JPH11111071A - 海底電力ケーブル - Google Patents

海底電力ケーブル

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JPH11111071A
JPH11111071A JP27463897A JP27463897A JPH11111071A JP H11111071 A JPH11111071 A JP H11111071A JP 27463897 A JP27463897 A JP 27463897A JP 27463897 A JP27463897 A JP 27463897A JP H11111071 A JPH11111071 A JP H11111071A
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JP
Japan
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cable
outer conductor
conductor
sectional area
cross
Prior art date
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Pending
Application number
JP27463897A
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English (en)
Inventor
Shotaro Yoshida
昭太郎 吉田
Kazuo Watanabe
和夫 渡辺
Hiroshi Yamanouchi
宏 山之内
Takayuki Hirasawa
隆行 平澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電力同軸ケーブルの外部導体の工場同
径接続(FJ)において、接続時の熱によりケーブル絶
縁コアに損傷を与える恐れがあった。本発明は、FJ可
能であって、送電容量向上に最適な海底電力同軸ケーブ
ルを提供することを目的としている。 【解決手段】 海底電力同軸ケーブルの絶縁コア上に、
ケーブル導体断面積の60〜90%の断面積とする外部
導体を多数の銅線をSZ巻きすることにより形成され、
その上に外部導体として必要な絶縁処理を施しているこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帰路外部導体を有
する同軸海底CVケーブルに適用され、外部導体の巻き
方をSZ巻き構造を採用した海底電力同軸ケーブルに関
する。
【0002】
【従来の技術】帰路導体を有する陸上用CVケーブルの
外部導体は同心撚り巻きで構成している。
【0003】一般に電力ケーブルは製造設備能力、運搬
上の重量、大きさ等の制限により有限長しか製造出来
ず、一方海底ケーブルでは、総必要長を接続して船積し
て然る後布設するため、ケーブルをフレキシブルジョイ
ントである同径の工場ジョイント(以下FJという)が
必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電力同軸ケーブル外部導体の同心撚り巻きではFJの施
工が困難であった。
【0005】すなわち、FJにおいて従来の同心撚り巻
き構造の場合、CVケーブル絶縁コア外部半導電層上で
外部導体の素線一本づつ接続せねばならず、接続時の熱
の為め、ケーブル絶縁コアに熱的な損傷を及ぼす。
【0006】そこで外部導体素線をケーブル絶縁コアか
ら離して接続し、接続(溶接)後、元に戻せる構造にす
る必要があり、外部導体はSZ巻きにする必要がある。
【0007】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、FJ可能な送電容量向
上に最適な海底電力同軸ケーブルを提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る海底電力同軸ケーブルは、中心の導
体の外周に、内部半導電層と、絶縁体と、外部半導電層
とを順次設けてなるケーブル絶縁コア上に、外部導体を
多数の銅線をSZ巻きすることにより形成され、その上
に外部導体として必要な絶縁処理を施して形成されてい
ることを特徴としている。
【0009】また、上記外部導体断面積が、中心導体断
面積の60%〜90%であることを特徴としている。
【0010】さらにまた、上記外部導体の線径が3mm
〜8mmであることを特徴としている。
【0011】上記の構成を有する本発明においては、海
底電力同軸ケーブルの外部導体銅線の撚り方向をSZ巻
きとしているので、FJにおいて外部導体の接続は、前
記銅線の撚りをケーブル絶縁コアから離して溶接接続
し、溶接接続後前記銅線の撚りをケーブル絶縁コア上に
収めることが出来る。
【0012】したがって、接続時の熱の為めケーブル絶
縁コアに与える熱的損傷を確実に防止することができ
る。
【0013】また、外部導体断面積が中心導体断面積の
60〜90%の断面積としているので、下記の理由によ
り直流ケーブル送電容量増大に最適な外部導体断面積と
することができる。
【0014】直流ケーブルの外部導体は、ケーブル導体
と同一の逆向きの帰路電流が流れるのであるから基本的
には中心導体と同じ断面積を必要とするわけであるが、
ケーブル構造上外部導体と中心導体とからの熱放散の熱
抵抗の違いから、外部導体の断面積は中心導体の断面積
より小さくてよい。
【0015】導体断面積+外部導体断面積=一定とした
とき、最適な、つまり最大電流を流すことができる導体
断面積と外部導体断面積比は環境条件により0.6〜
0.9の範囲内である。
【0016】さらにまた、外部導体線径が3〜8mmで
あっても、従来の同心撚り巻きではFJの外部導体接続
が不可能であったが、上記の本発明のSZ巻きとするこ
とによりFJの外部導体接続を可能とすることができ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1および図2は本発明に係る海底
電力同軸ケーブルの一実施形態を示す。図に示すよう
に、海底電力同軸ケーブル1はケーブル導体2に内部半
導電層3、架橋ポリエチレン絶縁体層4、外部半導電層
5が順次設けられ、通常内部半導電層3、架橋ポリエチ
レン絶縁体層4および外部半導電層5は同時押出法によ
り形成され、内部半導電層3と架橋ポリエチレン絶縁体
層4との間、ならびに架橋ポリエチレン絶縁体層4と外
部半導電層5との間は一体化されている。
【0018】外部半導電層5の外周には多数の銅線から
なる外部導体6が設けられ、この外部導体6は線径3.
0mm〜8.0mmの銅線をケーブルコアの外周にSZ
巻きすることにより形成されている。また、この外部導
体の総断面積は、ケーブル導体2の断面積の60〜90
%の断面積に設定されている。これは中心導体断面積と
外部導体断面積の和が一定とした場合の直流ケーブル送
電容量増大に適した断面積割合である。
【0019】さらに、その上に、半導電層7を介して外
部導体6の絶縁層としてポリエチレン絶縁体層8が設け
られ、その上に鉛被9、防食層10、鉄線鎧装11を施
されている。
【0020】次に、本発明の特徴である上記外部導体6
の作用について説明する。
【0021】従来の外部導体は図4に示すように外部導
体16はケーブル絶縁コア100の外周に銅線を同心撚
りして巻かれていた。
【0022】FJに於て銅線を接続する場合、図4
(イ)に示すケーブル絶縁コア100上にてケーブル軸
に沿って各銅線を溶接(銅ろうまたは、銀ろう)接続す
るか、図4(ロ)に示すケーブル絶縁コア100上にて
ケーブル周りに沿って各銅線を溶接接続していた。
【0023】その結果、接続時の熱の為、ケーブル絶縁
コア100に熱的損傷を及ぼすことになる。
【0024】ちなみに、銅線の接続は銅ろう、又は銀ろ
う接続であり、その温度は200℃以上となり絶縁体の
架橋ポリエチレンの融点を越える。
【0025】本発明の外部導体は撚り方向をSZ巻きと
しているので、FJにおいて銅線を接続する場合、図3
に示すように、外部導体6の銅線をケーブル絶縁コアか
ら離して溶接接続を行い、溶接接続後ケーブル絶縁コア
上に収める(図面の裏面点線の位置に収める)ことがで
きる。
【0026】従って、溶接接続時の熱の影響をケーブル
絶縁コアに及ぼすことはない。
【0027】なお、この外部導体は直流CVケーブルの
場合は中性線として、交流CVケーブルの場合は帰路電
流用または、充電電流用として使用される。
【0028】直流ケーブルの場合、中心導体と外部導体
に逆向きに同一の電流が流れる。従って、外部導体は、
基本的には中心導体と同じ断面積となるが、ケーブル構
造上中心導体と外部導体とからの熱放散の熱抵抗の違い
から、最適外部導体の断面積は中心導体の断面積より小
さくてよい。その最適断面積比を図5に示す。
【0029】図5を求めた計算過程を示すと、直流ケー
ブルにおいて、次の式が成立する。
【数1】 r1 ,r2 の温度特性を無視すれば、導体断面積を
A1 、外部導体断面積をA2 として、
【数2】 とおいて計算すると(2)式となる。
【0030】
【数3】 (2)式において、Iを最大とする為めには、ΔT,A
0 ,K,R1 は一定であるからf(x)を最小とするx
であればよい。
【0031】すなわち、導体断面積+外部導体断面積=
一定として、外部絶縁体熱抵抗(防食層、土壌等熱抵抗
含む)とケーブル絶縁体熱抵抗との比に対して、最適外
部導体断面積比は0.6〜0.9である。上記熱抵抗の
比はケーブル布設環境により変り標準としてこの熱抵抗
比は2程度とされている。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る海底
電力同軸ケーブルによれば、海底電力同軸ケーブルのF
Jの施工が容易であり、FJ部のケーブル機械特性が向
上する。
【0033】特に、外部導体の線径3.0mm〜8.0
mmでは従来の同心撚り巻きで溶接接続の熱影響が大き
くFJができなかったが、本発明のSZ巻き外部導体に
よりFJの有効性を一段と発揮できる。
【0034】また、外部導体断面積を導体断面積の60
〜90%としているので、特に直流CVケーブル送電容
量増大に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る海底電力同軸ケーブルの一実施形
態を示すケーブルの断面図である。
【図2】図1に示す海底電力同軸ケーブルの構造を示す
斜視図である。
【図3】本発明に係る海底電力同軸ケーブルの外部導体
のFJにおける接続状態を示す説明図である。
【図4】従来の電力同軸ケーブル外部導体のFJにおけ
る接続状態を示す説明図である。
【図5】本発明に係る直流ケーブルの最適な外部導体断
面積の導体断面積比を示すグラフである。
【符号の説明】
1 海底電力同軸ケーブル 2 ケーブル導体 4 ケーブル絶縁体層 6,16 外部導体 8 絶縁体層 9 鉛被 10 防食層 11 鉄線鎧装 100 ケーブル絶縁コア
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年11月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 海底電力ケーブル
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帰路外部導体を有
する同軸海底CVケーブルに適用され、外部導体の巻き
方をSZ巻き構造を採用した海底電力ケーブル(海底電
力同軸ケーブルとも称される)に関する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平澤 隆行 東京都江東区木場1−5−1 株式会社フ ジクラ内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心の導体の外周に、内部半導電層と、
    絶縁体と、外部半導電層とを順次設けてなるケーブル絶
    縁コア上に、外部導体を多数の銅線をSZ巻きすること
    により形成され、その上に外部導体として必要な絶縁処
    理を施して形成されていることを特徴とする海底電力同
    軸ケーブル。
  2. 【請求項2】 上記外部導体断面積が中心導体断面積の
    60〜90%であることを特徴とする請求項1記載の海
    底電力同軸ケーブル。
  3. 【請求項3】 上記外部導体の線径が3mm〜8mmで
    あることを特徴とする請求項1記載の海底電力同軸ケー
    ブル。
JP27463897A 1997-10-07 1997-10-07 海底電力ケーブル Pending JPH11111071A (ja)

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