JPH11120835A - Neutral conductor composite cable for direct current power - Google Patents
Neutral conductor composite cable for direct current powerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水中ケーブル（海
底ケーブル）に用いるのに好適な中性線を直流送電用ケ
ーブルに一体にした中性線複合直流電力用ケーブルに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neutral composite DC power cable in which a neutral conductor suitable for use in an underwater cable (submarine cable) is integrated with a DC power transmission cable.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、直流送電において、図２〜図４
に示すように、高圧の交流電圧（ＡＣ）を交／直変換装
置ａで直流変換し、その直流高電圧を１または複数の直
流電力ケーブルｂにより直流（ＤＣ）送電する。そし
て、送電された直流高電圧を直／交変換装置ｃにより交
流電圧に変換して、交流送電する。2. Description of the Related Art Generally, in DC power transmission, FIGS.
As shown in (1), a high-voltage AC voltage (AC) is DC-converted by an AC / DC converter a, and the DC high voltage is transmitted by direct-current (DC) through one or more DC power cables b. Then, the transmitted DC high voltage is converted into an AC voltage by the DC / AC converter c, and the AC power is transmitted.
【０００３】従来の上記の直流電力ケーブルｂの運用法
のひとつの単極運転法には、図２に示す大地帰路があ
る。これは、１条の直流電力ケーブルｂを用いてその電
力ケーブルｂ両端を大地（海水）に接地し、海水を帰路
回路ｄとして送電するものである。また、図３に示すよ
うに、帰路回路に帰線（中性線）ｅを使用した帰線帰路
がある。上記のように、単極送電における帰路回路ｄと
しては、海水に流すか帰線ｅを用いるかしている。One of the conventional methods of operating the DC power cable b is a single pole operation method, which includes a ground return as shown in FIG. In this method, a single DC power cable b is used to ground both ends of the power cable b to the ground (seawater), and the seawater is transmitted as a return circuit d. Further, as shown in FIG. 3, the return circuit includes a return line using a return line (neutral line) e. As described above, as the return circuit d in the unipolar power transmission, the flow is performed by flowing into seawater or the return line e is used.
【０００４】また、他の運用法としては、図４に示すよ
うに、正・負（＋／−）の各極について交／直変換装置
ａ１、ａ２、直流電力ケーブルｂ１、ｂ２、直／交変換
装置ｃ１、ｃ２を設ける双極運転法がある。この双極運
転法においては、帰線ｅによっても高圧直流送電してい
るが、通常、正・負のバランスを取るために接地点間を
結ぶ中性線ｆを設けている。As another operation method, as shown in FIG. 4, for each of positive and negative (+/-) poles, AC / DC converters a1, a2, DC power cables b1, b2, DC / DC, There is a bipolar operation method in which the converters c1 and c2 are provided. In this bipolar operation method, high-voltage DC transmission is also performed by the return line e. However, a neutral line f connecting between ground points is usually provided to maintain a positive / negative balance.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来単
極運転法では、大地帰路がよく用いられたが、大地電位
の変動など周囲に何らかの悪影響をおよぼすおそれがあ
り、帰線（中性線）を帰路に用いる場合が多くなってき
ている。また、双極運転法はどちらかの高圧ケーブルに
異常が生じた場合中性線を帰線回路とするため、中性線
が必要である。したがって、単極運転法の場合には最低
２条（電力ケーブル、帰線）、双極の場合には３条（電
力ケーブル２条、中性線）の布設が必要であり、布設工
期およびコストが高いものになる。また、直流電力ケー
ブルに流れる直流電流による磁界で布設場所の近くで
は、航行している船舶などにコンパスエラーが生じる恐
れもある。However, in the conventional unipolar driving method, the return to ground is often used. However, there is a possibility that the surroundings may have some adverse effect such as a change in the ground potential. It is increasingly used for return trips. In addition, in the bipolar operation method, a neutral line is necessary because a neutral line is used as a return circuit when an abnormality occurs in one of the high-voltage cables. Therefore, in the case of the unipolar operation method, it is necessary to lay at least two (power cable, return wire), and in the case of bipolar, three (two power cables, neutral wire) laying is required. Will be expensive. In addition, there is a possibility that a compass error may occur in a navigating ship or the like near the installation site due to a magnetic field due to a DC current flowing in the DC power cable.
【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたものであって、電力ケーブルの布設工期短縮
およびコスト削減ができ、ケーブルから外部へ磁界が漏
れることを確実に防止できる中性線複合直流電力用ケー
ブルを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can reduce the time required for laying a power cable, reduce costs, and can reliably prevent a magnetic field from leaking from a cable to the outside. It is an object of the present invention to provide a line composite DC power cable.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次の構成を有する。請求項１の発明は、
直流送電に用いるＯＦ直流電力用ケーブルにおいて、主
直流電力ケーブル部は、中心の主導体の外周に主絶縁層
を有し、中性線部は導体外周に絶縁層を有するものであ
って、２つの主直流電力ケーブル部の外周に隣接して１
つの中性線部を一つ配設し、これら主直流電力ケーブル
部と中性線部とを一括して金属シースで覆ったことを特
徴とする中性線複合直流電力用ケーブルである。請求項
２の発明は、主電力ケーブル主絶縁層は、耐直流送電電
圧用の絶縁材料からなり、中性線部絶縁層は主直流電力
ケーブル部との絶縁が確保される絶縁材料からなること
を特徴とする請求項１に記載の中性線複合直流電力用ケ
ーブルである。なお、中性線部導体の断面積は主導体の
断面積の５０〜１００％とすることができる。The present invention has the following configuration to achieve the above object. The invention of claim 1 is
In the OF DC power cable used for DC transmission, the main DC power cable portion has a main insulating layer on the outer periphery of a central main conductor, and the neutral wire portion has an insulating layer on the outer periphery of the conductor. Adjacent to the outer circumference of the two main DC power cables
A neutral composite DC power cable characterized in that one neutral conductor is provided, and the main DC power cable and the neutral conductor are collectively covered with a metal sheath. According to a second aspect of the present invention, the main power cable main insulating layer is made of an insulating material for DC transmission voltage, and the neutral wire part insulating layer is made of an insulating material that ensures insulation from the main DC power cable part. The neutral composite DC power cable according to claim 1, characterized in that: The cross-sectional area of the neutral conductor may be 50 to 100% of the cross-sectional area of the main conductor.
【０００８】上記の本発明によれば、２つの主電力ケー
ブル部の外周に隣接して中性線部を配設しかつそれらを
一括して金属シースで覆ったので、２つの主電力ケーブ
ル部と１つの中性線部が一体的に複合し、全体で１条の
電力ケーブルとすることができる。したがって、電力ケ
ーブル布設に際して、従来別途に布設していた主電力ケ
ーブルと中性線を一つの電力ケーブルとして一括に布設
できる。よって、電力ケーブル布設工期を短縮しかつコ
ストを削減できる。According to the present invention, the neutral wires are arranged adjacent to the outer circumferences of the two main power cables, and they are collectively covered with the metal sheath. And one neutral wire portion are integrally combined to form a single power cable as a whole. Therefore, when the power cable is laid, the main power cable and the neutral wire, which have been separately laid conventionally, can be collectively laid as one power cable. Therefore, the power cable laying period can be shortened and the cost can be reduced.
【０００９】また、直流高圧送電のために、例えば２つ
の電力ケーブル部をそれぞれ正極・負極として中性線部
を中性線として用いて双極運転法を行うと、それぞれの
主導体に流れる直流電流により磁界が発生するが、発生
磁界同士は相互に互いにキャンセルするので、主導体の
電流磁界が外部に漏れるのを防止できる。In addition, for the purpose of DC high-voltage transmission, for example, when the bipolar operation method is performed using two power cable portions as a positive electrode and a negative electrode and a neutral wire portion as a neutral wire, a DC current flowing through each main conductor is obtained. Generates a magnetic field, but the generated magnetic fields cancel each other, so that the current magnetic field of the main conductor can be prevented from leaking to the outside.
【００１０】なお、主絶縁層を直流送電電圧用の絶縁材
料とし、中性線部絶縁層を主直流電力ケーブル部との絶
縁が確保される絶縁材料とすれば、中性線部絶縁体を直
流高圧用にする必要がなく、絶縁材料を低廉にすること
ができる。また、中性線部導体の断面積は主導体の断面
積の５０〜１００％とすれば、中性線部を帰路回路とし
て利用する場合に発熱などを防止できる。[0010] If the main insulating layer is made of an insulating material for DC transmission voltage and the neutral wire insulating layer is made of an insulating material which ensures insulation from the main DC power cable, the neutral wire insulator will be used. There is no need to use DC high voltage, and the cost of the insulating material can be reduced. When the cross-sectional area of the neutral conductor is 50 to 100% of the cross-sectional area of the main conductor, heat generation can be prevented when the neutral conductor is used as a return circuit.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は実施形態にかかる直流
送電に用いる中性線複合直流電力用ケーブルの説明図で
ある。図１に示すように、この直流電力用ケーブルは、
２つ（２本）の主直流電力ケーブル部１０、１０と１つ
（１本）の中性線部１２とからなり、前記図４の双極運
転法に使用可能なものである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a neutral composite DC power cable used for DC power transmission according to the embodiment. As shown in FIG. 1, this DC power cable
It comprises two (two) main DC power cable parts 10, 10 and one (one) neutral wire part 12, and can be used in the bipolar operation method of FIG.
【００１２】図１に示すように、前記２つの主直流電力
ケーブル部１０、１０は、いずれも中心の導体（主導
体）１４の外周に主絶縁層１６を有する。また、中性線
部１２は中心導体１８外周に、絶縁層２０を有する。そ
して、２つの主直流電力ケーブル部１０、１０の外周に
接して（隣接の一例）一つの中性線部１２を配設し、そ
れらを一括して鉛被層（金属シースの一例）２２で覆っ
たものである。また、この鉛被層２２内側には、主直流
電力ケーブル部１０、１０と中性線部１２に隣接して金
属スパイラルなどからなる油通路２４が配設され、鉛被
層２２の外側には防食層２６が設けられる。実施形態の
中性線複合直流電力用ケーブルを海底ケーブルとして用
いる場合は、防食層２６外周部に座床、鉄線外装および
サービング層を設ける。As shown in FIG. 1, each of the two main DC power cable sections 10, 10 has a main insulating layer 16 on the outer periphery of a central conductor (main conductor) 14. Further, the neutral conductor 12 has an insulating layer 20 on the outer periphery of the center conductor 18. Then, one neutral line portion 12 is disposed in contact with the outer periphery of the two main DC power cable portions 10 and 10 (an example of an adjacent portion), and they are collectively connected by a lead coating layer (an example of a metal sheath) 22. Covered. An oil passage 24 made of a metal spiral or the like is disposed inside the lead coating layer 22 adjacent to the main DC power cable sections 10 and 10 and the neutral wire section 12, and outside the lead coating layer 22. An anticorrosion layer 26 is provided. In the case where the neutral composite DC power cable according to the embodiment is used as a submarine cable, a seat bed, an iron wire sheath, and a serving layer are provided on the outer periphery of the anticorrosion layer 26.
【００１３】前記中性線部１２の中心導体２６の総断面
積は前記電力ケーブル部１０の主導体１４の断面積の５
０〜１００％とすることが好適である。実施形態では、
主導体１４と中心導体１８との断面積（あるいは外径）
は同じに形成している。The total cross-sectional area of the center conductor 26 of the neutral wire section 12 is 5 times the cross-sectional area of the main conductor 14 of the power cable section 10.
It is preferable to set it to 0 to 100%. In the embodiment,
Cross-sectional area (or outer diameter) of main conductor 14 and center conductor 18
Are formed the same.
【００１４】主直流電力ケーブル部１０の主絶縁層１６
と中性線部１２の絶縁層２０はいずれも油浸絶縁テープ
が多層巻きされたものである。主直流電力ケーブル部１
０と中性線部１２との基本構成は同様である。しかる
に、主絶縁層１６は、設計された耐直流送電電圧（例え
ば６０〜５００ｋｖ）になるように、油浸絶縁紙の種類
と多層巻き数が選定されるのに対して、中性線部１２の
絶縁層２０は主直流電力ケーブル部１０との絶縁が確保
できる油浸絶縁紙の種類と多層巻き数が選定される。一
例として主絶縁層１６の厚さは、ＤＣ２５０ｋｖクラス
で１２〜１８ｍｍ、ＤＣ５００ｋｖクラスで２０〜２８
ｍｍであるのに対して、中性線部１２の絶縁層２０の厚
さは、ＤＣ２５０ｋｖクラスで３〜１０ｍｍ、ＤＣ５０
０ｋｖクラスで４〜１４ｍｍである。The main insulating layer 16 of the main DC power cable section 10
Each of the insulating layers 20 of the neutral wire portion 12 is formed by winding an oil immersion insulating tape in multiple layers. Main DC power cable 1
Basic configurations of 0 and the neutral line portion 12 are the same. However, the type of the oil-immersed insulating paper and the number of multilayer windings are selected so that the main insulating layer 16 has the designed DC withstand voltage (for example, 60 to 500 kv). The type of the oil-immersed insulating paper and the number of multilayer windings that can secure the insulation with the main DC power cable section 10 are selected for the insulating layer 20. As an example, the thickness of the main insulating layer 16 is 12 to 18 mm for a DC 250 kv class and 20 to 28 for a DC 500 kv class.
mm, the thickness of the insulating layer 20 of the neutral wire portion 12 is 3 to 10 mm in a DC 250 kv class,
It is 4 to 14 mm in the 0 kv class.
【００１５】したがって、実施形態の複合ＯＦ直流電力
用ケーブルによれば、２つの主電力ケーブル部１０、１
０の外周に隣接して中性線部１２を配設しかつそれらを
一括して金属シース２２で覆ったので、２つの主電力ケ
ーブル部１０、１０と１つの中性線部１２が一体的に複
合し、全体で１条の電力ケーブルとすることができる。
したがって、電力ケーブル布設に際して、主電力用ケー
ブルと中性線を一つの電力用ケーブルとして一括に布設
できる。よって、電力用ケーブルの布設工期を短縮しか
つコストを削減できる。Therefore, according to the composite OF DC power cable of the embodiment, the two main power cable sections 10, 1
The two main power cable portions 10, 10 and one neutral wire portion 12 are integrally formed because the neutral wire portions 12 are disposed adjacent to the outer periphery of the wire 0 and are collectively covered with the metal sheath 22. And a single power cable as a whole.
Therefore, when laying the power cable, the main power cable and the neutral wire can be laid together as one power cable. Therefore, the construction period of the power cable can be shortened and the cost can be reduced.
【００１６】また、２つの主直流電力ケーブル部１０、
１０をそれぞれ正極・負極とし、中性線部１２を中性線
として用いて双極運転法を行うと、それぞれの主導体１
４、１４および中心導体１８に流れる直流電流により磁
界が発生するが、発生磁界同士が相互にキャンセルし合
うので、主導体１４、１４および中心導体１８から発生
する磁界が外部に漏れるのを防止できる。したがって、
航行船舶にコンパスエラーが生じることはない。また、
主電力ケーブル部１０と中性線部１２とは独立して接続
しやすいので、終端部や、工場内接続（ＦＪ）の設計が
容易である。Also, two main DC power cable sections 10,
When the bipolar operation method is performed using 10 as a positive electrode and a negative electrode and the neutral wire portion 12 as a neutral wire, each main conductor 1
A magnetic field is generated by the direct current flowing through the core conductors 4 and 14 and the center conductor 18. Since the generated magnetic fields cancel each other, the magnetic field generated from the main conductors 14 and 14 and the center conductor 18 can be prevented from leaking to the outside. . Therefore,
There is no compass error on the navigating vessel. Also,
Since the main power cable section 10 and the neutral wire section 12 are easily connected independently, it is easy to design the terminal section and the factory connection (FJ).
【００１７】なお、中性線部１２の絶縁に問題がなく、
主絶縁層１６を直流送電電圧用の絶縁材料とし、中性線
部絶縁層２０と主直流電力ケーブル部１０との絶縁が確
保される絶縁材料とすればよい。したがって、中性線部
絶縁層２０を直流高圧用にする必要がなく、絶縁材料を
低廉にすることができる。There is no problem in the insulation of the neutral wire portion 12,
What is necessary is just to make the main insulating layer 16 an insulating material for DC transmission voltage, and an insulating material that ensures the insulation between the neutral wire part insulating layer 20 and the main DC power cable part 10. Therefore, it is not necessary to make the neutral wire part insulating layer 20 for DC high voltage, and the insulating material can be inexpensive.
【００１８】また、中性線部１２導体１８の総断面積は
主導体の断面積の５０〜１００％とするので、中性線部
１２を帰路回路として利用する場合に十分な導体断面積
であるので発熱などを防止できる。Since the total cross-sectional area of the conductor 18 of the neutral wire portion 12 is set to 50 to 100% of the cross-sectional area of the main conductor, a sufficient conductor cross-sectional area is used when the neutral wire portion 12 is used as a return circuit. As a result, heat generation can be prevented.
【００１９】上記のように実施形態の複合ＯＦ直流電力
用ケーブルによれば、基本構成は、交流の３芯の電力ケ
ーブルと一見同様であるが、中性線部１２絶縁層２０に
要求される絶縁レベルが主絶縁層１６に要求される絶縁
レベルより低減できるので、全体の横断面積が交流３芯
電力ケーブルよりも小さくすなわち重量を軽くできる。
したがって、従来の海底電力ケーブルに比較して実施形
態のＯＦ直流電力用ケーブルは大きさ的にも極端に大き
くなっておらず、しかも従来３条であったものを１条に
するので、重量が軽減されかつ布設などが容易になるこ
とが理解できる。As described above, according to the composite OF DC power cable of the embodiment, the basic configuration is apparently similar to that of the AC three-core power cable, but the neutral wire part 12 is required for the insulating layer 20. Since the insulation level can be reduced from the insulation level required for the main insulation layer 16, the overall cross-sectional area can be smaller than that of the AC three-core power cable, that is, the weight can be reduced.
Therefore, the OF DC power cable according to the embodiment is not extremely large in size as compared with the conventional submarine power cable, and since the conventional three cables are reduced to one cable, the weight is reduced. It can be understood that it is reduced and laying is facilitated.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、主
直流電力ケーブルと中性線が一体にするので、電力ケー
ブルの布設工期短縮およびコスト削減ができ、それと共
に、複数の中性線が直流電力ケーブルの外周を取り巻く
ので直流電力ケーブルから外部へ磁界が漏れることを確
実に防止できる。As described above, according to the present invention, since the main DC power cable and the neutral wire are integrated, the construction period of the power cable can be shortened and the cost can be reduced. Surrounding the DC power cable, it is possible to reliably prevent a magnetic field from leaking from the DC power cable to the outside.
【図１】本発明の実施形態に係る中性線複合直流電力用
ケーブルの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a neutral composite DC power cable according to an embodiment of the present invention.
【図２】直流電力ケーブルの大地帰路に単極運転法の説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a unipolar operation method on a return path to the ground of a DC power cable.
【図３】直流電力ケーブルの帰線回路の単極運転法の説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a unipolar operation method of a return circuit of a DC power cable.
【図４】直流電力ケーブルの双極運転法の説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of a bipolar operation method of a DC power cable.
１０ 主直流電力ケーブル部 １２ 中性線部 １４ 主導体 １６ 主絶縁層 １８ 中性線部の中心導体 ２０ 絶縁層 ２４ 油通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main DC power cable part 12 Neutral wire part 14 Main conductor 16 Main insulating layer 18 Center conductor of neutral wire part 20 Insulating layer 24 Oil passage
Claims (2)
ルにおいて、主直流電力ケーブル部は、中心の主導体の
外周に主絶縁層を有し、中性線部は導体外周に絶縁層を
有するものであって、２つの主直流電力ケーブル部の外
周に隣接して１つの中性線部を一つ配設し、これら主直
流電力ケーブル部と中性線部とを一括して金属シースで
覆ったことを特徴とする中性線複合直流電力用ケーブ
ル。1. An OF DC power cable used for DC power transmission, wherein a main DC power cable portion has a main insulating layer on the outer periphery of a central main conductor, and a neutral wire portion has an insulating layer on the outer periphery of the conductor. And one neutral wire portion is provided adjacent to the outer periphery of the two main DC power cable portions, and the main DC power cable portion and the neutral wire portion are collectively covered with a metal sheath. Neutral composite DC power cable.
電圧用の絶縁材料からなり、中性線部絶縁層は主直流電
力ケーブル部との絶縁が確保される絶縁材料からなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の中性線複合直流電力用
ケーブル。2. The main power cable main insulating layer is made of an insulating material for anti-DC transmission voltage, and the neutral wire part insulating layer is made of an insulating material that ensures insulation from the main DC power cable part. The neutral composite DC power cable according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27753997A JPH11120835A (en) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | Neutral conductor composite cable for direct current power |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27753997A JPH11120835A (en) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | Neutral conductor composite cable for direct current power |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11120835A true JPH11120835A (en) | 1999-04-30 |
Family
ID=17584968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27753997A Pending JPH11120835A (en) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | Neutral conductor composite cable for direct current power |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11120835A (en) |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP27753997A patent/JPH11120835A/en active Pending
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