66/77 kV CV ケーブル用次世代ガス中終端接続部の開発 25 66/77 kV CV ケーブル用次世代ガス中終端接続部の開発 Development of New Type Gas Immersed Sealing End for 66/77 kV XLPE cable 戸谷 敦 ＊ Atsushi TOYA 岩崎公裕 ＊ Kimihiro IWASAKI 今西 晋 瀬間信幸 Shin IMANISHI Nobuyuki SEMA GIS（ガス絶縁開閉装置）と CV ケーブルを接続するガス中終端接続部は接続工事の工期短縮・現地でのガ ス処理作業の削減のため，接続部の工場組立，スリップオン化が望まれている。 そこで従来の GIS 取合寸法と互換性を有しながらスリップオン構造で，かつ大幅な縮小化を図った 66/77 kV 次世代ガス中終端接続部を開発・製品化した。 According to the expectation of short working term, no gas processing, assembled in factory and slip-on joint of the gas immersed sealing end which connect a XLPE cable to the GIS (Gas Insulation Switchgear), we developed a new type gas immersed sealing end for 66/77 kV XLPE cable. The new product has the features of slip-on structure, compact size and interchangeability with present ones. 1．は じ め に 2．構 造 送電線は架空送電線と地中送電線に大別されるが，都市 本接続部の構造を図 1 に示す。 部での架空送電線の建設は法規上の制限，用地上の制約あ 構成部品は本体材料と接続材料に大別され，本体材料は るいは安全性，地域環境との調和などの面から困難である 機器メーカーに持ち込まれあらかじめ機器に取り付けられ ため，ケーブル線路として地中布設される地中送電線が多 る。接続材料は工場内でユニット化された部品を現地にて く採用されている。ガス絶縁開閉装置（GIS）などの受変 組み立てる。 電設備へのケーブルの接続にはガス中終端接続部が用いら 3．特 長 れるが，ケーブル接続時における工事の工期短縮，ガス処 理作業の削減などの面から接続部の工場組立，スリップオ ン化が望まれていた。 今回開発した次世代ガス中終端接続部は従来のガス中終 端接続部と比較し以下の特長を有している。 そこでスリップオン構造を有し，かつ大幅な縮小化を図っ た 66/77 kV 次世代ガス中終端接続部を開発・製品化した。 ①スリップオン構造であることから，現地でのガス処理 を行うことなく接続が可能である。 ②従来ガス中終端接続部と比較し軽量，コンパクトであ コロナシールド ブッシング る。 （図 2） 従来 ガス中終端接続部 マルチコンタクト 次世代 ガス中終端接続部 重量 70 kg 25 kg 全長 1055 mm 415 mm 415 1055 縁切り （絶縁筒） 図 1 構造図 約25 kg 次世代ガス中終端接続部 約70 kg 従来ガス中終端接続部 * 東京電力株式会社 図 2 従来ガス中終端接続部との比較 昭 和 電 線 レ ビ ュ ー 26 Vol. 56, No. 1 (2006) ③コロナシールド一体化構造である。（図 3） ④ブッシングと絶縁筒が一体化されている。（図 3） ⑤GIS 底板と取合寸法が等しいため導体引出棒を使用す ることで既設品のリプレイスが可能である。（図 4） 従来ガス中 終端接続部 次世代ガス中 終端接続部 コロナシールド 無し コロナシールド 有り 導体引出棒 ロックナット 内部導体 導体固定金具 図 5 ガス界面の電界解析結果 上部金具 エポキシ がい管 エポキシ ブッシング アダプター ④マルチコンタクトを採用したスリップオン構造とする。 ⑤部品点数の削減を図る。 絶縁筒 4.2 次世代ガス中終端接続部 各部の設計 （１）ブッシング本体 従来ガス中終端接続部 図 3 機能部品の一体化 ブッシング本体はコロナシールド，絶縁筒をブッシング 本体と一体化し部品点数の削減を図った。ガス／エポキシ 界面，電極の配置，寸法，形状決定に当たっては各部の電 界分布の最適化を図ることで大幅なコンパクト化を実現し た（図 5）。 従来の電力用規格 対応品とフランジの 取合いが等しい。 導体引出棒 （２）接続材料 接続材料は 66/77 kV スマートプレハブジョイントの絶 縁設計を踏襲した。接続部分には引き抜け防止構造を有し 既設品のリプレイスが可能 たロック機能付マルチコンタクトを採用し，圧縮装置スプ リング機構の簡素化を図ることでコンパクト化を実現した。 5．性能確認試験 5.1 従来ガス中終端接続部 次世代ガス中終端接続部 図 4 リプレイスが可能 試験結果 本接続部は JEC-3408「特別高圧（11 kV ∼ 275 kV）架橋 ポリエチレンケーブルおよび接続部の高電圧試験法」および JEC-0102「試験電圧標準」に準じて性能確認試験を行い，十 分な性能を有することを確認した。試験結果を表 1 に示す。 4．終端接続部の設計 5.2 短絡試験 運転時の線路において短絡が発生した場合を考慮し，31． 4.1 設計条件 設計条件は以下の通りとした。 表 1 試験結果 ①接続可能なケーブルサイズは以下の通りとする。 試 験 項 目 試験内容 試験結果 絶縁厚 導体サイズ 商用周波耐電圧 130 kV ・ 1 H 良 09 mm 80 ∼ 500 mm2 80 ∼ 400 mm2 130 kV 5 pC 以下 良 11 mm 商 用 周 波 部 分 放 電 13 mm 80 ∼ 325 mm2 ②電界設計の最適化により従来ガス中終端接続部と比較 し大幅な縮小化を図る。 ③従来ガス中終端接続部とのリプレイスが可能な構造と する。 ヒートショック 10 ∼ 100 ℃・ 10 回 良 気 密 試 験 735 kPa ・ G 10 分 良 ± 550 kV 3回 良 195 kV ・ 1 時間 良 65 kV ・ 6 ヶ月 導体温度 Max.90 ℃ 8 H ON ・ 16 H OFF 良 雷インパルス 耐 電 圧 直流耐電圧 長期課通電試験 66/77 kV CV ケーブル用次世代ガス中終端接続部の開発 東京電力㈱ 戸谷 敦（とや あつし） 電力流通本部工務部地中線技術担当 地中送電システムの建設・保守・研究開発業 務に従事 東京電力㈱ 岩崎 公裕（いわさき きみひろ） 電力流通本部工務部地中送電グループ 地中送電システムの保守・研究開発業務に従事 図 6 短絡試験 5 kA ・ 2 秒の 3 相短絡試験を行った。試験には実機の GIS ケースを使用した。試験形態を図 6 に示す。試験終了後は供 試試料の状態を確認するため商用周波部分放電試験を行っ 昭和電線ケーブルシステム㈱ 今西 晋（いまにし しん） 電機システム機器部 技術課 電力用機器の開発に従事 た。その結果，線路に短絡が起こった場合でも本接続部は 損傷や部分放電が発生せず通電部も健全であり，十分な性 能を有していることを確認した。 5.3 ガス圧力 0.0 MPa ・ G での雷インパルス試験 運転時 GIS タンク内のガス圧力が低下した場合を考慮 し，ガス圧力 0.0 MPa ・ G での雷インパルス試験を行った。 試験ではタンク内を SF6 ガスで満たした後，ガス圧力を大 気圧まで低下させた。結果を表 2 に示す。その結果，ガス 圧力が 0.0 MPa ・ G まで低下した場合でも運転電圧に対し 問題のないことが確認できた。 表 2 試験結果 試験項目 雷インパルス 破壊試験 試験条件 試験結果 ガス圧力： 0.0 MPa ・ G − 380 kV ・ 3 回 6．あとがき 今回開発した終端接続部を GIS に使用することにより現 地での接続工事の工期短縮，ガス処理作業の削減が可能と なり，GIS の縮小化にも貢献できる。 昭和電線ケーブルシステム㈱ 瀬間 信幸（せま のぶゆき） 電機システム機器部 次長 電力用機器の設計，開発に従事 27
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