JPH0218006B2 - - Google Patents
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- JPH0218006B2 JPH0218006B2 JP58202763A JP20276383A JPH0218006B2 JP H0218006 B2 JPH0218006 B2 JP H0218006B2 JP 58202763 A JP58202763 A JP 58202763A JP 20276383 A JP20276383 A JP 20276383A JP H0218006 B2 JPH0218006 B2 JP H0218006B2
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Description
〔技術分野〕
本発明は、地中ケーブル線路に沿つて布設さ
れ、ケーブルの発熱による温度上昇を抑制する地
中ケーブル線路冷却用ヒートパイプの改良に関す
るものである。
〔従来技術〕
地中に布設されたケーブル(主に電力ケーブ
ル)の冷却方式として、ヒートパイプ冷却方式が
ある。この方式は、ケーブルが引込まれている管
路の近くの管路にヒートパイプを引込み、ケーブ
ルが発生する熱をこのヒートパイプで吸収し、そ
の熱を当該ヒートパイプの放熱部に運んで、そこ
から外部に放熱する仕組である。このヒートパイ
プ冷却方式は、ほかの水冷方式や風冷方式と異な
り、それが正常に作動しているか否かの把握が難
しいという問題がある。
例えばトラフ内間接冷却などに用いられる水循
環冷却方式では、ポンプが回転していれば正常に
作動していることを確認できるし、また風冷方式
ではフアンが回転していれば正常に作動している
ことを確認できる。ところがヒートパイプ冷却方
式の場合は、冷媒が密閉パイプの中を何の動力の
助けも得ずに沸騰→蒸気移動→凝縮→還流をくり
返すだけなので、正常に作動しているか否かが判
らず、使用者、設備保守者に不安を与える。例え
ばパイプが損傷して内部の冷媒がなくなつている
のにそれを感知せずにいると、ケーブルの負荷が
増大した時にヒートパイプによる熱除去ができな
くなるため、異常温度上昇を来し、絶縁破壊に至
るおそれがある。このためピンホールや外傷等に
よるヒートパイプ内の冷媒の消失をすみやかに検
知することは、システムの信頼性を確保する上で
欠かせないことである。
一般に地中ケーブル線路冷却用ヒートパイプに
はフロン系の冷媒を用いている。フロンガスのリ
ークを検知するものとしてはフロンデイテクタが
知られている。しかし長尺なヒートパイプのどこ
にリーク点が生ずるか分らないこと、あるいは漏
れても風で飛散してしまうことなどを考えると、
フロンデイテクタの使用は適当とはいえない。
このほかヒートパイプの作動を確認する手段と
しては次の2つがある。放熱部にのぞき窓を設
け、保守員が適当なインターバルで冷媒の凝縮、
滴下する様子を観察し、冷媒が滴下していなけれ
ばヒートパイプが作動していないと判断する。
ヒートパイプの長手方向の等温性を利用し、ヒー
トパイプの長手方向の温度分布が一様でなくなつ
たとき、例えば放熱部の温度が吸熱部(ケーブル
に沿う部分)の温度より数℃以上高くなつたとき
に警報を発するようにしておく。
しかしながらの方法は、のぞき窓を設けると
フランジ、パツキンによるシール箇所が増え、冷
媒リークの点で信頼性が低下すること、ケーブル
の負荷が無もしくは微小なときはヒートパイプが
正常でも冷媒の凝縮量は無もしくは微少であるた
め、検知を誤まる可能性があること、そして直接
見なければ作動を確認できないので不便であるこ
と、などの点で問題がある。またの方法は、ケ
ーブルの負荷が小さく外気温が高いときは、例え
ば地中にある吸熱部が20℃で、外気にさらされる
放熱部が32℃というようなことがあり、誤動作が
発生する、という問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記のような従来技術の問題
点に鑑み、負荷の大小あるいは外気温の高低にか
かわらず、正常に作動しているか否かを確実に検
知することのできる地中ケーブル線路冷却用ヒー
トパイプを提供することにある。
〔発明の構成〕
上記目的を達成する本発明の地中ケーブル線路
冷却用ヒートパイプは、土壌基底温度における蒸
気圧が常に大気圧より高い冷媒が封入され、管内
の圧力が大気圧と同等になつたとき作動する圧力
検出器が取付けてあることを特徴とするものであ
る。
〔実施例〕
図面は本発明の一実施例に係るヒートパイプと
その使用状態を示す。1は土壌、2A,2Bは地
中に埋設された管路、3は管路2A中に引込まれ
た電力ケーブルである。4は本発明の一実施例に
係るヒートパイプで、その吸熱部5は管路1B中
に引込まれ、放熱部6は大気中に設置されてい
る。
ケーブル3で発生した熱は管路2Aを介して土
壌1を加熱し、さらに管路2Bを介してヒートパ
イプ4の吸熱部5を加熱する。ヒートパイプ4内
ではこの熱で封入されている冷媒が気化する。気
化した冷媒は放熱部6に移動し、そこで冷却され
て凝縮する。凝縮した冷媒は管内面のウイツクを
通つて吸熱部5に還流する。このようにして吸熱
部5で吸収した熱は放熱部6に運ばれ、放熱部6
で外部に放熱されるわけである。
ヒートパイプ4の放熱部6には警報接点付圧力
計7が取付けてある。この圧力計7は、ヒートパ
イプ4内の圧力を検出し、管内圧力が大気圧と同
等になつたときつまり大気圧との差が所定値以下
になつたときに接点閉じ(または開き)、例えば
警報ランプ8を点灯させる。警報ランプ8の代り
に、ブザーあるいは接点閉成の信号を受けて動作
する制御器を設けてもよい。
ヒートパイプ4内には土壌基底温度における蒸
気圧が常に大気圧より高い冷媒が封入されてい
る。土壌基底温度は通常17〜25℃であり、ケーブ
ル3が無負荷の場合、ヒートパイプの吸熱部5の
周囲温度は、この程度になる。冷媒の蒸気圧は温
度の低下にしたがつて低くなる。もし土壌底温度
付近で蒸気圧が大気圧またはそれ以下になる場合
は、上記の警報接点付圧力計7は、管内圧力が冷
媒リークのために大気圧になつたのか、温度低下
のために大気圧になつたのかが判別できない。こ
のためヒートパイプ4内に封入する冷媒は土壌基
底温度における蒸気圧が常に大気圧より高いもの
(土壌基底温度より高い温度では蒸気圧はさらに
高くなる)を使用するのである。
通常、地中ケーブル線路冷却用ヒートパイプは
30〜50℃で作動するように設計され、冷媒には、
ヒートパイプ管材との適合性がよく、動作温度範
囲で蒸気圧が安全な圧力範囲にあるものとして、
フロン11が用いられている。しかしフロン11
は沸点が23.8℃であるから、土壌基底温度付近で
は蒸気圧が大気圧と同等またはそれより低くな
る。したがつてフロン11の使用は適当ではな
い。
次の表は、フロン11と本発明のヒートパイプ
に用いることのできる冷媒の蒸気圧を示す。単位
はKg/cm2G(ゲージ圧)である。
[Technical Field] The present invention relates to an improvement in a heat pipe for cooling an underground cable line, which is installed along an underground cable line and suppresses a rise in temperature due to heat generated by the cable. [Prior Art] A heat pipe cooling method is available as a cooling method for underground cables (mainly power cables). In this method, a heat pipe is drawn into a conduit near the conduit where the cable is drawn, the heat generated by the cable is absorbed by the heat pipe, and the heat is carried to the heat dissipation part of the heat pipe. It is a mechanism that radiates heat from the inside to the outside. This heat pipe cooling method differs from other water cooling methods and air cooling methods in that it is difficult to determine whether or not it is working properly. For example, in the water circulation cooling system used for indirect cooling in the trough, if the pump is rotating, you can confirm that it is operating normally, and with the air cooling system, if the fan is rotating, you can confirm that it is operating normally. I can confirm that there is. However, in the case of the heat pipe cooling method, the refrigerant simply repeats the cycle of boiling, vapor transfer, condensation, and reflux inside the closed pipe without the help of any power, so it is difficult to tell whether or not it is working properly. , causing anxiety to users and equipment maintainers. For example, if a pipe is damaged and there is no refrigerant inside, but it is not detected, the heat pipe will not be able to remove heat when the load on the cable increases, causing an abnormal temperature rise, and the insulation There is a risk of destruction. Therefore, it is essential to promptly detect loss of refrigerant in a heat pipe due to pinholes, external damage, etc. in order to ensure system reliability. Generally, heat pipes for cooling underground cable lines use fluorocarbon-based refrigerants. A fluorocarbon detector is known as a device that detects a fluorocarbon gas leak. However, considering that it is not known where a leak point will occur in a long heat pipe, or that even if there is a leak, it will be blown away by the wind,
It is not appropriate to use a freon detector. In addition, there are two ways to check the operation of the heat pipe: A viewing window is installed in the heat dissipation section, and maintenance personnel can condense the refrigerant at appropriate intervals.
Observe how the refrigerant drips, and if no refrigerant is dripping, determine that the heat pipe is not working.
Utilizing the isothermality in the longitudinal direction of the heat pipe, when the temperature distribution in the longitudinal direction of the heat pipe is no longer uniform, for example, the temperature of the heat dissipation part is several degrees Celsius or more higher than the temperature of the heat absorption part (the part along the cable). Set it to sound an alarm when it gets hot. However, the problem with this method is that when a viewing window is provided, the number of sealing points with flanges and gaskets increases, which reduces reliability in terms of refrigerant leaks, and that when there is no or only a small load on the cable, the amount of refrigerant condensation occurs even if the heat pipe is normal. There are problems in that there is no or very small amount of light, which may lead to false detection, and it is inconvenient because it is impossible to confirm operation unless you look directly at it. Another method is that when the load on the cable is small and the outside temperature is high, for example, the temperature at the heat absorbing part underground is 20°C, and the temperature at the heat dissipating part exposed to the outside air is 32°C, which can cause malfunctions. There is a problem. [Object of the Invention] In view of the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide a method for reliably detecting whether or not it is operating normally, regardless of the size of the load or the high or low external temperature. The purpose of the present invention is to provide a heat pipe for cooling underground cable lines. [Structure of the Invention] The heat pipe for cooling underground cable lines of the present invention which achieves the above object is filled with a refrigerant whose vapor pressure at the soil base temperature is always higher than atmospheric pressure, so that the pressure inside the pipe becomes equal to atmospheric pressure. It is characterized by being equipped with a pressure detector that is activated when the [Embodiment] The drawings show a heat pipe according to an embodiment of the present invention and how it is used. 1 is soil, 2A and 2B are pipes buried underground, and 3 is a power cable drawn into the pipe 2A. Reference numeral 4 denotes a heat pipe according to an embodiment of the present invention, the heat absorbing part 5 of which is drawn into the pipe line 1B, and the heat radiating part 6 being installed in the atmosphere. The heat generated by the cable 3 heats the soil 1 via the pipe line 2A, and further heats the heat absorption part 5 of the heat pipe 4 via the pipe line 2B. In the heat pipe 4, the enclosed refrigerant is vaporized by this heat. The vaporized refrigerant moves to the heat radiation section 6, where it is cooled and condensed. The condensed refrigerant flows back to the heat absorption section 5 through the wick on the inner surface of the tube. The heat absorbed by the heat absorption part 5 in this way is carried to the heat radiation part 6.
This means that heat is radiated to the outside. A pressure gauge 7 with an alarm contact is attached to the heat radiation part 6 of the heat pipe 4. This pressure gauge 7 detects the pressure inside the heat pipe 4, and closes (or opens) a contact when the pressure inside the pipe becomes equal to atmospheric pressure, that is, when the difference from atmospheric pressure becomes less than a predetermined value, for example. Turn on the alarm lamp 8. Instead of the alarm lamp 8, a buzzer or a controller that operates in response to a contact closing signal may be provided. The heat pipe 4 is filled with a refrigerant whose vapor pressure at the soil base temperature is always higher than atmospheric pressure. The base temperature of the soil is normally 17 to 25°C, and when the cable 3 is unloaded, the ambient temperature of the heat absorbing part 5 of the heat pipe is around this level. The vapor pressure of the refrigerant decreases as the temperature decreases. If the vapor pressure becomes atmospheric pressure or lower near the soil bottom temperature, the above-mentioned pressure gauge with alarm contact 7 indicates whether the pressure inside the pipe has reached atmospheric pressure due to a refrigerant leak, or whether it has increased due to a drop in temperature. I can't tell if it's atmospheric pressure or not. For this reason, the refrigerant sealed in the heat pipe 4 is one whose vapor pressure at the soil base temperature is always higher than atmospheric pressure (the vapor pressure becomes even higher at a temperature higher than the soil base temperature). Usually, heat pipes for underground cable line cooling are
Designed to operate at 30-50℃, the refrigerant includes:
Assuming that it is compatible with the heat pipe material and that the vapor pressure is within a safe pressure range within the operating temperature range,
Freon 11 is used. However, Freon 11
has a boiling point of 23.8℃, so its vapor pressure is equal to or lower than atmospheric pressure near the soil base temperature. Therefore, the use of Freon 11 is not appropriate. The following table shows the vapor pressures of refrigerants that can be used in Freon 11 and the heat pipe of the present invention. The unit is Kg/cm 2 G (gauge pressure).
以上説明したように本発明によれば、冷媒のリ
ークが発生したときのみ管内が大気圧になり、そ
れを圧力検出器で検出するようにしたので、ケー
ブル負荷の大小あるいは外気温の高低にかかわら
ず、ヒートパイプが正常に動作しているか否かを
確実に検知することができ、地中ケーブル線路シ
ステムの信頼性向上に寄与する効果は大である。
As explained above, according to the present invention, the inside of the pipe becomes atmospheric pressure only when a refrigerant leak occurs, and this is detected by a pressure detector, so regardless of the size of the cable load or the high or low outside temperature. First, it is possible to reliably detect whether or not the heat pipe is operating normally, which greatly contributes to improving the reliability of the underground cable line system.
図面は本発明の一実施例に係る地中ケーブル線
路冷却用ヒートパイプとその使用状態を示す断面
図である。
1……土壌、2A,2B……管路、3……ケー
ブル、4……ヒートパイプ、5……吸熱部、6…
…放熱部、7……警報接点付圧力計、8……警報
ランプ。
The drawing is a sectional view showing an underground cable line cooling heat pipe according to an embodiment of the present invention and its usage state. 1...Soil, 2A, 2B...Pipeline, 3...Cable, 4...Heat pipe, 5...Heat absorption part, 6...
...Heat radiation part, 7...Pressure gauge with alarm contact, 8...Alarm lamp.
Claims (1)
り高い冷媒が封入され、管内の圧力が大気圧と同
等になつたとき作動する圧力検出器が取付けてあ
ることを特徴とする地中ケーブル線路冷却用ヒー
トパイプ。 2 特許請求の範囲第1項記載のヒートパイプで
あつて、上記圧力検出器はヒートパイプの放熱部
に取付けてあるもの。[Claims] 1. A refrigerant whose vapor pressure at the base temperature of the soil is always higher than atmospheric pressure is sealed, and a pressure detector is attached that operates when the pressure inside the pipe becomes equal to atmospheric pressure. Heat pipe for cooling underground cable lines. 2. The heat pipe according to claim 1, wherein the pressure detector is attached to a heat radiation part of the heat pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58202763A JPS6096124A (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Heat pipe for cooling underground cable line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58202763A JPS6096124A (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Heat pipe for cooling underground cable line |
Publications (2)
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JPS6096124A JPS6096124A (en) | 1985-05-29 |
JPH0218006B2 true JPH0218006B2 (en) | 1990-04-24 |
Family
ID=16462759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58202763A Granted JPS6096124A (en) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | Heat pipe for cooling underground cable line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (2)
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JPH0746036B2 (en) * | 1987-06-16 | 1995-05-17 | 関西電力株式会社 | Geothermal heat pipe performance inspection method |
WO2013183423A1 (en) | 2012-06-04 | 2013-12-12 | レオン自動機株式会社 | Food dough rounding device and food dough rounding method |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58202763A patent/JPS6096124A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6096124A (en) | 1985-05-29 |
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