JPH09140044A

JPH09140044A - 電力ケーブル冷却装置

Info

Publication number: JPH09140044A
Application number: JP29551295A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kawai; 隆之川井; Akinobu Miyazaki; 明延宮崎; Manabu Yagi; 学八木; Makoto Maeda; 誠前田; Tetsuo Inoue; 哲夫井上; Mitsuki Sato; 光樹佐藤
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】電力ケーブルと冷却管との間の熱抵抗を従来
の間接水冷方式と比較して低くし、冷却管本数を低減し
て、設備費、洞道建設費を低減することができる電力ケ
ーブル冷却装置を提供する。【構成】電力ケーブル１の近傍に冷却管２を沿わせて
固定してなる電力ケーブル冷却装置であって、電力ケー
ブル１と冷却管２の間に、ゴム・プラスチック管材を略
偏平状にして、それらとの接触面積を大きくしたゴム・
プラスチック製伝熱取付座３を長手方向に連続的に面接
触させて介在させ、前記伝熱取付座３内に冷却媒体の通
路３ａを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洞道内に敷設され
る電力ケーブルなどへの通電により発生する熱を冷媒に
より効率良く吸熱し、電力ケーブルの送電容量を増大さ
せる冷却装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブルに通電を行うと、ジュール
損、誘電体損、シース損、渦電流損が生じ、ケーブルの
温度が上昇して送電容量が設計値に満たなくなることが
ある。そこで、電力ケーブルの送電容量を増大させるた
めに、高電圧化、大電流化を行うとともに、特に、通電
時の発生熱を除去して送電容量を増大することが行われ
ている。この発生熱の除去には、風冷方式、水冷方式な
どの様々の方式が実施されている。電力ケーブルを冷却
する間接水冷方式の基本的な洞道断面構造を図４に示
す。図４において、電力ケーブル１１の通電による発生
熱は、ケーブル表面から周囲の空気中へ放散される。冷
却管１２は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニールなどのプ
ラスチック製であり、電力ケーブル１１に対してある離
隔距離で敷設され、中に冷水が通水される。この冷却管
１２の中に通水される冷水は、ケーブルの発熱により温
度上昇した周囲の空気と熱交換を行い、この空気の温度
を下げることにより、間接的に電力ケーブルを冷却す
る。なお、１３は敷設用棚、１４は洞道である。また、
冷却管と電力ケーブルの間の熱交換を効率良く行う方法
としては、例えば、両者の間に長さ方向に面接触させた
金属製の帯状伝熱触手を具備する方法が提案されている
（特開昭５８−５９０７号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
間接水冷方式による電力ケーブル冷却装置では、電力ケ
ーブルと冷却管がある距離をおいて敷設されている。こ
のような冷却装置では、電力ケーブル冷却のための熱交
換が周囲の空気を介して行われるので、冷却効率が低
く、冷却管の本数も多数を要していた。また、電力ケー
ブルと冷却管の間に金属製の帯状伝熱触手を具備する方
法では、帯状伝熱触手に渦電流損失や電力ケーブルから
の誘導電圧が生じることが問題となっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した電力ケーブル冷却装置を提供するもので、請求項
１の発明は、電力ケーブルの近傍に冷却管を沿わせて固
定してなる電力ケーブル冷却装置であって、電力ケーブ
ルの最外層と冷却管の間に、ゴム・プラスチック管材を
略偏平状にして、それらとの接触面積を大きくしたゴム
・プラスチック製伝熱取付座を長手方向に連続的にある
いは部分的に面接触させて介在させたことを特徴とする
ものである。また、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、前記伝熱取付座の内部に冷却媒体の通路を設
けたことを特徴とするものである。

【０００５】上記構成の電力ケーブル冷却装置によれ
ば、電力ケーブルの発生熱は、熱伝導度が低い周辺の気
体を介さず、電力ケーブルと直接接触するゴム・プラス
チック伝熱取付座を介して冷却管に吸熱される。また、
この伝熱取付座は非金属であるので、渦電流損失による
熱発生および電力ケーブルからの誘導電圧が生ずること
もない。従って、この伝熱取付座の熱伝導率を高くする
と、冷却効率が高く、安定した送電容量が得られ、冷却
管の必要本数も少なくなる。また、この伝熱取付座はゴ
ム・プラスチックからなるので変形が容易であり、電力
ケーブルが温度上昇により外形が変形しても、その変形
に追随して変形して、良好な熱接触を保つことができ
る。なお、冷却管は電力ケーブルの近傍に配置されるの
で、洞道内スペースを有効利用することができ、洞道サ
イズの縮小による洞道建設費の大幅なコストダウンが可
能になる。また、この伝熱取付座の内部に冷却媒体の通
路を設け、冷却媒体を入れると、伝熱取付座を介した電
力ケーブルと冷却管との間の熱伝導性が一層向上する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の発
明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかか
る電力ケーブル冷却装置の一実施の形態を示す部分斜視
図である。本実施形態は、２本の冷却管２と電力ケーブ
ル１、例えば管路気中ケーブルの間にゴム・プラスチッ
ク管材からなるゴム・プラスチック製伝熱取付座３を介
在させて構成されている。これら電力ケーブル１、冷却
管２およびゴム・プラスチック製伝熱取付座３は、一定
の張力で固定ベルト５により締めつけ、固定されてい
る。前記伝熱取付座３を構成するゴム・プラスチック管
材は、自在に変形可能な柔軟性を有し、漏水しない材質
で構成されている。その材質としては、プラスチック
（ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニールな
ど）、およびゴムを用いることができる。これらの材質
は、渦電流損失による発生熱および電力ケーブルからの
誘導電圧を生ずることもない。また、前記伝熱取付座３
の形状は、固定ベルト５の締め具合によりゴム・プラス
チック管材が自在に変形して偏平した形状になってい
る。この締め具合により、伝熱取付座３と電力ケーブル
１の最外層であるケーブルシース４、およびゴム・プラ
スチック製伝熱取付座３と冷却管２の接触面積を変化さ
せることができる。また、前記伝熱取付座３を構成する
ゴム・プラスチック管材の厚さは、冷却効率を高めるた
めには、薄くして熱抵抗を小さくすることが望ましい
が、強度を考慮して設定する。なお、前記伝熱取付座３
の中には冷却媒体として水６を入れるための冷却媒体の
通路３ａが設けられている。

【０００７】

【実施例】本実施例の冷却方式と従来の間接水冷による
冷却方式を以下の条件で、洞道温度が同一となる場合の
冷却効率を比較した。実施例：・電力ケーブル１の外径は４８０ｍｍとする。・冷却管２は内径１００ｍｍのＰＥ管であって、９本／
３相の配置とする。・ゴム・プラスチック製伝熱取付座３を構成するゴム・
プラスチック管材は内径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＥ
管であって、電力ケーブル１の最外層であるケーブルシ
ース４の外側へ長手方向に連続して配置されている。ま
た、内部の冷却媒体の通路３ａには冷却水が封入されて
いる。・洞道の断面は、直径５．６ｍの略円形とする。比較例：・電力ケーブルの外径は４８０ｍｍとする。・洞道の断面は、直径５．６ｍの略円形とする。・冷却管は内径１００ｍｍのＰＥ管であって、１１本／
３相の配置とし、洞道の天井に沿って配置されている。このような条件で両者の冷却効率を比較すると、本実施
例のものは比較例よりも冷却管の本数を減らしたものか
かわらず、比較例の１．７倍の冷却効率を示した。

【０００８】なお、本発明の上記実施例では、ゴム・プ
ラスチック製伝熱取付座３内に冷却水を密閉封入して、
ケーブルシース４から冷却管２への吸熱効率を高めてい
るが、前記伝熱取付座３内に水を圧送して流すようにし
てもよい。この場合には、冷却管２とケーブルシース４
が密着するほどゴム・プラスチック製伝熱取付座３を偏
平にすると、冷却水の圧送の圧力損失が大きくなり、圧
送ポンプのコストが高くなるので、図２に示すように、
該伝熱取付座３の偏平の程度を小さくして、この圧力損
失を小さくすることが望ましい。この場合には、前記伝
熱取付座３を構成するゴム・プラスチック管材の厚さは
十分な耐圧を有するものにする。また、ゴム・プラスチ
ック製伝熱取付座３は、図３（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、冷却水を封入した袋状物にして、ケーブルシース４
の外側へ長手方向に所定の間隔をおいて点在させてもよ
い。さらに、ゴム・プラスチック製伝熱取付座３内を圧
送される冷却媒体は、冷却水に限定されることはなく、
熱容量の大きな液体であればよい。また、この伝熱取付
座３内に封入される冷却媒体としては、熱伝導率の大き
な液体、ゲル状の物質であればよい。さらに、電力ケー
ブルは管路気中ケーブルに限定されることはなく、ＣＶ
ケーブルやＯＦケーブルなどでもよい。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
力ケーブルの近傍に冷却管を沿わせて固定してなる電力
ケーブル冷却装置であって、電力ケーブルと冷却管の間
に、ゴム・プラスチック管材を略偏平状にして、それら
との接触面積を大きくしたゴム・プラスチック製伝熱取
付座を長手方向に連続的にあるいは部分的に面接触させ
て介在させたため、電力ケーブルと冷却管との間の熱抵
抗が従来の間接冷却方式と比較して低くなり、冷却効率
が向上するので、冷却管本数を低減し、設備費、洞道建
設費を低減することができ、また、既に提案されている
金属製の帯状伝熱触手を具備する方法に対しては、管材
が非金属であるので、伝熱取付座に渦電流損失による発
生熱や電力ケーブルからの誘導電圧を生じないという優
れた効果がある。また、ゴム・プラスチック製伝熱取付
座の内部に冷却媒体の通路を設けて冷却媒体を封入又は
流すようにすると、電力ケーブルの冷却効率が一層向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電力ケーブル冷却装置の一実施
態様を示す部分斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の更に他の実施例を示
す部分斜視図およびそのＡ−Ａ断面図である。

【図４】従来の間接水冷方式による電力ケーブル冷却装
置の断面図である。

【符号の説明】

１電力ケーブル２冷却管３ゴム・プラスチック製伝熱取付座３ａ冷却媒体の通路４ケーブルシース５ベルト６水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木学愛知県名古屋市熱田区横田２丁目３番24号中部電力株式会社中央送変電建設所内 (72)発明者前田誠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 (72)発明者井上哲夫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 (72)発明者佐藤光樹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

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力ケーブルの近傍に冷却管を沿わせて
固定してなる電力ケーブル冷却装置であって、電力ケー
ブルと冷却管の間に、ゴム・プラスチック管材を略偏平
状にして、それらとの接触面積を大きくしたゴム・プラ
スチック製伝熱取付座を長手方向に連続的にあるいは部
分的に面接触させて介在させたことを特徴とする電力ケ
ーブル冷却装置。
【請求項２】前記伝熱取付座の内部に冷却媒体の通路
を設けたことを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル
冷却装置。