JP7475067B2 - 中電圧地中ケーブルシステムのための伝送ケーブルジョイント - Google Patents

Description

本願は概して、中電圧地中ケーブルシステムのための伝送ケーブルジョイントに関する。

電力市場法は、架空電線路から地中の配線伝送路へと移行するトレンドにつながる、エネルギー配給の信頼性に関する配電会社に対するより厳しい要求の高まりを規定および管理している。

地中配線には多くの利点があるものの、障害中に大幅に増大する地絡電流という一つの大きな欠点がある。地中ケーブルは従来の架空電線路と比較して、約４０倍の静電容量地絡電流を生成するため、地中配線における地絡電流を制限するための補償部品およびシステムを開発することに対する要求がある。

地絡電流を制限するための一つの解決法は、誘導電流が導電電流と反対の位相角のものである場合に、したがって、値が正しい場合にそれらがＲＣＬ回路において互いに打ち消しうる、調整可能なピーターセン（アーク抑制）コイルである。したがって、ピーターセンコイルは一般的に、ステーションにおける主変圧器の中性点に、またはアース変圧器、すなわち、ＺＮ変圧器を通して人工中性点に接続される。

しかしながら、その欠点は、このコイルが高価であり、そして適切に動作させるには、複雑な電子装置および調整システムを必要とする大きな部品であることである。これらの調整システムは、一般的に、ＳＣＡＤＡ（監視制御とデータ取得）制御アーキテクチャと互換性がある必要がある。

さらなる欠点は、ピーターセンコイルは大きな熱損失を生成するため、別個のハウジングを必要とする可能性があることであり、これは当然、部品の総コストを増大させる。

さらなる欠点は、一般的に、ブスバーにピーターセンコイルが一つだけ取り付けられるが、これは、部品をクリティカルにし、障害中の配電の信頼性を低下させ、危険なレベルの接地電圧のために、ステーション全体をリルートさせる必要があることである。

本発明の一つの目的は、従来技術の欠点を取り除き、そして地中中電圧（ＭＶ）ケーブルシステムにおける地絡電流を制限して伝送路ケーブルを連結する、安価で単純な部品を提供することである。

本発明の一つの目的は、独立請求項による伝送ケーブルジョイントによって遂行される。

一つの実施形態は、少なくともケーシングと、伝送ケーブルのワイヤを連結するための接続端子とを備える、ＭＶ地中ケーブルシステムのための伝送ケーブルジョイントである。接続端子は、ケーシングによって遮蔽され、連結されたケーブルが静電容量地絡電流を生成するときにこうした電流を制限するインダクタンス部品と接続されている。

さらなる実施形態は従属請求項に定義されている。

実施形態は、以下の図面を参照して示される。

図１ａは、上から見たケーブルジョイントを示す。 図１ｂは、ケーブルジョイントの側面図を示す。 図１ｃは、ケーブルジョイントの接続図を示す。 図２は、異なるＭＶ伝送ケーブルの地絡電流を示している表を示す。

現今、例えば、距離または障害物のために、ステーションから次の変圧器まで一つの連続的なケーブル１０１、１０２の穴を掘ることは不可能であることが多いため、ＭＶ伝送ケーブル１０１、１０２は、グリッド内のあらゆる場所で使用される従来技術の伝送ジョイントと一緒に連結される。

図１ａおよび１ｂは、ＭＶ伝送ケーブル１０１、１０２を互いに連結する可搬型伝送ケーブルジョイント１００を示す。ケーブルジョイント１００は、穴を掘って地中に取り付けるのに適しており、地中ＭＶ伝送路のケーブルシステムにおいてフィーダーケーブル１０１およびロードケーブル１０２を連結するのに使用される。

ＭＶ伝送ケーブル１０１、１０２は、通常１～１００ｋＶケーブル、例えば、１０、１５、２０、または３０ｋＶケーブルであり、それぞれケーブルワイヤ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを備える。

各ケーブル１０１、１０２は、一定の量の静電容量電流を生成するが、図２の表は、１０、１５、２０、および３０ｋＶのケーブル１０１、１０２のいくつかの典型的な値を示している。電流は、ケーブル１０１、１０２の構造により基本的にコンデンサとなっているため、静電容量である。

ケーブルジョイント１００は、その構造内に包含することによってケーブルジョイント１００のその他の部品１２０、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２４、１２８を遮蔽するケーシング（カスケット）１０４を備える。

ケーシング１０４は、ボルトフランジ１０８を有する下部ケーシング部品１０６および上部ケーシング部品１０７を備える。ケーシング部品１０６、１０７の形状は、互いに取り付けられたケーシング部品１０６、１０７が、ケーシング１０４内部にその他の部品１２０、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２４、１２８を配置することを可能にする空間１１０を形成するようなものである。ケーシング部品１０６、１０７の取り付けは、取り付け手段、例えば、ボルトまたはネジによって、ボルトフランジ１０８を通して実行される。

各ケーシング部品１０６、１０７は、ケーシング部品１０６、１０７が互いに取り付けられたときに、これらのセクションが各ケーブル１０１、１０２を連結させるためのケーブル開口部１１４、１１５を両端部１１２、１１３に形成するようなセクションをその両端１１２、１１３に有する。各開口部１１４、１１５は、ケーブル１０１、１０２の接続が遮蔽されるように、ケーブル１０１、１０２がそれを通してケーシング１０４内部の空間１１０の中に突出することを可能にする。開口部１１４、１１５は、防水シール１１６によってシールされると同時に、ケーシング構造をシールするために、ケーシング部品１０６、１０７の間に別の防水シールが形成される。

ケーシング１０４は可搬型であるため、そのような測定値、すなわち、一人または二人で運搬することができる寸法および重量を有する。したがって、ケーシング１０４は、少なくとも一つのハンドルバー１１８、１１９、例えば、ハンドルバー１１８が端部１１２または１１３にある、または端部１１２に一つのハンドルバー１１８、および端部１１３に一つのハンドルバー１１９が存在するような、一つまたは二つのハンドルバー１１８、１１９を装備する。

ケーブルジョイント１００はまた、連結されたケーブル１０１、１０２が障害中に静電容量地絡電流を生成するときにこうした電流を制限（最小化）するためのインダクタンス（ＭＶ）部品１２０と、ケーブル１０１、１０２のワイヤ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを連結するための接続端子（ポイント）１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃとを備える。

これらの部品１２０、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、それらがケーシング１０４によって遮蔽されるように、ケーシング１０４内部の空間１１０内に配置される。接続端子１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、ケーブル１０１、１０２と並列に連結されたインダクタンス部品１２０と接続している。

ステーション／フィーダーからのケーブル（配線）１０１は、ケーブル１０２がロードを続けるとき、一次（フィーダー）側接続端子１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃに接続される。図１ａ～１ｃによると、各ケーブル１０１、１０２のワイヤ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃは、フィーダー側およびロード側の両方でそれぞれ、ワイヤ１０３ａが端子１２２ａに接続され、ワイヤ１０３ｂが端子１２２ｂに接続され、ワイヤ１０３ｃが端子１２２ｃに接続されるように接続される。

インダクタンス部品１２０は、地絡電流を制限するインダクタンスとして作用するケーシング１０４への内部固体接続１２４、および接地ポイント１２６を有する。接続１２４ならびに少なくとも部品１２０、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、ケーシング１０４によって包含される。

図１ｃは、インダクタンス部品１２０がどのように、巻線１２９を含むＺＮ変圧器１２８を備えるかを示しており、ＺＮ変圧器は、その中性点側からケーシング１０４に接続されている。

ケーブルジョイント１００は剛性であり、そしてケーブルジョイント１００は地中で遮蔽されるため、天候および外部による影響を受けない。

ケーブルスケールにおいて導電電流を除去する場合は正確であり、かつ比較的スケールが簡単であり、例えば、静電容量電流制限能力を図２の表中の地絡電流値と比較するだけである。

ケーブルジョイント１００は、その単純な構造のために、オートメーション、さらなる測定装置、スケーリング後の調整、または特殊な取り付け訓練を必要としない。

従来技術の伝送ジョイントは、インダクタンスを電線路に移動させて障害電流の静電容量部品を補償する、補償タイプのケーブルジョイント１００と置換される。ＺＮ変圧器１２８は、非常に小さいため、例えば、二人の人間が取り扱うことができ、例えば、２０ｋＶのケーブル１０１、１０２への接続には約２時間かかる。ケーブルジョイント１００は、ケーブルジョイントとして、そして同時に補償ユニットして機能し、測定後に地中に埋められうる（コンクリート遮蔽によってもよい）。

これに比較して、各ケーブル１０１、１０２が補償ユニットを有する場合、障害はその特定のフィーダーのみに影響を及ぼす。また、ステーション全体ではなく、ケーブル１０１、１０２の補償を対象としているためステーションは常に補償され、またケーブルジョイント１００の配置に応じて、発生する障害はエネルギー配給に全く影響を及ぼさない可能性がある。

ケーブルジョイント１００は、障害中の静電容量地絡電流を制限し、ピーターセンコイルなどの高価なシステムを用いることなく、規定に従った安全な使用を可能にする。

Claims (8)

1. 中電圧地中ケーブルシステムのための伝送ケーブルジョイント（１００）であって、少なくとも、
   ケーシング（１０４）と、
   接続端子（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）と、を備え、
   前記ケーシングが、前記ケーブルジョイントの部品（１２０、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）を包含するように構成され、
   前記接続端子が前記ケーブルジョイントの前記部品に属し、前記接続端子が、ケーブルが互いに連結されるように、中電圧伝送ケーブル（１０１、１０２）のワイヤ（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ）を連結するように構成され、
   前記ケーブルジョイントがさらに、前記連結されたケーブル（１０１、１０２）が静電容量地絡電流を生成したときにこうした電流を制限するために前記接続端子と接続されている、前記ケーブルジョイントの部品に属するインダクタンス部品（１２０）を備えることを特徴とする、伝送ケーブルジョイント（１００）。
2. 前記ケーシングが接地ポイント（１２６）として作用するように構成される、請求項１に記載のケーブルジョイント。
3. 前記インダクタンス部品が、前記ケーブルに並列に連結され、前記ケーシングへの内部接続（１２４）を有する、請求項１または２に記載のケーブルジョイント。
4. 前記インダクタンス部品が、その中性点側から前記ケーシングに接続されたＺＮ変圧器（１２８）を備える、請求項３に記載のケーブルジョイント。
5. 前記ケーシングが、少なくとも前記接続端子、前記インダクタンス部品、および固体接続を包含する、請求項１～４のいずれか一項に記載のケーブルジョイント。
6. 前記ケーシングが、ボルトフランジ（１０８）を有する二つのケーシング部品（１０６、１０７）を備え、前記ケーシング部品がボルトによって前記ボルトフランジを通して互いに取り付けられる、請求項１～５のいずれか一項に記載のケーブルジョイント。
7. 前記ケーシングが、それに対して各中電圧伝送ケーブル（１０１、１０２）が連結されるケーブル開口部（１１４、１１５）と、各ケーブル開口部（１１４、１１５）のための防水シール（１１６）とを備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のケーブルジョイント。
8. 前記ケーシングが、可搬型ケーブルジョイントを運搬するための少なくとも一つのハンドルバー（１１８、１１９）を備える、請求項１～７のいずれか一項に記載のケーブルジョイント。