JPH0468722B2 - - Google Patents
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- JPH0468722B2 JPH0468722B2 JP58231478A JP23147883A JPH0468722B2 JP H0468722 B2 JPH0468722 B2 JP H0468722B2 JP 58231478 A JP58231478 A JP 58231478A JP 23147883 A JP23147883 A JP 23147883A JP H0468722 B2 JPH0468722 B2 JP H0468722B2
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- Japan
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- phosphate
- oils
- oil
- internally cooled
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Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Description
本発明は内部冷却型電力ケーブルの改良に関す
るものである。 一般に撚線導体を内部から直接冷却する内部冷
却型電力ケーブルにあつて該冷却用に用いる冷媒
としては水、油あるいはフロンが使用されてい
る。 そして第１図に例示する如く、循環路１中に設
置した冷媒冷却部２にて冷媒を冷却し、これをポ
ンプ３にて加圧して絶縁性パイプ４を経て高電圧
部５のケーブル６内に圧送して冷却し、他の絶縁
性パイプ４ａを介して循環路１に還流させるので
ある。 しかしかかる内部冷却型電力ケーブルには以下
に述べるような種々の問題が避けられない。 () 冷媒として水を用いた場合、イオン交換水
の如き厳しい水質管理を行つたものでもその体
積固有抵抗が104〜106Ω−cm程度であり、これ
が上述の高電圧導体から熱を奪つて大地電位の
放熱循環路に戻る際に高電圧下にさらされ、概
ねＷ＝V2／Ｒ（Ｗ：熱量、Ｖ：電圧、Ｒ：抵
抗）に相当する発熱を生じ、仮りに冷媒流が停
止するようなことになると急激に沸騰する危険
性がある。 そして冷媒は上述の絶縁性パイプ中で絶縁を
保持する必要があるが水は体積固有抵抗が低く
絶縁性パイプを長くせざるを得ない。 () 冷媒として鉱油、アルキルベンゼ等の絶縁
油を用いることにより上記水媒体の問題は略解
消されるが、他面この絶縁油の使用は、絶縁体
がポリエチレン又は架橋ポリエチレンなどであ
る場合にはこれらを膨潤させる性質があり、万
が一冷媒管にピンホールが生じた場合絶縁性能
の低下による重大な問題が生じる恐れがある。
又ケーブル地絡時には冷媒管が裂けて、かかる
絶縁油が噴出した場合、これに着火する事によ
る火災の危険性がある。 () フロンは高温下では容易に沸騰し、上述の
冷媒循環路の圧損事故の恐れがあること及び一
般的に冷却性能に不安定性が避けられない他の
問題がある。 ここに発明者等はかかる問題を解決すべく鋭意
検討を重ねた結果、冷媒としてホスフエート系リ
ン酸エステル単独またはその50vol％以下の量を
40℃の粘度が15cst以下の合成炭化水素油又はシ
リコーン油又は鉱油の群から選らばれる一種以上
の油で置換した混合物などを用いることにより上
記の問題が解決されるを見出しこの発明を完成し
たのである。 即ち本発明は、撚線導体内側に冷媒管を有し、
撚線導体外側に絶縁体としてポリエチレン、架橋
ポリエチレンあるいは油浸絶縁紙を用いてなる内
部冷却型電力ケーブルにおいて、前記冷媒管を通
る冷媒としてホスフエート系リン酸エステル単独
又はその50vcl％以下の量を40℃における粘度が
15cst以下の合成炭化水素油又は鉱油又はシリコ
ーン油で置換えた混合物を用いた冷媒を用いたこ
とを特徴とする内部冷却型電力ケーブルである。 本発明の一実施態様ケーブル構造を第２図に示
す。 図において１１は、アルミニウム、銅等の冷媒
管１２により区画された冷媒流路であり、冷媒が
流れる。１３は分割導体、１４はポリエチレン、
架橋ポリエチレンあるいは油浸絶縁紙による絶縁
体、１５は保護シースでこれらはその構造及び材
料を公知の如く選択して構成される。 この発明においては上述の冷媒の少くとも
50vol％として用いるホスフエート系リン酸エス
テルとしては具体的にはトルクレジルホスフエー
ト（以下TCP）、トリキシレニルホスフエート
（TXP）、トリ（エチルフエニル）ホスフエート
（TEP）、トリ（イソプロピルフエニル）ホスフ
エート（TPP）、クレジルジフエニルホスフエー
ト（CDP）等が使用される。 かかるホスフエート系リン酸エステルはその体
積固有抵抗が1012〜1013Ω−cmと水に比し著しく
高く、ポリエチレン等を膨潤させず、しかも上記
冷却性能は鉱油、アルキルベンゼン等と少なくと
も同等以上であり、しかも燃焼性等を有しない特
性を有し、これらが上記の問題を解決することに
なるのである。 次に上述のホスフエート系リン酸エステルは概
ねその粘性が30CP（30℃）と稍高い傾向があり、
ケーブル冷却に際して循環ポンプへの負荷が大き
くなる傾向がある。 かかる場合には、該ホスフエート系リン酸エス
テルに対して、40℃の粘度が15cst以下であるア
ルキルベンゼン、アルキルジフエニルエタン、ア
ルキルナフタレン等の合成炭化水素油又はシリコ
ーン油又は鉱油の少なくとも一種を冷媒全量の内
の50vol％以下の量を混合することにより適切な
粘度を得、しかも消火性が充分に保持される。 具体的に上述の鉱油、及びアルキルベンゼンを
約50vol％混合したものでは、粘度が10CP（30℃）
に低下して居り、かつ消化性は充分保たれてい
た。 本発明に於ては、絶縁体が、ポリエチレン、架
橋ポリエチレン等を用いた電力ケーブルの場合に
は、冷媒として、リン酸エステル単独か、もしく
は、シリコーン油を50vol％以下混合したもので
ある事がポリエチレン、架橋ポリエチレン絶縁体
を膨潤させないために好ましい。 本発明は以上の記載及び後記実施例等の説明で
明らかなように、冷媒としてホスフエート系リン
酸エステルを用いたことにより、内部冷却型電力
ケーブルの絶縁特性等の保持、発熱、燃焼性及び
冷媒管路の損傷等の安全上の問題が一掃されるの
でありその工業的利用価値は非常に大きい。 以下特性試験及び実施例等により本発明を具体
的に説明する。 実施例及び比較例 (1) 特性試験 本発明で冷媒として用いるホスフエート系リ
ン酸エステル中、上記のTCP、TXP、CDPの
特性を水、アルキルベンゼン等に対して比較し
た結果を第１表に示す。
るものである。 一般に撚線導体を内部から直接冷却する内部冷
却型電力ケーブルにあつて該冷却用に用いる冷媒
としては水、油あるいはフロンが使用されてい
る。 そして第１図に例示する如く、循環路１中に設
置した冷媒冷却部２にて冷媒を冷却し、これをポ
ンプ３にて加圧して絶縁性パイプ４を経て高電圧
部５のケーブル６内に圧送して冷却し、他の絶縁
性パイプ４ａを介して循環路１に還流させるので
ある。 しかしかかる内部冷却型電力ケーブルには以下
に述べるような種々の問題が避けられない。 () 冷媒として水を用いた場合、イオン交換水
の如き厳しい水質管理を行つたものでもその体
積固有抵抗が104〜106Ω−cm程度であり、これ
が上述の高電圧導体から熱を奪つて大地電位の
放熱循環路に戻る際に高電圧下にさらされ、概
ねＷ＝V2／Ｒ（Ｗ：熱量、Ｖ：電圧、Ｒ：抵
抗）に相当する発熱を生じ、仮りに冷媒流が停
止するようなことになると急激に沸騰する危険
性がある。 そして冷媒は上述の絶縁性パイプ中で絶縁を
保持する必要があるが水は体積固有抵抗が低く
絶縁性パイプを長くせざるを得ない。 () 冷媒として鉱油、アルキルベンゼ等の絶縁
油を用いることにより上記水媒体の問題は略解
消されるが、他面この絶縁油の使用は、絶縁体
がポリエチレン又は架橋ポリエチレンなどであ
る場合にはこれらを膨潤させる性質があり、万
が一冷媒管にピンホールが生じた場合絶縁性能
の低下による重大な問題が生じる恐れがある。
又ケーブル地絡時には冷媒管が裂けて、かかる
絶縁油が噴出した場合、これに着火する事によ
る火災の危険性がある。 () フロンは高温下では容易に沸騰し、上述の
冷媒循環路の圧損事故の恐れがあること及び一
般的に冷却性能に不安定性が避けられない他の
問題がある。 ここに発明者等はかかる問題を解決すべく鋭意
検討を重ねた結果、冷媒としてホスフエート系リ
ン酸エステル単独またはその50vol％以下の量を
40℃の粘度が15cst以下の合成炭化水素油又はシ
リコーン油又は鉱油の群から選らばれる一種以上
の油で置換した混合物などを用いることにより上
記の問題が解決されるを見出しこの発明を完成し
たのである。 即ち本発明は、撚線導体内側に冷媒管を有し、
撚線導体外側に絶縁体としてポリエチレン、架橋
ポリエチレンあるいは油浸絶縁紙を用いてなる内
部冷却型電力ケーブルにおいて、前記冷媒管を通
る冷媒としてホスフエート系リン酸エステル単独
又はその50vcl％以下の量を40℃における粘度が
15cst以下の合成炭化水素油又は鉱油又はシリコ
ーン油で置換えた混合物を用いた冷媒を用いたこ
とを特徴とする内部冷却型電力ケーブルである。 本発明の一実施態様ケーブル構造を第２図に示
す。 図において１１は、アルミニウム、銅等の冷媒
管１２により区画された冷媒流路であり、冷媒が
流れる。１３は分割導体、１４はポリエチレン、
架橋ポリエチレンあるいは油浸絶縁紙による絶縁
体、１５は保護シースでこれらはその構造及び材
料を公知の如く選択して構成される。 この発明においては上述の冷媒の少くとも
50vol％として用いるホスフエート系リン酸エス
テルとしては具体的にはトルクレジルホスフエー
ト（以下TCP）、トリキシレニルホスフエート
（TXP）、トリ（エチルフエニル）ホスフエート
（TEP）、トリ（イソプロピルフエニル）ホスフ
エート（TPP）、クレジルジフエニルホスフエー
ト（CDP）等が使用される。 かかるホスフエート系リン酸エステルはその体
積固有抵抗が1012〜1013Ω−cmと水に比し著しく
高く、ポリエチレン等を膨潤させず、しかも上記
冷却性能は鉱油、アルキルベンゼン等と少なくと
も同等以上であり、しかも燃焼性等を有しない特
性を有し、これらが上記の問題を解決することに
なるのである。 次に上述のホスフエート系リン酸エステルは概
ねその粘性が30CP（30℃）と稍高い傾向があり、
ケーブル冷却に際して循環ポンプへの負荷が大き
くなる傾向がある。 かかる場合には、該ホスフエート系リン酸エス
テルに対して、40℃の粘度が15cst以下であるア
ルキルベンゼン、アルキルジフエニルエタン、ア
ルキルナフタレン等の合成炭化水素油又はシリコ
ーン油又は鉱油の少なくとも一種を冷媒全量の内
の50vol％以下の量を混合することにより適切な
粘度を得、しかも消火性が充分に保持される。 具体的に上述の鉱油、及びアルキルベンゼンを
約50vol％混合したものでは、粘度が10CP（30℃）
に低下して居り、かつ消化性は充分保たれてい
た。 本発明に於ては、絶縁体が、ポリエチレン、架
橋ポリエチレン等を用いた電力ケーブルの場合に
は、冷媒として、リン酸エステル単独か、もしく
は、シリコーン油を50vol％以下混合したもので
ある事がポリエチレン、架橋ポリエチレン絶縁体
を膨潤させないために好ましい。 本発明は以上の記載及び後記実施例等の説明で
明らかなように、冷媒としてホスフエート系リン
酸エステルを用いたことにより、内部冷却型電力
ケーブルの絶縁特性等の保持、発熱、燃焼性及び
冷媒管路の損傷等の安全上の問題が一掃されるの
でありその工業的利用価値は非常に大きい。 以下特性試験及び実施例等により本発明を具体
的に説明する。 実施例及び比較例 (1) 特性試験 本発明で冷媒として用いるホスフエート系リ
ン酸エステル中、上記のTCP、TXP、CDPの
特性を水、アルキルベンゼン等に対して比較し
た結果を第１表に示す。
【表】
（注１） ここで冷却能力比とは、近似的に次
式で表わされる冷却可能距離でこれを水との
比で示した。 Ｌ＝（pd4.87σ2C1.87θ1.87×6.
59×105）／W1.87ζ0.13）1/2.87〔ｍ〕 ここにｐ：冷媒の圧力降下 σ：冷媒の密度 θ：冷媒の温度上昇 ζ：冷媒の粘度 ｄ：パイプの内径 Ｃ：冷媒の比熱 Ｗ：発生損失 したがつて２種類の冷媒の冷却距離比を
L1、L2とすると L1／L2＝（σ1C1 1.87・ζ2 0.13／σ2C2 1.87・ζ1 0.13）
1/2.87 となる。 （注２） 架橋ポリエチレンシート（１mm厚）
を90℃７日間浸漬後の重量増加率で示した。 （注３） JISC2101による。 (2) 耐沸騰性試験 径10cm×長さ２ｍの碍子管中に下記の冷媒を
収容し端部を閉鎖し両端に200KVの電圧をか
けたところ水は0.5秒で沸騰した。 しかし、フロン、油及びホスフエート系リン
酸エステルは全く沸騰しなかつた。 (3) 地絡試験 下記仕様にて内部冷却型電力ケーブルを得、
各々のケーブルの地絡時の特性を調べた結果を図
表に示した。
式で表わされる冷却可能距離でこれを水との
比で示した。 Ｌ＝（pd4.87σ2C1.87θ1.87×6.
59×105）／W1.87ζ0.13）1/2.87〔ｍ〕 ここにｐ：冷媒の圧力降下 σ：冷媒の密度 θ：冷媒の温度上昇 ζ：冷媒の粘度 ｄ：パイプの内径 Ｃ：冷媒の比熱 Ｗ：発生損失 したがつて２種類の冷媒の冷却距離比を
L1、L2とすると L1／L2＝（σ1C1 1.87・ζ2 0.13／σ2C2 1.87・ζ1 0.13）
1/2.87 となる。 （注２） 架橋ポリエチレンシート（１mm厚）
を90℃７日間浸漬後の重量増加率で示した。 （注３） JISC2101による。 (2) 耐沸騰性試験 径10cm×長さ２ｍの碍子管中に下記の冷媒を
収容し端部を閉鎖し両端に200KVの電圧をか
けたところ水は0.5秒で沸騰した。 しかし、フロン、油及びホスフエート系リン
酸エステルは全く沸騰しなかつた。 (3) 地絡試験 下記仕様にて内部冷却型電力ケーブルを得、
各々のケーブルの地絡時の特性を調べた結果を図
表に示した。
【表】
内冷剤の種類
水、フロン、ドデシルベンゼン（DDB）、シ
リコン油、リン酸エステル（TCP）を用いた。 上記構成の実施例ケーブル及び比較例ケーブ
ルに関して、導体とシース間を短絡リード
（釘）で短絡しこれに40KA×0.4secの地絡電流
を印加し、地絡時の消火性を調べた。その結果
は第２表の通りであつた。
リコン油、リン酸エステル（TCP）を用いた。 上記構成の実施例ケーブル及び比較例ケーブ
ルに関して、導体とシース間を短絡リード
（釘）で短絡しこれに40KA×0.4secの地絡電流
を印加し、地絡時の消火性を調べた。その結果
は第２表の通りであつた。
【表】
以上の諸特性試験及び比較試験等の結果から明
らかなように本発明の内部冷却型電力ケーブルは
ケーブル特性の安定保持及び各種安全性等が著し
く優れていることが判る。
らかなように本発明の内部冷却型電力ケーブルは
ケーブル特性の安定保持及び各種安全性等が著し
く優れていることが判る。
第１図は内部冷却型電力ケーブルの一般的使用
態様の説明図、第２図は本発明ケーブルの断面図
である。 １１……冷媒通路、１２……冷媒管、１３……
導体、１４……絶縁体、１５……シース。
態様の説明図、第２図は本発明ケーブルの断面図
である。 １１……冷媒通路、１２……冷媒管、１３……
導体、１４……絶縁体、１５……シース。
Claims (1)
- １ 撚線導体内側に冷媒管を有し、撚線導体外側
に絶縁体としてポリエチレン、架橋ポリエチレン
あるいは油浸絶縁紙を用いてなる内部冷却型電力
ケーブルにおいて、前記冷媒管を通る冷媒とし
て、ホスフエート系リン酸エステル単独、若しく
はその50voI％以下の量を40℃の粘度が15cst以下
であるアルキルベンゼン、アルキルジフエニルエ
タン、アルキルナフタレン等の炭化水素油又はシ
リコーン油又は鉱油の群から選らばれる一種以上
の油で置換した混合物を用いたことを特徴とする
内部冷却型電力ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231478A JPS60124313A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 内部冷却型電力ケ−ブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231478A JPS60124313A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 内部冷却型電力ケ−ブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124313A JPS60124313A (ja) | 1985-07-03 |
| JPH0468722B2 true JPH0468722B2 (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=16924120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58231478A Granted JPS60124313A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 内部冷却型電力ケ−ブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124313A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE516442C2 (sv) * | 2000-04-28 | 2002-01-15 | Abb Ab | Stationär induktionsmaskin och kabel därför |
| DE10334869B3 (de) | 2003-07-29 | 2004-09-16 | Tech3 E.K. | Drehwinkelsensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545498A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-16 | Bally Mfg Corp | Coin counting disposal device |
-
1983
- 1983-12-09 JP JP58231478A patent/JPS60124313A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545498A (en) * | 1977-06-10 | 1979-01-16 | Bally Mfg Corp | Coin counting disposal device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60124313A (ja) | 1985-07-03 |
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