JP2599528B2 - 電力ケーブルの冷却装置 - Google Patents
電力ケーブルの冷却装置Info
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- JP2599528B2 JP2599528B2 JP3400092A JP3400092A JP2599528B2 JP 2599528 B2 JP2599528 B2 JP 2599528B2 JP 3400092 A JP3400092 A JP 3400092A JP 3400092 A JP3400092 A JP 3400092A JP 2599528 B2 JP2599528 B2 JP 2599528B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- power cable
- outlet temperature
- circulation pump
- cable
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Gas Or Oil Filled Cable Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力ケーブルの冷却装
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、電力ケーブルは、洞道内で風冷
又は直接水冷されるかトラフ内又は管路内で間接水冷さ
れるか導体内部の水冷管によって直接水冷されている。
いずれの場合も、空気又は水の如き冷媒が冷媒循環ポン
プによって循環されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、常に一定の冷媒循環量を保っているので、特にケー
ブル負荷が小さい場合には必要以上に冷媒を循環させて
いるため、冷媒循環ポンプの動力を無駄に消費し、不経
済であった。 【０００４】本発明の目的は、上記の欠点を回避し、電
力ケーブルの負荷の変動に応じて冷媒の循環量（流量）
を調節し、且つ冷媒循環ポンプをエネルギーの無駄がな
く効率よく運転することができる電力ケーブルの冷却装
置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、電力ケーブルを冷却する冷媒を循環する
冷媒循環ポンプを備えた電力ケーブルの冷却装置におい
て、電力ケーブルの負荷電流に相応する冷媒のケーブル
出口温度を検出する出口温度検出器の検出値に応じてこ
の出口温度が設定値以下になるように冷媒循環ポンプの
駆動周波数を制御して冷媒の流量を変化させる制御手段
を備えたことを特徴とする電力ケーブルの冷却装置を提
供することにある。 【０００６】 【作用】このように、電力ケーブルの負荷電流に相応す
る冷媒のケーブル出口温度を検出してこの出口温度が設
定値以下になるように冷媒の流量を変化させると、冷媒
を必要以上に循環させることがなく、冷媒循環ポンプの
動力を無駄に消費することがないが、特にこの冷媒の流
量の変化を冷媒のケーブル出口温度に応じて冷媒循環ポ
ンプの駆動周波数を制御することによって行なうと、電
力ケーブルの負荷電流の変動によって冷媒の流量が減少
しても圧力が増大することがなく、無駄なエネルギーの
消費をなくすことができ、従って単に冷媒循環ポンプを
一定周波数で運転して流量のみを制御するのに比べて冷
媒循環ポンプを効率よく経済的に運転することができ
る。 【０００７】 【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細にのべ
ると、図１は導体内部冷却型の電力ケーブルの冷却装置
１０を示し、電力ケーブル１２は、図２に示すように冷
媒管１４と、そのまわりに撚合された撚線導体１６と、
この撚線導体１６のまわりに絶縁物１８、スペーサ２０
を介して設けられた外被２２とから成っている。 【０００８】この電力ケーブル１２の一方の終端部１２
ａからは冷媒管１４に連通する冷媒循環管２４が導出
し、この冷媒循環管２４は、熱交換器２６、冷媒循環ポ
ンプ２８を通って電力ケーブル１２の他方の終端部１２
ｂで冷媒管１４に再び連通している。 【０００９】本発明の電力ケーブルの冷却装置１０は、
冷媒循環ポンプ２８の駆動周波数を制御して冷媒の流量
（循環量）を制御する制御手段３０を備えている。この
制御手段３０は、電力ケーブル１２の負荷電流に相応す
る冷媒のケーブル出口温度を検出する出口温度検出器３
６と冷媒のケーブル入口温度を検出する入口温度検出器
３４との両検出器からの検出値を受けて冷媒の流量を調
節するコントローラ３８と、このコントローラ３８から
の指令で冷媒循環ポンプ２８の駆動周波数を変換するイ
ンバータ４０とから成っている。 【００１０】コントローラ３８は、出口温度検出器３６
と入口温度検出器３４とからの検出信号に応じてインバ
ータ４０を動作して冷媒循環ポンプ２８の駆動周波数を
出口温度が設定値以下のほぼ一定の値となるような値に
設定する。このコントローラ３８としては、例えば、比
例積分差動演算器（ＰＩＤ）又はプログラマブルコント
ローラが用いられる。 【００１１】次に、本発明の冷却装置の動作を図１及び
図３を参照してのべると、冷媒循環ポンプ２８の特性
（圧力−流量特性）は駆動周波数によって異なり、駆動
周波数が５０Ｈｚの時には図３の曲線ａで定まり、また
駆動周波数が４０Ｈｚの時には曲線ｂで定まる。一方、
この冷媒循環ポンプ２８の能力は、冷媒循環回路の抵
抗、即ち冷媒の粘度によっても異なり、冷媒温度（Ｔ
H ）が高く冷媒の粘度が低い時には曲線ｃで定まり、ま
た冷媒温度（ＴL ）が低く冷媒の粘度が高い時には曲線
ｄで定まる。 【００１２】従って、一定の駆動周波数５０Ｈｚで冷媒
循環ポンプ２８を運転している場合には、電力ケーブル
１２の負荷電流が変動し、冷媒温度がＴH とＴL との間
を変動すると、冷媒循環ポンプの特性は、曲線ａ上のｅ
部分を移動する。ポンプの動力は、一般に、駆動周波数
の３乗に比例するが、一定周波数では流量Ｑが減少して
も圧力Ｐが増大するので、エネルギーが無駄となる。 【００１３】しかし、冷媒のケーブル出口温度が例えば
ＴH と一定になるようにポンプの駆動周波数を制御する
と、冷媒循環ポンプの特性は、曲線ｃ上のｆ部分を動く
ので、電力ケーブルの負荷電流が減少した場合、駆動周
波数を５０Ｈｚから４０Ｈｚに下げて冷媒の流量を低下
すると、冷媒循環ポンプの動力は（４０／５０）3 ＝
０．５１と約半分で済むことが解る。 【００１４】従って、電力ケーブルの負荷電流に相応す
る冷媒のケーブル出口温度を出口温度検出器３６で検出
し、また冷媒のケーブル入口温度を入口温度検出器３２
で検出し、コントローラ３８がこれらの検出値から冷媒
のケーブル出口温度が設定値以下の一定の値となるよう
に駆動周波数を設定し、インバータ４０を介して冷媒循
環ポンプ２８をその最適の駆動周波数で駆動すると、冷
媒循環ポンプ２８を最も経済的に駆動することができ
る。 【００１５】 【発明の効果】本発明によれば、上記のように、電力ケ
ーブルの負荷電流に相応する冷媒のケーブル出口温度を
検出してこの出口温度が設定値以下になるように冷媒の
流量を制御するので、冷媒を必要以上に循環させること
がなく、冷媒循環ポンプの動力を無駄に消費することが
なく、また特に冷媒の流量の制御は、電力ケーブルの負
荷電流に相応する冷媒のケーブル出口温度に応じて冷媒
循環ポンプの駆動周波数を制御して行なうので、冷媒循
環ポンプの流量のみでなく、圧力も減少して無駄なエネ
ルギーの消費をなくすことができ、従って単に流量のみ
を制御するのに比べて冷媒循環ポンプを効率よく経済的
に運転することができる実益がある。
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、電力ケーブルは、洞道内で風冷
又は直接水冷されるかトラフ内又は管路内で間接水冷さ
れるか導体内部の水冷管によって直接水冷されている。
いずれの場合も、空気又は水の如き冷媒が冷媒循環ポン
プによって循環されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、常に一定の冷媒循環量を保っているので、特にケー
ブル負荷が小さい場合には必要以上に冷媒を循環させて
いるため、冷媒循環ポンプの動力を無駄に消費し、不経
済であった。 【０００４】本発明の目的は、上記の欠点を回避し、電
力ケーブルの負荷の変動に応じて冷媒の循環量（流量）
を調節し、且つ冷媒循環ポンプをエネルギーの無駄がな
く効率よく運転することができる電力ケーブルの冷却装
置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、電力ケーブルを冷却する冷媒を循環する
冷媒循環ポンプを備えた電力ケーブルの冷却装置におい
て、電力ケーブルの負荷電流に相応する冷媒のケーブル
出口温度を検出する出口温度検出器の検出値に応じてこ
の出口温度が設定値以下になるように冷媒循環ポンプの
駆動周波数を制御して冷媒の流量を変化させる制御手段
を備えたことを特徴とする電力ケーブルの冷却装置を提
供することにある。 【０００６】 【作用】このように、電力ケーブルの負荷電流に相応す
る冷媒のケーブル出口温度を検出してこの出口温度が設
定値以下になるように冷媒の流量を変化させると、冷媒
を必要以上に循環させることがなく、冷媒循環ポンプの
動力を無駄に消費することがないが、特にこの冷媒の流
量の変化を冷媒のケーブル出口温度に応じて冷媒循環ポ
ンプの駆動周波数を制御することによって行なうと、電
力ケーブルの負荷電流の変動によって冷媒の流量が減少
しても圧力が増大することがなく、無駄なエネルギーの
消費をなくすことができ、従って単に冷媒循環ポンプを
一定周波数で運転して流量のみを制御するのに比べて冷
媒循環ポンプを効率よく経済的に運転することができ
る。 【０００７】 【実施例】本発明の実施例を図面を参照して詳細にのべ
ると、図１は導体内部冷却型の電力ケーブルの冷却装置
１０を示し、電力ケーブル１２は、図２に示すように冷
媒管１４と、そのまわりに撚合された撚線導体１６と、
この撚線導体１６のまわりに絶縁物１８、スペーサ２０
を介して設けられた外被２２とから成っている。 【０００８】この電力ケーブル１２の一方の終端部１２
ａからは冷媒管１４に連通する冷媒循環管２４が導出
し、この冷媒循環管２４は、熱交換器２６、冷媒循環ポ
ンプ２８を通って電力ケーブル１２の他方の終端部１２
ｂで冷媒管１４に再び連通している。 【０００９】本発明の電力ケーブルの冷却装置１０は、
冷媒循環ポンプ２８の駆動周波数を制御して冷媒の流量
（循環量）を制御する制御手段３０を備えている。この
制御手段３０は、電力ケーブル１２の負荷電流に相応す
る冷媒のケーブル出口温度を検出する出口温度検出器３
６と冷媒のケーブル入口温度を検出する入口温度検出器
３４との両検出器からの検出値を受けて冷媒の流量を調
節するコントローラ３８と、このコントローラ３８から
の指令で冷媒循環ポンプ２８の駆動周波数を変換するイ
ンバータ４０とから成っている。 【００１０】コントローラ３８は、出口温度検出器３６
と入口温度検出器３４とからの検出信号に応じてインバ
ータ４０を動作して冷媒循環ポンプ２８の駆動周波数を
出口温度が設定値以下のほぼ一定の値となるような値に
設定する。このコントローラ３８としては、例えば、比
例積分差動演算器（ＰＩＤ）又はプログラマブルコント
ローラが用いられる。 【００１１】次に、本発明の冷却装置の動作を図１及び
図３を参照してのべると、冷媒循環ポンプ２８の特性
（圧力−流量特性）は駆動周波数によって異なり、駆動
周波数が５０Ｈｚの時には図３の曲線ａで定まり、また
駆動周波数が４０Ｈｚの時には曲線ｂで定まる。一方、
この冷媒循環ポンプ２８の能力は、冷媒循環回路の抵
抗、即ち冷媒の粘度によっても異なり、冷媒温度（Ｔ
H ）が高く冷媒の粘度が低い時には曲線ｃで定まり、ま
た冷媒温度（ＴL ）が低く冷媒の粘度が高い時には曲線
ｄで定まる。 【００１２】従って、一定の駆動周波数５０Ｈｚで冷媒
循環ポンプ２８を運転している場合には、電力ケーブル
１２の負荷電流が変動し、冷媒温度がＴH とＴL との間
を変動すると、冷媒循環ポンプの特性は、曲線ａ上のｅ
部分を移動する。ポンプの動力は、一般に、駆動周波数
の３乗に比例するが、一定周波数では流量Ｑが減少して
も圧力Ｐが増大するので、エネルギーが無駄となる。 【００１３】しかし、冷媒のケーブル出口温度が例えば
ＴH と一定になるようにポンプの駆動周波数を制御する
と、冷媒循環ポンプの特性は、曲線ｃ上のｆ部分を動く
ので、電力ケーブルの負荷電流が減少した場合、駆動周
波数を５０Ｈｚから４０Ｈｚに下げて冷媒の流量を低下
すると、冷媒循環ポンプの動力は（４０／５０）3 ＝
０．５１と約半分で済むことが解る。 【００１４】従って、電力ケーブルの負荷電流に相応す
る冷媒のケーブル出口温度を出口温度検出器３６で検出
し、また冷媒のケーブル入口温度を入口温度検出器３２
で検出し、コントローラ３８がこれらの検出値から冷媒
のケーブル出口温度が設定値以下の一定の値となるよう
に駆動周波数を設定し、インバータ４０を介して冷媒循
環ポンプ２８をその最適の駆動周波数で駆動すると、冷
媒循環ポンプ２８を最も経済的に駆動することができ
る。 【００１５】 【発明の効果】本発明によれば、上記のように、電力ケ
ーブルの負荷電流に相応する冷媒のケーブル出口温度を
検出してこの出口温度が設定値以下になるように冷媒の
流量を制御するので、冷媒を必要以上に循環させること
がなく、冷媒循環ポンプの動力を無駄に消費することが
なく、また特に冷媒の流量の制御は、電力ケーブルの負
荷電流に相応する冷媒のケーブル出口温度に応じて冷媒
循環ポンプの駆動周波数を制御して行なうので、冷媒循
環ポンプの流量のみでなく、圧力も減少して無駄なエネ
ルギーの消費をなくすことができ、従って単に流量のみ
を制御するのに比べて冷媒循環ポンプを効率よく経済的
に運転することができる実益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電力ケーブルの冷却装置の概略系
統図である。 【図２】本発明の装置によって冷却される電力ケーブル
の横断面図である。 【図３】冷媒循環ポンプの圧力−流量特性図である。 【符号の説明】 １０ 冷却装置 １２ 電力ケーブル １２ａ 終端部 １２ｂ 終端部 １４ 冷媒管 １６ 撚線導体 １８ 絶縁物 ２０ スペーサ ２２ 外被 ２４ 冷媒循環管 ２６ 熱交換器 ２８ 冷媒循環ポンプ ３０ 制御手段 ３４ ケーブル入口温度検出器 ３６ ケーブル出口温度検出器 ３８ コントローラ ４０ インバータ
統図である。 【図２】本発明の装置によって冷却される電力ケーブル
の横断面図である。 【図３】冷媒循環ポンプの圧力−流量特性図である。 【符号の説明】 １０ 冷却装置 １２ 電力ケーブル １２ａ 終端部 １２ｂ 終端部 １４ 冷媒管 １６ 撚線導体 １８ 絶縁物 ２０ スペーサ ２２ 外被 ２４ 冷媒循環管 ２６ 熱交換器 ２８ 冷媒循環ポンプ ３０ 制御手段 ３４ ケーブル入口温度検出器 ３６ ケーブル出口温度検出器 ３８ コントローラ ４０ インバータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岩田 善輔
千葉県市原市八幡海岸通６ 古河電気工
業株式会社千葉電線製造所内
(72)発明者 岩名 政徳
千葉県市原市八幡海岸通６ 古河電気工
業株式会社千葉電線製造所内
(72)発明者 井上 哲夫
東京都品川区東品川４−13−14 古河電
気工業株式会社品川分室内
(72)発明者 森 貞夫
千葉県四街道市小名木633−９
(72)発明者 荻野 正夫
埼玉県深谷市横瀬658番地
(56)参考文献 特開 昭57−113992（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−56182（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−26517（ＪＰ，Ａ)
特公 昭51−8184（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭56−28450（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 電力ケーブルを冷却する冷媒を循環する冷媒循環ポンプ
を備えた電力ケーブルの冷却装置において、前記電力ケ
ーブルの負荷電流に相応する冷媒のケーブル出口温度を
検出する出口温度検出器からの検出値に応じて前記出口
温度が設定値以下になるように前記冷媒循環ポンプの駆
動周波数を制御して前記冷媒の流量を変化させる制御手
段を備えたことを特徴とする電力ケーブルの冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3400092A JP2599528B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 電力ケーブルの冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3400092A JP2599528B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 電力ケーブルの冷却装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58014635A Division JPS6041530B2 (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 電力ケ−ブルの冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05176442A JPH05176442A (ja) | 1993-07-13 |
| JP2599528B2 true JP2599528B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=12402189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3400092A Expired - Lifetime JP2599528B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 電力ケーブルの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599528B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103545776B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-11-25 | 徐萍 | 一种双向抽气式电缆冷却系统 |
| CN103500971B (zh) * | 2013-10-23 | 2016-01-20 | 何先进 | 一种方形抽气式电缆冷却系统 |
| CN103500968B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-10-14 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | 一种双向抽气式电缆冷却器 |
| CN103500951B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-08-05 | 黄三甦 | 一种方形双向抽气式电缆冷却装置 |
| CN103633571B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-11-25 | 吴平芳 | 一种抽气式电缆冷却装置 |
| CN105244819A (zh) * | 2013-10-23 | 2016-01-13 | 朱海燕 | 电缆冷却装置 |
| CN103500950B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-12-30 | 国网浙江省电力公司嵊泗县供电公司 | 一种方形抽气式电缆冷却器 |
| CN103532069B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-11-25 | 徐萍 | 一种双向抽气式电缆冷却装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826517A (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-17 | 株式会社フジクラ | 電力ケ−ブル線路の強制冷却方法 |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP3400092A patent/JP2599528B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05176442A (ja) | 1993-07-13 |
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