高圧地中配線（6.6kV CVT/CVケーブル）の経年劣化において、最も危険かつ発見が難しい事故原因が「水トリー現象（Water Treeing）」です。
通常の日常点検やメガ―（絶縁抵抗計）測定では「異常なし（数十GΩ）」と判定されても、高圧運転中に突如として絶縁破壊（地絡爆発事故）を引き起こします。
本記事では、水トリーの発生メカニズムと種類（ボウタイ・ベンテッド）、電気主任技術者が年時点検や臨時点検で行う「直流漏れ電流試験（キック現象の解釈）」および「誘電正接（Tanδ）測定」の現場実務、判定基準、安全な残留電荷放電手順までを徹底解説します。
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1. 水トリー（Water Tree）劣化の発生メカニズムと3大分類
水トリーとは、架橋ポリエチレン絶縁体内部に水分が存在する状態で、高電界（交流高圧電圧）が長期間加わることで、ポリエチレン分子鎖が物理的・化学的に破壊され、木の枝状（樹枝状）に微細な水分ギャップが伸長する劣化現象です。
水トリー発生の3大必須要素
- 水分（Water）： ハンドホール水没、管路内結露、端子部からの雨水浸入
- 高電界（Electric Field）： 6.6kV等の交流常用電圧、突入サージ・雷サージ
- 欠陥（Defect）： 絶縁体内部のボイド（気泡）、突起、微細異物、半導電層の傷（ナイフ傷）
| 水トリーの種類 | 発生起点 | 伸長方向・特徴 | 危険度と地絡リスク |
| ボウタイツリー （Bow-tie Tree） | 絶縁体内部のボイド（気泡）や微細な異物 | 内部から両側（蝶ネクタイ状）へ広がる。成長速度は比較的遅い。 | 中（単体では貫通しにくいが、密度が増すと貫通事故へ） |
| 内ベンテッドツリー （Inner Vented Tree） | 内部半導電層（導体素線との境界部）の突起・傷 | 内側（導体）から外側に向けて伸長する。 | 高（水分の供給が続くと外部半導電層へ到達して地絡） |
| 外ベンテッドツリー （Outer Vented Tree） | 外部半導電層（遮蔽銅テープとの境界部）の傷・水分 | 外側から内側（導体）に向けて伸長する。外部水分の影響を直に受ける。 | 極高（ハンドホール水没等で多発し、貫通地絡事故の主原因となる） |
2. 直流漏れ電流試験（DC Leakage Current Test）の現場実務
通常の500V/2000Vメガーでは電界が弱すぎて水トリー先端の微小放電を検出できません。そのため、直流高電圧（DC 5kV 〜 10kV）を印加して漏れ電流の微小な変化を測定します。
[直流高圧発生装置] ─── (DC 10kV 印加) ───► [CVTケーブル 導体]
│
▼ (微小漏れ電流 $I_r$)
[微少電流計 (μA)] ◄─── (遮蔽銅テープ E) ──────────┘
① 電流成分と「キック現象（跳ね上がり）」
直流電圧を印加した瞬間に流れる電流は、以下の3つの成分の合計です。
- 充電電流（Ic）： ケーブルの静電容量（コンデンサ成分）に充電される電流。数秒でゼロになる。
- 吸収電流（Ia）： 絶縁体の分極作用による電流。数分（1〜10分）かけて徐々に衰退する。
- 漏れ電流（Ir）： 絶縁体自体を通り抜けて大地へ流れる真の漏れ電流。正常品は一定値に収束する。
② 直流漏れ電流試験の判定基準（6.6kV CVTケーブル）
| 評価項目 | 健全（良） | 注意（要観察） | 危険（即交換） |
| 漏れ電流絶対値（10分値） | 0.5 μA 以下 | 0.5 μA〜 2.0 μA | 2.0 μA 超 |
| 電流の時間変化率（1分値/10分値） | 時間とともに減少（収束） | 時間変化が横ばい | 時間とともに電流が増加 |
| 相間不平衡率 | 3相（R,S,T）が同等 | 1相だけやや高い | 1相だけ他相の2倍以上 |
| キック現象（針の跳ね上がり） | なし（振れなし） | 判定不可 | あり（不規則なパルス状電流検出） |
【キック現象（Kick）は即レッドカード】
漏れ電流の絶対値が 0.2 μA と極めて低い値であっても、試験中に電流計の針が「ピクッ、ピクッ」と微小に跳ね上がる（キック現象）場合、水トリーの先端で局所的な微小アーク放電が起きている証拠です。近い将来（数日〜数ヶ月内）に貫通地絡するため、即時更新判定となります。
3. 誘電正接（Tanδ：タンデルタ）測定の原理と判定
Tanδ測定は、ケーブルに交流商用電圧（6.6kV回路では対地電圧 E = 3.8kV）を印加し、絶縁体の誘電損失（エネルギーロス）の割合を測定する高精度な診断手法です。
① Tanδ（誘電正接）の原理
健全な絶縁体（コンデンサ）に交流電圧をかけると、流れる電流の位相は電圧に対して90°進みます。しかし、水トリー等で劣化が進むと抵抗成分（R）が増加し、位相の進みが 90° より δ（デルタ）だけ遅れます。この tanδ（タングランド・デルタ）をパーセンテージ（%）で表示したものです。
② Tanδ測定の判定基準（AC 3.8kV 印加時）
| 判定等級 | Tanδ（%）実測値 | ケーブルの状態と現場での推奨処置 |
| 良（Good） | 0.1 % 未満 | 絶縁状態は良好。次回の定期点検（1〜3年後）まで継続使用可能。 |
| 注意（Caution） | 0.1 〜 0.5 | 水トリーの発生・伸長が疑われる。年時点検ごとの追跡測定を実施。 |
| 危険（Danger） | 0.5 % 超 | 水トリーが絶縁体の大部分を貫通している。早期のケーブル張り替え（更新）が必要。 |
4. 【命に関わる現場手順】試験完了後の「残留電荷放電（接地放電）」
直流漏れ電流試験（DC 10kV印加等）を行った後のケーブルは、巨大な高圧コンデンサとして大量の静電電荷（電荷）を蓄積しています。放電を行わずにケーブル端子に触れると、強烈な感電事故（最悪の場合心停止）を引き起こします。
[DC 10kV 試験終了] ➔ 1. 電圧出力OFF
➔ 2. 放電抵抗付き接地棒で ゆっくり接触放電（約1分間）
➔ 3. 直接アース線で 確実に完全短絡接地
➔ 4. 検電器で 無圧確認 ➔ ケーブル触口放電施工の2段階ステップ
放電棒（100MΩ程度の高抵抗が内蔵された接地棒）の先端をケーブル導体に緩やかに接触させ、「シュー」という放電音とともに急激なサージ電流を抑えながら徐々に放電させます。最初から直接アース線を当てると、放電スパークで測定器の精密微少電流計が破壊されます。
抵抗放電後、直接アース線（D種接地）を導体にガッチリ挟み込み、そのまま一定時間（最低5分以上）接地状態を維持します。架橋ポリエチレン内部の「吸収電荷（残存電荷）」がじわじわと表面に現れる（復元電圧現象）ため、作業中はずっと接地線を掛けっぱなしにするのが鉄則です。
5. 現場で実際に起きた事故・失敗事例
【失敗事例1：2000Vメガーで「∞（良）」判定のケーブルが、翌週に爆発地絡】
状況： 年時点検にて2000V高圧絶縁抵抗計で測定したところ、判定値は「20,000 MΩ（無限大）」であり、判定表に「異常なし」と記載して受電した。
結果： 受電から6日後の大雨の日、地中埋設部のCVTケーブルが爆発を起こして全館停電（波及事故）。解体調査したところ、水トリーが絶縁体の90%まで達しており、常用電圧（6.6kV）のピーク電圧で完全に貫通した。
対策： 10年以上経過した地中配線・水没懸念ケーブルは、メガーだけでなく「直流漏れ電流試験」または「Tanδ測定」をセットで提案・実施する。
【失敗事例2：残留電荷の放電不足による測定器のパンクと作業者感電】
状況： R相の直流漏れ電流試験（DC 10kV）が終了した後、放電棒を1秒間チョンと触れただけで放電完了と勘違いし、すぐに接地線を外してS相の試験へ移ろうとした。
結果： ケーブル内に残っていた吸収電荷により数百ボルトの復元電圧が発生。作業員が端子に触れた瞬間に強い電撃を受け転倒。さらに測定器の回路に高電圧が逆流して内部のIC基板が焼き切れた。
対策： 放電は「抵抗放電 ➔ 直接アース接続（5分以上保持）」の2段階を徹底し、触る前に必ず高圧検電器で無圧を確認する。
6. 絶縁診断・試験作業 自主チェックリスト
- [ ] 事前準備： 試験対象ケーブルの両端（電源側・負荷側）が完全に開放（DS/PAS等切離し）されているか？
- [ ] 遮蔽銅テープ接地： 3相の遮蔽銅テープ（アース）が確実に接地され、測定回路に正しく接続されているか？
- [ ] 試験器セット： 直流高圧発生装置の出力ダイヤルが「ゼロ位置」にあることを確認してから電源を入れたか？
- [ ] キック監視： 印加中、微少電流計の針の不規則なパルス状動き（キック現象）を目視監視したか？
- [ ] 放電手順： 試験終了後、抵抗付き放電棒で徐々に放電し、その後に直接アース線を接続して無圧確認したか？
- [ ] 残留接地： 次の作業に移る間、ケーブル導体にアース線（仮接地）を掛けっぱなしにしているか？
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