報告書番号

H04

タイトル（和文）

地中送電ケーブルの絶縁性能向上とコンパクト化に関する研究

タイトル（英文）

Study on Insulation Performance Improvement and Downsizing of the Underground Transmission Line.

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

CVケーブルの絶縁性能を向上してコンパクト化するために電力中央研究所が考案した「界面拡散法」を実用化するため、CVケーブルの製造工程に適用する際の課題を摘出し、CVケーブルに適する添加剤の種類や濃度等の選択および製造条件を開発した。本条件を用いて実規模CVケーブルおよび接続部を製作し、長期課通電試験による電気性能や、半導電層界面の材料分析を行い、界面拡散法の有効性を実証した。
また、高温超電導ケーブル(HTS)の長期信頼性を有する合理的絶縁設計のために、交流設計電界を部分放電（PD）フリーとする概念を導入した。そのため、低温絶縁（CD）方式のPD発生挙動について液体窒素（LN2）圧力依存性等の各種特性を解明して、CD方式の絶縁設計手法を開発した。さらに、その設計手法を「500m長77kV 1000A級HTSケーブル」に適用して、フィールド試験により設計手法の妥当性を実証した。

概要 （英文）

The "interfacial diffusion method" was developed by CRIEPI for the insulation performance improvement and downsizing of XLPE insulated cables. To apply this method to practical use, the author clarified the problems in the application of this method to XLPE insulated cable manufacturing processes, and selected the additives, including the type and concentration, as well as the conditions for manufacturing these cables. With those conditions, full scale XLPE insulated cables and its joints were manufactured. The electric performance of the cable with a long term accelerated aging test as well as the material of the semiconductive layer interface and the effectiveness of the interface diffusion method were clarified.
A new design concept, in which partial discharge (PD) should be suppressed at a design ac electric field, was proposed as a rational insulation design base to achieve long term reliability of HTS cables. By elucidating the characteristics of the HTS cables, including the pressure dependence of LN2, regarding the PD behavior in a cold dielectric (CD) system, the author developed an insulation design method using the CD system. This design method was applied to a 500m Length 77 kV 1000 A HTS cable, and the validity of the design method was proved through field tests.

報告者

キーワード