JPS5920259B2 - ラジアルフロ−型内部冷却ケ−ブルの冷却方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラジアルフロー型内部冷却ケーブルの冷却方
法に関するものである。

第１図に示すようにスパイラル管１の内部に導体内冷媒
通路２を設け、スパイラル管１の外側に導体層３、絶縁
紙等からなる絶縁層４、シース直下冷媒通路５、ケーブ
ルシース６を順次設けてラジアルフロー型内部冷却ケー
ブルＴを形成し、このケーブル１の導体内冷媒通路２内
の冷却媒体に例えば５０ Ｋｙ／ｃｄ程度の高い圧力を
かけ、冷却媒体を絶縁層４のラジアル方向に透過させ、
導体層３０発熱を冷却し、シース直下冷媒通路５に出た
冷却媒体をケーブル端で回収するラジアルフロー型内部
冷却ケーブルの冷却方法が知られている。

この場合、従来は第２図及び第３図に示すように、ケー
ブル７０両端にポンプ８Ａ、８Ｂ、主熱交換器９Ａ、９
Ｂを配設し、冷却媒体をポ／プ８Ａ、８Ｂで高圧に加圧
してケーブルエンド７Ａ。

７Ｂにおいて導体内冷媒通路２にそれぞれ送り込み、導
体内冷媒通路２を長手方向に流す過程でこの冷却媒体を
絶縁層４のラジアル方向に透過させ、導体層３等を冷却
し、シース直下冷媒通路５に出り冷却媒体はケーブルエ
ンド７Ａ、７Ｂ側にｐＬ、ケーブル７の外で主熱交換器
９Ａ、９Ｂで冷却し、ポンプ８Ａ、８Ｂに供給し、循環
させている。

しかしながら、ラジアルフロー冷却方法でケーブル７０
両端から圧力をかげた場合には、導体内冷媒通路２を流
れる冷却媒体は中央部まで行（間に導体層３からの熱吸
収により温度上昇を受け、しかもケーブル７の中央部で
は冷却媒体の流れは零となるので、第４図に示すように
ケーブルの中央部に近づ（はど冷却媒体の温度が急上昇
し、ケーブルの中央部にホットスポットが発生する欠点
がある。

ケーブルにホットスポットが発生すると、送電容量の増
大の妨げとなり、且つケーブルの長尺化の妨げとなる。

本発明の目的は、ホットスポットの発生を防止できるラ
ジアルフロー型内部冷却ケーブルの冷却方法を提供する
にある。

以下本発明の具体例を図面を参照して詳細に説明する。

第１図及び第５図に示すように本発明においては、従来
のものと違ってラジアルフロー型ケーブル７の長手方向
の中央部にポンプ８及び主熱交換器９を設置し、ポンプ
８で高圧に加圧した絶縁油やフロンの如き冷却媒体をラ
ジアルフロー型ケーブル７の長手方向の中央において導
体内冷媒通路２に供給し、冷却媒体を両側のケーブルエ
／ドアＡ、７Ｂ側に向けて導体内冷媒通路２内を長手方
向に流し、その過程で絶縁層４をラジアル方向に透過さ
せ、導体層３等を冷却する。

両端のケーブルエンド７Ａ、７Ｂにおいてをζ導体内冷
媒通路２を長手方向に流れる冷却媒体の流れがケーブル
７０両端で零にならないように流出通路１０Ａ、１０Ｂ
をそれぞれ設け、絶縁層４を透過するラジアルフローと
は別にこれら流出通路１０Ａ、１０Ｂにより冷却媒体を
少しずつ漏しテシース直下冷媒通路５に流している。

このようにすると、導体内冷媒通路２の全長に亘って冷
却媒体の流れが零になる点がなくなり、ホットスポット
の発生を抑制することができる。

ケーブルエンド７Ａ、７Ｂにおいて、導体内冷媒通路２
かもシース直下冷媒通路５に冷却媒体を漏すにあたって
は、両道路２，５間の圧力差な零にすることがないよう
に絞って漏す必要がある。

更にケーブルエンド７Ａ、７Ｂにおいては、補助熱交換
器１１Ａ、１１Ｂを配設して、導体内冷媒通路２からシ
ース直下冷媒通路５に漏す冷却媒体を冷却すると、ケー
ブルエンド７Ａ、７Ｂ側の温度上昇を更に抑制させるこ
とができて好適である。

シース直下冷媒通路５に出た冷却媒体はケーブル７の長
手方向の中央部側にこの通路５に沿って戻し、ケーブル
７の長手方向の中央部でリターンパイプ１２Ａ、１２Ｂ
により外に出し、主熱交換器９で冷却し、ポンプ８に戻
し、前述したような循環を行わせる。

第６図はケーブル７の長手方向の中央部における冷却媒
体供給装置の具体的構成の一例を示したものである。

本実施例では、両側のケーブル７の導体層３の接続がこ
の部分でスリーブ１３によって行われ、その両側の絶縁
層４上にはそれぞれストレスコーン１４Ａ、１４Ｂが装
着されて、これらを接続箱１５が覆っている。

ポンプ８から送り出される冷却媒体はＦＲＰパイプの如
き絶縁パイプ１６及びステ／レススリーブの如き金属ス
リーブ１１を経て導体内冷媒通路２内に送り込まれるよ
うになっている。

ポンプ８と導体層３を電気絶縁する絶縁パイプ１６は接
続箱１５を貫通し、その部分がパッキング１８で液密に
封止されている。

第１図はケーブルエンド７Ａ、７Ｂの具体的構成の一例
を示す。

ケーブルＩの末端は碍管１９の中に導入され、碍管１９
内で導電層３の先端には導体引出棒２０が装着され、こ
の導体引出棒２０は碍管１９の蓋２１を貫通して外部に
導出されている。

碍管１９内の導体引出棒２０の部分に導体内冷媒通路２
内の冷却媒体な碍管１９内に漏すための前述した流出通
路１０Ａ、ＩＯＢが形成され、この流出通路ｉＱＡ、１
０Ａには漏出させる冷却媒体の流出量を碍管１９の外か
ら調整するバルブ２２が形成されている。

碍管１９内において、絶縁層４の外周にはコンデフサコ
ーン２３が装着されている。

碍管１９内には、ケーブル７の末端において冷却媒体を
冷却するための補助熱交換器１１Ａ、１１Ｂとして複数
本のヒートパイプが挿入されている。

以下に示す条件で本発明の方法を実施したところ第８図
に示すような導電層３の長手方向の温度分布結果が得ら
れた。

ケーブル ２７５ｋＶ、２０００７ＬＩＩ１２、
長さＩＫｍ 導体内冷媒通路 ６０藺φ ポンプ ２０恥／Ｃ武１台 通電電流 ４０００Ａ 第８図から明らかなように、本発明によれば第４図に示
す従来方法のものに比べて温度分布がほぼ平坦化できる
ことが確認された。

なお、この実験例では補助熱交換器１１Ａ、１１Ｂを用
いていないが、補助熱交換器を用いると、ケーブル７０
両端における導体層３の温度を更に低（することができ
、導体層３の温度分布の一層の平坦化を図ることができ
る。

以上説明したように本発明に係るラジアルフロー型内部
冷却ケーブルの冷却方法においては、ラジアルフロー型
内部冷却ケーブルの長手方向のほぼ中央から加圧した冷
却媒体をケーブル内の導体内冷媒通路に送り込んでケー
ブルの長手方向に流し、その過程でラジアルフローを行
わせて導電層等の冷却を行うと共に、両ケーブルエンド
においては導体内冷媒通路内の冷却媒体の流れが零にな
らないように導体内冷媒通路の両端から冷却媒体を流出
させるようにしたので、導体内冷媒通路の全長に亘って
冷却媒体の流れが零になる点がなくなり、ホットスポッ
トの発生を抑制することができる。

従って、送電容量を上げることができると共にラジアル
フロー型内部冷却ケーブルの長尺化を図ることができる
。

特に本発明では、シース直下冷媒通路を冷却媒体の帰路
とし、ケーブルの長手方向のほぼ中央においてシース直
下冷媒通路から冷却媒体をケーブルシースの外に取出し
冷却した後このケーブル中央で導体内冷媒通路に送り込
むようにしているので、ラジアルフロー型内部冷却ケー
ブルの冷却方法でも容易にケーブル中央からの冷却媒体
の循環供給を行うことができる。

また、シース直下冷媒通路を冷却媒体の帰路としている
ので、この帰路を流れる冷却媒体でケーブルの冷却を行
うことができると共にケーブルシースの外に特別に帰路
を設ける必要が無〈実施上非常に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はラジアルフロー型内部冷却ケーブルの一例を示
す横断面図、第２図は従来の冷却方法の系統図、第３図
は従来の方法におけるケーブル内の冷却媒体の流れを示
す説明図、第４図は従来の方法における導体層の長手方
向の温度分布を示す図、第５図は本発明の冷却方法の一
例を示す系統図、第６図は本発明の方法においてケーブ
ルの長手方向の中央部に設けられる冷却媒体供給装置の
一例を示す断面図、第７図は本発明の冷却方法における
ケーブルエンドの一例を示す縦断面図、第８図は本発明
の冷却方法における導体層の長手方向の温度分布の一例
を示す図である。 ２・・・導体内冷媒通路、３・・・導体層、４・・・絶
縁層、５・・・シース直下冷媒通路、６・・・ケーブル
シース、７・・・ラジアルフロー型内部冷却ケーブル、
８・・・ポンプ、９・・・熱交換器、１０・・・流出通
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ラジアルフロー型内部冷却ケーブルの長手方向のほ
   ぼ中央から加圧した冷却媒体をこのケーブルの導体内冷
   媒通路に送り込んで前記導体内冷媒通路内を前記ケーブ
   ルの長手方向に流し、その過程で前記冷却媒体を前記ケ
   ーブルの絶縁層の径方向に透過させてケーブルシースと
   前記絶縁層との間のシース直下冷媒通路に流出させるこ
   とにより前記ケーブル導電層等の冷却を行わせ、ケーブ
   ルエンドにおいては前記導体内冷媒通路を長手方向に流
   れる前記冷却媒体の流れが零にならないように前記導体
   内冷媒通路の両端から前記冷却媒体を流出させ前記シー
   ス直下冷媒通路内に送り込んで前記ケーブルの長手方向
   に流し、前記シース直下冷媒通路内を前記ケーブルの長
   手方向に流れる前記冷却媒体を前記ケーブルのほぼ中央
   で前記ケーブルシースの外に取出し冷却し加圧した後そ
   のケーブル中央部で前記導体内冷媒通路に送り込むこと
   を特徴とするラジアルフロー型内部冷却ケーブルの冷却
   方法。