JPH05274924A - 地中送電用ケーブル - Google Patents
地中送電用ケーブルInfo
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- JPH05274924A JPH05274924A JP9738192A JP9738192A JPH05274924A JP H05274924 A JPH05274924 A JP H05274924A JP 9738192 A JP9738192 A JP 9738192A JP 9738192 A JP9738192 A JP 9738192A JP H05274924 A JPH05274924 A JP H05274924A
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- insulator
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Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地下の洞道内に布設する捩じれない地中送電
用ケーブルを提供する。 【構成】 ケーブル導体，架橋ポリエチレン絶縁体，半
導電性クッション層，導電性金属素線，金属被および防
食層から構成される架橋ポリエチレン電力ケーブルにお
いて、絶縁体上に半導電性クッション層を形成した上に
ステンレス，アルミニウムおよびインバー合金の金属テ
ープを巻回して設け、絶縁体の膨張を吸収させ、捩じれ
ないようにした。
用ケーブルを提供する。 【構成】 ケーブル導体，架橋ポリエチレン絶縁体，半
導電性クッション層，導電性金属素線，金属被および防
食層から構成される架橋ポリエチレン電力ケーブルにお
いて、絶縁体上に半導電性クッション層を形成した上に
ステンレス，アルミニウムおよびインバー合金の金属テ
ープを巻回して設け、絶縁体の膨張を吸収させ、捩じれ
ないようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電力ケーブル、特に、
地中送電用架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに関す
る。
地中送電用架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ル（以下、ＣＶケーブルと称す。）の構成は、図４の断
面図および図５の端部を破断して示した側面図に示すよ
うに、中心のケーブル導体１の周りに絶縁体２が被覆さ
れ、その外周に半導電性クッション層３、さらに銅線，
銅撚線等の半導電性金属素線４，ステンレス被等の金属
被５およびＰＶＣ等の防食層６が被覆されて構成されて
いる。このようなＣＶケーブルに通電するとケーブルが
温度上昇する。その許容温度は絶縁体２の材質上９０℃
（１５４ｋＶ以上では８０℃）以下に抑えられている。
しかし、無負荷（ＲＴ．２０℃として）から負荷をかけ
ると約６０〜７０℃に温度が上昇する。
ル（以下、ＣＶケーブルと称す。）の構成は、図４の断
面図および図５の端部を破断して示した側面図に示すよ
うに、中心のケーブル導体１の周りに絶縁体２が被覆さ
れ、その外周に半導電性クッション層３、さらに銅線，
銅撚線等の半導電性金属素線４，ステンレス被等の金属
被５およびＰＶＣ等の防食層６が被覆されて構成されて
いる。このようなＣＶケーブルに通電するとケーブルが
温度上昇する。その許容温度は絶縁体２の材質上９０℃
（１５４ｋＶ以上では８０℃）以下に抑えられている。
しかし、無負荷（ＲＴ．２０℃として）から負荷をかけ
ると約６０〜７０℃に温度が上昇する。
【０００３】この通電による温度が上昇することによっ
て、図６に示すようにその絶縁体２が径方向にΔＴ分だ
け膨張して、破線２ａで示すように太くなる。これをこ
の上に被覆した半導電性クッション層（厚さ１〜２ｍ
ｍ）３だけではこれを吸収することができず、絶縁体２
が膨張することにより半導電性クッション層３上に螺旋
状に撚回されて設けられている導電性金属素線４も周方
向に引き伸ばされ、１ピッチ当たりの素線長ｌも破線で
示すようにｌ1 に伸びてしまうことになる。
て、図６に示すようにその絶縁体２が径方向にΔＴ分だ
け膨張して、破線２ａで示すように太くなる。これをこ
の上に被覆した半導電性クッション層（厚さ１〜２ｍ
ｍ）３だけではこれを吸収することができず、絶縁体２
が膨張することにより半導電性クッション層３上に螺旋
状に撚回されて設けられている導電性金属素線４も周方
向に引き伸ばされ、１ピッチ当たりの素線長ｌも破線で
示すようにｌ1 に伸びてしまうことになる。
【０００４】あるピッチで撚回されている導電性金属素
線４は、引き伸ばされることにより接線方向に働く張力
の成分により撚りが戻る方向に戻りトルクが発生する。
一般に、撚られたものに張力が加わると、図９の側面図
および図１０の横断面図に示されるように接戦方向の張
力成分によって撚りが戻る方向に捩じりトルクが発生す
る。導体１の場合には、ケーブル全体として長手方向に
線膨張するときに絶縁体２より熱膨張量が小さいことか
ら張力が生じるためトルクが発生する。ただし、導体１
の撚り角βの値は非常に小さく、かつ層心径ｄも小さい
ので、次の式で求められる発生トルクＴは非常に小さ
い。即ち、ヤング率をＥ，ケーブルの線膨張率をα，導
体の線膨張率をα1 ，導体の温度変化をΔＴおよび導体
断面積をＡとしたとき、張力ＦおよびトルクＴは、
線４は、引き伸ばされることにより接線方向に働く張力
の成分により撚りが戻る方向に戻りトルクが発生する。
一般に、撚られたものに張力が加わると、図９の側面図
および図１０の横断面図に示されるように接戦方向の張
力成分によって撚りが戻る方向に捩じりトルクが発生す
る。導体１の場合には、ケーブル全体として長手方向に
線膨張するときに絶縁体２より熱膨張量が小さいことか
ら張力が生じるためトルクが発生する。ただし、導体１
の撚り角βの値は非常に小さく、かつ層心径ｄも小さい
ので、次の式で求められる発生トルクＴは非常に小さ
い。即ち、ヤング率をＥ，ケーブルの線膨張率をα，導
体の線膨張率をα1 ，導体の温度変化をΔＴおよび導体
断面積をＡとしたとき、張力ＦおよびトルクＴは、
【０００５】 Ｆ＝Ｅ（α−α1 ）・ΔＴ・Ａ／ｃｏｓβ・・・・（１）
【０００６】Ｔ＝Ｆｓｉｎβ・ｄ／２・・・・（２）
【０００７】となる。一方、ＣＶケーブルの温度上昇に
基づく捩じれの機構は、ワイヤーシールドの場合には図
６に示すように温度上昇時には長手方向に撚りピッチＰ
が大きくなると同時に、絶縁体外径の膨張により周方向
にも伸ばされる。このため１ピッチ当たりの素線長はｌ
からｌ1 へと伸びることになる。
基づく捩じれの機構は、ワイヤーシールドの場合には図
６に示すように温度上昇時には長手方向に撚りピッチＰ
が大きくなると同時に、絶縁体外径の膨張により周方向
にも伸ばされる。このため１ピッチ当たりの素線長はｌ
からｌ1 へと伸びることになる。
【０００８】このことから、捩じれ角βは約８．５°
で、このときのトルクは約６８ｋｇｍである。また、半
導電性クッション層３は実公昭６２−８０９８号公報に
示されているように導電性金属素線の移動防止、絶縁体
への損傷防止を図るため絶縁体２上に０．５〜１．５ｍ
ｍ厚に巻回している。
で、このときのトルクは約６８ｋｇｍである。また、半
導電性クッション層３は実公昭６２−８０９８号公報に
示されているように導電性金属素線の移動防止、絶縁体
への損傷防止を図るため絶縁体２上に０．５〜１．５ｍ
ｍ厚に巻回している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このようなケーブルの
捩じれることによる問題は、「図８に示すように直線
接続部において、補強絶縁層９を形成した接続箱１０の
中心を対称に逆方向に回転するので絶縁体２に無理な力
が働くことになる。（許容値０．５ｋｇ／ｍｍ2以上の
応力が補強絶縁層絶縁体に作用する。）直線接続部の
回転を抑えるために接続部が回転しないように固定する
と、接続箱１０両端のケーブルがスパイラル変形し、部
分的には許容曲げ半径（通常はケーブル外径の１０倍以
上）以下となり、ケーブルとしての電気的，機械的特性
が低下してしまう。接続箱１０を固定するための支持
部材や部品が増加し不経済である。図７に示すように
洞道２０内に３〜６ｍ間隔で取り付けてある受け金物２
２上にケーブル８を縦スネーク布設（縦方向に弛みをも
って布設）すると、横ブレ８ａまたはスパイラル変形
し、洞道２０，立金物２１に当たり、損傷を受けたり通
路２３側に飛び出し、作業者の通行に支障を来してしま
う。」等の不具合が存在する。
捩じれることによる問題は、「図８に示すように直線
接続部において、補強絶縁層９を形成した接続箱１０の
中心を対称に逆方向に回転するので絶縁体２に無理な力
が働くことになる。（許容値０．５ｋｇ／ｍｍ2以上の
応力が補強絶縁層絶縁体に作用する。）直線接続部の
回転を抑えるために接続部が回転しないように固定する
と、接続箱１０両端のケーブルがスパイラル変形し、部
分的には許容曲げ半径（通常はケーブル外径の１０倍以
上）以下となり、ケーブルとしての電気的，機械的特性
が低下してしまう。接続箱１０を固定するための支持
部材や部品が増加し不経済である。図７に示すように
洞道２０内に３〜６ｍ間隔で取り付けてある受け金物２
２上にケーブル８を縦スネーク布設（縦方向に弛みをも
って布設）すると、横ブレ８ａまたはスパイラル変形
し、洞道２０，立金物２１に当たり、損傷を受けたり通
路２３側に飛び出し、作業者の通行に支障を来してしま
う。」等の不具合が存在する。
【００１０】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、従来技術の欠点を解消し、温度上昇しても捩
じれない新規の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを提
供することを目的とする。
たもので、従来技術の欠点を解消し、温度上昇しても捩
じれない新規の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】ケーブル導体，架橋ポリ
エチレン絶縁体，半導電性クッション層，導電性金属素
線，金属被および防食層から構成される架橋ポリエチレ
ン電力ケーブルにおいて、絶縁体上に半導電性クッショ
ン層を形成した上にステンレス，アルミニウムおよびイ
ンバー合金の金属テープを巻回して設け、絶縁体の膨張
を吸収させ、捩じれないように変形抑え用金属テープを
用いたことを特徴とする地中送電用ケーブルである。ま
た、この発明は、ワイヤシールド用の上記導電性金属素
線を、リッツ線または編組線で構成した地中送電用ケー
ブルである。
エチレン絶縁体，半導電性クッション層，導電性金属素
線，金属被および防食層から構成される架橋ポリエチレ
ン電力ケーブルにおいて、絶縁体上に半導電性クッショ
ン層を形成した上にステンレス，アルミニウムおよびイ
ンバー合金の金属テープを巻回して設け、絶縁体の膨張
を吸収させ、捩じれないように変形抑え用金属テープを
用いたことを特徴とする地中送電用ケーブルである。ま
た、この発明は、ワイヤシールド用の上記導電性金属素
線を、リッツ線または編組線で構成した地中送電用ケー
ブルである。
【００１２】
【作用】半導電性クッション層と導電性金属素線の間に
展延性の小さいステンレステープ等の変形抑え用テープ
を巻回させて絶縁体の膨張を吸収し、電力ケーブルを捩
れない様に構成した。
展延性の小さいステンレステープ等の変形抑え用テープ
を巻回させて絶縁体の膨張を吸収し、電力ケーブルを捩
れない様に構成した。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説
明する。図１および図２はＣＶ電力ケーブルの構成を示
す横断面図および端部を破断して示した側面図である。
即ち、ＣＶ電力ケーブルは中心のケーブル導体１を絶縁
体２で被覆し、その上に半導電性クッション層３，ステ
ンレス，アルミニウム合金，インバー合金等の金属テー
プ１１，導電性金属素線（金属テープ）４，金属シース
５およびＰＶＣ等の防食層６をそれぞれ被覆して構成さ
れている。即ち、半導電性クッション層３と導電性金属
素線（金属テープ）４との間に展延性の小さい金属テー
プ１１を巻回して設けるようにした点で従来のものと異
なっている。
明する。図１および図２はＣＶ電力ケーブルの構成を示
す横断面図および端部を破断して示した側面図である。
即ち、ＣＶ電力ケーブルは中心のケーブル導体１を絶縁
体２で被覆し、その上に半導電性クッション層３，ステ
ンレス，アルミニウム合金，インバー合金等の金属テー
プ１１，導電性金属素線（金属テープ）４，金属シース
５およびＰＶＣ等の防食層６をそれぞれ被覆して構成さ
れている。即ち、半導電性クッション層３と導電性金属
素線（金属テープ）４との間に展延性の小さい金属テー
プ１１を巻回して設けるようにした点で従来のものと異
なっている。
【００１４】図３に示すように通電によりケーブルの温
度が上昇すると、絶縁体２はその円周方向にΔＴ分だけ
膨張する。絶縁体２がΔＴ分だけ膨張すると、半導電性
クッション層３の厚さはその外側に巻回された金属テー
プ１１によって抑えられているので、初期の厚さＴに対
し絶縁体２の膨張分（ΔＴ）だけ圧縮され、Ｔ1 （Ｔ1
＝Ｔ−ΔＴ）になることにより絶縁体２の膨張を吸収す
る。そして、金属テープ１１により導電性金属素線４へ
の膨張を断ち切ることによりケーブルの捩じれを防止す
るようにしたものである。絶縁体２の膨張を吸収するに
必要な半導電性クッション層３の厚さＴは次の式によっ
て求められる。
度が上昇すると、絶縁体２はその円周方向にΔＴ分だけ
膨張する。絶縁体２がΔＴ分だけ膨張すると、半導電性
クッション層３の厚さはその外側に巻回された金属テー
プ１１によって抑えられているので、初期の厚さＴに対
し絶縁体２の膨張分（ΔＴ）だけ圧縮され、Ｔ1 （Ｔ1
＝Ｔ−ΔＴ）になることにより絶縁体２の膨張を吸収す
る。そして、金属テープ１１により導電性金属素線４へ
の膨張を断ち切ることによりケーブルの捩じれを防止す
るようにしたものである。絶縁体２の膨張を吸収するに
必要な半導電性クッション層３の厚さＴは次の式によっ
て求められる。
【００１５】通電による絶縁体２の膨張量は、２７５ｋ
Ｖ１×２５００ｍｍ2 ＣＶケーブルの場合、導体１の温
度変化を６０℃として絶縁体２の膨張量Δｄを求める
と、体積膨張量をβ，温度変化をΔＴ，導体外径ｄ0 ，
絶縁体外径ｄ1 とするとき
Ｖ１×２５００ｍｍ2 ＣＶケーブルの場合、導体１の温
度変化を６０℃として絶縁体２の膨張量Δｄを求める
と、体積膨張量をβ，温度変化をΔＴ，導体外径ｄ0 ，
絶縁体外径ｄ1 とするとき
【００１６】Δｄ＝１／２・β・ΔＴ［１−（ｄ0 ／ｄ
1 ）2 ］ｄ1 ＝３．６ｍｍ
1 ）2 ］ｄ1 ＝３．６ｍｍ
【００１７】で求められる。即ち、円周方向に約４ｍｍ
片側に膨張することになる。
片側に膨張することになる。
【００１８】よって、半導電性クッション層３は、２／
３・Ｔ〜１／２・Ｔに圧縮されるので、膨張を吸収する
のに必要な金属テープ１１の巻回厚さは３〜４ｍｍとな
る。そして、半導電性クッション層３の材質は、天然繊
維，合成繊維等からなる織布，不織布のシートに半導電
性組成物をコーテング等により塗布し、熱風加熱して半
導電性組成物を架橋および発泡させたものを用い、テー
プ厚は０．３〜２ｍｍのもので、幅は５０〜２００ｍｍ
のものを１／２〜１／３ラップで所定厚（３〜４ｍｍ）
巻回させて被覆する。また、抑えに用いる金属テープ１
１は、０．０５〜０．５ｍｍ厚で幅は１０〜５０ｍｍの
ものを１〜２枚共巻きまたは突き合わせて巻回して被覆
させたものである。
３・Ｔ〜１／２・Ｔに圧縮されるので、膨張を吸収する
のに必要な金属テープ１１の巻回厚さは３〜４ｍｍとな
る。そして、半導電性クッション層３の材質は、天然繊
維，合成繊維等からなる織布，不織布のシートに半導電
性組成物をコーテング等により塗布し、熱風加熱して半
導電性組成物を架橋および発泡させたものを用い、テー
プ厚は０．３〜２ｍｍのもので、幅は５０〜２００ｍｍ
のものを１／２〜１／３ラップで所定厚（３〜４ｍｍ）
巻回させて被覆する。また、抑えに用いる金属テープ１
１は、０．０５〜０．５ｍｍ厚で幅は１０〜５０ｍｍの
ものを１〜２枚共巻きまたは突き合わせて巻回して被覆
させたものである。
【００１９】上記例では変形抑え用テープとして展延性
の小さい金属テープを使用したが、これは銅線入りガラ
ステープ，マイカテープおよび銅線入りアラミドテープ
であっても良い。
の小さい金属テープを使用したが、これは銅線入りガラ
ステープ，マイカテープおよび銅線入りアラミドテープ
であっても良い。
【００２０】この他、半導電性クッション層を１〜３ｍ
ｍ、この上に金属テープ、さらに半導電性クッション層
を０．５〜１ｍｍとしても良い。
ｍ、この上に金属テープ、さらに半導電性クッション層
を０．５〜１ｍｍとしても良い。
【００２１】また、導電性金属素線は通常単銅線である
が、リッツ線（撚り線）あるいは編組線等の撚線であっ
ても良い。さらに、半導電性クッション層を厚くするこ
とにより金属テープを省略し、導電性金属素線としてリ
ッ線あるいは編組線等の撚線を巻回しても良い。
が、リッツ線（撚り線）あるいは編組線等の撚線であっ
ても良い。さらに、半導電性クッション層を厚くするこ
とにより金属テープを省略し、導電性金属素線としてリ
ッ線あるいは編組線等の撚線を巻回しても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の地中送
電用ケーブルは温度上昇によるケーブルの捩じれを防止
することができる。また、ケーブルの捩れがなくなるこ
とにより洞道等の限られた空間スペースへの布設が可能
となる。さらに、直線接続箱における回転がなくなるの
で固定金具等が不要になり、経済的になる。そして、ス
パイラル変形に伴う過少屈曲がなくなるので電気的，機
械的な影響を受けることがなくなり、優れた地中送電用
ケーブルとなる。
電用ケーブルは温度上昇によるケーブルの捩じれを防止
することができる。また、ケーブルの捩れがなくなるこ
とにより洞道等の限られた空間スペースへの布設が可能
となる。さらに、直線接続箱における回転がなくなるの
で固定金具等が不要になり、経済的になる。そして、ス
パイラル変形に伴う過少屈曲がなくなるので電気的，機
械的な影響を受けることがなくなり、優れた地中送電用
ケーブルとなる。
【図１】この発明の実施例の地中送電用ケーブルの構成
を示す横断面図、
を示す横断面図、
【図２】この発明の実施例の地中送電用ケーブルの構成
を示す端部を破断して示した側面図、
を示す端部を破断して示した側面図、
【図３】絶縁体膨張を説明するための説明図、
【図４】従来の地中送電用ケーブルの構成を示す横断面
図、
図、
【図５】従来の地中送電用ケーブルの構成を示す端部を
破断して示した側面図、
破断して示した側面図、
【図６】絶縁体膨張を説明するための説明図、
【図７】洞道内布設ケーブルの斜視図
【図８】直線接続箱の横断面図、
【図９】ケーブルの捩じれの発生メカニズムを説明する
ための側面図、
ための側面図、
【図１０】ケーブルの捩じれの発生メカニズムを説明す
るための横断面図である。
るための横断面図である。
【符号の説明】 １ ケーブル導体 ２ 絶縁体 ３ 半導電性クッション層 ４ 導電性金属素線 ５ 金属被 ６ 防食層 １１ 変形抑え用テープ
Claims (3)
- 【請求項１】 ケーブル導体，架橋ポリエチレン絶縁
体，半導電性クッション層，導電性金属素線，金属被お
よび防食層から構成される架橋ポリエチレン電力ケーブ
ルにおいて、絶縁体上に半導電性クッション層を形成し
た上にステンレス，アルミニウムおよびインバー合金の
金属テープを巻回して設け、絶縁体の膨張を吸収させ、
捩じれないようにしたことを特徴とする地中送電用ケー
ブル。 - 【請求項２】 上記金属テープの代わりに、銅線入りガ
ラス，マイカおよび銅線入りアラミドのテープを使用し
た請求項１記載の地中送電用ケーブル。 - 【請求項３】 ワイヤシールド用の上記導電性金属素線
を、リッツ線または編組線で構成した請求項１および請
求項２記載の地中送電用ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9738192A JPH05274924A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 地中送電用ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9738192A JPH05274924A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 地中送電用ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05274924A true JPH05274924A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=14190938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9738192A Pending JPH05274924A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 地中送電用ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05274924A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012083217A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Toshiba Logistics Corp | 張力評価装置及びその張力評価方法 |
| JP2012221597A (ja) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Viscas Corp | Ｃｖケーブル |
| WO2023027522A1 (ko) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 연결 와이어 및 이를 포함하는 전지팩 |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP9738192A patent/JPH05274924A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012083217A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Toshiba Logistics Corp | 張力評価装置及びその張力評価方法 |
| JP2012221597A (ja) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Viscas Corp | Ｃｖケーブル |
| WO2023027522A1 (ko) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 연결 와이어 및 이를 포함하는 전지팩 |
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