昭和電線レビュー

第 66 巻2020 年（通巻 122 号）

目次〈普通論文〉… 37

名前

Al-Mg-Si 系合金線材の特性向上 ………………………………… 昭和電線ケーブルシステム㈱仲津照人・西本一恵
小泉勉

芝浦工業大学芹澤

愛・宮澤一彦日本軽金属株式会社
塩田正彦・山本

6 kV 3000 A 三相同軸超電導ケーブル用中間接続部の開発および実証試験開始

小勢力回路用耐火ケーブルの開発… 5

俊……… 昭和電線ケーブルシステム㈱足立和久・中西達尚
塩原敬・三堂信博青木裕治… 10……………………………… 冨士電線㈱茂木淑豪・岡﨑英明
浦
卓也

… 16

4PPoE 対応超細径 LAN パッチコード「neo-patch」 ………… 冨士電線㈱について

小川宏・河田正義中村雄一郎… 21

伝統的木造建物の特徴を考慮した粘弾性ダンパーの適用設計

三須基規・加藤直樹………… 昭和電線ケーブルシステム㈱松井建設株式会社
佐藤信夫
三重大学

花里利一

内田建築構造コンサルタント
内田龍一郎
元 株式会社田治見エンジニアリングサービス
荻原幸夫
東京大学

坂本

功

… 26

〈新製品紹介〉RESI-CUBETM 〜耐震・防振天井用防振装置〜 …………………………………………………………………… 31
無停電工法用機材（高圧バイパスケーブル）………………………………………………………………………… 32
1 時間低圧耐火ケーブル「1HEM-SH-C」 …………………………………………………………………………… 33
銅テープ遮へい付

分岐付ケーブル…………………………………………………………………………………… 34

無電源型ケーブル自動消火システム…………………………………………………………………………………… 35
6600 V 常温収縮型屋内終端接続部（大サイズ）……………………………………………………………………… 36〈トピックス〉
OF ケーブル／接続部の簡易漏油補修工法の紹介 …………………………………………………………………… 37
ディップ・フォーミング・システムの BCM への取り組み……………………………………………………… 38〈技術資料〉
電力用 CV ケーブルの曲げ半径倍率………………………………………………………………………………… 40〈社外技術発表一覧表〉 ………………………………………………………………………………………………… 41

SWCC SHOWA GROUP TECHNICAL REVIEW
2020

Vol. 66

CONTENTS＜ Regular Papers ＞
Improving the Properties of Al-Mg-Si Alloy Wires………………………………………………………… 5

Development of Cable Joint for 6 kV 3000 A Tri-Axial
Superconducting Cable System and Start Actual Test ……………………………………………………… 10
Development of Instrumentation, Control and Communication Fire Proof Cables ………………… 16
Ultra-small Diameter LAN Patch Cord “neo-patch” for 4PPoE …………………………………………… 21
Application Designs of Visco-elastic Damper Considering Characteristics
of Traditional Wooden Building ………………………………………………………………………………… 26＜ New Products ＞
Earthquake Resistant and Sound Insulation Devices with Cubed Shape ……………………………… 31
Uninterruptible Power Supply Equipment (High Voltage Bypass Cable) ……………………………… 32
One-hour Low Voltage Fire Proof Cables “1HEM-SH-C” …………………………………………………… 33
Branch Cable with Copper Tape Shielding …………………………………………………………………… 34
No Power Supply Type Automatic Fire Extinguishing System for Power Cable ……………………… 35
Cold Shrink Indoor Termination for 6600 V XLPE Cable（Large Size） ………………………………… 36＜ Topics ＞
Introduction of Simple Oil Leakage Repair Construction Method
for OF Cable/Connection ………………………………………………………………………………………… 37
Business Continuity Management of Dip Forming System ………………………………………………… 38＜ Technical data ＞
Bend Radius Magnification of XLPE Insulated Power Cable ……………………………………………… 40＜ List of Technologies Published since 2020 ＞ ………………………………………………………………… 41

Published by

SWCC SHOWA HOLDINGS CO., LTD.
Cube Kawasaki Building, 1-14, Nisshin cho, Kawasaki-Ku,
Kawasaki City, KANAGAWA
URL www.swcc.co.jp

Al-Mg-Si 系合金線材の特性向上

5Al-Mg-Si 系合金線材の特性向上
Improving the Properties of Al-Mg-Si Alloy Wires
仲津照人

Teruhito NAKATSU

芹澤

愛＊

西本一恵

Kazue NISHIMOTO

宮澤一彦＊

Ai SERIZAWA

Kazuhiko MIYAZAWA

小泉勉

Tsutomu KOIZUMI

塩 田 正 彦 ＊＊Masahiko SHIODA

山本

俊 ＊＊

Suguru YAMAMOTO

アルミニウム電線は架空送電線の他にも様々な産業用電線分野で使用されており，近年の軽量化の要求から巻線や自動車用電線などでも銅電線からの置き換えが進んでいる。今回，電線用アルミニウム線材の一つである Al-Mg-Si 系合金の特性向上として，溶体化処理後の予備時効の有無，伸線による減面加工率と時効処理温度の特性への影響を調査した。130℃と 180℃の温度条件で時効特性を調査した結果，減面率の大小に関わらず130℃で時効処理を施したものの強度が優れる結果となった。
Aluminum wires are used in overhead power lines and various other industrial wire applications, and the demand forlighter weight in recent years has led to the replacement of copper wires in magnet wires and automotive wires as well. In
this study, we investigated the effects of drawing rate and aging temperature to improve the properties of an Al-Mg-Si
alloy, which is one of the aluminum wire rods for electric wires. As a result of investigating the aging characteristics at
130°C and 180°C, we found that regardless of the value of the drawing rate, aging at 130℃ is more effective in improving
strength and elongation.

1．は

じ

め

に

Al-Mg-Si 系合金の析出過程について強化相の形成に先立

アルミニウムはその軽量性，耐食性，そして導電性に優ち，2 種類のクラスタが形成され , 効果的な時効硬化を得るれているため送電線用途に使用され，現在わが国においてために予備時効を施す二段時効の効果が確認されている 1）。

は架空送電線のほぼ 100％にアルミニウムが使用されてい今後様々な分野において，軽量化，細径化の要求が進むる。アルミニウムは架空送電線の他にも配電線，電力ケーと考えられることから，本稿では強度，延性，導電性に着ブル，通信ケーブルなどにも使用されている。また，近年

目し，Al-Mg-Si 系合金線材の特性向上として，溶体化処理

CO2 排出量の削減要求など環境問題に対する認識の高まり

後の予備時効の有無ならびに減面加工率，時効処理温度がから，様々な分野で環境負荷の低減が求められている。そ

諸特性に及ぼす影響を調査した結果について報告する。

の対応の一環として，産業用電線においても軽量化の要求

2．電線用アルミニウム線材が進み，自動車用電線などで銅電線からアルミニウム電線に置き換える動きが進んでいる。

ア ル ミ ニ ウ ム 電 線 は 1800 年 代 末 に 欧 米 で AAC（All

導電材料には強度と導電性が必要となる。純アルミニウム

Aluminum Conductor）が送電線として使用されたが，銅は純銅と比較して，導電率が 6 割程度であり，比重は約 1/3

撚線に比べ，強度が低く，熱膨張係数が大きい等の欠点をであるため，導体の電気抵抗を同等とした場合断面積は大持つため長径間に不適であった。それを改良した鋼心アル

きくなるが，銅線を用いた場合と比較して重量は 5 割程度

ミ ニ ウ ム 撚 線（ACSR: Aluminum Conductor Steelとなる。しかしながら，引張強さの点では銅線が 250 MPa

Reinforced）が 1908 年に実用化され今日に至っている。

に対してアルミニウム線では 90 MPa と劣っているため，

アルミニウム電線の用途は多様化し，要求される特性も高強度のアルミニウム合金線が実用化されている。その一

高度化，複雑化し，純アルミニウムあるいは複合導体ではつである Al-Mg-Si 系合金は強度，導電性が優れているこ

対応できず，種々のアルミニウム合金が開発され実用化さとが知られており，時効処理を施すことで強度を増加させれている。

るが，延性が低下してしまうことが問題となる。
* 芝浦工業大学** 日本軽金属株式会社

電線用アルミニウム線材には純アルミニウム系，高力ア
ルミニウム系，耐熱アルミニウム系，高力耐熱アルミニウ
ム系の 4 種類の分類があり，高力アルミニウム系にはさら昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

6

4．調に非熱処理型と熱処理型がある。熱処理型の中に本稿で使用するイ号アルミニウム合金と呼ばれる Al-Mg-Si 系合金があるが，この合金は純アルミニウムの約 2 倍の強度を有し，150 ～ 180℃で時効熱処理を施すことにより Mg2Si を
母相内に析出させ，強度を向上させるものである。

3．調

査

内

容

Vol. 66 (2020)

査

結

果

所定の条件にて作製した線材試料に 130℃および 180℃
での時効処理を施し，各々特性評価を行った。
4.1

引張強さ

各減面率で加工の後に 130℃および 180℃での時効処理を施した試料の引張強さの変化を図 2（a）～（c）に示す。
予備時効の有無による影響を比較すると，線材試料の引架空線用の電線材料であるイ号アルミニウム合金の組成

張強さは予備時効を施したものが高く，時効処理を施すこ

範囲で Al-Mg-Si 系合金の荒引線を加工したφ 2.0 mm 伸線とでより上昇度合いが増している。これは 2 段時効により材を用いて試料を作製した。

時効硬化が進んだ影響と見られる。

試料はφ 2.0 mm 伸線材を溶体化処理した後に予備時効

また，時効処理温度 130℃，180℃の比較では，引張強さを施したものと，予備時効なしの試料それぞれに減面加工率（以下，減面率）30％，60％，90％まで伸線加工を行った後，最終時効処理を施した。
減面率は加工後の断面積を加工前の断面積で除したもの
を 1 から引いて百分率で表している。
溶体化処理として，所定の温度と時間で加熱処理を行った後，速やかに水冷した。予備時効は大気中で 100℃にて
24 h，最終時効処理として大気中で従来の Al-Mg-Si 系合金の時効処理温度である 180℃とそれよりも低い 130℃での加熱処理を行った。試料の加工および熱処理履歴の概略を
図 1 に示す。
表 1（a）（b）， に示す条件で作製した線材試料の評価として，機械的特性である引張強さ，伸びは，ゲージ長 250 mm に（a）減面率30％てインストロン型引張試験機を用いて引張試験を行い，導電率は直流四端子法により電気抵抗測定を行い算出した。
また，ミクロ組織は光学顕微鏡を用いて観察した。

図1（b）減面率60％

試料の加工および熱処理履歴の概略図
表 1（a） 実験条件

伸線条件

減面率

30％，60％，90％

時効処理温度130℃，180℃

時効処理時間～ 168 h表 1（b） 評価用線材試料の加工履歴
条件

加工および熱処理履歴①

溶体化処理→（予備時効）→伸線（減面率 30％）
→時効処理（130℃，180℃）②

溶体化処理→（予備時効）→伸線（減面率 60％）
→時効処理（130℃，180℃）③

溶体化処理→（予備時効）→伸線（減面率 90％）
→時効処理（130℃，180℃）（c）減面率90％

図2

各減面率で伸線加工した試料の時効処理による引張強さの変化

Al-Mg-Si 系合金線材の特性向上

7の最大値に達するのに 180℃で時効処理を施したものが 0となった時効処理時間において，時効処理温度 180℃では～ 0.5 h で到達するのに対して，130℃では 8 ～ 24 h を要

伸び 6％前後，130℃では伸び 7 ～ 8％であった。

する。しかしながら，その最大値は予備時効の有無，伸線また，減面率の影響については，予備時効の有無，時効加工の減面率に関わらず 130℃で時効処理を施したものの処理温度に関わらず，処理時間に伴う挙動に変化はないが，方が 15 ～ 20 MPa 程度高くなるという結果となった。

伸びの値については，減面率 90％の試料の伸びの値が 1 ～

4.2

伸び

1.5％他の試料と比較して小さくなる傾向が見られた。

各減面率で加工の後に 130℃および 180℃での時効処理を施した試料の伸びの変化を図 3（a）～（c）に示す。

4.3

導電率

図 4（a）～（c）には時効に対する導電率の変化を示す。

時効時間に対する伸びの変化は，時効処理前の伸線材の全般的に本調査で行った条件下では時効処理の時間とと段階では予備時効を施していない試料で伸び 3 ～ 4％，予もに予備時効の有無，減面率に関わらず導電率は上昇して備時効ありの試料では 1 ～ 2％であり，引張強さが最大値

おり，180℃で時効処理を施した試料の方が高い傾向にある。

（a）減面率30％（a）減面率30％（b）減面率60％（b）減面率60％（c）減面率90％（c）減面率90％

図3各減面率で伸線加工した試料の時効処理温度による伸びの変化

図 4 各減面率で伸線加工した試料の時効処理温度による導電率の変化

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー8

個々の条件で比較してみると，予備時効を施した試料では時効時間が短時間で導電率の上昇が認められる。

Vol. 66 (2020)

関わらず，時効処理前後での結晶粒の形状や大きさに変化は見られなかった。このことから時効処理による引張強さ

これらの結果から，溶体化処理後に伸線加工を行った線と伸び向上は結晶粒の大きさよりも析出組織の影響が大き

材に 130℃および 180℃の時効処理を施した場合，減面率いことが示唆される。180℃より低温の 130℃ではより微細の大きさに関わらず 130℃での時効処理材は引張強さおよに析出するため，強度に寄与する強化相の数密度が高くな

び伸びが改善している。一方で導電率は 180℃で時効処理っていると考えられる 2）。

材の方が高くなることが確認された。また，予備時効を施5．ますことで引張強さ，導電率が上昇することが確認された。
4.4

結晶粒組織挙動とめ

電線用 Al-Mg-Si 系合金線材の特性向上として，予備時効，

図 5 に 予 備 時 効 を 施 し た 減 面 率 30％ の 伸 線 加 工材に溶体化処理後の伸線加工における減面率と時効処理温度の130℃および 180℃の時効処理を施し最大の引張強さに達し影響を調査し，時効処理条件をコントロールすることで特た試料の組織の写真を示す。

性の向上を見込める結果を得た。その結果から確認できた

伸線後の時効処理により引張強さと伸びが上昇したにもことを以下に示す。
・減面率に関わらず，130℃での時効処理が引張強さの向上に有効であった。
・伸線加工前の予備時効は時効処理後の強度，導電性向上に効果が見られた。

謝

辞

本研究にあたり，試料用材料の作製にご協力頂いたアルミニウム線材株式会社殿に対し，ここに感謝の意を表します。

100 μm1）‌山田，里，神尾：軽金属

第 51 巻 第 4 号（2001），215–221

2）‌宮澤一彦，芹澤愛，塩田正彦，山本俊，西本一恵，仲津照人：軽（a）伸線加工材

金属学会第 139 回秋期大会概要集，（2020），295-29

100 μm（b）130℃×24 h時効処理材

100 μm（c）180℃×0.5 h時効処理材

図5

参考文献

伸線加工材および各温度での時効処理材の結晶粒組織（減面率 30％）

Al-Mg-Si 系合金線材の特性向上

昭和電線ケーブルシステム㈱仲津 照人（なかつ てるひと）
基盤技術開発部 先行技術開発課
金属材料の研究・開発に従事

昭和電線ケーブルシステム㈱西本 一恵（にしもと かずえ）
博士（工学）
基盤技術開発部 先行技術開発課
金属材料の研究・開発に従事

昭和電線ケーブルシステム㈱小泉
勉（こいずみ つとむ）
基盤技術開発部 先行技術開発課
金属材料の研究・開発に従事

芝浦工業大学芹澤
愛（せりざわ あい）
博士（工学）
工学部 材料工学科 准教授

芝浦工業大学

宮澤 一彦（みやざわ
大学院理工学研究科

かずひこ）

日本軽金属株式会社
塩田 正彦（しおだ
技術顧問

まさひこ）

日本軽金属株式会社

山本
俊（やまもと すぐる）
メタル営業部 技術開発チーム

9昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

10Vol. 66 (2020)

6 kV 3000 A 三相同軸超電導ケーブル用中間接続部の開発および実証試験開始
Development of Cable Joint for 6 kV 3000 A Tri-Axial
Superconducting Cable System and Start Actual Test
足立和久

Kazuhisa ADACHI中西達尚

Tatsuhisa NAKANISHI

三堂信博

塩原

敬

Kei SHIOHARA青木裕治

Nobuhiro MIDO

Yuji AOKI

筆者らは交流損失が少なくコンパクトな三相同軸超電導ケーブルを開発してきた。この度，三相同軸超電導ケーブル用の中間接続部を新たに開発し，BASF ジャパン株式会社殿戸塚工場に全長約 200 m の 6 kV 3000 A
三相同軸超電導ケーブルを敷設し，実証試験を開始した。
本論文では三相同軸超電導ケーブル用中間接続部の設計コンセプト，検証試験，型式試験および実証試験の工事状況，初期冷却状況について報告する。

We had developed tri-axial superconducting cable that is low AC loss and compact. In this time, we have newly
developed a cable joint for tri-axial superconducting cable. Recently, this newly joint and 6 kV 3000 A tri-axial
superconducting cable with a total length of about 200 m, have been installed to the Totsuka site of BASF Japan Ltd, forthe actual test of superconducting cable system.
This paper is scribed to the concept of cable joint of tri-axial superconducting cable, factory test of joint, type test ofcable, and situation of setup cable system.

1．は

じ

め

に

高温超電導ケーブルシステムは液体窒素温度で抵抗が 0になる超電導現象を利用する事により，送電ロスを大幅に導ケーブルを市内の変電所を繋ぐケーブルとして使用し，3 年間の実証試験を無事に終了した 7）。韓国でも韓国電力が主体となり，同様の開発を進めている 8）。

低減する事が可能となる特長を有している。そのため世界

三相同軸超電導ケーブルは以下の特長を有している。

各国で精力的に研究開発が進められている。我々は高温超

1.	外部導体に超電導線材を使用しないため，超電導線材

電導線材の第 2 世代と呼ばれる YBa2Cu3Oy（YBCO）線
材を他の製造プロセスと比較して低コストの製造が可能な

Metal Organic Deposition（MOD）法の線材を開発，製造している 1），2）。この線材を使用して 35 kV 600 A 超電導ケーブルを開発し，KEMA の認証試験に合格した 3），4）。そのの使用量を減らすことができる。
2.	同軸構造にすることで形状的に大幅なコンパクト化が可能となる。
3.	三相同軸構造とすることにより磁場が打ち消しあい漏れ磁界が発生しない。

後，三相同軸ケーブルの開発に着手，22 kV および 11 kV

4.	内部流路と外部流路の往復により液体窒素を循環する

3000 A 三相同軸超電導ケーブルとその終端接続部を開発ことが可能であり，液体窒素のリターン管を別に用意した 5），6）。

する事が不要となる。

三相同軸超電導ケーブルは冷却管として機能するステン

5.	上記の要因が積算される事により大幅に低コスト化でレスフォーマーの上に U，V，W 相の超電導線材と絶縁層きる。

を交互に同軸状に三相重ねて配置，更にその上に遮蔽層を今回，私たちは BASF ジャパン株式会社殿のご協力によ設けた最もコンパクトな超電導電力ケーブルである（図 1）。

り同社戸塚工場に三相同軸ケーブル，中間接続部，終端接三相同軸超電導ケーブルの開発は，世界を見渡すとフラン

続部を敷設して，1 年間の実証試験を開始した。YBCO 線

スの Nexans S.A. 社が開発を行い，Ampacity プロジェク材を使用した民間プラント内の三相同軸超電導ケーブルのトで試験を行った。このプロジェクトでは，三相同軸超電実証試験は世界で初めてであり，非常に重要な試験である。

6 kV 3000 A 三相同軸超電導ケーブル用中間接続部の開発および実証試験開始

11

内部冷却管
絶縁層
遮へい層

真空断熱層

U相線材
V相線材

図1

三相同軸超電導ケーブルの模式図

2．三相同軸超電導ケーブル
2.1

防食層

W相線材

図3

中間接続部モデル

中間接続部開発

設計コンセプトブッシング

今回開発した三相同軸超電導ケーブル用中間接続部は，接続する双方のケーブルの中心に位置する内部冷却管をスリーブで接続し，その上に U 相，V 相，W 相，各相の線材と絶縁層を交互に同軸状に配置し，その上に遮へい層を

クライオ
スタット

配置した。超電導層は接続用の線材を渡して接続した。各相の外径は，ケーブルと同じ外径となるように設計した。
中間接続部の絶縁外径をケーブルと同じにすることで液体窒素の流れを阻害する事や流れの乱れを低減し，冷却時の熱収縮による位置ずれの影響も無くした。

図4

中間接続部単体耐電圧試験形態

また，ケースはスライド式とする事により，中間接続部
全体をコンパクト化する事に成功した。設計した中間接続部の外観図を図 2 に示す。

図2

2.2

電圧

三相同軸超電導ケーブル用中間接続部外観図

中間接続部

工場内試験

設計した中間接続部の性能を確認するために，単相接続
した 1.2 m 長の中間接続部モデルを試作した。試作したモデルを図 3 に示す。
絶縁性能確認のために中間接続部モデルをブッシング

図5に吊るし，クライオスタット内に配置した。クライオス

中間接続部

直流通電試験モデルの形態

タットを一晩真空引きし，その後液体窒素で 4 時間以上浸漬して冷却した後，商用周波耐電圧試験，雷インパルス

表1

中間接続部単体検証結果

耐電圧試験と部分放電試験を行った。試験時の状況（機材

No.

試験

規格

配置）を図 4 に，結果を表 1 に示す。

1

商用周波耐電圧試験

26 kV 30 分

良2

雷インパルス耐電圧試験± 75 kV/ 各 10 回良

3商用周波部分放電試験

19 kV にて発生せず

良

4

単体モデル通電試験

臨界電流（Ic）3000 A 以上

良

通電性能の確認のために，図 5 に示す様に，50 cm 程度の単相中間接続部モデルを作った。この試料をオープンバ
スタイプの容器を用いて液体窒素浸漬冷却を行い，直流四端子法により臨界電流（Ic）測定を行った。
試作した中間接続部モデルは表 1 に示す様に全ての試験を満足した。

2.3

結果

中間接続部を含めた CIGRE TB538 型式試験

型式試験のために 30 m 長の三相同軸超電導ケーブルを試作した。2 つの終端接続部と 1 つの中間接続部を含めたループを作り，CIGRE

TB538 に準拠した型式試験を実施した。試験状況を図 6 に示す。表 2 に示す通り全ての試験を満足し，問題ないことを確認した。

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

12Vol. 66 (2020)

万が一短絡事故等が発生した場合，瞬間的（数波程度）に超電導ケーブルに大電流が流れるが，超電導ケーブルはフラックスフロー状態（磁束に働くローレンツ力がピンニン
グ力を超えて磁束が動き出す状態）となる為に抵抗が発生，限流作用を示す事が以前実施した短絡試験で分かっている。
本回路は，超電導ケーブルの臨界電流（Ic）を超える電流を常電導ケーブル側に分流し，超電導ケーブルはケーブル
独自の限流作用により通電電流を限流する為にクウェンチから保護されることを意図したものになっている 9）。
図6

CIGRE
表2

項目

3.2

TB538 型式試験の状況

ケーブル敷設のために地上高 5 m の既設ガス配管の上に型式試験結果
要求性能

結果

圧力試験

設計値圧力× 10 分保持，漏れが無い事

合格

課通電試験

AC21 kV の電圧を印加，8 時間通電と 16 時
間の非通電を 20 回繰り返す

合格

交流耐電圧

AC26 kV の電圧負荷に耐えること

合格

AC11 kV × 30 分の電圧印加後，± 60 kV ×
10 回 の イ ン パ ル ス 電 圧 を 印 加 し， 其 の 後AC26 kV × 30 分の電圧に耐えること

合格

AC19 kV の電圧印加に対して部分放電を発し
ないこと

合格

雷インパルス耐電圧試験
部分放電試験

ケーブル敷設

トラフを設置した。トラフ形状としたのは，事故時に漏れ出した液体窒素を受ける為の安全上の配慮である。
敷設のために地上から地上高 5 m の位置に至る緩いステー
ジを作り，ケーブルを設置するトラフに平行に足場を設置した。製造した三相同軸超電導ケーブルを低床トレーラーにて BASF ジャパン株式会社殿戸塚工場に搬入した。敷設の際にはキャタピラを用いてケーブルを引き込んだ。ケーブ
ルは送電側と受電側の両側から各々敷設し，中央部で 2 か所の中間接続部により両側のケーブルを接続した。2 か所の3．実証試験（戸塚プロジェクト）

中間接続部の間隔は約 10 m であり，この間のケーブルにはBASF ジャパン株式会社殿のご協力により，同社戸塚工

BASF 社の関連会社が製造した超電導線材を使用した 10）。

場内で実証試験を行う為の構内配線の提供を受けた。この冷却時の熱収縮を緩和する事を考慮して，敷設後にスネー

線路は約 200 m 離れた 2 つの建屋を接続し，電力を供給す

ク処理を施した。ケーブル敷設方法を図 8 に，敷設状況をる線路であり，約 1 年間に亘る実証試験を計画した。

図 9 に示す。

変電設備や終端接続部は地上に配置されているが，化学系のプラントである為，構内のユーティリティは地上高 5 m のラ
ック上に配置する事が求められており，超電導ケーブルも同ケーブル延線作業概要

様に敷設する必要が生じた。そのため，超電導ケーブルは地
上から 5 m 上まで，限られた敷地内で立ち上がる必要がある。
中間接続部は 2 か所，地上高 5 m の位置に配置した。
なお，今回の課電電圧は 6 kV である。
概略図を図 7 に示す。

②ケーブル延線①仮設足場構築
D501側

D501側

グランド

グランド

D307側

D307側

④ケーブル設置③ケーブル延線

D501側

D501側

グランド

グランド

D307側

図8

D307側

ケーブル敷設方法

出典：国土交通省 国土地理院

図7

3.1

BASF ジャパン株式会社殿戸塚工場内
三相同軸超電導実証試験概略図

ケーブル回路

今回敷設する超電導ケーブルは従来使用してきた常電導ケーブル 6 kV CVT3 × 60 sq 200 m と並行して敷設する回路とし，既設の CVT ケーブルを保護回路として利用した（図 13 参照）。

図9

BASF ジャパン株式会社殿戸塚工場

ケーブル敷設状況

6 kV 3000 A 三相同軸超電導ケーブル用中間接続部の開発および実証試験開始

3.3

中間接続部組み立て

13

サブクーラー容器内部の液体窒素から気化した窒素ガス

地上高 5 m の位置に組み立てブースを作製し，中間接続を真空ポンプで排気する事により，更に液体窒素を蒸発さ部の組み立てを実施した。ケース端部はアルミコルゲート

せる。この時生じる蒸発潜熱を利用してサブクーラー内部に現地で溶接した。完成した中間接続部を図 10 に示す。

の液体窒素を冷やしてサブクール状態にする機構である。
ケーブル内を循環する液体窒素は，サブクーラー内部に設置された熱交換器を通過する際に冷却されるシステムとなっている。また，液体窒素を圧送する循環ポンプも本プロジェ
クト内で株式会社エア・ウォーター殿が開発したものであり，連続 10000 時間，メンテナンスフリーで運転する事を狙ったものである。
冷却装置を図 12 に示す。

図 10

3.4

三相同軸超電導ケーブル中間接続部

終端接続部組み立て

終端接続部は変電設備付近の地上に設置した。ケーブル
は，終端接続部の第 1 クリートに固定された位置からすぐ

図 12に 5 m 上まで立ち上がる構造とした。
冷却時の熱収縮対策として 800 mm 収縮可能なベローズ

3.6

戸塚工場に設置したサブクール冷却装置

監視システムを準備し，終端接続部本体は車輪により収縮方向に移動可超電導ケーブルシステム各部の温度，圧力，液面，真空度，能な構造とした。終端接続部先端にケーブル側の温度，圧及び冷却システムで管理する各部の温度，圧力，液面，流力，液面レベルセンサーを配置し，終端接続部の状況がわ

量を常時監視して記録するシステムを導入した。サンプリン

かる構造とした。

グタイムは 1 秒間に 1 回とし，各データを記録できるシス

加えて，終端接続部には放出弁と安全弁を設置し，万一終端接続部やケーブル内部の液体窒素が気化して内圧が上昇した場合にも安全を維持する為に対応可能な機構を付与テムとした。記録したデータは戸塚工場外部からも参照可能となるようにした。
各データが管理値を超えた場合には超電導ケーブルを系
統から切り離し，既設の常電導ケーブルによる通電に切りした。
図 11 に完成した終端接続部を示す。

替え，予め登録した担当者に自動的にメールが届くようにした。
監視システム系統図を図 13 に示す。
光ファイバー
異常時は電話回線で各社のPCに
メール送信

監視
シス
テム
main
高圧
切換
盤

制御ケーブル
冷却装置

制御ケーブル
中間接続部

出入口側
終端接続部

監視
シス
テム
SUb

折返し側
終端接続部

既設常電導ケーブル

高圧
切換盤

制御ケーブル

図 11

3.5

冷却装置

冷却装置は本プロジェクトの再委託研究先である株式会社エア・ウォーター殿が開発したサブクールシステムを使
用した。

図 13

三相同軸超電導ケーブル終端接続部

3.7

監視システム系統図

ケーブル側初期冷却

完成した超電導ケーブルシステムに乾燥窒素ガスを吹き流して内部を乾燥させて，露点を−60℃以下とした。
その後，初期冷却用に準備した液体窒素槽の中に設置した

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

14Vol. 66 (2020)

熱交換機内部を通すことで冷やした窒素ガスを作り，ケーブ

ステムを含めた設備の構築を行った経過と初期冷却の結果

ルに吹き流してケーブルを 4 K/h のスピードで徐々に冷却についても報告を行った。

した。途中，ガス窒素から液体窒素に冷媒を変更し，液体初期冷却では，5 m の高低差も超えて反対側まで順調に

窒素温度まで冷却後，折り返し側終端の先端のバルブを閉冷却が進んだ。サブクール窒素を使用して，1 年間の実証じることで，液体窒素がケーブル中心のコルゲート冷却管試験を継続する。

とケーブル内管を行き来させる go/return 方式で循環冷却

謝

させた。

辞

初期冷却時の温度変化を図 14 に，終端接続部の移動量

この論文作成に当たり，冷却システム技術について各種を図 15 に示す。終端の温度が液体窒素温度になった状態

ご教授頂いた株式会社エア・ウォーター殿，試験場所を提で収縮量が増えて，設計通りの収縮量であることを確認で供いただき，多大なるご支援を頂いている BASF ジャパン

きた。

株式会社殿に心から感謝いたします。
この成果の一部は，国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の助成金事業として得られたものです。

参考文献
1）‌中西達尚，他：昭和電線レビュー，Vol. 58，No. 1，P12-16（2008）2）‌木村一成，他：昭和電線レビュー，Vol. 60，P20-24（2014）3）‌足立和久，他：昭和電線レビュー，Vol. 61，P15-19（2015）4）‌菅根秀夫，他：昭和電線レビュー，Vol. 62，P5-8（2015）
5）‌K. Adachi, et, al: IEEE Trans. Appl. Supercond., 26, 4, Article
number 5400604, 2016. 06.
図 14

6）‌K. Adachi, et, al: IEEE Trans. Appl. Supercond., 27, 4, Article

初期冷却時の各部の温度変化

number 5401105, 2017. 06.
7）‌Mark Stemmle, et, al: IEEE Xplore: DOI: 10. 1049/cp. 2013. 0905.

400
出入口終端

350
300

移動量[mm]8）Eun Young Ko, et. al: IEEE Trans. Appl. Supercond., 29, 5, DOI: 10.

折返し終端

1109/TASC. 2019. 2908611
9）K. Adachi, et, al: IEEE Trans. Appl. Supercond., 28, 4, DOI: 10.

2501109/TASC. 2018. 2798058

20010）S. C. Hopkins, et. al: EEE Trans. Appl. Supercond., 26, 5, DOI: 10.
1109/TASC. 2016. 2542001

150
100
50
0

0

20

40

60

80

100

120

図 15

初期冷却時の終端接続部移動量

140

160

Time [h]3.8

冷却装置との接続

冷却装置単体で液体窒素温度まで冷却し，超電導ケーブ
ルと接続し，液体窒素を循環させた。今後，1 年間実証試
験を継続する。

4．まとめ

我々は，第 2 世代と呼ばれる YBCO 超電導線材を使用した三相同軸型超電導ケーブルシステムの開発を実施しており，今回その中間接続部の開発を行い，本論文において
設計コンセプトと工場内試験の結果について紹介した。また，BASF ジャパン株式会社殿戸塚工場内の構内配線の提供を受け，全長約 200 m の超電導ケーブルの敷設，冷却シ

6 kV 3000 A 三相同軸超電導ケーブル用中間接続部の開発および実証試験開始

昭和電線ケーブルシステム㈱足立 和久（あだち かずひさ）
基盤技術商品開発部 超電導応用製品開発課
博士（工学）
超電導ケーブルシステムの研究・開発に従事

昭和電線ケーブルシステム㈱中西 達尚（なかにし たつひさ）
基盤技術商品開発部 超電導応用製品開発課
超電導ケーブルシステムの研究・開発に従事

昭和電線ケーブルシステム㈱塩原
敬（しおはら けい）
基盤技術商品開発部 超電導応用製品開発課
博士（工学）
超電導ケーブルシステムの研究・開発に従事

昭和電線ケーブルシステム㈱三堂 信博（みどう のぶひろ）
基盤技術商品開発部 超電導応用製品開発課
超電導ケーブルシステムの研究・開発に従事

昭和電線ケーブルシステム㈱青木 裕治（あおき ゆうじ）
基盤技術商品開発部 超電導応用製品開発課
課長
超電導ケーブルシステムの研究・開発に従事

15

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

16Vol. 66 (2020)

小勢力回路用耐火ケーブルの開発
Development of Instrumentation, Control and Communication Fire Proof Cables
茂木淑豪

Yoshitake MOTEGI

岡﨑英明

浦

Hideaki OKAZAKI

卓也

Takuya URA

2017 年に埼玉県で発生した大規模倉庫火災では，火災感知器の周囲（耐熱電線）などにおいてショートが発生し，防火シャッターが作動せず消火活動に長時間を要した。これを受け，国土交通省は，耐熱電線の端末部
分にショート防止対策として，マイカテープ処理を義務付ける告示改正を行った。そこで当社は，長年培ってきた低圧耐火ケーブルの設計・製造ノウハウを活かし，より細く・軽く・取扱性に優れた弱電向けの耐火ケーブルを開発し，国土交通省の告示改正に対応したケーブルとしてリリースした。
In the large-scale warehouse fire that occurred in Saitama in 2017, the heat-resistant cable was short-circuited, the fire
shutter did not work, and it took a lot of time to extinguish the fire. Because of this incident, with a revision of the relevantlaw, the Ministry of Land, Infrastructure and Transport obliged the use of mica tape at the terminal sections of a heatresistance cable. This is why, based on years of our company’s expertise in designing and producing low voltage fire-proof
cables, our company has developed and released a thinner, lighter, easier to use fire-proof cable for light electricity as a
cable compatible with the Ministry’s requirements with the law revision.

1．は

じ

め

に

感知器を設置する場合，その電気配線に下記いずれかの対策を行う事を義務付けた。

2017 年に埼玉県で発生した大規模倉庫火災では，鎮火まで 12日間を要する事となり，非常に大きなニュースとなった。

①配線（耐熱電線）の短絡を防止する措置

国土交通省と消防庁は，共同で検討会を立上げ，本件の延配線（耐熱電線）が感知器に接続する部分に耐熱性能

焼拡大原因の一つが防火シャッターの未作動にあったことをを有する材料（マイカテープ等）で被覆すること，そ突き止めた。本来，被害を局所化する為の防火シャッターが，60％も作動しておらず，これは，本火災が，段ボール等，可の他の短絡を有効に防止する措置を講じること。
②短絡の影響を局限化する措置

燃物が極めて多い大規模倉庫で発生したことにより，その燃短絡が発生した場合でもその影響が床面積 3000 m2 以

焼の影響を受け，主要な幹線に直結しているアナログ式感内の防火区画された部分以外に及ばないよう，断路器

知器の配線（耐熱配線）でショートが発生し，系統全体のその他これに類するものを設けること。

制御機能が喪失したことによると結論付けられた（図 1）。
ケーブルに関する事項である①の措置を要約すると，現状は，耐熱電線の外被・絶縁を剥ぎ，感知器に接続しているが，改正後は，露出する絶縁の上から，マイカテープを巻き，接続する必要がある。また，その他短絡を有効に防止する措置としては，ケーブル構造上既にマイカテープを有する耐火ケーブルを使用する事が予想される（図 2）。

図1

配線の概要（報告書 2）引用）

検討会は，上記に対する対策の必要性を報告書 2）に纏め，これを受けた国土交通省は，告示 3）の改正を行い，50000 m2
以上の大規模倉庫に，火災情報信号を発生するアナログ式

図2

配線（耐熱電線）の短絡を防止する措置の概要

小勢力回路用耐火ケーブルの開発

17

しかし，これらの措置では耐熱電線の端末部にマイカテー

380℃の加熱条件下で性能を維持する事が求められている。

プを巻く作業工数の増加が予想され，また，端末部の処理（表 2，図 4）また，耐熱電線の要求特性は，告示ならびにだけでは全長を保護できない。一方で，耐熱電線の代わり

JCS で規定されており，一般的な特性は，電気設備に関すに耐火ケーブルを使う場合，耐火ケーブルは低圧向けである技術基準を定める省令に基づく。ケーブル構造は一般的るため，絶縁・シースが厚く，外径が大きく重いため，耐な通信ケーブルと類似しているが，耐熱層を絶縁体と兼ねるものとして，架橋ポリエチレンを採用している（表 3，

熱電線よりも施工性が悪くなってしまう。
上記を受け当社は，線路全長を保護でき，耐火ケーブル
よりも取扱性の優れたケーブルの製品開発を進めた。

図 4）。
一方，耐火ケーブルは，火災時にスプリンクラーを代表とする，消火活動に必要な消火栓設備，排煙設備などに電源を2．消防用ケーブルについて供給する非常電源回路に使用される電源ケーブルであり，火耐熱電線・耐火ケーブルを含む消防用ケーブルは，人の密災発生時から避難，誘導，初期消火までの一定時間，通電を集するビル火災で大勢の人命が奪われる事故が相次いで発確保することを目的としており，現行基準では，30 分 ／生したことから，火災時の非常用電源の確保が重要視され，840℃の加熱条件下で性能を維持する事が求められている。

昭和 45 年に弱電回路用の「耐熱電線の基準」，昭和 46 年に（表 2，図 4）耐熱電線同様，要求特性は，告示ならびに強電回路用の「耐火電線の基準」として消防庁により定め

JCS で規定されており，一般的な特性は，電気用品安全法

られた。法令により定められた非常用設備における非常電及び JIS C 3605「600 V ポリエチレンケーブル」の適用ま

源，操作回路に使用され，現在では，耐火ケーブル，小勢たは準用を受ける。耐火性能の肝となる耐火層は，導体上力回路用耐熱電線，警報用ケーブルを主として，全 5 種類に施され，電気絶縁性，耐熱性に優れたマイカテープを使が存在し，その種類（表 1），用途例（図 3）を以下に示す。

用しており，これが，840℃の高温での絶縁性能を発揮す

表1る（表 3，図 5）。

消防用電線の種類

種類

記号

表2

適用規格
消防庁告示第 10 号
JCS 4506 JCS 4507

小勢力回路用耐熱電線

HP, HP (NH)

消防庁告示第 11 号
JCS 3501

警報用ケーブル

AEV, AEE/F

JCS 4396

耐熱形同軸ケーブル

HR-CX, HR-LCXJCS 5501

耐熱光ファイバケーブル

HP-OP

JCS 5502

絶縁抵抗

FP, FP (NH),
FP-C, FP-C (NH)

耐火特性

到達温度

840℃

380℃

加熱時間

30 min15 min

消防用ケーブルの用途例

1500 V/1 min－

加熱中

600 V/30 min

250 V/15 min

加熱終了直後1500 V/1 min

－

加熱前

50 MΩ

50 MΩ

加熱中

－

0.1 MΩ

加熱 30 分0.4 MΩ

－150 mm 以下

150 mm 以下

図 4 加熱曲線（JIS A 1304「建築構造部分の耐火試験方法」加熱曲線 B）
表3

3．耐熱電線と耐火ケーブルについて
耐熱電線（正式名称：小勢力回路用耐熱電線）は，被災

耐熱特性

加熱前

燃焼性

図3

耐火・耐熱特性項目

耐電圧

耐火ケーブル（高圧，低圧）

耐火ケーブル・耐熱電線の仕様比較（例：2C × 1.2 mm）
項目
導体

耐火ケーブル

耐熱電線

1.2 mm

1.2 mm

耐火・耐熱層マイカテープ絶縁（XLPE）
0.25 mm

絶縁厚

0.8 mm

れ，一定時間の通電ができる耐熱性能を有する 60 V 以下

シース厚

1.5 mm

0.95 mm

ケーブル外径

6.5 × 10 mm

4.0 × 5.5 mmの 小 勢 力 回 路 用 の 電 線 で あ り， 現 行 基 準 で は，15 分 ／概算重量

80 kg/km

38 kg/km時に感知器や自動火災報知設備，非常放送配線等に使用さ昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

18Vol. 66 (2020)

けとケーブル撚り合せの関係性により，ガラス糸の押さえ
シースが緩和されたことに起因するものと推測した。

シース

絶縁体

対策として，糸の巻き付けとケーブル撚り合せとの相互

絶縁体

耐火層

関係を調整し作業を行うことで，導体突き出しの発生を抑えることに成功した（図 7，表 5）。ここで得られたノウハ
ウは現在，権利取得へ向け特許出願中である 4）。

図5

耐火ケーブル（左）耐熱電線（右）上記に示す通り，耐熱電線と耐火ケーブルには特性・構造上大きな違いがあり，耐火ケーブルはその耐火性能及び電力ケーブルであるが故の構造から，耐熱電線に比べ外径・重量共に大きなものとなる。1 項で述べた，改正告示対応策としての，耐熱電線の代替として耐火ケーブルを使う場
合，耐熱電線よりも施工性が悪くなってしまうのは，上記

図6に由来するものである。

耐火層（ガラス糸での押え巻）

4．小勢力回路用耐火ケーブルの開発
国土交通省により改正された告示に対応したケーブルを開発するにおいて，開発のポイントは下記 2 点となる。
①マイカテープ（短絡防止措置）を施した耐熱電線→小勢力回路（60 V）向けで，耐火・耐熱性能を両立した業界初のケーブル（表 4）。
②耐火ケーブルよりも細く・軽い仕様であること。
表4

定格電圧
項目

図7

導体突き出し（上：対策前

下：対策後）

開発ターゲット
配線区分

小勢力
60 V

耐火
配線

耐熱
配線

耐火ケーブル〇〇〇〇

小勢力回路用
耐火ケーブル

×

〇

〇

〇

耐熱電線

×

〇

×

〇

表5

導体突き出し量比較

項目
絶縁色

低圧
600 V

対策前

対策後

青

7.0 mm

1.0 mm

赤8.0 mm

1.5 mm自然

8.0 mm

1.0 mm黄色

8.0 mm

1.0 mm

設計は，耐火ケーブルと同様に，導体の上にマイカテー
プを施し，その上から，絶縁・シースを施す構造であるが，本ケーブルは，耐火・耐熱性能含む全ての社内試験（表 6）

耐火ケーブルと異なり，電気用品安全法への適合が必要でで合格し，一般社団法人 電線総合技術センターでの耐熱電ない事から，絶縁・シース厚は耐熱電線と同等とし，細径線としての認定試験及び耐火試験にも合格している。尚，化を図った。更に，使用するシース材料に比重が軽く軟ら

小勢力回路向けの耐火試験は，現状，告示・JCS 規格等にかい材料を採用し，取扱性を考慮した設計としている。

よる試験基準がない事から，当社独自の試験基準を設け，また，当該製品においては，生産性を考慮し，従来耐火ケーブルでは使用していない，高速撚り合せ機での撚り合せ作業を採用した。しかし，これによりケーブルに掛かる
物理的な負荷（遠心力）が大きくなったことで，完成品後

当社及び一般社団法人 電線総合技術センターにて試験を行ったものである（表 7）。
更に，本ケーブルは耐火ケーブルと比べ最大 30％の細径化，
40％の軽量化を達成している（図 8，図 9，図 10，図 11）。

のケーブル端末から導体突き出しが発生した（図 7，表 5）。

表6

導体突き出しは，導体・耐火層・絶縁の密着が何らかの理

評価結果一覧

由により低下することで，導体が時間経過と共に露出する

項目

基準

試験結果

現象で，客先にて敷設後，接続端末で導体が露出すると，物理試験

JCS 3501

良

構造試験

社内基準

良

電気試験

電気設備技術基準他

良

耐熱性能

JCS 3501

良

耐火性能

社内基準

良

導体突き出し社内基準

良

感電や火災の危険性があることから，当社では，完成品
24 時間後の導体突き出し量を管理している。
当社の耐火層は，縦添えしたマイカテープをガラス糸で押え巻しており（図 6）導体突き出しは，この糸の巻き付

小勢力回路用耐火ケーブルの開発
表 7 小勢力回路向け耐火試験基準（当社独自）
項目

試験基準

到達温度

840℃

加熱時間

30 min
加熱前－

加熱中

250 V/30 min

加熱終了直後

－

加熱前

50 MΩ

加熱中

－

加熱 30 分

0.1 MΩ

耐電圧

絶縁抵抗
燃焼性

150 mm 以下

19

5．ま

と

め

当社は，2017 年に埼玉県で発生した大規模倉庫火災を発端に改正となった告示に対応したケーブルの開発に成功
し，2018 年 6 月に製品をリリースした。
営業・PR 活動により，上記大規模火災により焼失した倉庫の再構築事業に当該製品が納入され，業界初のケーブルとして実績が積めたことは大変喜ばしい。
また，当該製品の周知が進み，各方面より好評をいただ
いたことで，現在，当該ケーブルは，ケーブルとしての消防庁告示化・JCS 規格化，並びに，認定制度の策定が進んでいる。今後，当該製品が広く世の中で活躍することを切
に願う。

参考文献
1）‌平方和良，他：消防用電線の現状と今後の展望，昭和電線レビュー，
Vol.57，No.1，p.5（2007）2）‌埼玉県三芳町倉庫火災を踏まえた防火対策及び消防活動のあり方
図8

ケーブル外径比較（例：3C × 1.2 mm）

に関する検討会：埼玉県三芳町倉庫火災を踏まえた防火対策及び消火活動のあり方に関する検討会報告書（平成 29 年 6 月）
3）‌国土交通省：防火区画に用いる防火設備等の構造方法を定める件：
昭和四十八年建設省告示第二千五百六十三（公布：平成 30 年 3 月
27 日）
4）‌岡﨑英明，他：耐火ケーブル，特願 2019-215744

図9

ケーブル重量比較（例：3C × 1.2 mm）

図 10 ケーブル断面（左：耐火ケーブル 右：小勢力回路用耐火ケーブル）

図 11 ケーブル外観（左：耐火ケーブル 右：小勢力回路用耐火ケーブル）

20

冨士電線㈱

茂木 淑豪（もてぎ よしたけ）
生産本部 伊勢原工場 電力技術課長
消防用ケーブルの設計・開発に従事

冨士電線㈱岡﨑 英明（おかざき ひであき）
生産本部 甲府工場長
通信・消防用ケーブルの設計・開発に従事

冨士電線㈱

浦
卓也（うら たくや）
取締役 生産本部長
通信・消防用ケーブルの設計・開発に従事

昭 和 電 線 レ ビ ュ ーVol. 66 (2020)

4PPoE 対応超細径 LAN パッチコード「neo-patch」について

21

4PPoE 対応超細径 LAN パッチコード「neo-patch」についてUltra-small Diameter LAN Patch Cord “neo-patch” for 4PPoE
小川宏

Hiromu OGAWA

河田正義

Masayoshi KAWATA

中村雄一郎

Yuichiro NAKAMURA

PoE（Power over Ethernet）は，LAN（Local Area Network）ケーブルを使用し，通信をしつつ機器に電力を供給するシステムである。規格の進化により供給電力も増加しており，最新規格の 4PPoE（最大供給電流
960 mA/ 対）に使用する場合，ケーブルの発熱を考慮する必要があることから，TIA（Telecommunications
Industry Association）では 4PPoE においては，導体径が太い Cat.6A ケーブルの使用を推奨している。
本報では，4PPoE に使用可能な超細径 LAN パッチコードを実現するためのケーブル及びコネクタに関する取り組みについて報告する。
PoE (Power over Ethernet) is a system that uses a LAN (Local Area Network) cable to supply power to devices while
communicating. Power supply is increasing due to the evolution of the standard. And when using it for the latest 4PPoE(maximum supply current 960mA / pair), it is necessary to consider the heat generation of the cable, so in TIA(Telecommunications Industry Association) 4PPoE is recommended to use Cat.6A cables.
In this report, we report on efforts related to cables and connectors to realize ultra-small diameter LAN patch cords
those can be used for 4PPoE.

1．は

じ

め

に

機器に電力を供給する技術である。PoE を使用することで電力線の配線が不要となり，配線コストの削減にも繋がる。

LAN（Local Area Network）ケーブルは，
主にオフィス，PoE は 2003 年に IEEE 802.3af が制定された後，市場の高学校や商業施設などに使用されているが，最近では用途が速化や機器の電力量増加により，2009 年に PoEplus（IEEE

大きく拡大しており，工場やロボットなどの産業用途でも802.3at）が制定された。それ以降もネットワークカメラ，

使用されている。このような背景の中，LAN ケーブルを動画対応 IP 電話などの用途で需要が増加しており，2018

使用し，機器に電力を供給するシステムとして PoE（Power

年に最新の規格として 4PPoE（IEEE 802.3bt）が制定されover Ethernet）が注目されている。

ている（表 1）。

PoE は IP 電話や無線 LAN アクセスポイント，監視カメ

表1

ラなどで利用されており，規格の進化により供給電力も増加している（2 項参照）。
最新規格の 4PPoE では供給電力が最大 90 W となるため，
ケ ー ブ ル の 発 熱 を 考 慮 し，TIA（Telecommunications
Industry Association）では導体径が太い Cat.6A ケーブルを推奨している。

項目
規格

PoE
(Type1)

PoE 規格について
PoE plus(Type2)

4PPoE(Type3)IEEE 802.3af IEEE 802.3at

4PPoE(Type4)IEEE 802.3bt

供給電流（mA/ 対）

150

300

600

使用する対数（対）

2

2

4

960
4

供給電力（W）

15.4

30

60

90

消費電力（W）

12.95

25.5

51

71.3

通常の LAN ケーブルの導体径は，0.5 mm（24AWG）程度であるが，導体径 0.3 mm（28AWG）を使用した超細径

PoE，PoEplus までは LAN ケーブルの 4 対の内，2 対をLAN ケーブルでは導体抵抗が高くなり，発熱が通常径より使用し電力を供給しているが，4PPoE では LAN ケーブル高くなるため，4PPoE で使用する場合は，布設条件（使用の 4 対全てを使用し電力を供給する。

温度，束ねる本数など）を厳しく管理しなくてはならない。

4PPoE（Type4）では，供給電力が最大 90 W となり，

本報では，上記を解決した 4PPoE に対応した超細径LED 照明やデジタルサイネージ，更にはデスクトップパソ

LAN パッチコード「neo-patch」について報告する。

2．PoE について
PoE とは，LAN ケーブルを使用し，通信を行ないつつコンまで LAN ケーブルを用いることで電源供給が技術的には可能になることから，今後更に PoE の採用増加が見込まれる。

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

22

3．4PPoE に使用した場合の LAN ケーブル温度上昇

Vol. 66 (2020)

1000 mA/ 対を通電した際の温度上昇試験を実施した。

配線ガイドライン「TSB-184-A」について

試験ケーブルは，① Cat.5e 24AWG UTP ケーブル，②

4PPoE では 1 対当たりの電流が最大 960 mA とかなり

Cat.6 24AWG UTP ケーブル，③ Cat.6A 23AWG UTP ケー

3.1の電流を必要とする為，ケーブルの発熱を考慮する必要がブル，④超細径 Cat.5e 28AWG UTP ケーブルの 4 品種で，ある。TIA では TSB-184-A「Guidelines for Supporting①～③は 37 バンドル，④は 24 バンドルで試験を実施した

Power Delivery Over Balanced Twisted-Pair Cabling」で

（表 3）
。

平衡ケーブルの発熱を考慮したガイドラインを制定しており，平衡ケーブルの発熱は，ケーブルの導体抵抗及び束ね

表3

試験ケーブルの品種

項目

品種

当社製品名

束ねる本数（本）している。これはデータセンターなどの周囲環境温度を最①Cat.5e 24AWG UTP

TPCC® 537②

Cat.6 24AWG UTP

TPCC® 637

高 45℃と想定し，構内情報配線システム（ケーブル及び機③

Cat.6A 23AWG UTP

TPCC® 6A

37④

超細径 Cat.5e 28AWG UTP

eco-patch24

る本数に起因し，温度上昇は 15℃以下に抑えることを推奨

器を含む）で定められている最高使用温度の 60℃を超えな
いようにするためである。

試験結果は，図 2，及び表 4 の通り，温度上昇は 1 時間程

TSB-184-A では 1000 mA/ 対を通電した際の各カテゴ度で飽和する傾向が見られた。③ Cat.6A ケーブルの温度上

リーでの温度上昇について，ケーブルを指定回数折り返し

昇が最も低い結果（約 4.70℃）となり，④超細径ケーブルがて束ねた状態で，ケーブルの中心部に熱電対を接続し，温24 バンドルでも最も高い結果（約 17.49℃）となった。カテ

度を測定する方法で実施しており（図 1），測定結果は，表 2

ゴリーが高い程，温度上昇が低く，④超細径ケーブルではとなる。

TIA-184-A で推奨されている 15℃以下より高くなっている。

通電1000 mA/対

直流電源

被測定ケーブル（指定回数折り返して束ねた状態）

温度記録計

図2

●熱電対挿入位置
図1
表2

表4

温度上昇試験のイメージ図

項目

温度上昇℃
26AWG

24 本
37 本

1000 mA/ 対通電した際の温度上昇結果（当社ケーブルにて実施）

項目1000 mA/ 対に通電した際の温度上昇結果（TSB-184-A の一部抜粋）

束ねる本数

時間における温度上昇推移

Cat.5eCat.6

Cat.6A

12.19

7.91

6.00

5.13

16.17

10.73

8.21

6.98

温度上昇℃

束ねる本数

eco-patch
28AWG

TPCC® 5
(Cat.5e)

24 本

17.49

－

－

－

37 本

－

8.96

6.88

4.70

TPCC® 6
(Cat.6)

TPCC® 6A
(Cat.6A)

4．超細径 LAN ケーブルのメリット及び需要動向

一般的に Cat.5e や Cat.6 よりも太い導体を使用している

超細径 LAN ケーブルは，
ネットワーク需要の増加に伴い，上位カテゴリーである Cat.6A ケーブルの方が温度上昇はデータセンターでの布設や既存配線への増設において配線低くなり，束ねる本数についても少ない方が温度上昇が低スペースの問題を解決するために開発した製品である。

い傾向である。TSB-184-A では，発熱によるケーブルの長

一般的な LAN ケーブルの導体径 24AWG（約 0.5 mm）

期信頼性なども考慮し，4PPoE で使用する LAN ケーブルを 28AWG（約 0.3 mm）に細くすることで，ケーブルの細は Cat.6A ケーブルを推奨している。

径化及び配線時の省スペース化を図ることが可能となる

3.2

当社 LAN ケーブルでの実力値の把握

TSB-184-A と同様の試験方法にて当社 LAN ケーブルに（図 3）。このようなメリットから，年々超細径 LAN ケー
ブルの需要は増加している。

4PPoE 対応超細径 LAN パッチコード「neo-patch」について

図3

通常径（例）

超細径（例）

約5.4 mm

約3.7 mm

23

通常径と超細径との外径の違い（Cat.5e UTP）

このような背景の中，超細径 LAN ケーブル「eco-patch」
を 4PPoE で使用できないかとのユーザーからの要望があった。3 項に記載した通り，4PPoE で使用する場合には，「eco-patch」

図4

超細径 LAN ケーブルでは温度上昇が高く，ケーブルの使「H12-TPCC ® 5(S)」

使用温度範囲の比較について

用温度範囲を超えてしまうという問題点がある。超細径

6．コネクタについて

LAN ケーブルを 4PPoE で使用するには，その点について

JIS X 5150「構内情報配線システム」では，「平衡ケーブ

対策する必要がある。

ルを直接終端するために使用する器具は，IPC タイプ又はIDC タイプにすることが望ましい」と明記されている。

5．125˚C 耐熱超細径 LAN ケーブルについて

IPC タイプは，圧着接続（Insulation Piercing Connection）

工場の IoT 化などで LAN ケーブルの使用用途が広がるで，コアを貫通させ接続する方式であるのに対し，IDC タ

ことで，耐油や耐屈曲などの特殊な特性についても要求さイプは，圧接接続（Insulation Displacement Connection）

れるケースが増加している。その中で，100℃以上の高温

で金属スリット間にコアを押し込む方式であり，導体との環境でも使用可能な LAN ケーブルの要求があったことか

接触面積が大きいという特長がある（図 5）。

ら，当社では 125℃耐熱超細径 LAN ケーブル「H12-TPCC®

5(S) 0.3mm × 4P」を 2018 年にラインナップした。
H12-TPCC ® 5(S) は，絶縁体材料にフッ素樹脂（FEP），
外被材料に特殊 PVC を使用することで−20 ～ +125℃の幅広い温度環境下で使用可能であり，最高 +125℃の温度環境下で使用可能な LAN ケーブルとしては業界初の製品である。
「H12-TPCC ® 5(S)」にて，3 項に記載されている試験と同様に，1000 mA/ 対を通電した際の温度上昇試験を実施

図5

IPC タイプと IDC タイプについてした。
24 バンドルでは，約 18℃の温度上昇が見られ，3 項に記

PoE に使用するコネクタは，電力を通電した際に接触抵載している超細径 LAN ケーブル「eco-patch」（表 4）と温抗を考慮する必要がある。接触抵抗が大きいと電力を必要

度上昇値は同等であった。温度上昇は絶縁体材料及び外被以上に消費し，発熱しやすくなり，最悪のケースでは導通材料による違いは見られず，ケーブルの導体径と束ねる本不良が発生する恐れがある。つまり，コネクタの接触抵抗数に起因していることを再確認できた。

は，低い方が望ましい。

今回の結果より，24 バンドルで温度上昇が約 18℃の際，

IPC タイプは，導体との接触範囲が限定的となる場合があTSB-184-A で想定している最高使用環境 45℃で考えた場るのに対し，IDC タイプは，導体との接触範囲が一定で，広合，eco-patch では使用温度範囲の 60℃を超えてしまうが，範囲に接触しているため，接触抵抗値は安定しやすくなる。

H12-TPCC® 5(S) では使用温度範囲に収まっており，4PPoE

長期信頼性試験として IPC タイプと IDC タイプの接触使用時でも 125℃耐熱超細径 LAN ケーブルであれば使用抵抗の変化を老化加速試験（試験条件：70℃）にて調査した。

することが可能である（図 4）。

その結果を図 6 に示す。

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

24Vol. 66 (2020)

8．ま

と

め

125℃耐熱超細径 LAN ケーブルと IDC 接続に対応したコネクタを組み合わせることで，4PPoE にも対応可能な超細径 LAN パッチコード「neo-patch」を新たにラインナッ
プすることができた。PoE は今後需要が増加するシステムとして注目されており，「neo-patch」の拡販に取り組んでいく。
当社では，これまでお客様からの様々なニーズに対応すべく，製品ラインナップの拡充に取り組んでいる。今後もお客様からの声を大事にし，新しいニーズに共に歩んでい図6

IPC と IDC の接触抵抗変化（老化加速試験）

IPC タイプは，接触抵抗が徐々に増加しているのに対し，

けるよう，製品の研究・開発・改良に取り組んでいく。

謝辞

IDC タイプでは，低い数値で安定していることが分かる。

本 製 品 の 開 発 に あ た り， ネ ッ ト チ ャ ー ト 株 式 会 社，

最大で 960 mA を通電する 4PPoE では，接触抵抗が安定

R&M Japan 株式会社に多大なるご協力をいただきました。

し長期信頼性に優れている IDC タイプを使用することが望

ここに感謝の意を表します。

ましい。

参考文献

7．4PPoE 対応超細径 LAN パッチコード「neo-patch」
5 項の 125℃耐熱超細径 LAN ケーブルと 6 項の IDC 接続に対応したコネクタを組み合わせることで，4PPoE 使用
時 の ネ ッ ト ワ ー ク 障 害 等 の リ ス ク を 低 減 で き る「neopatch」をリリースした（図 7，表 5）。

1）‌河田正義，他：LAN 用ツイストペアケーブルの現状と今後の展望，
昭和電線レビュー，Vol.58，No.1，p.44（2008）2）‌TSB-184-A:「Guidelines for Supporting Power Delivery Over
Balanced Twisted-Pair Cabling」
3）‌日本産業規格：JIS X 5150-2016「構内情報配線システム」

図 7 「neo-patch」写真（外被色：黒／灰／薄黄）

表 5 「neo-patch」仕様
サイズ・対数

仕上外径（約 mm）

概算質量（kg/km）

28AWG × 4P

3.7

15

製品特長
・4PPoE（IEEE 802.3bt Type4）対応超細径 LAN ケーブル・適用規格：ANSI/TIA-568.2.D-2018 準拠
・ケーブルは，絶縁体にフッ素樹脂（FEP），外被に特殊耐
熱 PVC を使用しており，− 20 ～ +125℃の温度環境で使用可能な耐寒・耐熱仕様
・コ ネクタは，IDC（圧接）技術を採用し，長期信頼性に優れている（接触抵抗の上昇，経時変化が少ない）
・ラック内の省スペース化を実現

TPCC は冨士電線株式会社の登録商標です。

4PPoE 対応超細径 LAN パッチコード「neo-patch」について

冨士電線㈱

小川
宏（おがわ ひろむ）
生産本部 甲府工場 通信技術課 通信技術グループ
通信用ケーブルの設計・開発に従事

冨士電線㈱河田 正義（かわた まさよし）
生産本部 甲府工場 次長
通信用ケーブルの設計・開発に従事

冨士電線㈱中村雄一郎（なかむら ゆういちろう）
生産本部 甲府工場 通信技術課 通信技術グループ長
通信用ケーブルの設計・開発に従事

25

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

26Vol. 66 (2020)

伝統的木造建物の特徴を考慮した粘弾性ダンパーの適用設計
Application Designs of Visco-elastic Damper Considering Characteristics
of Traditional Wooden Building
三須基規

加藤直樹

Motoki MISU

佐藤信夫＊Naoki KATO

内 田 龍 一 郎 ＊＊＊Ryuichiro UCHIDA

花 里 利 一 ＊＊Nobuo SATO

荻 原 幸 夫 ＊＊＊＊
Yukio OGIWARA

Toshikazu HANAZATO

坂本

功 ＊＊＊＊＊

Isao SAKAMOTO

神社仏閣に代表される伝統的木造建物には柱と梁の接合方法や木材のめり込み等，鉄骨造やコンクリート造に無い構造的な特徴がある。既存建物の改修では歴史的重要度に応じた制約もあり，汎用の耐震補強製品の適用が難しい。
粘弾性体は加振速度に応じて弾性が変化するので，長期間に渡って生じる変位に追従しながら地震時に所定の性能を発揮できる。この材料特性を活かした粘弾性ダンパーを設計製作して，伝統的木造建物の接合部のめり込みやガタを吸収しながら地震力を低減できる新しい振動制御技術の実現に貢献した。
Traditional wooden buildings have features and restrictions not found in steel and concrete structures, such as
connection of columns and beams. Furthermore, it is difficult to apply general reinforcing products in the renovation.
Visco-elastic damper can reduce seismic force while absorbing long-term displacement due to velocity dependence ofmaterial. The dampers considering material properties have contributed to the realization of new vibration control
technologies for slip at connections of traditional wooden building.

1．は

じ

め

に

神社仏閣は，特性や形状が規格化された材料による住宅
より高層または大空間の伝統的木造建物が多く，その挙動の定量評価は難しい。例えば五重塔は江戸時代以前に建立さ現在，松井建設株式会社は三重大学花里研究室他と共同で，古来から継承された伝統的木造建物の特徴を活かした制振構造の実用化に取り組んでおり，当社は用途や制約に応じて粘弾性ダンパーの設計・製作を担当している。
そこで本論文では，伝統的木造建物の制振構造に必要なれた現存 22 基中，修理記録から詳細が分かった 12 基は震粘弾性体材料特性の評価結果と，新築五重塔及び既存本堂

度 6 以上と推定される地震に 16 回遭遇して，うち 7 回（5 基）に設置された粘弾性ダンパーの製品設計について報告する。

で傾斜や後述する頂部の部分被害を受け，記録に残るだけ

2．伝統的木造建物と粘弾性ダンパーの特徴

でも平均すると 60 年に 1 度は修理されている 1）。一方で地伝統的木造建物の特徴

震によって倒壊したという史料は残されていないので，五2.1

重塔は相応の構造安全性を有し，継続的な修理でその性能

伝統的木造建物の主な特徴や制約を以下に示す。

を維持している木造建物と言える。

〈新築建物〉

また文化財に指定された木造建物のうち室内に大空間を有する本堂は，歴史的背景や用途等から大幅な建物構造の・時間経過に伴って，柱や梁の接合部で自重による鉛直変位の漸増（クリープ）が進行する可能性がある

変更や追加工が難しい 2）。そのため構造安全性を定量評価〈既存建物〉しながら最新の地震対策技術を効果的に適用する取り組み

・伐採時の丸太形状を活かした梁の場合，その断面寸法

や，今後の維持管理を考慮した改修技術が求められている。

や形状が一様とは限らない
・文化財は歴史的経緯や意匠への配慮が必要で，例えば*		 松井建設株式会社**		 三重大学*** 内田建築構造コンサルタント**** 元 株式会社田治見エンジニアリングサービス***** 東京大学

開口部への耐震壁の設置や追加工等が極めて難しい〈新築・既存共通〉
・接合部で木材に「めり込み」が起きると水平加振時に変位原点付近でスリップ（ガタ）が生じる場合がある伝統的木造建物の特徴を考慮した粘弾性ダンパーの適用設計

2.2

粘弾性ダンパーの概要

27

1500

粘弾性ダンパーは粘性と弾性を併せ持つ粘弾性体を鋼板
重で振動低減と剛性補強を得る製品である。ここで図中「長さ方向」と「幅方向」を，伝統的木造建物のクリープ等の長期使用時の変位方向と地震力の作用方向に合わせて設置
すれば，接合部のガタ等を吸収しながら地震力を低減でき

せん断荷重［N］に接着させ，図 1 のせん断変位時に粘弾性体が発生する荷0

ひずみ振幅±50％
ひずみ振幅±100％ると考えられる。
−1500
−8

長さ方向
幅方向

粘弾性体

−4

0
せん断変位［mm］

48（ａ）試験順序①②：初期変位前のせん断荷重−変位関係

せん断変位
接着面

厚さ

0

幅方向

せん断荷重［N］

鋼板
接着範囲

長さ方向

図1

2.3

せん断変位時の粘弾性体

−50
−100
−150
−200

初期変位が粘弾性体の特性に与える影響の検証

0

昭和電線製ジエン系粘弾性体 SDM-13）が所定のせん断変

20

40

60

80

100

初期変位を与えてからの経過時間［sec］

位を受けた状態で地震力を与えられた時の挙動を評価す（ｂ）試験順序③：せん断荷重の経過時間変化るため，図 2 の試験体にせん断ひずみ 25％相当の初期変位−1.25 mm を与える前後で振動数 0.5 Hz，ひずみ振幅±
50％及び± 100％の正弦波を 5 サイクル加振した。また初1500

初期変位測定値：−1.33 mm

間隔で記録した。試験条件を表 1，
試験結果 4）を図 3 に示す。

150
20

M12

正弦波加振方向

30

50

40

初期変位

粘弾性体

10

せん断荷重［N］

期変位を与えてから 95 秒後までのせん断荷重を 5 ～ 10 秒

0

（ひずみ振幅25%）

ひずみ振幅±100％

5
5
5
5
5

M6 40

−1500
−8

③

初期変位を与える④

初期変位を与えて5 分後の特性⑤⑥⑦

初期変位を与えて6 時間後の特性

1500

正弦波加振

ひずみ 変位［％］ ［mm］
0

0

振動数
［Hz］
0.5
－

−25

−1.25

0.5

ひずみ
［％］

変形
［mm］

± 50

± 2.5

± 100

± 5.0

－

－

± 50

± 2.5

± 100

± 5.0

± 50

± 2.5

± 100

± 5.0

せん断荷重［N］

試験条件

初期

②

8

初期変位測定値：−1.29 mm

試験体：単位 mm
表1

初期変位を受けない時の特性4（ｃ）試験順序④⑤：初期変位5分後のせん断荷重−変位関係

5

図2

①

0
せん断変位［mm］

40 50

せん断荷重
せん断変位

試験順序・項目

−4

鋼板
5

正側

ひずみ振幅±50％0

ひずみ振幅±50％
ひずみ振幅±100％
−1500
−8

−4

0
せん断変位［mm］

4（ｄ）試験順序⑥⑦：初期変位6時間後のせん断荷重−変位関係

図3

試験結果

8

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

28Vol. 66 (2020)

3．適せん断荷重－変位関係は初期変位前の試験順序①②と，

用

事

例

新築五重塔への製品設計・製作内容

初期変位を与えた後の試験順序④⑤で殆ど変化しなかった。

3.1

初期変位を与えた直後のせん断荷重−184 N は図 3（ｂ）の東長寺（福岡県福岡市）五重塔は 2011 年 3 月の竣工後，とおり時間経過に伴う応力緩和で約 1/5 に相当する−35 N

設計時の地震応答解析結果や，2014 年 3 月伊予灘地震及びまで減少した。試験順序⑥⑦でも同様のせん断荷重－変位

2016 年 3 月熊本地震の観測結果等が報告されている 5），6）。

関係を描いていたので，初期変位で発生したせん断荷重は五重塔の構造的な挙動についてはこれらに譲り，ここでは数十秒で応力緩和したまま安定したと考えられる。

粘弾性ダンパーへの要求事項と製品設計について述べる。

正弦波加振 3 サイクル目の材料特性を定量評価するため
図 4 の等価剛性 Keq と減衰係数 Ceq を算出した結果を図5 に示す。ひずみ 25％相当の初期変位はこれらに殆ど影響

相輪を与えなかった。粘弾性体は分子鎖がランダムに折り畳まれた高分子材料なので接着面に並行する方向は等しくせん

心柱

図7（ａ）
ダンパー
設置個所

断変位である。従って，もし正弦波加振直交方向に初期変位を与えても同様の挙動を示すと推定される。
このような特徴を持つ粘弾性体を伝統的木造建物に適用
すれば，木材のめり込みや接合部のガタには柔らかく追従

塔身しながら地震力には所定の特性を発揮できると考えられる。
Keq ： Xmax 〜 Xmin 間の傾き

△W

せん断荷重

点

せん断変位

Ceq ＝
heq ＝

図4

Keq

heq

：振動数

π f

（ａ）断面図；単位 mm

△W

図6

4π W

（ｂ）外観

東長寺五重塔 4），5）

前掲 1 章「頂部の部分被害」には図 6 の相輪（そうりん）

等価剛性 Keq，減衰係数 Ceq 算出方法と呼ばれる部分が地震で塔身（とうしん）に接触して変形・損傷した場合が含まれる。そのため相輪と塔身を守るために限られた空間へ相応の減衰と剛性を発揮するダンパーを等価剛性［N/mm］

4 方向に設置する必要があった。更にダンパーはクリープ
300±2.5 mm

±5 mm

200

方向の地震力を低減できることが求められた。
そこで粘弾性ダンパーを下記内容で設計・製作した 5），7）。
・粘弾性体を図 7 に示す縦向き 2 層形状として鉛直方向

100にもせん断変位できる形状とした。
・粘 弾性体接着部分以外の各部品をボルト接合として，

0
5分経過

6時間経過

初期変位前

設置位置に応じて施工時に調節できる形状とした。
・粘弾性ダンパーと取付金物はピン接合として水平方向

初期変位後に自在に変形・回転できるようにした。

（ａ）等価剛性Keq

減衰係数［N･s/mm］と呼ばれる自重による鉛直変位の漸増に追従しながら水平・ピ ンは頭部直径が大きくなるように切削加工をして，粘弾性ダンパーと取付金物の取り合い孔を重ねて上か60±2.5 mm±5 mm

ら落とし込むことで脱落しない形状とした。
・更 にピンの下部に脱落防止用の止め輪をはめ込んで，40

もし心柱と塔身間の鉛直変位が大きくなっても粘弾性ダンパーは外れない構造とした。

20・鋼材，ボルト，ピン類の材質は全てステンレスとして
0
5分経過
初期変位前

6時間経過
初期変位後

（ｂ）減衰係数Ceq

図5等価剛性 Keq，減衰係数 Ceq 算出結果

長期使用時の発錆対策とした。
東長寺五重塔に設置された粘弾性ダンパーを図 8 に示す。
なお竣工後に観測を継続していたクリープは想定の範囲内で推移していた 8）ので，今後の地震時に所定の機能を発揮できると考えられる。

伝統的木造建物の特徴を考慮した粘弾性ダンパーの適用設計
粘弾性体：100×72×厚さ10 mm−2層

粘弾性ダンパー29

前掲 1 章のとおり本堂の室内に耐力壁を設置できないので，図 9（ａ）着色部に示す小屋裏（こやうら）と呼ばれる空間の，天井板の上に位置する梁に粘弾性ダンパーを設

ピン

心柱

ボルト接合

置することとした。しかし設置位置の梁の直径や断面形状等を事前に測定した結果に合わせてダンパーを個別に設計・製作する必要があった。更に文化財なので梁への加工

脱落防止用の止め輪（ａ）心柱への配置

図7

や，荷重の集中によるめり込みを避ける必要があった。

（ｂ）粘弾性ダンパー形状

そこで粘弾性ダンパーを下記内容で設計・製作した 9），10）。

五重塔用粘弾性ダンパー 4），5），7）

・ダ ンパーは小屋裏の外周部に沿って図 9（ｃ）赤線の20 箇所に分散設置した。
・事 前に測定した設置位置寸法から図 10 に示す長さ調

粘弾性ダンパー整ブレースは 12 種類製作（8 箇所で共用）して，粘弾性ダンパー片端にボルト接合して計 20 体とした。
・粘弾性ダンパーは 20 体とも共通の横向き 2 層形状とし

心柱
塔身
ピンを上から
落とし込むてテフロン部品を四隅に組み込むことで，粘弾性体の厚さを維持しながら長さ調整ブレースの重量を支持してスムーズにせん断変位できる構造とした。

取付金物

取付金物

（ａ）取付金物への仮組み

図8（ｂ）下から見た設置状態

・ダンパーと取付金物はピン接合として水平方向に自在に変形・回転できるようにした。なお隣接する梁間の鉛直変位差は小さいと予想されたことや強度からピン

東長寺五重塔への設置状態

は六角ナットで固定した。また長さ調整用ブレースの片端に球面軸受を組み込んで，粘弾性体に曲げまたは
3.2

既設本堂への製品設計・製作内容

ねじり変形が与えられないようにした。

長念寺（神奈川県川崎市）本堂は 1824 年に建立され，

・ゴムシートを巻いた梁を取付金物で挟んで通しボルト

1923 年関東地震で受けた被害の復興工事を経て 1990 年にと六角ナットで締め付けることで，取付金物の回転や川崎市の市重要歴史記念物に指定された。近年では屋根の葺き替えや基礎補強等が実施され，併せて粘弾性ダンパー設置工事も実施され，2017 年に竣工した。こちらも本堂のガタ，梁へのめり込みを防いだ。
・粘弾性ダンパー，長さ調整用ブレース，取付金物等の材質は前掲 3.1 節と同様に全てステンレスとした。

地震応答解析や振動測定結果は報告されている 9）ので同様

長念寺本堂に設置された粘弾性ダンパーを図 11 に示す。

に粘弾性ダンパーへの要求事項と製品設計について述べる。

こちらも地震観測を実施しているので，今後はダンパーの設置効果を検証できると考えられる。
粘弾性ダンパー（共通）

長さ調整ブレース

粘弾性体：
216×100×厚さ10 mm−2層

小屋裏
図9（ｃ）

1425

ダンパー
設置箇所
天井板

長さ800 mm以上は分割して施工時の重量を軽減

ボルト接合

ピン孔

球面軸受

テフロン部品（ａ）断面：単位 mm

（ｂ）外観

図 10

本堂用粘弾性ダンパーと長さ調整ブレース 9）

粘弾性ダンパー
長さ調整用ブレース

柱長さ調整ブレース
梁16800

粘弾性ダンパーピンと六角ナット 粘弾性ダンパー

梁
17400

取付金物

柱

梁

取付金物

（ｃ）ダンパー配置；単位 mm

図9（ｄ）取付状態イメージ図

長念寺本堂 9）（ａ）側面から

図 11通しボルトと六角ナット
ゴムシート（ｂ）斜め上から

長念寺本堂への設置状態

梁昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

30

4．ま

と

Vol. 66 (2020)め

研究者や建物設計・施工者と共同で，柱や梁の接合部における長期使用時に発生する変位に追従しながら地震力を低減できる粘弾性ダンパーを設計・製作した。その結果，

昭和電線ケーブルシステム㈱三須 基規（みす もとき）
免震制振部 技術課
免制震製品の設計・開発に従事

新築五重塔や既存本堂の制振構造の実現に貢献できた。
しかし伝統的木造建物の挙動は未解明の部分があるので今後も地震観測結果から検証を進める予定である。

謝辞

東長寺の藤田紫雲住職と長念寺の小林泰善住職には建設
工事中に格別のご配慮を頂きました。また粘弾性ダンパー
設計に必要な伝統的木造建物の構造解析では元 株式会社

昭和電線ケーブルシステム㈱加藤 直樹（かとう
免震制振部長松井建設株式会社

なおき）

佐藤 信夫（さとう
博士（工学）
技術部 技術課

のぶお）

アーク情報システムの田中規子氏，東長寺の振動測定では
福岡大学髙山峯夫教授，測定・解析作業では福岡大学髙山
研究室と三重大学花里研究室の学生諸氏に多大なご協力を頂きました。ここに記して感謝の意を表します。

三重大学

花里 利一（はなざと としかず）
工学博士
大学院 工学研究科 建築学専攻 教授

参考文献1）‌濵島正士，他：五重塔のはなし，建築資料研究社（2010）2）‌佐 藤信夫：粘弾性ダンパーを水平方向に付加した伝統的木造建物の制振補強に関する研究，三重大学学位論文（2020）3）‌曽 田五月也，他 : 建築用高機能粘弾性ダンパーの開発，昭和電線
レビュー，Vol. 48, No. 2, pp. 96-102（1998）4）‌H
 anazato, T., et al: Seismic Design and Construction of a

内田建築構造コンサルタント
内田 龍一郎（うちだ
博士（工学）

りゅういちろう）元 株式会社田治見エンジニアリングサービス
荻原

幸夫（おぎわらゆきお）

Traditional Timber-Made Five-Storied Pagoda by Applying
C oupled Vibra tio n C ontrol , 15th W orl d C onf ere nc e o nEarthquake Engineering (2012)5）‌佐 藤信夫，他 : 木造五重塔の心柱の応答制御技術，日本建築学会
技術報告集，第 24 巻，第 57 号，pp. 619-624（2018）6）‌大 村祐樹，他 : 心柱に制振工法を用いた伝統的木造五重塔の地震
時挙動－ 2016 年 4 月 14 日熊本地震による観測記録－，日本建築学会大会学術講演梗概集，pp. 595-596（2019）7）‌木 造多重塔の制振構造，特許第 5263843 号
8）佐藤信夫，他 : 伝統構法による新築木造五重塔の鉛直変位の測定，
日本建築学会大会学術講演梗概集，pp. 287-288（2016）9）佐藤信夫，他 : 水平構面に粘弾性ダンパーを付加した木造本堂の制振技術，日本地震工学会論文集，
20 巻，
第 4 号，
p.4_38-4_55（2020）
10）伝統木造建物の水平構面制振補強方法，特許第 6095017 号

東京大学

坂本 功（さかもと
工学博士
名誉教授

いさお）

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品

製

新

紹

31

Vol. 66 (2020)介

RESI-CUBETM ※ 1～耐震・防振天井用防振装置～

Earthquake Resistant and Sound Insulation Devices with Cubed Shape

要

1．概

3．特

音楽ホールなど，大人数が集まる大空間で，かつ高い遮長Ⅰ．準構造天井※ 3 の遮音対策に有効です。

音性能が必要となる建築物の場合，本来であれば相反する天井全体を剛天井（水平周期 0.1 s 以下）としながら，要素である，「耐震性」と「遮音性能」を両立させること

音楽ホールのような建物に要求される防振遮音構造（固有が必要になります。そこで，デバイス（以下“RESI-CUBE”）

振動数 10 Hz 以下）にすることができます。

内部の防振ゴムを用いて天井を弾性支持し，遮音性能を確保したうえで，四方にストッパーゴムを配置することで，Ⅱ．水平震度 2.2 G の耐震性を有しています。

遮音性と耐震性を両立することが可能な防振デバイスを開地震時，水平方向の加振力を RESI-CUBE のストッパー

発しました（装置寸法：260 × 260 × 174［mm］）。

ゴムで緩衝することで，水平方向に 2.2 G の耐震性を確保しています。
Ⅲ．施工が簡単
M16ボルト

表 1 より，支承荷重は 4 種類から選択できる上，装置形
状や取り合い穴は同一形状となっているため，施工におけストッパーゴムる調整や手間がありません。RESI-CUBE の上に載る小梁の防振ゴム

サイズは H150 × 150 と H200 × 200 を想定しています（図 3）。
〈H鋼取り合い〉

図1

RESI-CUBE 外観と構造イメージ

途

2．用

音楽ホールの天井など，耐震化と固体伝播音対策の両立が必要な天井に有効です。図 2 のように，大梁に RESICUBE を設置し，小梁を防振支持します。小梁の先にぶどう棚を構成し，ぶどう棚に天井を固定することで，安全で高耐久な天井とすることができ，特定天井※ 2 対策としても〈H鋼200×２００〉

有効です。

表1
RESI-CUBE

小梁

型番

大梁
ぶどう棚

天井

図2

RESI-CUBE 設置イメージ※ 1 RESI-CUBE は商標登録出願中です。
※ 2 特定天井の要件に該当しない天井とするためには，建築主事または確認審査機
関の承認が必要です。
※3 一
 般財団法人日本建築センター 評定部構造課：特定天井に関する性能評価（大臣認定）および BCJ 評定業務と審査の現状，ビルディングレター，2015. 8,
pp. 49-54.

〈H鋼150×15０〉

図3

H 鋼材取り合いRESI-CUBE 特性表
鉛直剛性［N/mm］

設計耐力［kN］

静的

動的

鉛直

水平

RESI-035

254

406

1.6

21

RESI-050

445

710

3.0

21

RESI-065

740

1190

5.7

21

RESI-080

1290

2060

9.9

21

問合せ先：〒210-0024 神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）
昭和電線ケーブルシステム㈱電力・インフラ営業部

免制振営業課

電話（044）223-0545

FAX（044）
223-0562

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無停電工法用機材（高圧バイパスケーブル）
Uninterruptible Power Supply Equipment (High Voltage Bypass Cable)

1．概

要

表1

無停電工法用機材とは，高圧架空配電線路のケーブル
張替，電柱移設等の工事区間にバイパスケーブルで仮送電ルートを設けることで，工事区間の需要家に停電すること

仕様

定格電圧

6600 V

定格電流

200 A

適用ケーブル

6600 V HCN 38 mm2なく給電するための工事用機材です。
本品は，従来のバイパスケーブル端末構造を見直し，充電部を露出させない構造とすることで安全性（感電防止）を強化し，無停電工法（間接活線工法）に適するもので，
今年，電力殿規格の形式を取得し，工事業者への販売を開始しました。

仕様

項目

表2

種類

品種

種類

工事用高圧ケーブル条長 40 m，10 m

工事用高圧引下げケーブル

条長 8 m

工事用高圧新旧互換ケーブル

条長 2 m

工事用高圧ケーブル接続体

I 形，T 形，π形

2．仕様と種類

3．特

長

本製品は次の 4 種類で構成しています。

本製品の特長は以下の通りです。

①工事用高圧ケーブル①終端部の充電部露出を無くしたことで，作業時の安全

仮送電ルートの幹線として使用する。
②工事用高圧引下げケーブル

性を向上（感電防止）。
②ロープ撚り導体，交織編組遮へいの採用により，ケー工事用開閉器または工事用変圧器に接続し，他端は高圧架空配電線（本線）と接続して使用する。
③工事用高圧新旧互換ケーブル

ブルの可とう性，屈曲性に優れる。
③終 端部にワンタッチ着脱機構の採用により，機器類，接続体と素早く簡単に着脱することが可能。

従 来のバイパスケーブルと工事用高圧ケーブル接続体，および工事用開閉器，工事用変圧器等との接続に④接続体に検電端子を設けており，低圧検電器による検
電が可能。

使用する。
④工事用高圧ケーブル接続体①～③のケーブルを接続する際に使用する。

新構造
充電部
従来構造

図2

図1

無停電工法用機材

布設例

終端部の新旧比較

問合せ先：〒210-0024 神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）
昭和電線ケーブルシステム㈱電力・インフラ営業部

電力営業課

電話（044）223-0534FAX（044）
223-0557

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1 時間低圧耐火ケーブル「1HEM-SH-C」
One-hour Low Voltage Fire Proof Cables “1HEM-SH-C”

1．概要

近年，建築物の大規模化，高層化が進む中，火災時における避難や消火活動にはこれまで以上に時間を有する事が予想されます。2013 年 6 月に（一社）電気設備学会に設置された調査研究委員会では，国内外の現状における防災設
備・配線に対する要求性能の調査を実施し，その結果，消火活動の実態などを考慮した場合，現行の 30 分／ 840℃を超える 60 分／ 925℃の火災環境に耐えうる配線開発の必要性が報告書に纏められました *1。

表1
項

現行

到達温度

840℃

925℃

加熱時間

30 min60 min

加熱前1500 V/1 min

1500 V/ 1 min

加熱中

600 V/30 min

600 V /60 min

加熱後1500 V/1 min

1500 V/1 min

加熱前

50 MΩ

50 MΩ

加熱後

0.4 MΩ

0.4 MΩ

燃焼性

150 mm 以下

150 mm 以下

導通確認

無し

有り

耐電圧

絶縁抵抗

これを受け当社では「1 時間耐火ケーブル」の開発に着手し，特殊マイカテープを適用する事で従来品から大きく仕様を変更する事無く，1 時間耐火性能を有するケーブルの開発を実現し，当該ケーブル構造に対し，材料メーカーと共同で特許出願し，権利を取得しています *2。

2．用

途

耐火性能における要求特性目

表2

1 時間耐火ケーブル仕様比較（例 2C × 1.2 mm）

ケーブル仕様現行

1 時間耐火耐火層（マイカテープ）

現行品

特殊品

絶縁体

PE

PE

シース

耐燃 PE

耐燃 PE

外径 mm

約 6.5 × 10.5

約 6.5 × 10.5

重量 kg/km

約 80

約 80

高層マンション・オフィス・ホテルやショッピングセン
ター等，火災時の避難誘導に 30 分以上を要することが考えられる建築物の消火栓設備をはじめとする消防用設備配線（非常電源回路）への適用が期待されます。

3．特

シース

長

絶縁体

・耐火層材料（マイカテープ）に特殊品を採用することで，耐火層従来品と同等の外径・重量を実現しました。
・取扱性は現行の耐火ケーブルと同様です。

導 体

・JCS4524 1 時間低圧耐火ケーブル 2020 適合品です。
・現 行告示 *3・規格 *4 にも対応しているため，従来と同様な敷設環境に対応でき，更なる動作時間の延長が望まれ

図1る環境への適用が可能です。
＊1 （一社）電気設備学会：防災設備配線の要求性能に関する調査研究報告書（2014）＊2 岡﨑英明，他：耐火ケーブル，特許第 6111448 号＊3 消防庁告示第 10 号（平成 9 年 12 月 18 日）「耐火電線の基準」＊4 JCS4506 低圧耐火ケーブル 2018
（参考文献）・茂木淑豪，他：1 時間耐火ケーブルの開発
昭和電線レビュー，Vol.65，p.27（2019）
電気設備学会全国大会講演論文集，p.352（2020）

ケーブル構造問合せ先：〒101-0047 ‌東京都千代田区内神田1丁目18番13号（内神田中央ビル2階）
冨士電線㈱

営業本部

電話（03）
5217-0911

営業企画部

FAX
（03）
5217-0920

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銅テープ遮へい付

分岐付ケーブル

Branch Cable with Copper Tape Shielding

要1．概

分岐加工時，幹線と分岐線を接続する際には，ケーブル

昭和電線ケーブルシステム㈱と行田電線㈱は，高速道路
等のトンネル照明用のケーブルとして分岐付ケーブル（トン
ネル用ハーネス）を 1975 年より製造してきました。
新たに，銅テープ遮へい付ケーブルを使用した分岐付ケー

銅テープ遮へい付ケーブルをドレンワイヤ入りとすることにより，分岐加工部の遮へいは銅テープを切断してもドレンワイヤで接地できるため，工場での分岐加工が可能となりました。

ブルをリリースいたします。

2．用の銅テープを除去する必要があります。

途

半田付

銅テープ
保護テープ等

スリーブ

幹線

高速道路照明のトンネル入口警告注意灯などにおいて，同じケーブルラック上にある電源用ケーブルのノイズ対策
として，調光用ケーブルに銅テープ遮へい付ケーブルを使用する場合があります。

注）ドレンワイヤとの隔離用保護テープ

また，ケーブルと灯具との接続はトンネル照明用コネク

モールド樹脂ドレンワイヤタを使用することが増えています。

図2

銅テープ遮へい付ケーブルの分岐加工およびトンネル照

分岐線

分岐接続部

明用コネクタ取付を工場で実施し，施工場所に納入することにより，信頼性向上，トンネル内作業時間短縮が可能となります。

分岐線ケーブルに銅テープ遮へい付ケーブルを使用される際にも，トンネル照明用コネクタの取付が可能です。

3．特

長

表2

幹線，分岐線には，CVV-S（銅テープ遮へい付制御用ビ
ニル絶縁ビニルシースケーブル（ドレンワイヤ入り））を使用します。
導体
絶縁体
介在
ドレンワイヤ
銅テープ遮へい（バインダ）
シース

図1

ケーブル断面図

トンネル照明用コネクタ（遮へい付ケーブル）仕様

適用ケーブルサイズ

2 mm2

定格電圧

600 V

定格電流

12 A

防塵防水性能IP67＊注意点・幹線端末にてドレンワイヤ（銅テープ）を接地していただく必要があります。
・分岐モールド部分は遮へいの無い仕様となります。
・トンネル照明用コネクタと銅テープ遮へい付ケーブル
は，電気的に接続されておりません。
問合せ先：SFCC株式会社〒210-0024  神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎5階）

表1

CVV-S（ドレンワイヤ入り）仕様

本社（川崎） 電話（044）
223-0580

3 c × 2 mm2

関 西 支 店 電話
（06）
6345-1157

仕上外径（約）

11.5 mm

中 部 支 店 電話
（052）
218-7181

ドレンワイヤすずメッキ軟銅撚り線
1.25 mm2（50 本／ 0.18 mm）

適用ケーブル

東 北 支 店 電話
（022）
226-7485
九 州 支 店 電話
（092）
739-9060

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無電源型ケーブル自動消火システム
No Power Supply Type Automatic Fire Extinguishing System for Power Cable

1．概要

5．システム概要
消火ノズル

洞道内 Oil Filled（OF）ケーブルなどでは，万が一の火

火災検知ライン（センサーチューブ）

災発生に備え複数の防火対策を実施していますが，スペー

Ｎ2ライン

スが狭隘な場所で一部対策が困難でした。このことから初

消火対象物
（接続部）

期消火を目的に自動消火設備を開発し，現場適用を図ってきましたが，施設環境や条件によって電源を確保することが極めて困難なケースが散見され課題となっておりました。

消火剤噴射ライン
減圧弁（0.6 Mpa設定）

セ

2．用

ボンベ

発し 2019 年より納入しました。

途

図1

電源の確保が困難な洞道内やケーブル処理室内に布設されたケーブル並びに接続部などの初期消火に適用します。

消火対象物
（接続部）

噴射時
N2ライン

Ｎ2

消火対象物
（接続部）

消火剤タンク

この程，場所によらず電源が不要で火災を検知して消火剤を噴射するシステムを東京電力パワーグリッドと共同開

一斉
解放弁
セ

（Ｎ2背圧）

表1

システム概要図

システム構成（概要）表

項目

概要

3．構造（システム構成）

加圧方式

窒素ガスボンベ方式

火災検知系統と消火剤噴射系統の別々のラインを同一の加圧圧力

0.6 MPa

泡消火剤種類

メガフォームN2 ガス圧を用いて系統構成を図るもので，電源を用いる

消火剤放射方式

全ノズル同時噴射

ことなく火災熱によるセンサーチューブ溶断によって生じるチューブ内圧力低下により，減圧型一斉開放弁を作動さ6．設置状況写真

せ，消火ノズルより消火剤を噴射するシステム構成となり
ます。

消火ノズル

火災検知には，超高分子量ポリエチレン繊維で覆ったセン
サーチューブを消火対象物（ケーブル並びに接続部など）に直接巻き付けることで，どんな対象物でも容易に特定しセンサーチューブ

てピンポイントで消火可能なシステムを実現しました。

4．特長（1）電源を必要としません。
（2）火災の範囲（消火対象範囲）が線形でもピンポイント
でも検知可能で，しかも広範囲をカバーする事が可能です。
（3）省 スペースかつ安価（対従来タイプ価額比 1/2 程度）なシステム構成が可能です。

図2

水での噴射試験状況

問合せ先：〒210-0843 神奈川県川崎市川崎区小田栄2-1-1‌㈱エステック
営業技術部

営業課

電話（044）344-6545

FAX（044）
366-5221昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

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紹6600 V 常温収縮型屋内終端接続部（大サイズ）
Cold Shrink Indoor Termination for 6600 V XLPE Cable（Large Size）

要

1．概

本製品は，以下の特長を有しています。

近年，高圧ケーブル用接続部は，作業者の熟練技能を要さず，短時間施工で安定した品質が求められています。
すでに小サイズでは，簡易的に施工できる常温収縮型が使用されていますが，主に変電所 2 次側で使用される大サ
イズ（500 ～ 1600 mm2）については，スキルを必要とする
テープ巻き式やストレスコーン差込式が使用されています。
今回，常温収縮チューブを適用した大サイズ（500 ～1600 mm2）用の常温収縮型屋内終端接続部を開発することで，現場での施工の短縮化およびスキルレス化による品質向上を実現しました。

（1）絶縁層は，常温収縮チューブの内部コアを引き抜いて，チューブを収縮させることにより，簡単に形成可能です（図 3）。
（2）同一の常温収縮チューブで 500 ～ 1600 mm2 の大サイズに適用できます。
（3）ケーブル外導先端の電界緩和は，専用の電界緩和テープを巻くだけで処理が可能です。
（4）接地線とケーブル遮へい層との接続は，ロールスプリン
グを適用することでハンダ作業が不要となります。
（5）端末長が短くなるため，取り付けおよび施工スペース

様

2．仕が縮小できます（6）端子部をコンパクト化し，軽量化を図りました。

製品仕様を表 1 に示します。
表1

仕様

内部コア

項目

仕様

公称電圧

6600 V

ケーブル種類CV

適用ケーブルサイズ

500 ～ 1600 mm2

本製品は，JEC-3409「高圧（6 kV）架橋ポリエチレンケー

図3

ブル用接続部の試験法」
・JCAA C 4102「600 V~11 kV 架
橋ポリエチレンケーブル用テープ巻形屋内終端接続部規格」に規定する電気試験項目を満足しています。

3．特長

常温収縮チューブ
電界緩和テープ
ロールスプリング
接地線

端子

図1

常温収縮チューブ

常温収縮チューブ装着

表2

寸法・重量比較項目

従来テープ式

従来差込式

本製品

全長

640 mm

455 mm

405 mm

端子重量

約 5 kg

約 5 kg

約 3 kg

作業時間

約 180 分約 170 分約 90 分

※当社比較※全長と端子重量は 1000 mm2 で比較※作業時間は 3 相あたりの想定施工時間

常温収縮型屋内終端接続部の構造

問合せ先：〒210-0024 神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）
昭和電線ケーブルシステム㈱図2

常温収縮型屋内終端接続部

外観

電力・インフラ営業部

電力・電機営業課

電話（044）223-0534FAX（044）
223-0557

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ス

OF ケーブル／接続部の簡易漏油補修工法の紹介
Introduction of Simple Oil Leakage Repair Construction Method
for OF Cable/Connection

1．概要一般硬化樹脂国内の特別高圧ケーブルは，従来使用されていた OF ケー

速乾硬化樹脂ブルから CV ケーブルへ多くが切替られていますが，一部の電力重要回線や民間工場等の電力供給回線として現在も

図1

OF ケーブルが使用されています。OF ケーブルの多くは補修箇所断面

高経年による老朽化に加え，地震等による外力を受けて，終端接続部や中間接続部の鉛工部から漏油が発生することが懸念されています。
鉛工部の漏油補修工法としては，一時的にゴムチューブ
等で油止めする方法がありますが，本補修としては一般的に鉛工部の解体・再鉛工が実施されています。
これらの作業は，高度なスキルが必要であり，CV ケー
ブルが主流となった昨今，作業が出来る人員の確保が難し
くなっており，鉛工作業が不要となる新たな補修方法が要図2

望されています。

補修状況

この度，ポリマー樹脂を適用した簡易漏油補修工法を検証しましたので，紹介します。

2．用

社内実験では，油を出しながらでも漏油箇所が塞がるこ

途と，0.6 ～ 1.0 MPa の油圧で約半年間（2020 年 1 月～ 8 月）
漏油が発生しないことを確認しています（図 3）。

特別高圧の変電設備や地中送電設備において，主に OF
ケーブル接続部の鉛工箇所で発生する漏油補修が適用箇所となります。重要な電力供給設備である事から，容易に長時間の停電作業が出来ない設備が多いため，早急な対応と短時間での復旧が求められる中で，短時間でかつ高度なス
キル無く作業が可能な簡易漏油補修工法が有効な手段とな
ります。

3．特

長

使用するポリマー樹脂（エポキシベースのセラミック系

図3

補修実験後加圧放置（半年）状況樹脂）は，主剤と硬化剤の混合により硬化し，硬化後には金属のように硬くなるもので，特長としては「油と融合して接着・硬化」が容易となります。速乾硬化樹脂で初期の油止め，次に一般硬化樹脂で仕上げます（図 1，図 2）。
問合せ先：〒210-0024 神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）
昭和電線ケーブルシステム㈱電力･インフラ営業部

電力・電機営業課

電話（044）223-0534FAX（044）
223-0557

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Vol. 66 (2020)ス

ディップ・フォーミング・システムの BCM への取り組み
Business Continuity Management of Dip Forming System

1．概

要

近年，地震，津波，風水害，雪災などの自然災害は，いつ遭遇してもおかしくない状況にあるため，BCM（事業継続マネジメント）への取り組みは益々重要なものとなっています。当社三重事業所の「デイップ・フォーミング・シ
ステム」は日本で稼働している唯一無二の設備であり，その品位，および機能から代替生産することが極めて困難であるため，有事の際の事業継続・早期復旧の優先設備のひとつとして重点的に BCM 対策に取り組んでいます。

2．高機能無酸素銅 MiDIP®
図1

三重事業所の「デイップ・フォーミング・システム」で操業開始時（1975 年）

は銅純度は 99.99％（4N）以上，酸素含有量は 10 ppm を下回る高機能無酸素銅 MiDIP® を製造することが可能です。
得られた銅荒引線は，導電率が高く，水素脆化が起こりにくく，銅紛の発生が少ないという性質を有していることから，電線・ケーブル，巻線，電子部品材料など，さまざまな分野で使用されています。

3．構造

三重事業所の「デイップ・フォーミング・システム」は当社の 2 号機として 1975 年に操業を開始（湯入れ）し，その後は 1 日も完全停止させること無く稼働を継続し，間もなく 46 年目を迎えようとしています。銅を電気炉で溶解・

図2

ディップ・フォーミング・システム構造保持した後，連続鋳造圧延する設備であり，BCM 対策における重要なポイントは，①溶解炉・保持炉の溶解用コイ【BCM 対策における重要なポイント】

ルの冷却水を確保すること，②溶解炉・保持炉の電源を確保すること，③溶解炉・保持炉内で溶融した銅を固めない①溶解炉・保持炉の溶解用コイルの冷却水確保（固める場合は炉外に適切に処理する）こと，の 3 点であ②溶解炉・保持炉の電源確保

ると言えます。このうち 1 点でも怠れば稼働を継続するこ③溶解炉・保持炉内で溶融した銅を固めないとは出来ず，復旧にも莫大な期間と費用が発生することに（固める場合は炉外に適切に処理）なってしまいます。

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39Vol. 66 (2020)

4．年表（三重ディップ）
1975 年 ディップ・フォーミング・システム操業開始
1984 年 2 炉（#1，#2）運転開始
1986 年 溶解炉 #2 炉体更新
2004 年 無酸素銅製造開始
2013 年 溶解炉 #1 炉体更新
遮断器・断路器増設
2017 年 溶解炉 #2 炉体更新
遮断器・断路器増設2019 年 非常用発電機（1250 kVA）更新
燃料備蓄設備更新2020 年 6 号幹線（3.3 kV）更新

図5

冷却水系統更新

6 号幹線（3.3 kV）更新

2021 年 5 号幹線（3.3 kV）更新 《予定》
大規模地震等による数日間の停電事故発生を想定リスク
として，2019 年には燃料備蓄設備と非常用発電機を更新しており，万一の事故に備えた炉体保守システムを完備しました。
1975 年操業開始という非常に古い設備ではありますが，
冷却水・電源の確保，および炉体の保守・メンテナンスなどを中心に中・長期的な計画を策定し，これを着実に実行すると共に日常的な点検，および定期的な訓練を実施することで PDCA サイクルを回し，BCM をより強靭なものへとしていくことが私達の重要な使命であると考えています。

図3

図4

溶解炉 #2 炉体更新

非常用発電機・燃料備蓄設備更新

MiDIP®（ミディップ）は昭和電線ケーブルシステム株式会社の登録商標です。

問合せ先：〒210-0024 神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）
昭和電線ケーブルシステム㈱電装･コンポーネンツ営業部
電話（044）223-0538

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昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

40

技

術

資

Vol. 66 (2020)

料

電力用 CV ケーブルの曲げ半径倍率
Bend Radius Magnification of XLPE Insulated Power Cable

1．概要

3．曲げ半径の倍率例

電力用 CV ケーブルは，製造から現場据付までの間にさ曲げ半径には種類があり，用途に応じて使い分ける必要

まざまな機械的曲げが加えられ，さらに運開後は現場据付があります。曲げ半径の基本的な定義を下記に示します。

時の曲げを保持した状態で，運用による熱膨張収縮等が長期間加えられます。このような使用方法においても，ケーブルに不具合が発生しないよう「曲げ半径倍率」を規定しています。

◆許容曲げ半径［R1］：運用開始後も下回ってはならない曲げ半径の許容値◆設計曲げ半径［R2］：ケーブルの曲げ半径倍率は古くから知られている考え方でありますが，近年，電力自由化等により，新たに電力用
CV ケーブルを扱う事業者が増えており，本資料では電力

運用開始後等でも R1 を下回らないよう裕度を持った，
線路設計時に確保すべき曲げ半径の推奨値◆延線時曲げ半径［R3］：用 CV ケーブルの曲げ半径の考え方，曲げ半径倍率の例を

ケーブルの延線・据え付け作業時に使用する，裕度を体系的にまとめ，あらためて紹介します。

見込んだ曲げ半径の推奨値

2．曲げ半径の考え方

上記を踏まえた電力用ケーブルの曲げ半径倍率例を表 1

曲げ半径は，一般的に曲げの内接円半径と定義され，概に示します。なお，ユーザー標準（考え方）がある場合等は，個別に対応する必要があります。

要を図 1 に示します。

また，管路延線を伴う布設環境の場合は，施工設計の中電力ケーブルでケーブルに与える機械外力（側圧）等も考慮し管路曲げ半径を決定する必要がある点にも注意が必要です。

曲げ半径

表1

電力用ケーブルの曲げ半径倍率の例
許容
曲げ半径
［R1］

設計
曲げ半径
［R2］

延線時
曲げ半径
［R3］

トリプレックス（CVT）

8D

10 D

15 D

単心（CV）

10 D

12 D

18 D

トリプレックス（CVT）

8D

10 D

15 D

単心（CV）

10 D

16 D

19 D

110 kV ～ 187 kV 単心（CV）

10 D

16 D

19 D

220 kV ～ 275 kV 単心アルミ被付き（CAZV）

12 D

15 D

22.5 D

適用範囲
電圧

ケーブル種別11 kV ～ 33 kV
66 kV ～ 77 kV

図1

曲げ半径の概要図

同じ曲げ半径でも，曲げるケーブルの太さによって加わる曲げ歪み・曲げ変形率が異なるため，ケーブルへの曲げ半径とケーブルの太さ（外径等）の比率をとる「曲げ半径（注）トリプレックス（CVT）の場合：D= ケーブル外径
単心（CV）の場合：D= シース外径
単心アルミ被付き（CAZV）の場合：D= アルミ被平均外径倍率」にて，曲げ半径を品種ごとに規定する運用が基本となります。
電力用 CV ケーブルは，ある程度可とう性のある材料で構成され，円弧を描きながら曲げられるが，電力ケーブルの構成材料の中で必要となる金属遮へい層が，曲げによる問合せ先：〒441-0304 愛知県豊川市御津町佐脇浜弐号地1-10‌
昭和電線ケーブルシステム㈱影響を最も受ける可能性があり，ここを曲げ時の影響のネ

電力システム部

ック箇所とし曲げ半径が規定されています。

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41

社外技術発表一覧表（2020．1 ～ 2020．11）［Review of Scientific Instruments］（2020年3月1日）［電気設備学会（2020年全国大会）論文集］（2020年8月）

A Modified Measurement Method of Electrical Properties for ZnO

1 時間耐火ケーブルの開発

Microvaristors by Direct Measurements…………………… 茂木淑豪 ，岡﨑英明 ，浦

1）

1）

1）

…………………… 阿部拓也 ，カビール ムハムドゥル ，櫻田光貴 ，
箕輪昌啓

原田哲次

12）

12）

13）

13）

，福田泰成

12）

卓也 ，

2）

［日本建築学会構造系論文集］［令和2年電気学会全国大会

講演論文集］（2020年3月）

2

2）

110 kV 素線絶縁 2500 mm スマート終端の実用化
2）

2）

2）

2）

2）

均 ，

古橋

剛

14）

2）

［Applied Superconducting Conference (Virtual)］

66/77 kV CT 付壁貫通ダイレクトモールドブッシングの開発
2）…………………… 阿部成将 ，今西
森口至郎

2）

…………………… 三須基規 ，清水美雪 ，福田滋夫 ，加藤直樹 ，

2）…………………… 田渡未沙 ，稲庭康之 ，新井敦宏 ，新舘
小泉太郎（2020年10月）

軸力を受ける積層ゴムの接合部に発生する応力に関する実験的研究

2）

2）

2）

（2020年10月24日〜11月7日）

晋 ，新井敦宏 ，稲庭康之 ，

2）Demonstration of tri-axial superconducting cable in private
chemical plant［日本地震工学会論文集］（2020年4月）

2）

4）

2）

4）

6）

2）

…………………… 佐藤信夫 ，花里利一 ，内田龍一郎 ，荻原幸夫 ，
功

2）Kazuhisa Adachi ，Tatsuhisa Nakanishi ，5）

三須基規 ，大村祐樹 ，坂本

2）2）

水平構面に粘弾性ダンパーを付加した木造本堂の制振技術
3）2）…………………… Kei Shiohara ，Hideo Sugane ，Michio Sato ，2）

Nobuhiro Mido ，Yuji Aoki ，

7）

15）

16）

Takayo Hasegawa ，Elda Vilchez de Gaertner ，16）

Stefan Meuer［日本建築学会大会学術講演梗概集］（2020年7月）［軽金属学会 第139回 秋期大会］

基準面圧時における弾性すべり支承のクリープ特性2）2）…………………… 土屋諒恭 ，三須基規 ，加藤直樹

2）Al-Mg-Si 合金伸線材の機械的性質に及ぼす加工率と人工時効温度

弾性すべり支承の浮上りに関する研究
その 5

の影響
17）

…………………… 宮澤一彦 ，芹澤

圧縮剛性の非線形特性を考慮した解析及び検討
8）

8）

8）

8）

8）

8）

2）

…………………… 金井佳吾 ，鈴木涼平 ，三澤大輝 ，大和伸行 ，
8）

木村雄一 ，中島徹 ，欄木龍大 ，三須基規

俊

17）

18）

2）

2）

愛 ，塩田正彦 ，

18），西本一恵 ，仲津照人

誘電・絶縁材料

電線・ケ−ブル 合同研究会］（2020年11月20日）

鉛直非線形ばねを用いた解析による検討
8）

8）

8）

8）

防蟻効果を有するシース材料の検討

8）

2）

2）

…………………… 藤田道朝 ，斉藤真利子 ，岡本貴裕 ，堀将太郎 ，…………………… 鈴木涼平 ，金井佳吾 ，三澤大輝 ，大和伸行 ，
8）

木村雄一 ，中島徹 ，欄木龍大 ，三須基規

2）

2）

中矢勝士 ，三浦浩二
8）

8）

4）

功 ，

…………………… 三須基規 ，加藤直樹 ，大和伸行 ，金井佳吾 ，
欄木龍大

8）

伝統的木造建物の柱脚部制振に関する研究
研究目的と静的加力実験）
4）3）…………………… 濱田航平 ，佐藤信夫 ，花里利一 ，坂本
5）

内田龍一郎 ，三須基規
3）

7）

2）

伝統木造建物の柱脚部制振に関する研究（その 2
4）

解析結果）
4）

5）

…………………… 佐藤信夫 ，濱田航平 ，花里利一 ，内田龍一郎 ，2）

三須基規 ，坂本功

7）

錫プラグ入り積層ゴムの大変形挙動解析モデルに関する研究
その 2：せん断復元力モデルと地震応答評価…………………… 柳
安永

2）

2）

10）

11）

9）

勝幸 ，清水美雪 ，齊木健司 ，
亮

，菊地

優

2）

2）

弾性すべり支承の鉛直剛性評価に関する検討

（その 1

山本
［電気学会

弾性すべり支承の浮上りに関する研究
その 6（2020年11月7日〜 8日）

2）

2）

2）

2）

42

1）秋田大学2）昭和電線ケーブルシステム株式会社
3）松井建設株式会社
4）三重大学5）内田建築構造コンサルタント
6）元田治見エンジニアリングサービス
7）東京大学8）大成建設株式会社
9）株式会社免制震ディバイス
10）住友金属鉱山シポレックス株式会社
11）北海道大学
12）冨士電線株式会社
13）株式会社岡部マイカ工業所
14）日本大学
15）昭和電線ホールディングス株式会社
16）BASF New Business GmbH17）芝浦工業大学
18）日本軽金属株式会社

社外技術発表一覧表

昭和電線グループ会社アドレス
昭和電線ホールディングス株式会社〒210-0024

神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）

昭和電線ケーブルシステム株式会社〒210-0024

神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）

冨士電線株式会社〒259-1146

神奈川県伊勢原市鈴川10番地

株式会社SDS〒210-0024

神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎）

株式会社アクシオ〒141-0031

東京都品川区西五反田二丁目12番19号（五反田NNビル）

昭和電線ユニマック株式会社〒511-0427

三重県いなべ市北勢町麻生田1326番地の1

SFCC株式会社〒210-0024

神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎5階）

青森昭和電線株式会社〒038-0031

青森県青森市大字三内字丸山394番地105

株式会社エステック〒210-0843

神奈川県川崎市川崎区小田栄二丁目１番１号

昭光機器工業株式会社〒143-0002

東京都大田区城南島四丁目3番4号

株式会社昭和サイエンス〒140-0011

東京都品川区東大井五丁目12番10号（大井朝陽ビル）

昭和リサイクル株式会社〒252-0253

神奈川県相模原市中央区南橋本四丁目1番1号

株式会社ロジス・ワークス〒210-0024

神奈川県川崎市川崎区日進町1-14（キューブ川崎5階）■直轄事業子会社（連結）■その他事業子会社（連結）SWCC SHOWA (VIETNAM) CO., LTD.

Plot B8, Thang Long Industrial Park, Dong Anh Dist., Hanoi, Vietnam

SWCC DAIJI VIETNAM

RF No. 7C, Plot No. H-1, Thang Long Industrial Park II,

INTERCONNECT PRODUCTS CO., LTD.

Di Su commune, My Hao District, Hung Yen Province, Viet Nam

嘉興昭和機電有限公司

中国浙江省嘉興市中環西路2121号

昭和電線電纜（上海）有限公司

中国上海市長寧区仙霞路137号 盛高国際大厦2501室

東莞昭和機電有限公司

中国広東省東莞市莞龍路段獅龍路 莞城科技園

福清昭和精密電子有限公司

中国福建省福清市融僑技術開発区（清華路南側）

香港昭和有限公司

香港九龍尖沙咀科学館道1号康宏広場南座701室■その他のグループ会社
エヌエスティ・グローバリスト株式会社〒171-0014

東京都豊島区池袋二丁目43番1号（池袋青柳ビル4F）

株式会社ケイ・エス・デー〒813-0034

福岡県福岡市東区多の津一丁目1番3号

愛科秀（上海）信息技術有限公司

中国上海市普陀区中江路388弄5号 新城控股大厦B座1305室

華和工程股份有限公司

台湾高雄縣仁武郷高楠公路30号

華榮電線電纜股份有限公司

特変電工昭和（山東）電纜附件有限公司

中国山東省新泰市新汶工業園区

富通昭和線纜（杭州）有限公司

中国浙江省杭州富陽区富春街道金秋大道富通科技園9号楼

富通昭和線纜（天津）有限公司

中国天津市浜海高新区浜海科技園恵新路399号

昭和電線
レビュー
第66巻 （通巻122号）

高楠廠内

昭和電線レビュー編集部会

編集・発行人

舘山 雄一

部 会 長

大根田 進

発

行

2021年1月

委

西岡 淳一
野呂 亙
坂口 義則
岡下 稔
野地 悠
山下 聡史
北嶋 祐司

所

昭和電線ホールディングス株式会社〒210-0024
神奈川県川崎市川崎区日進町1-14

作

株式会社栄光舎

員

浦 卓也
足田 靖成
稲庭 康之
大石 智雄
島崎 俊也
大武 仁
生方 通夫

（順不同）

発

制

行

［禁無断転載・複製］©2021 SWCC SHOWA HOLDINGS CO.,LTD.

本誌についてのお問合せは、昭和電線レビュー編集事務局（事業戦略統括本部 経営企画部）へお願い致します。
TEL：044-223-0520 FAX：044-223-0547