JPS6315613A - 電力ケ−ブル強制冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電力ケーブルを冷媒の循環により強ｉｌｌ冷
却する電力ケーブル強制冷却装置に関するものである。

（従来技術） 従来、電力ケーブルの強制冷却は、第１図に示すように
洞道１の図示しないトラフ内に布設されている電力ケー
ブル２に沿って冷媒往路３と冷媒復路４とを設け、冷媒
往路３に冷却機器５の蓄熱槽６から主ポンプ７で冷媒８
を例えば２，５λ／ｓｅＣ程度の割合で送り込んで電力
ケーブル２の強制冷却を行わせ、熱交換で温度上昇した
冷媒８を冷媒復路４を経て蓄熱槽６に戻し、蓄熱槽６内
の冷媒８が所要の温度を越えたとき温度センサー９がこ
れを検出して冷却器１０及び冷却用ポンプ１１を駆動し
、冷媒８を冷却１ｌＳ１０に送り込んで冷却することに
より行っていた。

この場合、従来は電力ケーブル２又は洞道１の温度維持
の面から長手方向の最高温度になる場所に温度センサー
を設け、この温度センサーが設定温度を検出したとき主
ポンプ７を運転して冷媒８を強制循環させる方法を採用
していた。

種々の測定の結果、第２図に示すように洞道１又はトラ
フ内の長手方向の非冷却時の温度分布は、ケーブル布設
深度が浅く山形になっている地点に対流で熱が徐々に集
って温度が高くなっていることがわかってきた。

また、冷媒を強制循環させた場合には、第３図に示すよ
うに洞道又はトラフ内の温度分布には温度勾配が生じ、
ルートの末端側はど温度が高くなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の電力ケーブル強制冷却
装置では、強制冷却を行うときには常に大容量の主ポン
プ７を運転しなければならず、ランニングコストがかか
る問題点があった。

本発明の目的は、経済的に冷却を行うことができる電力
ケーブル強制冷却装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、布設されている電力ケーブルに沿って冷媒往
路と冷媒復路とを設け、前記冷媒往路に冷却機器から主
ポンプで冷媒を送り込んで前記電力ケーブルの強制冷却
を行わせ、熱交換で温度上昇した前記冷媒を前記冷媒復
路を経て前記冷却機器に戻して冷却する構成の電力ケー
ブル強制冷却装置において、前記冷媒往路の入口部と前
記冷媒復路の出口部との間をバイパス接続して設けられ
た補助ポンプと、通常は前記補助ポンプの運転を行いこ
の運転では前記電力ケーブルの温度制御が困難になった
とき前記主ポンプの運転に切換える制御を行う制御器と
を具備したことを特徴とするものである。

（作用） このような電力ケーブル強制冷却装置は、電力ケーブル
の温度が所定温度より上昇すると制御器が補助ポンプを
運転させる制御を行う。これにより補助ポンプ→冷媒往
路→冷媒復路→補助ポンプなる冷媒の循環経路が形成さ
れ、冷媒が循環され、電力ケーブルの高温部の熱が長手
方向に分散され、電力ケーブルの温度の長手方向の均一
化が図られ、電力ケーブルの高温部の温度が下げられる
。

このような温度制御では、電力ケーブルの温度制御が困
難になったときには、主ポンプの運転に切換えて冷却機
器から冷媒を供給し、電力ケーブルの温度を低下させる
。

このような温度制御を行うと、主ポンプに比べて容量の
小さい補助ポンプを主体にして単に冷媒を循環させるこ
とにより電力ケーブルの温度制御が行えるので、経済的
に電力ケーブルの冷却を行うことができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第４図は本発明に係る電力ケーブル強制冷却′ｉ装置の
概略構成を示したものである。なお、第１図と対応する
部分には同一符号を付して示している。本実施例では、
冷媒往路３の入口側と冷媒復路４の出口側をバイパス路
１２でつなぎ、このバイパス路１２には冷媒の緩循環を
行わせる緩循環用の補助ポンプ１３を接続している。洞
道１内の適宜位置には温度センサー１４を設置し、その
温度信号を制御器１５に与えるようにしている。

υ制御器１５は温度センサー１４が第１の設定温度（例
えば３７℃）を検出した際には補助ポンプ１３を運転す
る制御を行い、補助ポンプ１３の運転により電力ケーブ
ル２が冷却され温度センサー１４が第２の設定温度（例
えば３５℃）を検出した際には補助ポンプ１３の運転を
止め、また補助ポンプ１３の運転中にも電力ケーブル２
の温度上昇が続き温度センサー１４が再度筒１の設定温
度を検出した際には補助ポンプ１３の運転を止め主ポン
プ７を運転する制御を行い、主ポンプ７の運転により電
力ケーブル２が冷却され温度センサー１４が第２の設定
温度を検出した際には主ポンプ７の運転を止める制御を
行うようになっている。なお、このとき冷媒復路４から
の温度上昇した冷媒８の吐出により蓄熱槽６内の温度が
上昇してこれを温度センサー９が検出すると、冷却器１
０及び冷却用ポンプ１１が運転されて冷媒８の冷却が行
われる。

第５図は実際に地下の洞道のトラフ内に布設されている
電力ケーブルに対し冷却水の循環を行う前と、本発明に
よる循環を行った状態での洞道温度の差異をケーブルル
ート上の複数点で実測した例を示したものである。なお
、冷却水の循環は５ｏｏｃｃ、’　ｓｅｃの割合で行っ
た。図示のように本発明によれば、洞道高温部の温度上
昇を抑制して全体的に温度を均すことができることが立
証された。

第６図は本発明による冷部水の循環（５００ｃｃ　／ｓ
ｅｃ　）を行っている状態での第５図に示した各測定点
Ａ＋　、Ａ４　、Ａｓ　、Ａｓとセンサ一部における経
時的ケーブルシース温度の変化を測定した結果を示した
ものである。図から明らかなように本発明によれば、各
測定点での温度差が接近して平均化されていることがわ
かる。

第７図は本発明に係る装置の他の実施例を示したもので
ある。本実施例では、冷却器１０を使用しての冷却時に
蓄熱槽を介さないで循環させる例を示したものである。

なお、１６は膨張タンクである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る電力ケーブル強制冷却
装置では、通常の温度上昇では冷却器及び主ポンプを運
転せずに循環ポンプを運転して冷媒を循環させ電力ケー
ブル長手方向の温度差を平均化させる構造なので、最高
温度地点の温度を許容値以下に下げることにより経済的
に冷却を行うことができる。また、本発明による緩循環
時の冷媒の流ｍは通常冷却時の流量の１／４位でよいこ
とから、補助ポンプの使用電力Ｐは、主ポンプの流量を
Ｑｌ、補助ポンプの流量を０２とすると、２、３　　　
　　　２．３ Ｐ＝　（Ａ２　／Ｑｌ　）　　　−（１／４）　　　＝
４゜１％位でよく、使用する電力が少なく、省エネルギ
ー効果が極めて大となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電力ケーブル強υ１冷却装置の概略構成
図、第２図はケーブル布設深度と洞道温度との関係を示
す図、第３図はケーブルルート方向の冷媒温度変化と洞
道温度の関係を示す図、第４図は本発明に係る電力ケー
ブル強制冷却装置の一実施例の概略構成図、第５図は本
発明の冷却を行わない状態と行った状態のケーブルルー
ト上の各地点の洞道温度変化の一例を示す実測図、第６
図は本発明による冷却を行ったときのケーブルルート上
の各地点のケーブルシース温度変化の実測図、第７図は
本発明の他の実施例の概略構成図である。 １・・・洞道、２・・・電力ケーブル、３・・・冷媒往
路、４・・・冷媒復路、５・・・冷却ｔｌ器、６・・・
蓄熱槽、７・・・主ポンプ、８・・・冷媒、９・・・温
度センサー、１０・・・冷却器、１２・・・バイパス路
、１３・・・補助ポンプ、１４・・・温度センサー、１
５・・・制御器。 Ｘ１飯　　　　　　　　　　Ｌｘ＃Ｌ １’）１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 布設されている電力ケーブルに沿って冷媒往路と冷媒復
   路とを設け、前記冷媒往路に冷却機器から主ポンプで冷
   媒を送り込んで前記電力ケーブルの強制冷却を行わせ、
   熱交換で温度上昇した前記冷媒を前記冷媒復路を経て前
   記冷却機器に戻して冷却する構成の電力ケーブル強制冷
   却装置において、前記冷媒往路の入口部と前記冷媒復路
   の出口部との間をバイパス接続して設けられた補助ポン
   プと、通常は前記補助ポンプの運転を行いこの運転では
   前記電力ケーブルの温度制御が困難になったとき前記主
   ポンプの運転に切換える制御を行う制御器とを具備した
   ことを特徴とする電力ケーブル強制冷却装置。