JPH05274924A - 地中送電用ケーブル - Google Patents

地中送電用ケーブル

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JPH05274924A
JPH05274924A JP9738192A JP9738192A JPH05274924A JP H05274924 A JPH05274924 A JP H05274924A JP 9738192 A JP9738192 A JP 9738192A JP 9738192 A JP9738192 A JP 9738192A JP H05274924 A JPH05274924 A JP H05274924A
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JP
Japan
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cable
insulator
wire
power transmission
cushion layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP9738192A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Yamagata
保男 山縣
Shinya Odajima
真也 小田島
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 地下の洞道内に布設する捩じれない地中送電
用ケーブルを提供する。 【構成】 ケーブル導体,架橋ポリエチレン絶縁体,半
導電性クッション層,導電性金属素線,金属被および防
食層から構成される架橋ポリエチレン電力ケーブルにお
いて、絶縁体上に半導電性クッション層を形成した上に
ステンレス,アルミニウムおよびインバー合金の金属テ
ープを巻回して設け、絶縁体の膨張を吸収させ、捩じれ
ないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電力ケーブル、特に、
地中送電用架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ル(以下、CVケーブルと称す。)の構成は、図4の断
面図および図5の端部を破断して示した側面図に示すよ
うに、中心のケーブル導体1の周りに絶縁体2が被覆さ
れ、その外周に半導電性クッション層3、さらに銅線,
銅撚線等の半導電性金属素線4,ステンレス被等の金属
被5およびPVC等の防食層6が被覆されて構成されて
いる。このようなCVケーブルに通電するとケーブルが
温度上昇する。その許容温度は絶縁体2の材質上90℃
(154kV以上では80℃)以下に抑えられている。
しかし、無負荷(RT.20℃として)から負荷をかけ
ると約60〜70℃に温度が上昇する。
【0003】この通電による温度が上昇することによっ
て、図6に示すようにその絶縁体2が径方向にΔT分だ
け膨張して、破線2aで示すように太くなる。これをこ
の上に被覆した半導電性クッション層(厚さ1〜2m
m)3だけではこれを吸収することができず、絶縁体2
が膨張することにより半導電性クッション層3上に螺旋
状に撚回されて設けられている導電性金属素線4も周方
向に引き伸ばされ、1ピッチ当たりの素線長lも破線で
示すようにl1 に伸びてしまうことになる。
【0004】あるピッチで撚回されている導電性金属素
線4は、引き伸ばされることにより接線方向に働く張力
の成分により撚りが戻る方向に戻りトルクが発生する。
一般に、撚られたものに張力が加わると、図9の側面図
および図10の横断面図に示されるように接戦方向の張
力成分によって撚りが戻る方向に捩じりトルクが発生す
る。導体1の場合には、ケーブル全体として長手方向に
線膨張するときに絶縁体2より熱膨張量が小さいことか
ら張力が生じるためトルクが発生する。ただし、導体1
の撚り角βの値は非常に小さく、かつ層心径dも小さい
ので、次の式で求められる発生トルクTは非常に小さ
い。即ち、ヤング率をE,ケーブルの線膨張率をα,導
体の線膨張率をα1 ,導体の温度変化をΔTおよび導体
断面積をAとしたとき、張力FおよびトルクTは、
【0005】 F=E(α−α1 )・ΔT・A/cosβ・・・・(1)
【0006】T=Fsinβ・d/2・・・・(2)
【0007】となる。一方、CVケーブルの温度上昇に
基づく捩じれの機構は、ワイヤーシールドの場合には図
6に示すように温度上昇時には長手方向に撚りピッチP
が大きくなると同時に、絶縁体外径の膨張により周方向
にも伸ばされる。このため1ピッチ当たりの素線長はl
からl1 へと伸びることになる。
【0008】このことから、捩じれ角βは約8.5°
で、このときのトルクは約68kgmである。また、半
導電性クッション層3は実公昭62−8098号公報に
示されているように導電性金属素線の移動防止、絶縁体
への損傷防止を図るため絶縁体2上に0.5〜1.5m
m厚に巻回している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このようなケーブルの
捩じれることによる問題は、「図8に示すように直線
接続部において、補強絶縁層9を形成した接続箱10の
中心を対称に逆方向に回転するので絶縁体2に無理な力
が働くことになる。(許容値0.5kg/mm2以上の
応力が補強絶縁層絶縁体に作用する。)直線接続部の
回転を抑えるために接続部が回転しないように固定する
と、接続箱10両端のケーブルがスパイラル変形し、部
分的には許容曲げ半径(通常はケーブル外径の10倍以
上)以下となり、ケーブルとしての電気的,機械的特性
が低下してしまう。接続箱10を固定するための支持
部材や部品が増加し不経済である。図7に示すように
洞道20内に3〜6m間隔で取り付けてある受け金物2
2上にケーブル8を縦スネーク布設(縦方向に弛みをも
って布設)すると、横ブレ8aまたはスパイラル変形
し、洞道20,立金物21に当たり、損傷を受けたり通
路23側に飛び出し、作業者の通行に支障を来してしま
う。」等の不具合が存在する。
【0010】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、従来技術の欠点を解消し、温度上昇しても捩
じれない新規の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを提
供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】ケーブル導体,架橋ポリ
エチレン絶縁体,半導電性クッション層,導電性金属素
線,金属被および防食層から構成される架橋ポリエチレ
ン電力ケーブルにおいて、絶縁体上に半導電性クッショ
ン層を形成した上にステンレス,アルミニウムおよびイ
ンバー合金の金属テープを巻回して設け、絶縁体の膨張
を吸収させ、捩じれないように変形抑え用金属テープを
用いたことを特徴とする地中送電用ケーブルである。ま
た、この発明は、ワイヤシールド用の上記導電性金属素
線を、リッツ線または編組線で構成した地中送電用ケー
ブルである。
【0012】
【作用】半導電性クッション層と導電性金属素線の間に
展延性の小さいステンレステープ等の変形抑え用テープ
を巻回させて絶縁体の膨張を吸収し、電力ケーブルを捩
れない様に構成した。
【0013】
【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図1および図2はCV電力ケーブルの構成を示
す横断面図および端部を破断して示した側面図である。
即ち、CV電力ケーブルは中心のケーブル導体1を絶縁
体2で被覆し、その上に半導電性クッション層3,ステ
ンレス,アルミニウム合金,インバー合金等の金属テー
プ11,導電性金属素線(金属テープ)4,金属シース
5およびPVC等の防食層6をそれぞれ被覆して構成さ
れている。即ち、半導電性クッション層3と導電性金属
素線(金属テープ)4との間に展延性の小さい金属テー
プ11を巻回して設けるようにした点で従来のものと異
なっている。
【0014】図3に示すように通電によりケーブルの温
度が上昇すると、絶縁体2はその円周方向にΔT分だけ
膨張する。絶縁体2がΔT分だけ膨張すると、半導電性
クッション層3の厚さはその外側に巻回された金属テー
プ11によって抑えられているので、初期の厚さTに対
し絶縁体2の膨張分(ΔT)だけ圧縮され、T1 (T1
=T−ΔT)になることにより絶縁体2の膨張を吸収す
る。そして、金属テープ11により導電性金属素線4へ
の膨張を断ち切ることによりケーブルの捩じれを防止す
るようにしたものである。絶縁体2の膨張を吸収するに
必要な半導電性クッション層3の厚さTは次の式によっ
て求められる。
【0015】通電による絶縁体2の膨張量は、275k
V1×2500mm2 CVケーブルの場合、導体1の温
度変化を60℃として絶縁体2の膨張量Δdを求める
と、体積膨張量をβ,温度変化をΔT,導体外径d0
絶縁体外径d1 とするとき
【0016】Δd=1/2・β・ΔT[1−(d0 /d
12 ]d1 =3.6mm
【0017】で求められる。即ち、円周方向に約4mm
片側に膨張することになる。
【0018】よって、半導電性クッション層3は、2/
3・T〜1/2・Tに圧縮されるので、膨張を吸収する
のに必要な金属テープ11の巻回厚さは3〜4mmとな
る。そして、半導電性クッション層3の材質は、天然繊
維,合成繊維等からなる織布,不織布のシートに半導電
性組成物をコーテング等により塗布し、熱風加熱して半
導電性組成物を架橋および発泡させたものを用い、テー
プ厚は0.3〜2mmのもので、幅は50〜200mm
のものを1/2〜1/3ラップで所定厚(3〜4mm)
巻回させて被覆する。また、抑えに用いる金属テープ1
1は、0.05〜0.5mm厚で幅は10〜50mmの
ものを1〜2枚共巻きまたは突き合わせて巻回して被覆
させたものである。
【0019】上記例では変形抑え用テープとして展延性
の小さい金属テープを使用したが、これは銅線入りガラ
ステープ,マイカテープおよび銅線入りアラミドテープ
であっても良い。
【0020】この他、半導電性クッション層を1〜3m
m、この上に金属テープ、さらに半導電性クッション層
を0.5〜1mmとしても良い。
【0021】また、導電性金属素線は通常単銅線である
が、リッツ線(撚り線)あるいは編組線等の撚線であっ
ても良い。さらに、半導電性クッション層を厚くするこ
とにより金属テープを省略し、導電性金属素線としてリ
ッ線あるいは編組線等の撚線を巻回しても良い。
【0022】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の地中送
電用ケーブルは温度上昇によるケーブルの捩じれを防止
することができる。また、ケーブルの捩れがなくなるこ
とにより洞道等の限られた空間スペースへの布設が可能
となる。さらに、直線接続箱における回転がなくなるの
で固定金具等が不要になり、経済的になる。そして、ス
パイラル変形に伴う過少屈曲がなくなるので電気的,機
械的な影響を受けることがなくなり、優れた地中送電用
ケーブルとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の地中送電用ケーブルの構成
を示す横断面図、
【図2】この発明の実施例の地中送電用ケーブルの構成
を示す端部を破断して示した側面図、
【図3】絶縁体膨張を説明するための説明図、
【図4】従来の地中送電用ケーブルの構成を示す横断面
図、
【図5】従来の地中送電用ケーブルの構成を示す端部を
破断して示した側面図、
【図6】絶縁体膨張を説明するための説明図、
【図7】洞道内布設ケーブルの斜視図
【図8】直線接続箱の横断面図、
【図9】ケーブルの捩じれの発生メカニズムを説明する
ための側面図、
【図10】ケーブルの捩じれの発生メカニズムを説明す
るための横断面図である。
【符号の説明】 1 ケーブル導体 2 絶縁体 3 半導電性クッション層 4 導電性金属素線 5 金属被 6 防食層 11 変形抑え用テープ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーブル導体,架橋ポリエチレン絶縁
    体,半導電性クッション層,導電性金属素線,金属被お
    よび防食層から構成される架橋ポリエチレン電力ケーブ
    ルにおいて、絶縁体上に半導電性クッション層を形成し
    た上にステンレス,アルミニウムおよびインバー合金の
    金属テープを巻回して設け、絶縁体の膨張を吸収させ、
    捩じれないようにしたことを特徴とする地中送電用ケー
    ブル。
  2. 【請求項2】 上記金属テープの代わりに、銅線入りガ
    ラス,マイカおよび銅線入りアラミドのテープを使用し
    た請求項1記載の地中送電用ケーブル。
  3. 【請求項3】 ワイヤシールド用の上記導電性金属素線
    を、リッツ線または編組線で構成した請求項1および請
    求項2記載の地中送電用ケーブル。
JP9738192A 1992-03-25 1992-03-25 地中送電用ケーブル Pending JPH05274924A (ja)

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JP9738192A JPH05274924A (ja) 1992-03-25 1992-03-25 地中送電用ケーブル

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012083217A (ja) * 2010-10-12 2012-04-26 Toshiba Logistics Corp 張力評価装置及びその張力評価方法
JP2012221597A (ja) * 2011-04-04 2012-11-12 Viscas Corp Cvケーブル
WO2023027522A1 (ko) * 2021-08-25 2023-03-02 주식회사 엘지에너지솔루션 연결 와이어 및 이를 포함하는 전지팩

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