JP2023182998A - Cable track, power cable, and cable track manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ケーブル線路、電力ケーブル、およびケーブル線路の製造方法に関する。 The present disclosure relates to cable lines, power cables, and methods of manufacturing cable lines.
電力ケーブルが布設される管路が、地中の浅い位置に設けられている場合には、地上の車両の通行に起因して管路が撓み、電力ケーブルが車両の進行方向に移動する現象が生じることがあった。このような現象は、「波乗り現象」と呼ばれている。 If the conduit where the power cable is laid is installed at a shallow depth underground, the conduit may bend due to the passage of vehicles on the ground, causing the power cable to move in the direction of travel of the vehicle. Sometimes it happened. Such a phenomenon is called "surf riding phenomenon."
これまで、上述のような波乗り現象を抑制するため、様々な態様のケーブル線路が検討されてきた(例えば、特許文献1)。 Until now, various types of cable lines have been studied in order to suppress the wave riding phenomenon as described above (for example, Patent Document 1).
本開示の目的は、電力ケーブルの軸方向の移動を安定的に抑制することである。 An object of the present disclosure is to stably suppress axial movement of a power cable.
本開示の一態様によれば、
地中に埋設された管路と、
地中に埋設され、前記管路に接続されたトラフと、
前記管路および前記トラフ内に連続的に布設された電力ケーブルと、
を備え、
前記電力ケーブルは、前記トラフ内でS字状に屈曲して布設され、
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内には、充填物が充填されている
ケーブル線路が提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
pipes buried underground,
a trough buried underground and connected to the pipe;
a power cable continuously laid within the conduit and the trough;
Equipped with
The power cable is bent and laid in an S-shape within the trough,
A cable track filled with a filler is provided in the trough, excluding the power cable.
本開示によれば、電力ケーブルの軸方向の移動を安定的に抑制することができる。 According to the present disclosure, it is possible to stably suppress movement of the power cable in the axial direction.
[本開示の実施形態の説明]
<発明者等の得た知見>
まず、発明者等の得た知見について説明する。
[Description of embodiments of the present disclosure]
<Findings obtained by the inventors>
First, the findings obtained by the inventors will be explained.
電力会社が管轄する従来のケーブル線路では、地中の深い位置に埋設した頑強な管路内に、電力ケーブルを布設していた。このため、従来のケーブル線路では、上述した電力ケーブルの波乗り現象が生じにくかった。 In conventional cable lines operated by power companies, power cables were laid in sturdy conduits buried deep underground. For this reason, in the conventional cable line, the above-mentioned power cable wave-riding phenomenon is difficult to occur.
一方で、近年では、環境負荷の小さい風力発電などの再生可能エネルギーの活用が推進されてきている。 On the other hand, in recent years, the use of renewable energy such as wind power generation, which has a small environmental impact, has been promoted.
風力発電などの電力源からの電力を伝送するケーブル線路では、土木工事のコストを低減するため、地中の浅い位置に埋設した安価な管路内に、電力ケーブルが布設されることがあった。このような管路では、上述のように、車両通行時に管路自体が撓み、ケーブルの波乗り現象が生じ易かった。ケーブルの波乗り現象が生じると、マンホール内で電力ケーブルに異常曲げが生じたり、ケーブル接続部が損傷したりするおそれがあった。 In cable lines that transmit power from power sources such as wind power generation, power cables are sometimes laid in inexpensive conduits buried shallowly underground to reduce the cost of civil engineering work. . In such a conduit, as described above, the conduit itself bends when a vehicle passes through the conduit, and the cable wave-riding phenomenon tends to occur. When the cable wave-riding phenomenon occurs, there is a risk that the power cable may be abnormally bent inside the manhole and the cable connection portion may be damaged.
このような場合に、管路の端部に、電力ケーブルを機械的に拘束するケーブル拘束装置を設置することが考えられる。しかしながら、ケーブル拘束装置を設置する場合では、設置スペースを確保することが困難であったり、充分な拘束が得られなったりする場合があった。 In such a case, it is conceivable to install a cable restraint device that mechanically restrains the power cable at the end of the conduit. However, when installing a cable restraint device, it may be difficult to secure an installation space, or sufficient restraint may not be obtained.
したがって、簡単な構成により、ケーブルの波乗り現象を安定的に抑制することができるケーブル線路が求められていた。 Therefore, there has been a need for a cable line that can stably suppress the cable wave-riding phenomenon with a simple configuration.
以下の本開示は、本開示者等が見出した上記知見に基づくものである。 The present disclosure below is based on the above findings discovered by the present disclosers.
<本開示の実施態様>
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。
<Embodiments of the present disclosure>
Next, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
[1]本開示の一態様に係るケーブル線路は、
地中に埋設された管路と、
地中に埋設され、前記管路に接続されたトラフと、
前記管路および前記トラフ内に連続的に布設された電力ケーブルと、
を備え、
前記電力ケーブルは、前記トラフ内でS字状に屈曲して布設され、
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内には、充填物が充填されている。
この構成によれば、電力ケーブルの軸方向の移動を安定的に抑制することができる。
[1] The cable line according to one aspect of the present disclosure is
pipes buried underground,
a trough buried underground and connected to the pipe;
a power cable continuously laid within the conduit and the trough;
Equipped with
The power cable is bent and laid in an S-shape within the trough,
The trough, excluding the power cable, is filled with a filler.
According to this configuration, movement of the power cable in the axial direction can be stably suppressed.
[2]上記[1]に記載のケーブル線路において、
前記充填物は、少なくとも砂を含む。
この構成によれば、電力ケーブルの拘束力を向上させることができる。
[2] In the cable line described in [1] above,
The filler includes at least sand.
According to this configuration, the binding force of the power cable can be improved.
[3]上記[1]または[2]に記載のケーブル線路において、
前記充填物は、モルタルを含む。
この構成によれば、電力ケーブルの拘束力を安定的に向上させることができる。
[3] In the cable line according to [1] or [2] above,
The filling includes mortar.
According to this configuration, the binding force of the power cable can be stably improved.
[4]上記[3]に記載のケーブル線路において、
前記充填物中のモルタルの全質量に対する砂の質量の割合は、70%以上98%以下である。
この構成によれば、電力ケーブルの損傷を抑制しつつ、電力ケーブルの拘束力を安定的に向上させることができる。
[4] In the cable line described in [3] above,
The ratio of the mass of sand to the total mass of mortar in the filling is 70% or more and 98% or less.
According to this configuration, it is possible to stably improve the binding force of the power cable while suppressing damage to the power cable.
[5]上記[1]から[4]のいずれか1つに記載のケーブル線路において、
前記電力ケーブルは、前記トラフ内において、当該電力ケーブルの径方向に突出した突起部を有する。
この構成によれば、突起部を充填物に係止させ、電力ケーブルの拘束力をさらに向上させることができる。
[5] In the cable line according to any one of [1] to [4] above,
The power cable has a protrusion within the trough that projects in a radial direction of the power cable.
According to this configuration, the protrusion is engaged with the filling material, and the restraining force of the power cable can be further improved.
[6]上記[1]から[5]のいずれか1つに記載のケーブル線路において、
前記電力ケーブルは、金属シースを有しない。
この構成によれば、電力ケーブルの導体からケーブルシースまでの構成が一体として結合される。
[6] In the cable line according to any one of [1] to [5] above,
The power cable does not have a metal sheath.
According to this configuration, the configuration from the conductor of the power cable to the cable sheath is combined as one piece.
[7]本開示の更に他の態様に係る電力ケーブルは、
上記[1]から[6]のいずれか1つに記載のケーブル線路に布設される。
この構成によれば、電力ケーブルの軸方向の移動を安定的に抑制することができる。
[7] A power cable according to still another aspect of the present disclosure,
It is installed on the cable line according to any one of [1] to [6] above.
According to this configuration, movement of the power cable in the axial direction can be stably suppressed.
[8]本開示の更に他の態様に係るケーブル線路の製造方法は、
地中に管路を設置する工程と、
地中にトラフを設置し、前記管路に前記トラフを接続する工程と、
前記管路および前記トラフ内に電力ケーブルを連続的に布設する工程と、
前記管路および前記トラフを地中に埋める工程と、
を備え、
前記電力ケーブルを布設する工程では、
前記電力ケーブルを、前記トラフ内でS字状に屈曲させて布設し、
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内に、充填物を充填させる。
この構成によれば、電力ケーブルの軸方向の移動を安定的に抑制することができる。
[8] A method for manufacturing a cable line according to still another aspect of the present disclosure,
The process of installing underground pipes,
installing a trough underground and connecting the trough to the conduit;
Continuously laying power cables within the conduit and the trough;
burying the conduit and the trough underground;
Equipped with
In the step of laying the power cable,
The power cable is bent and laid in an S-shape within the trough,
A filler is filled into the trough excluding the power cable.
According to this configuration, movement of the power cable in the axial direction can be stably suppressed.
[本開示の実施形態の詳細]
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of embodiments of the present disclosure]
Next, one embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to these examples, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
<本開示の一実施形態>
(1)ケーブル線路
本開示の一実施形態に係るケーブル線路10の概略構成について、図1A~図2を参照して説明する。なお、図1Aでは、電力ケーブル100の屈曲態様の一部が省略されている。
<One embodiment of the present disclosure>
(1) Cable Line A schematic configuration of a
図1Aおよび図1Bに示すように、本実施形態のケーブル線路10は、例えば、電力ケーブル100と、管路300と、トラフ400と、マンホール500と、を備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
なお、以下において、電力ケーブル100等の「軸方向」とは、電力ケーブル100等の中心軸に沿った方向のことをいい、電力ケーブル100等の長手方向または延在方向と言い換えることができる。また、電力ケーブル100等の「径方向」とは、電力ケーブル100等の軸方向に垂直な方向のことをいい、場合によっては電力ケーブル100等の短手方向と言い換えることができる。また、「電力ケーブル100の布設方向」とは、ケーブル線路20において電力ケーブル100が布設された方向のことをいい、電力ケーブル100の延在方向と言い換えることもできる。
Note that in the following, the "axial direction" of the
[電力ケーブル]
図1Aおよび図1Bに示した電力ケーブル100は、高電圧の送電ケーブルである固体絶縁ケーブル(CVケーブル:Crosslinked polyethylene(PE) insulated Vinyl sheathed cable、XLPEケーブルともいう)として構成されている。
[Power cable]
The
電力ケーブル100は、例えば、地中ケーブルとして構成され、導体、ケーブル内部半導電層、ケーブル絶縁層、ケーブル外部半導電層、ケーブル金属遮蔽層、およびケーブルシースを、導体の中心軸から電力ケーブル100の外周に向けてこの順で有している。
The
本実施形態では、電力ケーブル100は、金属シースを有していない。上述のケーブル金属遮蔽層は、例えば、金属被、又は、銅ワイヤ若しくは銅テープの巻付層などである。ケーブルシースは、樹脂を含むものである。電力ケーブル100の導体からケーブルシースまでの構成は、一体として結合されている。
In this embodiment,
電力ケーブル100は、例えば、管路300、トラフ400およびマンホール500の内部に連続的に布設されている。
For example, the
[管路]
管路300は、例えば、地中に埋設されている。管路300は、例えば、円筒管として構成されており、例えば、樹脂を含んでいる。管路300を構成する樹脂としては、例えば、FRP(Fiber Reinforced Plastics)などが挙げられる。
[Pipe line]
The
なお、管路300内には、後述の充填物が充填されていない。すなわち、管路300の空隙内に、電力ケーブル100が布設されている。
Note that the
[トラフ]
トラフ400は、例えば、地中に埋設され、管路300に接続されている。本実施形態では、トラフ400は、管路300とマンホール500との間に設けられている。
[trough]
The
本実施形態では、トラフ400は、枠体(符号不図示)を有している。トラフ400を構成する枠体は、例えば、いわゆるコンクリートピットである。このような堅牢な枠体により、トラフ400内の電力ケーブル100を保護することができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、トラフ400内に充填物420が充填されている。当該トラフ400内の構成については、詳細を後述する。
In this embodiment, the
[マンホール]
マンホール500は、例えば、地中に埋設され、上述のようにトラフ400を介して管路300に接続されている。マンホール500内には、電力ケーブル100の接続部(接続箱)200が設置されている。さらに、マンホール500内では、接続部200とトラフ400との間において、例えば、電力ケーブル100が(鉛直方向に)S字状に屈曲され、いわゆるオフセット部240が形成されている。
[manhole]
The
なお、マンホール500内には、後述の充填物が充填されていない。すなわち、マンホール500の空隙内に、電力ケーブル100およびその接続部200が設置されている。
Note that the
(2)トラフ内の構成
図1A~図2を参照し、本実施形態のトラフ400内の構成について説明する。
(2) Configuration inside the trough The configuration inside the
図1Aおよび図1Bに示すように、電力ケーブル100は、例えば、トラフ400内でS字状に屈曲して布設されている。電力ケーブル100は、例えば、水平方向および鉛直方向のうち少なくともいずれかに対してS字に屈曲されている。なお、電力ケーブル100は、螺旋状に屈曲されていてもよい。本実施形態では、電力ケーブル100は、例えば、水平方向にS字に屈曲されている。なお、以下において、S字状の線形のうち、円弧状に屈曲された部分を「屈曲部BP」ということがある。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
さらに、本実施形態では、電力ケーブル100を除くトラフ400内には、電力ケーブル100のS字状の線形を維持するように、充填物420が充填されている。これにより、電力ケーブル100を拘束することができる。
Further, in this embodiment, the
本実施形態では、トラフ400が枠体を有し、電力ケーブル100を除く枠体内に、充填物420が充填されている。トラフ400を構成する枠体により、トラフ400内への雨水の浸入を抑制することができる。その結果、電力ケーブル100の線形を安定的に維持することができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、充填物420は、例えば、少なくとも砂を含んでいる。これにより、電力ケーブル100のS字状屈曲部の内側の部分などのように、複雑な線形に追従するように、充填物420を容易かつ密に充填することができる。その結果、トラフ400内で電力ケーブル100の線形を安定的に固定し、電力ケーブル100の拘束力を向上させることができる。
In this embodiment, the
さらに、本実施形態では、充填物420は、例えば、モルタルを含んでいる。充填物420としてのモルタルが電力ケーブル100に直接接している。ここでいう「モルタル」とは、細骨材(砂)とセメントとを含む材料である。充填物420としてのモルタルは、トラフ400内に水を含んだ状態で充填され、その後乾燥させることにより固化される。モルタル中のセメントとしては、例えば、JIS R5210で規定される普通ポルトランドセメントが挙げられる。充填物420が上述のようにモルタルを含むことで、充填物420の崩れを抑制し、電力ケーブル100の拘束力をさらに向上させることができる。
Further, in this embodiment, the filling 420 includes, for example, mortar. Mortar as filling 420 is in direct contact with
充填物420中のモルタルの全質量に対する砂の質量の割合(質量パーセント含有率)は、例えば、70%以上98%以下である。なお、ここでの割合の算出に用いられる「モルタルの質量」は、乾燥後のモルタルの質量である。砂の割合を70%以上とすることで、モルタルの過剰な拘束に起因した電力ケーブル100の損傷を抑制することができる。一方で、砂の割合を98%以下とすることで、電力ケーブル100の拘束力を安定的に向上させることができる。
The ratio of the mass of sand to the total mass of mortar in the filling 420 (mass percent content) is, for example, 70% or more and 98% or less. Note that the "mass of mortar" used to calculate the ratio here is the mass of mortar after drying. By setting the proportion of sand to 70% or more, it is possible to suppress damage to the
或いは、充填物420中のモルタルの全質量に対する砂の質量の割合は、例えば、90%以上95%以下であってもよい。砂の割合を90%以上95%以下とすることで、上述した電力ケーブル100の拘束力を安定的に向上させつつ、モルタルを含む充填物420を割れ易くすることができる。これにより、モルタルを含む充填物420を固めた後であっても、充填物420を割り、トラフ400内の電力ケーブル100を取り出すことができる。その結果、ケーブル線路20のメンテナンスを容易に行うことができる。
Alternatively, the ratio of the mass of sand to the total mass of mortar in the filling 420 may be, for example, 90% or more and 95% or less. By setting the proportion of sand to 90% or more and 95% or less, it is possible to stably improve the binding force of the
ここで、図2を参照し、トラフ400内の電力ケーブル100のS字状の線形による、電力ケーブル100の軸力の減少について説明する。なお、ここでいう「軸力」とは、電力ケーブル100の軸方向の移動力のことであり、波乗り力、引き込み力などと言い換えることができる。
Here, with reference to FIG. 2, the reduction in the axial force of the
図2において、S字状に屈曲された電力ケーブル100の屈曲部BPは、n箇所、設けられている(ただしnは1以上の整数)。このように電力ケーブル100がS字状に屈曲された領域(以下、屈曲領域ともいう)により減少した電力ケーブル100の軸力Fsは、以下のRinfenburgの式(1)により求められる。
In FIG. 2, the bending portions BP of the
Fs=Fm・exp(-μθ) ・・・(1) Fs=Fm・exp(-μθ)...(1)
ただし、Fmは、電力ケーブル100のS字状の屈曲領域よりも右(前段)において、電力ケーブル100の軸方向に左から右に向けて電力ケーブル100を移動させる軸力である。Fsは、電力ケーブル100のS字状の屈曲領域よりも左(後段)において、電力ケーブル100の軸方向に左から右に向けて電力ケーブル100を移動させる軸力(減少後の軸力)である。μは、電力ケーブル100と充填物420との摩擦係数である。
However, Fm is an axial force that moves the
θnは、n番目の屈曲部BPにおける電力ケーブル100の屈曲角度(円弧の中心角)である。θは、全ての屈曲部BPにおける電力ケーブル100の屈曲角度を足し合わせた合計角度であり、以下の式で求められる。
θ=Σθn
θn is the bending angle (center angle of the circular arc) of the
θ=Σθn
本実施形態では、トラフ400内での電力ケーブル100のS字状の屈曲領域における、Rinfenburgの式(1)で換算した摩擦係数μは、例えば、0.3以上であり、或いは0.5以上であってもよい。これにより、電力ケーブル100のS字状の屈曲領域によりも後段側における電力ケーブル100の軸力Fsを安定的に減少させることができる。
In the present embodiment, the friction coefficient μ calculated using the Rinfenburg equation (1) in the S-shaped bending region of the
また、本実施形態では、電力ケーブル100のS字状の屈曲領域を挟んだ両側における、電力ケーブル100の軸力の減少率Fs/Fmは、例えば、0.25以下であり、或いは0.04以下であってもよい。これにより、マンホール500内の電力ケーブル100の接続部200への過剰な応力印加を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the reduction rate Fs/Fm of the axial force of the
なお、Fmに対して実測したFsが曲線状に徐々に増加する場合には、Fmが25kN以下の範囲内で、Fmに対するFsの傾きが最も大きくなる点で、摩擦係数μおよび減少率Fs/Fmを求めるものとする。 In addition, when the actually measured Fs with respect to Fm gradually increases in a curved manner, the friction coefficient μ and the reduction rate Fs/ Let us find Fm.
また、本実施形態では、トラフ400内でS字状に屈曲された電力ケーブル100の屈曲部BPにおける曲率半径Rは、例えば、管路300の半径よりも大きい。これにより、屈曲部BPでの電力ケーブル100の曲率半径Rを電力ケーブル100の許容曲げ半径以上としつつ、電力ケーブル100の異常曲げを安定的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the radius of curvature R at the bent portion BP of the
なお、トラフ400内での電力ケーブル100の屈曲部BPの数n、電力ケーブル100の布設方向における屈曲部BPの長さ、電力ケーブル100の布設方向に垂直な方向における屈曲部BPの幅は、電力ケーブル100の屈曲部BPにおける所望の合計角度θが得られるよう設定され、特に限定されるものではない。ただし、トラフ400の必要幅および必要長さを短くする観点では、トラフ400内での電力ケーブル100の屈曲部BPの数nは、例えば、2以上11以下であってもよい。電力ケーブル100の布設方向における屈曲部BPの長さは、例えば、500mm以上2000mm以下であってもよい。電力ケーブル100の直径をDとしたときに、電力ケーブル100の布設方向に垂直な方向における屈曲部BPの幅は、例えば、1D以上5D以下であってもよい。
Note that the number n of bent portions BP of the
(3)ケーブル線路の製造方法(ケーブル布設方法)
次に、図1Aおよび図1Bを参照し、本実施形態に係るケーブル線路の製造方法について説明する。
(3) Cable line manufacturing method (cable laying method)
Next, a method for manufacturing a cable line according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1A and 1B.
本実施形態のケーブル線路10の製造方法は、例えば、準備工程S10と、設置工程S20と、ケーブル布設工程S30と、埋設工程S40と、を有している。
The method for manufacturing the
(S10:準備工程)
まず、ケーブル線路10を構成する電力ケーブル100、管路300、トラフ400を構成する枠体、および充填物420を準備する。充填物420がモルタルを含む場合には、充填物420としてのモルタルに、所定量の水を含ませておく。
(S10: Preparation process)
First, the
(S20:設置工程)
準備工程S10が完了したら、管路300、トラフ400およびマンホール500を地中に設置する。このとき、管路300にトラフ400を接続し、トラフ400を介して管路300にマンホール500を接続する。
(S20: Installation process)
After the preparation step S10 is completed, the
(S30:ケーブル布設工程)
設置工程S20が完了したら、管路300、トラフ400およびマンホール500の内部に、電力ケーブル100を連続的に布設する。
(S30: Cable installation process)
After the installation step S20 is completed, the
このとき、本実施形態では、電力ケーブル100をトラフ400内でS字状に屈曲させて布設し、電力ケーブル100を除くトラフ400内に、充填物420を充填させる。充填物420がモルタルを含む場合には、充填物420としてのモルタルを乾燥させることにより固化させる。これにより、電力ケーブル100を拘束する。
At this time, in this embodiment, the
(S40:埋設工程)
ケーブル布設工程S30が完了したら、トラフ400を構成する枠体の蓋を閉めて、管路300およびトラフ400上に土砂を敷き詰める。これにより、管路300およびトラフ400を地中に埋める。
(S40: Burying process)
When the cable installation step S30 is completed, the lid of the frame that constitutes the
以上により、本実施形態のケーブル線路10が製造される。
Through the above steps, the
(4)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
(4) Effects of this embodiment According to this embodiment, one or more of the following effects can be achieved.
(a)本実施形態では、電力ケーブル100は、トラフ400内でS字状に屈曲して布設されている。電力ケーブル100を除くトラフ400内には、充填物420が充填されている。これにより、電力ケーブル100の外周面の全体と充填物420との間に摩擦力を生じさせることができる。また、電力ケーブル100のS字状の屈曲部BPの内側を充填物420によって支持し、電力ケーブル100のS字状の線形を維持することができる。これらにより、電力ケーブル100を拘束することができる。その結果、電力ケーブル100の軸方向の移動、すなわち、電力ケーブル100の波乗り現象を安定的に抑制することが可能となる。
(a) In the present embodiment, the
(b)本実施形態では、電力ケーブル100のS字状の線形を利用して、トラフ400内に充填物420を充填するだけで、電力ケーブル100を拘束することができる。
(b) In this embodiment, the
これにより、例えば、機械的なケーブル拘束装置を不要とすることができ、簡易的な構成により電力ケーブル100を拘束することができる。
Thereby, for example, a mechanical cable restraint device can be made unnecessary, and the
また、これにより、管路300には充填物の充填を不要とすることができる。これにより、管路全体にペントナイトを敷き詰める特許文献1の技術などと比較して、本実施形態では、作業工程を短くすることができ、部材コストの増加を抑制することができる。
Moreover, this makes it unnecessary to fill the
(c)本実施形態では、充填物420は、少なくとも砂を含んでいる。これにより、電力ケーブル100のS字状屈曲部の内側の部分などのように、複雑な線形に追従するように、充填物420を容易かつ密に充填することができる。その結果、トラフ400内で電力ケーブル100の線形を安定的に固定し、電力ケーブル100の拘束力を向上させることができる。
(c) In this embodiment, the
(d)本実施形態では、充填物420は、モルタルを含んでいる。これにより、電力ケーブル100のS字状の線形を維持したまま、充填物420を固めることができる。
(d) In this embodiment, the filling 420 includes mortar. Thereby, the filling
ここで、充填物420が砂のみからなる場合には、トラフ400内に雨水が浸入したときに、水を含んだ充填物420としての砂が徐々に崩れる可能性がある。このため、電力ケーブル100のS字状の線形が崩れてしまう。その結果、電力ケーブル100の拘束力が低下するおそれがある。
Here, if the
これに対し、本実施形態では、充填物420がモルタルを含み、充填物420が固められることで、たとえトラフ400内に雨水が浸入したとしても、充填物420の崩れを抑制することができ、すなわち、電力ケーブル100のS字状の線形が崩れることを抑制することができる。その結果、電力ケーブル100の拘束力を安定的に向上させることができる。
In contrast, in the present embodiment, the filling
(e)本実施形態では、トラフ400は、管路300とマンホール500との間に設けられている。これにより、マンホール500に近い位置で、電力ケーブル100を拘束することができる。例えば、管路300の方向への電力ケーブル100の引き込み、およびマンホール500の方向への電力ケーブル100の伸び出しを抑制することができる。これにより、マンホール500内の電力ケーブル100の接続部200への応力印加を安定的に抑制することができる。
(e) In this embodiment, the
(5)一実施形態の変形例
上述の実施形態は、必要に応じて、以下に示す変形例のように変更することができる。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明し、上述の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
(5) Modifications of an Embodiment The above-described embodiment can be modified as required, as shown in the following modifications. Hereinafter, only elements that are different from the above-described embodiments will be described, and elements that are substantially the same as those described in the above-mentioned embodiments will be given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
図3および図4を参照し、それぞれ、本実施形態の変形例1および2について説明する。 Modifications 1 and 2 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4, respectively.
<変形例1>
図3に示すように、変形例1では、電力ケーブル100は、例えば、トラフ400内の当該電力ケーブル100の径方向に突出した突起部190を有している。突起部190は、例えば、ケーブルシースの外周を覆うように、樹脂からなるテープを巻き付けることにより形成されている。
<Modification 1>
As shown in FIG. 3, in Modification 1, the
突起部190は、例えば、電力ケーブル100の軸方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。突起部190の数は、例えば、1つのトラフ400内に、2以上20以下であってもよい。
For example, a plurality of
変形例1によれば、電力ケーブル100が突起部190を有することで、トラフ400内の電力ケーブル100のS字状の屈曲領域において、突起部190を充填物420に係止させることができる。これにより、電力ケーブル100の拘束力をさらに向上させることができる。
According to the first modification, since the
<変形例2>
図4に示すように、変形例2では、トラフ400は、例えば、一対のマンホール500の間において、管路300の軸方向の中間位置に設けられている。
<Modification 2>
As shown in FIG. 4, in the second modification, the
変形例2によれば、管路300の軸方向の中間位置に設けられたトラフ400において、電力ケーブル100を拘束することができる。これにより、電力ケーブル100の拘束力をさらに向上させることができる。
According to the second modification, the
また、変形例2によれば、一対のマンホール500間にトラフ400を複数設けることができる。これにより、電力ケーブル100の拘束力をトラフ400の数だけ増加させることができる。
Furthermore, according to the second modification, a plurality of
<本開示の他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
<Other embodiments of the present disclosure>
Although the embodiments of the present disclosure have been specifically described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist thereof.
上述の実施形態では、充填物420が充填物420としての砂およびモルタルが電力ケーブル100に直接接している場合について説明したが、本開示は、この場合に限られない。充填物420は、砂を詰めた砂袋であってもよい。これにより、充填物420としての砂袋をトラフ400から容易に出し入れすることができる。その結果、ケーブル線路10のメンテナンス性を向上させることができる。ただし、上述の実施形態のように充填物420としての砂などが電力ケーブル100に直接接していたほうが、電力ケーブル100への摩擦力を向上させることができる。
In the above-described embodiment, the case where the sand and mortar as the
次に、本開示に係る実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。 Next, examples according to the present disclosure will be described. These examples are examples of the present disclosure, and the present disclosure is not limited by these examples.
(1)ケーブル線路の作製
以下のサンプル1~4のケーブル線路を作製した。各ケーブル線路の管路には、トラフを接続した。電力ケーブルを、トラフ内でS字状に屈曲して布設した。サンプル1~4では、電力ケーブルを除くトラフ内に、それぞれ、以下の充填物を充填した。
(1) Preparation of cable lines Cable lines of Samples 1 to 4 below were prepared. A trough was connected to each cable line conduit. The power cable was bent in an S-shape and laid within the trough. In Samples 1 to 4, the following fillings were filled in the troughs excluding the power cables.
[ケーブル線路の共通仕様]
電力ケーブルの直径:66.5mm
管路の直径:125mm
トラフ内の電力ケーブルの屈曲部の曲率半径:952mm
トラフ内の電力ケーブルの屈曲部の数:4つ
電力ケーブルの布設方向における屈曲部の長さ:1125mm
電力ケーブルの布設方向に垂直な方向における屈曲部の幅:184mm
[Common specifications for cable lines]
Power cable diameter: 66.5mm
Pipe diameter: 125mm
Radius of curvature of power cable bend in trough: 952mm
Number of power cable bends in the trough: 4 Length of power cable bends in the installation direction: 1125 mm
Width of the bend in the direction perpendicular to the power cable installation direction: 184 mm
[サンプル1のトラフ内構成]
充填物:砂袋
電力ケーブルの突起部:なし
[サンプル2のトラフ内構成]
充填物:砂のみ
電力ケーブルの突起部:なし
[サンプル3のトラフ内構成]
充填物:モルタル(砂の質量の割合:94%)
電力ケーブルの突起部:なし
[サンプル4のトラフ内構成]
充填物:モルタル(砂の質量の割合:94%)
電力ケーブルの突起部:あり
[Trough configuration of sample 1]
Filling: Sand bag Power cable protrusion: None [Trough configuration of sample 2]
Filling: Sand only Power cable protrusions: None [Trough configuration of sample 3]
Filling: mortar (sand mass percentage: 94%)
Power cable protrusion: None [Trough configuration of sample 4]
Filling: mortar (sand mass percentage: 94%)
Power cable protrusion: Yes
(2)測定
管路から電力ケーブルをチェーンブロックにより牽引し、所定の引張荷重を印加した。そのときのトラフよりも後段における固定荷重をロードセルにより測定した。
(2) Measurement A power cable was pulled from the conduit by a chain block, and a predetermined tensile load was applied. At that time, the fixed load at the stage downstream of the trough was measured using a load cell.
(3)結果
図5に示すように、サンプル1~4では、固定荷重が引張荷重よりも小さくなっていた。サンプル1~4では、この順で、電力ケーブルの拘束力が向上していることが分かった。
(3) Results As shown in FIG. 5, in samples 1 to 4, the fixed load was smaller than the tensile load. It was found that in Samples 1 to 4, the binding force of the power cable improved in this order.
各サンプルにおいて、Rinfenburgの式(1)で換算した摩擦係数μ、電力ケーブルの軸力の減少率Fs/Fm(固定荷重/引張荷重)は、それぞれ、以下の通りであった。
サンプル1:μ=0.37、Fs/Fm=0.15
サンプル2:μ=0.47、Fs/Fm=0.09
サンプル3:μ=0.72、Fs/Fm=0.03
サンプル4:μ=0.82、Fs/Fm=0.02
For each sample, the friction coefficient μ calculated using Rinfenburg's formula (1) and the reduction rate Fs/Fm (fixed load/tensile load) of the axial force of the power cable were as follows.
Sample 1: μ=0.37, Fs/Fm=0.15
Sample 2: μ=0.47, Fs/Fm=0.09
Sample 3: μ=0.72, Fs/Fm=0.03
Sample 4: μ=0.82, Fs/Fm=0.02
以上のように、サンプル1~4では、電力ケーブルの軸方向の移動を安定的に抑制することができることを確認した。 As described above, it was confirmed that Samples 1 to 4 could stably suppress the movement of the power cable in the axial direction.
<付記>
以下、本開示の態様を付記する。
<Additional notes>
Aspects of the present disclosure will be additionally described below.
(付記1)
地中に埋設された管路と、
地中に埋設され、前記管路に接続されたトラフと、
前記管路および前記トラフ内に連続的に布設された電力ケーブルと、
を備え、
前記電力ケーブルは、前記トラフ内でS字状に屈曲して布設され、
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内には、充填物が充填されている
ケーブル線路。
(Additional note 1)
pipes buried underground,
a trough buried underground and connected to the pipe;
a power cable continuously laid within the conduit and the trough;
Equipped with
The power cable is bent and laid in an S-shape within the trough,
The trough, except for the power cable, is filled with a filler.
(付記2)
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内には、前記電力ケーブルのS字状の線形を維持するように、充填物が充填されている
付記1に記載のケーブル線路。
(Additional note 2)
The cable line according to appendix 1, wherein the trough excluding the power cable is filled with a filler so as to maintain the S-shaped linearity of the power cable.
(付記3)
前記充填物は、少なくとも砂を含む
付記1または付記2に記載のケーブル線路。
(Additional note 3)
The cable line according to appendix 1 or 2, wherein the filling includes at least sand.
(付記4)
前記充填物は、モルタルを含む
付記1から付記3のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Additional note 4)
The cable line according to any one of Supplementary Notes 1 to 3, wherein the filling includes mortar.
(付記5)
前記充填物中のモルタルの全質量に対する砂の質量の割合は、70%以上98%以下である
付記4に記載のケーブル線路。
(Appendix 5)
The cable line according to appendix 4, wherein the ratio of the mass of sand to the total mass of mortar in the filling is 70% or more and 98% or less.
(付記6)
前記充填物中のモルタルの全質量に対する砂の質量の割合は、90%以上95%以下である
付記5に記載のケーブル線路。
(Appendix 6)
The cable line according to appendix 5, wherein the ratio of the mass of sand to the total mass of mortar in the filling is 90% or more and 95% or less.
(付記7)
前記電力ケーブルは、前記トラフ内において、当該電力ケーブルの径方向に突出した突起部を有する
付記1から付記6のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Appendix 7)
The cable line according to any one of Supplementary Notes 1 to 6, wherein the power cable has a protrusion that protrudes in the radial direction of the power cable within the trough.
(付記8)
前記トラフ内で前記電力ケーブルがS字状に屈曲された領域における、Rinfenburgの式で換算した摩擦係数は、0.3以上である
付記1から付記7のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Appendix 8)
The cable line according to any one of Supplementary notes 1 to 7, wherein a friction coefficient calculated using the Rinfenburg formula in a region where the power cable is bent in an S-shape within the trough is 0.3 or more.
(付記9)
前記トラフ内でS字状に屈曲された前記電力ケーブルの屈曲部における曲率半径は、前記管路の半径よりも大きい
付記1から付記8のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Appendix 9)
The cable line according to any one of Supplementary Notes 1 to 8, wherein a radius of curvature at a bent portion of the power cable bent in an S-shape within the trough is larger than a radius of the conduit.
(付記10)
前記トラフは、枠体を有し、
前記電力ケーブルを除く前記枠体内に、前記充填物が充填されている
付記1から付記9のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Appendix 10)
The trough has a frame,
The cable line according to any one of Supplementary Notes 1 to 9, wherein the frame body excluding the power cable is filled with the filler.
(付記11)
前記電力ケーブルの接続部が設置されたマンホールを備え、
前記トラフは、前記管路と前記マンホールとの間に設けられている
付記1から付記10のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Appendix 11)
comprising a manhole in which a connection part of the power cable is installed;
The cable line according to any one of Supplementary notes 1 to 10, wherein the trough is provided between the conduit and the manhole.
(付記12)
前記トラフは、前記管路の軸方向の中間位置に設けられている
付記1から付記11のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Appendix 12)
The cable line according to any one of Supplementary Notes 1 to 11, wherein the trough is provided at an intermediate position in the axial direction of the conduit.
(付記13)
前記電力ケーブルは、金属シースを有しない
付記1から付記12のいずれか1つに記載のケーブル線路。
(Appendix 13)
The cable line according to any one of appendices 1 to 12, wherein the power cable does not have a metal sheath.
(付記14)
付記1から付記13のいずれか1つに記載のケーブル線路に布設される
電力ケーブル。
(Appendix 14)
A power cable installed on the cable line described in any one of Supplementary Notes 1 to 13.
(付記15)
地中に管路を設置する工程と、
地中にトラフを設置し、前記管路に前記トラフを接続する工程と、
前記管路および前記トラフ内に電力ケーブルを連続的に布設する工程と、
前記管路および前記トラフを地中に埋める工程と、
を備え、
前記電力ケーブルを布設する工程では、
前記電力ケーブルを、前記トラフ内でS字状に屈曲させて布設し、
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内に、充填物を充填させる
ケーブル線路の製造方法。
(Appendix 15)
The process of installing underground pipes,
installing a trough underground and connecting the trough to the conduit;
Continuously laying power cables within the conduit and the trough;
burying the conduit and the trough underground;
Equipped with
In the step of laying the power cable,
The power cable is bent and laid in an S-shape within the trough,
A method for manufacturing a cable line, comprising filling the trough excluding the power cable with a filler.
10 ケーブル線路
100 電力ケーブル
190 突起部
200 接続部
240 オフセット部
300 管路
400 トラフ
420 充填物
500 マンホール
BP 屈曲部
10
Claims (8)
地中に埋設され、前記管路に接続されたトラフと、
前記管路および前記トラフ内に連続的に布設された電力ケーブルと、
を備え、
前記電力ケーブルは、前記トラフ内でS字状に屈曲して布設され、
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内には、充填物が充填されている
ケーブル線路。 pipes buried underground,
a trough buried underground and connected to the pipe;
a power cable continuously laid within the conduit and the trough;
Equipped with
The power cable is bent and laid in an S-shape within the trough,
The trough, excluding the power cable, is filled with a filler.
請求項1に記載のケーブル線路。 The cable line according to claim 1, wherein the filling includes at least sand.
請求項1または請求項2に記載のケーブル線路。 The cable line according to claim 1 or 2, wherein the filling includes mortar.
請求項3に記載のケーブル線路。 The cable line according to claim 3, wherein the ratio of the mass of sand to the total mass of mortar in the filling is 70% or more and 98% or less.
請求項1または請求項2に記載のケーブル線路。 The cable line according to claim 1 or 2, wherein the power cable has a protrusion projecting in the radial direction of the power cable within the trough.
請求項1または請求項2に記載のケーブル線路。 The cable line according to claim 1 or 2, wherein the power cable does not have a metal sheath.
電力ケーブル。 A power cable laid on the cable line according to claim 1 or 2.
地中にトラフを設置し、前記管路に前記トラフを接続する工程と、
前記管路および前記トラフ内に電力ケーブルを連続的に布設する工程と、
前記管路および前記トラフを地中に埋める工程と、
を備え、
前記電力ケーブルを布設する工程では、
前記電力ケーブルを、前記トラフ内でS字状に屈曲させて布設し、
前記電力ケーブルを除く前記トラフ内に、充填物を充填させる
ケーブル線路の製造方法。 The process of installing underground pipes,
installing a trough underground and connecting the trough to the conduit;
Continuously laying power cables within the conduit and the trough;
burying the conduit and the trough underground;
Equipped with
In the step of laying the power cable,
The power cable is bent and laid in an S-shape within the trough,
A method for manufacturing a cable line, comprising filling the trough excluding the power cable with a filler.
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