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技術 電力ケーブルの冷却装置

出願人 株式会社フジクラ
発明者 重年生雄山之内宏横山繁嘉寿宮田裕之
出願日 1998年9月14日 (20年8ヶ月経過) 出願番号 1998-260442
公開日 2000年3月31日 (19年1ヶ月経過) 公開番号 2000-092674
状態 拒絶査定
技術分野 電線・ケーブルの屋外への布設 ガス・油入ケーブル付属品
主要キーワード MPa用 補強金属 冷媒循環管 間接水冷 メタルファイバー 冷却区間 補強帯 PE管
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年3月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

電力ケーブル冷却装置水冷管高圧で使用する場合に、水冷管に金属テープを巻いて補強している。この補強金属テープを必要としない水冷管を備えた電力ケーブル冷却装置を提供する。

解決手段

布設された電力ケーブルに沿って近接されている冷却管ポリブテン製の冷却管とする。また、ポリブテンにカーボンあるいは炭酸カルシウムを配合してなるポリブテン製の冷却管とする。さらに、ポリブテンに金属粉混入してなるポリブテン製の冷却管とする。この様な冷却管を備えた電力ケーブルの冷却装置。

概要

背景

洞道内布設された電力ケーブルを冷却するため、洞道内に敷設された冷却管冷却水を流して、洞道全体を冷却する洞道内間接水冷ステムと、ケーブルトラフ内に布設された場合に水冷管をトラフ内に布設してより効率的にケーブルを冷却するトラフ内間接水冷システム等がある。例として、トラフ内間接冷却の基本的な洞道断面構造を図6に示す。図6に示すように、超高圧大容量ケーブル61と2次系ケーブル62が混在して収容される洞道60では、ケーブル発生熱が大きくなり、洞道風冷のみでは洞道内の適正温度の保持,ケーブルの許容電流の確保が難しくなるので、洞道内全体を冷却する水冷管63と密閉トラフ64内に水冷管65を収容し、冷却水を循環するトラフ内間接冷却方式が使われている。

従来、洞道内間接水冷システムあるいはトラフ内間接水冷システムにおいて使用されている水冷管はポリエチレン管PE管)あるいはゴム管である。ポリエチレン管は通常内圧0.5MPa用のPE管が使用されているが、高低差が大きい場合、あるいは冷却区間が長い場合には内圧が大きくなるため0.75MPa,1.0MPa用のPE管が使用されている。高圧用ではPE管の外側に金属テープ(通常SUSテープ)を巻くなどして強度を増している。

概要

電力ケーブル冷却装置の水冷管を高圧で使用する場合に、水冷管に金属テープを巻いて補強している。この補強金属テープを必要としない水冷管を備えた電力ケーブル冷却装置を提供する。

布設された電力ケーブルに沿って近接されている冷却管をポリブテン製の冷却管とする。また、ポリブテンにカーボンあるいは炭酸カルシウムを配合してなるポリブテン製の冷却管とする。さらに、ポリブテンに金属粉混入してなるポリブテン製の冷却管とする。この様な冷却管を備えた電力ケーブルの冷却装置。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

布設された電力ケーブルに沿って近設された冷却管冷媒循環することによって前記電力ケーブルを冷却する冷却装置において、前記冷却管がポリブテン管であることを特徴とする電力ケーブルの冷却装置。

請求項2

前記ポリブテン管はポリブテンカーボン又は炭酸カルシウムを配合して形成されたポリブテン管である請求項1記載の電力ケーブルの冷却装置。

請求項3

前記ポリブテン管はポリブテンに金属粉混入して形成されたポリブテン管である請求項1記載の電力ケーブルの冷却装置。

請求項4

前記ポリブデン管はポリブデンにカーボンファイバー充填して形成されたポリブデン管である請求項1記載の電力ケーブルの冷却装置。

請求項5

前記ポリブデン管はポリブデンにメタルファイバーを充填して形成されたポリブデン管である請求項1記載の電力ケーブルの冷却装置。

技術分野

0001

本発明は、洞道内あるいはトラフ内布設された電力ケーブルを冷却する冷却装置に関するものである。

背景技術

0002

洞道内に布設された電力ケーブルを冷却するため、洞道内に敷設された冷却管冷却水を流して、洞道全体を冷却する洞道内間接水冷ステムと、ケーブルがトラフ内に布設された場合に水冷管をトラフ内に布設してより効率的にケーブルを冷却するトラフ内間接水冷システム等がある。例として、トラフ内間接冷却の基本的な洞道断面構造図6に示す。図6に示すように、超高圧大容量ケーブル61と2次系ケーブル62が混在して収容される洞道60では、ケーブル発生熱が大きくなり、洞道風冷のみでは洞道内の適正温度の保持,ケーブルの許容電流の確保が難しくなるので、洞道内全体を冷却する水冷管63と密閉トラフ64内に水冷管65を収容し、冷却水を循環するトラフ内間接冷却方式が使われている。

0003

従来、洞道内間接水冷システムあるいはトラフ内間接水冷システムにおいて使用されている水冷管はポリエチレン管PE管)あるいはゴム管である。ポリエチレン管は通常内圧0.5MPa用のPE管が使用されているが、高低差が大きい場合、あるいは冷却区間が長い場合には内圧が大きくなるため0.75MPa,1.0MPa用のPE管が使用されている。高圧用ではPE管の外側に金属テープ(通常SUSテープ)を巻くなどして強度を増している。

発明が解決しようとする課題

0004

上述のように、従来の水冷管を高圧で使用する場合には、金属テープによる補強が必要である。金属テープを使用すると、ケーブルに流れる電流により誘導電圧が発生する。このため渦電流損失や水冷管の接続作業あるいは端末作業時には誘導対策が必要となる。また、補強のための費用が嵩みコストアップとなる。

課題を解決するための手段

0005

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、布設された電力ケーブルに沿って近設された冷却管に冷媒を循環することによって前記電力ケーブルを冷却する冷却装置において、前記冷却管がポリブテン管であることを特徴とする。

0006

また、前記ポリブテン管はポリブテンカーボン又は炭酸カルシウムを配合して形成されたものであることを特徴とする。

0007

さらにまた、前記ポリブテン管はポリブテンに金属粉混入して形成されたものであることを特徴とする。

0008

さらにまた、前記ポリブデン管はポリブデンにカーボンファイバー充填して形成されたものであることを特徴とする。

0009

さらにまた、前記ポリブデン管はポリブデンにメタルファイバーを充填して形成されたものであることを特徴とする。

0010

上記構成の電力ケーブル冷却装置によれば、使用される冷却管がポリブテン管であるので、従来のポリエチレン管に比較して同じ肉厚であれば、耐圧が約2倍、さらに、ポリブテンにカーボン、あるいは炭酸カルシウムを配合することによりさらに強度を増すことができる。また、ポリブテン管はポリエチレン管に比較し熱抵抗が高いが、銅,アルミニウム,鉄,銀等の金属粉をポリブテンに混ぜ合わせることにより熱抵抗を低減できる。よって、冷却水の水圧を上げることができ効率的な冷却が可能となる。また、長期的な機械特性が格段によくなるので、金属テープによる補強は必要なくなり、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。

発明を実施するための最良の形態

0011

本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の電力ケーブル冷却装置に係るトラフ内間接水冷の冷却システム構成を示す説明図であり、図2は洞道内の間接冷却例を示すもので、(a)はトラフ内間接水冷を、(b)は洞道内パイプ間水冷を示し、それぞれにおける本発明の実施形態を示す断面図である。図1において、電力ケーブル1とトラフ内冷却管3は密閉型防災トラフ5に布設されている。このトラフ内冷却管3の一方の端部3aに往路冷媒循環管7aに連通し、トラフ内冷却管3の他方の端部3bには帰路冷媒循環管7bが連通している。この冷媒循環管7a,7bは熱交換器11及び冷媒循環ポンプ9に連通され、冷却水が循環される。本発明の特徴とするところはトラフ内冷却管3を機械特性が優れているイソブテン((CH3 )2 CCH2 )の重合体からなるポリブテン製の冷却管としたことである。

0012

また、さらに強度を増すために、ポリブテンにカーボンあるいは炭酸カルシウムを配合したポリブテン製の冷却管とする。

0013

さらにまた、熱抵抗低減のため、銅、アルミニウム、鉄、銀等の金属粉をポリブテンに混ぜ合わせたポリブテン製の冷却管とする。上記図1に示すトラフ5は図2(a)に示すように洞道10内に配設される。また、洞道10内全体を冷却するため、冷却管13が敷設されている。この冷却管13も本発明の特徴とするポリブテン製の冷却管とする。図2(b)は洞道内パイプ間接水冷の実施形態例の場合であって、冷却管13は洞道10の上方に架設されている。なお、2は、2次系の電力ケーブルであり、4は、通信ケーブルである。

0014

次にその他の本発明電力ケーブル冷却装置の実施形態例を示すと、図3に示すように、ケーブル31が布設された管路35の近くにポリブテン製の冷却管33を埋設してケーブル31を冷却するもの、図4に示す、地中に埋設されたケーブル41の近くにポリブテン製の冷却管43を埋設してケーブル41を冷却するものである。また、図5に示すように、ポリブテン製の冷却管53の中に直接ケーブル51を引き入れてケーブル51を冷却するものである。

発明の効果

0015

以上説明したように本発明によれば、電力ケーブルの冷却装置は補強帯として金属テープを使用することなく高圧用水冷管を備えているので、冷却水の水圧を上げることができ効率的な冷却が可能となる。また前記金属テープに渦電流損失による熱発生もなく、電力ケーブルからの誘導電圧も発生しない。

0016

従って、誘導電圧の対応が不必要であり、冷却管の中間接続部あるいは端末接続部の構造が簡単になる。

図面の簡単な説明

0017

図1本発明に係る電力ケーブルの冷却装置を説明する概略系統図である。
図2本発明に係る実施形態の洞道内の間接冷却例を示す横断面図であり、(a)はトラフ内間接水冷例を、(b)は洞道内パイプ間接水冷例を示す。
図3本発明に係る他の実施形態を説明する説明図である。
図4本発明に係るその他の実施形態を示す説明図である。
図5本発明に係る実施形態を示す直接ケーブルを冷却する場合の説明図である。
図6従来技術を説明する洞道内の横断面図である。

--

0018

1,31,41,51,61電力ケーブル
3,13,33,43,53冷却管
5,64トラフ
7a,7b冷媒循環管
9冷媒循環ポンプ
10,60洞道
11 熱交換器

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