(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に３本の電力線心が撚り合わされた３芯電力線と、
前記３芯電力線の撚り合わせ中心部に配置された中空樹脂パイプと、を備え、
前記中空樹脂パイプは、内管と、外管と、を有し、
前記内管と前記外管との間に形成された空間に、長手方向に沿った複数のリブを有し、
前記中空樹脂パイプの表面の摩擦係数が、前記電力線心の表面の摩擦係数より小さいことを特徴とする３芯撚り合わせ電力ケーブル。
【請求項２】
前記中空樹脂パイプの外径ｄ２と、前記電力線心の外径Ｄの関係が、ｄ２＜０．１５５Ｄであることを特徴とする請求項１記載の３芯撚り合わせ電力ケーブル。
【請求項３】
前記複数のリブは、前記内管から前記外管に向かって小さくなることを特徴とする請求項１又は２に記載の３芯撚り合わせ電力ケーブル。
【請求項４】
前記中空樹脂パイプは、前記内管の内部に、光ファイバユニットが出し入れ可能な空隙が形成され、
前記空隙には、前記光ファイバユニットを誘導する誘導鋼線が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の３芯撚り合わせ電力ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底を介して離島に電力を送電する海底ケーブルなどに用いられる、電力線心を撚り合わせた電力ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
海底などに布設されて電力の送電を行う電力ケーブルとして、複数本の電力線心を撚り合わせたケーブルが用いられている。このような電力ケーブルでは、スペースの有効活用などの目的から、電力線心以外の部分に、光ケーブルなどを介在させることが一般的に行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、３本の電力線心の撚り合わせ中心部にスペーサ―を介在させて光ファイバの収納部分を大きくして光ファイバの補強を図った構造の電力ケーブルが記載されている。また、特許文献２には、３本の電力線心の撚り合わせ中心部に、架橋ポリエチレン中空パイプを配置させた電力ケーブルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−６９３１８号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された電力ケーブルは、スペーサーが大きいためケーブル全体が重くなってしまい、光ユニットを出し入れできるような構造をしていない。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載された電力ケーブルは、電力線心を撚り合わせる際の外力により、架橋ポリエチレン中空パイプが捻れたりすることで破損する虞がある。このため、架橋ポリエチレン中空パイプの長尺布設が可能であっても、布設後に架橋ポリエチレン中空パイプの中に光ファイバを貫挿できない場合があった。
【０００７】
本発明の目的は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、３本の電力線心が撚り合わされた３芯撚り合わせ電力ケーブルにおいて、所定のケーブルを出し入れ可能な中空樹脂パイプを長尺布設可能な３芯撚り合わせ電力ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る３芯撚り合わせ電力ケーブルは、長手方向に３本の電力線心が撚り合わされた３芯電力線と、前記３芯電力線の撚り合わせ中心部に配置された中空樹脂パイプと、を備え、前記中空樹脂パイプは、内管と、外管と、を有し、前記内管と前記外管との間に形成された空間に、長手方向に沿った複数のリブを有し、前記中空樹脂パイプの表面の摩擦係数が、前記電力線心の表面の摩擦係数より小さいことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、中空樹脂パイプの表面の摩擦係数が、電力線心の表面の摩擦係数より小さいので、３芯電力線の撚り合わせ中心部に中空樹脂パイプを配置する際に、捻れたり電力線心に挟まれたりすることを防止できる。さらに、中空樹脂パイプは、内管と外管との間に有する複数のリブにより、電力線心などから受ける外圧、側圧を吸収して、例えば光ファイバ、センサ線などの所定のケーブルが出し入れ可能なパイプ形状を維持することができる。
【００１０】
つまり、本発明によれば、例えば光ファイバ、センサ線などの所定のケーブルを出し入れ可能な樹脂パイプを、電力ケーブル内部に長尺布設することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電力ケーブルの好ましい態様によれば、前記中空樹脂パイプの外径ｄ２と、前記電力線心の外径Ｄの関係が、ｄ２＜０．１５５Ｄであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る電力ケーブルの好ましい態様によれば、前記複数のリブは、前記内管から前記外管に向かって小さくなることを特徴とする。このような構成を採用することにより、リブが、外圧を吸収したり、外圧によって変形した中空樹脂パイプの形状を復元をすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る電力ケーブルの好ましい態様によれば、前記中空樹脂パイプは、前記内管の内部に、光ファイバユニットが出し入れ可能な空隙が形成され、前記空隙には、前記光ファイバユニットを誘導する誘導鋼線が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、３本の電力線心が撚り合わされた３芯撚り合わせ電力ケーブルにおいて、所定のケーブルを出し入れ可能な中空樹脂パイプを長尺布設可能な３芯撚り合わせ電力ケーブルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る３芯撚り合わせ電力ケーブル１について説明するための図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る３芯撚り合わせ電力ケーブル１に含まれる中空樹脂パイプ１２について説明するための図である。
【図３】図３は、撚り機３の一部を拡大視した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という。）について具体例を示して説明する。本実施形態は、例えば海底に敷設される海底ケーブルなどに用いられる、３本の電力線心が撚り合わされた３芯撚り合わせ電力ケーブルに関する。
【００１７】
図１（Ａ）は、本実施形態に係る３芯撚り合わせ電力ケーブル１の断面図である。３芯撚り合わせ電力ケーブル１は、３本の電力線心１１ａ〜１１ｃが撚り合わされた３芯電力線１１と、中空樹脂パイプ１２と、鎧装鉄線１３と、樹脂材料１５と、を含んで構成される。
【００１８】
電力線心１１ａ〜１１ｃは、それぞれ、銅素線などを撚り合わせた導体部１１０１と、当該導体部１１０１を防食するため半導電ポリエチレン、硬質ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどからなる防食層部１１０２と、を含んで構成される。また、電力線心１１ａ〜１１ｃは、３芯撚り合わせ電力ケーブル１の長手方向に撚り合わされ、３芯電力線１１を構成している。ここで、３本の電力線心１１ａ〜１１ｃの撚り合わせ時に、３芯電力線１１の撚り合わせの中心部分には、３芯撚り合わせ電力ケーブル１の中心軸上に隙間（以下、撚り合わせ中心部１１１という。）が形成される。
【００１９】
中空樹脂パイプ１２は、３本の電力線心１１ａ〜１１ｃの撚り合わせ時に、上述した撚り合わせ中心部１１１に配置される管状部材である。具体的には、撚り合わせ中心部１１１に確実に収納できるようにするため、中空樹脂パイプ１２は、その外径が、下記式（１）を満たすようにすることが好ましい。
【００２０】
ｄ２＜０．１５５Ｄ  （１）式
ここで、Ｄは、電力線心１１ａ〜１１ｃのそれぞれの外径であり、ｄ２は、中空樹脂パイプ１２の外径である。
【００２１】
また、中空樹脂パイプ１２は、耐熱、耐外圧に優れ、高強度で軽量な樹脂材料、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、硬質塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、硬質ナイロン、カーボンファイバーのうちの１種以上の樹脂材料からなることが好ましい。つまり、上記のような耐熱、耐外圧に優れ、高強度で軽量な樹脂材料を用いることにより、電力線心１１ａ〜１１ｃなどから受ける外圧、側圧をより確実に吸収できる。
【００２２】
さらに、中空樹脂パイプ１２は、図１（Ｂ）の拡大図に示すように、例えば光ファイバ、センサ線などの所定のケーブル２を出し入れ可能な空隙１２ａが形成されている。さらに、中空樹脂パイプ１２の表面（外周面）は、電力線心１１ａ〜１１ｃの表面（絶縁部）と比較して、摩擦係数が低い摺動面１２ｂが形成されている。例えば中空樹脂パイプ１２を、電力線心１１ａ〜１１ｃの外周部材である防食層部１１０２と比べて、摩擦係数が小さい樹脂材料とすることで、摺動面１２ｂを形成することができる。
【００２３】
具体的に、防食層部１１０２として、半導電ポリエチレン、硬質ポリエチレン、ポリ塩化ビニルの摩擦係数μが０．２〜０．４である。このため、中空樹脂パイプ１２は、超高分子ポリエチレン、４フッ化ポリエチレン（ＰＴＦＥ）などの摩擦係数μが０．２未満のものを用いることより、摺動面１２ｂを形成することができる。
【００２４】
なお、中空樹脂パイプ１２の表面（外周面）に潤滑油の塗布することで、電力線心１１ａ〜１１ｃの表面上を摺動可能な摺動面１２ｂを形成してもよく、さらに、摩擦係数が上述した条件を満たす樹脂材料を用いることで、特に良好な摺動性を実現することができる。
【００２５】
次に、図２を参照して、中空樹脂パイプ１２における具体的な内部構造について説明する。図２（Ａ）に示すように、内管１２１と、外管１２２とを有する。また、中空樹脂パイプ１２は、内管１２１と外管１２２との間に形成された空間に、長手方向に沿った複数（図２の例では合計６個）のリブ１２３を有する。複数のリブ１２３は、パイプ周方向に並んでいる。このように中空樹脂パイプ１２は、内管１２１と外管１２２からなる二重管構造とし、複数のリブ１２３で内管１２１と外管１２２とを接続することで、電力線心１１ａ〜１１ｃなどから受ける外圧、側圧を吸収して、所定のケーブル２が出し入れ可能な空隙１２ａの形状を維持することができる。特に、図２（Ａ）に示すように、複数のリブ１２３は、内管１２１から外管１２２に向かって小さくなる、言い換えれば、パイプ内径方向に肉厚な形状が好ましい。より具体的には、図２（Ａ）に示す断面視で略台形となるような形状が、電力線心１１ａ〜１１ｃなどから受ける外圧、側圧をより確実に吸収できる点で好ましい。つまり、リブ１２３の断面形状を略台形とすることで、リブ１２３が、外圧を吸収したり、外圧によって変形した中空樹脂パイプ１２の形状を復元をすることができる。
【００２６】
また、所定のケーブル２が光ファイバユニット２ａである場合、図２（Ａ）に示すように、中空樹脂パイプ１２の空隙１２ａ内部には、光ファイバユニット２ａを誘導するための誘導鋼線１２４を配置することが好ましい。
【００２７】
さらに、中空樹脂パイプ１２は、図２（Ｂ）の矢印で示す方向に空気圧をかけながら、撚り合わせ中心部１１１に配置することが好ましい。具体的に、中空樹脂パイプ１２にかける空気圧は、１０気圧（１ＭＰａ）以上が好ましい。このように空気圧をかけながら中空樹脂パイプ１２を撚り合わせ中心部１１１に配置することで、パイプが圧迫されたり変形したりすることを防止して、所定のケーブル２が出し入れ可能な空隙１２ａの形状を維持しながら中空樹脂パイプ１２を長尺布設することができる。
【００２８】
上述したように中空樹脂パイプ１２を撚り合わせ中心部１１１に配置した後は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示した誘導鋼線１２４を用いて光ファイバユニット２ａを誘導することで、図２（Ｃ）に示すように、空隙１２ａ内部に光ファイバユニット２ａを長尺布設することができる。また、光ファイバユニット２ａが布設後に変形、圧迫されたりすることをより各軸に防止するため、複数のリブ１２３は、所定のケーブル２の外径が小さいほど、肉厚であることが好ましい。
【００２９】
鎧装鉄線１３は、上述したように長手方向に撚り合わされた電力線心１１ａ〜１１ｃの外周部を囲むように鎧装される複数本の鉄線である。なお、電力線心１１ａ〜１１ｃの外周部と鎧装鉄線１３との間の隙間を、介在物１４で埋めてもよく、この介在物１４により電力線心１１ａ〜１１ｃを確実に固定することができる。また、鎧装鉄線１３の外周部には、遮水性及び防食性を有する樹脂材料１５で被覆することが好ましい。
【００３０】
以上のような構成からなる３芯撚り合わせ電力ケーブル１では、中空樹脂パイプ１２の表面（摺動面１２ｂ）の摩擦係数が、電力線心１１ａ〜１１ｃの表面の摩擦係数より小さいので、撚り合わせ中心部１１１に中空樹脂パイプ１２を配置する際に、中空樹脂パイプ１２が捻れたり電力線心１１ａ〜１１ｃに挟まれたりすることを防止できる。つまり撚り合わせ中心部１１１が長手方向に捻じれてなく、ほぼ直線である特徴を生かすことで、中空樹脂パイプ１２を、滑り性を持った摺動面１２ｂにより、電力線心１１ａ〜１１ｃに挟まれることなく長尺布設することができる。さらに、中空樹脂パイプ１２は、内管１２１と外管１２２との間に有する複数のリブ１２３により、電力線心１１ａ〜１１ｃなどから受ける外圧、側圧を吸収して、例えば光ファイバ、センサ線などの所定のケーブル２が出し入れ可能なパイプ形状を維持することができる。
【００３１】
また、電力線心１１ａ〜１１ｃは、中空樹脂パイプ１２が捩れないようにするため、撚り方向を変化させながら長手方向に撚り合わせることが好ましい。図３は、撚り機３の一部を拡大視した図である。つまり、撚り機３は、開口部が円周方向に形成され中心軸に空洞が形成された回転盤３１と、撚り口３２１が形成された絞り部３２と、を有する。電力線心１１ａ〜１１ｃと介在物１４とは、回転盤３１の開口部を介して撚り口３２１に導く。また、中空樹脂パイプ１２は、回転盤３１の中心部を介して撚り口３２１に導く。そして、回転盤３１を回転させながら電力線心１１ａ〜１１ｃと介在物１４とを撚り口３２１の方向Ｘに向けて流すとともに、中空樹脂パイプ１２も撚り口３２１の方向Ｘに向けて流す。ここで、回転盤３１の回転方向を例えば均等なケーブル間隔で切り替えることで、中空樹脂パイプ１２がより確実に捻れることなく、より長い距離に亘って、撚り合わせ中心部１１１に配置することができる。
【００３２】
＜その他＞
本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図２の例ではリブの個数が６個であったが、必ずしも６個に限らず２個以上あれば、内管と外管との二重管構造を維持することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ３芯撚り合わせ電力ケーブル
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１  ３芯電力線
１１０１  導体部
１１０２  防食層部
１１１  撚り合わせ中心部
１２  中空樹脂パイプ
１２ａ  空隙
１２ｂ  摺動面
２  所定のケーブル
【図１】
0006373302.tif 000002
【図２】
0006373302.tif 000003
【図３】
0006373302.tif 000004