JPH05252639A - 防災電力ケーブル線路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力ケーブルと間接冷却用水冷管が併設され
ている電力ケーブル線路において、ケーブル地絡時の火
災を、低コストで、かつ容易に防止する。 【構成】 電力ケーブルと間接冷却用水冷管が併設され
ている線路において、ケーブル地絡時のアークを誘引す
る金属リングを水冷管に取付け、ケーブル地絡時のアー
クをケーブルシースから金属リング側に転移させ、その
アーク熱により水冷管体を破壊し管内の水を放出してケ
ーブル地絡時の火災を防止する。 【効果】 ケーブルに併設される間接冷却用水冷管を利
用するので、大規模な消火設備を設置する必要がなく、
低コストとなり、多量の水により容易に消火することが
でき、既設、新設のいずれのケーブル線路にも適用可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洞道内等において電力
ケーブルの地絡に起因する火災を防止する防災電力ケー
ブル線路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多数のケーブル等が布設されている洞道
内に火災が発生すると被害甚大な事故になるので、長距
離洞道内における電力ケーブルの地絡に起因して発生す
る洞道内火災の防止対策が重視されており、このため自
動消化設備が採用されている。このような自動消化設備
による従来の一般的消火方法は、連続する多数の水噴霧
ヘッドを備えた配管システムを洞道内に設置し、火災の
発生を検知した水噴霧ヘッドで自動的に水を噴霧させる
方法が試みられている。

【０００３】また、２液混合により高発泡消火剤を噴出
するタンクを洞道内に適当間隔ごとに設置し、ケーブル
火災が発生するとこの高発泡消火剤を噴出させて消火を
行うことも試みられている。

【０００４】また、ＯＦケーブル等を収容したトラフを
密閉構造にしてトラフ内の外気を遮断しケーブル火災が
発生すると窒息消火させる方式の防災トラフとして、特
公昭５８−２０２０９号の防災トラフのように、難燃性
強化プラスチック製蓋体の内面の多数の箇所に、密閉ト
ラフ内に発生する異常ガス圧により瞬時膨出した後自己
復元するようにした放圧部を設け、トラフ内の電力ケー
ブルの地絡で発生するアークによる局所的なガス化の爆
発圧を放圧部において吸収させ、その後放圧部が自己復
元してトラフ内を密閉し外気を遮断することにより火災
を窒息消火させるようにした防災トラフが知られてい
る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】前記のような水噴霧ヘ
ッドによる消火方式は、長距離の洞道内にわたって多数
の水噴霧ヘッドを設置しなければならないのでコスト高
になり、しかも、地絡時の衝撃で配管が壊れてしまい水
噴霧ヘッドから水を噴霧することができない場合があ
り、さらに、放水量を充分に得ることが困難である等の
問題点があって実用化への大きな障害となっている。

【０００６】また、前記のような高発泡消火剤方式は、
高発泡消火剤を用いるためコスト高になり、洞道内での
高発泡消火剤タンクを収容するスペースを得ることが困
難であるだけでなく、消火効果を上げるための各種付帯
設備が必要となる等の問題点があり実用的ではない。

【０００７】また、前記の防災トラフのように蓋体内に
放圧部を設けることは、新設のトラフには適用すること
ができても、洞道内等に設置されている既設のトラフに
対しては適用することができない。

【０００８】本発明は、前記のような課題を解決し、既
設のトラフにも適用することが可能な、低コストで、か
つ容易に、ケーブル地絡時の火災を防止することができ
る防災電力ケーブル線路を提供することを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の防災電力ケーブル線路は、洞道内等に電
力ケーブル２と間接冷却用水冷管３が併設される線路に
おいて、この水冷管を利用し、ケーブル地絡時のアーク
を転移させるアーク誘引用金属リング８を水冷管３の長
手方向に間隔をおいて取付け、ケーブル地絡時のアーク
を水冷管上のアーク誘引用金属リング側に転移させ、そ
のアーク熱により水冷管管体を破壊して管内の水を放出
することによりケーブル地絡時の火災を防止するように
構成したものである。

【００１０】

【作用】水冷管３は、常時は管内の冷却水により電力ケ
ーブルを間接的に冷却してその送電容量を増加する。水
冷管の長手方向に間隔をおいて取付けられた各アーク誘
引用金属リング８は、両端を接地したリード線等により
電気的に接続してケーブル地絡時の帰回路を形成し、ケ
ーブルに地絡が生じた時に生ずるアークを、ケーブル金
属シースから地絡点に近接する位置にあるアーク誘引用
金属リングに誘引して転移させる。

【００１１】ケーブルに地絡が生ずると、その時に生ず
るアークがアーク誘引用金属リング８に転移し、この金
属リング側に転移したアークの高熱により水冷管３の管
体が破壊して管内の水が多量に噴出する。この冷却水の
噴射により、地絡が生じた時のケーブル火災が防止され
る。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面により説明する。
図１は本発明の１実施例を説明するために電力ケーブル
線路のトラフを長手方向断面で示し、図２その横断面を
示したものである。同図において、１は、洞道内に布設
される超高圧電力ケーブル線路において、洞道内に設置
され内部にケーブルが収容布設される防災トラフであ
り、図では略示してあるが、その下半部はケーブル収容
部、上半部は蓋部となる。２は前記トラフ１内に収容布
設された電力ケーブルであり、図では３条の超高圧電力
ケーブルを示している。３は、この電力ケーブルの送電
容量を増加するために間接冷却をする水冷管であり、外
径９０ｍｍ、肉厚７ｍｍ程度のポリエチレン製の管体が
用いられ、トラフ１内の上部側方等に長手方向に設置さ
れ、管内には冷却水４が入れられる。５は前記ケーブル
１の支持台、６は前記水冷管３の支持台であり、図２の
７はトラフの架台を示す。なお、最近の洞道内超高圧線
路では各ケーブル回線ごとに前記のようにケーブル３条
と複数のプラスチック製水冷管を防災トラフ内に一括し
て収容している例が一般的となっている。

【００１３】前記の水冷管３の表面にはその長手方向に
適当間隔をおいて多数の箇所にたとえば５００〜２００
０ｍｍの間隔ごとにアーク誘引用金属リング８を取付け
る。この金属リング８は低インピーダンス、低抵抗のほ
うがアークを誘引しやすいので、たとえば非磁性のアル
ミニウム板、または銅板製とするのが有効である。この
金属リング８は、たとえば、円形に湾曲形成したリング
部8aを前記水冷管３の外周面に添わせ、このリング部8a
の両端から下方に延びる各結合片部8bをネジ8cで締めつ
けて水冷管３に固定する。９は前記金属リング８に設け
たアーク誘引尖鋭端部であり、前記ケーブル２に近接す
る側に突出させて設ける。図はこのアーク誘引尖鋭端部
９を金属リング８の下側に延びる結合片部8bの下端にお
いてケーブル側に突出させて設けた例を示している。

【００１４】前記の水冷管３の長手方向に沿って設けた
多数のアーク誘引用金属リング８はリード線１０で電気
的に接続し、このリード線１０の両端は人孔部等におい
て接地１１して閉ループのケーブル地絡時の帰回路を形
成する。この接地抵抗は人孔部におけるケーブル接続部
の接地抵抗（通常は１００Ω程度）よりも低いほうが望
ましい。なおリード線１０には前記金属リング８と同じ
材質の金属条を用いることもできる。図１ではリード線
１０は水冷管３の側面に沿わせて配置した例を示す。

【００１５】図３に示した実施例は、リード線１０を、
前記の図１に示した実施例のように水冷管３の側面に沿
わせて設けるかわりに、前記の金属リング８と同じ材質
の金属条を用いプラスチック製水冷管３の周面に螺旋状
に巻回して設けた例である。なお、水冷管３自体を金属
製とすることもできるが、この場合は管体のインピーダ
ンスが小さいため常時送電下で渦電流および循環電流に
よる管路発熱が問題となるのでその対策を講ずる必要が
ある。

【００１６】前記のように構成した本発明の防災電力ケ
ーブル線路は、トラフ１内の電力ケーブル２に地絡が起
こるとケーブルの金属シースにアークが発生して高温度
のアーク熱が発生するが、この地絡時のアークは、前記
の水冷管３に長手方向に多数取付けられているアーク誘
引用金属リング８のうちケーブルシースの地絡点に近接
した位置に設けられている金属リング８に誘引されて転
移する。このアークの転移は、ケーブルの金属シース以
外に、金属リング８とリード線１０の閉ループによりケ
ーブル地絡時の帰路回路が形成されているので、ケーブ
ル金属シースから地絡点近接位置にある金属リングにア
ークを誘引して転移させることが可能であり、金属リン
グ８にはアーク誘引尖鋭端部９が設けてあるので、これ
にアークが誘引され、０．０１秒程度の短時間でケーブ
ル金属シースから転移する。

【００１７】前記のようにアークが金属リング８側に転
移するとそのアーク熱によってプラスチック製の水冷管
３が破壊される。地絡時にケーブルから発生する熱量は
膨大であるが地絡継続時間は通常１秒以下であるため、
内部に多量の水を収容して十分な熱容量を有するプラス
チック管体全体が短時間で溶解する可能性は低いが、そ
のプラスチック製管体は溶融温度が通常１５０℃程度で
あり、地絡時のアーク熱は数千度の高熱のビームである
ため、この高温度のアークビームがプラスチック製水冷
管体に局部的に集中すると管体に容易に穿孔が生じて破
壊されることになる。

【００１８】前記のようにトラフ１内のケーブル２に地
絡が発生しそのアーク熱により水冷管３の管体が破壊さ
れると、その破壊点から水冷管３内の冷却水が多量に噴
出してアークガ生じているケーブルに対して噴射放水す
るので、ケーブル２に地絡が発生しても地絡時のケーブ
ル火災は拡大する前に防止されることになる。

【００１９】前記した本発明によるケーブル地絡時の火
災消火方式は電力ケーブル線路の既設、新設のいずれの
線路に対しても適用することができるものであり、前記
の実施例は、洞道内に設置されるトラフ１内に電力ケー
ブル２と水冷管３を収容した例であるが、本発明はトラ
フが洞道内に設置される場合だけに限られるものではな
く、また、前記の電力ケーブル２と水冷管３は、トラフ
１内に設置される場合だけに限らず、トラフを用いない
で洞道内に設置される電力ケーブル線路に対しても本発
明を適用することができる。

【００２０】

【発明の効果】前記のように本発明は、電力ケーブルに
併設される水冷管にケーブル地絡時のアークを転移させ
るアーク誘引用金属リングを取付け、ケーブル地絡時に
転移させたアークの熱により水冷管を破壊し管内の水を
放水してケーブル火災を防ぐようにしたので、大規模で
高価な消火設備を新たに設置することなく、併設の水冷
管を利用し低コストで、かつ容易に、ケーブル地絡時の
ケーブル火災を防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の１実施例を示すトラフ内の長
手方向断面図

【図２】 図２はその横断面図

【図３】 図３は他の実施例を示す図

【符号の説明】

２；電力ケーブル ３；水冷管 ４；冷却水 ８；アーク誘引用金属リング

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のような水噴霧ヘ
ッドによる消火方式は、長距離の洞道内にわたって多数
の水噴霧ヘッドを設置しなければならないのでコスト高
になり、しかも、地絡時の衝撃で配管が壊れてしまい水
噴霧ヘッドから水を噴霧することができない場合があ
り、さらに、放水量を充分に得ることが困難である等の
問題点があって実用化への大きな障害となっている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力ケーブルと間接冷却用水冷管が併設
   されている線路において、前記水冷管にアーク誘引用金
   属リングを取付け、ケーブル地絡時のアークを前記アー
   ク誘引用金属リング側に転移させ、そのアーク熱により
   前記水冷管の管体を破壊し管内の水を放出してケーブル
   地絡時の火災を防止することを特徴とする防災電力ケー
   ブル線路。