JPH0371513A - 管路内布設電力ケーブル - 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、管路内布設電カケ−プルに関し、特に管路内
で自己のスネークにより熱伸縮を吸収するために、線状
体をスパイラル状に巻き付けた電力ケーブルに関する。

〔従来の技術〕

近年、既設の管路を利用して電力ケーブルを引き込み布
設することが行われており、その場合、人孔部に余裕が
なくそこで設定するオフセット寸法に制約が加わる場合
が多々ある。そこで、人孔部におけるオフセント部の熱
伸縮を抑制し、管路内で電力ケーブルをスネークさせる
ことにより、電力ケーブル自身の熱伸縮を吸収させるこ
とが行われている。

管路内で、電力ケーブル自身にスネーク形状を与える手
段としては、一般に電力ケーブル本体の周上に線状体を
所定ピッチでスパイラル状に巻き付け、電力ケーブルが
熱伸縮を生ずるときに当該線状体の巻き付けによって当
該電力ケーブルが自らスネーク状態を形成するのを助成
する方式が良く知られていた。

第３図は、そのような管路内布設電カケ−プルの概略を
示したもので、人孔部Ｍ　ＨＩ　とＭＨｚとの間の管路
Ｐ内において、電力ケーブルＣがスネーク形状をとりな
がら通されており、そして電力ケーブルＣの端末は、管
路口より突き出して人孔部ＭＨ，，ＭＨ！内においてオ
フセット形状をとって接続箱Ｊ、、、Ｊｆに終端接続さ
れている。

人孔部Ｍ　Ｈ＋　、　Ｍ　Ｈを内における電力ケーブル
Ｃのオフセット部分は、熱伸縮装置が付設され、電力ケ
ーブルＣの熱伸縮による動きを抑制するようにしである
。

Ｓは、管路Ｐ内の電力ケーブルＣに所定のピッチでスパ
イラル状に巻き付けられた線状体で、それの存在によっ
て電力ケーブルＣに対して熱伸縮時にスネークが惹起す
るものとしである。

ところで、かかる線状体Ｓは、これを電力ケーブルＣに
只単に巻き付けただけでは、電力ケーブルＣにスネーク
形状が起こりにく（、そのため線状体Ｓ等に対して種々
の改変がなされてきた。

例えば、特公昭３９−２０９７２号公報に開示されてい
るように、電力ケーブルに巻き付けられた線状体の両端
に錘を繋いで該線状体に張力を加え、ケーブルの熱伸縮
時のスネーク発生を起こし易くする方法や、特公昭５７
−２７６４１号公報に開示されているように、長さ方向
所々を太くした線状体を電力ケーブルにスパイラル巻き
し、線状体の太くなった部分でケーブルの支持する方法
が提案されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

特公昭３！１２［）９７２号公報に開示された方法によ
れば、 ■　張力を加えられた線状体が電力ケーブルの表面（Ｐ
ＶＣ防食層等の外被）に食い込んで該ケーブル表面に外
傷を負わせ、ケーブル内への浸水等を招くことでケーブ
ルの寿命を著しく縮める恐れがある。

■　線状体に張力を加えるために該線状体の端末に繋ぐ
錘が人孔部内に配置することとしているが、余裕がなく
狭い人孔部内にはそのような設置スペースが取ることは
困難であり、現実的でない。

特公昭５７−２７６４１号公報に開示された方法によれ
ば、 ■　一定間隔に太くなった線状体の製作が困難であり、
特殊な製造設備を必要とする等、経済的なものとして提
供するには実現性に乏しい。

■　電力ケーブルの周りに線状体を巻くことによって該
線状体を含めた電力ケーブルの外径が大きくなり、既設
の空き管路を利用して布設する場合には、咳管路径によ
って適用できなくなる場合もあり、利用範囲が限定され
てしまう。

本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑み、電力ケーブ
ル本体に巻き付ける線状体に間して特別な改変を行うこ
となしに、電力ケーブル熱伸縮に際してのスネーク形成
が極めて容易に成就できる管路内布設電カケ−プルを提
供することに目的がある。

（！Ｉｉ！Ｉを解決するための手段〕 本発明によれば、電力ケーブル本体とその周上に所定の
ピッチでスパイラル状に巻き付ける線状体とからなり、
当該線状体に関して、該線状体の外径ｄと電力ケーブル
の曲げ剛性Ｅｌと同ケーブルの重量Ｗとで一義的に決定
される最適な巻き付けピッチＬを選定することにある。

さらに具体的には、当該線状体に関して、該線状体の外
径ｄと電力ケーブルの曲げ剛性Ｅｌと同ケーブルの重ｌ
ＩＷとで一義的に決定される巻き付けピッチＬを、下記
式により求まる電力ケーブルのスネーク軸力Ｆを最小と
なるように値を選定することにある。

ＥＩ　　　　　　　　　２ＥＡ −ＣａＳｘ α−ｔａｎ−’ ４　　（ａ　−−） 上記式中、Ａは電力ケーブルの導体断面積、Ｅは電力ケ
ーブルのヤング率、βは電力ケーブルの線膨張係数、Ｔ
は電力ケーブルの導体温度変化である。

線状体は、ゴム、プラスチック製またはアルミニウム、
鉄（ステンレス調）等の金属製のものが適用できる。或
いは金属線を芯として外周にプラスチック材を押出被覆
した複合線も適用できる。

なお、本発明にかかる管路内布設電カケ−プルが有効に
採用できるのは、管路内径Ｄ′が次の範囲となる場合で
ある。

Ｄ’＜２．１６Ｄ＋α （Ｄｏｔカケ−プル外径、α：１ｉカケ−プルと管路と
の隙間；余裕（ｉｌ！常２０〜５０ｍ）つまり、管路内
径Ｄ′が（２，１６Ｄ＋α）以上であれば、トリブレン
ラス形ケーブルができるものとなり、本発明のように単
心電力ケーブルに対する線状体を巻き付けることが必要
でなくなるからである。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図に基づいて具体的に説明する。

第１図は、電力ケーブル本体２の外周に線状体１を所定
のピッチでスパイラル状に巻き付けた電力ケーブル３を
管路４内に直線状にして引き込み布設された状態を示す
ものである０図から明らかなように、引き込み布設直後
における電力ケーブル本体２は、直線状態であって、一
定のピッチＬで電力ケーブル本体２の下面に隆起する線
状体１の下側部分で管路３の内底面に接触し、それらの
間では電力ケーブル本体２が管路内底面から離間してい
る。

かかる初期状態は、線状体１の巻き付けピッチＬがどの
ような値であろうとも変わりはないが、当該線状体１の
巻き付けピッチＬが成る値を上回ると、線状体１の下側
隆起部分間で支えられている電力ケーブル本体２の直線
部分が自己の重みで時間の経過とともに下方へ弓形状に
撓み、終局的には第２図に示すようなスネーク布設状態
に撓むこととなる。つまり、線状体重の巻き付けピッチ
Ｌとそれ自身の大さｄに依存したスネーク形状が電力ケ
ーブル本体２に与えられる。

かかる状態において、電力ケーブル本体２が通電による
熱伸縮を起こそうとするときには、電力ケーブル本体２
が、上記のようにして得られた初期のスネーク形状を管
路３内で変化させて伸縮変形することとなる。

但し、かかる巻き付けピッチＬが大き過ぎる場合には、
電力ケーブル本体２自身の初期スネーク形状が直線状態
に近づくので、初期スネーク形状による布設後のスネー
ク変形への移行が困難となり、電力ケーブル本体２にお
ける熱伸縮時の軸力が相対的に太き（なり、人孔部内で
電力ケーブル本体２の端末のオフセット部に付帯する熱
伸縮抑制装置（第３図参照）に対する応力負担が顕著と
なり、該熱伸縮抑制装置による伸縮抑制効果が失われて
しまう恐れすらあった。

以上のようなことから、本発明では、線状体１の巻き付
けピッチＬとそれ自身の大さｄを、電力ケーブル本体２
自身の曲げ剛性Ｅｌ及び重量Ｗに応じて最適な数値を選
ぶものである。

以下、線状体ｌの太さｄと電力ケーブル本体２に対する
巻き付けピッチＬの決定に関する手法について説明する
。

■　線状体１の大さｄの決定方法 線状体ｌは太ければ太い程好ましいが、所定サイズの管
路３に引き入れられることが条件となるので、電力ケー
ブル本体１の外径りと管路３の内径Ｄ′との関係で下記
（１１弐の条件を満足する外径を選ぶ。

Ｄ＋２ｄ＋α＜Ｄ’　　・・・・（１）（αは線状体１
を含めた電力ケーブルの外径と管路３との間の余隙で、
゛布設後のスネーク変形を見越して、通常２０〜５０ｍ
とする。）■　線状体１の巻き付けピッチＬの決定方法
上記（１）式により選びだされた外径ｄの線状体１が選
びだされれば、それに合わせて以下の（２）式により求
まる電力ケーブル本体２のスネーク軸力Ｆが最小となる
ように巻き付けピッチＬを求めれば良い。

βＬＴ ａ才　Ｌｋｓ １ ＥＡ α冨　ｔａｎ”’ ４　（ａ− ） （上記式中、Ａは電力ケーブル本体の導体断面積、Ｅは
同ケーブル本体のヤング率、βは同ケーブルの線膨張係
数、Ｔは同ケーブルの導体温度変化を示す、） 以上のような手法に基づいて、実際に７７ｋｖＩＸ１５
００ｍ”の電力ケーブルに外径ｄが２０ｎの線状体をピ
ッチＬが２．５ｍでスパイラルに巻き付けた結果、線状
体１を巻き付けていない電力ケーブルに比して、スネー
ク軸力Ｆが約１７２に低減することができ、而も巻き付
けピッチＬ−２，５ｍにより巻き付けた場合には、管路
内での初期スネーク形状が十分に得られており、布設後
の熱伸縮をケーブル自身のスネーク変形により容易に吸
収されることがｆ！認することができた。

〔作用・効果〕

以上の説明によって明らかな通り、本発明の管路内布設
電カケ−プルによれば、線状体の巻き付けピッチＬとそ
れ自身の太さｄを、電力ケーブル本体自身の曲げ剛性Ｅ
ｌ及び重量Ｗに応じて最適な数値を選ぶものであり、そ
れによって、線状体の下側隆起部分で管路内底面上に支
えられている電力ケーブル本体の直線部分が自己の重み
で時間の経過とともに下方へ弓形状に撓み、終局的には
スネーク布設状態に撓むこととなり、線状体の巻き付け
ピッチＬとそれ自身の大さｄに依存したスネーク形状が
電力ケーブル本体に必然的に与えられるものである。

このようなことから、 ■　管路内径が十分でなく太い線状体を適用できない場
合であっても、ケーブル引き入れが可能な範囲で線状体
の太さを選び、そして電力ケーブルのスネーク軸力が最
小となるようにその巻き付けピッチを計算により求める
ことで、電力ケーブルの管路内でのスネーク発生を容易
に実現することが可能さなる。

■　大サイズの単心電力ケーブルの場合のように熱伸縮
に伴う軸力が大きくなるものであっても、初期のスネー
ク付与が確実になされるので、布設後の熱伸縮を無理な
く確実に行わせることができる。

■　オフセット部での熱伸縮抑制装置により伸縮を強制
的に抑制した場合には、管路内に延びる電力ケーブルに
局部的な座屈を発生させようとし、また、従来の線状体
巻き付け構造では、ケーブルの外被に局部的に大きな側
圧や歪みを生じさせ易いが、本発明によれば、通常の線
状体を用いてピッチを特定して巻き付けることとしてい
るため、ケーブル本体が巻き付けられた線状体によって
局部的に大きな側圧や歪みを生ぜず、また、線状体の巻
き付けに伴い管路内の電力ケーブル全長において、熱伸
縮に伴う曲げ変形を分散させることができ、電力ケーブ
ルの信頼性を維持する上で最適なものとなる。

等々の利益を享受することができ、従って、電力ケーブ
ル本体に巻き付ける線状体に関して特別な改変を行うこ
となしに、電力ケーブル熱伸縮に際してのスネーク形成
が極めて容易に成就できる管路内布設電カケ−プルを提
供するという所期の目的が十分に達成され、実用上の効
果は大きいものといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｔａ＋及びＱ）ｌは、本発明の管路内布設電カケ
−プルの実施例を説明する横断面説明図及び縦断面説明
図、第２図は周上ケーブルの布設後の熱挙動を伴った状
況を示す縦断面説明図、第３図はスネーク布設による管
路内布設電カケ−プルの概略を示す説明図である。 図中、１は線状体、２は電力ケーブル本体、３は管路で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）管路内にスネークを付与可能に布設する電力ケー
   ブルにおいて、電力ケーブル本体とその周上に所定のピ
   ッチでスパイラル状に巻き付ける線状体とからなり、当
   該線状体に関して、該線状体の外径ｄと電力ケーブルの
   曲げ剛性ＥＩと同ケーブルの重量ｗとで一義的に決定さ
   れる巻き付けピッチＬを、下記式により求まる電力ケー
   ブルのスネーク軸力Ｆを最小となるように値を選定する
   ことを特徴とする管路内布設電力ケーブル。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ｋ＿３＝α＋α／２ｃｏｓ２α−３／４ｓｉｎ２αｋ＿
   ５＝１／４＋３／４ｃｏｓ２α＋α／２ｓｉｎ２α−ｃ
   ｏｓα α＝ｔａｎ＾−＾１Ｌ／４（ａ−ｄ／２） 上記式中、Ａは電力ケーブルの導体断面積、Ｅは電力ケ
   ーブルのヤング率、βは電力ケーブルの線膨張係数、Ｔ
   は電力ケーブルの導体温度変化である。