JPH06215638A - 直流水底電力ケーブル線路 - Google Patents
直流水底電力ケーブル線路Info
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- JPH06215638A JPH06215638A JP2363193A JP2363193A JPH06215638A JP H06215638 A JPH06215638 A JP H06215638A JP 2363193 A JP2363193 A JP 2363193A JP 2363193 A JP2363193 A JP 2363193A JP H06215638 A JPH06215638 A JP H06215638A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 帰路回路（中性線）用の直流水底電力ケーブ
ルを用いることなく構成した直流水底電力ケーブル線路
を提供する。 【構成】 外装線を施した直流水底電力ケーブルの上記
外装線を銅線もしくは銅合金線で構成し、該外装線を接
地側帰路電流回路として用いた直流水底電力ケーブル。
ルを用いることなく構成した直流水底電力ケーブル線路
を提供する。 【構成】 外装線を施した直流水底電力ケーブルの上記
外装線を銅線もしくは銅合金線で構成し、該外装線を接
地側帰路電流回路として用いた直流水底電力ケーブル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直流水底電力ケーブル線
路に関するものである。
路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５〜図８は従来の直流水底電力ケーブ
ル線路の構成図である。図５は１条の直流水底電力ケー
ブル21の両端を水中又は海水接地し、水又は海水を帰路
回路とした単極運転方式の線路である。なお、図におい
て３はＡＣ／ＤＣ変換器を示す。
ル線路の構成図である。図５は１条の直流水底電力ケー
ブル21の両端を水中又は海水接地し、水又は海水を帰路
回路とした単極運転方式の線路である。なお、図におい
て３はＡＣ／ＤＣ変換器を示す。
【０００３】図６は１条の直流水底電力ケーブル21と、
雷サージとケーブルの抵抗降電圧分を絶縁するのみの極
めて低絶縁の直流水底電力ケーブル22の計２条を別個に
布設し、低圧ケーブル22の片端を接地し、この低圧ケー
ブル22を帰路回路とした単極運転方式の線路である。
雷サージとケーブルの抵抗降電圧分を絶縁するのみの極
めて低絶縁の直流水底電力ケーブル22の計２条を別個に
布設し、低圧ケーブル22の片端を接地し、この低圧ケー
ブル22を帰路回路とした単極運転方式の線路である。
【０００４】図７は高絶縁の直流水底電力ケーブルの２
条21A, 21Bを布設し、それぞれを（＋）極、（−）極と
して中性点を水中又は海水接地した直流双極運転方式の
線路である。
条21A, 21Bを布設し、それぞれを（＋）極、（−）極と
して中性点を水中又は海水接地した直流双極運転方式の
線路である。
【０００５】図８は、上述の図７の直流水底電力ケーブ
ル21A, 21Bの接地点間を、前述の低圧ケーブル22で連結
し、片端を接地した直流双極運転方式の線路である。
ル21A, 21Bの接地点間を、前述の低圧ケーブル22で連結
し、片端を接地した直流双極運転方式の線路である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の直流水
底電力ケーブル線路のうち、図５の線路は、往路電流と
同等の帰路電流が海水に流れるので、航行船舶のコンパ
スエラー、魚類への影響、周辺構築物の電気腐食等の問
題があり、近年では単極運転の場合は、図６に示すよう
に帰路回路を構成する低圧ケーブル22を別途布設される
ことが多い。
底電力ケーブル線路のうち、図５の線路は、往路電流と
同等の帰路電流が海水に流れるので、航行船舶のコンパ
スエラー、魚類への影響、周辺構築物の電気腐食等の問
題があり、近年では単極運転の場合は、図６に示すよう
に帰路回路を構成する低圧ケーブル22を別途布設される
ことが多い。
【０００７】双極運転方式では、原理上（＋）（−）電
流がバランスとれていれば帰路回路は不要であるが、 （イ）微妙なアンバランス電流の帰路用 （ロ）どちらかの高圧ケーブルに事故が発生した場合
に、直ちに単極運転に戻すが、その時の上記問題を解消
する ために、図７に示す双極運転方式の採用は減少しつつあ
り、図８に示すように低圧の直流水底電力ケーブル22を
接地点間に布設して帰路回路（中性線）を構成する方式
の採用が増加しつつある。
流がバランスとれていれば帰路回路は不要であるが、 （イ）微妙なアンバランス電流の帰路用 （ロ）どちらかの高圧ケーブルに事故が発生した場合
に、直ちに単極運転に戻すが、その時の上記問題を解消
する ために、図７に示す双極運転方式の採用は減少しつつあ
り、図８に示すように低圧の直流水底電力ケーブル22を
接地点間に布設して帰路回路（中性線）を構成する方式
の採用が増加しつつある。
【０００８】しかしながら、図６に示す単極運転方式の
線路及び図８に示す双極運転方式の線路の、いずれの線
路においても真に直流送電電力に寄与する直流水底電力
ケーブル21に加えて、帰路回路（中性線）用の直流水底
電力ケーブルが必要となり、 （イ）ルート確保のためのケーブル布設スペースが増大
し、漁業補償等の問題がからんでくる。 （ロ）ケーブル１条分の資材、加工費用の増加及び布設
費用が帰路回路分だけ増大し、非経済的であり、かつ布
設工期も長くなる。 等の問題点がある。特に図８に示す双極運転方式の場
合、正常時には帰路回路（中性線）には殆んど電流が流
れることがなく、いわゆる非常用であるため、さらに、
非経済的、非効率的といえる。
線路及び図８に示す双極運転方式の線路の、いずれの線
路においても真に直流送電電力に寄与する直流水底電力
ケーブル21に加えて、帰路回路（中性線）用の直流水底
電力ケーブルが必要となり、 （イ）ルート確保のためのケーブル布設スペースが増大
し、漁業補償等の問題がからんでくる。 （ロ）ケーブル１条分の資材、加工費用の増加及び布設
費用が帰路回路分だけ増大し、非経済的であり、かつ布
設工期も長くなる。 等の問題点がある。特に図８に示す双極運転方式の場
合、正常時には帰路回路（中性線）には殆んど電流が流
れることがなく、いわゆる非常用であるため、さらに、
非経済的、非効率的といえる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解消し、帰路回路（中性線）用の直流水底電力ケーブル
を用いることなく、図６及び図８に示す直流水底電力ケ
ーブル線路と同等の効果を発揮せしめ得る直流水底電力
ケーブル線路を提供するもので、その特徴は、外装線を
施した直流水底電力ケーブルの上記外装線を銅線もしく
は銅合金線で構成し、該外装線を接地側帰路電流回路と
して用いることにある。
解消し、帰路回路（中性線）用の直流水底電力ケーブル
を用いることなく、図６及び図８に示す直流水底電力ケ
ーブル線路と同等の効果を発揮せしめ得る直流水底電力
ケーブル線路を提供するもので、その特徴は、外装線を
施した直流水底電力ケーブルの上記外装線を銅線もしく
は銅合金線で構成し、該外装線を接地側帰路電流回路と
して用いることにある。
【００１０】
【作用】直流水底電力ケーブルの外装線の総断面積は、
内部の送電電流が流れるケーブル導体の断面積と同等
か、それよりもはるかに大きい。従って、これを銅線も
しくは銅合金線で構成すれば、内部のケーブル導体の直
流抵抗より小さい外部導体となり得る。
内部の送電電流が流れるケーブル導体の断面積と同等
か、それよりもはるかに大きい。従って、これを銅線も
しくは銅合金線で構成すれば、内部のケーブル導体の直
流抵抗より小さい外部導体となり得る。
【００１１】従って、この銅もしくは銅合金の外装線
を、図６、図８の帰路回路（中性線）として用いれば、
本来帰路回路（中性線）の電位は片端が接地されている
ことより分る通り、電位はアース電位にほぼ近く、絶縁
はなくても基本的な機能を果し得るから、大導体サイ
ズ、高導電率、低抵抗の外装線は帰路電流回路（中性
線）となり得る。
を、図６、図８の帰路回路（中性線）として用いれば、
本来帰路回路（中性線）の電位は片端が接地されている
ことより分る通り、電位はアース電位にほぼ近く、絶縁
はなくても基本的な機能を果し得るから、大導体サイ
ズ、高導電率、低抵抗の外装線は帰路電流回路（中性
線）となり得る。
【００１２】具体的な数値例としては、直流 500kV、１
×1600mm2 クラスの直流水底電力ケーブルに、３mm厚×
12mm幅の平角銅線を２層用いて外装線を構成すれば、略
100枚が必要で、その総断面積は3600mm2 となり、、内
部のケーブル導体1600mm2 の２倍以上となる。
×1600mm2 クラスの直流水底電力ケーブルに、３mm厚×
12mm幅の平角銅線を２層用いて外装線を構成すれば、略
100枚が必要で、その総断面積は3600mm2 となり、、内
部のケーブル導体1600mm2 の２倍以上となる。
【００１３】又直流 500kV、１×3000mm2 クラスの直流
水底電力ケーブルに、直径８mmφの丸型硬銅線を１層用
いて外装線を構成すれば、略60本が必要で、その総断面
積は3016mm2 となり、内部のケーブル導体と同等とな
る。
水底電力ケーブルに、直径８mmφの丸型硬銅線を１層用
いて外装線を構成すれば、略60本が必要で、その総断面
積は3016mm2 となり、内部のケーブル導体と同等とな
る。
【００１４】さらに、直流 250kV、１×600mm2クラスの
直流水底電力ケーブルに、直径８mmφの丸型硬銅線を１
層用いて外装線を構成すれば、略38本が必要で、その総
断面積は1910mm2 となり、内部のケーブル導体の３倍強
となる。
直流水底電力ケーブルに、直径８mmφの丸型硬銅線を１
層用いて外装線を構成すれば、略38本が必要で、その総
断面積は1910mm2 となり、内部のケーブル導体の３倍強
となる。
【００１５】一般に、直流電流の流れ易さは、導体の導
電率に比例（抵抗に逆比例）し、導電率は導体の断面積
に比例するから、上記いずれのケースにおいても、外装
線を流れる直流電流は、内部のケーブル導体を流れる直
流電流よりもはるかに電流が流れ易くなる。
電率に比例（抵抗に逆比例）し、導電率は導体の断面積
に比例するから、上記いずれのケースにおいても、外装
線を流れる直流電流は、内部のケーブル導体を流れる直
流電流よりもはるかに電流が流れ易くなる。
【００１６】さきに、外装線は基本的に絶縁は不要であ
ると述べたが、わずかではあっても帰路電流×外部導体
（外装線）の抵抗＝電圧隆下分の直流電圧が生じる可能
性がある。これは小さい程好ましいので、外装線の総断
面積が上述のように大きいことは好ましいことである。
又これだけのわずかな直流電圧分の絶縁を外装線に例え
ばポリエチレン被覆等で施すことは、海水中への直流帰
路電流の流出を、さらに完全に防止することができ、環
境保全上、又外装線の電気腐食を防ぐ上からも好ましい
ことである。
ると述べたが、わずかではあっても帰路電流×外部導体
（外装線）の抵抗＝電圧隆下分の直流電圧が生じる可能
性がある。これは小さい程好ましいので、外装線の総断
面積が上述のように大きいことは好ましいことである。
又これだけのわずかな直流電圧分の絶縁を外装線に例え
ばポリエチレン被覆等で施すことは、海水中への直流帰
路電流の流出を、さらに完全に防止することができ、環
境保全上、又外装線の電気腐食を防ぐ上からも好ましい
ことである。
【００１７】上記の観点からみれば、図８の双極運転方
式の場合、本発明のケーブル線路で構成するのが最も効
果的である。なぜなら、双極運転方式では（＋）（−）
極のアンバランス分のほんのわずかな電流しか帰路回路
（中性線）に流れないから、電圧降下分も少なく、海水
中への漏洩電流も少なく環境障害も、外装線の電気腐食
の心配も殆んどないからである。
式の場合、本発明のケーブル線路で構成するのが最も効
果的である。なぜなら、双極運転方式では（＋）（−）
極のアンバランス分のほんのわずかな電流しか帰路回路
（中性線）に流れないから、電圧降下分も少なく、海水
中への漏洩電流も少なく環境障害も、外装線の電気腐食
の心配も殆んどないからである。
【００１８】さらに、直流水底電力ケーブルが水底土中
に埋設されている場合は、 （イ）外装線を保護する外装線の外側のジュート、ポリ
プロピレン紐等のサービング層が腐食せずに残存し、外
装線の海水に対する漏洩電気抵抗が大きいこと。 （ロ）水底の埋設土の水に対する電気抵抗そのものも、
非埋設時のケーブルの水に対する電気抵抗よりもはるか
に大きいこと。 により、外装線から水中に漏洩する漏洩電流が殆んどな
く、環境上も、電気腐食上も極めて好ましいといえる。
に埋設されている場合は、 （イ）外装線を保護する外装線の外側のジュート、ポリ
プロピレン紐等のサービング層が腐食せずに残存し、外
装線の海水に対する漏洩電気抵抗が大きいこと。 （ロ）水底の埋設土の水に対する電気抵抗そのものも、
非埋設時のケーブルの水に対する電気抵抗よりもはるか
に大きいこと。 により、外装線から水中に漏洩する漏洩電流が殆んどな
く、環境上も、電気腐食上も極めて好ましいといえる。
【００１９】なお、帰路回路（中性線）としての外装線
は、直流水底電力ケーブル１条の単極運転方式の場合
は、１条のケーブルの外装線を、又直流水底電力ケーブ
ル２条の双極運転方式の場合は、２条のケーブルの外装
線をすべて銅線もしくは銅合金線とし、この２条分の外
装線を合せて帰路回路（中性線）として使用すれば、帰
路回路の導体断面積が一層大きくなり、電気抵抗が著し
く減少して好ましい。
は、直流水底電力ケーブル１条の単極運転方式の場合
は、１条のケーブルの外装線を、又直流水底電力ケーブ
ル２条の双極運転方式の場合は、２条のケーブルの外装
線をすべて銅線もしくは銅合金線とし、この２条分の外
装線を合せて帰路回路（中性線）として使用すれば、帰
路回路の導体断面積が一層大きくなり、電気抵抗が著し
く減少して好ましい。
【００２０】
【実施例】図４（イ）は本発明のケーブル線路を構成す
る直流水底電力ケーブルの一例の横断面図である。図面
において、11はケーブル導体、12はケーブル絶縁体、13
は鉛被等の金属シース、14はジュート、ポリプロピレン
紐等の座床、15は外装線、16はジュート、ポリプロピレ
ン紐等のサービング層で、上記外装線15は銅線、銅合金
線等を多数本撚合せて構成されており、帰路回路（中性
線）として使用される。
る直流水底電力ケーブルの一例の横断面図である。図面
において、11はケーブル導体、12はケーブル絶縁体、13
は鉛被等の金属シース、14はジュート、ポリプロピレン
紐等の座床、15は外装線、16はジュート、ポリプロピレ
ン紐等のサービング層で、上記外装線15は銅線、銅合金
線等を多数本撚合せて構成されており、帰路回路（中性
線）として使用される。
【００２１】図４（ロ）は本発明のケーブル線路を構成
する直流水底電力ケーブルの他の例の横断面図で、図４
と同一符号は同一部位をあらわしている。図５のケーブ
ルは全体の構成は図４のケーブルと同様であるが、外装
線15の各素線にはポリエチレン、塩化ビニル等の防食絶
縁層17が施されている。
する直流水底電力ケーブルの他の例の横断面図で、図４
と同一符号は同一部位をあらわしている。図５のケーブ
ルは全体の構成は図４のケーブルと同様であるが、外装
線15の各素線にはポリエチレン、塩化ビニル等の防食絶
縁層17が施されている。
【００２２】図１〜図３はいずれも本発明の直流水底電
力ケーブル線路の具体例の説明図である。図１は図４又
は図５に示す直流水底電力ケーブルの１条を用い、ケー
ブル導体１を直流送電電流用に、外装線２を帰路電流回
路（中性線）として用いた、単極運転方式の線路であ
る。なお図面において、３はＡＣ／ＤＣ変換器である。
力ケーブル線路の具体例の説明図である。図１は図４又
は図５に示す直流水底電力ケーブルの１条を用い、ケー
ブル導体１を直流送電電流用に、外装線２を帰路電流回
路（中性線）として用いた、単極運転方式の線路であ
る。なお図面において、３はＡＣ／ＤＣ変換器である。
【００２３】図２は図４又は図５に示す直流水底電力ケ
ーブルの２条を用い、それぞれのケーブル導体1A，1Bを
直流送電電流の（＋）（−）極用に、外装線２を帰路電
流回路（中性線）として用いた、双極運転方式の線路で
ある。
ーブルの２条を用い、それぞれのケーブル導体1A，1Bを
直流送電電流の（＋）（−）極用に、外装線２を帰路電
流回路（中性線）として用いた、双極運転方式の線路で
ある。
【００２４】図３は直流水底電力ケーブルの４条を用い
た１相1A，1B２条の双極運転方式の線路で、これらケー
ブルの外装線２を帰路回路（中性線）として用いること
により総断面積が一層大きくなり、電気抵抗が著しく減
少する。又直流水底電力ケーブルの２条が損傷を受けて
も、残る２条のケーブルで双極運転ができるので、線路
の信頼性は増大する。直流水底電力ケーブルにとってこ
の信頼性の確保は極めて重要なことである。
た１相1A，1B２条の双極運転方式の線路で、これらケー
ブルの外装線２を帰路回路（中性線）として用いること
により総断面積が一層大きくなり、電気抵抗が著しく減
少する。又直流水底電力ケーブルの２条が損傷を受けて
も、残る２条のケーブルで双極運転ができるので、線路
の信頼性は増大する。直流水底電力ケーブルにとってこ
の信頼性の確保は極めて重要なことである。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の直流水底
電力ケーブル線路はケーブルの外装線を帰路電流回路と
して使用するので、その総断面積はケーブル導体の断面
積よりはるかに大きく、水又は海水中への帰路電流の流
出が殆どなく、環境保全上、又外装線の電気腐食上好ま
しい。又従来のように、中性線ケーブルを布設すること
がないので布設スペースの減少、ケーブル１条分の費用
及び布設に要する費用を削減することができる。
電力ケーブル線路はケーブルの外装線を帰路電流回路と
して使用するので、その総断面積はケーブル導体の断面
積よりはるかに大きく、水又は海水中への帰路電流の流
出が殆どなく、環境保全上、又外装線の電気腐食上好ま
しい。又従来のように、中性線ケーブルを布設すること
がないので布設スペースの減少、ケーブル１条分の費用
及び布設に要する費用を削減することができる。
【図１】本発明の単極運転方式の直流水底電力ケーブル
線路の具体例の説明図である。
線路の具体例の説明図である。
【図２】本発明の双極運転方式の直流水底電力ケーブル
線路の具体例の説明図である。
線路の具体例の説明図である。
【図３】本発明の双極運転方式の直流水底電力ケーブル
線路の他の具体例の説明図である。
線路の他の具体例の説明図である。
【図４】図４（イ）及び（ロ）はいずれも直流水底電力
ケーブルの構造例の横断面図である。
ケーブルの構造例の横断面図である。
【図５】従来の単極運転方式の直流水底電力ケーブル線
路の説明図である。
路の説明図である。
【図６】従来の単極運転方式の直流水底電力ケーブル線
路の他の例の説明図である。
路の他の例の説明図である。
【図７】従来の双極運転方式の直流水底電力ケーブル線
路の説明図である。
路の説明図である。
【図８】従来の双極運転方式の直流水底電力ケーブル線
路の他の例の説明図である。
路の他の例の説明図である。
１，1A，1B 直流水底電力ケーブルの導体 ２ 直流水底電力ケーブルの外装線 ３ ＡＣ／ＤＣ変換器
Claims (1)
- 【請求項１】 外装線を施した直流水底電力ケーブルの
上記外装線を銅線もしくは銅合金線で構成し、該外装線
を接地側帰路電流回路として用いることを特徴とする直
流水底電力ケーブル線路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02363193A JP3417590B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 直流水底電力ケーブル線路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02363193A JP3417590B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 直流水底電力ケーブル線路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06215638A true JPH06215638A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3417590B2 JP3417590B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=12115939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02363193A Expired - Lifetime JP3417590B2 (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 直流水底電力ケーブル線路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3417590B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11273466A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-10-08 | Alcatel Cit | 高電圧直流電力ケ―ブルとそのケ―ブルの海底ケ―ブル敷設法 |
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1993
- 1993-01-18 JP JP02363193A patent/JP3417590B2/ja not_active Expired - Lifetime
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