U.D.C.d2l.315.211.4
アルミ被高ガス圧ケーブルの諸特性
Characteristics
ofAluminum
Sheathed
HighPressure
Gas
Filled
Cables
今
井
敏
雄*
小
石
原
進*
ToshioImai Susumu Koishihara
溝
田
一男*
池
田
忠
耐*
Kazt10Tomita CllukiI】くeda内
容
梗
概
セルフコンテーン形の高ガス肝ケーブルはおもにイギリスにおいて発達してきたものであるが,最近のア′し ミ被押出し技術の確立によって軽量,安価でよりすぐれた特性のケーブルを製造することが可能になり,各国 でこの種のケーブルの特長を一段とヨミかした使い方が考えられている｡ 本稿は,33kV3×160mm2および66kV3×160mm2アルミ被高ガス圧ケーブル試作品の諸特性について 検討した純果を述べたものである｡この結果,本試作-キ㍉-のち馴生は,諸外国の岡持のケーブルと比較してなんら そん色のないものであることが判明した｡さらに架空ケーブ′しとして設計された66kVケ⊥ブルについては架 線実験を行なったがその紙果は良好であ∼),かつこの実験を通じてこの種のケーブルの架線に関して貴屯な経 験を得ることができた｡l.緒
口 ここで,高ガス圧ケーブルと呼ぶものは,動作圧力14kg/cm2ゲ ージ作のセルフコンテーン形高ガス圧ケrブルを指す｡ アルミ押出し技術の確話された今R,高ガス托ケーブ/しに関する 諸外国の情勢には特筆すべきものがある｡これらの諸外国の情勢に かんがみ,日立電線でもアルミプレスの新設を契機として,33kV 二う×160mm2ぉよび66kV3×160mm2のア′Lミ被高ガス什ケープ ′Lの試作,ならびに諸特性の検討を開輸した｡ 検討すべき特性としては,次のようなものがある｡33kV3×160 mm2アルミ被高ガス圧ケーブルに対L.ては 花立特件 わく長試験,インパルス試験,交流長時間耐圧試験 誘電†E接.試験,強制劣化試験,交流実効机抗の測定 機械特件 EIの測定,Uペソド試験,振動試験,マンホーール 試験 66kV3×160mm2アルミ被高ガス庁ケーブ′Lに対しては 架線特件 架線実験,架線されたケーブルの熱仲紺の問題と振 動の問題 電気特性 わく長試験,インパルス試験,交流長時間耐什試験 誘電正接試験,交流実効抵抗の測定 機械特性 33kVケーブルと同様 交流実効抵抗の測定および機械特性は,アルミ被ケーブル全般に 関するものであり別途報告しているので(14)ここではおもに,すで に試験の′完了している33kVケーブルの電気特件(城制劣化試験を 除く)および66kVケーブルの架線実験について報告したい｡l祁キ に,本.拭作検討の指針とした諸外国の高ガス什三ケーブ′Lについて も,その概要を併せて報告したい｡2.諸外国の高圧ガス圧ケーブルの概要
高ガス圧ケーブルほほとんどがイギリスをl￣￣ト山こ発達してきたも のであり(l),BICCの｢Impregnated Pressure Cablel(2-,W.T.GIsver and Co.,Ltd.｢Gas-Filled Cable+(3)(4),W.T.Henlayの
｢Gas Cushion Cable+(さ)などがその代表的なものである｡
イギリスおよびイギリス系の国々では,これらのケーブ′しは,わ が同におけるOFケーブルと同様に33∼132kVの系統に広く使用
されている｡たとえば｢Impregnated Pressure Cable+の場合に
*さ 口立電線株式会社日高工場 ほ,1940∼1952の12年間のイギリス本土における延べ布設長は, 約260,000yds(約240km)に及び,｢Gas-Filled Cable_+の場一針こ ほ,1937∼1957の20年間のイギリス本土における延べ布設長,約 395,000yd(3)(約360km),イギリス以外の諸外国における延べ布設 長は約283,000yd(3)(約260km)にも及んでいる｡さらに最近では, 275kV,380kV級の高ガス圧ケーブルが研究されている(6)｡また, イギリス以外の国,たとえば,おもにパイプラインケーブル,OF ケーブルなどが広く使用されているドイツ,フランス,アメリカな どに二机､ても,高ガス庁ケーブル独仁1の特長にRを向け,研究が進 〆)られている｡ これらの高ガス圧ケーブルほ,原理的には油浸紙絶縁体にじかに 封入された窒素ガスに約14kV/cm2ゲージ梓の圧力を印加して絶総 体中のポイドのイオン化開婦電日ミを高めたものであり,一般に剖或 シースl如こガス通路を僻えている｡
納経紙絶縁体の種煩としてほ｢Impregnated Pressure Cable_+お
よぴ｢Gas Cushion Cable一+のようにMass-impregnateされたもの
と,1￣Gas Filled Cable+のようにPre-impregnateされたものがあ
るが,その特性には大差がない｡ ケーブルの絶縁設計の基本は絶縁厚の決定であり,これは使用電 瞑のもとにおける最大電位傾度,およびイソパルスに対する強度を いくらに採るかということによって決定される｡また使用電圧のも とにおける最大電位傾度をいくらに採るかということは,絶縁体の イオン化開始電位傾度に対する余裕をいくらに採るかということに よって決まる｡高ガス山三ケーブルにおいてほ,ガス旺を印加するこ とによってイオン化開始電位傾度は大幅に改善されているが,イン パルスに対する威度ほあまさ)改善されていないので,絶縁厚は人部 1ナがインパ′しスによ/,て〃モまってくる｡最近でほ絶縁厚を蒔くする ためにインパ′Lスに対する絶縁レベルを低くとろうとする傾向があ る｡さらに絶結納の発達,ならびに高齢空荷紙による絶縁体グレー ジングの発達などによ/〕て絶縁厚ほますます薄くなる傾向にある｡ したがってケープノしの静電容量ほ増大し,開閉サージに対する条件 ほ従来よりも過掛こなってきている｡このような観点から諸外国に おいてほこの種のケーブノLの開閉サージに対する強度についても倹 i盲寸が進められつつある(9-｡ 第1表に,現在イギリスで標準とされている使用電圧のもとにお ける最大電位傾度とイソパルス試験電圧のもとにおける最大電位傾 度との関係を示す(2)(6)｡さらに現在のイギリスにおける各種ケープ
-81-昭和39年2月 U 第1未 使用電J__一三グ)卜に_トける崩八竜什怜性七 †ンパ/しス試験電化の卜に_トけろ崩Jこ′引､上伸 度との関係(イギリス) 健用電托 (kV〕 33 66 132 275 イン′こルス 試験召什三 (kV) イン/こルス試験および使用駕虻の下における 最大冠位傾度(kV/mm二) 臥5 86.0ネ 9.35 80.0叫こ 10.O 111.0 90.叶 84.0* 93.0† 73.0* 12.0 * 参考文献(2) †参考文献(5) 第2表 各種ケーブルの導体の最高使用温度(℃)(イギリス)
ニこ茹j+攣竺竺__】33l66い32L275
i:1ガス圧ケーープル(IP〕 i;:占ガス圧ケーブル(GF) O F ケ ー･ ゾ ル パイプ形ガスコンプレッシ ョンケーブル 5 5 5 5 8 QU 史U 〔lU_.【__≡L遷
0005一 第3表 使用電圧の Fにおける各種ケーブルの 最大電位傾度(kV/mm)(イギリス)ニ;誹学匠(kV)
＼ ＼ 高ガス圧ケーブル(IP) 高ガス圧ケーブル(GF) O F ケ ー ブ ル パイプ形ガスコンプレッシ ョソケーブル 33 】 66 132 1 275 1 380 1 9 9 1 0 0 0 (U O O O O ∼ ∼ ∼ ∼ 5 5 3 5 5 3 9 ∩入U n入U 9 トト一一 臥 【∴ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ ∼ 0 <U nU 2 5 5 11.0∼ 11.0∼12.0 11.0∼15.0 11.0∼15.0 第4表 補強鉛被高ガス庁三ケーブルと7ノし ミ被高 ガス圧ケーブルとの重量比較表(イギリス) 線心数【導体断面硫 鍵 0.1 1.0 3 心 単 心 3 心 0.1 0.4 0.1 1.0 0.1 0.3 67 242 158 339 85 256 234 358 181 314 23 149 69 205 32 159 101 187 78 187 アルミ被 補銭箱被 (%二) 35 62 44 61 38 62 44 53 * ビチエーノンラバーサンドウィッチ防食 †pVC防食 ′Lの最高使用温度,および使用電圧のもとにお↓ナる最大電位傾度 を,それぞれ第2表,および第3表にホす‖ト(3)(￣6-金属シースとしてほ従来ほ純鉛が用いられていたが,般近でほ附 疲′訓牲,耐クリープ性などのすぐれた合金鉛の使用が目だって多く なってきている｡しかし14kg/cm2ゲージ圧の内圧に耐えるために は,これらはいずれも非常に疎い補強屑を必要とする｡ ところが最近になってアルミ被押し出しおよびその波付加二1二の技 術が確立され,アルミ被ケーブル量産化の体制が整った｡周知のよ うにアルミ被ケーブ′しは機械的特性が特にすく､'れているため,高ガ ス旺ケーブルにおいても,もはや補強眉を必要としなくなった｡そ の結果ケーブルの価格は大幅に低減し,かつケーブルの重量は約50 %近くも減少した｡一例として,補墟穿i披高ガス圧ケーブルとア/L ミ被高ガス圧ケーブルの重量比較を弟4表に示す(2)｡この_軽量,′女 佃である特長を生かしてアルミ被高ガス什ケーブルは架?たケーブル 打ぎ46巻 折2号 節5ノ､壬 アルミ被iモモ;ガス川ケ￣いプ′しの構jて土 快 川 一に J!三 繰 心 数 噂 本山絶 ノ ノレ 被 山帥食.僧 断 而 桁 状 緑 厚* ス 袖 路 イ ソ ダ 披付平耐の別 J享 さ 材 惇 被 外径 貿 概 竹 外 径 概 算 薮 量 f†t 什 kV mm2 mm mm mm kg/km･ノ′′ま/ミ郁子ま､笥｢ミトノバlノ･′Lミ掛諾覧甥[ケ
33 3 160 66 3 160 汗三縮 絹 形 拝三組 扇 形 3.0 薪卜管(1本〕 6.0 翁卜管(1木) 銅線入金巾 紋 付 銅線入金巾 平 滑 1.4 51.1 1.8 57.0 PVC 2.5 58 7,430 PVC 2.5 64 9,630 =lこ 遼へい用カーーボン紙またほ金属化成統の厚さな含む としても使用されている｡たとえばアメリカでほ,LongIsland Lighting Co.の系統にお
いて69kV3×800MCM(400mm2)アルミ被岳ガス圧架空ケーフ ルが使用された｡新設線路は,交通量の非常にはげしい郊外,商店 街および学校,ガスステーションなどのある中心地を通るものであ り,普通の架空線を建設する余地はなく,また/くイプラインなどの 地中線路を建設するには経費がかさみすぎるという事情にあった｡ このような系統に架空ケーブルを採用することによって,建設費は 50%も節約され,結果はきわ㍍)て1胡fであったと雄一告されてい る(S)｡ 高ガス仕ケーブルにおいては,肝ノブ媒体が零素ガスでこち〕るた〟) 痛任差による内庁の.卜昇ほみられない｡また,絶縁体はPre impregnateされているか,あるいほMass-impregnateされたもの でも油浸後十分に脱油されているので,高低差の人きいルートに和 設されても使用中に絶縁油が流下するようなことはほとんどない｡ かF)に絶縁油が多少流￣卜し,部分的に油枯れが起こった場合でも, この種の絶縁体の電気特件にはほとんど影響ほない｡このような理 山から高ガス肝ケーブルほ高低差の多いルートにも多く便川されて いる｡
3.試作アルミ被高ガス圧ケーブル
およびその付属品の構造
試作したアルミ被高ガス圧ケーブルの構造を弟5表に示す｡これ らのケーブ′しは,すべてイギリスにおける標準品と同等の性能を持 つように設言卜してある｡ 33kVケーブルの絶縁厚は,使用電肝のもとでの最大電位傾度 8.5kV/mlll,インパ′Lス,試験電圧(194kV)のもとでの最大電位傾度 86.OkV/mmになるように,また66kVケーブルの絶縁厚は,使用電 虻のもとでの最大電位傾度9.35kV/mm,インパルス試験電圧(342 kV)のもとでの最大電位傾度84.OkV/mmになるように設計され た｡導体上の遮へいにほカーボン紙を,絶縁体上の遮へいには金属 化成紙を使印し,バインダには銅線入金巾(かなきん)を使月=ノた｡ ガス通路としてほ一般には銅管が使用されているが,わが国におけ る使用実績を参照して鉛管を便川した｡絶縁コンパウンドとしてほ 一般のソリッドケーブ′Lに川いられている車質絶縁油とポリプテン とのコンパウンドを使川し,これをMass-iIl叩l･egnatelノた柊,十 分に脱油処二印し.た｡ アルミ被の厚さは,次ラ(: 此82叫プ ル
被
高
ガ ス庄
ケ り.ミ 66kVケーブ′し ′｢33kVケープノり 才fl川 ▼′'′L ミ綬.1■了iカ､ス什ケーゾ′し!て/ヤ■…■■1■i)■■二三､郎フノ三軌･･′
且 射1 + -- - --一一1,310 r享)桜 統 箱 (身 絶縁油浸眺 め 防食テ∴7 (勿 すずメッキ線 桓)セミストノソ @ 鉛 1二 世)遮へいチーフ 拉)パ ッ キ ン 垣)増体接続管 (￣京〕コ ネク タ 節21当133kVアルミ被前カ'ス比ケーブノL川Il′土削綿E綿 /=/J/ノ 2け ′:アノL-ミ披惇(111111) P:州仁(1くg/cn13デーージ川) β:アルミ枇卜托(nln-) け:7ノLミ枇の汁和むノ=l噌/c--1ユ) かじJ,JJ二141噌/cn-〇ゲーージ=三,げ=2･0×10コkg/c---〕として坑川ル た｡33kVケーブ′しほ一般川としてたオ)ふ件を増すた州こ披付加二1∴ した｡66kVケーーブルほ架′ノ川として.設計されたものであり,欠･没 _==こおり-る作業性を考慮Lノで､川けノLミ綬を採川した0 防食怖土,:j:ikVケーブル,66kVケーーブ′Lとヰ)にPVCとし,こ 八仁Jの惇さはJCS250に畔じた｡なふこれ〔-Jのト∴ノ'′しのノ㍍満順Jl￣】 淋僅ほいすれも85(Cでお)る｡ :iこ1lくⅤケーブノりゴよび66l(ⅤケーゾノLのノ亡似■l-1の外観を弟1図に ′jミす｡ これらのケーブルとト一時に試作した33kVア′しミ被高ガス任ケー ゾル川の巾線接続箱の隅造を弟2図に′Jミす｡この内線接続箱の特長 札14kg/cn-2ゲージ件の内Hミに耐えるように-矧▲されていること, ぉょびノブ､ス系統に特殊の考慮が払J)れていることである｡岳ガス川 卜一ゾ′Lのガス系統ほ巾緑接純絹の什端でセミストソゾ(第2図(阜)) によって別宴純絹ごとに紳介されている｡一各接続柏はケーブノLに抑 ぇられたガス通路によって何列に接続されている｡ガス通路は各接 純綿のとこノニ)で桝妓Lでわり,榊蛙したガス通路ほい･つたん接続箱 の外にリlき王_†1され,ノミ′し-ブを過して円心接続鞘の1勺にはいり,そこ で｢剛史されている｡このようなカ式を採川することによって次のよ うな利点がある(巳)｡ (1)布設の完了したケーブル系統全体を,同時に,かつi迅速に 加圧することができる｡ プ ル の諸 特
性
353付￣￣￣￣￣￣き∴ニ妄二'7ご･￣1チ､ヂ1J･右｢屯
J ￣￣ノ1 1 〝m/u`書 ■XXXX¶￣`■副`↓◆…ミ…
州憫
l l J ℡ け)接 続 箱 ゆリノ ス 与 し専､･充てん→ンノ､l'/ンド 漣1 1こ 7 タ 第3阿 33kV￣ 第6女 ￣′￣ノL 句■叫■仰■川 ケーノ′しのガス通路 特 休 接 続 管 絶 綽 油 日 紙 ストッソ ユニ ツl ㊥ 防 食 テ ー ノ 細 心カ￣ス仕ケ‥ノル 山〕SL ケ ー ゾ ル 7′しミ被高ガスり三ケーブ′し用ガス山接続箱 扱高カス爪ラー ノー′L-のわく長電気特性 1 1泉臥しNo. :i3kV 3×160mm2 了.′し三被高ノノ￣∴ りニ ナ ーー プ ル 66kV 3×160mm2 ￣′'ルミ被t■ご右ガス J｢ ケ ーー ノ ′L 印加ヤス仙人′くい1三 絶縁 紙 抗 MJユ′ノkm20℃ 13,000 14,000 13,000 28,000 28,000 32,000 容1l二】導 体 拭 杭 リ′F′ノ′km20℃) 0.7】1 0.692 0.716 0.365 0.369 0.369 第7ノ･主 ニi3kVTノし ミ扱高カ■ス ナンバルス破壊j試験紙見 し`りkm2∩℃ 0.1116 0-1116 0.1121 0.1110 0.1093 0.1091 ナ ーリノL(71 ,i_べ 料ナ ￣ノ ル ナ ーー フ ル ケーブル十NJB可こ デ ーー フ ル竿℃賢l(k乙｡m完
常温 常温 常温 常温 85 85 85 85 nU 爪U･4 4 nU 5 (U.一丁 l l l l三仁)L
破壊`掛E_Jりリ 220り【小 200ぐ3Fiり 240(2Fq) 200(2凹) 180(3l_L]) 200(2阿〕 200(2r叶) 200(3ド1り 97.5 88.5 106.5 88.5 79.5 88.5 88.5 88,5 破壊節所 ナ ▼- ソノレ ケーープル ケーブル ケーブル ケーープノン ケーブル ケーブル ケープ/レ 破 :【‥ NJl与:向線描純節 (2)ガス鵬えい瓜の検出が解捌こなる0 この種の接続掛こおいてはコンパウンドは允てんされない0それ 1Il外の点におし､てほ一般の接続箱と大差はない0 こi:ikVおよび66kVの高ガス化ケーブルの端末は,ガスⅠ卜桜桃絹 によ一,て一般に小心ソリッドケーブル,またはSLケーブルに接続 され,これを通L_て終端箱に接続されている｡特に33kVケーブ′し に二机､てほほとんどがこの方式である｡33kVの高ガス圧ケーブ′し-をSIノブープ′しに接続する場今のガス止接続箱の構造を舞3図にホ す｡しかし66kVケーブルの一部分,およぴこれ以上の電旺のケー ブ′Lにぉいてほ,端オごは分岐箱を通して圧力形終端箱に接続されて いるし, 蕃紳ス矧軌よノニイブ形ガスコンプレッショソケーブルなどの卯丁 と比較して人差ほない｡しかし給ガ､ス系統全体としてみた場合,応 ガス圧ケーブルの場合にはガス通路が細くガス通路の流動抵抗が無 視できなくなる｡この点がパイプ形のものと若十異なる点である04.アルミ被高ガス圧ケーブルの電気特性
33lくVおよび66kVア′しミ被高ガス圧ケーブルのわく長電気試験 の結果を第d表に示す｡ 33kVケーナ′tについてほ次に述べるような一連の電気試験を行 なった｡ イン/ミルス破壊試験は,インパルス級壊特性のガス旺依存性を確 認する意味から,常温およぴ85℃においてガス圧を0,5,10,14kg/ ｡m㍉こ変化させて行な一-,た｡印加したインパルスほ,1×40′どS標準 波形の負インパルスであり,180kVから開始して20kV/3L司の割 合で昇圧した｡この試験の結果を第7表に示す0(なお弟7表,弟 8表の中の破壊時最大電位傾度,弟4図の中の副ぇ傾度および弟5ー83〝
354
昭和39年2月
0.4 ｢㌔)屯亡吋}皿
+
℃ し1(kV) 0(klソ川Ilり ⊥.⊥ 10 2∩ 4.45 乱t) 印加;E‥三 第4一対 33kVン,ノし 誘電i[接電圧特性 25.0 2().り 15･ 肌 (∈∈＼>ご世撃望紳砦匪聖人七† 3.5 一一｢一一一 ●〔〕×△□● 一一一一一一/
日 立 十1･1kg′/亡Im2 -)､一川kg′//(･mヱ ーーー｢△一六kg`/(･ln て打 小) 1ニiJづ 17.7 ミ衛高ガスJl三ケープノし〟_)参夢ク/×
7.0 仙5 オ､ス白;(kg/仇∼) 14.0 1丁.5 イギリス1943 紙厚 2舛mil(4〕 イギリス1958 凱厚1ヲ首mil(3) イギリス1958 机厚 4 mil(3〕 イギリス 1958 ド イ ツ 1960 (1) (7) 33kV3×160mm2アルミ被高ガス旺ケ ーブルの試験結果 窮5L実1イオン化開始電位傾度とガスロ三とのi渕終 図の小のイオン化じ朋台電位偵度ほ,同一断面積をもつ｢･j形増休とし て計辞Lたものであり,扇形導体の最大曲率についてこれを計算す ると1.10倍の値になる)｡, この結果からはインパルス破壊特性のガス什依〟性ほほとんど.舶〕 られない｡またインパルス耐電圧試験電圧194kVに対してはあま り余裕がないので,わが国のように高いインパルス耐電圧値が要ノ火 される場合には,絶縁厚を若十厚くする必要があろう｡たとえば, 20kVケーブルの場合には200kV*程度のインパルス耐電什伯力竣 求されているのでその絶縁厚は今回試作した33kVケーブル即度に する必要がある｡ 交流長時間破壊試験ほ,借拓もで標準ガス圧14kg/cIn2について行 なった｡電圧は50c/s正弦波とし,50kVから印加開始して5kV/3 時間の佃合で昇圧した｡この試験の紙兇を弟8表にホす｡この納采 からケーブル,但線接続待ともに破壊値ほ常規対地電蛙の3.5倍以 上であり良好な性能といえよう｡ 第8夫 33kVアルミ被高ガス比ケーーゾ′Lの交流 長時間破壊試験結果 試 料 ケ ー ブ ル ケーブル十NJB ケープ′し十NJB竿℃賢l(k…ン｡m乙･_完)
常温 常温 常温 14 14 14 70 (2時間30分) 70 (40分) 60 (2時間10分) 31.0 31.0 26.6 破壊銘所 ケーブル NJB NJB評
論
第46巻 第2号 高ガス†￣一三ケーブ′しの誘電+1二段一箱圧特性は,絶縁体のイオン化iり 始電位傾度を知る上から重要な意味をもってくる｡33kVケーブル の誘電-E接J電片瀬性ほ,常温およぴ85℃においてガス圧を5,10, 14kg/cm2に変化させて測定した｡ この結果を弟4図に示す｡この結果イオン化開始前の誘電‖三接特 性ほきわめて良好であると考えられる｡弟4図において,伸線の立 ち上がリノ∴掩イオン化開始電圧と考えてイれ化開始電位傾度を求 め横軸にガス托をとって図示すると弟5図のようになる｡弟5図に は,同時に諸外国の例も記載して二転いた｡高ガス圧ケーブルにおい てほ･低ガス圧ケーブルの場合にみられるような自己l旦順作川(self healingaction)ほほとんど期待できない(川)｡それゆえにたとえガ スH三が低下しても,イオン化開始電位傾度が使用電圧のもとにおけ る′･E位快慶以下に卜がるようなことほ絶対にあってはならない｡弟 5図によると,かりにガス圧が9kg/cm2ゲージ圧に低下しても, そのときのイオン化開始電位似度は11.5kV/mn-であり,このケー ブノしの使川電虻のもとにおける広大電位傾度8.5kV/nll¶に対して 3･OkV/mmの余裕がある｡ これらの紡果を総fけると,高ガスLlミケーブルの絶矧享ほほとん どの場′†に･ねいてインパノしス晰E比の心から7火まってくる｡これは 朋】lのように高ガス肝ケーブルにこおいてほ,ガス虻を印州-ること によ一-)て交流特性ほ大幅に改善されるが,インノミ′レス特性ほあまり 政二ご一言三されないからである｡ ･般に抽浸紙の開閉サージに対する絶縁体の強度ほ,インパルス 戯度の約80%であるといオブれている(9)｡これによると33kVアル ミ終点ガスr一三ケーブ′しの開閉サージに対する慮度ほ,ほぼ160kV 即度,謁仕掛如こして70kV/mm程度と考えられる｡実際の使用 条件のもとでどの柑度の川爛サージが発生するか,その波高値およ びひん度などが日り題であるが,従米の経験からは一億に滞規対地電 圧の3′汁以下といわjtているので(11)開閉サージiこ対する強度が常 規対地電旺の約糾割こも及ぷ上記の岳ガスノー三ケーブルにおいては, 特に11J迦ほないと考えられる｡ 66kVケーブノしの方は,現在架線さjtたままの状態で郎f述のよう な･榊叩1三の倹ふJ一を子￣fなっており,これがンヒ了した後電ム己特性の検討 を行なう丁娃である｡ 5.架線
実
験 ケーブノL火線ノノ法としては, (1)ハンガーカ式 (2)1′】亡友柑プノ式 ヒョウタン形 ラッシング形 2佃よ り形 などがあるが(ユ2),今凹の66kV3×16()1-1n12アルミ扱高ガスノけ -プルの架線にほ,もっとも広く佐川されているハンガーカ式を採 Jljすることにした｡ 紆披ケーブルの架?㌍布段の例ほ諸外国にぉいても少なくないが, アルミ被ケーブノしの例となるときわめて少ない｡アルミ被ケーブル ほ鉛被ケーブルに比べてたわみ性に欠けているため,架線に際して ほ,あらゆる点でむずかしい問題が発生するものと予想される｡特 に曲がり部分を持つルートの架線は最大の問題となるであろう｡ また今回の66kVケーブルのように重量の人きいケーブ′しを架線 する場如こほ,スパンが40∼50mを越えると,一本のメッセンジ ャでケーブ′しを￣安打することほ困難になる｡したがって特殊な事情 がない限りスパンほそれ以下にとるのが望ましい(12)｡これらの点 を考慮して,実験用ルートとしてほ第占図に示すような直角曲がり を含んだ最大スパン約30m全長約55mのルートを採用した｡弟7-84-ア ル ミ
被
高
ガ ス旺
ケ ー ブ ル の謡
特
性
1竺二二L空
No-2ポール 恥1ポール 傾斜米吉チ■‰
ラム 恥:jポール ∈爪.叱m 向ハト ル 6 朴 第 山● N (;l)ワイヤクリッ7 ､､芯タ メッセン クランプ l / 慾 ケープふル ポーール (壬))メッセンジャクランプ リ上映川のナーゾ′し架線′L-i･ ン1' ､ンカ㌧-リング､ l プラスチリ l サドル ′ L (c)ハンガーリング 第7lズlアルミ被ケーブル架線川㍑こ川■ 木製ボビン (d)ハンカノー一口ーール 図は火線亡夫験に使川した器材を示したものである｡ メッセンジャにはアルミ被鋼線を使用した｡このア′L ミ微細線 は,外径3.1mmアルミ被厚0.25mmの素線7本を同J山【J状により 介わせたもので,鋼の断面積は約51mm2,破断伯長は約6,600kgで ある｡メッセンジャの巾端はポールをこ巻きつけ,第7図(a)にホす ようなワイヤクリップでとめた｡また･-ト開部の支持には弟7図(b) に示すようなメッセンジャクランプを使用した｡メッセンジャは地 ヒ高さ5111の位粁に取F)付けた｡ノ､ンガーリソグほ第7図(c)に示 すようなものを準晒した｡このリングほケーブルの炎l郎を粘つけな いようにプラスチック製のサドルを脂えている｡また,特にアルミ 被ケーブ/しのようにたわみ性に欠けるものでほ,いったん仙がると 容易に止にもどらず,架線後においてもケーブルの荷屯が終リング に一様に掛かるとは限らず,特走のリングに射いする場合があると 考えられる｡したがって,架線後のケーブルに衝■撃ノJが加わった場 合にはリングを破損する恐れがあるので8),リングの必度には十分 な余桁を見ておく必要がある｡ メッセンジャに取り付けるノ､ンガ一口ールはできるだけ軽量のも のが望ましいので,舞7図(d)のような木製ボビンを改良して健川 することにした｡ アルミ被ケーブルの場合,架線時に特に問題になる点ほ,仰がり 部分のガイドと,ドラムからのケーブルの送り出しである｡ ､｢滑アルミ被の場合,ケーブルの一時的な許容曲げ￣､†ミ径としてほ, 一般にアルミ被外径の20倍がとられている(13)｡これに基づいて計 算すると,今何の66kVケーブルの許容曲げ半繹ほ1.2mになる｡ しかしこの半径を通してケーブルを架線することほ困難でほないか宅ノ＼‥や
355 打‡と=ズIl【′川州がりの糀ケナのカー､丁ドIユー′L と考えられたので,/)小+1の巾/小仙がりの肘ナの二lキ仙エ 1.5mにとった｡この榔分には特に朱子rを細ふ￣1'′二て,ガ イドロールは第8図のように取F)付い〕LることFこした｡ 送りf七し部分においては,ドラムから巻きノバされたケ ーブルの仙がりを十分に矯了卜するために,ドラムから約 7mほなれた点に約12mの傾斜欠台を設け,ケーブ′し ほ￣父子ト｢二に取り付けられたロー′Lの上をわミ々にリlき卜け られていくように考慮した｡またl仁州rl11がり.溺分の火線 を`舛場に行なうために,ドラムにほノミソクテンションを 加えることにした｡ 架線するケーブ′しは全長約421-1である〔このケープ ノLは架線特性検討後電気も試験に供することを㌶=叫してい るので,ケーブル1勺部の絶縁体ほ絶対に￣｢lリ†三に保たなけ ればならない｡今回はl勺圧を1∼2kg/cm2ゲージ什に恍 一)た状態で架線を行なった｡ 架線実験は次のような手順で子fなった｡ (1)ポールにメッセンジャ取付川の.漑八をJl■丈り什 け,続いてメッセンジャをはる｡ (2)￣ll三的曲がりおよび送り出し部分のガイドを糾み 1】仁てる｡ ノ､ンガーロールを約3mr￣㌻耶如こ収り付ける｡ ルートにれってワイヤロープを通す∩ 所走の位r附こドラム,およびウインチを糾付けるrr ケーブノLの架線〔 ハンガーロール,ガイドロー′しなどを似りほずし,約こi川) nlm旧+隔でノ､ンガーリングを似り什ける｡ ナ】ブノしの架線時の引取速度ほ全体を通じて約4nl/minでこい), 光線に要した柑椰ま約25分であった｡架線時の状況の概磐およひ ILり越山を要約すると次のとおりである｡ (1)ドラムから送F)附されたケーブルは,ドラムと惧斜父子ナと の閏,および怯斜架台に椒り付けられたロールの上を通過 する間に‥=がりはほとんど除かれて,架線に立障をきたす ようなことほなかった｡この結果からケーブルの送り=-ル .;二l;分についてほ,乍Idのようなリノ法を採ることによってほ とんどlヱl〕題なく火線できるものと考えられる(弟9図参 照)｡ (2)ケーブルの先端がNo.1ポールに近してから,No.3ポー ルの直角曲がりに達するまでの27mの架線はなんら問迦 なくスムースに進行した｡ (3)ケーブルの先端が直何曲がりを通過したときの仙がりは池過後も止どおりにならず,リ【き取りを一時停止して人手に
よってそれを矯正してやらなければならなかった｡(弟10 図参照)ところが先端の州がりを矯正して,引き取りを巾 関してからはなんら問題なく,架線ほスムースに進子Jした-85一
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11/て利39年2ノ+
第9国 教線実験の状況--一送リHL部分墓如10【¥†架線法敵の状況--i自二角曲がりを胤出
した位後のケーブル先端の仙がり(先立Jf.;の州 がりが直らない) l▲ l./. 第11｢く†架線り二験の北沢Il′岬J曲がりをケーープルが 通過する状況(スムースに通過している) (弟11図参肘)r､この糸.事￣iリミからノL一一トの仙がり.､i=J;1ナむ油ノ出 する際にlてり過となるのはケーナ′Lの先端だけであり,これ は仰がi川1;分の向後に適当な矯I【三装檻を備えることによっ て解決できるものと考えられる｡ (4)柴練小のりは似り蝦力の推移を第】2図に小す｡こメ=こよ ると,ケーブルの先端がNo.1ポーノLを通過するときに址壬ノJ は___L昇しており,通過後は急に低￣卜して一定値に落ち付き, その後架線が進むにつれて徐々に上昇している〔同様に先 端が直角曲がりを通過するとき,磁力ほ急激に上昇してお討i
論
b♪ 一戸 毒ミ !=tI ニう‥り 2n() l川)始46巻
第2号
r) 1() 20 30 一川 5() 架線先端の†i‡置No.1ボーイしか▲-ノ(1111 打‡12l東Ⅰ火線仰の′ノlき収F)舶ノル)推椎 (il) _ヒ.姦･≦重量 =重責 =:ノ_亨豆㍍講 姦悪喜喜￣￣ -一芸盛 -:=雪■ -J要･諾 E:F ×表 第13図 架線完了Lたケーブル り,心地後はrり心ご九の始まで低卜している｡ケーノノLの縫 端がドラムを離れたところで戯ルよ--･延他に満ち着き,u 後駁力の変動ほ認められない｡この般ノJの推移の横丁は, 地中和設の場介と全く同一であり典型的なものである｡ (5)ケーブルが仙がり部分を通過するとき,検圧によってケー ナノLがどの鮮度変形するかということが問題になってく る.｢/〉いりの架線実験においては管路の場√†とトi】様に考えて .汁持すると,舶人般ノ+390kgのもとにこおける供仙土約240 1唱′/Ⅰユーとなりほとんど日ij越にならないが,填際の場如こほ 附トミの心からドラム粂良が制限をうけることもあると考え ら′れるっこjしらの私■i果を総介すると,州がり;耶分一脚所を rキんだ′L-トに二rJいても,ドラム条良200＼250111の火線 (.いり一能であるとノ考えらJLる〔 以絞に,スリ紺ノ亡+′したケーブ′Lの状況む第13図に′Jけ｢,.d.緯
□ 11山二の検,i､+`を通じて,7′しミ扱高ガス什ケーブ′Lの基心杓な′竜災 柑ノtミ心よび架線に関する多くの問題山が確認された｡その紙果,今 川.即I三したケーブ′しの信太特作ほ,諸州玉1のものと比較してヰ,きわ ム')て山吋であり抑止すべきものであることが判別した∩ また,わが l玉lのように高し､インパルス佃ポ引1二が要求さJLる場たほ,絶縁惇ほイ ギリスの牒準伯よりも若-11享くする必要があるが,このようにして も,そのすぐれた経済性の点よF),十分実f削こ伏し得るであろう｡ われわれはこの種のケーブルの架線に関して貴重な経験を得ると仙 時にて夫際の場介の架線も十分可能であるとの確信を得た｡ この種のケーブルに関して,療制劣化特性ならびに架線されたケ ーブルの熱伸縮および振動の問題など現在検討中のものも残ってい るがこれらの結果も近いうちに判明する予定である｡ アルミ被高ガス妊ケーブルほ電気的にも機械的にもすぐれた特性ー86-ア ル ミ
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什 357 むルー_,でナ1パ),かつ咋嵐 二女柵で多∼･くの特長な僻えているノ､-ヱから, のf剛恥二心いて亡.tこの稀のケーブ′Lを仲川すくノニとに._1二 -,て人きい維榊勺利去左が行られるものと考えられる∩柑こ,什ノ川〔 休が紫素ガスであり,r別宅割こよる仰i三の.卜舛がないので請訓氏首モの 多いルートにも適している｡ さらにアメリカのLongIslandIJightingCo.の例もあるように, 人郁巾の中心部で架?㌍線の建設は1叫能であり,また地中線の新設 も交通部青や経済的な向から問題があるような場合,この種のケー ブルを架空ケーブルとして使用することによって建設費は大幅に節 約され,かつ電流容量も地中線に比較しで人きく取れるなど,多く の利点がもたらされるものと確信する｡ 終わりにのぞみ,本研究に関して始終ご指導,ご協ナ八･､ただいた 水上副1二場艮,軌11部長はじめ関係各位に厚くお礼申し卜げる( 参 諾 文 献 (1)C.C.Barnes:Elec.Times,p.3′∼9(Jan.1958) (2)lJ.G.Bl･aZier､l).T.Holli11gSW()rth,A.Ⅰノ.Willia111S:PIEE, Vol.24 (7) (8) (9) 10 11 12 100.Pt.2.p.641へ-66()(195ニ1) E.Ⅰ).(;.Tll()SlltOn,1).Il.B()()tll:1J化1ミ､10占,上}t.2,l).2()7 ＼23()(1958) C.J.Beavel一,E.1J.1)avこ1y:J川fミ,91,Pt.2,p.35＼′59(1944) T.R.P.Harriaon:PIEE,94,Pt.2,p.2二う3､246(1947) C.C.Barnes,C.T.W.Sutton:TAIEE(56),Pt.3,p.647 ノ､662(1961) H.J.Heinenlann:Elektrizi伯tswirtschaft,20(8)p.222へ′ 226(Apr.1960) Elec.Wld,155(25)60-61,134(1961) P.Gazzana-Priaroggia.G.Palandri:′rAIElミ(55),Pt･3, p.396′∼405(1961) G.B.Shanklin:TAIEE(16),Pt.3,p.1707へ′1714(1955) 森:電力43(13)p.1663∼1667(1959)E.E.Ⅰ.,"Underground SystenlS Refrerence
Bonk”1)･8-31∼48(1957) (13)Ⅴ.D.Eリ0286/10.56 (14)/Hl二ほか:ローヒi妄､l7諭45,1485 州イ38-9)"ア′し ミ枇`汀りノウ 日 立 造
