地中配電
地中配電は、配電用の電力ケーブルを地表下に埋設して電力を需要家へ供給する方式である。架空線に比べて景観性・耐候性・防災性に優れ、都市部や重要インフラ周辺で広く採用される。路面下の占用や施工・維持管理コスト、熱設計、漏水・浸水対策、障害時の探索難易度など、特有の技術課題を伴うため、土木・電気・通信・交通の多分野連携で計画・設計・施工・保守を体系化する必要がある。用途は高圧6.6kVから特別高圧66kV級、さらには275kV級の送電に及び、ループ化やネットワーク化で供給信頼度を高める。
導入目的と適用範囲
地中配電の主目的は景観保全、倒木・飛来物・塩害等のリスク低減、交通動線の確保である。都市再開発地区、歴史的景観地区、狭隘道路、海浜部、空港周辺などで効果が大きい。一方で初期投資が大きく、障害復旧に時間を要する可能性があるため、需要密度・道路占用・LCC（ライフサイクルコスト）・供給信頼度を総合評価して採否を決める。
システム構成要素
- ケーブル：XLPE（架橋ポリエチレン）絶縁が主流で、導体は銅またはアルミを用いる。
- 接続部材：ジョイント、終端、接続箱は性能・防水性・施工性が要点。
- 収容構造：直接埋設、管路（多条ダクト）、電線共同溝（C.C.BOX）、トンネル方式を使い分ける。
- 受配電設備：キュービクル、GIS、配電用変圧器、開閉器、保護リレー。
- 監視：温度・部分放電監視、区間電流・故障点標定装置。
布設方式と土木構造
直接埋設は掘削幅が小さくコスト効率が良いが、更新性に劣る。管路は将来増設・入替が容易で、ケーブル保護に優れる。共同溝は電気・通信・ガス・上下水の集約で維持管理を効率化できるが計画難度が高い。トンネルは大容量・長距離に向き、換気・排水・耐火の設計が鍵となる。路面復旧は交通影響を抑えるため夜間施工・段階施工・プレキャスト化を併用する。
電気設計の要点
- 許容電流と熱設計：土壌熱抵抗、埋設深さ、ケーブル間隔、群響、周囲温度を考慮して定格を決定。
- 絶縁協調：過電圧、雷サージ、開閉サージに対するマージンを確保。
- 故障電流と保護：区分開閉器、方向性要素、地絡保護、選択遮断で停電範囲を最小化。
- 誘導・シールド：金属遮蔽層の接地方式（片側・両側・交互）で感電・腐食・損失を低減。
ケーブルと付属品
XLPEケーブルは低誘電正接と耐熱性に優れ、長期信頼性が高い。高電圧では水トリー抑制や半導電層の品質が寿命を左右する。ジョイント・終端は工場成形一体型や収縮型を用い、清浄度と施工品質管理（トルク、押し代、界面処理）が決定的である。シース試験、直流耐圧、VLF、部分放電測定で健全性を評価する。
施工品質管理
- 土木：掘削支保、湧水処理、埋戻し材料の熱抵抗管理、舗装復旧の段差抑制。
- 電気：端末処理の異物混入防止、曲げ半径・張力管理、識別マーキング。
- 安全：感電・酸欠・ガス・粉じん対策、通行者・近接工事との調整。
- 記録：写真・位置情報・竣工図、将来の更新・故障点標定に活用。
保守・診断・更新
地中配電の保守では、巡視・マンホール点検・ポンプ排水・換気・防火区画の確認を行う。状態監視は温度ファイバ（DTS）、部分放電オンライン監視、シース電流監視などを用い、劣化傾向を早期に把握する。故障時は故障点標定で区間特定し、切り分け・仮復旧・本復旧の順に進める。更新は負荷増・劣化・道路再編に合わせ、区画単位で計画的に実施する。
信頼度設計とネットワーク化
単純放射状は経済的だが停電リスクが相対的に高い。ループ化や開閉器自動化、リングメインユニット（RMU）の配置により、事故区間を迅速に区分して供給継続を図る。需要家側の重要負荷には二重回線・異ルート冗長や自家用発電・UPSを組み合わせる。
架空配電との比較
架空は建設・復旧が迅速で経済的だが、景観・気象・倒木の影響を受けやすい。地中配電は外乱に強く都市適合性が高い一方、初期費用・故障探索・浸水対策が課題である。地域特性（需要密度、地盤、気象、道路台帳）に応じてハイブリッド化し、重要路線や幹線のみ地中化する手法も一般的である。
防災・レジリエンス
- 浸水対策：止水壁、ハッチ気密、排水ポンプ、自立電源。
- 耐火：区画化、難燃ケーブル、延焼想定の温度解析。
- 地震：余長・可とう、継手防水、マンホール浮上対策。
- BCP：代替供給ルート、非常時切換手順、資機材前方配置。
規格・適合
ケーブル・接続部はJIS・IECの適合確認、型式試験・受入試験・竣工試験・定期点検のフローを定める。道路占用・占用期間、占用料、施工時間帯など法規・条例の遵守が不可欠で、占用図・出来形・埋設位置の台帳整備が将来の維持管理コストを左右する。
近年の動向と技術課題
DTS等の状態監視、部分放電のライブ診断、区間自動切替、デジタル保護リレー、BIM/CIMによる3D干渉検討、熱抵抗の数値解析、ロボット点検が普及している。カーボンニュートラルの観点では損失低減・需要側の分散電源連系・EV充電インフラ対応が重要となる。今後は、施工の省人化、浸水時の迅速排水、AIによる予兆保全、資材標準化と再利用性向上が重点となる。
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