三　菱　電　線　工　業　時　報　第97号 平成13年１月

275kV CVケーブル用ブロックモールド型接続部の北与野線への初適用

Installation of Molded Joint by Curable PE Block Insulation for 275kV XLPE

Cables in the Kitayono Line

要　　約

電力需要の増加に伴い，超高圧大容量送電線路の建設が数多く進められてきた。なかでも中間接続部を有する

275kV CVケーブル地中送電線路は 1989年より実用化され，多くの実績を有している。中間接続部には，小型軽量で，信頼性の高い押出モールド型接続部（EMJ）が多く使用されている。しかし，EMJは，接続現場において補強絶縁体を押出形成するなど，多くの管理項目および施工時間を必要とする。

そこで，EMJの特長を生かしつつ，熟練を要する作業の削減，接続現場での時間の短縮，管理項目の削減を図るため，予め工場内で，架橋剤を添加したポリエチレン絶縁体ブロックを製作し，接続現場でケーブルを挿入し，加熱加圧によりケーブル絶縁体と一体化するブロックモールド型接続部（BMJ）の開発を行ってきた。

ここでは，BMJを世界で初めて適用した北与野線の線路概要，BMJの施工状況を述べ，工期短縮などの開発目標が，実線路においても，確認されたことを報告する。キーワード：CVケーブル，架橋ポリエチレン，接続部，BMJ，EMJ，プレモールド型接続部，モールド型接続部

押出モールド型接続部，テープ巻きモールド型接続部，ブロックモールド型接続部

Summary

In demand of increasing electric power, large capacity transmission lines with 275kV XLPE insulated cable has been

installed since 1989 in Japan.

Extruded and molded joint (EMJ) are now used for the extra-high-voltage XLPE insulated cable which have

excellent electrical performance, high long-term reliability and simpler and more compact construction than

conventional types.

However, EMJ requres numerous machine operation, specialized and skilled workmanship and consumes assembly

time.

We have developed a new type of joint, called the Block Molded Joint (BMJ), which combines the advantages of EMJ,

but shortens the time taken for jointing and simplifies the jointing quality items. The BMJ is formed with curable

polyethylene insulation pre-molded block (CPEI, BLOCK) is made of the same material as the cable insulation in the

factory, the cables are then inserted into the BLOCK and crosslinked together on site.

This paper reports on the BMJ and its simplified quality control and skills of jointing work. It has shortened assembly

time compared with the EMJ. We also report on its first application to 275 kV long distance transmission line (Kitayono

Line of The Tokyo Electoric Power Co. Inc.).

Key words：XLPE cable, Cross-linked polyethylene, Joint, Pre-molded joint (PMJ), Molded joint, Extruded molded

joint (EMJ), Taping molded joint (TMJ), Block molded joint (BMJ)

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＊３　電力・電線事業部　技術部 ＊４　電力・電線事業部　システム部

八　田　勉　禎＊2 　　霜　村　珠　三＊2 　　池　田　昌　司＊2

K. Hatta T. Shimomura S. Ikeda

金　井　清　彦＊1 　　武　田　直　樹＊1

K. Kanai N. Takeda

近　藤　邦　彦＊3 　　中　村　重　人＊4 　　宮　内　正　博＊2

K. Kondo S. Nakamura M. Miyauchi

＊１　東京電力株式会社 ＊２　電力・電線事業部　電力プロジェクト部

275kV CVケーブル用ブロックモールド型接続部の北与野線への初適用

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１．まえがき

北与野線は，埼玉県上尾変電所から北与野変電所までの約 10kmの 275kV地中送電線路であり，中間接続部としてブロックモールド型接続部（Blok Molded Joint，BMJ）が

世界で初めて使用された。BMJは，押出モールド型接続部（Extruded Molded Joint，

EMJ）に比べ，施工のスキルレス化とともに，施工時間の

短縮化を図るために開発された接続部で，ここでは，北与野線の概要と，BMJの現地施工について報告する。

２．線路概要

2.1　布設ルート

北与野線は，埼玉県上尾市の既設の上尾変電所から国道1 7 号線に沿った共同溝ならびに一般道路下の単独洞道を経由し，与野市に新設された北与野変電所を結ぶルートで

ある。ルート概要を Fig. 1に示す。

2.2　線路構成

ケーブルサイズは共同溝において 1000mm2を，単独洞

道においては 800mm2を採用しており，BMJは，各導体サイズと異径接続の 3種類になる。また，隣接工区の異社間接続は，EMJを採用した。線路構成を Table 1に示す。

なお，終端接続部は，1983年の初回納入時からプレモールド絶縁体を用いた完全乾式タイプ仕様を納入しており，本線路においても同様である。

線路の概要を Fig. 2に示す。

３．ケーブル

1979年から275kV線路にCVケーブルの適用が開始され，ほとんどの線路で27mmの絶縁厚が採用されているが，ケー

ブルの諸特性および試験法の検討により薄肉化が図られ，当該線路では，23mmの絶縁厚とした。

CVケーブルの諸元と寸法を Table 2に示す。

ケーブル名称

導体公称断面積（mm2）

当社工区（m）

ケーブル総延長（m）

中間接続部

終端接続部

Table 1 Outline of the Kitayono line

線路構成（当社施工区間）

BMJ

EMJ

EB-G

275kV CAZV

5,350

32,100

6相（異社間接続）

6相（上尾変電所）

800 1000

24相

800mm2 6相

800：1000mm2

異径接続 6相

1000mm2 12相

Table 2 Structure of Cable

ケーブルの構造

電圧階級（kV）

導体公称断面積（mm2）

導体外径（mm）

絶縁体厚さ（mm）

絶縁体外径（mm）

ケーブル外径（mm）

ケーブル質量（kg/m）

275

23

800

34

84

125

19.5

1000

38

88

130

22Fig. 1 Route of the Kitayono line

北与野線のルート

上尾変電所

当社施工区間

共同溝

BMJ

850m 1220m 1080m 1180m 1020m 1140m 1100m 1150m 1120m

BMJ BMJ EMJ EMJEMJIJのNJ化

BMJ

異社間接続

：普通型接続部（NJ）

：絶縁型接続部（IJ）

EMJ

単独洞道

1000mm2 800mm2

EB-G

北与野変電所

EB-G

Fig. 2 Outline of cable system for the Kitayono line

北与野線・線路構成

北与野線�

宮原�

日進�

埼京線�北与野�

国道�17号線�

高崎線�

川越線�

東北・上越・�

長野新幹線�

大宮�

さいたま新都心�

至上野�

北与野変電所�

上　尾�変電所�

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４．ブロックモールド型接続部

BMJの特徴，構造などに関しては既に報告�～�されているが，概要を以下に紹介する。

4.1　BMJの特長

275kV CVケーブル用中間接続部には，EMJが数多く用いられている。EMJはケーブル絶縁体と同じ架橋ポリエチ

レン（XLPE）により，ケーブルと化学的に架橋，融着一体化した界面を有さない補強絶縁体を形成することから，長期的に安定した性能を得ることができる。更に，XLPEは優

れた電気特性とエポキシ樹脂などより比重が小さく，接続部の小型軽量化が可能になるなど多くの特長を有する。BMJは，このようなEMJの特長を踏襲し，スキルレス化と

施工時間の短縮などを図ったものである。

4.2　BMJの構造

BMJの構造をFig. 3に示す。内部にシールド電極を埋め込んだ絶縁体ブロックにケーブルを挿入し，一体架橋する構造で，導体の接続には導体接続子を用い，その先端の導

体固定子により左右のケーブルの機械的接続を図っている。また，電流を分担する導体接触子には多面接触子を取り付け，シールド電極内に組み込まれている。

4.3　BMJの施工方法

BMJの組立手順を Fig. 4，および以下に示す。

�ケーブルのオフセットを取り，接続中心を決め，ケーブルの直出しを行い，導体を露出する。

�絶縁体をテーパ状に加工する。�ケーブルを後退装置に取り付け，導体に導体接続子を取り付ける。

�両ケーブルを片側に移動し，ブロックを後退装置に取り付ける。

�片側ケーブルにブロックを挿入する。

�両ケーブルを，ブロックの 1/4長，オフセット側に後退させ，両ケーブルの軸を合わせる。

�ブロック側ケーブルを 1/4長接続中心に戻す。他方の

ケーブルを接続中心に戻し，導体接触子内で導体の接続を行い接続を完了する。

接続完了後，ブロックとケーブル間に外部半導電層を設け，加熱加圧により，ケーブル絶縁体と一体化する。

５．北与野線のケーブル工事

5.1　ケーブルの布設

Fig. 2に示す単独洞道の地上環境条件などから，北与野変電所より，普通型接続部（NJ）までの約6700mのケーブルを，磁気ベルト方式により搬送した。

絶縁体ブロック� 防水混和物�

保護管�シールド電極�

導体接続子�

絶縁筒� 導体接触子�

1800

φ36

0

Fig. 3 Construction of BMJ

ブロックモールド型接続部の構造

Fig. 4 Procedure for assembling the BMJ

BMJの組立フロー

ケーブル直出し後、導体口出し�1

2

3

絶縁体テーパ削り�

ケーブル後退装置取付、導体接続子圧縮�

両者を接続中心に戻し、接続完了�

左右ケーブルをブロック長の1/4後退させる�6

7

左側ケーブルをブロックに挿入�

ケーブル後退装置にブロックを設置�4�

5�

275kV CVケーブル用ブロックモールド型接続部の北与野線への初適用

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5.2　BMJの品質管理

工場内で製作される絶縁体ブロックおよび現場施工は，

EMJと類似的な事項があり，より的確で合理的な管理の諸検討を予め行い，絶縁体ブロックの製作および現地施工を行った。Fig. 5にその概要を示す。

5.3　BMJの組立

Fig. 2に示す単独洞道部では，直径 3200mmの洞道内で

接続を行っている。これまでの接続スペースより狭隘となることから，事前に模擬洞道を構築し，施工性，時間分析および管理項目の適正などの検討を行った。その結果，例

えば作業性スペースについては，X 線撮影時の発生装置の回転スペースが最大であり，E M J の施行が可能であればBMJも可能であることなど，実証確認した。

この単独洞道の接続部の配置は，ケーブルの熱伸縮対策を考慮した千鳥配置で Fig. 6に接続部の配置を，組立時の洞道断面状況を Fig. 7示す。また，組立時のケーブル後退

は，BMJの両側に設けたオフセット長 3400mmで吸収した。組立時の状況を Fig. 8に示す。

5.4　施工時間

EMJと BMJの作業項目の比較を Table 3に示す。表に示すように，EMJの内部半導電層形成～絶縁押し出

し・成形～外部半導電層形成を，BMJでは工場内で製作し

BMJ固有の技術�

部品QA表（製造部門への展開）�

施工QC工程表（現地施工、部品運　搬、管理に反映）�

QD4マトリックス評価�

要求品質からの品質特性の重み付け�

トラブル事例からの要求品質の重み付け�

品質特性�

トラブルを工程へ反映�

トラブルを部品へ反映�

組立工程�

BMJ構成部品�

信頼性評価�

品質特性�

QD3マトリックス評価�

QD1マトリックス評価�

QD2マトリックス評価�

信頼性評価�

品質特性�

主要部品（補強絶縁体など）を工場で製造、現場施工時ケーブル引き戻し実施�

品質要求�

275kV EMJと22kV以上の接続部の施工、線路トラブル事例�

Fig. 5 Quality function deployment for BMJ

BMJの品質機能展開（QFD）

1800

円弧パイプ�Ｘ線撮影範囲�

足場�

洞道通路�

洞道横断面�

φ3200

3L

2L

金型�

組立てベッド�

クリーンルーム�外枠テント�

搬送レール�

Fig. 7 Example of BMJ fabrication

組立時の状況例

Fig. 6 Sample of the joints in a tunnel

洞道内接続部の配置例

白相�赤相�

2400

9600

600

440

9600

2400

黒相�

作　　　業　　　工　　　程

3相一括直出し

Table 3 Comparison of EMJ to BMJ

BMJとEMJの施工比較

E M J B M J

絶 縁 体 鉛 筆 削 り

導 体 接 続 管 圧 縮

内部半導電形成，仕上げ

補強絶縁体押出・成形

外 部 半 導 電 層 形 成

補 強 絶 縁 体 架 橋

Ｘ 線 撮 影 ， 検 査

遮へい層処理，保護管設置

施工日数 24日／ 3相

絶 縁 体 鉛 筆 削 り

導 体 接 続 子 圧 縮

ブ ロ ッ ク 組 立

補 強 絶 縁 体 架 橋

Ｘ 線 撮 影 ， 検 査

遮へい層処理，保護管設置

施工日数 15日／ 3相

……

…………

…………

…………

…………

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Fig. 8 Fabrication of BMJ

BMJ組立状況

1

3

2

4

た絶縁体ブロックにケーブルを挿入する約 1 0 分間程度のブロック組立工程となり，大幅な時間短縮が図られる。

北与野線では，BMJ，15日 /3相，EMJ，24日 /3相とEMJ

の約 60％の時間で組立が可能であった。

６．接続部の健全性確認（部分放電測定）

接続部施工の健全性確認を目的に，部分放電測定を行っ

た。測定はこれまでと同様な方法� を用い，課電側の北与野変電所で一括監視した。測定箇所は，接続部間のケーブル長さ，高周波信号の減衰および測定感度などから，全中

間接続部を対象とすることとし，普通型接続部（NJ）は，絶縁型接続部（IJ）化して測定を行った。課電条件は，商用周波電圧184kVで，測定時間はこれま

での欠陥などに対する電界－放電発生時間の検討結果から19時間とした。結果，全接続部において1pCの測定感度で行われ，線路の健全性を確認した。

７．む す び

北与野線の接続工期の短縮化を図るため当社施工区間に BMJを適用し，その結果以下の成果が確認された。

①スキルレス化とともに，現地での工程削減により，従来の EMJに対して約 60％の品質管理項目の削減が可能となった。これらの負荷軽減によるヒューマンエ

ラー要因の削減。②現地での実接続作業時間はEMJの約半分程度で，接続施工日数は，EMJの 24日 /3相に対して，BMJ15日 /

3相と，EMJの約 2/3以下の日数。これは，今回の納入数量（4箇所 2回線）から積算すると，EMJに比べて約 70日間の接続作業時間の短縮になる。

B M J の適用は，以上の施工時間の短縮効果とともに，数ヶ月間に亘る現場接続作業者の負担軽減などにより，

ヒューマンエラーが生じ難い工法の提供ができたといえる。

BMJに関しては「CVケーブル用ブロックモールド形接

続部の検討（1）」�，「同（2）」�などで開発の状況などを報告してきたが，今回の報告をもって，開発から実線路への適用までの一連の報告とする。これらの成果は，この間の

多くの方々のご協力，ご指導などにより得られたものであり関係者に謝意を表する。

参考文献

� 勝田ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部の検討．平成 5年電気学会全国大会 . No.1605, 1993.

� 勝田ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部の検討．平成 5年電気学会電力・エネルギー部門大会. No.470, 1993.

275kV CVケーブル用ブロックモールド型接続部の北与野線への初適用

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池田昌司（いけだ　しょうじ）

電力・電線事業部　電力プロジェクト部　東京工事課

（現在，菱星電設株式会社　工事部　技術課）

超高圧電力ケーブル工事の施工と管理に従事

近藤邦彦（こんどう　くにひこ）

電力・電線事業部　技術部　東京技術課

配電・地中送電ケーブルシステムの設計業務に従事

中村重人（なかむら　しげひと）

電力・電線事業部　システム部　研究開発グループ

電力ケーブル付属品の研究・開発に従事

電気学会会員

宮内正博（みやうち　まさひろ）

電力・電線事業部　電力プロジェクト部　工事開発課

超高圧電力ケーブル（CVケーブル）用接続部の開発・

工事に従事

金井清彦（かない　きよひこ）

東京電力株式会社　送変電建設部　地中送電建設セン

ター　地中送電設計グループ

地中送電線路の設計に従事

武田直樹（たけだ　なおき）

東京電力株式会社　送変電建設部　送変電技術セン

ター　地中送電技術総括グループ

主として，地中送電線路の設計・建設業務に従事

電気学会会員

八田勉禎（はった　かつよし）

電力・電線事業部　電力プロジェクト部

超高圧電力ケーブルの工事技術に従事

霜村珠三（しもむら　たまみ）

電力・電線事業部　電力プロジェクト部　工事開発課

超高圧電力ケーブル（CVケーブル）用接続部の開発・

工事に従事

電気学会会員

� 勝田ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部の検討（1）.三菱電線工業時報 .（86）1993, p.61-69

� 戸谷ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部の検討（2）． 平成6年電気学会全国大会. No.1559, 1994.

� 戸谷ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部

の検討（3）． 平成6年電気学会電力・エネルギー部門大会 . No.527, 1994.

� 戸谷ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部

の検討（4）．平成7年電気学会全国大会. No.1743, 1995.

� 戸谷ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部の検討（5）．平成 7年電気学会電力・エネルギー部門大

会 . No.444, 1995.

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insulation for XLPE insulating cable under extra high

voltage. IEEE PES Summer Meeting 1995 Sm4911

PWRD

戸谷ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部

の検討（6）． 平成9年電気学会全国大会. No.1853, 1997.

戸谷ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部の検討（7）． 平成9年電気学会全国大会. No.1854, 1997.

� 戸谷ほか . CV ケーブル用ブロックモールド形接続部の検討（2）.三菱電線工業時報 .（92）1997, p.17-28

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’99 Jicable, Versailles, France, （Session A5. 7） 美納ほか . 起高圧CVケーブル線路の部分放電測定シ

ステムの開発．電気学会 . 電線・ケーブル研究会 . EC-

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