(57)【要約】【課題】光ファイバを用いて電力ケーブルの温度監視を可能にした三相電力ケーブル線路のコスト低減を図る。【解決手段】３本の電力ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃを平面的に平行布設した三相電力ケーブル線路では、中央に位置する電力ケーブルの温度が最も高くなるので、その電力ケーブルの温度を監視する。線路全長にわたって３本の電力ケーブルのうち１本の電力ケーブル１Ａだけを温度監視用光ファイバ入り光ケーブル２を複合した光複合電力ケーブルとする。光複合電力ケーブル１Ａを線路全長にわたって、光ケーブルが複合されていない他の２本の電力ケーブル１Ｂ、１Ｃの間に配置する。３本の電力ケーブルを位置を入れ替えて接続する転置接続箇所では、相の異なる光複合電力ケーブルの光ケーブル２を、渡り光ケーブル６により相間を跨いで接続する。光複合電力ケーブルが１本だけで済むので、コストを安くできる。【選択図】図１
2014220950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３本の電力ケーブルを平面的に平行布設し、線路方向の途中に３本の電力ケーブルを位置を入れ替えて接続する転置接続箇所が設けられた三相電力ケーブル線路において、
線路全長にわたって３本の電力ケーブルのうち１本の電力ケーブルだけを温度監視用光ファイバ入り光ケーブルを複合した光複合電力ケーブルとし、
前記光複合電力ケーブルを線路全長にわたって、光ケーブルが複合されていない他の２本の電力ケーブルの間に配置し、
３本の電力ケーブルの転置接続箇所では、相の異なる光複合電力ケーブルの光ケーブルを、相間を跨いで接続した、
ことを特徴とする三相電力ケーブル線路。
【請求項２】
光複合電力ケーブルの光ケーブルは金属シースを有しており、相間を跨いで光ケーブルを接続する渡り光ケーブルは非金属光ケーブルであることを特徴とする請求項１記載の三相電力ケーブル線路。
【請求項３】
光複合電力ケーブルの光ケーブルは、ワイヤシールド層の中に撚り込まれていることを特徴とする請求項１記載の三相電力ケーブル線路。
【請求項４】
光複合電力ケーブルの光ケーブルはステンレスシース有しており、ワイヤシールド層を構成する銅線との間にはプラスチック線を介在させてあることを特徴とする請求項３記載の三相電力ケーブル線路。
【請求項５】
光複合電力ケーブルの光ケーブルは、温度監視用光ファイバの他に電力ケーブルの歪み検出用光ファイバを内蔵していることを特徴とする請求項１記載の三相電力ケーブル線路。
【請求項６】
光複合電力ケーブルの光ケーブルは金属シースの外側に配置されていることを特徴とする請求項５記載の三相電力ケーブル線路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを用いて電力ケーブルの温度監視を可能にした三相電力ケーブル線路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力ケーブルに光ファイバを複合して運転状態にある電力ケーブルの温度監視を行う技術としては、光ファイバのラマン散乱効果によるストークス光を利用した分布型温度測定システム（ＤＴＳ）や、リアルタイム送電監視システム（ＤＲＳ：Dynamic Cable Rating system）が知られている（特許文献１）。温度監視用光ファイバとしては、ＧＩ光ファイバ（マルチモード）及びＳＭ光ファイバ（シングルモード）が使用可能であるが、通常は測定精度の高いＧＩ光ファイバが用いられる。
【０００３】
従来、三相電力ケーブル線路にＤＴＳ、ＤＲＳを適用する場合、３本の電力ケーブルにそれぞれ温度監視用光ファイバ入り光ケーブルを複合した光複合電力ケーブルを使用していた。
【０００４】
また、３本の電力ケーブルを平面的に平行布設した三相電力ケーブル線路においては、各相のインダクタンスや静電容量の不平衡を解消するために、線路方向の途中に３本の電力ケーブルを位置を入れ替えて接続する転置（捻架）が行われるが、この電力ケーブル転置接続箇所でも、当然のことながら互いに接続した光複合電力ケーブル（すなわち同相の光複合電力ケーブル）の光ファイバ同士の接続が行われていた（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１８１０１５号公報
【特許文献２】特開２００７−４９７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
温度監視用光ファイバ入り光ケーブルを複合した光複合電力ケーブルは、光ケーブルを複合していない単純な電力ケーブルに比べ、構造が複雑になり、材料費もかさむためコスト高になる。従来の温度監視を可能にした三相電力ケーブル線路は、光複合電力ケーブルを３本使用するため、コスト高くなるという課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、温度監視を可能にした三相電力ケーブル線路のコスト低減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明は、３本の電力ケーブルを平面的に平行布設し、線路方向の途中に３本の電力ケーブルを位置を入れ替えて接続する転置接続箇所が設けられた三相電力ケーブル線路において、
線路全長にわたって３本の電力ケーブルのうち１本の電力ケーブルだけを温度監視用光ファイバ入り光ケーブルが複合された光複合電力ケーブルとし、
前記光複合電力ケーブルを線路全長にわたって、光ケーブルが複合されていない他の２本の電力ケーブルの間に配置し、
３本の電力ケーブルの転置接続箇所では、相の異なる光複合電力ケーブルの光ケーブルを、相間を跨いで接続した、ことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、光複合電力ケーブルの光ケーブルは金属シースを有しており、相間を跨いで光ケーブルを接続する渡り光ケーブルは非金属光ケーブルであることが好ましい。
【００１０】
本発明において、光複合電力ケーブルの光ケーブルは、ワイヤシールド層の中に撚り込まれていることが好ましい。
【００１１】
本発明において、光複合電力ケーブルの光ケーブルはステンレスシース有しており、ワイヤシールド層を構成する銅線との間にはプラスチック線を介在させてあることが好ましい。
【００１２】
本発明において、光複合電力ケーブルの光ケーブルは、温度監視用光ファイバの他に電力ケーブルの歪み検出用光ファイバを含んでいることが好ましい。
【００１３】
本発明において、光ケーブルが電力ケーブルの歪み検出用光ファイバを内蔵する場合は、光複合電力ケーブルの光ケーブルは金属シースの外側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
３本の電力ケーブルを平行布設した三相電力ケーブル線路においては、両側に位置する２本の電力ケーブルよりも中央に位置する電力ケーブルの方が放熱性がわるいので温度が高くなる傾向がある。したがって中央に位置する電力ケーブルの温度を監視すれば線路全体の温度が許容範囲内に収まっているか否かを監視することが可能である。そこで本発明は、３本の電力ケーブルのうち１本だけを光複合電力ケーブルとし、電力ケーブルの転置接続箇所では、接続箇所と接続箇所の間はどの区間でも光複合電力ケーブルが他の２本の電力ケーブルの間に（すなわち中央に）位置するように転置を行って、３本の電力ケーブルを布設したものである。このようにすれば、１本の光複合電力ケーブルの光ケーブルに内蔵された温度監視用光ファイバによって３本の電力ケーブルの温度が許容範囲内に収まっているか否かを監視することができると共に、光複合電力ケーブルは１本だけで済むので、従来のように３本の光複合電力ケーブルを使用する場合に比べ、線路全体としてのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は本発明に係る三相電力ケーブル線路の一実施例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図２】（Ａ）は本発明に用いられる光複合電力ケーブルの一実施例を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の光複合電力ケーブルに用いられた光ケーブルの拡大断面図。
【図３】本発明に用いられる渡り光ケーブルの一実施例を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１６】
図１は本発明に係る三相電力ケーブル線路の一実施例を示す。図において、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは地下に平行に布設された３本の単心電力ケーブルである。３本の電力ケーブルのうち１本の電力ケーブル１Ａは温度監視用光ファイバ入り光ケーブル２を複合した光複合電力ケーブルであり、他の２本の電力ケーブル１Ｂ、１Ｃは光ケーブルが複合されていない単純な電力ケーブルである。
【００１７】
３本の電力ケーブルは例えばマンホール３Ｐ、３Ｑ・・・内で接続されて三相電力ケーブル線路が構成される。４ＵはＵ相の電力ケーブル同士の接続部、４ＶはＶ相の電力ケーブル同士の接続部、４ＷはＷ相の電力ケーブル同士の接続部である。マンホール３Ｐ、３Ｑ・・・内では、電力ケーブルを接続する際に、各相のインダクタンスや静電容量の不平衡を解消するために電力ケーブルの転置（捻架）が行われる。
【００１８】
例えばマンホール３Ｐでは、上流側（図の左側）でＵ、Ｖ、Ｗ相の順に配置されている電力ケーブルが、下流側（図の右側）でＷ、Ｕ、Ｖ相の順に配置されるように転置が行われ、次のマンホール３Ｑでは、上流側でＷ、Ｕ、Ｖ相の順に配置されている電力ケーブルが、下流側でＶ、Ｗ、Ｕ相の順に配置されるように転置が行われる。以下同様である。なお、図１（Ｂ）、（Ｃ）における符号５は地面である。
【００１９】
上記のように３本の電力ケーブルはマンホール内で転置接続が行われるが、この電力ケーブル線路では、光複合電力ケーブル１Ａが線路全長にわたって他の２本の電力ケーブル１Ｂ、１Ｃの間に（３本の電力ケーブルの中央に）配置される。このため、マンホール３Ｐ、３Ｑ・・・内では、光複合電力ケーブル１Ａとそうでない電力ケーブル１Ｂ又は１Ｃとの接続が行われる。
【００２０】
例えばマンホール３Ｐ内では、上流側のＵ相の電力ケーブル１Ｂと下流側のＵ相の光複合電力ケーブル１Ａが接続部４Ｕで接続され、上流側のＶ相の光複合電力ケーブル１Ａと下流側のＶ相の電力ケーブル１Ｃが接続部４Ｖで接続され、上流側のＷ相の電力ケーブル１Ｃと下流側のＷ相の電力ケーブル１Ｂが接続部４Ｗで接続される。また、マンホール３Ｑ内では、上流側のＷ相の電力ケーブル１Ｂと下流側のＷ相の光複合電力ケーブル１Ａが接続部４Ｗで接続され、上流側のＵ相の光複合電力ケーブル１Ａと下流側のＵ相の電力ケーブル１Ｃが接続部４Ｕで接続され、上流側のＶ相の電力ケーブル１Ｃと下流側のＶ相の電力ケーブル１Ｂが接続部４Ｖで接続される。
【００２１】
つまり、３本の電力ケーブルの接続箇所では、光複合電力ケーブル１Ａ同士の接続は行われないので、光複合電力ケーブル１Ａの光ケーブル２は、渡り光ケーブル６を介して相を跨いで相互に接続される。７は光ケーブル２と渡り光ケーブル６の接続部である。光ケーブル接続部７は、光複合電力ケーブル１Ａとそうでない電力ケーブル１Ｂ又は１Ｃとの接続部４Ｕ、４Ｖ、４Ｗに取り付けられた保護カバー８内に収容される。
【００２２】
図２（Ａ）は本発明に使用される光複合電力ケーブル１Ａの好ましい実施例を示す。図において、１１は水密導体、１２は内部半導電層、１３は架橋ポリエチレン絶縁体、１４は外部半導電層、１５は遮水テープ巻き層、１６は鉛被（金属シース）、１７は座床、１８はワイヤシールド層、１９は押さえ巻き層、２０はポリエチレン防食層である。この光複合電力ケーブル１Ａは、鉛被１６の外側にワイヤシールド層１８を設け、このワイヤシールド層１８内に光ケーブル２を２本、対称位置に撚り込んだものである。図１では図示を簡略化するため光ケーブル２を１本だけ示している。
【００２３】
光ケーブル２は、図２（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ（ステンレス）シース２１内に２本のＧＩ光ファイバ２２と、２本のＳＭ光ファイバ２３を収容し（本数は任意）、ＳＵＳシース２１内の空隙にジェリー２４を充填したものである。ＧＩ光ファイバ２２は電力ケーブルの温度監視用であり、ＳＭ光ファイバ２３は電力ケーブルの歪み検出用及び測定データ伝送用である。光ケーブル２の外径は、ワイヤシールド層１８の銅線と同径であることが好ましく、例えば２mm程度である。
【００２４】
歪み検出用のＳＭ光ファイバ２３を内蔵する光ケーブル２を鉛被１６の外側に配置したのは、電力ケーブルに加わる曲げ等の応力・外力の検知能力を高くするためである。
【００２５】
一方、光ケーブル２を鉛被１６の外側に配置すると、防湿性が十分でなくなるため、光ケーブル２のＳＵＳシース２１がワイヤシールド層１８の銅線と接触して電食被害を受けるおそれがある。そこで、この光複合電力ケーブル１Ａでは、ワイヤシールド層１８内の光ケーブル２の両側にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）紐２５を配置してある。このようにすれば、ＳＵＳシース２２がワイヤシールド層１８の銅線と接触することがなくなるため、電食被害を防止できる。
【００２６】
図３は電力ケーブル接続部で相間を跨いで光ケーブル２を接続するのに用いる渡り光ケーブル６の好ましい実施例を示す。図において、３１はＦＲＰロッドからなる非金属製テンションメンバー、３２はポリエチレン製の心線収容部材、３３は心線収容部材３２のスロット３２ａに収容されたテープ状光ファイバ心線、３４は押さえ巻き層、３５はポリエチレンシースである。渡り光ケーブル６は、電力ケーブル内に組み込むための寸法制約がないので、それ自体で十分な機械的強度を確保できるように外径１４mm程度のものとなる。
【００２７】
テープ状光ファイバ心線３３は４心で、２心がＧＩ光ファイバ、他の２心がＳＭ光ファイバである。１本のテープ状光ファイバ心線３３は光複合電力ケーブル１Ａの１本の光ケーブル２に対応している。
【００２８】
渡り光ケーブル６としては上述のような金属材料を使用しない非金属光ケーブルが用いられる。これは、相の異なる光複合電力ケーブル１Ａのワイヤシールド層１８に流れる電流が相間を跨いで渡り光ケーブル６に流れるのを阻止するためである。渡りケーブル６は保護用のプラスチック管（図示省略）内に収容される。
【００２９】
図１のように３本の電力ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃが平面的に平行配置された三相電力ケーブル線路では、中央に配置された電力ケーブル１Ａの温度が最も高くなり易いので、その電力ケーブルの温度監視をすれば十分である。この実施例では平面的に平行配置された３本の電力ケーブル１Ａ、１Ｂ、１Ｃのうち、中央に配置される１本の電力ケーブル１Ａだけを、温度監視用光ファイバ２２を含む光ケーブル２を複合した光複合電力ケーブルで構成したので、光複合電力ケーブルの使用本数が従来の３分の１で済み、コスト低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１Ａ：光複合電力ケーブル
１Ｂ、１Ｃ：光ケーブルが複合されていない電力ケーブル
２：光ケーブル
３Ｐ、３Ｑ・・・：マンホール
４Ｕ：Ｕ相の電力ケーブルの接続部
４Ｖ：Ｖ相の電力ケーブルの接続部
４Ｗ：Ｗ相の電力ケーブルの接続部
５：地面
６：渡り光ケーブル
７：光ケーブルの接続部
８：保護カバー
１１：導体
１２：内部半導電層
１３：絶縁層
１４：外部半導電層
１５：遮水テープ巻き層
１６：鉛被
１７：座床
１８：ワイヤシールド層
１９：押さえ巻き層
２０：防食層
２１：ステンレスシース
２２：ＧＩ光ファイバ
２３：ＳＭ光ファイバ
２４：ジェリー
３１：非金属製テンションメンバー
３２：ポリエチレン製心線収容部材
３２ａ：スロット
３３：テープ状光ファイバ心線
３４：押さえ巻き層
３５：ポリエチレンシース
【図１】
2014220950.tif 000003
【図２】
2014220950.tif 000004
【図３】
2014220950.tif 000005