スマート終端接続部のラインナップ化

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スマート終端接続部のラインナップ化
Making the Line-up of Smart Type Sealing End
住本勉

田渡未沙

Tsutomu SUMIMOTO

Misa TAWATARI

松澤俊輔

Shunsuke MATSUZAWA

丸山英之

Hideyuki MARUYAMA

スマート終端接続部は，ガス絶縁開閉装置又は変圧器と CV ケーブルを接続するための終端製品である。プラグイン構造を適用することにより，現地接続作業において機器ケースの開放や絶縁媒体（絶縁ガス・油）の充填作業等が省略でき，工期短縮が可能となる。今回 66 kV ～ 275 kV までのスマート終端接続部ラインナッ
プ化が完了したことから，本論文にて報告する。
Smart type sealing end is a termination for connecting XLPE cable to the gas insulation switchgear and/or transformer.
When we use the conventional (non-plug-in type) sealing end, we have to open the equipment case and fill up theequipment case with insulation fluid/gas during the on-site assembly work. However, using of the plug-in type sealing end
makes it possible to omit those kinds of procedure, so that we can reduce the assembly time. We finished to make the lineup of Smart type sealing end for 66 - 275 kV XLPE cable. In this paper, we have reviewed Smart products line-up.

1．は じめロジーとして，プラグイン構造の適用と電界設計の最適化にが挙げられる。

スマート終端接続部はガス絶縁開閉装置又は変圧器とプラグイン構造とすることのメリットとしては，接続材CV ケーブルを接続するための製品である。当社では以前料の挿入作業が容易になること，現地で機器ケースを開放より終端接続部の小型化・軽量化，接続作業の簡素化・短することなく作業が可能となることである。また，日本国縮化を目標に製品開発を行ってきた。2019 年には 275 kV

内向け製品では，マルチコンタクト＋引き抜け防止構造とCV ケーブル用スマート終端接続部することで，更に信頼性を向上した。

1）〜 3）の納入・運転を開始したので，66/77 kV，110 kV，154 kV，275 kV の全電電界設計については，ケーブル終端部はストレスコーン

圧階級のスマート終端接続部ラインナップ化が完了した。

部，エポキシブッシング部，機器絶縁媒体との各々の界面

本論文では，スマート終端接続部の設計コンセプト，ラインナップレビューを行う。

2．スマート終端接続部の特長
2.1 スマート終端接続部の特長
スマート終端接続部は電界設計の最適化により従来製品と比較して小型化・軽量化を図っており，以下のような特長を有する。
①従来製品（電力用規格品）と比較し，小型・軽量プラグイン構造
・機器ケース開放不要・マルチコンタクト＋
引き抜け防止構造

電界設計最適化・絶縁表面形状による電界設計の最適化②従来製品と同等以上の電気絶縁性能③プラグイン構造採用④マルチコンタクト接続採用（日本国内向け）⑤ブッシングと絶縁筒の一体化による部品点数削減⑥油中・ガス中終端接続部本体材料の共通化⑦機器のサイズや設置スペースの最適化
2.2

キーテクノロジー

スマート終端接続部ラインナップに共通するキーテクノ

図 1 スマート終端接続部のキーテクノロジー

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

16Vol. 65 (2019)に等電位線が集中するが，ブッシング表面の形状を等電位機器ケース界分布を最適化した。これにより全長の縮小化を実現した。

高圧リード線

1 例として，275 kV ガス中終端接続部のスマート製品と従来製品との比較を表 1 および図 2 に示す。本体内部の電界設計の最適化により，電気絶縁性能を従来製品と同等以スペーサ

2.3

地面

施工面のメリット

本体材料

クリーンブース

接続材料のみ現地組み立て

1 とすることができた。

機器ケース

本体材料

上に保持したまま，重量，全長ともに従来製品の約 2 分の全て現地組み立て

分布に合わせた設計とすることにより，ブッシング表面の電接続材料

地面スマート終端接続部にプラグイン構造を適用したことによる施工面のメリットとして，下記の 2 つが挙げられる。
（メリット 1）

図 3 275 kV ガス中終端接続部の組立比較概略図

従来品の構造は現地組立方式であり，接続工事のために機器ケースを一度現地で取り外して終端を組み立てる必要があった（図 3（b））。スマート終端接続部を適用すると，機器ケースを現地で開放する必要が無くなり（図 3（a）），機器ケース内への異物混入リスクの低減が可能となった。
（メリット 2）
従来は機器ケースを開放するために機器メーカーとケー

表 2 275 kV スマート終端接続部の施工区分
開発品（例）

施工区分

従来品

施工区分

仮設，足場組立

両社

仮設，足場組立

両社

防油堤設置

機器メーカー

防油堤設置

ブルメーカーが交代で作業に当たっていた複雑な施工区分

エレファントケース据付を明確に分けることができ，現地施工の工期短縮化，省力ケーブル延線化，両メーカー間の工程調整の簡略化が可能となった（表2 参照）。

クリーンルーム設置
EB-O（ケーブル処理）

表 1 275 kV ガス中終端接続部の従来製品との比較
項目

ケーブル
メーカー

EB-O 組立
試充電

スマート終端接続部

エレファントケース据付
エレファントケース内油抜き
エレファントケース取り外し
ケーブル延線
クリーンルーム設置

両社

機器
メーカー

EB-O（ケーブル処理）
底板，O リング取り合い

ケーブルメーカー

EB-O 組立
従来製品

概算重量

約 120 kg

約 250 kg

全長

約 1160 mm

約 2015 mm

エレファントケース取付

短期化，省力化

機器
メーカー

シールドリング取付（EB-O 側） ケーブルメーカー
リード線圧縮（EB-O 側）取付
シールドリング（機器側）取付
リード線圧縮（機器側）取付
ハンドホール閉

機器
メーカー

真空，油填
試充電

両社

3．スマート終端接続部の製品ラインナップ
日本国内と海外では電圧階級，寸法仕様の異なる部分があるため，日本国内向けと海外向けに区分してラインナップした。
3.1

日本国内向け製品ラインナップ

日本国内では 66/77 kV から 275 kV の電圧階級で，終端本体材料は 4 種類をラインナップした。66/77 kV ～ 154 kV製品（Type Ⅰ ~ Ⅲ）
，275 kV 製品（Type Ⅳ）の概略図
を図 4 に，本体材料の電圧階級・ケーブルサイズ適用範囲を図 5 に示す。
Type Ⅱは 66 ～ 154 kV 共通の製品であり，接続する（a）
スマート終端接続部

（b）
従来製品

図 2 275 kV ガス中終端接続部の従来製品との比較

ケーブルの電圧階級，導体サイズにより，適切なストレスコーンを選定して使用する。電圧階級にまたがり製品を共通設計とすることで，ラインナップのスリム化を図った。

スマート終端接続部のラインナップ化

172000 mm2 に対応する終端接続部である（110 kV 2500 mm2大サイズケーブルへの適用実績あり）。いずれの製品も従来製品に比較して機器内寸法を小型化しており，これにより機器の縮小化設計が可能となる。Type Ⅳの本体フランジと機器内寸法は，海外向け製品 Type D と共通設計とし，IEC 規格に準拠した取り合い寸法とした。
表 3 に国内向け製品の主要な電気特性を示す。製品は規格 JEC-3408:2015（CV ケ ー ブ ル お よ び 接 続 部 ），JEC2350:2016（ガス絶縁開閉装置），JEC-2200:2014（変圧器）の各試験項目を満足している。
3.2

海外向け製品ラインナップ

海外の電圧階級，ケーブルサイズは各国各様であるため，代表的な区分を取り上げる。ラインナップとしては，66 kV～ 220 kV の電圧階級で，海外規格 IEC62271-209:2019 に従い，Dry-type と Fluid-filled type の全製品をラインナップ
している 4）～ 6）。いずれも乾式タイプであり，Dry-type は全てプラグインタイプとなっている。Dry-type の製品外観図を図 6 に示す。また，製品の代表的な製品区分を図 7 に示す。
海外向けのガス中終端接続部の機器内寸法および機器フランジ部取り合い寸法は，海外規格 IEC62271-209 の中で，

図 4 日本国内向けガス／油中終端接続部

電圧階級

66/77 kV

110 kV154 kV（14 mm 絶縁） （17 mm 絶縁）

電圧階級（Rated Voltage）毎に細かく定められている。
275 kV200

表 4 に海外向け製品の主要な電気特性を示す。製品は規格 IEC60840:2011（Type A 〜 C）
，62067:2011（Type D）

250
ケーブル導体サイズ（mm2）

当社製品も規格に沿ってラインナップ化した。

325

市場動向により
計画

Type Ⅰ

400
500の各試験項目を満足している。

600
Type Ⅱ

800
1000
1200
1400

Type Ⅲ

Type Ⅳ

1600
1800
2000

注） 上記製品区分は代表的なものであり，詳細仕様により変動あり。

図 5 日本国内向けガス／油中終端接続部適用範囲
表 3 日本国内向けガス／油中終端接続部の電気特性
項目
製品

規格値（参照規格：JEC-3408:2015）
Type Ⅰ

Type Ⅱ

Type Ⅲ

Type Ⅳ

公称電圧（kV）

66

66/154154275

ケーブル最高電圧（kV）

72168168300

商用周波耐電圧（kV）
試験時間：60 分

130295295525

雷インパルス耐電圧（kV）
極性・回数：正負各 3 回

485103510351445

長期課通電試験（kV）

65145145260

注） 製品は上記規格の他に，JEC-2350:2016，JEC-2200:2014 の電気特性も満足している。

Type Ⅰ，Ⅲはそれぞれ 66/77 kV 小サイズ，154 kV 大サ
イズケーブル用の製品である。Type Ⅳは，275 kV 800 ～図 6 海外向けガス／油中終端接続部

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー

18
電圧階級

66 kV

110/132 kV

154/161 kV

220 kV300

昭和電線ケーブルシステム㈱ケーブル導体サイズ（mm2）400500

住本勉（すみもと つとむ）
電力システム部 電力機器技術課
電力機器製品の研究・開発に従事

Type B

630
800
1000

Type A

Type D

昭和電線ケーブルシステム㈱1200田渡 未沙（たわたり みさ）
電力システム部 電力機器技術課
電力機器製品の研究・開発に従事

1400
Type C

1600
1800
2000

注１） 上記および図 6 の製品群は IEC62271-209:2019 の Dry-type cableconnection に適合したラインナップであり，この他に Fluid-filled cableconnection に適合したラインナップもあり。
注２） 接続材料はケーブル導体サイズに応じて更に細かくラインナップあり。
注３） 上記製品区分は代表的なものであり，詳細仕様により変動あり。

図 7 海外向けガス／油中終端接続部適用範囲

規格値

製品

Type A

Type B

Type CType D

Rated voltage (kV)

66

132

161

220

Highest voltage (kV)

72.5

145

170

245

Voltage test (kV)
試験時間：30 分

90190

218

318

Partial discharge test (kV)

54114

131

190

Heating cycle voltage test (kV)

72152

174

254

Impulse lightning voltage test (kV)
極性・回数：正負各 10 回

325

650

7501050

参照規格（IEC）

60840

4．まと松澤 俊輔（まつざわ しゅんすけ）
電力事業企画推進室
電力機器製品の拡販に従事

昭和電線ケーブルシステム㈱表 4 海外向けガス／油中終端接続部の電気特性
項目

昭和電線ケーブルシステム㈱

62067

め

当社スマート終端接続部は，2019 年に製品リリースした日本国内向け 275 kV 製品を加え，66/77 kV ～ 275 kV までのスマート終端接続部ラインナップ化を完了した。
スマート終端接続部を適用することにより得られる施工面のメリットとして，①機器ケースを現地で開放する必要が無くなり，機器への異物混入リスクの低減が可能となること，②施工区分を簡素化することにより，機器メーカーとケーブルメーカー間の工程調整の簡略化が実現することで，工期短縮につながる。
今後，電力会社の変電所内機器およびケーブルシステムの全電圧階級におけるトータル建設コストの大幅な削減に寄与できることが期待されている。

参考文献
1）‌伊藤康介，他：「275 kV CV ケーブル用スマート終端接続部の開発」，
昭和電線レビュー，Vol.63，pp.14-17（2017）2）‌田渡未沙，他：「275 kV CV ケーブル用スマート終端接続部の開発」，
平成 31 年電気学会全国大会，No.5-165（2019）3）‌田渡未沙，他：「275 kV CV ケーブル用スマート終端接続部の実用化」，令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会，No.256（2019）4）‌高安央也，他：「IEC 規格準拠 123/170 kV スマート終端接続部の開発」，平成 19 年電気学会電力・エネルギー部門大会，No.129（2007）5）‌李鋒，他：「220/345 kV ガス中終端接続部の開発」，昭和電線レビ
ュー，Vol.58，No.1，pp.25-28（2008）6）‌李鋒，他：「IEC 規格準拠 220/345 kV スマート終端接続部の開発」，
平成 20 年電気学会電力・エネルギー部門大会，No.329（2008）

丸山 英之（まるやま ひでゆき）
電力システム部 電力機器技術課
電力機器製品の設計・技術に従事

Vol. 65 (2019)