JP2000057861A - 管路気中送電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管路気中送電線において、高い熱放散性を具
えると共に、付属金具を容易に装着できる構造を提供す
る。 【解決手段】 金属パイプからなるシース１の中に導体
２を収納し、シース内に絶縁ガス３を封入した管路気中
送電線である。シース表面には板状体４が形成される。
この板状体４に接地端子７や架台取付金具８などの付属
金具を装着する。これにより、板状体４は放熱板として
の機能を有すると共に、付属金具の取付座としての機能
も備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管路気中送電線に関
するもので、特に熱放散性、施工性、製造性を改善でき
る管路気中送電線のシース構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の管路気中送電線（以下ＧＩＬ“Ga
s Insulated Transmission Line" という）の構成を
図７に示す。これは、金属パイプからなるシース20中
に、同じく金属パイプからなる１本または複数本の導体
21を収納し、シース内部に絶縁ガス23を圧入する構造で
ある。ＧＩＬは通常の電力ケーブルに比べて、１本で通
電できる電流、すなわち許容電流の大きいことが特徴の
一つであり、許容電流はＧＩＬの断面構造および材質に
よって決まる。

【０００３】ここで、許容電流は導体およびシース材料
の導電率と断面積で決まる電気抵抗による発熱と、導体
シース間およびシース大気間での熱放散特性に支配され
ており、熱放散特性の向上が許容電流向上の重要な要素
である。

【０００４】従来、熱放散特性向上の技術としては、導
体表面、シース内面およびシース外面の熱放散特性を向
上させて導体発生熱を効率よく大気に放散するべく、表
面処理の検討が行われていた。すなわち、導体表面をア
ルマイト被膜処理により黒色としたり、シース表面に塗
装を施すことによりそれぞれの表面熱放散定数を、金属
表面の表面熱放散定数である約０．１から０．８あるい
は０．９程度に向上させることが行われている。

【０００５】また、シースは円筒形状であり、ＧＩＬ線
路の建設においてシースを固定するためには、環状バン
ドを使用したり、シースに特別な架台取付金具を溶接し
ていた。図８にシースの支持構造を示す。シース20は環
状バンド24で締め付けられると共に逆T型の架台取付金
具25で保持され、架台取付金具25を架台26で保持するこ
とにより軸方向にスライド可能な状態で固定されてい
る。また、シースを完全に架台に固定する場合にはボル
ト取付用の金具をシースの所定位置に溶接取付してい
た。そのほか、シースには接地端子などの取り付けが必
要であり、その必要の都度、場所を予め定めて接地端子
用の取付金具を溶接していた。

【０００６】一方、シース内部の形状も円筒形状である
が、シース内部に混入した微小な金属異物が絶縁性能に
大きな悪影響を及ぼす。この悪影響を排除するために、
シース底面内側にへこみ部分を構成して、金属異物を落
とし込むためのパーティクルトラップと呼ばれる構造を
設けることが行われている。パーティクルトラップの一
例を図９に示す。同図はコーンスペーサ取り付けのため
のシース接続部分の縦断面図である。シース20の内周面
と導体21との間にはコーンスペーサ27が介在されてい
る。ここで、金属異物がスペーサ27に付着したときが絶
縁性能上の最弱点となるため、通常パーティクルトラッ
プはスペーサ近傍に形成されている。すなわち、シース
接続部内面に周方向沿いの溝28を形成し、この溝28を軸
方向に複数並列してパーティクルトラップとしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術では次のような問題があった。 塗装等により表面熱放散定数を０．９程度まで向上す
ることができるが、表面処理の違いによる熱放散特性の
改善には限度がある。

【０００８】シースには各種金具を溶接等の方法で固
定する必要があり、ＧＩＬ製造段階において、現地設置
後に必要となる取り付け箇所をミリ単位で定めて金具を
固定するのは、材料および時間的負担が大きい。その
上、事前の布設ルート測量等の設計段階においても負担
が大きかった。

【０００９】上述した構造のパーティクルトラップで
は、製造が容易でない上、送電線全長のうち局部的にし
かパーティクルトラップが存在せず、大部分のシース内
の異物はフリーとなってしまう。シース内面において、
全長にわたって溝を形成してパーティクルトラップとす
ることも考えられるが、それでは溝を形成した個所のみ
シース肉厚が薄くなり、シースの機械的強度が低下す
る。この機械的強度の低下を補償するには、シース全体
の肉厚を大きくしなければならなかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解消するた
め、本発明はシース表面に板状体を設け、この板状体を
架台取付金具などの付属金具を装着するための取付座と
して利用することを特徴とする。

【００１１】板状体によりシース表面積が広がり、シー
ス大気間の熱放散性能が向上する。熱放散の効率は板状
体の配置や構造によって一般的な放熱板の設計により検
討できるが、ほぼシース表面積が板状体の表面積分だけ
増加したと考え、その比率で熱放散特性が改善できると
考えられる。従って、板状体の数、形状、大きさは特に
限定されないが、十分に熱放散特性を改善できるように
必要とする熱放散特性と製造施工の制約とから決定すれ
ばよい。

【００１２】板状体の配置には、シース周方向沿いの板
状体を軸方向に多数並列することや、シースの長手方向
沿いに板状体を設けること、あるいは螺旋状の板状体を
シース表面に設けることが挙げられる。後に述べるよう
に、板状体に架台金具や接地端子の取り付けや製造性を
考慮した場合、シースの長手方向沿いに板状体を形成す
ることが好ましい。板状体を長手方向に形成した場合、
シース沿い連続する帯状の板状体を設けることや、矩形
板状の板状体を適宜な間隔で断続的に設けることが挙げ
られる。なお、シースの各ユニットの両端部には、接続
作業の便宜のため、板状体を設けないことが好ましい。

【００１３】この板状体は各種付属金具の取付座として
利用するため、シースからの突出幅はある程度長くする
ことが好ましい。一般的には、この突出幅を３０ｍｍ以
上程度にすれば、板状体へのボルト孔加工や溶接加工が
容易となり、板状体を放熱板兼各種付属金具の取付座と
して使用することができる。なお、付属金具には架台取
付金具や接地端子が含まれる。

【００１４】これにより、従来必要としていた接地端子
用の取付金具などが不要となる。例えば、板状体に一定
間隔でボルト孔加工を施しておくことにより、予め付属
金具の取り付け位置を決定しなくても、事後的に任意の
場所に取り付け可能とできる。また、シースの固定に環
状バンド等を必要とせず、付属金具を板状体に直接取り
付けることが可能となり、構造の簡略化によるコストダ
ウン効果が大きい。

【００１５】さらに、この板状体を設けたシース部分の
内面に溝を設け、この溝をパーティクルトラップとして
利用することが望ましい。板状体をシース長手方向沿い
に設け、パーティクルトラップも長手方向沿いに形成す
れば、線路全長にわたってパーティクルトラップを構成
することができる。また、この溝を形成したシースの表
面には板状体が設けられているため、十分な深さの溝を
設けてもそのシース個所のみ肉厚が薄くならないため、
機械的強度が低下することもない。もちろん、シース全
体の肉厚を厚くする必要もない。

【００１６】上記の各送電線におけるシースは板巻き溶
接や押し出しにより製造することができる。一般に、Ｇ
ＩＬシースは外径が２５０ｍｍ〜１０００ｍｍ程度で肉
厚が１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度のアルミニウム管または鉄
管である。その製造方法には、板を巻いて溶接してゆく
板巻き溶接と、押出型を用いて継ぎ目のない管を製造す
る押し出しとがある。本発明は、特に押し出しの場合に
コストメリットが大きい構造である。すなわち、押し出
し製造であれば、その押出型を変えるのみで円筒管に板
状体のついたシースを製造することができ、板状体を円
筒管に溶接するなどの別工程を省略できる。板巻き溶接
では、まずパイプ状のシースを製造し、後に別工程で板
状体を溶接などにより接合しなければならない。

【００１７】そして、押し出し製造であれば、押出型の
変更によって板状突起を設けると同時に、シース内面に
溝を設けることも可能であり、板状体の製造と同時に長
手方向に連続したパーティクルトラップを容易に形成で
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 （実施例１）図１（Ａ）は付属金具を装着しない状態の
本発明管路気中送電線の横断面図、（Ｂ）は同側面模式
図である。この送電線はパイプ状のシース１の内部にパ
イプ状の導体２が収納され、シース内には絶縁ガス３が
封入されている。ここで、シース外周の対向する位置に
2枚の板状体４を設けた。各板状体４はシース長手方向
沿いに連続して設けられた帯状のものである。このシー
ス１は、板状体付きシースの断面形状に対応した押出型
を用いて押し出し法により容易に製造することができ
る。

【００１９】この構成において、どの程度の放熱効果が
あるかを、シース表面積の増加分による熱放散特性の改
善から検討した。シース円筒部分の外径を４２０mm、シ
ース肉厚１０mm、導体外径１８０mm、導体肉厚２０ｍ
ｍ、シース・導体共にアルミ合金製の単芯型ＧＩＬの場
合、８０００Ａの電流を流すためには、塗装の改善によ
りシース表面熱放散係数を０．１改善し、かつシース肉
厚を２ｍｍ増加する必要がある。これと同等の効果を、
幅（シースからの突出距離）４０ｍｍの板状体２枚で得
られることがわかった。放熱のみに注目すれば、板状体
の数や配置およぴ板状体の幅を変えて必要な性能を得る
ことが可能である。

【００２０】このような管路気中送電線の支持構造を図
２に示す。ここでは逆Ｔ型の架台取付金具５を複数用
い、板状体４に適宜な間隔で溶接した。このように、板
状体４の任意の位置に架台取付金具５を溶接でき、架台
によるシースの支持個所の制約を最小限にすることがで
きる。

【００２１】なお、上記の説明では２枚の板状体４を用
いた構造を示したが、図３に示すように、３枚以上の板
状体４を設けてもよい。ここでは８枚の板状体４をシー
ス外周に等間隔で設けた構造を示している。板状体４の
数を多くすれば、熱放散特性を一層改善できる。

【００２２】（実施例２）図４は図１の送電線における
板状体にボルト孔６を一定間隔で設けた例である。この
図では３つの孔を一組として分散配置しているが、単独
の孔を等間隔であけてもよい。こうしておけば、例えば
図５のように、このボルト孔６を利用して接地端子７を
取り付けたり、架台取付金具８を固定したりするのに便
利である。

【００２３】また、ＧＩＬは１０ｍ程度のユニットを工
場で組み立てて現地にて複数本のユニットを接続施工さ
れるが、ユニット接続の際には、２本のユニットを引き
寄せるためにお互いのシースに何らかの突起部を設け、
そこに引き寄せ工具を引っ掛けて作業することが多い。
この場合にも上記板状体のボルト孔６を引き寄せ工具引
っ掛け用の孔としても利用ができ、他の特別な構造を要
しないメリットがある。

【００２４】なお、シースの接続は、シース同士の差込
溶接か、フランジ接続が一般的である。接続部分すなわ
ちユニットの両端部ついては、予め板状体４を取り除い
て円筒状のシースにしておくなどの加工を施しておくこ
とが好ましい。

【００２５】（実施例３）パーティクルトラップを設け
た例を図４に示す。この送電線のシース１は、長手方向
に連続する２枚の板状体４がシース１の対向する位置に
形成されている。そして、板状体４を設けたシース部分
の内面に溝９を形成してパーティクルトラップとした。
この溝形状（幅と深さ）は、通常パーティクルトラップ
の検討においてなされているように、断面形状の電界解
析によって、溝底部の電界がその他のシース底面部の電
界に比べて低くなるように設計すればよい。板状体の形
状と加工性をも考慮すると、溝幅３ｍｍ〜１５ｍｍ、深
さ３ｍｍ〜２０ｍｍ程度が好ましい。そして、この溝９
を形成したシースの表面には板状体４が設けられている
ため、十分な深さの溝９を設けてもそのシース個所のみ
肉厚が薄くなってシース４の機械的強度が低下すること
もない。もちろん、シース全体の肉厚を厚くする必要も
ない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏することができる。 管路気中送電線のシースに板状体を設けることで、こ
の板状体を放熱板兼付属金具の取付座として利用するこ
とができる。また、板状体に孔を形成すれば、前記取付
座としてボルト止めが容易にできる他、シースユニット
接続時の引き寄せ金具を引っ掛ける孔としても利用する
ことができる。

【００２７】板状体を設けたシース部分の内面に溝を
形成することで、線路全長にわたってパーティクルトラ
ップを構成することができる。この溝は、シースを押し
出しにより製造することで容易に形成できる。また、こ
の溝の形成により、シースが局部的に薄くなったり、シ
ース全体の肉厚を厚くする必要がない。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は付属金具を取り外した状態の発明管路
気中送電線の横断面図、（Ｂ）は同側面模式図である。

【図２】（Ａ）は図１の送電線を架台取付金具で支持し
た状態の横断面図、（Ｂ）は同側面模式図である。

【図３】板状体を８枚設けた本発明管路気中送電線の横
断面図である。

【図４】（Ａ）は板状体にボルト孔を形成した本発明管
路気中送電線の横断面図、（Ｂ）は同側面模式図であ
る。

【図５】（Ａ）は図４の送電線に架台取付金具および接
地端子を装着した状態の横断面図、（Ｂ）は同側面模式
図である。

【図６】板状体を設けたシース部分の内面に溝を設けた
本発明管路気中送電線の横断面図である。

【図７】（Ａ）は従来の管路気中送電線の横断面図、
（Ｂ）は同側面模式図である。

【図８】従来の管路気中送電線を架台に支持した状態を
示す横断面図である。

【図９】従来の管路気中送電線におけるパーティクルト
ラップを示す送電線の縦断面図である。

【符号の説明】

１ シース ２ 導体 ３ 絶縁ガス ４ 板状体 ５ 架台取付金具 ６ ボルト孔 ７ 接地端子 ８ 架台取付金具 ９ 溝 20 シース 21 導体 23 絶縁ガス 24 環状バンド 25 架台取付金具 26 架台 27 コーンスペーサ 28 溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属パイプからなるシースの中に導体を
   収納し、シース内に絶縁ガスを封入してなる管路気中送
   電線において、 前記シース表面に板状体を設け、 この板状体に管路気中送電線の付属金具を装着したこと
   を特徴とする管路気中送電線。
2. 【請求項２】 前記板状体を設けたシース部分の内面に
   溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の管路気中送
   電線。