JPH087670A - 低温電力ケーブル - Google Patents
低温電力ケーブルInfo
- Publication number
- JPH087670A JPH087670A JP6155374A JP15537494A JPH087670A JP H087670 A JPH087670 A JP H087670A JP 6155374 A JP6155374 A JP 6155374A JP 15537494 A JP15537494 A JP 15537494A JP H087670 A JPH087670 A JP H087670A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- power cable
- low temperature
- temperature power
- tape
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 絶縁層を薄くして、小型化した低温電力ケー
ブルを提供する。 【構成】 複数の電気導体１を内蔵した低温電力ケーブ
ルにおいて、前記各電気導体１に自己融着絶縁テープを
電気導体の長手方向にギャップを有するように巻いて積
層した絶縁層４を設ける。
ブルを提供する。 【構成】 複数の電気導体１を内蔵した低温電力ケーブ
ルにおいて、前記各電気導体１に自己融着絶縁テープを
電気導体の長手方向にギャップを有するように巻いて積
層した絶縁層４を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温で送電する電力ケ
ーブルに関し、特にその絶縁構造に関する。
ーブルに関し、特にその絶縁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力需要の増大に伴い、大電力の送電が
必要になり、各種の電力ケーブルが開発、検討されてい
る。それらの中に、低温電力ケーブルがある。この低温
電力ケーブルは、低温（液体窒素温度）あるいは極低温
（液体ヘリウム温度）における導体抵抗の低減を利用し
たり、あるいは、導電材料として超伝導材料を使用した
ものである。従来、低温電力ケーブルの電気絶縁構造
は、半合成紙あるいは高分子フィルムなどの絶縁テープ
を導体上に、可撓性を持たせるためにギャップ巻きして
積層したもので、真空雰囲気中に配置されている（真空
含浸）。なお、一般のＯＦケーブルにおいては、積層し
た絶縁テープには油含浸がなされている。
必要になり、各種の電力ケーブルが開発、検討されてい
る。それらの中に、低温電力ケーブルがある。この低温
電力ケーブルは、低温（液体窒素温度）あるいは極低温
（液体ヘリウム温度）における導体抵抗の低減を利用し
たり、あるいは、導電材料として超伝導材料を使用した
ものである。従来、低温電力ケーブルの電気絶縁構造
は、半合成紙あるいは高分子フィルムなどの絶縁テープ
を導体上に、可撓性を持たせるためにギャップ巻きして
積層したもので、真空雰囲気中に配置されている（真空
含浸）。なお、一般のＯＦケーブルにおいては、積層し
た絶縁テープには油含浸がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
電気絶縁の方法には、次のような問題があった。即ち、
図４に示すように、真空中に積層した絶縁層３１の表面
と、ギャップ巻きのギャップ３２を通って絶縁破壊が多
く起こっていた。このため、絶縁材料の本来の絶縁特性
が発揮されず、沿面距離で破壊電圧が決定されていた。
従って、絶縁性能を向上させるためには、沿面距離を増
加させる必要があり、その結果、絶縁テープの積層数が
増加し、低温電力ケーブルが大型化するという問題があ
った。なお、一般のＯＦケーブルにおいては、油含浸が
なされているので、絶縁層表面に沿った破壊はほとんど
発生せず、図５に示すように、絶縁層の厚さ方向の破壊
で絶縁性能が支配される。
電気絶縁の方法には、次のような問題があった。即ち、
図４に示すように、真空中に積層した絶縁層３１の表面
と、ギャップ巻きのギャップ３２を通って絶縁破壊が多
く起こっていた。このため、絶縁材料の本来の絶縁特性
が発揮されず、沿面距離で破壊電圧が決定されていた。
従って、絶縁性能を向上させるためには、沿面距離を増
加させる必要があり、その結果、絶縁テープの積層数が
増加し、低温電力ケーブルが大型化するという問題があ
った。なお、一般のＯＦケーブルにおいては、油含浸が
なされているので、絶縁層表面に沿った破壊はほとんど
発生せず、図５に示すように、絶縁層の厚さ方向の破壊
で絶縁性能が支配される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した低温電力ケーブルを提供するもので、複数の電気
導体を内蔵した低温電力ケーブルにおいて、前記各電気
導体に自己融着絶縁テープを電気導体の長手方向にギャ
ップを有するように巻いて積層した絶縁層を設けたこと
を特徴とするものである。
決した低温電力ケーブルを提供するもので、複数の電気
導体を内蔵した低温電力ケーブルにおいて、前記各電気
導体に自己融着絶縁テープを電気導体の長手方向にギャ
ップを有するように巻いて積層した絶縁層を設けたこと
を特徴とするものである。
【０００５】
【作用】上述のように、電気導体に自己融着絶縁テープ
を電気導体の長手方向にギャップを有するように巻いて
積層して電気導体間の電気絶縁を確保する。そうする
と、自己融着させることにより、積層した自己融着絶縁
テープ間の界面が無くなり、絶縁層は一体化するので、
この絶縁層は沿面絶縁破壊で破壊せず、絶縁材料固有の
高い絶縁耐力を有する。従って、上記絶縁層を形成する
ことにより、従来と比較して絶縁層の厚さを薄くするこ
とが可能になり、低温電力ケーブルを小型化することが
できる。
を電気導体の長手方向にギャップを有するように巻いて
積層して電気導体間の電気絶縁を確保する。そうする
と、自己融着させることにより、積層した自己融着絶縁
テープ間の界面が無くなり、絶縁層は一体化するので、
この絶縁層は沿面絶縁破壊で破壊せず、絶縁材料固有の
高い絶縁耐力を有する。従って、上記絶縁層を形成する
ことにより、従来と比較して絶縁層の厚さを薄くするこ
とが可能になり、低温電力ケーブルを小型化することが
できる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる低温電力ケ
ーブルの一実施例である２相導体の電力ケーブルの斜視
図である。図中、１は電気導体、２はスペーサ、３はコ
ルゲート管、４は前記コルゲート管３上に巻かれた電気
絶縁層、５はガラスバインドテープ、６は断熱材、７は
網テープ、８は鋼管、９は断熱材、１０はスペーサ、１
１はコルゲート管である。コルゲート管３の内部には冷
媒となる液体ヘリウムが流れ、鋼管８内には冷媒となる
液体窒素が流れる。コルゲート管１１内は、真空に保持
して断熱性を確保する。コルゲート管３上に形成された
絶縁層４は、以下のように構成されている。即ち、内部
半導電層として、厚さ１３０μｍ、幅２０ｍｍのカーボ
ン紙を１ｍｍのギャップをつけてハーフラップで２層積
層し、その外側に絶縁層として自己融着型テフロンテー
プ（厚さ４００μｍ、幅２０ｍｍ）を１ｍｍのギャッ
プ、１／３ラップで積層し、４０℃に加熱して自己融着
させたものである。
を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる低温電力ケ
ーブルの一実施例である２相導体の電力ケーブルの斜視
図である。図中、１は電気導体、２はスペーサ、３はコ
ルゲート管、４は前記コルゲート管３上に巻かれた電気
絶縁層、５はガラスバインドテープ、６は断熱材、７は
網テープ、８は鋼管、９は断熱材、１０はスペーサ、１
１はコルゲート管である。コルゲート管３の内部には冷
媒となる液体ヘリウムが流れ、鋼管８内には冷媒となる
液体窒素が流れる。コルゲート管１１内は、真空に保持
して断熱性を確保する。コルゲート管３上に形成された
絶縁層４は、以下のように構成されている。即ち、内部
半導電層として、厚さ１３０μｍ、幅２０ｍｍのカーボ
ン紙を１ｍｍのギャップをつけてハーフラップで２層積
層し、その外側に絶縁層として自己融着型テフロンテー
プ（厚さ４００μｍ、幅２０ｍｍ）を１ｍｍのギャッ
プ、１／３ラップで積層し、４０℃に加熱して自己融着
させたものである。
【０００７】このようにして構成された低温電力ケーブ
ルの電気絶縁特性を評価するために、以下のようなモデ
ル実験をおこなった。図２はモデルの断面図である。こ
のモデルは、真鍮性の電極棒２１の周囲に内部半導電層
２２として、厚さ１３０μｍ、幅２０ｍｍのカーボン紙
２２を１ｍｍのギャップをつけてハーフラップで２層積
層している。その外側に絶縁層２３として自己融着型テ
フロンテープ（厚さ４００μｍ、幅２０ｍｍ）が１ｍｍ
のギャップ、１／３ラップで積層している。さらに、そ
の外側に電界緩和用のクラフト紙２４が巻かれている。
さらに、その外側に電界緩和および部分放電防止用のカ
ーボン紙２５が巻かれている。次いで、接地用のアルミ
箔２６を巻いており、さらにその上から銅線２７を巻い
ている。また、電極棒２１端部をＦＲＰ製の絶縁物２８
で覆っている。２９はクラフト紙で形成されたストレス
コーンである。なお、比較例として、自己融着型でない
テフロンテープで同様の試料を作製した。
ルの電気絶縁特性を評価するために、以下のようなモデ
ル実験をおこなった。図２はモデルの断面図である。こ
のモデルは、真鍮性の電極棒２１の周囲に内部半導電層
２２として、厚さ１３０μｍ、幅２０ｍｍのカーボン紙
２２を１ｍｍのギャップをつけてハーフラップで２層積
層している。その外側に絶縁層２３として自己融着型テ
フロンテープ（厚さ４００μｍ、幅２０ｍｍ）が１ｍｍ
のギャップ、１／３ラップで積層している。さらに、そ
の外側に電界緩和用のクラフト紙２４が巻かれている。
さらに、その外側に電界緩和および部分放電防止用のカ
ーボン紙２５が巻かれている。次いで、接地用のアルミ
箔２６を巻いており、さらにその上から銅線２７を巻い
ている。また、電極棒２１端部をＦＲＰ製の絶縁物２８
で覆っている。２９はクラフト紙で形成されたストレス
コーンである。なお、比較例として、自己融着型でない
テフロンテープで同様の試料を作製した。
【０００８】このような試料の電極棒２１と銅線２７の
間に液体ヘリウム中で電圧を印加して課電試験を行い、
絶縁層２３の厚さと破壊電圧の関係について測定した結
果を図３に示す。絶縁層２３は、最大１０層まで積層し
て構成した。図３からわかるように、自己融着型テフロ
ンテープで絶縁層を構成すると、自己融着型でない絶縁
層に比較して、明らかに破壊電圧が向上する。自己融着
型絶縁層２３の絶縁耐力はテフロンの４．２Ｋにおける
絶縁耐力１３０ｋＶ／ｍｍに近い値を示した。また、自
己融着型絶縁層２３の絶縁破壊は沿面破壊でなく、図５
に示すように、厚さ方向に発生していた。なお、本発明
は、上記実施例のように液体ヘリウムで冷却した電力ケ
ーブルに限定されず、液体窒素などの冷媒で冷却した電
力ケーブルにも適用できることはいうまでもない。ま
た、絶縁層４の材質も上記実施例に限定されることはな
い。
間に液体ヘリウム中で電圧を印加して課電試験を行い、
絶縁層２３の厚さと破壊電圧の関係について測定した結
果を図３に示す。絶縁層２３は、最大１０層まで積層し
て構成した。図３からわかるように、自己融着型テフロ
ンテープで絶縁層を構成すると、自己融着型でない絶縁
層に比較して、明らかに破壊電圧が向上する。自己融着
型絶縁層２３の絶縁耐力はテフロンの４．２Ｋにおける
絶縁耐力１３０ｋＶ／ｍｍに近い値を示した。また、自
己融着型絶縁層２３の絶縁破壊は沿面破壊でなく、図５
に示すように、厚さ方向に発生していた。なお、本発明
は、上記実施例のように液体ヘリウムで冷却した電力ケ
ーブルに限定されず、液体窒素などの冷媒で冷却した電
力ケーブルにも適用できることはいうまでもない。ま
た、絶縁層４の材質も上記実施例に限定されることはな
い。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の電気導体を内蔵した低温電力ケーブルにおいて、前
記各電気導体に自己融着絶縁テープを電気導体の長手方
向にギャップを有するように巻いて積層した絶縁構造を
設けるため、絶縁耐力が向上し、絶縁層を薄くして、低
温電力ケーブルを小型化することができるという優れた
効果がある。
数の電気導体を内蔵した低温電力ケーブルにおいて、前
記各電気導体に自己融着絶縁テープを電気導体の長手方
向にギャップを有するように巻いて積層した絶縁構造を
設けるため、絶縁耐力が向上し、絶縁層を薄くして、低
温電力ケーブルを小型化することができるという優れた
効果がある。
【図１】本発明にかかる低温電力ケーブルの一実施例で
ある２相導体の電力ケーブルの斜視図である。
ある２相導体の電力ケーブルの斜視図である。
【図２】上記実施例の電力ケーブルの電気絶縁特性を評
価するためのモデルの断面図である。
価するためのモデルの断面図である。
【図３】上記モデルについて、積層絶縁層厚さと破壊電
圧の関係について測定した結果を示す図である。
圧の関係について測定した結果を示す図である。
【図４】積層絶縁層の沿面絶縁破壊の説明図である。
【図５】積層絶縁層の層厚方向の絶縁破壊の説明図であ
る。
る。
１ 電気導体 ２、１０ スペーサ ３、１１ コルゲート管 ４、２３ 絶縁層 ５ ガラスバインドテープ ６、９ 断熱材 ７ 網テープ ８ 鋼管 ２１ 電極棒 ２２、２５ カーボン紙 ２４ クラフト紙 ２６ アルミ箔 ２７ 銅線 ２８ 絶縁物 ２９ ストレスコーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 治 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の電気導体を内蔵した低温電力ケー
ブルにおいて、前記各電気導体に自己融着絶縁テープを
電気導体の長手方向にギャップを有するように巻いて積
層した絶縁層を設けたことを特徴とする低温電力ケーブ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6155374A JPH087670A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 低温電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6155374A JPH087670A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 低温電力ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087670A true JPH087670A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15604545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6155374A Pending JPH087670A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | 低温電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087670A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252986A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | 充電ケーブルおよび充電システム |
| WO2018221524A1 (ja) | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 超電導送電用断熱多重管およびその敷設方法 |
| CN110890170A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-03-17 | 徐州迪沃通讯工程有限公司 | 一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP6155374A patent/JPH087670A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252986A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | 充電ケーブルおよび充電システム |
| WO2018221524A1 (ja) | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 超電導送電用断熱多重管およびその敷設方法 |
| US11075508B2 (en) | 2017-05-31 | 2021-07-27 | Jfe Steel Corporation | Thermal-insulated multi-walled pipe for superconducting power transmission and laying method therefor |
| CN110890170A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-03-17 | 徐州迪沃通讯工程有限公司 | 一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆 |
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