JPS6346983Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電力ケーブルに関するものである。

周知のように電力ケーブルの送電容量は絶縁特
性によつて大きく左右され、また送電電力を高め
た場合、ケーブルの発熱による絶縁特性の低下や
ケーブル自体の損傷の危険があり、したがつて電
力ケーブルの送電容量を高めるためには、絶縁特
性を高めるとともに耐熱性を向上させ、あるいは
ケーブル自体を冷却することが必要となる。従
来、積極的に冷却し得る構造の電力ケーブルとし
てパイプ形ケーブルやガス絶縁ケーブルが知られ
ているが、前者のパイプ形ケーブルにあつては、
積極的な冷却をを行なうために圧力媒体の油を循
環させる必要があるから、ポンプや油タンク等か
らなるポンピングプラントを設けなければなら
ず、装置が複雑高価なものとなり、しかもランニ
ングコストが嵩むなどの問題がある。また後者の
ガス絶縁ケーブルは、絶縁体の大部分を占める例
えばSF₆ガスの熱伝導および対流によつて導体損
による温度上昇を抑えるものであるが、必ずしも
十分な冷却効果を得ることができず、しかも前者
のパイプ形ケーブルおよび後者のガス絶縁ケーブ
ルのいずれにおいても、絶縁体である油あるいは
ガスの顕熱として熱の移動を行なわせるものであ
るため、冷却効果が低く、発熱による絶縁特性の
低下を防ぐという面から送電容量を高めることは
困難であつた。

この考案は上記の問題を有効に解決することの
できる電力ケーブルを提供することを目的とする
もので、導体を密閉中空構造とするとともに、そ
の内部に、熱が与えられることにより蒸発しかつ
放熱することにより凝縮し、潜熱として熱輸送を
行なう作動流体を封入し、さらに液相作動流体を
毛細管作用にて還流させるためのウイツクを導体
内に設けるとともに、この導体の端部の外周に密
着させて放熱部を設けるとともに、この放熱部の
端部から前記導体の端部が、所定の長さ突出する
ように設けたことを特徴とするものである。

以下この考案の実施例を図面を参照して説明す
ると、第１図はこの考案の一実施例を示す部分縦
断面図、第２図はその−線矢視断面図であつ
て、導体１は銅あるいはアルミニウム等の金属か
らなるものであつて、両端部が密閉された中空状
に形成されており、その導体１の内周面に軸線方
向に沿う細溝あるいは金属網等毛細管作用をなす
ウイツク２が設けられ、さらに前記導体１の内部
には、空気等常温下で凝縮しない非凝縮性気体を
真空吸引して排気した後に凝縮性作動流体が封入
されている。その作動流体は後述するように蒸発
して流動した後放熱凝縮することにより、その潜
熱として熱輸送を行なうものであつて、室温ある
いはそれよりも若干高い40〜60℃程度の温度で蒸
発するものが好ましく、例えばメタノールあるい
は前記導体１内が減圧状態であれば水を用いるこ
とができる。

そして、前記導体１の端部（第１図において左
端）を除く部分の外周面に絶縁紙あるいはゴム等
からなる絶縁層３が形成されるとともに、その外
周面にクロロプレン等からなる保護層４が形成さ
れている。さらに、前記導体１の端部には放熱部
５が、端部の外周面に密着するとともに、前記端
部が所定の長さだけ突出するように設けられてい
る。その放熱部５は、前記ケーブルの半径方向に
沿う多数のフイン５ａを設け、送電に伴つて生じ
る熱を外気に熱伝達する構成とされている。な
お、そのフイン５ａは熱伝導性を良くするため金
属製とすることが好ましいが、それに伴つてアー
クを生じるおそれがある場合には、例えばアーク
リングを設ければよい。

しかして、上記構成の電力ケーブルにて送電し
導体損により発熱した場合、導体１の内部に封入
された作動流体が熱を受けて蒸発し、その蒸気が
導体１内の圧力の低い箇所すなわち前記放熱部５
を設けた箇所に流動する。放熱部５からはケーブ
ル内の熱を大気あるいは冷却液等に放出するの
で、放熱部５を設けた箇所に到達した気相作動流
体はその箇所のウイツク２に熱を伝達して凝縮す
る。すなわち、作動流体は導体損によつて生じる
熱を作動流体の潜熱として放熱部５を設けた箇所
まで輸送する。作動流体が蒸発する箇所では液相
作動流体の蒸発により毛細管圧力が生じ、その結
果放熱部５を設けた箇所で凝縮液化した作動流体
がその毛細管圧力によつてウイツク２内を還流す
る。そして、還流した液相作動流体は再度熱を受
けて蒸発し、上述した動作を繰返し行ない、した
がつて作動流体が上述のように蒸発・凝縮を繰返
し行なつて循環流動することにより、送電に伴つ
て生じる熱が継続して大気あるいは冷却液等に対
して放出され、その結果ケーブルの温度上昇が抑
制される。

なお、凝縮液化した作動流体がウイツク２内を
還流することにより熱輸送が繰返し行なわれるの
であるから、放熱部５を設けた箇所を他の部分よ
りも高い位置に設定すれば、凝縮液化した作動流
体が毛細管圧力および重力によつて蒸発の生じて
いる箇所に還流するので、還流距離換言すれば熱
輸送を行なうことのできる距離をより長くするこ
とができる。また、導体１の内部を単一の密閉室
とした場合、その密閉室の長さは、ウイツク２の
流動抵抗等により液相作動流体が還流し得る距離
が制約される関係上一定長さに制限され、それに
伴つて導体１の長さすなわちケーブルの長さが制
限され、ケーブルを所望の長さにすることができ
ない場合が生じるが、導体１の内部にその軸線方
向に多数の密閉室を連設し、各密閉室内に前記ウ
イツクを設けるとともにそれぞれの密閉室内に作
動流体を封入し、かつ各密閉室を液相作動流体が
還流し得る長さに設定すれば、各密閉室内におい
て作動流体が蒸発・凝縮を繰返して循環流動する
ことにより熱輸送が行なわれ、また各密閉室間で
はその隔壁を介して熱伝導が行なわれるので、全
長に亘つて熱輸送を行なうことができ、したがつ
て液相作動流体の還流距離に特に制約されること
なく導体１すなわちケーブルの長さを長く設定す
ることができる。

さらに、ケーブルを接続する際には、絶縁層３
および保護層４の形成されていない導体１の端部
を互いに突き合せて軸線方向に接続することによ
り、電気的に接続すると同時に、熱伝達可能に接
続することができ、しかも、各導体１の接続した
端部には放熱部５がそれぞれ設けられているた
め、放熱性能を低下させることなく容易に接続す
ることができる。また、放熱部５の取付けおよび
ケーブルの接続が容易なことから、ケーブルのプ
レハブ架設工法にも適している。

なお、上記実施例では単心ケーブルの例につい
て説明したが、この考案は単心ケーブルに限定さ
れるものではなく、３心ケーブルにも適用するこ
とができ、その場合絶縁層３を設けた３本の導体
１をジユート等の介在と共に保護層にて結束すれ
ばよい。またこの考案においては、放熱部５とし
て導体１の終端外周に冷却油を収容した容器を取
付けるとともに、その冷却油を適宜の冷却装置と
の間で循環させる構成としてもよい。

以上の説明で明らかなようにこの考案の電力ケ
ーブルによれば、送電に伴つて生じる熱を、導体
の内部に封入した作動流体の潜熱として放熱部に
輸送し、ケーブルの外部に放出することができる
ので、ケーブルの温度上昇を抑えることができ、
したがつて送電電力を高くしても温度上昇やそれ
に伴う絶縁特性の低下が起きないので、送電容量
を従来になく高くすることができる。また、放熱
させるにあたつて特に動力を要せず、あるいは強
制冷却する場合、ケーブルの一部を冷却すればよ
いのであるから、装置が極めて簡単で、しかもラ
ンニングコストを低く抑えることができる。ま
た、ケーブル接続においては、電気的な接続と熱
伝達のための接続とが、同時かつ容易に達成でき
る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す部分縦断面
図、第２図は第１図の−線矢視断面図であ
る。 １……導体、２……ウイツク、３……絶縁層、
４……保護層、５……放熱部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 毛細管作用をなすウイツクを内周面に備えかつ
   その内部に凝縮性作動流体が封入された密閉中空
   導体の外周に、該密閉中空導体の端部を除いた部
   分に絶縁層および保護層が順次形成され、さらに
   絶縁層および保護層が形成されていない前記端部
   には、放熱部がその外周に密着するとともにこの
   端部が前記放熱部の端部から所定の長さ突出する
   ように設けられてなることを特徴とする電力ケー
   ブル。