JPH10154421A - トリプレックス形cvケーブル - Google Patents

トリプレックス形cvケーブル

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JPH10154421A
JPH10154421A JP8310421A JP31042196A JPH10154421A JP H10154421 A JPH10154421 A JP H10154421A JP 8310421 A JP8310421 A JP 8310421A JP 31042196 A JP31042196 A JP 31042196A JP H10154421 A JPH10154421 A JP H10154421A
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JP
Japan
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cable
heat storage
less
outer diameter
storage pipe
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Pending
Application number
JP8310421A
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English (en)
Inventor
Takayuki Kawai
隆之 川井
Tatsuya Nagata
達也 永田
Yoshihiro Kawamura
佳弘 川村
Hideo Tanaka
秀郎 田中
Naotaka Ichiyanagi
直隆 一柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Chubu Electric Power Co Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Chubu Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トリプレックス形CVケーブルの外径を変え
ることなく、短時間送電容量の増大を図り、また、常時
送電容量をも増大させること。 【解決手段】 ケーブル1と、内部に蓄熱材を充填した
蓄熱パイプ2を撚り合わせ、トリプレックス形CVケー
ブルを構成する。蓄熱パイプ2の内部には、パラフィン
等の蓄熱材を充填し、蓄熱材が溶融するときの液化潜熱
を利用してケーブル部の熱容量を増大させ短時間送電容
量を増大させる。上記蓄熱パイプの径は、過負荷電流に
対して、導体温度上昇が許容値以下である時間を30分
間保証する外径以上とし、トリプレックス形CVケーブ
ルの包絡円周内に入る外径以下とする。さらに、CVケ
ーブルの絶縁厚を低減化し、ケーブルの外径が同一電圧
階級のケーブルと略同一で、導体サイズを大型化したケ
ーブルを使用することにより、常時送電容量を増大させ
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、常時および短時間
送電容量の増大を目的としたトリプレックス形CVケー
ブルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電力ケーブルの送電容量を増大さ
せる方法としては、導体サイズの大型化、各種間接、直
接冷却方式の適用および気化潜熱を利用した蓄熱パイプ
による冷却等が行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した導
体サイズの大型化および冷却方式の適用は、特に管路布
設の場合には、管路拡大等の設備変更が必要となり、大
都市近郊での新設等を考慮すると、立地面、コスト面に
おいて、困難である場合が多い。また、上記した各種方
法を用いて常時送電容量の増大が図れても、短時間送電
容量により制限され、常時送電容量を低減して運用しな
ければならない場合もあった。さらに、気化潜熱を利用
した冷却の場合、潜熱パイプ内の圧力上昇に耐えうるパ
イプ厚さおよび機械的強度の大きい材料にしなければな
らず、ケーブルサイズが大型化するといった問題があ
る。
【0004】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みなされたものであって、その目的とするところは、ト
リプレックス形CVケーブルの外径を変えることなく、
短時間送電容量の増大を図り、また、常時送電容量をも
増大させることができるトリプレックス形CVケーブル
を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】水やフレオン等を充填し
た蓄熱パイプを用い、水やフレオン等の気化潜熱を利用
してケーブルを冷却する方法は、水やフレオンが気化す
るとき、蓄熱パイプ内の圧力が上昇するので、蓄熱パイ
プの機械的強度を大きくする必要がある。このため、パ
イプ厚が厚くなりその外径も大きくなる。したがって、
上記気化潜熱を利用した蓄熱パイプをケーブルに沿わせ
てトリプレックス形CVケーブルを構成した場合、ケー
ブル外径は大きくなる。これに対し、蓄熱パイプにパラ
フィン等の蓄熱材を充填し、液化潜熱を利用してケーブ
ルを冷却する方法は、蓄熱材の液化時に蓄熱パイプ内の
圧力が気化潜熱の利用と比べ上昇しないので、蓄熱パイ
プに格別の機械的強度を必要とせず、蓄熱パイプの厚さ
を薄くすることができ、かつ、蓄熱材の容積を大きくと
ることができる。
【0006】したがって、上記液化潜熱を利用した蓄熱
パイプをトリプレックス形CVケーブルの包絡円周内に
入る外径以下とし、CVケーブルと共に撚り合わせてト
リプレックス形CVケーブルを構成すれば、ケーブル外
径を大きくすることなく、短時間送電容量を増大するこ
とができる。このため、事故時等で事故線以外の線路に
一時過負荷送電を必要とする場合においても充分の裕度
をもたせることができ、常時送電容量が制限されること
がない。なお、通常全負荷の運用状態では、過負荷状態
が30分以上続くので、過負荷を30分しか保証できな
い場合には、通常送電容量に余裕をもたせなければなら
ない。また、上記CVケーブルの絶縁厚を可能な限り低
減化すれば、絶縁体による熱抵抗を小さくすることがで
き、さらに、ケーブル外径を略同一に保ったまま絶縁厚
を薄くすれば、導体のサイズを大きくすることができ常
時送電容量の増大を図ることができる。
【0007】本発明は上記点に基づき、次のようにして
前記課題を解決する。 (1)ケーブルと内部に蓄熱材を充填した蓄熱パイプを
撚り合わせ、蓄熱パイプ内部の蓄熱材が溶融するときの
液化潜熱を利用してケーブル部の熱容量を増大させるこ
とにより、短時間過負荷時の導体温度上昇を低減化さ
せ、短時間送電容量を増大させたトリプレックス形CV
ケーブルにおいて、上記蓄熱パイプの径を、上記CVケ
ーブルの常時許容電流の少なくとも1.5倍の過負荷電
流に対して、導体温度上昇が許容値以下である時間を3
0分間保証する外径以上とし、また、上記蓄熱パイプの
径を、トリプレックス形CVケーブルの包絡円周内に入
る外径以下とする。 (2)上記(1)において、最低破壊電界強度ELが、
交流印加時で40kV/mm 以上、50kV/mm 以下、インパ
ルス印加時で80kV/mm 以上、100kV/mm 以下となる
ように設計したケーブル絶縁厚を持ち、最低破壊電界強
度EL が、交流印加時で40kV/mm 未満、インパルス印
加時で80kV/mm 未満で設計されている同一階級ケーブ
ルとケーブル外径が略同一であり、絶縁厚を低減化した
分だけを導体サイズを大型化したCVケーブルを使用す
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について説明
する。本実施例では、最低破壊電界強度EL が、交流印
加時で35kV/mm 、インパルス印加時で70kV/mm で設
計されている同一電圧階級の低ストレス設計ケーブル
と、本発明によるケーブルにおける常時および短時間許
容電流について比較した。低ストレス設計ケーブルとし
て、66kV 3×400mm2 (絶縁厚9mm)のト
リプレックス形CVケーブルを使用した。また、液化潜
熱利用トリプレックス形CVケーブルは、上記低ストレ
ス設計ケーブル(単心)と、蓄熱パイプを同時に撚り合
わせたものを使用し、蓄熱パイプはポリエチレンパイプ
にパラフィン(融点68°C)を充填したものを使用
し、トリプレックス形CVケーブルの包絡円周内に入る
外径とした。図1は上記液化潜熱利用トリプレックス形
CVケーブルの構成を示す図であり、1は上記低ストレ
ス設計ケーブル、2は液化潜熱を利用した蓄熱パイプで
ある。
【0009】さらに、前記の液化潜熱利用トリプレック
ス形CVケーブルにおいて、最低破壊電界強度EL (AC)
(AC印加時の最低破壊電界強度)、EL (Imp) (イン
パルス印加時の最低破壊電界強度)をそれぞれ、40k
V/mm、80kV/mmとして絶縁厚設計を行い、絶
縁体を低減させ、前記低ストレス設計ケーブルとケーブ
ル外径がほぼ同じになるように導体サイズを大型化した
66kV:3×600mm2 (絶縁厚7mm)のトリプ
レックス形CVケーブルを使用した。この場合、ケーブ
ル外径は、低ストレス設計ケーブルが57.1mmに対
して、58.5mmとほぼ同一サイズとなる。なお、上
記最低破壊電界強度EL (AC)、EL (Imp) は絶縁厚さに
依存し、絶縁厚が厚くなるとEL (AC)、EL (Imp) は小
さくなる。本実施例では、比較的絶縁厚の厚いケーブル
に対して得られたEL (AC)=40kV/mm、EL
(Imp) =80kV/mmを用いてケーブルの絶縁厚設計
をした場合について示しているが、絶縁厚が比較的薄い
ケーブルに対しては、前述のようにEL が高くなる傾向
があり、絶縁厚が10mm程度以下のケーブルにおいて
は、EL (AC)、EL (Imp) がそれぞれ、50kV/m
m、100kV/mmまでの値を用いることが可能であ
る。
【0010】本発明では、蓄熱パイプが液化潜熱を利用
しており、また、蓄熱パイプがトリプレックス形ケーブ
ルの包絡円周内に入る外径であるため、蓄熱パイプのポ
リエチレンパイプ厚は2mmで充分である。一方、水を
使用した気化潜熱を利用する場合を考えると、導体温度
の上昇によって約70°Cで気化するためには、減圧を
行わなければならず、また、圧力変動によりポリエチレ
ンパイプ厚は4mmは必要であるため、蓄熱材の有効容
積が減少し、充分な冷却効果を期待できないこととな
る。さらに、パイプ厚の減少を図るためには、機械的強
度の優れているものを使用しなければならず、コスト高
となる。
【0011】上記した低ストレス設計のケーブル(蓄熱
パイプなし)および本発明による液化潜熱利用トリプレ
ックス形CVケーブルを図2に示すように地下1400
mmに設けられた150mmφの管路に布設し、通電試
験を行った。試験方法としては、上記ケーブルをループ
状に接続し、通電用CTによりケーブルに通電を行い、
導体温度を熱電対により観測しながら測定用CTにより
電流値の測定を行った。測定条件として、常時許容電
流測定では、通電して導体温度が90°Cになる電流値
の測定を行い、また、短時間許容電流測定では、導体
温度90°Cの状態から、導体温度90°Cでの電流値
の1.5倍の電流を通電し、導体温度が105°Cにな
るまでの時間を測定した。
【0012】その結果は図3に示す通りであった。ここ
で、図3中のケーブルの種類は次の通りである。 1.ポリエチレンパイプ内径13.5mmにパラフィン
を充填した蓄熱パイプを使用したケーブル(導体サイズ
400mm2 、絶縁厚9mm) 2.ポリエチレンパイプ内径16.3mmにパラフィン
を充填した蓄熱パイプを使用したケーブル(導体サイズ
600mm2 、絶縁厚7mm) 3.ポリエチレンパイプ内径24.3mmにパラフィン
を充填した蓄熱パイプを使用したケーブル(導体サイズ
600mm2 、絶縁厚7mm)
【0013】図4は上記した短時間許容電流測定時にお
ける、低ストレス設計ケーブルと本発明によるケーブル
1の温度上昇を示す図であり、図3、図4から明らかな
ように、同一電圧階級の低ストレス設計ケーブルでは、
過負荷時間を約30分しか保証できないことが分かる。
これに対して、本発明によるケーブル1では過負荷時間
を1時間保証できた。また、ケーブル2においては、常
時許容電流の増大も図れ、更に、過負荷時間を1時間保
証することができた。ケーブル3については、常時許容
電流を増加でき、さらに、過負荷時間を1時間28分ま
で保証できることが分かった。
【0014】なお、上記実施例では、ポリエチレンパイ
プとして内径が13.5mm〜24.3mmを使用した
が、ポリエチレンパイプの内径は電圧階級および導体サ
イズによって異なり、例えば、66kV:3×600m
2 (絶縁厚9mm)のケーブルを使用する場合には、
内径13.5mmが過負荷時間を1時間保証できる最小
値となる。また、ポリエチレンパイプの厚さは最低2m
m程度とするのが望ましい。すなわち、ポリエチレンパ
イプ厚が2mm以下では製造上困難であると考えられ、
また、万一パイプ外側に傷がついた場合、パイプ外部に
パラフィンが流出する恐れがある。また、本実施例で
は、導体として圧縮導体を用いているが、分割導体及び
素線絶縁導体を用いると、さらに送電容量が増加する。
また、蓄熱材として、パラフィンを使用したが、他の材
料も使用可能である。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ケーブルと内部に蓄熱材を充填した蓄熱パイプを撚
り合わせ、蓄熱パイプ内部の蓄熱材が溶融するときの液
化潜熱を利用してケーブル部の熱容量を増大させること
により、短時間過負荷時の導体温度上昇を低減化させ、
短時間送電容量を増大させたトリプレックス形CVケー
ブルであって、上記蓄熱パイプの径を、上記CVケーブ
ルの常時許容電流の少なくとも1.5倍の過負荷電流に
対して、導体温度上昇が許容値以下である時間を30分
間保証する外径以上とし、また、上記蓄熱パイプの径
を、トリプレックス形CVケーブルの包絡円周内に入る
外径以下としたので、ケーブル外径を増大させることな
く、短時間送電容量の増大を図ることができる。また、
ケーブル外径が略同一なので、管路を新設することな
く、既存の管路に布設することができる。
【0016】また、上記CVケーブルとして、最低破壊
電界強度EL が、交流印加時で40kV/mm 以上、50kV
/mm 以下、インパルス印加時で80kV/mm 以上、100
kV/mm 以下となるように設計したケーブル絶縁厚を持
ち、最低破壊電界強度EL が、交流印加時で40kV/mm
未満、インパルス印加時で80kV/mm 未満で設計されて
いる同一階級ケーブルとケーブル外径が略同一であり、
絶縁厚を低減化した分だけを導体サイズを大型化したC
Vケーブルを使用することにより、常時送電容量を増大
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトリプレックス形CVケーブルの構成
を示す図である。
【図2】本発明の実施例で使用した管路布設状況を示す
図である。
【図3】本発明の実施例で測定した各ケーブルの許容電
流値を示す図である。
【図4】低ストレス設計ケーブルとケーブル1の温度上
昇を示す図である。
【符号の説明】
1 低ストレス設計CVケーブル 2 蓄熱パイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 佳弘 東京都千代田区丸の内二丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 田中 秀郎 東京都千代田区丸の内二丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 一柳 直隆 東京都千代田区丸の内二丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーブルと内部に蓄熱材を充填した蓄熱
    パイプを撚り合わせ、蓄熱パイプ内部の蓄熱材が溶融す
    るときの液化潜熱を利用してケーブル部の熱容量を増大
    させることにより、短時間過負荷時の導体温度上昇を低
    減化させ、短時間送電容量を増大させたトリプレックス
    形CVケーブルであって、 上記蓄熱パイプの径を、上記CVケーブルの常時許容電
    流の少なくとも1.5倍の過負荷電流に対して、導体温
    度上昇が許容値以下である時間を30分間保証する外径
    以上とし、また、上記蓄熱パイプの径を、トリプレック
    ス形CVケーブルの包絡円周内に入る外径以下としたこ
    とを特徴とするトリプレックス形CVケーブル。
  2. 【請求項2】 最低破壊電界強度EL が、交流印加時で
    40kV/mm 以上、50kV/mm 以下、インパルス印加時で
    80kV/mm 以上、100kV/mm 以下となるように設計し
    たケーブル絶縁厚を持ち、 最低破壊電界強度EL が、交流印加時で40kV/mm 未
    満、インパルス印加時で80kV/mm 未満で設計されてい
    る同一階級ケーブルとケーブル外径が略同一であり、絶
    縁厚を低減化した分だけを導体サイズを大型化したCV
    ケーブルを使用したことを特徴とする請求項1のトリプ
    レックス形CVケーブル。
JP8310421A 1996-11-21 1996-11-21 トリプレックス形cvケーブル Pending JPH10154421A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009021287A1 (de) * 2009-05-14 2010-11-18 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Elektrisches Kabel
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