1 はじめに クレーン等の建設機械の作業では，作業範囲に近接し て送配電線が架設されていることがあり，作業中に誤っ てクレーンのブームが送配電線に接触して感電災害の発 生することもある．特に，送電線の電圧が特別高圧とい った7,000Vを超える電圧（例えば，66,000V）であると， 送配電線に接触しなくともフラッシオーバーによって送 電線とブームとが電気的に導通状態となって感電災害が 発生する．このような感電災害防止には適切なクレーン 等と送配電線との離隔距離を確保することが基本とな る．日本を始め諸外国の離隔距離の現状は，国によって 差異はあるものの，同一の電圧に対する離隔距離は同程 度であること，電圧が高くなると離隔距離も長くなる定 性的な傾向は同様である． クレーン等と送配電線との接触防止には，旗，吹き流 し，バリア，ポール（柵），フェンス，ゴールポストと いった物理的なものが従来より使用されている．それ以 外の対策技術として，送電線からの静電誘導による信号 を検出して接近警報する装置，レーザースキャンによる 測 定 シ ス テ ム， 作 業 範 囲 制 限 装 置，GNSS （ Global NavigationSatelliteSystem / 全球測位衛星システム）を 用いた3Dクレーンブーム監視システムがある． 本稿では，我が国を始め諸外国のクレーン等と送配電 線との離隔距離の規程及びクレーン等が送配電線に接触 することを防止する対策技術を紹介する． 2 日本と諸外国の離隔距離 送配電線とクレーン等との適切な離隔距離を確保する ことが感電災害の基本であることから，我が国を始めと した諸外国においても離隔距離が指針や規則で定められ ている．本章では，日本，イギリス，アメリカ，オース トラリアにおける離隔距離を紹介する． 1）日本 クレーン等と送配電線類との離隔距離が旧労働省よ り，通達として「移動式クレーン等の送配電線類への接 触による感電災害の防止対策について」（基発第759号， 昭和50年12月17日）によって表1のとおり示されている． 取り扱う電路の電圧が高くなると離隔距離も長く方向と なるように設定されている． 電力会社でも，同様の目的で離隔距離が各電力会社よ り示されている．表2は東京電力パワーグリッドの場合 であるが，通達よりも離隔距離が長くなっている． 表1 電路の離隔距離（基発第759号） 電路の電圧 離隔距離 特別高圧 2m，ただし，60,000V以上は10,000V又は その端数を増すごとに20cm増し． 高圧 1.2m 低圧 1m 表2 東京電力パワーグリッドの離隔距離1） 電圧（kV） 離隔距離（m） 6.6 2.0 11～33 3.0 66～77 4.0 154 5.0 275 7.0 500 11.0 2）イギリス
イ ギ リ ス で は，HSE（HealthandSafety Executive） より，Avoiding danger from overhead power lines （GuidanceNoteGS6）2）が発行され，送配電線に近接し た場所で使用されるクレーン等による感電災害の防止を 目 的 と し て い る． 当 該 指 針 で は， 送 配 電 線 か ら の exclusionzones（排他領域）が表3のとおり示され，い かなる状況においても，工場（設備），プラント又は機 器の部材（梯子，柱，手持ち工具など）が排他領域に侵 入してはならない，とされている．また，長尺ものを水 平かつ地上に設置して，最も延ばした場合にも車両が排
送配電線に近接したクレーン等による感電災害の防止対策
冨 田 一
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1 クレーン等の建設機械を用いた作業では，クレーン等の近傍に送配電線が架設されている場合には，誤っ てクレーンのブームやつりワイヤが送配電線に接触しての感電災害が発生することがある．このような感電災 害の防止にはクレーン等と送配電線との適切な離隔距離の設定が必要であるため，日本を始めとして諸外国（イ ギリス，アメリカ，オーストラリア）で離隔距離が規定されている。これらの規程において、同一の電圧に対 して離隔距離に差異はあるものの，大きな差は無く，電圧が高くなると離隔距離も長くなる傾向である．また， クレーン等と送配電線との接触防止のための対策技術として，接近警報装置，作業範囲制限装置，レーザース キャンによる測定システム，監視カメラ，3Dクレーンブーム監視システムがある． キーワード：送配電線，感電，離隔距離，外国，クレーン等，接触防止原稿受付 2019年4月4日（Received date: April 4, 2019） 原稿受理 2019年4月23日（Accepted date: April 23, 2019） J-STAGE Advance published date: August 9, 2019
*1労働安全衛生総合研究所研究推進・国際センター 連絡先：〒204-0024 東京都清瀬市梅園1-4-6 労働安全衛生総合研究所研究推進・国際センター 冨田 一 E-mail: [email protected] doi: 10.2486/josh.JOSH-2019-0011-GI 技術解説
他領域に侵入しないようにし，クレーンや掘削機のよう な機械は排他領域に侵入しないように制限機構を付加し た変更が望ましい，とされている．
表3と 同 様 の 指 針 は，EnergyNetworksAssociation （ENA）3）より発行されている． 表3 物体との離隔距離2） 通常接近可能な物体またはビルの表面に対する 電線の導体（固定されたはしごや台を含む） 電路の電圧（kV） 最小離隔距離（m） 0.23/0.4 1 11 3 33 3 132 6 275 6 400 7 3） オーストラリア オ ー ス ト ラ リ ア で は，CODEOFPRACTICE2006 （実施指針2006）として，WORKNEAROVERHEAD POWERLINES（架空電線路に近接した作業）が発行さ れている．
承認された産業実施指針は，労働安全衛生に関し て theOccupationalHealthand SafetyAct2000 （OHS Act） （労働安全衛生法）やtheOccupationalHealthand SafetyRegulation2001 （OHS Regulation）（労働安全衛 生規則）に基づく義務を負っている従業員やその他に対 する実用的な指針である． 産業実施指針は労働安全衛生法を所管する大臣によっ て承認されている．承認された産業実施指針は官報によ って時々改正される（又は廃止される）ことがあるとさ れている．産業実施指針は他の代替する方法がない場合， 又は指針以上の安全衛生レベルを確保する以外の場合に は，遵守すべきであるとされている． クレーンや移動式プラントの装置（移動式クレーン， 建設機械トラック）を送配電線の近くで稼働させる場合 には，表4の離隔距離を遵守する必要があるとされてい る． 表4 クレーン等と送配電線との離隔距離4） 相間の電圧（kV） 接近距離（m） 132以下 3.0 132を超え330以下 6.0 330を超え 8.0 電路と接地間電圧，直流（V） 接近距離（m） 1500 3.0 4）アメリカ
OSHA規則Regulations （Standards - 29CFR） のパー ト1926SafetyandHealthRegulationsforConstruction （建設業の安全衛生）の中のサブパートCranes & Der-ricksinConstruction（建設業におけるクレーンとデリ
ック）にある規格番号1926.1408では-Powerlinesafety （up to350kV） --equipmentoperations（電力線の安全 （350kVまで）－機器の操作）が規定されている．機器 が作業領域内にあって機器の最大作業半径まで作動する 場合において，機器のいずれかの部分が電力線から20 フィートよりも近づく場合には，事業主は次に示す（1） ～（3）の何れかを満足する必要がある，とされている． （1） 停電として接地する．電力会社より電力線が停電 となり，明らかに作業現場では接地されているこ とを確認する． （2） 20フィート（4.572m）の離隔距離を確保する． 機器，負荷（艤装，揚貨装置の付属品を含む）が この節の（b）（例えば，タグラインを使用する場 合には，不導体を使用すること．）で規定された 手段を講ずる場合には，電力線より20フィート 内に近づかないことを確実とすること． （3） 表55）の離隔距離を確保すること． 表5 最小の離隔距離 交流定格電圧（kV） 最小離隔距離（m） 50以下 3.048 50を超え200以下 4.572 200を超え350以下 6.096 350を超え500以下 7.62 500を超え750以下 10.668 750を超え1000以下 13.716 1000を超え 電力会社あるいは電力送配電線の 専門家によって決定される 注： 原文の離隔距離はフィートであるが，本稿ではメートルに 置き換えた． これらの離隔距離をまとめると図1のようになる．送 配電線の電圧が同一であっても，国によって離隔距離に 差があるものの，定性的には送配電線の電圧が高くなる と離隔距離も長くなる傾向を示しており，送配電線の電 圧が高くなれば，離隔距離をより一層確保することによ って安全性を高めている． 図1 クレーン等と送配電線との離隔距離
3 充電状態の送配電線へのクレーン等の接近対策 本章では，クレーン等が送配電線に接触しての感電災 害を防止する技術として，接近警報装置，作業範囲制限 装置，レーザースキャンによる測定システム，監視カメ ラ，3Dクレーンブーム監視システムについて紹介する． 1）接近警報装置6） 接近警報装置をクレーンに取り付けて，その検出特性 を実験的に調べた結果が報告されている．接近警報装置 のプローブはクレーンのブームに取り付けた．接近の仕 方によって警報を発する距離に相違があることから，そ の点に留意して使用する必要がある結果となっている． 以下，実験結果を2例紹介する． ①実験1 地上高が11.3mの13kV送電線を使用し，検出器の感 度は試験前に一度調整した．クレーンに最も近い送電線 の相をA相とした．感度調整のために，まずアウトリガ ーを張り出したクレーンを試験位置に配置し，ブームを 完全に伸ばした場合の約62%である約13.1mに設定し， ブーム先端を送電線の高さとほぼ同じ高さまで上昇させ た．その後ブームを3本の送電線のうち最もクレーンに 近い送電線までの距離が6.1mまで旋回させ，そのとき に警報が発生するように調整した． 警告音発生距離の試験結果を表6に示す． 最短のブーム長では警報を発することができないか， 又はブーム位置が条件を満足しなかった．ブームを全長 の半分伸ばした場合には，離隔距離が5.9～8.4mで警 報を発している．ブームを全長伸ばした場合には，仰角 が0，61°では警報を発せず，ブーム先端と送電線とが 同じ高さの条件の時に離隔距離が11.0mで警報を発し ている． ②実験2 地上高が11.3mで13kVの特別高圧である二組の送電 線が90度で交差しているときに，直交する送電線を45 度の角度で分割する中心線上にクレーンを設置した． 二組の送電線の配置はクレーンに対していずれの送電 線もA相がクレーンに最も近くなるように配置されてい る．（図2） 感度は次の通り調整した．まずクレーンのアウトリガ ーを張り出して試験位置に配置し，ブームは全長の61% である12.8mまで伸ばした．その後，ブーム先端は左 側の送電線とほぼ同一の高さに上昇させ，ブームを最も 近い線路に6.1mの距離まで旋回させ，その地点でセン サが作動して警報を発するように調整した． 測定結果を表7に示す．最短のブーム長では接近警報 装置が警報を発しないか，またはブーム先端が送電線と 同一の高さとなる設定を行えなかった．ブームを全長の 半分伸ばした場合には，ブームの仰角が0°では警報を 発せず，ブーム先端が送電線と同一の高さに設定後の実 験では，左右旋回での警報の発生した離隔距離はそれぞ れ8.9，5.5mであった．ブーム全長を伸ばした場合には， ブーム仰角が0°では警報を発せず，ブーム先端が送電 線と同一の高さに設定後の実験では，左右旋回での警報 の発生した離隔距離はそれぞれ12.9，10.25mであった． このように送電線の配置やクレーンのブーム長，ブー ム先端の高さ，ブームの仰角に依存して，接近警報装置 が作動して警報を発する離隔距離が異なったり，全く警 報を発しないこともあった．このようなことから，接近 警報装置は補助手段とするのが妥当と考えられる． 2）作業範囲制限装置7） 設定したブーム角度（上限および下限）・揚程・作業 半径・旋回位置（左および右）にクレーンの作動を制限 図2 実験1の配置図 図3 実験2の配置図 表6 接近警報装置の作動特性（実験1） （送電線とブーム/つり上げロープとの距離） 相の順序：水平，A相がクレーンに最も近い ブーム位置 ブーム長 最短 ブームを全長の半 分伸ばす ブーム全長 を伸ばす 仰角0° 警報発生 せず 警報発生せず 警報発生せ ず ブーム先端が送電 線と同じ高さ （1） 8.4m 11.0m 仰角61° 警報発生 せず 5 .9m 警報発生せ ず （1） ブーム長を最短とした場合にはブーム先端は送電線の高 さままで高くすることができなかった．従って，ブーム 長最短ではブーム先端が送電線と同じ高さとなる条件は 設定できなかった． Vol. 12, No. 3, pp. 189 193, (2019)
する装置である．送配電に近接した場所，高架下，架線 超え，架線下など，障害物があってブームの作業範囲を 制限するときに使用される．作業範囲制限機能の例を 表8，図4に示す． 3）レーザスキャンによる測定システム8） 本測定システムの場合には，270°の範囲の距離デー タをリアルタイムで出力が可能であり，付属ソフトウェ アで，監視フィールドを設定し，黒色無光沢の対象物に 対して18mの長距離測定が可能となっている． 一例として，クレーンブームの先端にレーザースキャ ンによる測定システムを取り付け，ブーム先端と近接し た物体との距離をリアルタイムで監視するものがある （図5）．システムから放射されたレーザー光の反射光を 受信して，監視エリアにクレーンが侵入したことを監視 するものである． 4）監視カメラ9） カメラによって領域を監視するもので，監視カメラを 監視専用のクレーンに取り付けて，作業場内のクレーン などの建設機械の動作をリアルタイムで監視するもので ある．監視カメラ専用のクレーンは地上からの高圧送電 線までの離隔距離を算出して，ブーム角度，ブーム長を 決定した上で据え付けた．風によって揺れが生ずる高圧 送電線と作業用クレーンとの離隔距離を常時監視するこ とで，安全に作業を完了した，と報告されている． 5）3Dクレーンブーム監視システム10） 本システムはGNSSを用いて，クレーン等の可動範囲 を任意の3 次元空間として設定できるものである．制限 範囲を図6の点線のように駆形状に境界を設けることが 建設現場では一般的であるが，本システムでは実線のよ うに曲面状の境界設定が可能で，離隔に必要な範囲を詳 細に設定可能なものとなっている． 送電線 単純化した監視境界 単純化した監視境界 警報監視境界 図6 送電線制限の概要 表7 接近警報装置の作動特性（実験2） （ブーム/つり上げロープとクレーンに最も近い送電線との距 離（単位：m））両送電線とも，クレーンに近い側の導線はA 相とする ブーム位置 ブーム長最短 ブ ー ム を 全 長 の半分伸ばす ブ ー ム 全 長 を 伸ばす ブームの仰 角：0° 左旋回：警報 発生せず 左 旋 回： 警 報 発生せず 左 旋 回： 警 報 発生せず 右旋回：警報 発生せず 右 旋 回： 警 報 発生せず 右 旋 回： 警 報 発生せず ブーム先端 が送電線と 同じ高さ a） 左旋回：8.9m 左旋回：12.9m 右旋回：5.5m 右旋回：10.2m ブーム仰角 ：61° 左旋回：警報 発生せず 左旋回：11.2m 左旋回：16.3m b） 右旋回：警報 発生せず 右 旋 回： 警 報 発生せず 右旋回：16.3m b） a） ブーム先端はブーム長が最短では送電線の線路と同一の 高さに上昇させることができない．したがって最短ブー ム長では本条件を満足できない． b）旋回開始点で警報を発した． 表8 作業範囲制限機能の例 作業範囲制限機能 クレーンの制限機能時の作動状態 ブーム角度上限及び下限 作業半径 揚程 左/右旋回 ・自動停止 ・アラーム内蔵ブザー クレーンブーム 障害となる物体 障害となる物体 クレーンブーム 障害となる物体 （a）ブーム角度上限及び下限の制限 （b）揚程の制限 図4 ブーム角度/ 揚程の制限 検出エリア レーザースキャン 測定システム 図5 レーザースキャンによる測定システムの例
①システムの原理 システムは，GNSS受信機のアンテナを取り付けたク レーンのブーム先端の3次元位置座標をリアルタイムで 監視するものである．予めクレーンの稼働する範囲を設 定しておき，可動範囲の境界に近づくとLEDの点灯や 警報音を発する． システム構成は図7に示すように，測位精度向上を目 的として現場内に固定基地局を設置するとともに，位置 監視の結果はクレーン搭載のパソコンから無線LANを 介して，事務所のパソコンやタブレット端末に3次元的 に表示させることができる．使用目的や要求精度に対応 して， GNSS機器としてRTK-GPS 方式（数cm 級の精度） とDGPS 方式（ 1m級の精度）を使用している． ②営業線近接工事への適用事例 既設の営業線に近接した狭い作業空間の有効活用のた め， GNSS 受信機には，測位精度が数cm 級である二周 波RTK-GPS方式を採用した．最盛期には最大5 台のク レーン監視を同時に行ったが，作業領域の有効活用と安 全管理を効果的に行うことによって，工事を無事に完了 した，と報告されている． 4 おわりに 活線状態にある送配電線の近傍でクレーン等の建設機 械を用いた作業を行う際には，クレーン等が送配電線に 接触することによる感電災害を防止するために適切な離 隔距離が設定されている． 感電災害防止のためにクレーン等が送配電線との定め られた離隔距離を保持するためには，現場の作業環境に 応じて，本稿で紹介したような様々な感電災害防止のた めの技術を検討し，適切な感電災害防止策を講じるとと もに，その対策が常に有効となるような管理も重要と考 えられる． 文 1） “ 感 電 災 害 を 防 ぐ た め に ”, 東 京 電 力 パ ワ ー グ リ ッ ド www.tepco.co.jp/pg/electricity-supply/operation/distribution/ pdf/kandenboushi.pdf（平成31年2月22日確認） 2） HealthandSafetyExecutive, “Avoidingdangerfrom
over-headpowerlines”, GuidanceNoteGS6 （Fourthedition）. 3） Energy Networks Association,” Look Out Look Up! A
GuidetotheSafeUseofMechanicalPlantintheVicinity ofElectricityOverheadLines”.
4） New South Wales Government, ”WORK NEAR OVER-HEADPOWERLINES”, CODEOFPRACTICE2006. 5） OSHA規 則29CFR1926.1408 ”Powerlinesafety （upto
350kV） ）--equipmentoperations.“
6） GeraldT. Homce, P.E., JamesC. Cawley, P.E., andMichael R. Yenchek, P.E. , “A Performance Evaluation of Two Overhead Power Line Proximity Warning Devices”, IC 9510, INFORMATIONCIRCULAR/2008, Departmentof HealthandHumanServicesCentersfor DiseaseControl andPrevention, NationalInstituteforOccupationalSafety andHealth.
7） ラフテレーンクレーン（オールテレーンクレーン）の安
全装置, 株式会社タダノ
www.tadano.co.jp/service/pdf/safety02.pdf（ 平 成31年2
月8日確認） 8） 重機用レーザーバリアシステム LMS111 検出エリアSick ジック 9） 棚橋信介，鍋正常，得永孝樹，”高圧電線監視システム等 の改善 ”，第18回土木施工管理技術論文集【技術報告】， pp.211-212. 10） 三上博，千葉史隆，伊達峰司，草竹真也，“3Dクレーンブ ーム位置監視システムの開発”，三井住友建設技術研究開 発報告, 第13号, No.11, pp.83-88 （2015）. 㻳㻺㻿㻿移動局 警報装置 制限範囲判定用 㻼㻯 㻳㻺㻿㻿固定局 位置情報（無線 㻸㻭㻺 等） 補正情報 （無線㻸㻭㻺等） 㻳㻺㻿㻿衛星 電波 図7 クレーンブーム監視システムの概要 Vol. 12, No. 3, pp. 189 193, (2019)
