JP2001250434A - 電力ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

電力ケーブルおよびその製造方法

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JP2001250434A
JP2001250434A JP2000062922A JP2000062922A JP2001250434A JP 2001250434 A JP2001250434 A JP 2001250434A JP 2000062922 A JP2000062922 A JP 2000062922A JP 2000062922 A JP2000062922 A JP 2000062922A JP 2001250434 A JP2001250434 A JP 2001250434A
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cable
plastic
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rubber
power cable
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JP2000062922A
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Takashi Watanabe
傑 渡辺
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属のシースを有する高圧電力ケーブルに於
いて、ゴム、プラスチック絶縁層の熱膨張を吸収するた
めの手段が講じられていて、かつ製造しやすい電力ケー
ブルおよびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 金属のシースを有するゴム、プラスチッ
ク絶縁電力ケーブルに於いて、断面がほぼ円形の、半導
電性のゴム、プラスチックを主体とする紐状物を用いた
クッション層を、ケーブルコアと金属シースとの間に設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属シースを有す
るゴム、プラスチック絶縁電力ケーブルに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】アルミ、ステンレス等の金属シースを有
する超高圧用のゴムプラスチック絶縁電力ケーブルに於
いては、ゴム、プラスチック絶縁層の熱膨張が金属に比
べて大きいため、高温時に、熱膨張したケーブルのコア
が金属シースから圧力を受け、変形したり、ときには外
傷を受けたりするおそれがある。そのため、ゴム、プラ
スチック絶縁層の熱膨張を吸収するための工夫が種々検
討されている。ゴム、プラスチック絶縁層と金属シース
との間に空隙を設けるのは良い方法だが、ゴム、プラス
チック絶縁層と金属シースとの間が、電気的、熱的に絶
縁され過ぎるのは好ましくない。ゴム、プラスチック絶
縁層と金属シースとの間が電気的に絶縁され過ぎると、
ケーブルにインパルス電圧がかかったときなど、誘導電
流を上手くアースに落とすことができず、ケーブルが絶
縁破壊を起こすおそれがある。また、ゴム、プラスチッ
ク絶縁層と金属シースとの間が熱的に絶縁され過ぎる
と、ケーブルのコアの温度が上昇し易くなる。一方で、
絶縁材料の使用温度には上限があるので、その上限を超
えないように、使用電流量を押さえる必要が生じ、結果
として、電流容量が制限されることになる。以上のこと
を考慮して、ケーブルのコアの外側の外部半導電層を歯
車状に形成する方法とか、ケーブルコアと金属シースと
の間に、半導電性ゴム、プラスチックテープによるクッ
ション層を設ける方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ゴム、プラスチック絶
縁層の熱膨張を吸収するための工夫として、ケーブルの
コアの外側の外部半導電層を歯車状に形成するという方
法は、押出加工が大変難しいという問題がある。半導電
層には、カーボンが多量に添加された組成物が使用さ
れ、単純な形状でも押出加工が難しいので、歯車状のよ
うに複雑な形状のものを押出加工で形成するのは一層難
しい。また、ケーブルコアと金属シースとの間に、半導
電性ゴム、プラスチックテープによるクッション層を設
けるという方法も、実際に製造しようとすると大変手間
がかかるという問題がある。この問題は、クッション層
にテープ状の材料を使用するということに起因する。す
なわち、テープ状の材料を使用する方法では、テープ一
巻きの巻き長さを長くできず、長尺のケーブルを連続的
に加工することが困難という欠点がある。この欠点は、
ケーブルのサイズが大きくなるほど顕著になる。ケーブ
ルのサイズが大きくなるほど、クッション層の厚さを厚
くすることが必要になるが、これを、一層のテープで賄
なおうとすると、テープの厚みを厚くしなければなら
ず、そうすると、テープ一巻きの長さは一層短かくなっ
てしまう。テープ一巻きの長さを長くするために、テー
プの厚みを薄くすると、テープを多層にしなければなら
ず、余計に手間がかかる。以上のように、これまでに提
案されているゴム、プラスチック絶縁層の熱膨張を吸収
するための工夫には、製造上の問題があり、もっと製造
しやすい方法が求められていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解消し、ゴム、プラスチック絶縁層の熱膨張を吸収す
るための手段が講じられていて、かつ製造しやすい電力
ケーブルおよびその製造方法を提供するものであり、そ
の特徴とするところは、金属のシースを有するゴム、プ
ラスチック絶縁電力ケーブルに於いて、断面がほぼ円形
の、半導電性のゴム、プラスチックを主体とする紐状物
を用いたクッション層を、ケーブルコアと金属シースと
の間に設けることである。
【0005】
【発明の実施の形態】図1、図2に本発明の実施例を示
し、図に基づいて内容を説明する。図1は、本発明の実
施例の電力ケーブルの断面図である。導体1の周りに、
内部半導電層2、絶縁層3、外部半導電層4が順次設け
られ、ケーブルコア8が形成されている。そして、ケー
ブルコア8と金属シース5との間に、断面がほぼ円形の
半導電性の紐状物7によりクッション層が形成されてい
ることを特徴としている。図2は、本発明の別の実施例
の電力ケーブルの斜視図である。本発明に於いては、図
2に示したように、断面がほぼ円形の半導電性の紐状物
7により形成されたクッション層の上に、銅線折り込み
布テープなどによる、押さえ巻き層9を設けることも出
来る。図2に於いては、断面がほぼ円形の半導電性の紐
状物7を所定の本数、所定のピッチで巻き付けた例を示
しているが、断面がほぼ円形の半導電性の紐状物7を、
所定の本数、縦添えしたもの、あるいは、波型に巻き付
けたもの(S−Z巻き)でもよい。また、複数本の、断
面がほぼ円形の半導電性の紐状物7の一部を、該紐状物
の外径より外径が細い、被覆付き光ファイバに置き換え
て、電力、光複合ケーブルとすることもできる。断面が
ほぼ円形の半導電性の紐状物7の外径は、電力ケーブル
の絶縁層の熱膨張を吸収できるようにという観点から定
めるものとし、また、該紐状物の一部を被覆付き光ファ
イバに置き換える場合は、光ファイバに側圧がかかり難
いように、被覆付き光ファイバの外径より、前記の紐状
物の外径を太くするものとする。なお、ケーブルコアの
外径膨張量Δdmm(外径の増加量)は、次式で計算す
ることができる。 Δdmm≒β・θ{1―(d0/d12}・d1x1/2 β:絶縁体膨張係数(1x10-3/℃) d0:導体外径(mm) d1:外部半導電層を含むケーブルコアの外径(mm) θ:絶縁体平均温度上昇(℃) θ=(T1+T2)/2−T01:導体温度(℃) T2:外部半導電層表面温度(℃) T0:外気温度(20℃) また、断面がほぼ円形の半導電性の紐状物7を用いる本
数や、巻き付けるピッチは、前述した如く、ゴム、プラ
スチック絶縁層と金属シースとの間が電気的に絶縁され
過ぎぬよう、また、ゴム、プラスチック絶縁層と金属シ
ースとの間が熱的に絶縁され過ぎぬように定めるものと
する。
【0006】本発明でいう断面がほぼ円形の半導電性の
紐状物の材料としては、カーボンなどを添加した公知の
ゴム、プラスチックの半導電性組成物が使用できる。前
記の材料を、断面がほぼ円形になるように成形した一本
の紐状物でもよく、その紐状物を複数本撚り合わせて、
断面をほぼ円形にしたものでもよく、テンションメンバ
ーとして金属線などを用い、前記の紐状物と組み合わせ
たものでもよく、金属線に、ゴム、プラスチックの半導
電性組成物による被覆層を設け、断面をほぼ円形にした
ものでもよい。
【0007】本発明に於いて、断面がほぼ円形の半導電
性の紐状物を用いてクッション層を形成するが、その最
も大きな特徴は、該紐状物であれば、ケーブル用リール
などを用いることにより、長尺のケーブルが連続的に加
工できる程度に、その巻き長さを連続的に長くすること
ができることである。テープ状物では、巻き付けたり、
巻き戻したりするときに、ねじれては困るので、同じと
ころに重ねて巻き付けるしかなく、一巻きの巻き長さが
制限される。しかし、断面がほぼ円形の紐状物であれ
ば、ねじれることを気にせずに、広幅のものに何条にも
巻き付けることができ、一連長の電力ケーブルが連続的
に加工できる程度に、十分長いものを一巻きとすること
ができる。
【0008】
【実施例】3500mm2の導体(外径72.4mm)
の周りに、厚さ2.5mmの内部半導電層、厚さ30m
mの架橋ポリエチレン絶縁層、厚さ1.5mmの外部半
導電層を順次設けて、電力ケーブルコアを作製した。こ
のケーブルコアの周囲に、断面がほぼ円形でその直径が
2.0mmの半導電性の紐を20本を、これらがケーブ
ルコアの断面の円周上にほぼ等間隔に並ぶようにピッチ
700mmで巻き付けた。その上を銅線織り込み布テー
プを、前記半導電性の紐の巻き付け方向と逆向きの方向
に巻き付けて、押さえ巻きとし、さらにその外周に、コ
ールゲートアルミシース層、防蝕層を設けて電力ケーブ
ルを作製した。
【0009】断面がほぼ円形で、その直径が2.0mm
の半導電性の紐は、胴径500mm、ツバ外径1000
mm、巻き幅1000mmのリール20個にそれぞれ満
巻きして供給したので、リールの取り替えなしで、長さ
500mの電力ケーブルを連続で、作製することができ
た。
【0010】上記の電力ケーブルのサンプルについて、
インパルス耐圧テストを行い、500KV用として十分
な性能であることを確認した。また、大電流を流したと
きの放熱特性にも問題はなかった。更に、105℃←→
常温、8Hオン/16Hオフ、のヒートサイクルを30
回くりかえし、サンプルの解体調査を実施したが、コア
の変形や外傷は認められなかった。また、複数本の断面
がほぼ円形でその直径が2.0mmの半導電性の紐の一
部を外径1.5mmの被覆付き光ファイバケーブルに置
き換えたサンプルを作製して、前記と同様のヒートサイ
クルをかけた後、サンプルの解体調査を実施したが、や
はり、コアの変形や外傷は認められず、光ファイバの伝
送ロスの増加も認められなかった。
【0011】
【発明の効果】以上に述べた通り、アルミ、ステンレス
等の金属シースを有する超高圧用のゴムプラスチック絶
縁電力ケーブルに於いて、 ゴム、プラスチック絶縁層
の熱膨張を吸収するための工夫として、ケーブルコアと
金属シースとの間に、半導電性ゴム、プラスチックテー
プによるクッション層を設けるという方法では、テープ
一巻きの長さを十分に長くすることができず、長尺の電
力ケーブルを加工しようとすると、テープの供給パッド
を何度も取り替えなければならず、加工に大変手間がか
るが、断面がほぼ円形の半導電性の紐を用いてクッショ
ン層を設ける方法であれば、長尺の電力ケーブルが、半
導電性の紐の供給リールの取り替えなしで、連続的に製
造でき、大変能率的である。なお、本発明の前記の特徴
は、電力ケーブルのサイズが大きいほどテープ巻きによ
るものとの差が大きく、有効に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の電力ケーブルの断面図。
【図2】本発明の別の実施例の電力ケーブルの斜視図。
【符号の説明】
1 導体 2 内部半導電層 3 絶縁層 4 外部半導電層 5 金属シース 6 防蝕層 7 半導電性紐状物 8 ケーブルコア 9 押さえ巻き層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面がほぼ円形の、半導電性のゴム、プ
    ラスチックを主体とする紐状物が、ケーブルコアと金属
    シースとの間に備えられていることを特徴とする金属シ
    ースを有する電力ケーブル。
  2. 【請求項2】 断面がほぼ円形の、半導電性のゴム、プ
    ラスチックを主体とする紐状物と、該紐状物より外径が
    細い被覆付き光ファイバとが、ケーブルコアと金属シー
    スとの間に備えられていることを特徴とする金属シース
    を有する電力ケーブル。
  3. 【請求項3】 金属シースを有する電力ケーブルに於い
    て、ケーブルコアと金属シースとの間に設けるクッショ
    ン層を、断面がほぼ円形の、半導電性のゴム、プラスチ
    ックを主体とする紐状物を用いて形成し、一連長のケー
    ブルを連続して製造することを特徴とする電力ケーブル
    の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104200928A (zh) * 2014-09-25 2014-12-10 沈阳北阳电缆制造有限责任公司 柔性防火电缆的加工方法
CN105247628A (zh) * 2013-01-31 2016-01-13 Abb技术有限公司 制造被绝缘的电气高压dc终端或接头中的方法
JP2017010794A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 昭和電線ケーブルシステム株式会社 電力ケーブル

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