JP2002124141A - 直流電力ケーブル - Google Patents

直流電力ケーブル

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JP2002124141A
JP2002124141A JP2000318251A JP2000318251A JP2002124141A JP 2002124141 A JP2002124141 A JP 2002124141A JP 2000318251 A JP2000318251 A JP 2000318251A JP 2000318251 A JP2000318251 A JP 2000318251A JP 2002124141 A JP2002124141 A JP 2002124141A
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cable
power
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power cable
increased
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JP2000318251A
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Ryota Isono
僚多 磯野
Toshihiro Nakagawa
敏裕 中川
Yoichi Maki
洋一 牧
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーブル布設工事費を最小限に抑えた直流電
力ケーブルを提供する。 【解決手段】 予め3本の心線24〜26を備えた1条
の直流電力ケーブル20を布設することにより、通常の
送電には2本の心線24、25を用い送電容量が増設さ
れたときには残りの1本の心線26を用いたり、予め3
本の心線24〜26を通常は最大負荷の半分程度で運用
し、送電容量が増設されたときには最大負荷で運用した
りすることにより、新たに直流電力ケーブルを布設する
ことなく対応することができる。したがってケーブル布
設工事費を最小限に抑えることができる。心線24〜2
6を3心とも同一構造とすることにより、製造が容易と
なり、径方向の歪みが生じにくくなり信頼性が向上す
る。外周に鉄線がい装33が施されている場合には水中
布設用に用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電力ケーブル
に関する。
【0002】
【従来の技術】図3(a)、(b)、(c)は従来の直
流電力ケーブルを用いた送電方式を示す概念図である。
【0003】図3(a)は2条の直流電力単心ケーブル
からなる単極送電方式を示している。この送電方式は、
一方(図では左側)の送電線1により送電された交流
(AC)電力を一方(図では左側)のAC/DC変換器
2で直流(DC)電力に変換した後、2条の単心ケーブ
ル3、4でDC電力を送電し、他方(図では右側)のA
C/DC変換器5でAC電力に変換し、他方(図では右
側)の送電線6に送電する方式である。
【0004】図3(b)は直流電力単心ケーブル3条か
らなる双極送電方式を示している。この送電方式は、図
3(a)に示した単心ケーブル3、4に1条の単心ケー
ブル7を布設し、最初の2条の単心ケーブル3、4のう
ちいずれか1条(図では中央)4を中性線(接地線)4
とし、2条の単心ケーブル3、7を双極として用いて送
電する方式である。尚、8、9はAC/DC変換器であ
る。
【0005】この送電方式は、電圧を逆極性とした電力
伝送回路が形成されているので、運転時は単心ケーブル
4には逆方向に同じ電圧の直流電流が流れるので、電流
の和は零になり、電気的には中性線4は不要である。従
って、海底ケーブル線路において双極送電方式の場合、
中性線4を省略して海の両岸で接地のみとっておく場合
もある。
【0006】図3(c)は直流電力単心ケーブル3条か
らなる双極送電方式を示しているが、AC/DC変換器
10〜13を増設したものである。
【0007】この送電方式は、当初は図3(b)に示し
た送電方式と同様の回路構成にし、かつ負荷に対して裕
度を見たケーブル設計をしておき、送電容量が増設され
たときにAC/DC変換器10〜13を増設することに
より送電容量を増設させるようにしたものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の送電
方式では単心ケーブルを少なくとも2条布設し、送電容
量が増設されたときにさらに1条単心ケーブルを布設し
なければならない。
【0009】したがって、単心ケーブルを1条のみ布設
するのに比べて、布設工事費が割高となるだけでなく、
布設期間も長くなってしまう。また、ケーブル布設条数
が増えるほど、布設工事費が高くなるという問題があっ
た。
【0010】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ケーブル布設工事費を最小限に抑えた直流電力ケー
ブルを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の直流電力ケーブルは、通常の送電に用いられ
る2本の心線と、送電容量が増設されたときに用いられ
る1本の心線とを備えたものである。
【0012】本発明の直流電力ケーブルは、通常は最大
負荷の半分程度で運用され、送電容量が増設されたとき
に最大負荷で運用される3本の心線を備えたものであ
る。
【0013】上記構成に加え本発明の直流電力ケーブル
は、心線が3心とも同一構造であるのが好ましい。
【0014】上記構成に加え本発明の直流電力ケーブル
は、外周に鉄線がい装が施されていてもよい。
【0015】上記構成に加え本発明の直流電力ケーブル
は、心線間の隙間に光ファイバが挿入されていてもよ
い。
【0016】本発明によれば、予め3本の心線を備えた
1条の直流電力ケーブルを布設することにより、通常の
送電には2本の心線を用い送電容量が増設されたときに
は残りの1本の心線を用いたり、3本の心線を通常は最
大負荷の半分程度で運用し、送電容量が増設されたとき
には最大負荷で運用したりすることにより、新たに直流
電力ケーブルを布設することなく対応することができ
る。したがってケーブル布設工事費を最小限に抑えるこ
とができる。
【0017】心線を3心とも同一構造とすることによ
り、製造が容易となり、径方向の歪みが生じにくくなり
信頼性が向上する。
【0018】外周に鉄線がい装が施されている場合には
水中布設用に用いることができる。
【0019】心線間の隙間に光ファイバが挿入されてい
る場合には光ファイバで情報の伝達を行ったり、光ファ
イバをケーブル自体の温度監視センサとして用いたりす
ることができ、常時の温度監視や地絡事故時の事故点評
定として用いることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0021】図1は本発明の直流電力ケーブルの一実施
の形態を示す断面図である。
【0022】本直流電力ケーブル20は、導体21の周
りに絶縁体22を設け、絶縁体22の周りに遮水層23
を設けた3本の直流送電用の心線としての単心ケーブル
24、25、26と、各単心ケーブル24〜26の隙間
にそれぞれ設けられた介在27、28、29と、介在2
7〜29の周りに設けられた内側座床層30と、内側座
床層30の周りに巻き付けられた多数の内側鉄線がい装
31と、内側鉄線がい装31の周りに巻き付けられた外
側座床層32と、外側座床層32の周りに巻き付けられ
た多数の外側鉄線がい装33と、外側鉄線がい装33の
周りに巻き付けられた防食層34とで構成されている。
【0023】この直流電力ケーブル20は、3心ケーブ
ルであるため、製造性より導体サイズは600mm2
下となるような送電容量に最適である。
【0024】水中布設する場合には、1重もしくは2重
の鉄線がい層が施される。陸上布設する場合には、遮水
層23、介在27〜29、両座床層30、32、各鉄線
がい装31、33及び防食層34を省略してもよい。ま
た、水中で使用する場合に浅い場所では鉄線がい装33
を省略して1重にしてもよい。
【0025】次に図1に示した直流電力ケーブル20を
用いた運用例について説明する。
【0026】図2は図1に示した直流電力ケーブルを用
いた直流送電系統図であり、図2(a)は送電容量増設
前の直流送電系統図であり、図2(b)は送電容量増設
後の直流送電系統図であり、図2(c)は送電容量増設
後の他の直流送電系統図である。尚、図3に示した従来
例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【0027】送電容量増設前、すなわち通常の直流送電
を行う場合には、直流電力ケーブルの3本の単心ケーブ
ル24〜26のうち、2本のみを用いて行うのであり、
一方(図では左側)の送電線1により送電されたAC電
力を一方(図では左側)のAC/DC変換器2でDC電
力に変換した後、単心ケーブル24、25でDC電力を
送電し、他方(図では右側)のAC/DC変換器5でA
C電力に変換し、他方(図では右側)の送電線6で送電
することにより単極送電方式で運用するものである(図
2(a))。
【0028】これに対して送電容量が増設されたときに
は残りの単心ケーブル26を用いる。すなわち、通常の
直流送電に用いた2本の単心ケーブル24、25の内の
いずれか1本の単心ケーブル(図では中央の単心ケーブ
ル)25の両端にA/C変換器をそれぞれ設け、単心ケ
ーブル25を中性線として使用することにより双極送電
方式として運用するものである(図2(b))。
【0029】さらに送電容量が増設されたときには、単
心ケーブル24、26の両側のA/C変換器2、5、
8、9にそれぞれ直列にA/C変換器10〜13を増設
することにより、最大負荷で運用することができる。但
し、負荷は許容値に比べて余裕のあるものとし、AC/
DC変換器10〜13を増設するのみで新たなケーブル
を製造・布設する必要がないようにする必要がある(図
2(c))。
【0030】尚、単心ケーブル24〜26の構造におい
て、3心とも同一構造(導体サイズ、絶縁厚さ、仕上が
り外径等)とし、ケーブル設計は将来送電容量が増設す
ることを見越した設計(絶縁厚さ等)がなされるのが望
ましい。また、単心ケーブル24〜26間の隙間に光フ
ァイバを挿入することにより、光ファイバで情報の伝達
を行ったり、光ファイバを直流電力ケーブル20自体の
温度監視センサとして用いたりすることができ、常時の
温度監視や地絡事故時の事故点評定として用いることが
できる。
【0031】ここで、従来方式においては、直流送電線
路を構築する場合、少なくとも2条のケーブルを布設し
ていた。一方、本発明においては、3心ケーブルを1条
製造し、その1条のみの布設で直流送電線路を構築する
ことができる。したがって、布設工事費が従来方式(最
低2条布設する)に比べ、安価にすることができる。
【0032】さらに将来送電容量が増設されることを想
定し、ケーブル設計(絶縁厚さ等)を行うため、新たに
増設されたときに別のケーブルを布設する必要がなく、
AC/DC変換器の増設のみでよい。これに比べ、従来
方式のうち、単極送電方式では、新たにケーブルを製造
し、布設する場合もある。
【0033】したがって、本発明は従来例に比べて、最
初にケーブルを布設するときにかかるケーブル布設工事
費が安価になるだけでなく、送電容量が増設された場合
に新たにケーブルを布設するときにかかる布設工事費を
も削減することができる。
【0034】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0035】ケーブル布設工事費を最小限に抑えた直流
電力ケーブルの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の直流電力ケーブルの一実施の形態を示
す断面図である。
【図2】図1に示した直流電力ケーブルを用いた直流送
電系統図であり、(a)は送電容量増設前の直流送電系
統図であり、(b)は送電容量増設後の直流送電系統図
であり、(c)は送電容量増設後の他の直流送電系統図
である。
【図3】(a)、(b)、(c)は従来の直流電力ケー
ブルを用いた送電方式を示す概念図である。
【符号の説明】
1、6 送電線 2、5、8、9、10〜13 AC/DC変換器 20 直流電力ケーブル 24〜26 心線(単心ケーブル)
フロントページの続き (72)発明者 牧 洋一 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 Fターム(参考) 5G319 HB01 HC01 HD07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通常の送電に用いられる2本の心線と、
    送電容量が増設されたときに用いられる1本の心線とを
    備えたことを特徴とする直流電力ケーブル。
  2. 【請求項2】 通常は最大負荷の半分程度で運用され、
    送電容量が増設されたときに最大負荷で運用される3本
    の心線を備えたことを特徴とする直流電力ケーブル。
  3. 【請求項3】 上記心線が3心とも同一構造である請求
    項1または2に記載の直流電力ケーブル。
  4. 【請求項4】 外周に鉄線がい装が施されている請求項
    1から3のいずれかに記載の直流電力ケーブル。
  5. 【請求項5】 上記心線間の隙間に光ファイバが挿入さ
    れている請求項1から4のいずれかに記載の直流電力ケ
    ーブル。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003052774A1 (fr) * 2001-12-18 2003-06-26 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cable supraconducteur a courant continu
US10044186B2 (en) 2013-08-09 2018-08-07 Vestas Wind Systems A/S AC and DC electricity transmission using a multiple-core cable
WO2020250605A1 (ja) 2019-06-13 2020-12-17 日本電気株式会社 陸揚げケーブル及び部分陸揚げケーブル

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