地下用電気接続箱は、地下の電気接続を保護し、アクセスできるように設計された特殊な筐体であり、地下配線システムを安全に管理するための近代的なインフラストラクチャの重要なコンポーネントとして機能します。
目的と主な特徴
厳しい地下環境での電気接続を保護するために設計されたこの特殊なエンクロージャは、複数の重要な機能を果たします。様々な脅威から保護しながら、地下ケーブルの接続、終端、接続のための安全な空間を提供します。主な特長
- 防水・防塵構造により、水分の浸入や汚染を防止。
- 物理的な損傷や破砕力に耐える耐衝撃性素材。
- 化学物質への曝露や環境汚染物質からの遮蔽。
- 保護性能を損なうことなく、メンテナンスや修理に便利なアクセスポイント。
- 複数のケーブル接続を1カ所にまとめ、整理する能力。
これらの堅牢なボックスは、地中電気システムの寿命と信頼性を確保し、インフラの完全性を維持する上で重要な役割を果たします。
設置のガイドラインと課題
地下ジャンクションボックスの適切な設置には、場所と深さを注意深く考慮する必要があります。これらのエンクロージャは、水はけのよい場所に設置し、歩道が全方向から2%以内の高さになるようにします。一般的には、少なくとも18インチの深さに埋設し、将来アクセスできるように印をつける。しかし、設置者は水がたまるなどの問題に直面する：
- 底の開いたスプライスボックスの使用。
- 豆砂利を使った排水システムの設置。
- 防水接続とシールの採用。
水が滞留しやすい場所や、車の往来が激しい場所を避けることが重要です。電線管内の結露は一般的な問題で、適切な排水が行われないと水で満たされることがあります。これらの課題に対処することで、地下電気システムの寿命と有効性が確保されます。
防水・排水ソリューション
効果的な防水および排水ソリューションは、地下接続箱の完全性を維持するために非常に重要です。オープンボトムのスプライスボックスは、自然な排水を可能にし、ボックスの下に豆砂利の層を設置することで、水の拡散を促進します。メーカーによっては、水密性の高い地下接続用に、透明な混合袋に入った2液性PURキャスト樹脂を含む、専用のキャスト樹脂ジョイントパッケージを提供しています。電線管に水がたまる結露に対抗するには、適切なシーリング技術と防水接続の使用が不可欠です。これらの対策は、電気部品を保護するだけでなく、地下インフラの寿命を延ばすことにもつながります。
地下設置のメリット
地下接続箱は、電気システムの安全性、効率性、美観を向上させるいくつかの実用的な理由から設置されている：
- 環境要因からの保護埋設型ジャンクションボックスは、天候、紫外線、物理的損傷から電気接続を保護し、長寿命と信頼性を保証します。.
- 美観の向上：ジャンクションボックスは、電気接続を地下に隠すことで、すっきりとした、より視覚的に魅力的な景観に貢献します。.
- スペースの最適化：地下に設置することで地上スペースを確保し、混雑した都市環境や厳しいゾーニング規制のある地域で、より効率的な土地利用を可能にします。.
- 安全性の向上：電気接続部を埋設することで、偶発的な接触、破壊行為、露出した配線に伴う電気的危険のリスクを低減する。.
- メンテナンスのしやすさ：地上のジャンクション・ボックスは、地表での作業を中断することなく、電気システムの保守や変更のためのアクセス・ポイントを提供します。.
このような利点から、地下接続箱は、電気系統の設計において、機能性と安全性、美観のバランスをとりながら、現代のインフラプロジェクトに不可欠なコンポーネントとなっています。
安全基準と規制
電気法では、公共の安全とシステムの信頼性を確保するため、地下接続箱の厳格な安全基準を義務付けています。これらの筐体は、不燃材料で作られ、適切に接地され、含まれる導線の数に対して適切な大きさでなければなりません。National Electrical Code (NEC) Section 110.26(A)では、安全なアクセスとメンテナンスのために、ジャンクションボックスの周囲に少なくとも幅30インチ、奥行き36インチの作業スペースを確保することを義務付けています。さらに、ほとんどの地域の建築基準法では、これらのボックスはアクセス可能でなければならず、アクセス手段なしに地下に永久に埋設することはできないと規定されています。危険な場所に設置する場合、ジャンクションボックスには潜在的な危険を示す明確なマークを付けなければならず、電気インフラにおける安全性の重要性をさらに強調している。
環境保護メカニズム
耐候性ジャンクションボックスは、様々な環境条件に対して堅牢な保護を提供し、屋外環境における電気接続の安全性と長寿命を保証します。これらの特殊なエンクロージャは、湿気、ほこり、極端な温度から保護するためにいくつかの主要な機能を利用しています：
- 防水シール：カバー周りのガスケットやゴム製シールが水の浸入を防ぎ、ショートや腐食を防ぎます。
- 耐久性のある素材：紫外線、温度変化、物理的な衝撃に耐えられるよう、頑丈なプラスチック、アルミニウム、ステンレス鋼などの耐候性素材で構成されています。
- IPまたはNEMA規格：特定のIngress Protection（IP）またはNational Electrical Manufacturers Association（NEMA）規格に適合するように設計されており、埃や水の浸入に対する保護を保証します。
- 結露防止：内部設計の特徴により、電気的完全性を損なう可能性のある結露の蓄積を最小限に抑えます。
これらの保護要素を組み込むことにより、耐候性ジャンクションボックスは、電気障害のリスクを大幅に低減し、屋外の電気システムの寿命を延ばし、厳しい環境における安全で信頼性の高い配電を維持するために不可欠なものとなっています。
長期耐久性のための環境配慮
長期的な耐久性を考慮して地下用電気接続箱を選択する場合、環境要因が重要な役割を果たします。材料の選択は、腐食性要素や過酷な条件に対するボックスの回復力に大きく影響します：
- ステンレス鋼は耐食性に優れ、化学薬品や海水にさらされる過酷な環境に最適です。
- ガラス繊維強化ポリエステル（FRP）は高い耐薬品性と錆に対する耐性を備えており、腐食性の土壌や工業汚染物質に頻繁にさらされる場所に適しています。
- ポリカーボネート製エンクロージャーは、耐衝撃性と電気絶縁性に優れ、物理的な損傷や温度変化の影響を受けやすい場所に適しています。
紫外線は、特定の素材、特にプラスチックを経時的に劣化させます。適切な添加剤を使用した高品質のポリカーボネートは、紫外線による脆さや変色に耐えることができます。温度変化の激しい地域では、変形を防ぎシールの完全性を維持するために、熱可塑性プラスチックのような膨張や収縮に強い素材が望ましい。これらの環境要因を注意深く考慮することで、エンジニアは様々な環境における地下電気システムを長期にわたって保護するジャンクションボックスを選択することができます。
地下接続箱の材料革新
地下ジャンクションボックスの材料革新により、厳しい地下環境での耐久性と性能が大幅に向上しました。Charles IndustriesのTier Rated Underground Enclosures™ (TRUE)で使用されているような高度な複合材料は、優れた強度と耐薬品性を提供する一方で、軽量であるため取り扱いと設置が容易です。これらの材料と樹脂トランスファー成形（RTM）工程を組み合わせることで、Tier 15および22の性能等級を実現し、物理的ストレスや環境要因に対する堅牢な保護を保証します。
TEコネクティビティとの共同開発によるデュポンのザイテルテクノロジーのような高性能プラスチックは、ジャンクションボックスの耐熱性を向上させ、変動する地下の温度で完全性を維持するために極めて重要です。さらに、拡張や再構成が容易な材料を組み込んだモジュラー設計の人気が高まっており、成長する産業施設に費用対効果の高い拡張性を提供しています。このような材料の進歩は、地下電気システムの寿命を延ばすだけでなく、進化するインフラのニーズへの適応性を高める。
湿気に対するシーリング・メカニズム
防水ジャンクションボックスは、高度なシーリング機構を採用し、電気接続部を水分の浸入から保護します。主な特徴は以下の通りです：
- ハウジングとカバーの間に防水バリアを形成するゴム製またはシリコン製のガスケット。
- ワイヤー開口部からの水の浸入を防ぐシール機構を備えた、特殊なケーブル挿入口。
- 長時間の水没に耐えるIP68準拠の設計。
- 金属筐体の継ぎ目を連続的に溶接し、気密封止を実現。
これらのシーリング技術は、水を防ぐだけでなく、内部の部品をほこり、化学物質、その他の汚染物質から保護します。高品質のジャンクションボックスは、ガスケットやシールにUL規格の独立気泡ゴムを使用し、湿潤環境での長期にわたる保護を保証します。このような高度なシーリング機構により、防水ジャンクションボックスは、最も厳しい屋外条件下でも電気接続の完全性を維持します。
持続可能な素材の選択
地下ジャンクションボックスの持続可能な材料選択は、性能を維持しながら環境への影響を低減するために、ますます優先されるようになっています。ギュンター・シュペルスベルク社（Günther Spelsberg GmbH + Co.KGのようなメーカーは、少なくとも90%のポストコンシューマーリサイクル材（PCR）で構成されたi12 GreenLineジャンクションボックスのような製品を開発しました。この革新的なアプローチは、ベースにLDPEリサイクル材、カバーにPPリサイクル材を使用し、従来の化石由来プラスチックと比較してエコロジカル・フットプリントを約40%削減しています。
その他の持続可能な選択肢としては、グラスファイバー製エンクロージャーがあり、耐久性と耐腐食性を備えながら、金属製の代替品に比べて製造時のエネルギー消費量が少ない。グラスファイバー製品の中には、最大80%の再生ガラスを使用し、持続可能性をさらに高めたものもあります。アルミニウム製ジャンクションボックスもまた、その高いリサイクル性と、一次生産と比較してリサイクルに必要なエネルギーが大幅に少ないことから、環境に優しい選択肢となっています。これらの材料の革新は、地下電気システムの持続可能性が、品質、安全性、寿命に妥協することなく達成できることを示しています。
