JPH0693332B2 - 管路内布設電力ケーブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、管路内布設電力ケーブルに関し、特に管路内
で自己のスネークにより熱伸縮を吸収する電力ケーブル
に関する。

〔従来の技術〕

近年、既設の管路を利用して電力ケーブルを引き込み布
設することが行われており、その場合、人孔部に余裕が
なくそこで設定するオフセット寸法に制約が加わる場合
が多々ある。そこで、人孔部におけるオフセット部の熱
伸縮を抑制し、管路内で電力ケーブルをスネークさせる
ことにより、電力ケーブル自身の熱伸縮を吸収させるこ
とが行われている。

管路内で、電力ケーブル自身にスネーク形状を与える手
段としては、一般に電力ケーブル本体の周上に線状体を
所定ピッチでスパイラル状に巻き付け、電力ケーブルが
熱伸縮を生ずるときに当該線状体の巻き付けによって当
該電力ケーブルが自らスネーク状態を形成するのを助成
する方式が良く知られていた。

第３図は、そのような管路内布設電力ケーブルの概略を
示したもので、人孔部MH₁とMH₂との間の管路Ｐ内におい
て、電力ケーブルＣがスネーク形状をとりながら通され
ており、そして電力ケーブルＣの端末は、管路口より突
き出して人孔部MH₁，MH₂内においてオフセット形状をと
って接続箱J₁，J₂に終端接続されている。

人孔部MH₁，MH₂内における電力ケーブルＣのオフセット
部分は、熱伸縮装置が付設され、電力ケーブルＣの熱伸
縮による動きを抑制するようにしてある。

Ｓは、管路Ｐ内の電力ケーブルＣに所定のピッチでスパ
イラル状に巻き付けられた線状体で、それの存在によっ
て電力ケーブルＣに対して熱伸縮時にスネークが惹起す
るものとしてある。

ところで、かかる線状体Ｓは、これを電力ケーブルＣに
只単に巻き付けただけでは、電力ケーブルＣにスネーク
形状が起こりにくく、そのため線状体Ｓ等に対して種々
の改変がなされてきた。

例えば、特公昭39−20972号公報に開示されているよう
に、電力ケーブルに巻き付けられた線状体の両端に錘を
繋いで該線状体に張力を加え、ケーブルの熱伸縮時のス
ネーク発生を起こし易くする方法や、特公昭57−27641
号公報に開示されているように、長さ方向所々を太くし
た線状体を電力ケーブルにスパイラル巻きし、線状体の
太くなった部分でケーブルの支持する方法が提案されて
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

特公昭39−20972号公報に開示された方法によれば、 張力を加えられた線状体が電力ケーブルの表面（PVC
防食層等の外被）に食い込んで該ケーブル表面に外傷を
負わせ、ケーブル内への浸水等を招くことでケーブルの
寿命を著しく縮める恐れがある。

線状体に張力を加えるために該線状体の端末に繋ぐ錘
が人孔部内に配置することとしているが、余裕がなく狭
い人孔部内にはそのような設置スペースが取ることは困
難であり、現実的でない。

特公昭57−27641号公報に開示された方法によれば、 一定間隔に太くなった線状体の製作が困難であり、特
殊な製造設備を必要とする等、経済的なものとして提供
するには実現性に乏しい。

電力ケーブルの周りに線状体を巻くことによって該線
状体を含めた電力ケーブルの外径が大きくなり、既設の
空き管路を利用して布設する場合には、該管路径によっ
て適用できなくなる場合もあり、利用範囲が限定されて
しまう。

さらに、上記何れのものにおいても、電力ケーブル本体
の周上に線状体を巻き付けるものとしているため、線状
体を決められた巻き付けピッチで電力ケーブル本体の周
上に巻き付けたとしても、そうした電力ケーブルを管路
内に引き込み布設するときに、線状体が管路内面に強く
擦り付けられて当該巻き付けピッチが乱れてしまう恐れ
があり、管路内で電力ケーブルの規則的なスネーク変形
を期待できないこともあった。そのような場合、電力ケ
ーブルの熱伸縮を十分に吸収できなかったり電力ケーブ
ルの局部に曲げ応力が加わることとなり、電力ケーブル
の長期的信頼性を損なうこととなる。

本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑み、線状体を巻
き付けることなく、電力ケーブルの熱伸縮に際してのス
ネーク形成が極めて容易に成就できる管路内布設電力ケ
ーブルを提供することに目的がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、電力ケーブル本体の周上に所定のピッ
チで巻き付くように一体に形成されたスパイラル状の凸
部を有したものであり、当該スパイラル状凸部に関し
て、該凸部の高さｈと電力ケーブルの曲げ剛性EIと同ケ
ーブルの重量ｗとで一義的に決定される最適なピッチＬ
を選定することにある。

さらに具体的には、当該線状体に関して、該線状体の高
さｈと電力ケーブルの曲げ剛性EIと同ケーブルの重量ｗ
とで一義的に決定される巻き付けピッチＬを、下記式に
より求まる電力ケーブルのスネーク軸力Ｆを最小となる
ように値を選定することにある。

但し、 上記式中、Ａは電力ケーブルの導体断面積、Ｅは電力ケ
ーブルのヤング率、βは電力ケーブルの線膨張係数、Ｔ
は電力ケーブルの導体温度変化である。

スパイラル状の凸部の好ましい態様は、電力ケーブル本
体の外被を形成するプラスチックシースと同じ材質によ
り、当該シース押出成型時に同時に押出成型するもので
ある。しかし、プラスチックシースとは異なるプラスチ
ック材料をプラスチックシースの周上に紐状として押し
出しつつスパイラル状に旋回させて一体化させたもので
あっても良い。

なお、本発明にかかる管路内布設電力ケーブルが有効に
採用できるのは、管路内径Ｄ′が次の範囲となる場合で
ある。

Ｄ′＜2.16D＋α （D:電力ケーブル外径、α：電力ケーブルと管路との隙
間；余裕（通常20〜50mm） つまり、管路内径Ｄ′が（2.16D＋α）以上であれば、
トリプレックス形ケーブルができるものとなり、本発明
のように単心電力ケーブルに対する線状体を巻き付ける
ことが必要でなくなるからである。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図に基づいて具体的に説明する。

第１図は、電力ケーブル本体２の外周にスパイラル状の
凸部１を所定のピッチで一体に形成した電力ケーブル３
を管路４内に直線状にして引き込み布設された状態を示
すものである。図から明らかなように、引き込み布設直
後における電力ケーブル本体２は、直線状態であって、
一定のピッチＬで電力ケーブル本体２の下面に隆起する
凸部１の下側部分で管路３の内底面に接触し、それらの
間では電力ケーブル本体２のシース下面が管路内底面か
ら離間している。

かかる初期状態は、凸部１のピッチＬがどのような値で
あろうとも変わりはないが、当該凸部１のピッチＬが或
る値を上回ると、凸部１の下側隆起部分間で支えられて
いる電力ケーブル本体２の直線部分が自己の重みで時間
の経過とともに下方へ弓形状に撓み、終局的には第２図
に示すようなスネーク布設状態に撓むこととなる。つま
り、凸部１のピッチＬとそれ自身の高さｈに依存したス
ネーク形状が電力ケーブル本体２に与えられる。

かかる状態において、電力ケーブル本体２が通電による
熱伸縮を起こそうとするときには、電力ケーブル本体２
が、上記のようにして得られた初期のスネーク形状を管
路３内で変化させて伸縮変形することとなる。

但し、かかる凸部１のピッチＬが大き過ぎる場合には、
電力ケーブル本体２自身の初期スネーク形状が直線状態
に近づくので、初期スネーク形状による布設後のスネー
ク変形への移行が困難となり、電力ケーブル本体２にお
ける熱伸縮時の軸力が相対的に大きくなり、人孔部内で
電力ケーブル本体２の端末のオフセット部に付帯する熱
伸縮抑制装置（第３図参照）に対する応力負担が顕著と
なり、該熱伸縮抑制装置による伸縮抑制効果が失われて
しまう恐れすらあった。

以上のようなことから、本発明では、凸部１のピッチＬ
とそれ自身の高さｈを、電力ケーブル本体２自身の曲げ
剛性EI及び重量ｗに応じて最適な数値を選ぶものであ
る。

以下、凸部１の高さｈと電力ケーブル本体２に対するピ
ッチＬの決定に関する手法について説明する。

凸部１の高さｈの決定方法 凸部１は高ければ高い程好ましいが、所定サイズの管路
３に引き入れられることが条件となるので、電力ケーブ
ル本体１の外径Ｄと管路３の内径Ｄ′との関係で下記
（１）式の条件を満足する外径を選ぶ。

Ｄ＋2h＋α＜Ｄ′……（１） （αは凸部１を含めた電力ケーブルの外径と管路３との
間の余隙で、布設後のスネーク変形を見越して、通常20
〜50mmとする。） 凸部１のピッチＬの決定方法 上記（１）式により選びだされた高さｈの凸部１が選び
だされれば、それに合わせて以下の（２）式により求ま
る電力ケーブル本体２のスネーク軸力Ｆが最小となるよ
うにピッチＬを求めれば良い。

但し、 （上記式中、Ａは電力ケーブル本体の導体断面積、Ｅは
同ケーブル本体のヤング率、βは同ケーブルの線膨張係
数、Ｔは同ケーブルの導体温度変化を示す。） 〔作用・効果〕 以上の説明によって明らかな通り、本発明の管路内布設
電力ケーブルによれば、電力ケーブル本体に対してその
外周に巻き付くように一体に形成されたスパイラル状の
凸部を有せしめ、その凸部に関してピッチＬとそれ自身
の高さｈを、電力ケーブル本体自身の曲げ剛性EI及び重
量ｗに応じて最適な数値を選ぶものであり、それによっ
て、凸部の下側隆起部分で管路内底面上に支えられてい
る電力ケーブル本体の直線部分が自己の重みで時間の経
過とともに下方へ弓形状に撓み、終局的にはスネーク布
設状態に撓むこととなり、凸部のピッチＬとそれ自身の
高さｈに依存したスネーク形状が電力ケーブル本体に必
然的に与えられるものである。

このようなことから、 管路内径が十分でない場合であっても、ケーブル引き
入れが可能な範囲で凸部の高さを選び、そして電力ケー
ブルのスネーク軸力が最小となるようにそのピッチを計
算により求めることで、電力ケーブルの管路内でのスネ
ーク発生を容易に実現することが可能となる。

大サイズの単心電力ケーブルの場合のように熱伸縮に
伴う軸力が大きくなるものであっても、初期のスネーク
付与が確実になされるので、布設後の熱伸縮を無理なく
確実に行わせることができる。

オフセット部での熱伸縮抑制装置により伸縮を強制的
に抑制した場合には、管路内に延びる電力ケーブルに局
部的な座屈を発生させようとし、また、従来の線状体巻
き付け構造では、ケーブルの外被に局部的に大きな側圧
や歪みを生じさせ易いが、本発明によれば、ケーブル周
上に一体形成されたスパイラル状の凸部を特定のピッチ
で有せしめることとしているため、ケーブル本体が巻き
付く格好の凸部によって局部的に大きな側圧や歪みを生
ぜず、また、凸部の一体形成により管路内の電力ケーブ
ル全長において、熱伸縮に伴う曲げ変形を分散させるこ
とができ、電力ケーブルの信頼性を維持する上で最適な
ものとなる。

スパイラル状の凸部がケーブル（シース）の外周に一
体形成されているので、ケーブルを管路内に引き入れる
ときに強く摩擦力を受けてもピッチを変化させる恐れが
なくなり、上記〜を確実に実施することができる。

等々の利益を享受することができ、従って、電力ケーブ
ル本体に線状体を巻き付けるといった特別な付加を行う
ことなしに、電力ケーブル熱伸縮に際してのスネーク形
成が極めて容易に成就できる管路内布設電力ケーブルを
提供するという所期の目的が十分に達成され、実用上の
効果は大きいものといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明の管路内布設電力ケ
ーブルの実施例を説明する横断面説明図及び縦断面説明
図、第２図は同上ケーブルの布設後の熱挙動を伴った状
況を示す縦断面説明図、第３図はスネーク布設による管
路内布設電力ケーブルの概略を示す説明図である。 図中、１はスパイラル状の凸部、２は電力ケーブル本
体、３は管路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管路内にスネークを付与可能に布設する電
   力ケーブルにおいて、電力ケーブル本体の周上に所定の
   ピッチで巻き付くように一体に形成されたスパイラル状
   の凸部を有しており、当該スパイラル状凸部に関して、
   該凸部の高さｈと電力ケーブルの曲げ剛性EIと同ケーブ
   ルの重量ｗとで一義的に決定されるピッチＬを、下記式
   により求まる電力ケーブルのスネーク軸力Ｆを最小とな
   るように値を選定することを特徴とする管路内布設電力
   ケーブル。 但し、 上記式中、Ａは電力ケーブルの導体断面積、Ｅは電力ケ
   ーブルのヤング率、βは電力ケーブルの線膨張係数、Ｔ
   は電力ケーブルの導体温度変化である。