JPS6035933Y2 - 導体内部油冷ケ−ブル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ケーブルの導体を内部から油冷却する導体内
部油冷ケーブルの改良に関するものである。

最近の電力需要の増大に伴ない、大容量送電が必要にな
ってきている。

その１つの方法として、ケーブルを強制的に冷却する方
式が検討されている。

ケーブルの強制冷却方式としては、ケーブルの外側に冷
却パイプを布設する方式（間接冷却方式）、ケーブル防
食層の周囲に直接冷媒を流す方式（直接冷却方式）、ケ
ーブル導体内部を直接冷却する方式（導体内部冷却方式
）等がある。

このうち最も大容量送電が出来るのは、導体内部冷却方
式である。

従来、導体の内部冷却に使用する冷媒としては、フロン
や水が使われていた。

しかしながら、フロンでは動作特性の関係上長距離に亘
って冷却することが難しい。

また、氷を使用した場合には、ケーブル端末における水
の取出しが困難で、万一冷却パイプから漏水が生じた場
合の絶縁性への影響を考えると、高電圧ケーブルに適用
することは難しい。

このため、絶縁油を冷媒とすることが考えられ、従来よ
りケーブル絶縁に使用されている鉱油やアルキルベンゼ
ンの適用が考えられている。

しかし、これらの油では冷却効果が十分でなく、長距離
に適用することができない。

本考案の目的は、絶縁性能上の問題がなく長距離の冷却
を行える油性冷媒を備えた導体内部油冷ケーブルを提供
するにある。

先ず、本考案に係る導体内部油冷ケーブルの具体的構造
について説明する。

このケーブルは、冷却パイプ１により内部に冷媒通路２
が形成され、冷却パイプ１の外周には複数のセグメント
に分割された導体３が配設され、その外周には絶縁紙に
より絶縁層４が形成され、その外周には波付アルミ被等
により金属シース５が設けられ、金属シース５の外周は
防食層６が設けられた構造となっている。

冷媒通路２に流す油性冷媒として、本考案ではジアリル
アルカン（ｄｉａｒｙｌａｌｋａｎｅ）系絶縁油（例え
ば、日本石油株式会社から販売されている商品名ハイゾ
ール５ＡＳ）又はこれと低粘度油（例エバ、２５℃で１
Ｑｃｓｔのシリコンコイル、３０℃で９．５ｃｓｔのア
ルキルベンゼン、３０℃で１３ｃｓｔの鉱油、３０°Ｃ
で９，５ｃｓｔのドデシルベンゼンの如き常温付近で３
０Ｃ８ｔ以下の絶縁油をいう。

）との混合油を特に用いることを特徴とするものである
。

ジアリルアルカン系絶縁油とは、アリル基（ａｒｙｌ基
）をもった絶縁油であり、例えば１，９−ジフェニルイ
ソデカン、３，３′−ジメチルジフェニルエタンの如き
構造式が （ただし、Ｙは水素原子又は炭素数が１以上のアルキル
基を示す。

）で示される如きものである。

以下これらの絶縁油が適している理由について説明する
。

冷却効果の点で考えた場合、冷却効果に影響する要素と
しては、冷媒の粘度、密度、比熱が考えられる。

冷却可能長しは次式で表わされる。

Ｌ＝（０，６６・Ｐ・θ”、°“・・′・（１，８７，
ｄ４．８７ ｘ、、、）。

Ｗ １．８７・入０．１３ （ｍ） ここで、Ｗ 発生熱量（Ｗ／ｍ） λ 粘度（ＮＳ／ボ） Ｐ 圧損（ｂａｒ） σ 密度（ｋｇ／ｙｒｆ） Ｃ比熱（Ｊ／ｋｇ’ｏ） ｄ パイプ内径（ｒｒＬ） θ 冷媒の温度上昇（°Ｃ） このうち、発生熱量Ｗ、圧損Ｐ１温度上昇θ、パイプ内
径ｄを一定とすれば、冷却可能長りは、冷媒の粘度入、
密度σ、比熱Ｃで決まる。

最も一般的な冷媒である水の冷却長稲に対する他の冷媒
の冷却長Ｌ□を求めると、次式のようになる。

ｈ σ□′・Ｃ１１，８７・入。

０．１３ １■：（１□２．Ｃ２１，８７，λ１０．
１３）■各冷媒の物性値（表１）より水の冷却長Ｌ２を
１とした場合の各冷媒の冷却長杭は表２のようになる。

従って、水が冷媒としては最も良いが、ケーブル終端部
における取出しの困難性や万一冷却パイプ１から漏水が
あった場合のケーブルの絶縁強度への影響等を考えると
、絶縁性の冷媒が実用的であり、表２から明らかなよう
にジアリルアルカン系絶縁油が有効である。

本考案で用いる絶縁性冷媒としてのジアリルアルカン系
絶縁油は、単独で用いるか、或は低粘度のシリコンオイ
ルやアルキルベンゼン等の低粘度油との混合油として使
用する。

２７５ＫＶ、 １ ｘ２０００ｓｑの導体内部油冷ケー
ブル（冷却パイプ内径５０ｍｍ） ５００７７Ｌの線路
において、絶縁性冷媒としてジアリルアルカン系絶縁油
を用いたものと、アルキルベンゼン・バードを用いタモ
のと、フロン１１３を用いたものとの３種類の通電実験
を行った（流量１／／ｓ）。

冷媒の入口温度を１５℃一定とし、ケーブル導体に５０
００Ａの電流を流した結果、５００ｍの位置における導
体温度を測定した結果、次のようになった。

以上説明したように本考案に係る導体内部油冷ケーブル
においては、油性冷媒としてジアリルアルカン系絶縁油
又はこれと低粘度油との混合油を用いたので、絶縁性能
上の問題がなく冷却長を従来より長くすることができ、
また従来よりアルキル基温度を低くできて送電容量を上
げることができ、実用上非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る導体内部油冷ケーブルの一実施例を
示す横断面図である。 １・・・・・・冷却パイプ、２・・・・・・冷媒通路、
３・・・・・・導体、４・・・・・・絶縁層、５・・・
・・・金属シース。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ケーブル導体内の冷媒通路に油性冷媒を流して前記ケー
   ブル導体の冷却を行う導体内部油冷ケーブルにおいて、
   前記油性冷媒として構造式が（ただし、Ｙは水素原子又
   は炭素数が１以上のアルキル基を示す。 ）で示されるジアリルアルカン（ｄｉａｒｙｌａｌｋａ
   ｎｅ）系絶縁油又はこれと低粘度油との混合油を用いた
   ことを特徴とする導体内部油冷ケーブル。