JP2000113738A - 電力ケーブルとそのリサイクル方法 - Google Patents

電力ケーブルとそのリサイクル方法

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JP2000113738A
JP2000113738A JP10283721A JP28372198A JP2000113738A JP 2000113738 A JP2000113738 A JP 2000113738A JP 10283721 A JP10283721 A JP 10283721A JP 28372198 A JP28372198 A JP 28372198A JP 2000113738 A JP2000113738 A JP 2000113738A
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insulator
sheath
layer
shielding
semiconductive layer
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JP10283721A
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Takashi Tanaka
孝 田中
Kametsuru Tokumaru
亀鶴 徳丸
Takahiro Awaji
貴洋 淡路
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A30/14Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に構成材料のリサイクルができる電力ケ
ーブルとそのリサイクル方法とを提供する。 【解決手段】 導体1の外周に絶縁体2を有し、この絶
縁体2の上に外部半導電層3、遮蔽・遮水兼用層4およ
びシース5を順次具える電力ケーブルである。絶縁体
2、外部半導電層3およびシースは非架橋で熱可塑性の
樹脂を主成分とする材料で構成され、この外部半導電層
3は縦添えされている。外部半導電層3は巻回ではなく
縦添えで構成されているため、絶縁体2から容易に分離
できる。そのため、ケーブルは、「シース5と遮蔽・遮
水兼用層4との接合体」と「導体1と絶縁体2の接合
体」および「外部半導電層3」の3つに容易に分離で
き、各分離材料ごとに溶融すれば、分別回収が容易にで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リサイクル可能な
材料で構成された電力ケーブルとそのリサイクル方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の高圧電力ケーブルの一例として
は、銅撚線(導体)上に、半導電性架橋ポリエチレン
(内部半導電層)・架橋ポリエチレン(絶縁体)・半導
電性架橋ポリエチレン(外部半導電層)を同心円状に被
覆した後、銅テープ(遮蔽層)・不織布(押えテープ)
を巻付け、さらにその上にビニル(シース)を被覆した
構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この構造のケ
ーブルにおいてリサイクル可能な構成材料はビニル・銅
撚線・銅テープだけであり、その他の材料は、回収され
た状態のままではリサイクルできない。また、リサイク
ル可能な材料をケーブルから分別回収することは困難で
あると言う問題があった。
【0004】従来の高圧電力ケーブルの中で、ビニルは
最外層に位置するため回収が比較的容易であるし、導体
については従来から回収技術が確立されている。しか
し、銅テープを回収するには巻付けられた状態から巻き
ほぐす必要があり、回収に手間が掛かる。また、銅テー
プの内側には、外側から内側に向かって半導電性架橋ポ
リエチレン(外部半導電層)・架橋ポリエチレン(絶縁
体)・半導電性架橋ポリエチレン(内部半導電層)が被
覆されているが、これらは通常、同時押出同時架橋で製
造されるため、各層が接着しいる。そのため、それぞれ
の分別が困難であり、分別回収したところで、これらは
何れも架橋されており完全には溶融しないため、これを
リサイクルするには分子レベルの化学的処理が必要とな
り、そのままの状態では元の材料として再使用すること
はできない。
【0005】従って、本発明の主目的は、容易に構成材
料のリサイクルができる電力ケーブルと、リサイクル方
法とを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明電力ケーブルは、
導体の外周に絶縁体を有し、この絶縁体の上に外部半導
電層、遮蔽・遮水兼用層およびシースを順次具える電力
ケーブルにおいて、構成材料と配置の仕方に工夫を加え
ることで上記の目的を達成する。すなわち、絶縁体、外
部半導電層およびシースは非架橋で熱可塑性の樹脂を主
成分とする材料で構成し、この外部半導電層を縦添えし
たことを特徴とする。また、遮蔽・遮水兼用層は銅テー
プを含む材料で構成し、縦添えすることが好ましい。
【0007】ここで、非架橋で熱可塑性の樹脂には、ポ
リエチレン、ポリオレフィンなどが挙げられる。
【0008】外部半導電層には、カーボンブラックなど
の導電性付与剤を適量添加することで導電性を付与すれ
ば良い。また、従来のケーブルでは水トリー防止対策の
一環として導体上に内部半導電層を施すことが常識であ
るが、本発明ケーブルではシース内面に遮蔽層と兼用の
遮水層を施すので水トリー発生の懸念は極めて少なくな
り、材料費とリサイクルコストの削減のために内部半導
電層を省略することもできる。もちろん、内部半導電層
を設ける場合は、非架橋で熱可塑性の樹脂にカーボンブ
ラックを適量添加したものを用いれば良い。
【0009】遮蔽・遮水兼用層は、遮蔽層と遮水層の機
能を兼備するもので、具体的には軟銅箔テープに高密度
ポリエチレンテープなどのプラスチックテープを一体化
し、このプラスチックテープの表面に接着剤層を形成し
たラミネートテープが利用できる。軟銅箔テープの厚さ
は遮蔽層としての機能を確保するために2μm以上必要
である。また、プラスチックテープの厚さは150μm以
下程度が好適である。このプラスチックテープも非架橋
で熱可塑性の樹脂で構成することが好ましい。なお、こ
のプラスチックテープは、軟銅箔テープの機械的強度が
縦添え加工時の張力に十分耐えられるように製造条件を
調整できれば省略してもよい。遮蔽・遮水兼用層のケー
ブルへの配置は、上記ラミネートテープの軟銅箔側をケ
ーブルの外部半導電層側に向けて縦添えし、シース押出
し時の熱で接着剤層をシースの内面と一体化させること
が挙げられる。遮蔽・遮水兼用層の金属材料は、遮蔽層
としての使用実績を考え、軟銅箔が望ましいと考えられ
るが、遮蔽層としての機能を満足するような厚さを選べ
ば、軟銅箔よりも柔軟性に富み、ケーブル屈曲時の耐座
屈性能が優れているアルミ、鉛などの金属箔も使用する
ことができる。
【0010】ケーブルシースには、必要に応じて、非架
橋で熱可塑性の樹脂に水酸化カルシウムなどの難燃剤を
添加しても良い。
【0011】そして、ケーブルの樹脂材料には、塩素等
のハロゲン系元素を含有しないことが好ましい。この含
有の有無はJCS C53に記載の塩化水素発生量試験による
塩化水素発生量が5mmg/g以下であり、かつVDE0472によ
る燃焼時発生ガスのPHが3.5以上であればハロゲン系元
素を含有しないものと判断する。これにより、本発明ケ
ーブルを最終的に産廃処理する必要が生じたとしても、
有害ガスの発生を最小限に抑えることができる。
【0012】一方、本発明リサイクル方法は、上述した
ケーブルにおける構成部材を樹脂材料と金属材料が一体
化したまま加熱し、樹脂材料と金属材料の融点の差異を
利用して両者を分別して回収することを特徴とする。
【0013】このように、ケーブルを金属材料と溶融可
能な樹脂材料で構成することにより、全てのケーブル構
成材料が容易にリサイクル可能となる。すなわち、ケー
ブルは、「シースと遮蔽・遮水兼用層との一体物」と
「導体と絶縁体の一体物」および「外部半導電層」の3
つに容易に分離できる。外部半導電層は巻回ではなく縦
添えで構成されているため、絶縁体から容易に分離でき
るからである。従って、外部半導電層については、分離
した後、加熱溶融させれば再びテープ状に成形して外部
半導電層として使用できる。また、「シースと遮蔽・遮
水兼用層との一体物」と「導体と絶縁体の一体物」につ
いては、樹脂材料と金属材料とが一体になり機械的に分
離は困難であるが、樹脂材料を溶融させれば容易に金属
材料と分離して回収でき、双方ともリサイクルすること
ができる。
【0014】また、外部半導電層と遮蔽・遮水兼用層と
をテープ縦添え構造とすることにより、従来のラッピン
グ構造と比べて加工線速は飛躍的に速くなる。これによ
り他の工程の線速と高線速で同期させることができるの
で、「導体の撚線→絶縁体被覆→外部半導電層縦添え→
遮蔽層・遮水層兼用銅ラミネートテープ縦添え→シース
被覆」までの一連の工程を1つの連続したラインで構成
でき、加工費の大幅な低減が可能となる。
【0015】ケーブル構成材料には溶融可能な材料を使
用しているので、回収後の各部材は、もと使用されてい
た部材のそれぞれの材料として、通常は回収したものを
そのまま、場合によっては回収により散逸した配合剤を
若干量補填したのち、再使用できる。そのため、特別な
処理を施さずとも回収した材料の再使用ができ、リサイ
クルに要する費用が大幅に削減できる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は本発明電力ケーブルの断面図である。この
ケーブルは、中心から順に、導体1、絶縁体2、外部半
導電層3、遮蔽・遮水兼用層4、シース5を具えてい
る。導体1は銅で構成された撚り線である。絶縁体2
は、ポリエチレンなどが用いられ、導体上に押出被覆し
て構成される。外部半導電層3はポリエチレンにカーボ
ンブラックを配合した材料のテープを縦添えすることで
構成されている。遮蔽・遮水兼用層4は、軟銅箔ラミネ
ートテープを縦添えしたものである。このラミネートテ
ープは、軟銅箔テープに高密度ポリエチレンテープなど
のプラスチックテープを一体化し、このプラスチックテ
ープの表面に接着剤層を形成したものを用いた。ここで
はラミネートテープの軟銅箔側をケーブルの外部半導電
層側に向けて縦添えし、接着剤層でシース5の内面と一
体化させている。そしてシース5は、ポリエチレンに難
燃剤を配合した材料を遮蔽・遮水兼用層4の上に押出被
覆することで形成されている。
【0017】このようなケーブル構造とすれば、導体1
は絶縁体2と一体化され、遮蔽・遮水兼用層4はシース
5と一体化される。一方、外部半導電層3は遮蔽・遮水
兼用層4とは元々接着しておらず、縦添えされているた
め絶縁体2とも容易に分離できる。そのため、ケーブル
を「導体1と絶縁体2の一体物」、「外部半導電層3」
および「遮蔽・遮水兼用層4とシース5の一体物」に分
離し、各分離材料ごとに加熱すれば、樹脂材料単体のも
のについてはそのまま、樹脂材料と金属材料とが一体化
したものについては、樹脂材料と金属材料の融点の差異
を利用して構成材料ごとに分別回収することができる。
加熱温度は、絶縁体2とシース5および銅ラミネートテ
ープにおけるプラスチックテープが非架橋の熱可塑性樹
脂で構成され、導体と銅ラミネートテープにおける軟銅
箔テープが銅で構成されているため、この熱可塑性樹脂
の融点以上で銅の融点以下の温度とすればよい。この加
熱により、軟銅箔テープからシースが、あるいは導体か
ら絶縁体が溶融脱落するので、両者の分別回収が極めて
容易となる。
【0018】また、外部半導電層と遮蔽・遮水兼用層と
をテープ縦添え構造とすることにより、従来のラッピン
グ構造と比べて加工線速を飛躍的に速くでき、ケーブル
の製造コストを大幅に削減できる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明電力ケーブ
ルは次の効果を奏する。 ケーブルを金属材料と溶融可能な樹脂材料で構成する
ことにより、全てのケーブル構成材料が容易にリサイク
ル可能となる。特に、外部半導電層は巻回ではなく縦添
えで構成されているため、絶縁体から容易に分離でき
る。そのため、ケーブルは、「シースと遮蔽・遮水兼用
層との一体物」と「導体と絶縁体の一体物」および「外
部半導電層」の3つに容易に分離できる。従って、分離
された材料ごとに加熱し、樹脂材料単体のものについて
はそのまま、樹脂材料と金属材料とが一体化したものに
ついては樹脂材料を溶融させれば、容易に金属材料と分
離して回収でき、リサイクルすることができる。
【0020】外部半導電層と遮蔽・遮水兼用層とをテ
ープ縦添え構造とすることにより、従来のラッピング構
造と比べて加工線速を飛躍的に速くできる。これにより
他の工程の線速と高線速で同期させることができるの
で、「導体の撚線→絶縁体被覆→外部半導電層縦添え→
遮蔽層・遮水層兼用銅ラミネートテープ縦添え→シース
被覆」までの一連の工程を1つの連続したラインで構成
でき、加工費を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ケーブルの横断面図である。
【符号の説明】
1 導体 2 絶縁体 3 外部半導電層 4 遮蔽・
遮水兼用層 5 シース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 淡路 貴洋 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 Fターム(参考) 5G313 FA01 FA09 FB05 FB07 FC03 FD03 FD14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体の外周に絶縁体を有し、この絶縁体
    の上に外部半導電層、遮蔽・遮水兼用層およびシースを
    順次具える電力ケーブルにおいて、 前記絶縁体、外部半導電層およびシースは非架橋で熱可
    塑性の樹脂を主成分とする材料で構成され、 この外部半導電層は縦添えされていることを特徴とする
    電力ケーブル。
  2. 【請求項2】 前記遮蔽・遮水兼用層は銅テープを含む
    材料で構成され、縦添えされてシースと接着されている
    ことを特徴とする請求項1記載の電力ケーブル。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のケーブルを「導体と絶縁
    体の一体物」、「外部半導電層」および「遮蔽・遮水兼
    用層とシースの一体物」に分離し、各分離材料を加熱し
    て、樹脂材料と金属材料の融点の差異を利用して構成材
    料ごとに分別回収することを特徴とする電力ケーブルの
    リサイクル方法。
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