JPS5847618Y2 - 水冷式高圧−電力ケ−ブル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、管状アルミニウム電気導体を有し、管状アル
ミニウム電気導体の内側に冷媒用の管が当接されており
、冷媒用の管の外側の直径は強力に水冷を行なって高圧
電力を送給するために少なくとも５Ｑｍｍであり、管状
アルミニウム電気導体はその外周が電気絶縁体で取囲ま
れ、更にその外側が外部ケーブル外被で取囲まれている
ようにした、水冷式高圧−電力ケーブルに関する。

斯様な高圧−電力ケーブルにおいて導体を内部から水冷
する際基本的な困難が生ずる、即ち中空チャネルが冷却
水を通すために形成されそのために例えばアルミニウム
のような良導電性材料から戒る導体の場合、導体が冷却
水の作用を受けかつ経済的に腐食される危険が生ずる。

またケーブル区間を相互に溶接したすべての接続個所に
おいて、管状の電気導体と、通常通り導体断面積の増大
のためにこの電気導体の周りにより合わせた導体の形成
線の層とを同じ材料から形成する際問題が生ずる、それ
はその場合外部形成線の溶接の際再び内部管状導体の管
溶接継目を、管状導体材料の軟化温度まで加熱するから
である。

管状の電気導体の周りにより合わせた形成線と同様に、
導体の内側に当接した冷媒管も全部で３つの部分から構
成された電気導体の１つの部分を形成する。

この冷媒管において冷却回路にある溶接部分以外の金属
部分の電気化学列が相互に隣接するようにして、冷却回
路中で電気素子が生じないように注意すべきである。

また管状導体は大きな冷却水速度に基づく浸食によって
漏れを生ずる危険がある。

公知技術（実公昭３５−２９７５９号公報に記載）のケ
ーブルの場合、冷却用中空チャネルは複数個のセグメン
トから構成されている管から戒り、単一の管から或って
いるのではない。

それ故、冷媒は導体に浸透し、更に導体から絶縁層に浸
透し得る。

この場合、水などの冷媒を排出する必要がある。

そして、特殊鋼管にもかかわらず（例えば前接において
）水が漏れている場合に対処する手段が開示されていな
い。

電気導体を同時に、前述の冷却水を通すために用いるこ
とと関連する困難と欠点に基づき本考案の課題は、冷媒
管を耐腐食性および耐浸食性にするだけでなく、シかも
管のもれ状態（非封隙性）があっても絶縁体中へ冷媒が
抑え難いほど排出されることのないように、またケーブ
ルの破壊されないように、適時な障害指示を行ない対処
を可能にする、冒頭に記載した形式の水冷式高圧−電力
ケーブルを提供することにある。

本考案によると、この課題は、冷媒用の管は特殊鋼また
はチタンから成り、管状アルミニウム電気導体は冷媒管
の収縮緊着されていて、それによりこの管状導体の内側
にこの冷媒管が当接されており、管状アルミニウム電気
導体の内面に漏れ報知用の長手方向チャネルが形成され
ているようにして解決される。

特殊鋼またはチタンを用いると冷却水管の腐食はかなり
防止され、ケーブルの通常４０年の全寿命に互って冷却
水は電気絶縁体から遮断される。

また例えば特殊鋼を用いると、冷却回路にどんな材料を
使用するかを考慮しなくともよい、それはその場合公知
のように、銅と特殊鋼またはアルミニウムと特殊鋼を、
障害となる電気素子が形ｅ、されて腐食現象が生じない
ように相互に組合せることができるからである。

またそれによって水冷式高圧−電力ケーブル端受口の後
方の電流取出口個所を銅で製作して、冷却されていない
電流取出個所で良好の冷却効果を得ることができる。

更に、本来の管状電気導体、内側の冷媒管、外側の形成
線から構成された全電気導体と、銅から形成された電流
取出個所との間、ならびに、それぞれの導体区間そのも
のの間を簡単かつ確実に電気的に接続することができる
。

冷却水管を被覆した導体を取除いた後、特殊鋼から戒り
かつ中空チャネルを形成する冷却水管を溶接するので、
溶接後に溶接継目を容易に検査でき、後がら導体を溶接
またはろう付する場合も管の溶接継目が再び離れる危険
はない、それはその場合２つの材料の溶接温度にかなり
差があるからである。

高圧−電力ケーブルの製作工程において特殊鋼管を何度
も巻付および巻戻ししなければならず、特殊鋼管は当該
のアルミニウム管よりかなり曲げ難いから、特殊鋼管を
曲げる際流体抵抗を増加し場合によっては特殊鋼管に損
傷を生せしめる不所望なだ内変形が生ずる危険を有する
。

それ数本考案の実施例において冷媒管を、特殊鋼を用い
る場合約２〜３．５ｍｍの壁厚とすると有利である、そ
れはその場合前記壁厚範囲おいて、管横断面を著しく変
形させずに特殊鋼管を何度も曲げる、即ち巻付けおよび
巻戻しする際、曲げ中心の直径を約３．５ｍに保持すべ
きであるからである。

本考案の別の有利な実施例においてアルミニウム導体を
管状に形成し、周囲に少なくとも１層の梯形アルミニウ
ムー形成線を巻付けている。

斯様な本考案による方法によって、１つの形成線の巻付
層で製作された導体より導体を非常に経済的に費用をが
けずに製作でき、その場合前記１つの形成線の巻付層で
製作された導体のように形成線が電気絶縁体にばわ接触
しているから有利である。

また管状のアルミニウム導体の周囲に巻付けられた形成
線によって、導体の曲げ強さを著しく増加しなくとも導
体断面積が減少することはない。

管状電気導体の内面（有利には内壁）に、ケーブルの長
手方向に走行するチャネルが設けられている。

その場合長手方向チャネルを管状の導体の内面に例えば
溝形に設けると有利である。

またチャネルを冷媒管の周囲に、例えば切削によって、
または冷媒管の引抜過程の際に成形によって壁厚を変化
しないように設けると有利である。

また本考案による水冷式高圧−電力ケーブルの製作方法
の場合、冷媒管に管状の導体を例えば押出プレスによっ
て設け、次に梯形アルミニウム形成線を単層に巻付けた
後絶縁しかつ被覆する。

管状の導体を収縮して緊着することによって、この導体
に引張応力が生ずるために、製作時にケーブルを曲げる
際小さな曲げ中心によって生ずる特殊鋼管のひび割れは
回避される。

また導体管を収縮緊着すると、作動時に例えば鋼のアル
ミニウムの異った熱的特性によって所期の熱クリアラン
スが生ずる場合ケーブルの個々の位置で例えば特殊鋼製
の冷媒管と、例えばアルミニウム製の導体管との間で良
質の熱接触が保持されるために、局部的な加熱は回避さ
れる。

また本考案において水冷式高圧−電力ケーブルの製作工
程で耐腐食性の冷媒管の内部を正圧にすると有利である
。

例えば流体を用いてこの正圧を発生できる。

また例えば特殊鋼製の冷媒管の内部に正圧が発生すると
、特殊鋼管に比較的薄い壁厚、即ち例えば約１．５ ｍ
ｍの壁厚を用いても、製作時に特殊鋼管を小さな曲げ中
心によって曲げた場合特殊鋼管の断面変形即ちだ円変形
またはひび割れは回避される。

また安全性に基づきそれぞれ選択された特殊鋼管の壁厚
において、特殊鋼管の内部に生ずる圧力を少なくとも被
覆されてない特殊鋼管と被覆された特殊鋼管または製作
されたケーブルの巻取りおよび巻戻しの際正しく保持す
ると有利である。

それ故この本考案の方法によってケーブルを輸送のため
にケーブルドラムに巻付けて移動する際にも、製作され
た高圧−電力ケーブルの特殊鋼管の内部に圧力を発生す
べきである。

また本考案によるケーブルを、個々の冷媒管と導体の相
互に衝合わせた端部の溶接によって、個々のケーブル線
路を接続できる。

その場合本考案においては冷媒管の漏れの際冷媒を、導
体の長手方向チャネルを閉鎖する溶接個所を通過してケ
ーブル端受口に流すために、溶接前に例えば冷媒管の材
料のように導体より大きな耐熱性を有する材料から成る
細管を導体の相互の衝合わせ端部に差込み、溶接個所を
橋絡しかつ導体の長手方向チャネルを接続することが提
案されている。

細管は溶接すべき個所の左右で長手方向チャネル内に達
しているから、長手方向チャネルの溶接による閉鎖は確
実に回避される。

ケーブル端受口における冷媒の流出によって漏れの発生
を指示するために、ケーブル端受口に警報装置を設ける
ことができる。

それによって漏れの個所がわかると同時に、漏れの個所
を早期に発見できる。

本考案によれば長さ方向に目盛を付けた支持鋼に固定さ
れたスクレーパを、冷媒を用いて冷媒管を通して送る。

その場合冷媒を漏れ個所に達するまでスクレーパの後方
から供給するようにし、漏れ個所で冷媒が導体内に侵入
しケーブル端部に流出することによって漏れ個所に達し
たことを指示し、支持鋼の目盛によってその位置を求め
るようにして、漏れ個所の位置を測定できる。

使用されるスクレーパは例えばスイス連邦共和国特許第
５３８７６９号明細書によって公知であり、ケーブル管
内に補助綱を挿入するために用いられる。

斯様なスクレーパは、圧縮空気を用いてケーブル管を通
して移動できるようにするためにスクレーパの周囲でケ
ーブル管を密封するから、漏れ個所の検出に非常に適す
る。

その場合本考案においてはスクレーパを、冷媒の圧力に
よってケーブル管中を移動させる。

次に本考案を図示の実施例につき詳しく説明する。

本考案による内部水冷装置を有する高圧−電力ケーブル
は例えば特殊鋼などの冷却水２を通すために用いられる
冷媒管１を有する。

冷媒管１に押出方法で製作された導体としてアルミニウ
ム管３が収縮により緊着されており、アルミニウム管の
周囲に少なくとも１層に巻付けられた梯形のアルミニウ
ム形成線４が設けられている。

アルミニウム成形線は、導体として用いられたアルミニ
ウム管３の導体断面積を囲繞し、同時に例えば油含浸紙
の電気絶縁体５に弾性接触している。

電気絶縁体５と、形成線４で形成された層との間に、電
磁界の高まりを防止するために平滑にする均一化体６が
設けられている。

特殊鋼管１、アルミニウム管３とアルミニウム線４で形
成された導体、均一化体６および電気絶縁体５から成る
ケーブル心は、電気じゃへい体７によって包囲されかつ
例えばアルミニウム製のコルゲート管８に挿入されてい
る。

腐食およびその他の機械的損傷を防止するために、アル
ミニウムーコルゲート管８に合成樹脂外被９およびポリ
塩化ビニル外被１０が設けられている。

前述の場合アルミニウム管３とアルミニウム線の層とか
ら成る導体の構成は、できるだけ大きな送電電流を流す
ために、大きな電気有効断面積を有すべきであり、その
場合導体の壁厚をアルミニラムを用いた場合１５ｍｍ、
導体断面積を少なくとも３２００ｍｍ２とし、かつアル
ミニウム導体によって形成された中空チャネルの直径を
少なくとも６０ｍｍ、有利には例えば７Ｑｍｍ以上とす
べきである。

本考案によるケーブル構造においては、アルミニウム管
３を特殊鋼管１に収縮して緊着しているから、それぞれ
のケーブルの位置で特殊鋼１とアルミニウム管との間に
良質の熱接触が保たれ、それによって局部的な過熱は回
避される。

またそのために冷媒管の漏れの場合あふれ出た冷媒をケ
ーブル端受口に導くために、アルミニウム管３の内面１
１にケーブル軸線の方向に走行するチャネル１２が設け
である。

第２図かられかるように、本考案によるケーブルの個々
のケーブル線路１６．１７は、冷媒管１および導体即ち
アルミニウム管３とアルミニウム形成線４の相互に突合
わせられた端部の溶接によって互に接続されている。

その場合溶接個所１８で導体の長手方向チャネル１２内
に、それぞれ長手方向チャネル１２を接続するための細
管１９を、溶接個所を貫通して挿入する。

溶接個所１８の上部で電気絶縁体５をテーパ状に取除き
、通常の巻付が施されている。

その場合接続個所でコールゲート管８をコルゲートされ
てない短管８ａで置換える。

導体が主軸線において複数の層により合わされた撚線で
形成されていると、細管をくさび作用によって個々の撚
線間に挿入することによって、溶接個所を経て貫通接続
が形成される。

本考案によるケーブルの製作方法は、ケーブル製作中の
例えばアルミニウム管３の収縮緊着、アルミニウム管３
の巻付、アルミニウムー線層４の巻付、電気絶縁体５の
取付などの前に、それぞれの製作段階の前後で繰返し必
要となるケーブルの巻付−および巻戻し工程によって、
特殊鋼またはチタン製の冷媒管１の横断面でだ内変形ま
たはひび割れが生じない点が、通常の公知の高圧−電力
ケーブルの製作方法と異なる。

斯様な冷媒管１の横断面の変形を防止するために、例え
ば冷媒管の内部に流体を用いて正圧を発生することによ
って冷媒管１の内部に応力に対抗する圧力を発生し、外
部応力を補償するようにすると有利である。

主として斯様な応力は冷媒管１の製作時の巻付と巻戻し
、および製作されたケーブルの移動の際にのみ生ずるか
ら、前記巻付−および巻戻し工程の際に内部に正圧を発
生するだけで十分である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による管状の導体を有するケーブルの横
断面図、第２図は本考案によるケーブルの第１図のｌｌ
ｌ−■ＩＩ線に沿った縦断面図である。 １・・・・・・冷媒管、３・・・・・・アルミニウム管
、４・・・・・・アルミニウム形成線、５・・・・・・
電気絶縁体、６・・・・・・均一化体、７・・・・・・
電気しやへい体、８・・・・・・コルゲーＩ・管、８ａ
・・・・・・短管、９・・・・・・合成樹脂外被、１０
・・・・・・ポリ塩化ビニル外被、１２・・・・・・チ
ャネル、１３・・・・・・アルミニウム撚線、１４・・
・・・・金属管、１５・・・・・・圧力保護線、１８・
・・・・・溶接個所、１９・・・・・・細管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 管状アルミニウム電気導体を有し、該管状アルミニウム
   電気導体の内側に冷媒用の管が当接されており、該冷媒
   用の管の外径は強力に水冷を行なって高圧電力を送給す
   るために少なくとも６０ｍｍであり、管状アルミニウム
   電気導体はその外周が電気絶縁体で取囲まれ、更にその
   外側が外部ケーブル外被で取囲まれているようにした水
   冷式高圧−電力ケーブルにおいて、 （ａ）前記冷媒用の管１は特殊鋼またはチタンから戒り
   、 （ｂ）管状アルミニウム電気導体３は冷媒管１に収縮緊
   着されていて、それにより当該管状導体３の内側に当該
   冷媒管１が当接されており、（Ｃ）管状アルミニウム電
   気導体３の内面に漏れ報知用の長手方向チャネル１２が
   形成されているようにして戊る、 水冷式高圧−電力ケーブル。