JP3127900B2 - 管路気中送電線用ユニット - Google Patents

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を構
成するユニットに関するものである。特に、通電容量を
向上するためにより線を主体とする導体を具えた管路気
中送電線用ユニット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管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、シース管内部に絶縁ガス22を圧入する構造
である。送電線路は複数のユニットをシース接続部23お
よびＰＩＣ24（プラグインコンタクト）で接続して構成
する。各ユニットは数ｍから十数ｍ程度である。ここで
は２つのユニットを接続した例を示す。また、導体21は
シース管内にスペーサ25で固定されている。

【０００３】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。

【０００４】このようなＧＩＬの断面サイズすなわちシ
ース管外径は、必要とする絶縁性と通電性能から決定さ
れるが、通電性能の決定要因として導体の通電容量があ
る。

【０００５】導体は通常アルミ合金製のパイプで構成さ
れ、その断面積によって通電容量が決まるが、交流電流
の表皮効果により電流がパイプ表面付近に集中して流れ
るため、パイプ肉厚をおよそ２０ｍｍ程度以上に厚くし
ても電流容量が増えない。そこで、ＧＩＬの通電容量を
向上するには導体を構成する金属パイプの直径を大きく
することが必須となる。また、導体とシース管との間は
絶縁上一定以上の間隙が必要なため、全体としてのＧＩ
Ｌのサイズを大きくせざるを得なかった。

【０００６】また、異なる構造のＧＩＬとして導体引き
込み型ＧＩＬが提案されている。これは、シース管内に
絶縁ガスを封入した線路であるが、導体として金属パイ
プを使用するのではなく、予めシース管内の導体を設け
るべき位置に引き込み管を設けておく構造である。ユニ
ットの接続時には差し込み等の簡易な構造でシース管お
よび引き込み管を接続して一定の長さの線路を構築し、
その後引き込み管内により線導体を引き込む。この導体
引き込み型ＧＩＬは、現地での導体接続箇所数を減らす
ことによるコストダウンを主目的とした構造案である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＧＩＬ
はいずれも細径化することが困難であった。導体に金属
パイプを使用したＧＩＬにおいては、電流容量を向上さ
せるためには金属パイプ径を大きくする必要があり、細
径化が困難である。

【０００８】また、導体引き込み型のＧＩＬでアルミ合
金パイプ（導体）と同等の通電容量を得るには、アルミ
合金パイプよりも細径のより線導体で代用可能である。
しかし、長距離の引き込みには引き込み管とより線導体
との間に一定以上の間隙が必要であるため、引き込み管
のサイズをより線導体以上に大きくする必要があり、や
はり細径化が困難であった。さらに、この構造ではより
線導体の通電発熱による熱伸縮を吸収する構造が複雑に
なる欠点があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は管路気中送電線
用各ユニットの導体を導体管とその内部に収納されたよ
り線導体とで構成し、導体の両端部に接続端子を設ける
ことで上記の課題を解消する。

【００１０】導体により線導体を用いることで、アルミ
パイプと同じ交流抵抗を有する導体をより小さい外径で
構成することができる。すなわち、より線導体を例えば
素線絶縁された銅より線とすれば、アルミパイプのよう
な全体としての表皮効果が少なく、中空構造にする必要
がない。そのため、同じ断面積を得るにはより小さい外
径でよく、かつ材質を銅とすればアルミに比べて小さい
抵抗であるために、より少ない断面積で同じ通電容量が
確保できる。

【００１１】また、このより線導体はユニット長（シー
ス管または導体管の長さ）に応じた長さで予め構成さ
れ、両端に接続構造を有しているので、従来のＧＩＬと
同じく、ユニット毎に現地搬入してユニットを接続して
いくだけで線路が構成できる。

【００１２】ただし、より線導体のみでは機械強度が弱
く、柔らかいために、シース管内のガス中に絶縁スペー
サによって支持することが困難なため、強度を有する導
体管に収納する必要がある。導体管の材質はアルミ合金
やステンレススチールが考えられるが特に限定する必要
はない。

【００１３】ここで、接続端子の具体的構成としては次
のものが挙げられる。 ボルト締結型の接続金具 導体を接続するために一股的に使用されるボルト締付型
の金具（いわゆる羽子板端子）をより線導体の両端に取
り付ける構造である。この構造ではより線導体同士を直
接接続するので、収納管である導体管同士は接続端子を
覆うかたちで別途接続する必要がある。

【００１４】スライド構造を有する締結金具 この具体例としては、従来のＧＩＬ等で使用されている
ＰＩＣ等が挙げられ、通電性能を維持しながら導体の熱
伸縮をこの接統部で吸収するものである。ＰＩＣは導体
管に固定されて、導体管相互を接続する構造となるた
め、内蔵されているより線導体とＰＩＣとは電気的に接
続されていることが必要である。

【００１５】さらに、上記のユニット構造においてより
線導体の熱伸縮を吸収するあるいは吸収を容易にする構
造として次のものが挙げられる。

【００１６】より線導体は導体管の一端において導体
管に機械的に固定されており、他端では固定されていな
い構造とする。これにより、より線導体の伸縮は各ユニ
ットの範囲内での問題となり、接続された次のユニット
には影響しない。すなわち、ユニット長の導体最高温度
における導体伸びをユニット接続部のスライドあるいは
ユニット内の導体の変形にて吸収する構造としておけば
よいことになる。

【００１７】より線導体が複数本のより線をさらによ
り合わせた構造とする。この構造は導体の伸びだし時に
より線導体全体のよりがばらけるように変形して伸び出
しの吸収を容易にすることができる。

【００１８】より線導体を導体管の両端で機械的に固
定しておき、外観上は一体のパイプ状導体とする。この
構造では従来のアルミパイプ型の導体と同様に取り扱い
できる。伸縮吸収は導体管両端にＰＩＣを取り付けるこ
とが好ましい。

【００１９】

【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（Ａ）は本発明ユニットで構成したＧＩＬの
縦断面図、図１（Ｂ）はその横断面図である。ここでは
2つのユニットを接続した状態を示している。

【００２０】各ユニットは、最外周に位置するシース管
１と、シース管１に内蔵された導体管２および導体管２
に収納されたより線導体３とを具えている。導体管２は
複数のスペーサ４によりシース管内に同軸に支持されて
いる。また、ユニット相互はシース接続部５および接続
端子６により連結されている。そして、シース管内部に
はＳＦ₆等の絶縁ガス７が圧入されている。

【００２１】シース管１には、通常アルミ合金パイプが
用いられる。導体管２は通電時の磁界による発熱等の弊
害を避けるために非磁性金属であることが望ましく、通
電性能に寄与する点ではアルミ合金が、機械強度の点で
はステンレススチールが好ましい。より線導体３は複数
の素線がより合わされたもので、各素線に絶縁被覆が形
成されているものが好ましい。より線導体３はユニット
長の長さ分だけを予め導体管内に引き込めば良いため、
導体管と３の間隙を大きく取る必要はなく、導体管２は
より線導体３よりも組立に必要な間隙分だけ大きければ
よい。

【００２２】各ユニットの具体的構成を以下に示す。図
２はより線導体の端部に接続端子としてボルト締結型の
端子板８、いわゆる羽子板端子を取り付けた例である。
端子板８はより線導体３に圧着すればよい。この図の構
造ではより線導体３と導体管２は固定されていないた
め、より線導体３は導体管内を移動可能であり熱伸縮は
より線導体３のずれや導体管内での蛇行により吸収され
る。

【００２３】図３は接続端子として従来型のＧＩＬと同
じくＰＩＣ9A,9Bを使用する構造である。ＰＩＣはプラ
グ9Aとソケット9Bから構成されており、導体管２の一端
にプラグ9Aが、他端にソケット9Bが接続されている。こ
のプラグ9Aとソケット9Bで構成する接続部により熱伸縮
を吸収できる。なお、より線導体３は両端部において導
体管２に固定されている。

【００２４】図４は図２の構造の変形例であり、より線
導体３の一端を導体固定部10により導体管内で固定して
いる。従って、このユニットを順次接続した場合、より
線導体３の熱伸縮は固定されていない側（図４の右側）
にのみ伸縮し、ユニット内の伸縮はそのユニット内での
み吸収することになるので、長距離の線路を構成した場
合でも導体の挙動が安定している。

【００２５】図５は複数のより線11をさらにより合わせ
たより線導体３を導体管内に収納した例である。ここで
はより線導体３の両端を導体固定部12により導体管２に
固定して、接続端子としてＰＩＣ9A,9Bを使用してい
る。より線導体３の断面は例えば図６のように３本のよ
り線11をより合わせた構造である。この構造であれば、
より線導体３が熱膨張して、導体管２の伸び出しに比べ
てより線導体３の伸び出し量が大きい場合でも、導体管
内でより線導体３がばらけることによってその伸びを吸
収することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は管路気中
送電線用各ユニットの導体を導体管と導体管の内部に収
納されたより線導体とで構成し、導体の両端部に接続端
子を設けることで次の効果を奏する。

【００２７】導体の主要部により線導体を用いること
で、金属パイプと同じ交流抵抗を有する導体をより小さ
い外径で構成することができる。

【００２８】より線導体はユニット長の長さ分だけを
予め導体管内に引き込めば良く、導体管との間隙を大き
く取る必要はない。そのため、導体管はより線導体より
も組立に必要な間隙分だけ大きければく、導体管の外径
を小さくでき、さらにはシース管の外径も小さくでき
る。

【００２９】より線導体はユニット長に応じた長さで
予め構成され、両端に接続構造を有しているので、ユニ
ット毎に現地搬入してユニットを接続していくだけで線
路が構成できる。

【００３０】導体の主要部をより線導体で構成するこ
とにより、導体の熱伸縮を吸収する構造を容易に形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ユニットで構成したＧＩＬの内部構成を
示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は横断面図である。

【図２】より線導体の両端部に羽子板端子を設けた本発
明ユニットの内部構成図である。

【図３】導体の両端部にＰＩＣを設けた本発明ユニット
の内部構成図である。

【図４】より線導体の両端部に羽子板端子を設け、より
線導体の片側のみを導体管に固定した本発明ユニットの
内部構成図である。

【図５】複数のより線を導体として両端部にＰＩＣを設
けた本発明ユニットの内部構成図である。

【図６】図５における複数のより線の断面図である。

【図７】金属パイプを導体とした従来のＧＩＬの内部構
成を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は横断面図であ
る。

【符号の説明】

１ シース管 ２ 導体管 ３ より線導体 ４ スペ
ーサ ５ シース接続部 ６ 接続端子 ７ 絶縁ガス ８
端子板 9A プラグ 9B ソケット 10 導体固定部 11 より線 12 導体
固定部 20 シース管 21 導体 22 絶縁ガス 23 シース管接続部 24 Ｐ
ＩＣ 25 スペーサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−140881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−149715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−212310（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−182261（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−9434（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 9/06 H02G 5/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シース管と、シース管内に収納される導
   体とを具え、この導体は導体管と、導体管内に収納され
   るより線導体とを有し、 前記導体の両端部に接続端子を具え、該接続端子はより線導体に取り付けられたボルト締結型
   の金具、または導体管に固定されたスライド式締結金具
   であり、 より線導体は導体管の一端において導体管と機械的に固
   定され、他端においては導体管と機械的に固定されてい
   ないことを特徴とする管路気中送電線用ユニット。