JP3083516B1 - 管路気中送電線 - Google Patents
管路気中送電線Info
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- JP3083516B1 JP3083516B1 JP11142769A JP14276999A JP3083516B1 JP 3083516 B1 JP3083516 B1 JP 3083516B1 JP 11142769 A JP11142769 A JP 11142769A JP 14276999 A JP14276999 A JP 14276999A JP 3083516 B1 JP3083516 B1 JP 3083516B1
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- pipe
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- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
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Abstract
【要約】
【課題】 導体のたわみを抑制して外径を小さくできる
管路気中送電線を提供する。 【解決手段】 シース管の中に絶縁体として高圧のガス
を封入し、ガス中に金属パイプ１を有する導体を設けた
管路気中送電線において、金属パイプ１にたわみ防止機
構を設ける。たわみ防止機構としては、金属パイプ１の
内側に長手方向沿いの突起２を少なくとも1つを設け
る。金属パイプは突起により剛性が高められてたわみ難
い。その結果、シース管や他の金属パイプとの間隔が全
長にわたって均一に保持され、たわみに伴う絶縁距離の
減少が少なくなるため、管路気中送電線の外径を小さく
することができる。
管路気中送電線を提供する。 【解決手段】 シース管の中に絶縁体として高圧のガス
を封入し、ガス中に金属パイプ１を有する導体を設けた
管路気中送電線において、金属パイプ１にたわみ防止機
構を設ける。たわみ防止機構としては、金属パイプ１の
内側に長手方向沿いの突起２を少なくとも1つを設け
る。金属パイプは突起により剛性が高められてたわみ難
い。その結果、シース管や他の金属パイプとの間隔が全
長にわたって均一に保持され、たわみに伴う絶縁距離の
減少が少なくなるため、管路気中送電線の外径を小さく
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力流通設備として
の管路気中送電線に関するもので、特にコンパクト化を
可能とするために導体の剛性を高めた管路気中送電線に
関するものである。
の管路気中送電線に関するもので、特にコンパクト化を
可能とするために導体の剛性を高めた管路気中送電線に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属パイプからなるシース管の中に少な
くとも1本の導体を収納し、シース管内部に絶縁ガスを
圧入する構造の管路気中送電線（以下GIL（Gas Insulat
ed Transmission Line）という）が、送電線として使用
されている。
くとも1本の導体を収納し、シース管内部に絶縁ガスを
圧入する構造の管路気中送電線（以下GIL（Gas Insulat
ed Transmission Line）という）が、送電線として使用
されている。
【０００３】その具体例を図４に示す。これは単相型GI
Lであり、シース10内に1本の導体11を内蔵しているが、
3相型GILの場合のように複数の導体を内蔵するものもあ
る。導体11はアルミ合金パイプが一般的であり、数mか
ら十数mのユニットにおいてシース10内に数カ所設けた
スペーサ12で支持されている。
Lであり、シース10内に1本の導体11を内蔵しているが、
3相型GILの場合のように複数の導体を内蔵するものもあ
る。導体11はアルミ合金パイプが一般的であり、数mか
ら十数mのユニットにおいてシース10内に数カ所設けた
スペーサ12で支持されている。
【０００４】GILは通常の電カケーブルに比べて、1本で
通電できる電流、すなわち許容電流が大きいことが特徴
の一つであり、大容量送電線として通常の油絶縁ケーブ
ルやプラスチック絶縁ケーブルと並んで使用されてい
る。
通電できる電流、すなわち許容電流が大きいことが特徴
の一つであり、大容量送電線として通常の油絶縁ケーブ
ルやプラスチック絶縁ケーブルと並んで使用されてい
る。
【０００５】現在使用されているGILの導体はアルミ合
金製のパイプが一般的であり、その他、銅より線を導体
として使用し、それをステンレス鋼やアルミ合金である
金属管に収納して導体を構成する構造も提案されてい
る。
金製のパイプが一般的であり、その他、銅より線を導体
として使用し、それをステンレス鋼やアルミ合金である
金属管に収納して導体を構成する構造も提案されてい
る。
【０００６】GILは通常の電力ケーブルに比べて1本の断
面サイズが大きいため、これをできるだけコンパクトに
しようとする検討が行われている。コンパクト化を制限
する主要因の一つは導体とシースの間の距離、すなわち
絶縁距離である。
面サイズが大きいため、これをできるだけコンパクトに
しようとする検討が行われている。コンパクト化を制限
する主要因の一つは導体とシースの間の距離、すなわち
絶縁距離である。
【０００７】GILは導体をシース管の内部である絶縁ガ
ス中にスペーサと呼ばれる支持物によって数m間隔で支
持された構造を有している。絶縁性能は、単一導体の場
合では支持された導体とシースの間の距離で決まり、複
数導体の場合では導体同士の間隔および各導体とシース
の間の距離で決まるため、支持物の設計は絶縁距離を適
切に確保するサイズ、構造として決定される。
ス中にスペーサと呼ばれる支持物によって数m間隔で支
持された構造を有している。絶縁性能は、単一導体の場
合では支持された導体とシースの間の距離で決まり、複
数導体の場合では導体同士の間隔および各導体とシース
の間の距離で決まるため、支持物の設計は絶縁距離を適
切に確保するサイズ、構造として決定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】これらのGIL構造にお
いては、導体の支持は数mごとのスペーサであるため、
導体はその自重や地震振動などによってスペーサ支持間
でたわみを生じる。スペーサ部分では適切な絶縁距離を
保っていたとしても、支持されていない場所ではたわみ
によって導体とシースとの間隔や導体同士の間隔が狭く
なり、これらの間隔が最も近接する部分でガス中の絶縁
性能が決定されることになる。
いては、導体の支持は数mごとのスペーサであるため、
導体はその自重や地震振動などによってスペーサ支持間
でたわみを生じる。スペーサ部分では適切な絶縁距離を
保っていたとしても、支持されていない場所ではたわみ
によって導体とシースとの間隔や導体同士の間隔が狭く
なり、これらの間隔が最も近接する部分でガス中の絶縁
性能が決定されることになる。
【０００９】すなわち、GILのコンパクト設計を進める
に当たって導体たわみによる制約が生じ、たわみを考慮
しない場合の理想的なサイズにまでコンパクト化できな
いという課題があった。
に当たって導体たわみによる制約が生じ、たわみを考慮
しない場合の理想的なサイズにまでコンパクト化できな
いという課題があった。
【００１０】また、導体管に銅より線を内蔵した構造の
GILにおいては、一般のアルミ金属パイプ導体の場合に
比べて導体サイズを小さくできるメリットがあるが、導
体断面サイズが小さくなるのに加えて単位長さ当たりの
重量が増すため、たわみ量は大きくなり、上記の問題は
さらに大きくなる。
GILにおいては、一般のアルミ金属パイプ導体の場合に
比べて導体サイズを小さくできるメリットがあるが、導
体断面サイズが小さくなるのに加えて単位長さ当たりの
重量が増すため、たわみ量は大きくなり、上記の問題は
さらに大きくなる。
【００１１】一方、パイプの剛性を高め、かつ通電性能
を確保する方法として、機械的強度、すなわち剛性が高
いが導電率があまり大きくないアルミ材料の周囲に導電
率の高いアルミ材料を一体に成型した2重構造のアルミ
パイプとした導体が提案されている。しかし当該材料は
2つの材料を一体に押し出し成型して製造する必要があ
るために、使用する材料が限定され、かつ製造コストが
増すという問題があった。
を確保する方法として、機械的強度、すなわち剛性が高
いが導電率があまり大きくないアルミ材料の周囲に導電
率の高いアルミ材料を一体に成型した2重構造のアルミ
パイプとした導体が提案されている。しかし当該材料は
2つの材料を一体に押し出し成型して製造する必要があ
るために、使用する材料が限定され、かつ製造コストが
増すという問題があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、シース管の中に絶縁体として高圧のガ
スを封入し、ガス中に金属パイプを有する導体を設けた
管路気中送電線において、金属パイプにたわみ防止機構
を設けたことを特徴とする。
解決するために、シース管の中に絶縁体として高圧のガ
スを封入し、ガス中に金属パイプを有する導体を設けた
管路気中送電線において、金属パイプにたわみ防止機構
を設けたことを特徴とする。
【００１３】従来のGIL設計においては、導体は通電性
能に主眼をおいて設計を行い、その結果得られた材料お
よびサイズにおいて機械強度を確認するものであった。
そして、計算上求まるたわみ量を絶縁設計に反映してシ
ース管のサイズを含めた断面サイズを決定することが行
われていた。本発明では、積極的に金属パイプのたわみ
を防止することで、より小さい断面サイズのGILを実現
することとしたものである。
能に主眼をおいて設計を行い、その結果得られた材料お
よびサイズにおいて機械強度を確認するものであった。
そして、計算上求まるたわみ量を絶縁設計に反映してシ
ース管のサイズを含めた断面サイズを決定することが行
われていた。本発明では、積極的に金属パイプのたわみ
を防止することで、より小さい断面サイズのGILを実現
することとしたものである。
【００１４】ここで、金属パイプを有する導体には、金
属パイプ自体が導体である場合と、より線導体を金属パ
イプに収納し、この金属パイプを導体の一部とする場合
とが含まれる。
属パイプ自体が導体である場合と、より線導体を金属パ
イプに収納し、この金属パイプを導体の一部とする場合
とが含まれる。
【００１５】たわみ防止構造としては、金属パイプの内
側に長手方向沿いに連続する突起を1つ以上設けること
が考えられる。金属パイプ内にこのような突起を有する
ことにより、金属パイプの剛性が高まり、たわみを抑制
することが可能である。
側に長手方向沿いに連続する突起を1つ以上設けること
が考えられる。金属パイプ内にこのような突起を有する
ことにより、金属パイプの剛性が高まり、たわみを抑制
することが可能である。
【００１６】突起の形成個所を金属パイプの内部に限定
するのは、外部に突起を設けると突起部に電界が集中
し、絶縁性能上好ましくないからである。突起の形成個
所がパイプ内部であれば、このような点は全く問題な
い。
するのは、外部に突起を設けると突起部に電界が集中
し、絶縁性能上好ましくないからである。突起の形成個
所がパイプ内部であれば、このような点は全く問題な
い。
【００１７】突起の数は1つであっても効果を有する
が、複数の突起にすればさらにたわみ抑制効果が期待で
きる。複数の突起を形成する場合、金属パイプの内周面
に等間隔で配置すれば金属パイプの剛性をバランス良く
改善できて好適である。金属パイプの自重によるたわみ
のみに対応するのであれば、金属パイプ内周の垂直位置
のみに突起を形成するだけで良い。自重以外の地震など
による水平方向のたわみにも対応しようとすれば金属パ
イプの内周面における水平位置にも突起を配置すればよ
い。
が、複数の突起にすればさらにたわみ抑制効果が期待で
きる。複数の突起を形成する場合、金属パイプの内周面
に等間隔で配置すれば金属パイプの剛性をバランス良く
改善できて好適である。金属パイプの自重によるたわみ
のみに対応するのであれば、金属パイプ内周の垂直位置
のみに突起を形成するだけで良い。自重以外の地震など
による水平方向のたわみにも対応しようとすれば金属パ
イプの内周面における水平位置にも突起を配置すればよ
い。
【００１８】また、突起形状に制約はなく、製造の容易
さで任意に設計することが可能である。具体例として
は、金属パイプの長手方向に沿った帯状の突起が好まし
い。一般的には金属パイプの製造時に同時に突起を形成
できるよう、突起とパイプは連続した同じ材料であるこ
とが適している。ただし、金属パイプ製造の後に突起と
なる構造体を金属パイプの内部に溶接や接着によって複
合してもよい。
さで任意に設計することが可能である。具体例として
は、金属パイプの長手方向に沿った帯状の突起が好まし
い。一般的には金属パイプの製造時に同時に突起を形成
できるよう、突起とパイプは連続した同じ材料であるこ
とが適している。ただし、金属パイプ製造の後に突起と
なる構造体を金属パイプの内部に溶接や接着によって複
合してもよい。
【００１９】次に、たわみ防止機構として、金属パイプ
の内側に金属パイプよりも剛性の高い補強パイプを収納
することも考えられる。これは金属パイプ自体の剛性を
増すのではなく、その内部に剛性の高い支持体としての
補強パイプを内蔵するという簡単な構造で本発明の目的
を達成する。補強パイプは金属パイプとは非一体の独立
した構成とする。補強パイプは中空円筒状のものはもち
ろん、中実棒状のものでもよい。内蔵する補強パイプの
材料は自由に選択でき、製造が容易であるという特徴を
有する。
の内側に金属パイプよりも剛性の高い補強パイプを収納
することも考えられる。これは金属パイプ自体の剛性を
増すのではなく、その内部に剛性の高い支持体としての
補強パイプを内蔵するという簡単な構造で本発明の目的
を達成する。補強パイプは金属パイプとは非一体の独立
した構成とする。補強パイプは中空円筒状のものはもち
ろん、中実棒状のものでもよい。内蔵する補強パイプの
材料は自由に選択でき、製造が容易であるという特徴を
有する。
【００２０】補強パイプは導体の発熱による温度上昇に
耐え得る性能を有するものであれば、金属か非金属かを
問わず適用することが可能である。その構造は単純なパ
イプに限らず、突起を持たせたことにより剛性を高めた
パイプであってもよい。その場合、突起は補強パイプの
内周に形成しても外周に形成しても何れでも構わない。
また、補強パイプの材質は導体の通電による磁場によっ
て発熱することを考慮して非磁性体とすることが好まし
い。
耐え得る性能を有するものであれば、金属か非金属かを
問わず適用することが可能である。その構造は単純なパ
イプに限らず、突起を持たせたことにより剛性を高めた
パイプであってもよい。その場合、突起は補強パイプの
内周に形成しても外周に形成しても何れでも構わない。
また、補強パイプの材質は導体の通電による磁場によっ
て発熱することを考慮して非磁性体とすることが好まし
い。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明管路気中送電線の導体に用いる金属
パイプの断面図である。ここでは金属パイプ１自体がGI
Lの導体となる場合を示している。この金属パイプ１の
内周面には長手方向に沿った突起２が形成されている。
金属パイプ１はアルミ合金の押し出し管が使用されるこ
とが多く、押し出し時に突起２を形成することは押出型
の変更により実現可能である。突起２の数は図１（A）
のように1本のみでも効果があるが、図１（B）のように
金属パイプ内周面に等間隔で複数配置することにより金
属パイプ１の剛性を円周方向に均等に高めることが可能
であり、より大きな効果を期待できる。
する。図１は本発明管路気中送電線の導体に用いる金属
パイプの断面図である。ここでは金属パイプ１自体がGI
Lの導体となる場合を示している。この金属パイプ１の
内周面には長手方向に沿った突起２が形成されている。
金属パイプ１はアルミ合金の押し出し管が使用されるこ
とが多く、押し出し時に突起２を形成することは押出型
の変更により実現可能である。突起２の数は図１（A）
のように1本のみでも効果があるが、図１（B）のように
金属パイプ内周面に等間隔で複数配置することにより金
属パイプ１の剛性を円周方向に均等に高めることが可能
であり、より大きな効果を期待できる。
【００２２】また、図２は導体管３（金属パイプに相当
する）により線導体４を収納した構造の導体を持つGIL
の断面図である。導体管内周面に突起５を設け、この導
体管内により線導体４を収納することにより、より線導
体４の自重によってもたわみにくい導体管３を実現する
ことができる。
する）により線導体４を収納した構造の導体を持つGIL
の断面図である。導体管内周面に突起５を設け、この導
体管内により線導体４を収納することにより、より線導
体４の自重によってもたわみにくい導体管３を実現する
ことができる。
【００２３】図３は、同じくたわみ防止のために、図１
における金属パイプ１あるいは図２における導体管３の
内部に剛性の高い補強パイプ６を内蔵した例を示す断面
図である。導体管３を用いた場合は、補強パイプ６の内
部により線導体（図示せず）が収納されることになる。
における金属パイプ１あるいは図２における導体管３の
内部に剛性の高い補強パイプ６を内蔵した例を示す断面
図である。導体管３を用いた場合は、補強パイプ６の内
部により線導体（図示せず）が収納されることになる。
【００２４】補強パイプ６に求められる性能は導体の温
度上昇によっても十分な耐熱性能を有していることが必
要である。また、補強パイプの材質は非磁性体が好まし
い。鉄のような磁性体は導体の通電による磁場によって
発熱を招くためである。
度上昇によっても十分な耐熱性能を有していることが必
要である。また、補強パイプの材質は非磁性体が好まし
い。鉄のような磁性体は導体の通電による磁場によって
発熱を招くためである。
【００２５】よって、補強パイプ６としては、金属では
ステンレス鋼などが適しており、非金属ではカーボンや
ガラス繊維等を使用した強化プラスチック等の使用が考
えられる。ただし、単相型GILなどでは導体内部の磁界
の影響を考慮する必要がないから鉄などの磁性体で補強
パイプを構成しても良い。いずれにしても断面積や構造
を工夫して必要な剛性が確保できれば材料の種類は問わ
ず使用可能であり、二重金属管のように一体成形等をす
る必要もないため、大幅なコストアップにもつながらな
い。
ステンレス鋼などが適しており、非金属ではカーボンや
ガラス繊維等を使用した強化プラスチック等の使用が考
えられる。ただし、単相型GILなどでは導体内部の磁界
の影響を考慮する必要がないから鉄などの磁性体で補強
パイプを構成しても良い。いずれにしても断面積や構造
を工夫して必要な剛性が確保できれば材料の種類は問わ
ず使用可能であり、二重金属管のように一体成形等をす
る必要もないため、大幅なコストアップにもつながらな
い。
【００２６】なお、図１から３の何れの場合も導体部分
しか示していないが、このような導体がシース管内部に
スペーサで支持され、シース管内部に絶縁ガスが充填さ
れている点は従来からの管路気中送電線と同様である。
しか示していないが、このような導体がシース管内部に
スペーサで支持され、シース管内部に絶縁ガスが充填さ
れている点は従来からの管路気中送電線と同様である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
GILの導体を構成する金属パイプにたわみ防止機構を設
けることで、スペーサに支持されていない個所でも金属
パイプがたわむことを抑制する。そのため、金属パイプ
はシース管や他の金属パイプとの間隔が全長にわたって
均一に保持され、たわみに伴う絶縁距離の減少を考慮し
なくてもよいため、GILの外径を小さくすることができ
る。
GILの導体を構成する金属パイプにたわみ防止機構を設
けることで、スペーサに支持されていない個所でも金属
パイプがたわむことを抑制する。そのため、金属パイプ
はシース管や他の金属パイプとの間隔が全長にわたって
均一に保持され、たわみに伴う絶縁距離の減少を考慮し
なくてもよいため、GILの外径を小さくすることができ
る。
【図１】本発明管路気中送電線の導体に用いる金属パイ
プの断面図で、（A）は1本の突起を形成した例を、
（B）は複数本の突起を形成した例を示す。
プの断面図で、（A）は1本の突起を形成した例を、
（B）は複数本の突起を形成した例を示す。
【図２】本発明管路気中送電線の導体に用いる金属パイ
プ内に補強パイプを収納した状態を示す断面図である。
プ内に補強パイプを収納した状態を示す断面図である。
【図３】本発明管路気中送電線の導体に用いる金属パイ
プ内により線導体を収納した状態を示す断面図である。
プ内により線導体を収納した状態を示す断面図である。
【図４】従来の管路気中送電線のユニットを示すもの
で、（A）は側面図、（B）は端面図である。
で、（A）は側面図、（B）は端面図である。
１ 金属パイプ ２ 突起 ３ 導体管 ４ より線導体 ５ 突起 ６ 補強パイプ 10 シース 11 導体 12 スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 俊道 愛知県名古屋市熱田区横田２丁目３番24 号 中部電力株式会社 中央送変電建設 所内 (72)発明者 玉田 勉 愛知県名古屋市熱田区横田２丁目３番24 号 中部電力株式会社 中央送変電建設 所内 (72)発明者 小林 真一 愛知県名古屋市熱田区横田２丁目３番24 号 中部電力株式会社 中央送変電建設 所内 (72)発明者 大久保 鉄男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (56)参考文献 実開 平５−33623（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭32−247（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭48−22547（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 7/17 H01B 9/06
Claims (2)
- 【請求項1】 シース管の中に絶縁体として高圧のガス
を封入し、ガス中に金属パイプを有する導体を設けた管
路気中送電線において、 前記金属パイプの内側に長手方向沿いに連続する突起を
少なくとも1つ設けたことを特徴とする管路気中送電
線。 - 【請求項２】 シース管の中に絶縁体として高圧のガス
を封入し、ガス中に金属パイプを有する導体を設けた管
路気中送電線において、 前記金属パイプの内側に金属パイプよりも剛性の高い補
強パイプを収納したことを特徴とする管路気中送電線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142769A JP3083516B1 (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 管路気中送電線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142769A JP3083516B1 (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 管路気中送電線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3083516B1 true JP3083516B1 (ja) | 2000-09-04 |
| JP2000331545A JP2000331545A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15323169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11142769A Expired - Fee Related JP3083516B1 (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 管路気中送電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3083516B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2455950B1 (en) | 2010-11-19 | 2013-11-06 | ABB Technology Ltd | High voltage bushing with reinforced conductor |
| EP2500914B1 (en) * | 2011-03-16 | 2014-03-05 | ABB Technology Ltd | High voltage bushing with support for the conductor |
| EP3340408A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-27 | General Electric Technology GmbH | An electrically conductive bar fitted with a tie and/or a strut |
| CN110739101B (zh) * | 2019-10-29 | 2021-03-19 | 江苏亨通线缆科技有限公司 | 高强度光电复合缆 |
-
1999
- 1999-05-24 JP JP11142769A patent/JP3083516B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000331545A (ja) | 2000-11-30 |
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