四季雑感 太陽光発電システムの発展 Development of photovoltaic generation systems 杉原裕征 * 以前私は送電線建設工事の工法開発に携わってい た．日本には 6 万ボルト級から 100 万ボルト級まで 複数の種類の送電線がある．ここでは皆さんにあま りなじみのない 100 万ボルト級送電線の架線工事の うち，私が当時担当した概要についてご紹介するの で，古い話で恐縮ですがお付き合い願いたい． 100 万ボルト級送電線の鉄塔の高さは平均で約 100 メートル，重量は約 370 トン．山岳部を通過し ている線路では，直径 4 メートル，深さ 20 メート ル程度の基礎が鉄塔の脚ごとに構築されている．こ の送電線は 3 相 2 回線の送電方式用で，電線からの コロナ放電を防止し，線路インピーダンスを下げ， 送電容量の増加を図るため，1 相は 8 導体で作られ ている．8 導体というのは 8 本の電線を対角距離約 1 メートルの正 8 角形の各頂点に配置し，8 本の電 線で 1 本の導体とみなしたものである．したがって， 3 相 2 回線，8 導体なので，48 本の電線が鉄塔の左 右両側に出ている腕金で支えられている．8 導体の 1 本の電線は「鋼心アルミより線」という，アルミ の公称断面積が 810 スクェアミリメートル，直径 38.4 ミリメートルの電線．この電線は，電線の荷重 を支えるための，直径 3.2 ミリメートルの素線 7 本 をより合わせた鋼線を中心部に配置し，その周囲を 電流の通路となる，直径 4.8 ミリメートルのアルミ 素線を 45 本より合わせた構成となっている．また， 鉄塔の最上部の左右の腕金には雷から電力設備を保 護するための「地線」と呼ばれる電線が接続されて いる．この電線の中心部に配置された直径約 5 ミリ メートルのパイプの中には，発電所，変電所にある 遮断器，開閉器の制御信号など多くの信号の伝送に 使うために，30 本の光ファイバーが内蔵されてい る． 架線工事区間，すなわちドラムに収められた電線 を設置する場所と電線を引張るためのウィンチを設 置する場所は数キロメートル離れている．この間に 電線を張るには，あらかじめヘリコプタにより，直 径 16 ミリメートルのナイロンロープを複数の連続 した鉄塔間に渡す．ナイロンロープは直径 10 ミリ メートルワイヤロープ，16 ミリメートルワイヤロー プの順にウィンチを使い引替える．16 ミリメート ルワイヤロープで 16 ミリメートルワイヤロープを 複数本引くことにより 16 ミリメートルワイヤロー プを電線と同じ本数，例えば，上段の 1 つの腕金に は 8 本準備する．最後に 16 ミリメートルワイヤロー プの末端に電線を取り付け，ウィンチでワイヤロー プを巻き取ることにより電線を架線する． 送電線は，道路，鉄道，水路，河川，田畑，樹木 などいろいろなものと交差しているため，電線を引 く際には，電線が鉄塔間に垂れ込まないよう，電線 に張力をかける必要がある．電線に大きな張力をか けるとその弛みは小さくなり，電線は地上から離れ て工事を行えるが，ワイヤロープ，鉄塔，ウィンチ， 滑車などに大きな荷重が加わる．電線に加わる張力 が 30 キロニュートンを超えないようにいろいろと 工夫する．ワイヤロープにより引替えられた電線は， 各鉄塔で電線を把持する工具を用いてがいしに固定 され，鉄塔と接続される．これら一連の作業では電 線が伸びたり，あるいは電線を構成するアルミ素線 がつぶれたり，こすれたりするが，その品質が許容 範囲に収まるように種々の試験を行い，工具・工法 を開発した．また，架線工事を始める前には，開発 した工法・工具を用いて，実線路を使用し，試験的 に架線工事を行うことにより工事の安全性や効率お よび電線等の品質の確認を行った． 太陽光発電容量が平成 27 年 3 月時点で 2400 万キ ロワットを超えたとの発表があった．太陽電池が日 本の電源の一つとなったと実感している．しかし， 雪が降ったり，強風が吹くと架台や基礎が破損して 設備事故になることをニュースなどで目にする．想 定した荷重以上で破損するのは仕方ないにしても， それ以下の場合にも破損しているように思われる． 私が携わった送電線工事は 100 年以上の歴史があり その中で技術が育まれてきた．太陽光発電システム も登場したのは 20 年以上も前であるが，日本の電 源として普及し始めたのはここ 1，2 年である．日 本の電源としてしっかり育って欲しいと願うしだい である． *株式会社 関電工
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