特許 5871339 電力ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5871339

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】電力ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 9/02 20060101AFI20160216BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20160216BHJP

   H02G 1/06 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   H01B9/02 A

   H01B7/00 310

   H02G1/06

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-8452(P2014-8452)

(22)【出願日】2014年1月21日

(65)【公開番号】特開2015-139241(P2015-139241A)

(43)【公開日】2015年7月30日

【審査請求日】2014年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】501304803

【氏名又は名称】株式会社ジェイ・パワーシステムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】小名 哲史

(72)【発明者】

【氏名】眞尾 晶二

(72)【発明者】

【氏名】久万川 欽也

(72)【発明者】

【氏名】皆川 格

【審査官】 木村 励

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３１４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５６３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１８８０９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｂ ９／０２

Ｈ０１Ｂ ７／００

Ｈ０２Ｇ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準電位点に接続される第１鋼管と、
前記第１鋼管の内部に挿通され、三相交流電力を伝送する第１導電線を有する３本の第１送電ケーブルと、
前記第１鋼管の内部に挿通され、前記基準電位点に接続される帰線ケーブルと
を含み、
前記３本の第１送電ケーブルは、さらに、それぞれ、前記第１導電線を被覆する第１絶縁層と、前記第１絶縁層を被覆する金属層と、前記金属層を被覆する第２絶縁層とを有するとともに、シールドワイヤを有しておらず、
前記３本の第１送電ケーブルは、前記帰線ケーブルの長手方向に沿って、前記帰線ケーブルの周囲に撚り合わされており、
前記金属層は、前記基準電位点に接続される、電力ケーブル。

【請求項2】

前記３本の第１送電ケーブルは、断面視で、前記帰線ケーブルを中心とする３回対称の回転対称な位置関係を保ちながら、前記帰線ケーブルの周囲に撚り合わされる、請求項１記載の電力ケーブル。

【請求項3】

前記３本の第１送電ケーブルは、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に前記シールドワイヤを有しない、請求項１又は２記載の電力ケーブル。

【請求項4】

前記金属層は、前記第１絶縁層を包装する金属ラップである、請求項１乃至３のいずれか一項記載の電力ケーブル。

【請求項5】

前記基準電位点に接続され、前記帰線ケーブルの長手方向に沿って、前記３本の第１送電ケーブルとともに前記帰線ケーブルの周囲に撚り合わされる、第２導電線をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項記載の電力ケーブル。

【請求項6】

前記基準電位点に接続され、前記帰線ケーブルの長手方向に沿って、前記３本の第１送電ケーブルとともに前記帰線ケーブルの周囲に撚り合わされる、３本の第２導電線をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項記載の電力ケーブル。

【請求項7】

前記３本の第２導電線は、断面視で、前記帰線ケーブルを中心とする３回対称の回転対称な位置関係を保ちながら、前記３本の第１送電ケーブルとともに前記帰線ケーブルの周囲に撚り合わされる、請求項６記載の電力ケーブル。

【請求項8】

前記第２導電線は、金属パイプである、請求項６又は７記載の電力ケーブル。

【請求項9】

前記金属パイプの内部に配設される、光ファイバをさらに含む、請求項８記載の電力ケーブル。

【請求項10】

請求項８記載の電力ケーブルは、第２鋼管と、前記第２鋼管の内部に配設され、前記第１送電ケーブルに接続される第２送電ケーブルと、前記第２鋼管の内部で前記第２送電ケーブルを覆う絶縁油とを含む油浸型ケーブルに接続されており、
前記金属パイプは、前記油浸型ケーブルの前記絶縁油を前記第２鋼管から流出する、又は、前記第２鋼管に流入する、オイルラインに接続される。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力ケーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、絶縁体の外周に金属層を設けることなく、最外層に半導電層を形成した電力ケーブルの３条を俵積み配置し、それら３条の電力ケーブルの中心に事故電流帰路用導体を配置して、事故電流帰路用導体と電力ケーブルの半導電層とを電気的に導通するようにしてなる、大容量送電対応型の電力ケーブルがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−１８０７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の電力ケーブルは、事故電流を流す導体が事故電流帰路用導体のみであるため、事故電流がある程度多い場合には、電力ケーブル又は事故電流帰路用導体の地絡容量を超える電流が流れ、電力ケーブルが破損するおそれがある。

【0005】

そこで、事故電流の十分な通流経路を確保した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】

【0006】

本発明の実施の形態の電力ケーブルは、基準電位点に接続される第１鋼管と、前記第１鋼管の内部に挿通され、三相交流電力を伝送する第１導電線を有する３本の第１送電ケーブルと、前記第１鋼管の内部に挿通され、前記基準電位点に接続される帰線ケーブルとを含み、前記３本の第１送電ケーブルは、さらに、それぞれ、前記第１導電線を被覆する第１絶縁層と、前記第１絶縁層を被覆する金属層と、前記金属層を被覆する第２絶縁層とを有するとともに、シールドワイヤを有しておらず、前記３本の第１送電ケーブルは、前記帰線ケーブルの長手方向に沿って、前記帰線ケーブルの周囲に撚り合わされており、前記金属層は、前記基準電位点に接続される。

【発明の効果】

【0007】

事故電流の十分な通流経路を確保した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】

【0008】

【図1】実施の形態１の電力ケーブル１００を示す図である。

【図2】実施の形態１の電力ケーブル１００の送電ケーブル１２０を示す図である。

【図3】実施の形態１の電力ケーブル１００の地絡容量を示す図である。

【図4】比較用の送電ケーブル２０とＯＦケーブル４０を示す断面図である。

【図5】複数の電力ケーブル１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃをマンホール５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを介して接続した状態を示す図である。

【図6】実施の形態２の電力ケーブル２００を示す断面図である。

【図7】実施の形態２の電力ケーブル２００の地絡容量を示す図である。

【図8】複数の電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃをマンホール２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃを介して接続した状態を示す図である。

【図9】既設のＰＯＦケーブルを電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂに更新した状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の電力ケーブルを適用した実施の形態について説明する。

【0010】

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の電力ケーブル１００を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。なお、図１（Ａ）の斜視図は、電力ケーブル１００を長手方向に対して垂直な面に沿って切断した状態を示す。

【0011】

電力ケーブル１００は、鋼管１１０、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ、及び帰線ケーブル１３０を含む。

【0012】

鋼管１１０は、例えば、鉄製のパイプであり、内部には送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂと、帰線ケーブル１３０とが挿通される。鋼管１１０は、第１鋼管の一例であり、基準電位点に接続される。実施の形態１では、一例として、鋼管１１０は接地され、グランド電位に保持される。鋼管１１０を基準電位に保持するのは、送電ケーブル１２０に地絡等による事故電流が生じた場合に、鋼管１１０を事故電流の通流経路にするためである。

【0013】

鋼管１１０は、未使用の新品の鋼管であってもよいが、既使用の中古の鋼管であってもよい。例えば、既設の電力ケーブルを実施の形態１の電力ケーブル１００に交換する場合には、既設の電力ケーブルの鋼管を電力ケーブル１００の鋼管１１０として再利用してもよい。

【0014】

より具体的には、例えば、既設のＰＯＦ(Pipe type Oil Filled)ケーブル（油浸型ケーブル）の送電ケーブル及び絶縁油を取り除いて洗浄した鋼管を鋼管１１０として利用してもよい。実施の形態１では、既設のＰＯＦケーブルの鋼管を鋼管１１０として利用する形態について説明する。鋼管１１０の内径は、一例として２０６ｍｍである。

【0015】

送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂは、帰線ケーブル１３０を中心として、帰線ケーブル１３０の長手方向に沿って、帰線ケーブル１３０の周囲に撚り合わされた状態で、鋼管１１０の内部に挿通される。送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂは、三相の交流電力を送電するために用いられ、それぞれ、各相の電力を伝送する。送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂは、３本の第１送電ケーブルの一例である。

【0016】

送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂは、例えば、それぞれ、赤相、黄相、青相と区別される。送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂは、色が異なるが互いに同様の構成を有する。このため、以下の説明において送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂを区別しない場合には、単に送電ケーブル１２０と称す。送電ケーブル１２０の詳細な構成については、図２を用いて後述する。

【0017】

帰線ケーブル１３０は、導線１３１の周囲をジャケット１３２で被覆したケーブルである。導線１３１は、金属製であり、例えば、銅線を用いることができる。ジャケット１３２は、導線１３１の周囲を覆う絶縁層であり、例えば、XLPE(Cross linked Polyethylene)やPVC(polyvinyl chloride)等である。

【0018】

帰線ケーブル１３０の導線１３１は、鋼管１１０と同様に基準電位点に接続される。実施の形態１では、一例として、帰線ケーブル１３０の導線１３１は接地され、グランド電位に保持される。帰線ケーブル１３０の導線１３１を基準電位に保持するのは、送電ケーブル１２０に地絡等による事故電流が生じた場合に、帰線ケーブル１３０を事故電流の通流経路にするためである。

【0019】

次に、図２を用いて、送電ケーブル１２０の詳細な構成について説明する。

【0020】

図２は、実施の形態１の電力ケーブル１００の送電ケーブル１２０を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）はトリプレックス構造を示す斜視図である。

【0021】

図２（Ａ）に示すように、送電ケーブル１２０は、導線１２１、導線スクリーン１２２、絶縁層１２３、絶縁スクリーン１２４、ベッディング１２５、金属シース１２６、及びジャケット１２７を含む。

【0022】

導線１２１は、金属製であり、例えば、銅線を用いることができる。

【0023】

導線スクリーン１２２は、耐熱性のある半導電性のテープや、カーボン粉末を含有する樹脂層とで構成され、導線１２１の周囲に巻回される。耐熱性のある半導電性のテープとしては、例えば、ナイロンやポリエステルを用いることができ、導体粉末を含有する樹脂層としては、例えば、ＥＥＡ（Ethylene-Ethylacrylate Copolymer）樹脂を用いることができる。

【0024】

絶縁層１２３は、導線１２１を絶縁するために設けられている。絶縁層１２３は、例えば、ＸＬＰＥ(Crosslinked polyethylene:架橋ポリエチレン)を用いて射出成形で作製することができる。ここでは、絶縁層１２３としてＸＬＰＥを用いる形態について説明するが、耐熱性と絶縁性がある材料であれば、ＸＬＰＥ以外の材料を絶縁層１２３として用いてもよい。

【0025】

絶縁スクリーン１２４は、カーボン粉末を含有する樹脂層で構成され、絶縁層１２３の周囲に巻回される。カーボン粉末を含有する樹脂層としては、例えば、ＥＥＡ樹脂を用いることができる。

【0026】

ベッディング１２５は、所謂ベッディングテープであり、絶縁スクリーン１２４の周囲に巻回される。

【0027】

金属シース１２６は、ベッディング１２５の周囲を長手方向に沿って覆う金属テープであり、その金属テープ上の接着層をジャケット１２６と接合させることを特徴とし、例えば、銅ラミネートを用いることができる。金属シース１２６は、金属層の一例であり、金属ラップの一例である。

【0028】

金属シース１２６は、導線１２１の静電遮蔽と電磁誘導遮蔽を行うとともに、事故電流の通流経路を確保するために設けられている。

【0029】

静電遮蔽とは、導線１２１に高電圧が印加された場合に、導線１２１と大地との間の静電容量によって大地側に高電圧が誘起されるのを抑制するために、導線１２１の周囲を金属部材で覆うことである。

【0030】

電磁誘導遮蔽とは、事故電流が発生した際に、導線１２１と大地とが閉ループを作ると電磁誘導による磁界が生じるため、磁界の形成を抑制するために、導線１２１の周囲を金属部材で覆うことである。

【0031】

金属シース１２６は、導線スクリーン１２２、絶縁層１２３、絶縁スクリーン１２４、ベッディング１２５を介して導線１２１の外周を覆っているため、導線１２１に電流が流れることによって生じる磁界は金属シース１２６に誘導される電流によってキャンセルされる。

【0032】

また、金属シース１２６は、事故電流の通流経路を確保するために、鋼管１１０及び帰線ケーブル１３０（図１（Ａ），（Ｂ）参照）と同様に基準電位点に接続される。実施の形態１では、一例として、金属シース１２６は接地され、グランド電位に保持される。金属シース１２６は基準電位に保持されるため、送電ケーブル１２０に地絡等による事故電流が生じた場合に、事故電流の通流経路として機能する。

【0033】

ジャケット１２７は、金属シース１２６の周囲を覆う絶縁層であり、例えば、ポリエチレン（polyethylene）である。ジャケット１２７の外周は、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂでは、例えば、それぞれ、刻印などで赤相、黄相、青相に区別される。

【0034】

また、以上のような構成を有する送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ（図１（Ａ）、（Ｂ）参照）は、図２（Ｂ）に示すように、帰線ケーブル１３０を中心として、帰線ケーブル１３０の長手方向に沿って、帰線ケーブル１３０の周囲に撚り合わされる。このような３本の送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂを撚り合わせた構造をトリプレックス構造(Triplex formation)と称す。

【0035】

送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂのトリプレックス構造は、断面視で、帰線ケーブル１３０を中心とする３回対称の回転対称な位置関係を保ちながら、帰線ケーブル１３０の周囲に撚り合わされる構造である。トリプレックス構造は、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの長手方向における伸縮が少なく、後述するマンホール内での固定が容易になる構造である。なお、断面視における３回対称の回転対称な位置関係とは、完全な３回対称の回転対称な位置関係に限らず、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの撚り合わせにおけるばらつき等による位置ずれが生じていても、断面視における３回対称の回転対称な位置関係が保たれているものとして取り扱う。

【0036】

実施の形態１では、帰線ケーブル１３０の外周に沿って、トリプレックス構造の送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂを配置した状態で、鋼管１１０（図１（Ａ），（Ｂ）参照）の内部に送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ及び帰線ケーブル１３０を配置している。

【0037】

以上のような実施の形態１の電力ケーブル１００は、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ（図１（Ａ），（Ｂ）参照）で三相交流電力を伝送する。定格容量は、一例として、２５０ＭＶＡ（１３８ｋＶ，１０４５Ａ）である。ただし、この定格容量は一例に過ぎず、敷設条件(温度や鋼管の埋設深さ)によって変わるものである。

【0038】

電力ケーブル１００は、一例として、長さが４８７．６８ｍ（１６００フィート）であり、複数の電力ケーブル１００を直列に接続して用いる。この場合に、各電力ケーブル１００の送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂは、同じ色同士のものが接続される。送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂについて、同じ色同士のものを接続するとは、同じ色の送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの導線１２１同士を接続することである。また、この場合に、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの金属シース１２６については、相隣接する電力ケーブル１００同士において、同じ色の金属シース１２６同士を接続してもよいし、各電力ケーブル１００において金属シース１２６を接地してもよい。

【0039】

また、電力ケーブル１００は、既設の直列接続された複数の電力ケーブルのうちの一部を交換する際に、交換用の新たな電力ケーブルとして用いることができる。例えば、直列接続された既設の複数の電力ケーブルのうちのある１本の電力ケーブルを交換する場合に、電力ケーブル１００を用いてもよい。この場合に、取り除かれる電力ケーブルが鋼管１１０と同様の鋼管を有し、内部に送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ及び帰線ケーブル１３０を挿通可能である場合には、取り除かれる電力ケーブルの鋼管を鋼管１１０として用いることができる。

【0040】

また、上述の場合には、電力ケーブル１００の送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの導線１２１を電力ケーブル１００の両端にある既設の電力ケーブルの対応する相（同じ色の相）の送電ケーブルの導線と接続すればよい。また、この場合に、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの金属シース１２６は、接地すればよい。

【0041】

ここで、電力ケーブル１００の鋼管１１０、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０の地絡容量について検討する。電力ケーブル１００は、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂで絶縁破壊が発生すると、絶縁破壊が生じた電力ケーブル１００に含まれる金属シース１２６又は帰線ケーブル１３０が溶断して、事故電流が鋼管１１０に流れる場合がある。

【0042】

このような場合には、絶縁破壊の生じた電力ケーブル１００の鋼管１１０から、直列接続された隣接する電力ケーブル１００の鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０に事故電流が流れる。

【0043】

従って、電力ケーブル１００の鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０は、それぞれ、ある程度の（少なくとも事故電流の分流比以上の）地絡容量を有することが必要であり、地絡容量は、事故電流の通流経路になり得る鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０が流し得る電流量で決まる。

【0044】

なお、絶縁破壊が生じた電力ケーブル１００の金属シース１２６又は帰線ケーブル１３０が溶断せずに、絶縁破壊が生じた電力ケーブル１００においても、事故電流が鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０を通流経路として流れる場合がある。

【0045】

しかしながら、このような場合でも隣接する電力ケーブル１００の鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０に事故電流が流れるため、絶縁破壊の生じた電力ケーブル１００に隣接する電力ケーブル１００の鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０がそれぞれ流し得る事故電流の電流量に基づいて地絡容量を評価する。

【0046】

図３は、実施の形態１の電力ケーブル１００の地絡容量を示す図である。ここでは、比較用の電力ケーブルとして、実施の形態１の電力ケーブル１００から帰線ケーブル１３０を取り除いた電力ケーブルを用いる。以下、実施の形態１の電力ケーブル１００及び比較用の電力ケーブルに流れる電流量を地絡容量と比較する。なお、図３に示す電流値の単位はｋＡ（キロアンペア）である。

【0047】

ここで用いる鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０の地絡容量は、それぞれ、鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０が所定の断面積を有し、０．２５秒間にわたって電流が流れるという前提条件の下で、一例として算出した値である。

【0048】

鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０の地絡容量は、それぞれ、６０（ｋＡ）、１５．６（ｋＡ）、１５．３（ｋＡ）である。なお、鋼管１１０の地絡容量の算出値は６０（ｋＡ）以上であったが、ここでは６０（ｋＡ）として取り扱う。また、金属シース１２６については、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂのそれぞれの地絡容量があり、それぞれ、金属シース１２６（Ｒ）、１２６（Ｙ）、１２６（Ｂ）と記す。

【0049】

このように、鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０は、０．２５秒の期間までであれば、それぞれ、６０（ｋＡ）、１５．６（ｋＡ）、１５．３（ｋＡ）の電流を流すことができる。

【0050】

以下では、鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０が上述のような地絡容量を有する場合に、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂに、６０（ｋＡ）の電流を０．２５秒流し、送電ケーブル１２０Ｒに事故電流が生じたこととする。以下では、事故電流が発生した相を事故相と称す。

【0051】

実施の形態１の電力ケーブル１００の鋼管１１０に流れる電流は１７．９（ｋＡ）であり、事故相の金属シース１２６（Ｒ）に流れる電流は、１５．０（ｋＡ）であった。また、事故相以外の金属シース１２６（Ｙ）、１２６（Ｂ）に流れる電流は、ともに８．２（ｋＡ）であり、帰線ケーブル１３０に流れる電流は１５．３（ｋＡ）であった。

【0052】

従って、鋼管１１０、金属シース１２６（Ｒ）、１２６（Ｙ）、１２６（Ｂ）、及び帰線ケーブル１３０に流れる電流は、地絡容量以下の電流量であり、実施の形態１の電力ケーブル１００は、事故電流の十分な通流経路を確保できていることが分かった。

【0053】

これに対して、帰線ケーブル１３０を含まない比較用の電力ケーブルの送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂに、６０（ｋＡ）の電流を０．２５秒流し、送電ケーブル１２０Ｒに事故電流が生じた場合に、鋼管１１０に流れる電流は２３．４（ｋＡ）であり、事故相の金属シース１２６（Ｒ）に流れる電流は、１８．４（ｋＡ）であった。また、事故相以外の金属シース１２６（Ｙ）、１２６（Ｂ）に流れる電流は、ともに１１．９（ｋＡ）であった。

【0054】

従って、比較用の電力ケーブルでは、事故相の金属シース１２６（Ｒ）に流れる電流が地絡容量を超えており、事故電流の十分な通流経路を確保できていないことが分かった。

【0055】

以上、実施の形態１によれば、帰線ケーブル１３０を中心として、帰線ケーブル１３０の長手方向に沿って、帰線ケーブル１３０の周囲に撚り合わされるトリプレックス構造の送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂを含むことにより、事故電流の十分な通流経路を確保した電力ケーブル１００を提供することができる。

【0056】

また、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂは、上述のように、導線１２１、導線スクリーン１２２、絶縁層１２３、絶縁スクリーン１２４、ベッディング１２５、金属シース１２６、及びジャケット１２７を含む。

【0057】

例えば、既設の電力ケーブルを実施の形態１の電力ケーブル１００に交換する場合に、既設の電力ケーブルの送電ケーブルがシールドを含む場合がある。ここで、図４を用いて、比較用の送電ケーブルについて説明する。

【0058】

比較用の送電ケーブル２０とＯＦケーブル４０を示す断面図である。図４（Ａ）に示す送電ケーブル２０の断面は、図２（Ａ）の送電ケーブル１２０の断面に対応する。

【0059】

送電ケーブル２０は、導線２１、導線スクリーン２２、絶縁層２３、絶縁スクリーン２４、ベッディング２５、シールド３０、金属シース２６、及びジャケット２７を含む。比較用の送電ケーブル２０の導線２１、導線スクリーン２２、絶縁層２３、絶縁スクリーン２４、ベッディング２５、金属シース２６、及びジャケット２７は、それぞれ、実施の形態１の送電ケーブル１２０の導線１２１、導線スクリーン１２２、絶縁層１２３、絶縁スクリーン１２４、ベッディング１２５、金属シース１２６、及びジャケット１２７に対応するため、詳細な説明は省略する。

【0060】

送電ケーブル２０のジャケット２７の外径は、送電ケーブル１２０のジャケット１２７の外径と等しい。送電ケーブル２０は、ベッディング２５と金属シース２６との間にシールド３０を含むため、導線２１のサイズは、送電ケーブル１２０の導線１２１よりも小さい。

【0061】

シールド３０は、金属素線の部材であり、金属シース２６とともに接地電位（基準電位）に保持される。金属素線の部材は、例えば、直径約１ｍｍ程度の多数の導線をペディング２５に巻き付けた構成を有する。シールド３０は、導線２１の静電遮蔽と電磁誘導遮蔽を行うとともに、事故電流の通流経路を確保するために設けられている。

【0062】

また、図４（Ｂ）に示すＰＯＦケーブル用のＯＦケーブル４０は、導線４１、導線スクリーン４２、絶縁層４３、絶縁スクリーン４４、ベッディング４５を含む。

【0063】

ＯＦケーブル４０は、導線４１、導線スクリーン４２、絶縁層４３、絶縁スクリーン４４、ベッディング４５は、それぞれ、実施の形態１の送電ケーブル１２０の導線１２１、導線スクリーン１２２、絶縁層１２３、絶縁スクリーン１２４、ベッディング１２５に対応するため、詳細な説明は省略するが、ＯＦケーブル４０では導線スクリーン４２、絶縁層４３、絶縁スクリーン４４、ベッディング４５は紙で構成されている。既設ＰＯＦ線路ではＯＦケーブル４０が鋼管内に敷設されているが、鋼管が実施の形態１の送電ケーブル１２０の金属シース１２６、及びジャケット１２７の役割を果たし、鋼管内には絶縁油が充填されている。

【0064】

実施の形態１の送電ケーブル１２０では、金属シース１２６によって十分な静電遮蔽の特性を担保し、また、金属シース１２６と帰線ケーブル１３０で十分な電磁誘導遮蔽の特性を担保する。このため、例えば、既設のＰＯＦケーブルが鋼管１１０の内部にＯＦケーブル４０を含む構造を有する場合に、例えば改修工事において、３本に束ねた送電ケーブル２０を含む構造ではなく、鋼管１１０を再利用して、鋼管１１０の内部に送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ及び帰線ケーブル１３０を挿通させることにより、電力ケーブル１００を敷設することができる。

【0065】

この場合に、送電ケーブル１２０は送電ケーブル２０と等しい外径を有するが、送電ケーブル１２０はシールド３０を含まないため、導線１２１の直径を導線２１の直径よりも大きくすることができ、送電容量を向上させることができる。

【0066】

また、このような既設の電力ケーブルがＰＯＦケーブルである場合には、絶縁油を用いずに環境への適合性の高い電力ケーブル１００に更新することができ、送電容量の向上と環境適合性とを両立することができる。

【0067】

ここで、図５を用いて、複数の電力ケーブル１００をマンホールを介して接続する形態について説明する。

【0068】

図５は、複数の電力ケーブル１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃをマンホール５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃを介して接続した状態を示す図である。図５には複数の電力ケーブル１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを示すが、これらはすべて上述の電力ケーブル１００と同一のものである。以下では、電力ケーブル１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを特に区別しない場合には単に電力ケーブル１００と称す。

【0069】

また、図５では、電力ケーブル１００の鋼管１１０、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの導線１２１と金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０のみを示す。送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの導線１２１及び金属シース１２６は、それぞれ、導線１２１Ｒ、１２１Ｙ、１２１Ｂ及び金属シース１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂと区別して記す。

【0070】

なお、導線１２１Ｒ、１２１Ｙ、１２１Ｂ及び金属シース１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂをそれぞれ区別しない場合には単に金属シース１２６及び帰線ケーブル１３０と称す。

【0071】

また、マンホール５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは、互いに等しい構造を有するため、特に区別しない場合には単にマンホール５０と称す。

【0072】

マンホール５０は、筐体５１、ジョイント５２Ｒ、５２Ｙ、５２Ｂ、ケーブル５４、５４Ａ、５５Ｒ、５５Ｙ、５５Ｂ、５６Ｒ、５６Ｙ、５６Ｂと、例えば接続箇所としてリンクボックス５３を含む。

【0073】

筐体５１は、例えば、コンクリート製の筐体であり、相隣接する電力ケーブル１００同士を接続する接続部（ジョイント５２Ｒ、５２Ｙ、５２Ｂ、リンクボックス５３、ケーブル５４、５４Ａ、５５Ｒ、５５Ｙ、５５Ｂ、５６Ｒ、５６Ｙ、５６Ｂ）を収納する。

【0074】

ジョイント５２Ｒは、接続部５７Ａ、絶縁部５７Ｂ、及び接続部５７Ｃを有する。これは、ジョイント５２Ｙ及び５２Ｂも同様である。接続部５７Ａ及び５７Ｃは、金属製の接続用の部材であり、相隣接する電力ケーブル１００Ａ及び１００Ｂの導線１２１Ｒ同士を接続するが、相隣接する電力ケーブル１００Ａ及び１００Ｂの金属シース１２６同士は接続しない。相隣接する電力ケーブル１００Ａ及び１００Ｂの金属シース１２６同士は、ジョイント５２Ｒの内部では、絶縁部５７Ｂによって絶縁されている。

【0075】

ジョイント５２Ｒの接続部５７Ａにはケーブル５５Ｒが接続され、接続部５７Ｃにはケーブル５６Ｒが接続される。ケーブル５５Ｒ及び５６Ｒはリンクボックス５３の接続部５３Ａを介して接続されている。なお、リンクボックス５３の接続部５３Ａは接地されており、金属シース１２６は、リンクボックス５３の接続部５３Ａを介して接地電位に保持されている。

【0076】

このようなジョイント５２Ｒの構成は、ジョイント５２Ｙ及び５２Ｂにおいても同様であり、上述の説明における添え字のアルファベットをＲからＹ又はＢに置き換えた構成を有する。

【0077】

リンクボックス５３は、接地電位に保持される接続部５３Ａを有する。接続部５３Ａは、上述したケーブル５５Ｒ、５５Ｙ、５５Ｂとケーブル５６Ｒ、５６Ｙ、５６Ｂとをそれぞれ接続するとともに、接地電位に保持する。また、接続部５３Ａには、ケーブル５４から分岐するケーブル５４Ａが接続されており、鋼管１１０及び帰線ケーブル１３０を接地電位に保持する。

【0078】

ケーブル５４は、相隣接する電力ケーブル１００Ａ及び１００Ｂの鋼管１１０同士を接続する。また、ケーブル５４には帰線ケーブル１３０も接続されている。このため、ケーブル５４は、相隣接する電力ケーブル１００Ａ及び１００Ｂの帰線ケーブル１３０同士も接続する。

【0079】

ケーブル５４の途中からは、ケーブル５４Ａが分岐しており、ケーブル５４Ａは、リンクボックス５３の接続部５３Ａに接続されている。リンクボックス５３の接続部５３Ａは接地電位に保持されるため、鋼管１１０及び帰線ケーブル１３０は、リンクボックス５３の接続部５３Ａを介して接地電位に保持される。

【0080】

ケーブル５５Ｒは、ジョイント５２Ｒの接続部５７Ａとリンクボックス５３の接続部５３Ａとの間を接続する。ケーブル５６Ｒは、ジョイント５２Ｒの接続部５７Ｃとリンクボックス５３の接続部５３Ａとの間を接続する。ケーブル５５Ｒ及び５６Ｒは、接続部５３Ａを介して互いに接続されるとともに、接地電位に保持される。

【0081】

このようなケーブル５５Ｒ及び５６Ｒの構成は、ケーブル５５Ｙ及び５６Ｙとケーブル５５Ｂ及び５６Ｂにおいても同様であり、上述の説明における添え字のアルファベットをＲからＹ又はＢに置き換えた構成を有する。

【0082】

なお、以上では、相隣接する電力ケーブル１００Ａ及び１００Ｂの接続関係について説明したが、相隣接する電力ケーブル１００Ｂ及び１００Ｃの接続関係も同様であり、相隣接する２つの電力ケーブル１００同士はマンホール５０によって同様に接続される。

【0083】

以上のように直列的に接続される電力ケーブル１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃにおいて、例えば、電力ケーブル１００Ａの導線１２１Ｒを含む送電ケーブル１２０Ｒ（図１（Ｂ）参照）で絶縁破壊が発生したとする。

【0084】

このような場合には、送電ケーブル１２０Ｒで生じた事故電流は、電力ケーブル１００Ａの金属シース１２６Ｒ又は帰線ケーブル１３０を介して鋼管１１０に流れ、ケーブル５４を介して矢印Ａのように流れ、矢印Ｂで示すように一部はケーブル５４を経て電力ケーブル１００Ｂの鋼管１１０及び帰線ケーブル１３０に流れ、残りはケーブル５４Ａを介して接続部５３Ａに流入する。接続部５３Ａに流入した電流は、ケーブル５６Ｒ、５６Ｙ、５６Ｂを介して、電力ケーブル１００Ｂの金属シース１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂに流れる。

【0085】

以上のようにして、電力ケーブル１００Ａの送電ケーブル１２０Ｒにおける絶縁破壊で生じた事故電流は、電力ケーブル１００Ａの鋼管１１０を流れ、ケーブル５４、５４Ａ、５６Ｒ、５６Ｙ、５６Ｂを介して、電力ケーブル１００Ｂの鋼管１１０、金属シース１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂ、及び帰線ケーブル１３０に分流される。

【0086】

図３を用いて説明したように、電力ケーブル１００の鋼管１１０、金属シース１２６（１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂ）、及び帰線ケーブル１３０は、事故電流に対して十分な容量の通流経路を構築する。

【0087】

このため、送電ケーブル１２０の絶縁破壊による事故電流が発生しても、鋼管１１０、金属シース１２６（１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂ）、及び帰線ケーブル１３０を流れる電流がそれぞれの地絡容量を超えることを抑制でき、事故電流の十分な通流経路を確保した電力ケーブル１００を提供することができる。

【0088】

＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２の電力ケーブル２００を示す断面図である。図６に示す実施の形態２断面は、図１（Ｂ）に示す電力ケーブル１００の断面に対応する断面である。

【0089】

電力ケーブル２００は、鋼管１１０、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ、帰線ケーブル１３０、及び３本のパイプ２４１、２４２、２４３を含む。電力ケーブル２００は、実施の形態１の電力ケーブル１００にパイプ２４１、２４２、２４３と光ファイバ２４４、２４５、２４６を追加した構成を有する。その他の構成は、実施の形態１の電力ケーブル１００と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0090】

パイプ２４１、２４２、２４３は、断面視で相隣接する送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの間に配設され、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂと同様に、長手方向にわたって撚り合わされる。

【0091】

より具体的には、パイプ２４１は、送電ケーブル１２０Ｙと１２０Ｂとの間に配設された状態で、送電ケーブル１２０Ｙと１２０Ｂの外周に沿って長手方向にわたって撚り合わされる。

【0092】

同様に、パイプ２４２は、送電ケーブル１２０Ｂと１２０Ｒとの間に配設された状態で、送電ケーブル１２０Ｂと１２０Ｒの外周に沿って長手方向にわたって撚り合わされる。また、パイプ２４３は、送電ケーブル１２０Ｒと１２０Ｙとの間に配設された状態で、送電ケーブル１２０Ｒと１２０Ｙの外周に沿って長手方向にわたって撚り合わされる。

【0093】

パイプ２４１、２４２、２４３は、トリプレックス構造で帰線ケーブル１３０の周囲に、同じくトリプレックス構造で撚り合わされる送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂとともに、撚り合わされる。

【0094】

パイプ２４１、２４２、２４３のトリプレックス構造は、帰線ケーブル１３０を中心とする３回対称の回転対称な位置関係を保ちながら、帰線ケーブル１３０の周囲に撚り合わされる構造である。

【0095】

パイプ２４１、２４２、２４３は、第２導電線の一例であり、基準電位点に接続される。実施の形態２では、一例として、パイプ２４１、２４２、２４３は接地され、グランド電位に保持される。パイプ２４１、２４２、２４３を基準電位に保持するのは、送電ケーブル１２０に地絡等による事故電流が生じた場合に、パイプ２４１、２４２、２４３を事故電流の通流経路にするためである。

【0096】

パイプ２４１、２４２、２４３は、互いに同様の構成を有する。パイプ２４１、２４２、２４３は、それぞれ、パイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａの外周をジャケット２４１Ｂ、２４２Ｂ、２４３Ｂで覆ったものである。

【0097】

パイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａは、長手方向に沿って中空であり、実施の形態２では、一例としてアルミニウム製である。しかしながら、パイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａは、アルミニウム以外の金属製のパイプであってもよい。

【0098】

ジャケット２４１Ｂ、２４２Ｂ、２４３Ｂは、それぞれ、パイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａの周囲を覆う絶縁層であり、例えば、ポリエチレンである。

【0099】

また、パイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａの内部には、それぞれ、光ファイバ２４４、２４５、２４６が挿通されている。光ファイバ２４４、２４５、２４６は、例えば、光ファイバ部２４４Ａ、２４５Ａ、２４６Ａの周囲をプラスチックパイプ２４４Ｂ、２４５Ｂ、２４６Ｂで覆ったものを用いることができる。この場合に、例えば、光ファイバ部２４４Ａ、２４５Ａ、２４６Ａとしてはエアブロウンファイバを用いることができ、プラスチックパイプ２４４Ｂ、２４５Ｂ、２４６Ｂとしては、エアブロウンファイバ用パイプを用いることができる。

【0100】

このようにパイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａの内部に光ファイバ２４４、２４５、２４６を配設することにより、パイプ２４１、２４２、２４３は、事故電流の通流経路として用いるほかに、光ファイバ２４４、２４５、２４６による情報通信網を兼ねるように構成することができる。

【0101】

パイプ２４１、２４２、２４３は、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ、帰線ケーブル１３０とともに鋼管１１０の内部に挿通されるため、帰線ケーブル１３０を中心とした径方向において、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂよりも外側に出ないように調整された直径を有することが好ましい。

【0102】

また、複数の電力ケーブル２００同士を接続する際には、各電力ケーブル２００のパイプ２４１、２４２、２４３を互いに接続するか、もしくは、光ファイバ２４４、２４５、２４６の内部にプラスチックパイプ２４４Ｂ、２４５Ｂ、２４６Ｂを引き通すことにより、光ファイバ部２４４Ａ、２４５Ａ、２４６Ａの敷設を実現することができる。

【0103】

ここで、電力ケーブル２００の鋼管１１０、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３の地絡容量について検討する。電力ケーブル２００は、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂで絶縁破壊が発生すると、絶縁破壊が生じた電力ケーブル２００に含まれる金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、又はパイプ２４１、２４２、２４３が溶断して、事故電流が鋼管１１０に流れる場合がある。

【0104】

このような場合には、絶縁破壊の生じた電力ケーブル２００の鋼管１１０から、隣接する電力ケーブル２００の鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３に事故電流が流れる。

【0105】

従って、電力ケーブル２００の鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３は、それぞれ、ある程度の地絡容量を有することが必要であり、地絡容量は、事故電流の通流経路になり得る鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３がそれぞれ流し得る電流量で決まる。

【0106】

なお、絶縁破壊が生じた電力ケーブル２００の金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、又はパイプ２４１、２４２、２４３が溶断せずに、絶縁破壊が生じた電力ケーブル２００においても、事故電流が鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３を通流経路として流れる場合がある。

【0107】

しかしながら、このような場合でも隣接する電力ケーブル２００の鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３に事故電流が流れるため、絶縁破壊の生じた電力ケーブル２００に隣接する電力ケーブル２００の鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３がそれぞれ流し得る事故電流の電流量に基づいて地絡容量を評価する。

【0108】

図７は、実施の形態２の電力ケーブル２００の地絡容量を示す図である。ここでは、実施の形態２の電力ケーブル２００に流れる電流量を地絡容量と比較する。なお、図７に示す電流値の単位はｋＡ（キロアンペア）である。

【0109】

ここで用いる鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３の地絡容量は、それぞれ、鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３が所定の断面積を有し、０．２５秒間にわたって電流が流れるという前提条件の下で、一例として算出した値である。

【0110】

鋼管１１０、金属シース１２６、及び帰線ケーブル１３０の地絡容量は、それぞれ、６０（ｋＡ）、１５．６（ｋＡ）、１５．３（ｋＡ）であり、これは実施の形態１で図３に示した値と等しい。また、パイプ２４１、２４２、２４３の地絡容量は、すべて２０（ｋＡ）である。

【0111】

このように、鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３は、０．２５秒の期間までであれば、それぞれ、６０（ｋＡ）、１５．６（ｋＡ）、１５．３（ｋＡ）、２０（ｋＡ）の電流を流すことができる。

【0112】

以下では、鋼管１１０、金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３が上述のような地絡容量を有する場合に、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂに、６０（ｋＡ）の電流を０．２５秒流し、送電ケーブル１２０Ｒに事故電流が生じたこととする。以下では、事故電流が発生した相を事故相と称す。

【0113】

実施の形態２の電力ケーブル２００の鋼管１１０に流れる電流は８．４（ｋＡ）であり、事故相の金属シース１２６（Ｒ）に流れる電流は、１０．４（ｋＡ）であった。また、事故相以外の金属シース１２６（Ｙ）、１２６（Ｂ）に流れる電流は、ともに４．４（ｋＡ）であり、帰線ケーブル１３０に流れる電流は９．０（ｋＡ）であった。これらの電流量は、実施の形態１の電力ケーブル１００における各電流量よりも低下している。これは、パイプ２４１、２４２、２４３を追加したことの効果であると考えられる。

【0114】

また、パイプ２４１、２４２、２４３に流れる電流は、それぞれ、４．６（ｋＡ）、１２．６（ｋＡ）、１１．６（ｋＡ）であった。パイプ２４１、２４２、２４３に流れる電流に分布が生じたのは、事故相との位置関係によるものと思われるが、いずれの電流も地絡電流（２０（ｋＡ））を大きく下回っている。

【0115】

従って、鋼管１１０、金属シース１２６（Ｒ）、１２６（Ｙ）、１２６（Ｂ）、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３に流れる電流は、地絡容量以下の電流量であり、実施の形態２の電力ケーブル２００は、事故電流の十分な通流経路を確保できていることが分かった。

【0116】

以上、実施の形態２によれば、帰線ケーブル１３０を中心として、帰線ケーブル１３０の長手方向に沿って、帰線ケーブル１３０の周囲に撚り合わされるトリプレックス構造の送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ及びパイプ２４１、２４２、２４３を含むことにより、事故電流の十分な通流経路を確保した電力ケーブル２００を提供することができる。

【0117】

また、パイプ２４１、２４２、２４３は、事故電流の通流経路として用いるほかに、内部空間を利用して、光ファイバ２４４、２４５、２４６を通して情報通信網を兼ねることができる。なお、パイプ２４１、２４２、２４３の内部に光ファイバ２４４、２４５、２４６（光ファイバ部２４４Ａ、２４５Ａ、２４６Ａとプラスチックパイプ２４４Ｂ、２４５Ｂ、２４６Ｂ）を配設することなく、空洞にしておいてもよい。

【0118】

また、光ファイバ２４４、２４５、２４６を利用して、例えば、OPTHERMO（オーピサーモ：登録商標）による、光ファイバ温度分布計測システム（Fiber-Optic Distributed Temperature Sensing System:DTS）を構築してもよい。この光ファイバ温度分布計測システムは、光ファイバ２４４、２４５、２４６そのものを温度センサとして、数十kmにわたる光ファイバに沿った温度分布をリアルタイムに測定することができる。

【0119】

また、例えば、既設のＰＯＦケーブルを電力ケーブル２００に更新する場合に、１又は複数の電力ケーブル２００の一端又は両端に、ＰＯＦケーブルを接続する場合には、パイプ２４１、２４２、２４３の内部に光ファイバ２４４、２４５、２４６（光ファイバ部２４４Ａ、２４５Ａ、２４６Ａとプラスチックパイプ２４４Ｂ、２４５Ｂ、２４６Ｂ）を配設せずに、パイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａの内部空間を絶縁油の流路として利用してもよい。隣接するＰＯＦケーブルの絶縁油をパイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａの内部に流すことにより、絶縁油の流路を構築することができる。この構成については、図９を用いて後述する。また、パイプ２４１、２４２、２４３の内部に冷却用の液体（例えば、水）を流すことにより、送電ケーブル１２０の冷却を行ってもよい。このように、光複合・冷却・油通路としての機能をそれぞれパイプ２４１、２４２、２４３に持たせてもよい。

【0120】

ここで、図８を用いて、複数の電力ケーブル２００をマンホールを介して接続する形態について説明する。

【0121】

図８は、複数の電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃをマンホール２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃを介して接続した状態を示す図である。図８には複数の電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを示すが、これらはすべて上述の電力ケーブル２００と同一のものである。以下では、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを特に区別しない場合には単に電力ケーブル２００と称す。

【0122】

また、図８では、電力ケーブル２００の鋼管１１０、送電ケーブル１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂの導線１２１と金属シース１２６、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３のみを示す。

【0123】

マンホール２５０は、実施の形態１のマンホール５０のジョイント５２Ｒ、５２Ｙ、５２Ｂをジョイント２５２Ｒ、２５２Ｙ、２５２Ｂに置き換えたものである。その他の構成は、実施の形態１のマンホール５０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0124】

ジョイント２５２Ｒ、２５２Ｙ、２５２Ｂは、互いに同様の構成を有するため、ここでは、ジョイント２５２Ｒについて説明する。

【0125】

ジョイント２５２Ｒは、接続部５７Ａ、絶縁部５７Ｂ、接続部５７Ｃ、及び突起部５８Ａ、５８Ｂを有する。接続部５７Ａ、絶縁部５７Ｂ、接続部５７Ｃの構成は、実施の形態１のジョイント５２Ｒの接続部５７Ａ、絶縁部５７Ｂ、接続部５７Ｃと同様である。

【0126】

突起部５８Ａ、５８Ｂは、それぞれ、接続部５７Ａ、５７Ｃに設けられている。突起部５８Ａ、５８Ｂは、それぞれ、接続部５７Ａ、５７Ｃから外側に突出しており、接続部５７Ａ、５７Ｃと同様に金属製である。

【0127】

接続部５７Ａ、５７Ｃには、それぞれ、電力ケーブル２００Ａのパイプ２４１と、電力ケーブル２００Ｂのパイプ２４１とが接続される。これにより、パイプ２４１は接地電位に保持される。

【0128】

このようなジョイント２５２Ｒの構成は、ジョイント２５２Ｙ及び２５２Ｂにおいても同様である。ジョイント２５２Ｙは、電力ケーブル２００Ａのパイプ２４１と、電力ケーブル２００Ｂのパイプ２４１とを接続する。ジョイント２５２Ｂは、電力ケーブル２００Ａのパイプ２４１と、電力ケーブル２００Ｂのパイプ２４１とを接続する。

【0129】

なお、以上では、相隣接する電力ケーブル２００Ａ及び２００Ｂの接続関係について説明したが、相隣接する電力ケーブル２００Ｂ及び２００Ｃの接続関係も同様であり、相隣接する２つの電力ケーブル２００同士はマンホール２５０によって同様に接続される。

【0130】

以上のように直列的に接続される電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃにおいて、例えば、電力ケーブル２００Ａの導線１２１Ｒを含む送電ケーブル１２０Ｒ（図６（Ｂ）参照）で絶縁破壊が発生したとする。

【0131】

このような場合には、送電ケーブル１２０Ｒで生じた事故電流は、電力ケーブル２００Ａの金属シース１２６Ｒ、帰線ケーブル１３０、又はパイプ２４１、２４２、２４３を介して鋼管１１０に流れ、ケーブル５４を介して矢印Ａのように流れ、矢印Ｂで示すように一部はケーブル５４を経て電力ケーブル２００Ｂの鋼管１１０及び帰線ケーブル１３０に流れ、残りはケーブル５４Ａを介して接続部５３Ａに流入する。接続部５３Ａに流入した電流は、ケーブル５６Ｒ、５６Ｙ、５６Ｂを介して、電力ケーブル２００Ｂの金属シース１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂとパイプ２４１、２４２、２４３とに流れる。

【0132】

以上のようにして、電力ケーブル２００Ａの送電ケーブル１２０Ｒにおける絶縁破壊で生じた事故電流は、電力ケーブル２００Ａの鋼管１１０を流れ、ケーブル５４、５４Ａ、５５Ｒ、５５Ｙ、５５Ｂ、５６Ｒ、５６Ｙ、５６Ｂを介して、電力ケーブル２００Ｂの鋼管１１０、金属シース１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂ、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３に分流される。

【0133】

図７を用いて説明したように、電力ケーブル２００の鋼管１１０、金属シース１２６（１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂ）、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３は、事故電流に対して十分な容量の通流経路を構築する。実施の形態２の電力ケーブル２００は、実施の形態１の電力ケーブル１００に比べて、事故電流の通流経路の容量が約５０％増大している。

【0134】

このため、送電ケーブル１２０の絶縁破壊による事故電流が発生しても、鋼管１１０、金属シース１２６（１２６Ｒ、１２６Ｙ、１２６Ｂ）、帰線ケーブル１３０、及びパイプ２４１、２４２、２４３を流れる電流がそれぞれの地絡容量を超えることを抑制でき、事故電流の十分な通流経路を確保した電力ケーブル２００を提供することができる。

【0135】

なお、以上では、パイプ２４１、２４２、２４３を用いる形態について説明したが、パイプ２４１、２４２、２４３の代わりに、導線を用いてもよい。また、パイプ２４１、２４２、２４３は、いずれか１本又は２本であってもよい。

【0136】

ここで、図９を用いて、既設のＰＯＦケーブルを電力ケーブル２００に更新する場合に、複数の電力ケーブル２００の両端のＰＯＦケーブルの絶縁油をパイプ２４１、２４２、２４３の内部に流すことにより、絶縁油の流路を構築する形態について説明する。

【0137】

図９は、既設のＰＯＦケーブルを電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂに更新した状態を示す図である。図９では、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂについては、説明の便宜上、１本の送電ケーブル１２０と１本のパイプ２４１と鋼管１１０のみを示す。

【0138】

また、ＰＯＦケーブル７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄは、３本のＯＦケーブル４０を鋼管１１０の内部に挿通して、鋼管１１０の内部に絶縁油を充填したものである。ＯＦケーブル４０は、図４（Ｂ）に示す比較用のＯＦケーブル４０である。図９では、説明の便宜上、各ＰＯＦケーブル７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄについて、鋼管１１０と１本のＯＦケーブル４０を示す。また、ＰＯＦケーブルでは、鋼管１１０はオイルラインとしての機能を担うため、鋼管１１０をオイルラインとして取り扱う。

【0139】

図９（Ａ）では、ＰＯＦケーブル７０ＡのＯＦケーブル４０とＰＯＦケーブル７０ＢのＯＦケーブル４０との間に、ジョイント８０Ａ及び８０Ｃを介して、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂの送電ケーブル１２０が接続されている。ＰＯＦケーブル７０ＢのＯＦケーブル４０の右側には、ジョイント８０Ｄ及び８０Ｅを介して、ＰＯＦケーブル７０Ｃ及び７０ＤのＯＦケーブル４０が接続されている。なお、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂの送電ケーブル１２０同士はジョイント８０Ｂによって接続されている。

【0140】

また、ＰＯＦケーブル７０Ａの鋼管１１０、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂのパイプ２４１、ＰＯＦケーブル７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄの鋼管１１０は、継ぎ手７２を介して接続されている。なお、パイプ２４１については、実際には、パイプ２４１のパイプ部２４１Ａが鋼管１１０と接続される。また、実際には、３本のパイプ２４１、２４２、２４３のパイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａがある。３本のパイプ部２４１Ａ、２４２Ａ、２４３Ａは、継ぎ手７２で合流して、鋼管１１０に接続される。なお、継ぎ手７２はジョイント８０Ａ及び８０Ｃの一部であってもよい。

【0141】

また、ＰＯＦケーブル７０Ａの左側には終端部９０Ａが接続され、ＰＯＦケーブル７０Ｄの右側には終端部９０Ｂが接続されている。また、ＰＯＦケーブル７０Ａの鋼管１１０にはオイル供給装置９０Ｅが接続され、ＰＯＦケーブル７０Ｄの鋼管１１０には、オイル供給装置９０Ｆが接続される。

【0142】

ジョイント８０Ｂは、図８に示すマンホール２５０Ａ〜２５０Ｃと同様の接続部である。また、終端部９０Ａ、９０Ｂは、電力の供給先又は供給元に接続されるとともに、オイル供給装置に接続されて、ＰＯＦケーブル７０Ａ〜７０Ｄの内部にある絶縁油の圧力等の管理及び調整を行う。

【0143】

電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂを敷設する前は、ＰＯＦケーブル７０Ａと７０Ｂとの間にも同様の２つのＰＯＦケーブルが存在していたが、図９（Ａ）に示すように、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂに更新されている。

【0144】

このような場合に、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂのパイプ２４１をＰＯＦケーブル７０Ａと７０Ｂの鋼管１１０に接続すれば、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂへの更新と、両側にあるＰＯＦケーブル７０Ａと７０Ｂの間における絶縁油の流通を両立することができる。

【0145】

また、図９（Ｂ）では、終端部９０Ａには、ＰＯＦケーブル７０Ａ、ジョイント８０Ａ、電力ケーブル２００Ａ、ジョイント８０Ｂ、電力ケーブル２００Ｂ、ジョイント８０Ｃ、及び電力ケーブル２７０Ｅが接続されている。電力ケーブル２７０Ｅは、絶縁油を用いないドライ型の電力ケーブルであり、鋼管１１０がない場所、又は、鋼管１１０の内部に敷設しない場所に設置した線路を示す。

【0146】

また、ジョイント８０Ｃからは、オイルライン９０Ｃが分岐しており、既設のオイル供給装置９０Ｄに接続されている。

【0147】

図９（Ｂ）は、更新前にはＰＯＦケーブル７０Ａの右側に複数のＰＯＦケーブルとオイル供給装置９０Ｄと電力ケーブル２７０Ｅが接続されていた電力伝送システムのＰＯＦケーブル７０Ａ以外のＰＯＦケーブルを電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂに更新し、既設のオイル供給装置９０Ｄに再接続したものである。

【0148】

図９（Ｂ）に示す電力伝送システムでは、電力は、終端部９０Ａと電力ケーブル２７０Ｅとの間で伝送され、ＰＯＦケーブル７０Ａの鋼管１１０の絶縁油は、電力ケーブル２００Ａ、２００Ｂのパイプ２４１と、オイルライン９０Ｃとを介して、オイル供給装置９０Ｄによって圧力等の管理及び調整が行われる。

【0149】

以上、実施の形態２の電力ケーブル２００は、パイプ２４１、２４２、２４３を絶縁油の流路として利用することにより、既設のＰＯＦケーブルの一部分の更新に利用することができる。

【0150】

以上、本発明の例示的な実施の形態の電力ケーブルについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

【符号の説明】

【0151】

１００ 電力ケーブル
１１０ 鋼管
１２０Ｒ、１２０Ｙ、１２０Ｂ 送電ケーブル
１２１ 導線
１２２ 導線スクリーン
１２３ 絶縁層
１２４ 絶縁スクリーン
１２５ ベッディング
１２６ 金属シース
１２７ ジャケット
１３０ 帰線ケーブル
２００ 電力ケーブル
２４１、２４２、２４３ パイプ
２４４、２４５、２４６ 光ファイバ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】