JP3819098B2

JP3819098B2 - 油浸電力ケーブルおよびその布設方法

Info

Publication number: JP3819098B2
Application number: JP05077597A
Authority: JP
Inventors: 浩一飯沼; 享高橋; 裕之宮田; 昭太郎吉田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2017-03-05
Also published as: JPH10255562A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に長尺海底電力ケーブル等に好適に用いられ、高粘度の絶縁油を含浸した非加圧タイプの油浸電力ケーブルおよびその布設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超高圧直流送電ケーブルとして、現在油浸絶縁ケーブルが用いられている。また、直流送電ケーブルは長尺の海底ケーブルに適用されることが多い。このため超高圧直流送電用の長尺海底ケーブルとしては、条長が極めて長くなることから、低粘度の絶縁油を含浸した油加圧タイプの油浸絶縁ケーブルでは油圧の伝搬に限度があるため、絶縁紙を巻回し、これに高粘度の絶縁油を含浸した無加圧タイプの油浸絶縁ケーブル、いわゆるＭＩＮＤ（ＭａｓｓＩｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ
ＮｏｎＤｒａｉｎｉｎｇ）ケーブルが用いられることになる。
【０００３】
このようなＭＩＮＤケーブルでは、絶縁紙としてのクラフト紙を用いたもの、プラスチックラミネート紙を用いたもの、クラフト紙とプラスチックラミネート紙を併用したものがある。
【０００４】
絶縁紙としてクラフト紙を用いたＭＩＮＤケーブルでは、クラフト紙が安価であるため、製造コストが低い利点があり、高粘度絶縁油を含浸する際の絶縁油の含浸速度が速いという利点があるが、一方絶縁破壊強度が低く、巻回数が増加してケーブルが太径化する他に、含浸絶縁油の油量が多く、ヒートサイクルによる脱油ボイドが形成されやすい欠点がある。
【０００５】
これに対して、プラスチックラミネート紙（以下、ラミネート紙と略記することがある。）を用いたＭＩＮＤケーブルでは、ラミネート紙が高価であるので、製造コストが嵩み、また高粘度絶縁油の含浸に長時間を要すると言う欠点はあるが、絶縁破壊強度が高く、ケーブルを細径化できるとともに含浸絶縁油量が少なく、ヒートサイクルによる脱油ボイドが形成されにくい利点がある。
【０００６】
ところで、ＭＩＮＤケーブルは、海底ケーブルとして使用されることが多く、この場合の布設状態にあっては、陸上部と海底部とでは、数十ｍないし数百ｍに及ぶ高低差が形成されることになる。
このため、油浸絶縁体に含浸されている高粘度絶縁油が重力により高所から徐々に低所に移動し、高所にあるケーブルの部分では絶縁油が不足し、この部分の絶縁特性が低下することになる。
また、海底ケーブルに用いられる場合には、その条長が極めて長くなることから、製造上必然的に１箇所以上の接続部が形成されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明における課題は、ＭＩＮＤケーブルを高低差の激しい布設ルートに布設した場合でも、高所に位置するケーブル部分の高粘度絶縁油が不足することがなく、この部分での絶縁特性の低下を抑えることができるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は、クラフト紙を巻回した油浸絶縁体を有する低所布設用ケーブル部分と、少なくともラミネート紙を巻回した油浸絶縁体を有する、前記低所布設用ケーブル部分よりも高所に布設するための高所布設用ケーブル部分とが１箇所以上で接続された油浸電力ケーブルを用い、このケーブルの低所布設用ケーブル部分を低所に、高所布設用ケーブル部分を該低所布設用ケーブル部分よりも高所に位置するように布設することで解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の油浸電力ケーブルは、ケーブル部分Ａと、ケーブル部分Ｂとが１箇所以上で接続されたものである。
上記ケーブル部分Ａは、絶縁紙としてクラフト紙を使用し、このクラフト紙を導体上に巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有するものである。
【００１０】
上記クラフト紙としては、特に限定されることはなく、従来より絶縁紙として使用されているものが使用され、なかでも脱イオン水洗浄紙が絶縁特性等の点で好ましく、また厚さ５０〜５００μｍ、密度０．８〜１．１ｇ／ｃｍ³程度のものが望ましい。
クラフト紙の巻回は、導体直上もしくは導体上に遮蔽層を設け、この遮蔽層上に巻回する方法がとられる。
【００１１】
高粘度絶縁油としては、４０℃での動粘度が５０００〜４００００センチストークス（以下、ＣＳＴと略記する。）で、１００℃での動粘度が１００〜１０００ＣＳＴの範囲のものが好ましく、ナフテン系鉱油、パラフィン系鉱油、ナフテン系合成油、パラフィン系合成油などや、比較的低粘度の絶縁油にポリブテン、ポリイソブチレン、ポリブタジエンなどのゴムを少量溶解して上記粘度範囲にしたものなどが用いられる。
高粘度絶縁油の含浸は、クラフト紙を巻回したのち、真空加熱乾燥し、これに１００℃前後に加熱し、低粘度化した絶縁油を含浸するなどの方法によって行われる。
【００１２】
上記ケーブル部分Ｂは、絶縁紙としてその一部又は全部にプラスチックラミネート紙を使用し、これを導体上に巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有するものである。
絶縁紙の一部にプラスチックラミネート紙を用いるものでは、ラミネート紙とクラフト紙とを併用することになる。
【００１３】
具体的には、導体側にラミネート紙を巻回し、これの外側にクラフト紙を巻回するもの、導体側にクラフト紙を巻回し、これの外側にラミネート紙を巻回するもの、あるいは導体側とシース側とにラミネート紙を、その中間にクラフト紙をそれぞれ巻回するもの、導体側とシース側とにクラフト紙をその中間にラミネート紙をそれぞれ巻回するものなど、種々の形態があり、それぞれの層の厚みも任意とすることができる。
【００１４】
上記プラスチックラミネート紙としては、プラスチックフィルムの両面にクラフト紙を貼り合わせたものである。
このプラスチックフィルムとしては、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリブテン−１、ポリエチレンなどの無極性ポリオレフィンやテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロポリプロピレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などのフッ素樹脂からなる厚さ２０〜１５０μｍのものが用いられる。これらのなかでもポリプロピレンホモポリマーからなるものが好ましい。
【００１５】
また、クラフト紙として、気密度が５０００ガーレ秒以上でかつ密度が０．７０ｇ／ｃｍ³以上の高気密度でかつ高密度の層と、気密度が１０００ガーレ秒以下でかつ密度が０．７０ｇ／ｃｍ³以下の低気密度でかつ低密度の層とからなる多層構造のクラフト紙を用い、その低気密度で低密度の層をプラスチックフィルムと接するように貼り合わせたものが、プラスチックフィルムとクラフト紙との接着強度を高めることができて好ましい。
【００１６】
また、プラスチックラミネート紙として、巻回後の真空乾燥および絶縁含浸を容易とし、その作業時間を短縮するために、ラミネート紙の表面に微細な凹凸を形成するエンボス処理を施したものやプラスチックラミネート紙の表面の幅方向に微小な溝を多数形成したものなどを用いてもよい。
ラミネート紙の巻回、高粘度絶縁油およびその含浸は、先のケーブル部分Ａと同様である。
【００１７】
ケーブル部分Ａとケーブル部分Ｂとの接続部としては、両者の導体を導体接続管を用いて接続し、この上に高粘度絶縁油を含浸したクラフト紙またはラミネート紙を巻回し、さらに補強用銅管を被せ、この上に防食層を設けた構造などのものが用いられる。
このような接続部を介してケーブル部分Ａとケーブル部分Ｂとが少なくとも１箇所以上で接続されて本発明の油浸電力ケーブルとされる。
【００１８】
この際、布設状況に応じて、海底部などの低所に配置される部分の条長が長くなる場合には、ケーブル部分Ａ同志を接続して必要な条長とし、これの両端部にケーブル部分Ｂを接続する方法などが適宜採用されることは言うまでもない。
要は、本発明の油浸電力ケーブルでは、ケーブル部分Ａとケーブル部分Ｂとの接続部が少なくとも１箇所以上あればよいのである。
【００１９】
このような構成の油浸電力ケーブルにあっては、ケーブル部分Ａが絶縁紙としてクラフト紙を用いたものであるため、油浸絶縁体中に含浸されて保有される絶縁油の油量が多くなる。これは、クラフト紙内部に空隙が多数あり、この部分に絶縁油が保有されるためである。
一方、ラミネート紙は、その厚みの３０〜７０％が絶縁油を保有しないプラスチックフィルムであり、かつクラフト紙の表面の凹部にプラスチックフィルムの一部が埋まるため、クラフト紙に比べて絶縁油の保有油量は少なく、このためケーブル部分Ｂの油浸絶縁体に保有される高粘度絶縁油の油量は少ないものとなる。
【００２０】
本発明の油浸電力ケーブルの布設方法は、上述のケーブルを高低差のある布設ルートに布設する際に、上記ケーブル部分Ａを低所に配し、ケーブル部分Ｂを高所に配置するように布設するものである。
例えば、図１に示すように、この油浸電力ケーブル１を海底ケーブルとして布設する場合には、海底の深い領域Ｄには上記ケーブル部分Ａを、海底の浅い領域Ｌには上記ケーブル部分Ｂを配するように布設する。
【００２１】
このような布設方法によれば、高い位置にあるケーブル部分Ｂでは、保有絶縁油量が少なく、かつ油流抵抗が大きいので、重力によって高粘度絶縁油が低い位置に移動することが微かであり、油浸絶縁体から脱油することがなく、さらには温度変動によって脱油ボイドが形成されることも微かとなって、この部分Ｂの電気絶縁性が低下することがない。
【００２２】
また、低い位置にあるケーブル部分Ａでは、絶縁油の含浸油量が多いものの、低位置にあるので、十分量の高粘度絶縁油が含浸されている限り、油浸絶縁体から脱油することはなく、電気絶縁性が低下することもない。さらに、海底ケーブルの場合では、ケーブル部分Ａの周囲の温度の変動が少ないため、油流抵抗が小さいにもかかわらず、脱油ボイドが生成することがなく、ケーブル部分Ａの条長がケーブル部分Ｂの条長に比べてかなり長くなるので、ケーブル全体のコストも安価とすることが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の油浸電力ケーブルは、導体上にクラフト紙を巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有するケーブル部分Ａと、導体上に少なくともラミネート紙を巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有するケーブル部分Ｂとを１箇所以上で接続したものであるので、この油浸電力ケーブルを高低差のある布設ルートに布設する際に、ケーブル部分Ａを低所にケーブル部分Ｂを高所に位置するように布設することができ、このような配置を行うことで、高所にあるケーブル部分Ｂの油浸絶縁体から重力により絶縁油が脱油することがなく、この部分の電気絶縁性が低下することもない。
また、油浸電力ケーブルの全体の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油浸電力ケーブルの布設方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…油浸電力ケーブル、Ａ…ケーブル部分Ａ、Ｂ…ケーブル部分Ｂ、Ｌ…高所、Ｄ…低所。

Claims

導体上にクラフト紙を巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有する低所布設用ケーブル部分と、導体上に少なくともプラスチックラミネート紙を巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有する、前記低所布設用ケーブル部分よりも高所に布設するための高所布設用ケーブル部分とが、１箇所以上で接続された油浸電力ケーブル。
請求項１に記載の油浸電力ケーブルを布設する際に、上記低所布設用ケーブル部分を低所に、上記高所布設用ケーブル部分を該低所布設用ケーブル部分よりも高所に位置するように布設する油浸電力ケーブルの布設方法。