電ケーブル
３  第２実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システム
７  金属シース
１１  接続部
１２  シース接地線
１３  電流センサ
１４  大地
１５  閉ループ回路
１６  記録部
１７  コンピュータ
２１  第２実施形態に係る地殻変動に伴う電気現象の観測システム
２２  金属シースの開放端
２３  電圧センサ
２４  記録部
【図１】
2004251713.tif 000003
【図２】
2004251713.tif 000004
【図３】
2004251713.tif 000005
【図４】
2004251713.tif 000006
【図５】
2004251713.tif 000007