JPH10285773A - 金属シースプラスチック絶縁電力ケーブルのオフセット部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大サイズ金属シースプラスチック絶縁電力ケ
ーブルのオフセット部において、電力ケーブルの熱膨張
により接続部の両側のケーブルコアにかかる軸力を低減
する。 【解決手段】 オフセット部の接続部３寄りの部分ｂ−
ｃは、金属シースを除去して、金属シースより内径が大
きく可撓性のよい防湿性パイプ１９でケーブルコアを覆
う。管路口９寄りの部分ａ−ｂは、金属シースをそのま
ま残して、湾曲形状保持用のローラー１７により所定の
湾曲形状に保持する。接続部３を少なくともその軸線と
直角な方向に移動可能に支持する。これによりケーブル
コアの伸び出しを制限できると共に、ケーブルコアの伸
び出し分は防湿性パイプ１９の内部スペースと変形で吸
収できるため、軸力を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超高圧の（大サイ
ズの）金属シースプラスチック絶縁電力ケーブルのオフ
セット部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３および図４に従来の電力ケーブルの
オフセット部を示す。図において１は電力ケーブル、３
は電力ケーブル１の接続部、５はマンホール、７は電力
ケーブル１が引き込まれた管路、９は管路口である。

【０００３】マンホール５内では、接続部３と管路口９
の間の電力ケーブル１の、管路口９寄りの部分ａ−ｂと
接続部３寄りの部分ｂ−ｃを互いに反対方向に湾曲させ
て、いわゆるオフセットと称するたるみを設けている。
これは管路７内の電力ケーブル１が熱膨張によりマンホ
ール５内に伸び出してくるのを吸収するためである。な
お電力ケーブル１の接続部３は、立金物１１から水平に
出した受金物１３に載せられ、固定金具１５によって固
定されている。

【０００４】近年、超高圧ＣＶケーブル（架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブル）は導体も金属シースも大サイズ
化の一途をたどっており、これに伴い、熱膨張により接
続部内のケーブルコアに発生する軸力も非常に大きなも
のとなり、接続箱内でケーブルコアが座屈して十分な耐
電圧特性を維持できなくなるおそれがある。このため接
続部内のケーブルコアに発生する軸力、特に接続箱を挟
む両側のオフセット部のケーブルコアの軸力の差によっ
て生じる軸力差をできるだけ低減する必要がある。

【０００５】アルミシースなどの金属シースを有する超
高圧ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ル）では、ケーブルコア（導体および絶縁体）と金属シ
ースの熱膨張量や縦剛性（ＥＡ）或いは曲げ剛性（Ｅ
Ｉ）によって、熱膨張時の軸力が支配される。熱膨張量
はケーブルコアの方が金属シースより大きく、逆に曲げ
剛性（ＥＩ）はケーブルコアより金属シースの方が大き
い。その結果、上記のようなオフセット部では、ケーブ
ルコアの熱膨張による伸びのうち金属シースより余計に
伸びた分が、金属シースをそれ自身の熱膨張による曲げ
変形分より余計に曲げ変形させようとし、これによって
ケーブルコアは金属シース側から反力を受け、極めて大
きな軸力を発生することになる。

【０００６】仮にケーブルコアの外径より金属シースの
内径が極端に大きく、金属シース内でケーブルコアが余
計に伸びてもそれを吸収するスペースが十分にあれば、
ケーブルコアの軸力はそれ自身の曲げ剛性に起因する分
しか発生しないので、それほど大きな値とはならない。
しかしながら電力ケーブルはハンドリングや輸送長の点
から外径をできるだけ小さく抑制する必要があり、通
常、ケーブルコアと金属シースのクリアランスは１〜２
ｍｍ程度しか確保されていないので、オフセット部では
ケーブルコアと金属シースがほぼ一体で変形せざるを得
ないのが実情である。

【０００７】またオフセット部における金属シースの曲
げ剛性（ＥＩ）に起因する軸力成分をできるだけ小さく
するには、例えば特開平６−７０４３７号公報に見られ
るように、オフセット部の金属シースをはぎ取って可撓
性のよい蛇腹管に置き換えることが考えられる。しかし
この構造では管路側からのケーブルコアの伸び出し分が
ほとんど無制限にオフセット部に加わることになるた
め、せっかく金属シースからの反力を抑えてケーブルコ
アの軸力を低減しても、伸び出し量の増加による軸力増
大で軸力低減効果が相殺されてしまうという結果にな
る。

【０００８】本発明の目的は、以上のような問題点に鑑
み、金属シースプラスチック絶縁電力ケーブルの接続部
のケーブルコアにかかる軸力を確実に低減できるオフセ
ット部を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、マンホール内の金属シースプラスチック絶縁
電力ケーブルの接続部と管路口との間で、前記電力ケー
ブルの接続部寄りの部分と管路口寄りの部分を互いに反
対方向に湾曲させてなる金属シースプラスチック絶縁電
力ケーブルのオフセット部において、前記接続部寄りの
部分は、金属シースを除去して、金属シースより内径が
大きく、かつ金属シースより可撓性のよい防湿性パイプ
でケーブルコアを覆い、前記管路口寄りの部分は、金属
シースをそのまま残して、湾曲形状保持部材により所定
の湾曲形状に保持した、ことを特徴とするものである。

【００１０】このようにすると、オフセット部の接続部
寄りの部分ではケーブルコアが金属シースより内径が大
きく可撓性のよい防湿性パイプで覆われるため、熱膨張
によりケーブルコアが金属シースより余計に伸び出した
分は、防湿性パイプの内部スペースと変形により吸収す
ることが可能となり、ケーブルコアの軸力を低減でき
る。またケーブルオフセット部の管路口寄りの部分で
は、湾曲形状保持部材により湾曲形状に保持された金属
シースがケーブルコアの伸び出しに対する抵抗として作
用するため、ケーブルコアの伸び出しを制限することが
できる。したがって前記防湿性パイプによるケーブルコ
アの軸力低減効果をより確実なものとすることができ
る。

【００１１】本発明のオフセット部においては、電力ケ
ーブルの接続部を少なくともその軸線と直角な方向に移
動可能に支持することが望ましい。このようにするとケ
ーブルコアの軸力をさらに低減することが可能となる。
また本発明における湾曲形状保持部材は電力ケーブルを
湾曲方向に移動可能に保持するものであることが望まし
い。また本発明においては、金属シースと防湿パイプの
継ぎ目が電力ケーブルの湾曲方向が変わる変曲点付近に
位置していることが望ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、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は本発明の一実施形態を
示す。マンホール５の管路口９から接続部３に至るまで
の金属シースＣＶケーブル１は、管路口９寄りの部分ａ
−ｂが半径Ｒ₁ で湾曲させられ、接続部３寄りの部分ｂ
−ｃが上記と反対側に半径Ｒ₂ で湾曲させられて、オフ
セット部が形成されている。

【００１３】このようなオフセット部において、ＣＶケ
ーブル１の管路口９寄りの部分ａ−ｂは、管路７側から
の金属シースＣＶケーブル１の伸び出しに対する抵抗力
を増大させるため、多数のローラー１７で金属シースＣ
Ｖケーブル１を湾曲形状に保持するものとする。ａ−ｂ
間の金属シースＣＶケーブル１はローラー１７により保
持されているため湾曲方向に移動することは可能である
が、湾曲形状がローラー１７により固定されているた
め、伸び出しに対しては大きな抵抗力が発生する。

【００１４】図２は、５００ｋＶ×２５００ｍｍ² ＣＶ
ケーブルを半径５０００ｍｍの円弧を描くようにローラ
ーで保持した場合に、ローラーの設置間隔（ローラー間
の円弧角度θ）と、ケーブルを接続部に向けて押し込む
ときの反力との関係を数値解析した結果を示す。これに
よれば反力（ケーブルの伸び出しに対する抵抗力に相
当）はローラーの設置間隔が小さくなるにつれて指数関
数的に増加することが分かる。これよりローラー１７の
設置間隔θは２０°以下、好ましくは１５°以下にする
とよい。

【００１５】一方、ＣＶケーブル１の接続部３寄りの部
分ｂ−ｃは、接続作業の際に金属シースを除去して、こ
の部分のケーブルコアに、金属シースより内径が大き
く、かつ金属シースより可撓性のよい波付き金属パイプ
１９を被せて防湿性を確保するものとする。一般に金属
シースＣＶケーブル１の金属シースには波付けしたアル
ミシースやステンレスシースが用いられており、金属シ
ースの波付け高さは数ｍｍ程度に、金属シースとケーブ
ルコアとのクリアランスは１〜２ｍｍ程度に設定されて
いる。これに対しｂ−ｃ間に被せる波付き金属パイプ１
９はケーブルコアとのクリアランスが５０ｍｍ以上確保
できる大口径のものとする。波付き金属パイプ１９の代
わりに波付きプラスチックパイプを使用することも可能
である。

【００１６】波付き金属パイプ１９の両端にはフランジ
２１、２３が取り付けてあり、一方のフランジ２１は金
属シースの端部に鉛工により固定されたフランジ２５と
接合され、他方のフランジ２３は接続箱のフランジ２７
にパッキンを介して接続される。波付き金属パイプ１９
はある程度伸縮性があるので、接続部３を形成する際に
は接続作業の邪魔にならないように収縮させておけばよ
い。フランジ２１と２５の接合部は湾曲方向の反転部で
ある変曲点ｂ付近に位置させることが、金属シース端で
のケーブルコアのしごきを小さくする上で好ましいが、
変曲点ｂから多少離れてもそれほど問題はない。

【００１７】接続部３は、ローラー２９によって支持さ
れ、かつローラー２９は軸３１に沿って接続部３の軸線
と直角方向にスライド可能になっている。これにより接
続部３は軸線方向にも、軸線に直角な方向にも移動可能
である。このようにすると、ケーブルコアの軸力を低減
する効果がさらに高められる。なお接続部３は軸線方向
へ移動できなくても、軸線と直角方向（軸３１の方向）
に移動できるようになっていれば、軸力低減効果を高め
るのに有効である。

【００１８】次に、マンホール内へ両側の管路からケー
ブルの不均一な伸び出しが発生するモデル線路を想定し
て、有限要素法によるケーブル挙動解析を行い、従来の
オフセット部と本発明のオフセット部について、接続部
の両側のケーブルコアの軸力差とオフセット部の最大歪
みの値を求めた結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】この結果からも明らかなように本発明のオ
フセット部は、接続部のケーブルコアにかかる軸力差を
大幅に低減でき、許容レベル（１０００ｋｇ）以下にで
きることが分かる。また本発明のオフセット部は最大歪
みが従来のオフセット部より増大するが、許容レベル
（１％）に比べると十分小さく安全であり、実用上は問
題がない。また本発明のオフセット部では接続箱が横移
動するが、その量はわずかであり、マンホール寸法が不
足する等の支障はない。

【００２１】なお以上の実施形態では、湾曲形状保持部
材としてローラーを用いた場合を説明したが、ローラー
の代わりにクリートを使用して、ケーブルを（実際には
金属シースを）湾曲形状に固定支持することも可能であ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
フセット部の管路口寄りの部分はケーブルコア全体が湾
曲形状保持部材により湾曲形状に保持されているため、
ケーブルコアの伸び出しに対して大きな抵抗力が発生
し、ケーブルコアの伸び出しを制限できる。またオフセ
ット部の接続部寄りの部分は金属シースを除去して金属
シースより内径が大きく可撓性のよい防湿性パイプで覆
うようにしたので、熱膨張によりケーブルコアが金属シ
ースより余計に伸び出した分は、防湿性パイプの内部ス
ペースと変形により吸収することができる。このように
本発明のオフセット部は、ケーブルコアの伸び出しが制
限されることと、ケーブルコアが金属シースより余計に
伸び出した分については防湿性パイプの内部スペースと
変形により吸収できることとが相まって、接続部の両側
のケーブルコアにかかる軸力を確実に低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るオフセット部の一実施形態を示
す平面図。

【図２】 ＣＶケーブルをローラーによって円弧状に保
持したときのローラーの設置間隔と、ケーブルの押し込
みに対する反力との関係を示すグラフ。

【図３】 従来のオフセット部の正面図。

【図４】 図３のＡ−Ａ線における断面図。

【符号の説明】

１：電力ケーブル ３：接続部 ５：マンホール ７：管路 ９：管路口 １７：ローラー １９：波付き金属パイプ ２９：ローラー ３１：軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マンホール内の金属シースプラスチック絶
   縁電力ケーブルの接続部と管路口との間で、前記電力ケ
   ーブルの接続部寄りの部分と管路口寄りの部分を互いに
   反対方向に湾曲させてなる金属シースプラスチック絶縁
   電力ケーブルのオフセット部において、 前記接続部寄りの部分は、金属シースを除去して、金属
   シースより内径が大きく、かつ金属シースより可撓性の
   よい防湿性パイプでケーブルコアを覆い、前記管路口寄
   りの部分は、金属シースをそのまま残して、湾曲形状保
   持部材により所定の湾曲形状に保持した、 ことを特徴とする金属シースプラスチック絶縁電力ケー
   ブルのオフセット部。
2. 【請求項２】電力ケーブルの接続部が少なくともその軸
   線と直角な方向に移動可能に支持されていることを特徴
   とする請求項１記載のオフセット部。
3. 【請求項３】湾曲形状保持部材は電力ケーブルを湾曲方
   向に移動可能に保持していることを特徴とする請求項１
   または２記載のオフセット部。
4. 【請求項４】金属シースと防湿パイプの継ぎ目が電力ケ
   ーブルの湾曲方向が反転する変曲点付近に位置している
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   オフセット部。