平成30年度 筆記試験(追加試験分) 問21 解説 ケーブルの劣化現象

この問題は「水トリー」という用語がどの箇所に関連するものか、ピンポイントで記憶しているかが鍵です。「水（Water）」と「木（Tree）」という名前の通り、絶縁体の中で樹枝状に劣化が進む現象と結びつけて判断します。

水トリー現象の正体

水トリーとは、高圧ケーブルの絶縁体中に微量の水分が浸入し、そこに電界が集中することで、絶縁体が樹枝状（トリー状）に劣化していく現象です。

架橋ポリエチレン（XLPE）は優れた絶縁材料ですが、極めて微小な空隙や不純物が存在すると、そこを起点として水分が凝集しやすくなります。この水分と電気的なストレスが組み合わさることで、絶縁体内部で徐々に化学的・物理的な変質が進行します。見た目が木の枝のように見えるため、この名がついています。

正答に至る思考回路

選択肢を吟味する際、以下のポイントを整理します。

・架橋ポリエチレン絶縁体：これが水トリーの発生場所です。絶縁性能を維持する最も重要な層であり、ここが侵されると絶縁破壊のリスクが高まります。 ・銅導体：電気を通す芯の部分です。水トリーはあくまで絶縁材料の劣化現象であるため、ここではありません。 ・ビニルシース：ケーブルの最も外側を保護する外装です。機械的な保護や防水が目的であり、絶縁体のような劣化は起こしません。 ・遮へい層：電界を遮へいし、静電誘導を防ぐための金属層です。ここも絶縁体ではありません。

試験では「水トリー＝絶縁体内部の劣化」というキーワードをセットで覚えておくことで、迷わずロを選択できます。

現場実務における重要性

この知識は、高圧ケーブルの保守点検や寿命予測において極めて重要です。水トリーは、最初は目に見えない微細な劣化から始まり、放置すると絶縁破壊につながる大きな「電気トリー」へと発展する可能性があります。

実際の現場では、ケーブルの「絶縁抵抗測定」や、より詳細な診断として「残留電荷測定」や「誘電正接（tan δ）測定」などが行われます。これらは、絶縁体内部の状態を非破壊で調べるための技術です。試験の知識は、単なる暗記ではなく、ケーブルが長期間健全に機能し続けるために、絶縁体をどのようなメカニズムから守るべきかという、保全の本質を理解するための土台となります。

参考リンク

• 高圧ケーブルの劣化診断：水トリー劣化について
• 【電気主任技術者】絶縁診断の基礎を解説（YouTube）
• 高分子絶縁材料の電気トリーおよび水トリー劣化（CiNii学術情報データベース）