JP2003059360A - 油浸紙ソリッドケーブルの製造方法 - Google Patents
油浸紙ソリッドケーブルの製造方法Info
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- JP2003059360A JP2003059360A JP2001250284A JP2001250284A JP2003059360A JP 2003059360 A JP2003059360 A JP 2003059360A JP 2001250284 A JP2001250284 A JP 2001250284A JP 2001250284 A JP2001250284 A JP 2001250284A JP 2003059360 A JP2003059360 A JP 2003059360A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ３００ｋＶ以上の油浸紙ソリッドケーブルに
おいて、ヒートサイクル時の絶縁破壊電圧を高めること
のできる製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも紙巻機１０と、この紙巻機で
絶縁紙を巻き付けられたケーブルコア１とを被包するカ
バー１１を施し、そのカバー内に相対湿度５％程度の乾
燥空気１３を吹き流しながら、予め水分量を２．５ｗｔ
％以下にした絶縁紙を導体に巻き付ける。
おいて、ヒートサイクル時の絶縁破壊電圧を高めること
のできる製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも紙巻機１０と、この紙巻機で
絶縁紙を巻き付けられたケーブルコア１とを被包するカ
バー１１を施し、そのカバー内に相対湿度５％程度の乾
燥空気１３を吹き流しながら、予め水分量を２．５ｗｔ
％以下にした絶縁紙を導体に巻き付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油浸紙ソリッドケ
ーブルの製造方法に関し、特に絶縁紙巻き付け工程にお
ける製造方法に関する。
ーブルの製造方法に関し、特に絶縁紙巻き付け工程にお
ける製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、３００ｋＶないし５００ｋＶクラ
スの超高圧直流ケーブルとしては、絶縁紙層に低粘度の
絶縁油を含浸し、常に絶縁紙層に油圧を印加するタイプ
のＯＦケーブルが主に用いられている。
スの超高圧直流ケーブルとしては、絶縁紙層に低粘度の
絶縁油を含浸し、常に絶縁紙層に油圧を印加するタイプ
のＯＦケーブルが主に用いられている。
【０００３】しかし、直流ケーブルの敷設長さが５０〜
１００ｋｍ以上の長距離になったり、敷設ルートが海底
であったりすると、ＯＦケーブルでは長距離にわたって
油圧を一定に印加することが困難になる。このため、こ
のような用途には絶縁油に高粘度油を用い、油圧の印加
を不要としたいわゆるソリッドケーブルが用いられる。
１００ｋｍ以上の長距離になったり、敷設ルートが海底
であったりすると、ＯＦケーブルでは長距離にわたって
油圧を一定に印加することが困難になる。このため、こ
のような用途には絶縁油に高粘度油を用い、油圧の印加
を不要としたいわゆるソリッドケーブルが用いられる。
【０００４】ところで、敷設長さが５０〜１００ｋｍ以
上の長距離直流ケーブルとして用いられるソリッドケー
ブルにあっては、運転電圧が３００ｋＶ〜５００ｋＶの
超高圧となると、以下のような不都合が生じることがあ
る。
上の長距離直流ケーブルとして用いられるソリッドケー
ブルにあっては、運転電圧が３００ｋＶ〜５００ｋＶの
超高圧となると、以下のような不都合が生じることがあ
る。
【０００５】すなわち、通常直流ケーブルでは、その使
用に先立って機能試験として運転電圧の１．５倍から２
倍の直流電圧をヒートサイクル下で印加する直流長期課
電試験が行われる。この際、運転電圧が３００ｋＶ未満
のクラスのソリッドケーブルでは特に問題はないが、３
００ｋＶ〜５００ｋＶのクラスのソリッドケーブルでは
ヒートサイクルの冷却期間中に絶縁破壊を起こすことが
あった。
用に先立って機能試験として運転電圧の１．５倍から２
倍の直流電圧をヒートサイクル下で印加する直流長期課
電試験が行われる。この際、運転電圧が３００ｋＶ未満
のクラスのソリッドケーブルでは特に問題はないが、３
００ｋＶ〜５００ｋＶのクラスのソリッドケーブルでは
ヒートサイクルの冷却期間中に絶縁破壊を起こすことが
あった。
【０００６】この原因として考えられることは、ソリッ
ドケーブルでは油圧が印加されないため、ヒートサイク
ルの温度上昇時に絶縁層に含浸されている絶縁油が熱膨
張により外部遮蔽層側に押し出され、温度降下時には押
し出された絶縁油が非加圧のために完全に元に戻りきら
ず、冷却収縮に基づく脱油ボイド（空隙）が生じる。こ
の空隙に電界が変歪される。空隙に電界が変歪される
と、所定値以上の直流電界が空隙に作用し、これにより
空隙が更に押し広げられて大きな電界集中が生じるため
である。
ドケーブルでは油圧が印加されないため、ヒートサイク
ルの温度上昇時に絶縁層に含浸されている絶縁油が熱膨
張により外部遮蔽層側に押し出され、温度降下時には押
し出された絶縁油が非加圧のために完全に元に戻りきら
ず、冷却収縮に基づく脱油ボイド（空隙）が生じる。こ
の空隙に電界が変歪される。空隙に電界が変歪される
と、所定値以上の直流電界が空隙に作用し、これにより
空隙が更に押し広げられて大きな電界集中が生じるため
である。
【０００７】また、ヒートサイクルの冷却期間中は、油
浸絶縁層の最大電界部がシース側から導体側に移動する
ことも１つの原因となる。
浸絶縁層の最大電界部がシース側から導体側に移動する
ことも１つの原因となる。
【０００８】この問題を解決するため、ソリッドケーブ
ル油浸絶縁層をなす絶縁紙の導体へ巻回時の水分量を
２．５ｗｔ％以下とすることにより達成できることを解
明し、このようにして製造されたソリッドケーブルにつ
いては、本出願人は特許出願済である。
ル油浸絶縁層をなす絶縁紙の導体へ巻回時の水分量を
２．５ｗｔ％以下とすることにより達成できることを解
明し、このようにして製造されたソリッドケーブルにつ
いては、本出願人は特許出願済である。
【０００９】通常の油浸紙ソリッドケーブルの製造時に
おける絶縁紙の巻回は相対湿度が４０％〜５０％程度の
雰囲気で行われていることが多いが、このような条件で
は巻回される絶縁紙には約５ｗｔ％程度の水分が含有さ
れる。
おける絶縁紙の巻回は相対湿度が４０％〜５０％程度の
雰囲気で行われていることが多いが、このような条件で
は巻回される絶縁紙には約５ｗｔ％程度の水分が含有さ
れる。
【００１０】このような含水量の絶縁紙を巻回して得ら
れる絶縁層では、高粘度絶縁油の含浸前の真空乾燥時に
おいて、絶縁紙に含まれる水分が除去され、絶縁紙の厚
みが減少し、絶縁層をなす絶縁紙の張力、すなわち絶縁
紙の面圧が低下する。
れる絶縁層では、高粘度絶縁油の含浸前の真空乾燥時に
おいて、絶縁紙に含まれる水分が除去され、絶縁紙の厚
みが減少し、絶縁層をなす絶縁紙の張力、すなわち絶縁
紙の面圧が低下する。
【００１１】この状態で高粘度絶縁油を含浸し、油浸絶
縁層とした場合には、上述のヒートサイクルの冷却期間
中に高粘度絶縁油が収縮して空隙が形成されやすくな
り、絶縁破壊につながる。
縁層とした場合には、上述のヒートサイクルの冷却期間
中に高粘度絶縁油が収縮して空隙が形成されやすくな
り、絶縁破壊につながる。
【００１２】これに対して、水分量が２．５ｗｔ％以下
である絶縁紙を巻回したものでは、真空乾燥後において
も水分量の減少が少なく、厚みの低下がわずかで、絶縁
紙の面圧が低下することが殆どない。したがって、絶縁
油の収縮によって生ずる空隙は、極きわめてわずかなも
のとなり、ヒートサイクルの冷却期間中の絶縁破壊が起
こりにくいものとなる。
である絶縁紙を巻回したものでは、真空乾燥後において
も水分量の減少が少なく、厚みの低下がわずかで、絶縁
紙の面圧が低下することが殆どない。したがって、絶縁
油の収縮によって生ずる空隙は、極きわめてわずかなも
のとなり、ヒートサイクルの冷却期間中の絶縁破壊が起
こりにくいものとなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、予め水分量を２．５ｗｔ％以下にした絶縁紙
の導体への巻回及び巻回から乾燥、絶縁油含浸の工程前
まで如何にこの水分量を保持するかにある。
る課題は、予め水分量を２．５ｗｔ％以下にした絶縁紙
の導体への巻回及び巻回から乾燥、絶縁油含浸の工程前
まで如何にこの水分量を保持するかにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の油浸紙ソリッド
ケーブルの製造方法は、上記の目的を達成するため、少
なくとも紙巻機と、この紙巻機で絶縁紙を巻き付けられ
たケーブルコアとを被包するカバーを施し、そのカバー
内に相対湿度５％程度の乾燥空気を吹き流しながら、予
め水分量を２．５ｗｔ％以下にした絶縁紙を導体に巻き
付けることを特徴とする。
ケーブルの製造方法は、上記の目的を達成するため、少
なくとも紙巻機と、この紙巻機で絶縁紙を巻き付けられ
たケーブルコアとを被包するカバーを施し、そのカバー
内に相対湿度５％程度の乾燥空気を吹き流しながら、予
め水分量を２．５ｗｔ％以下にした絶縁紙を導体に巻き
付けることを特徴とする。
【００１５】また、前記の方法で絶縁紙を導体に巻き付
け終えたケーブルコアを収容したパン内に相対湿度５％
程度の乾燥空気を吹き込み、パンを密封状態にしておく
ことを特徴とする。
け終えたケーブルコアを収容したパン内に相対湿度５％
程度の乾燥空気を吹き込み、パンを密封状態にしておく
ことを特徴とする。
【００１６】上記の方法によれば、予め水分量を２．５
ｗｔ％以下にした絶縁紙の水分量を乾燥・含浸工程まで
保持できる。
ｗｔ％以下にした絶縁紙の水分量を乾燥・含浸工程まで
保持できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
【００１８】先ず、本発明に係わる油浸紙ソリッドケー
ブルの製造工程のフローを図３に示す。図の工程におい
て特に本発明に係わる工程は紙巻−乾燥−浸油の工程で
あり、これらの工程について順に説明する。
ブルの製造工程のフローを図３に示す。図の工程におい
て特に本発明に係わる工程は紙巻−乾燥−浸油の工程で
あり、これらの工程について順に説明する。
【００１９】絶縁紙の巻き付け時の水分量を２．５ｗｔ
％以下とするには、絶縁紙を加熱ロールや乾燥炉に通過
させて乾燥しておく方法がある。
％以下とするには、絶縁紙を加熱ロールや乾燥炉に通過
させて乾燥しておく方法がある。
【００２０】ここで使用される絶縁紙としては、厚みが
５０〜２００μｍで、密度が０．９〜１．２ｇ／ｃｍ3
の高密度紙が望ましく、これを用いることで巻き付け時
の巻き張力を高くすることができる。
５０〜２００μｍで、密度が０．９〜１．２ｇ／ｃｍ3
の高密度紙が望ましく、これを用いることで巻き付け時
の巻き張力を高くすることができる。
【００２１】また、絶縁紙としてクラフト紙またはポリ
プロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系のプ
ラスチックフィルムをクラフト紙にラミネートした複合
絶縁紙を使用することができる。
プロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系のプ
ラスチックフィルムをクラフト紙にラミネートした複合
絶縁紙を使用することができる。
【００２２】上記の絶縁紙を、図１に示したように、紙
巻機１０とケーブルコア１とを覆うカバー１１を施し
て、そのカバー１１内に相対湿度５％程度の乾燥空気１
３を吹き流しながら、より線導体３の周りに巻き付けて
所定厚さの絶縁層を形成する。なお絶縁層の最内層と最
外層にはカーボン紙、金属化紙などを巻き付けて遮蔽層
を設けている。
巻機１０とケーブルコア１とを覆うカバー１１を施し
て、そのカバー１１内に相対湿度５％程度の乾燥空気１
３を吹き流しながら、より線導体３の周りに巻き付けて
所定厚さの絶縁層を形成する。なお絶縁層の最内層と最
外層にはカーボン紙、金属化紙などを巻き付けて遮蔽層
を設けている。
【００２３】紙巻機１０は、多数の絶縁紙パット１５を
有する（２個のみ図示）紙巻ヘッド１７（多数の紙巻ヘ
ッドの内２個のみ図示）と引取キャタピラ１９とから構
成されている。
有する（２個のみ図示）紙巻ヘッド１７（多数の紙巻ヘ
ッドの内２個のみ図示）と引取キャタピラ１９とから構
成されている。
【００２４】また、パン２０は、回転台２１の上に載せ
られて回転するものであり、パン２０が回転することに
よりケーブルコア１がコイル状に巻き取られる。
られて回転するものであり、パン２０が回転することに
よりケーブルコア１がコイル状に巻き取られる。
【００２５】そして、図２に示すように、ケーブルコア
１をコイル取り収容したパン２０内に相対湿度５％程度
の乾燥空気１３を吹き込み、プラスチック等で密封２２
して次工程の乾燥工程へ送られる。
１をコイル取り収容したパン２０内に相対湿度５％程度
の乾燥空気１３を吹き込み、プラスチック等で密封２２
して次工程の乾燥工程へ送られる。
【００２６】電気的性能上からケーブル絶縁層の水分は
０．１％以下であることが要求されることから、ケーブ
ルコアの乾燥が必要とされる。
０．１％以下であることが要求されることから、ケーブ
ルコアの乾燥が必要とされる。
【００２７】乾燥は真空加熱によって行なわれ、上記の
パン２０の密封２２を取除いてパン２０を乾燥釜に投入
され、加熱と同時に真空引きされる。乾燥には乾燥釜の
壁からの蒸気加熱と、ケーブルコア１の導体への通電加
熱とが併用される。
パン２０の密封２２を取除いてパン２０を乾燥釜に投入
され、加熱と同時に真空引きされる。乾燥には乾燥釜の
壁からの蒸気加熱と、ケーブルコア１の導体への通電加
熱とが併用される。
【００２８】次に浸油工程に入る。上記の乾燥完了後、
その真空度を保持したまま降温して所定の温度、例えば
６０℃に降下した時点で、十分脱気された高粘度の絶縁
油をパン内に注入し、含浸を開始する。高粘度絶縁油と
しては、６０℃での動粘度が５００〜１００００ｃｓｔ
で、１２０℃での動粘度が５０〜５００ｃｓｔのものが
好ましく、動粘度がこれら範囲未満では油浸絶縁体から
の脱油の問題が生じ、これら範囲を超えると絶縁体への
高粘度絶縁油の含浸性が劣ることになる。
その真空度を保持したまま降温して所定の温度、例えば
６０℃に降下した時点で、十分脱気された高粘度の絶縁
油をパン内に注入し、含浸を開始する。高粘度絶縁油と
しては、６０℃での動粘度が５００〜１００００ｃｓｔ
で、１２０℃での動粘度が５０〜５００ｃｓｔのものが
好ましく、動粘度がこれら範囲未満では油浸絶縁体から
の脱油の問題が生じ、これら範囲を超えると絶縁体への
高粘度絶縁油の含浸性が劣ることになる。
【００２９】加圧含浸したのち常温付近まで冷却し、乾
燥釜から取り出して次工程である被鉛に送られる。
燥釜から取り出して次工程である被鉛に送られる。
【００３０】被鉛され、鉛被上にクロロプレン、ビニ
ル、ポリエチレンなどの防食シースを設ける。
ル、ポリエチレンなどの防食シースを設ける。
【００３１】海底ケーブル等の場合には、防食シースの
上に座床テープを巻き、その上に鋼帯等を巻く鎧装を設
ける。
上に座床テープを巻き、その上に鋼帯等を巻く鎧装を設
ける。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
による油浸紙ソリッドケーブルは、３００ｋＶ〜５００
ｋＶクラスのソリッドケーブルにおける直流長期課通電
試験のヒートサイクルの冷却期間中に発生する低電圧で
の絶縁破壊を防止することができる。
による油浸紙ソリッドケーブルは、３００ｋＶ〜５００
ｋＶクラスのソリッドケーブルにおける直流長期課通電
試験のヒートサイクルの冷却期間中に発生する低電圧で
の絶縁破壊を防止することができる。
【００３３】また、製造が容易かつ製造コストを十分低
減して上記の効果を奏することができる。
減して上記の効果を奏することができる。
【図１】本発明に係る絶縁紙を導体に巻き付ける紙巻機
を説明する概略構成図である。
を説明する概略構成図である。
【図２】本発明の製造方法において用いられるケーブル
コアを収容するパンを示す説明図である。
コアを収容するパンを示す説明図である。
【図３】本発明に係る油浸紙ソリッドケーブルの製造工
程を示す工程図である。
程を示す工程図である。
１ ケーブルコア
３ ケーブル導体
１０ 紙巻機
１１ カバー
１３ 乾燥空気
２０ パン
２２ 密封材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 國村 智
千葉県富津市新富町42−１ 株式会社フジ
クラ富津事業所内
(72)発明者 伊藤 雅彦
千葉県富津市新富町42−１ 株式会社フジ
クラ富津事業所内
(72)発明者 中島 武憲
東京都江東区木場１−５−１ 株式会社フ
ジクラ内
Ｆターム(参考） 5G327 DA01 DC01
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも紙巻機と、この紙巻機で絶縁
紙を巻き付けられたケーブルコアとを被包するカバーを
施し、そのカバー内に相対湿度５％程度の乾燥空気を吹
き流しながら、予め水分量を２．５ｗｔ％以下にした絶
縁紙を導体に巻き付けることを特徴とする油浸紙ソリッ
ドケーブルの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法で絶縁紙を導体に巻
き付け終えたケーブルコアを収容したパン内に相対湿度
５％程度の乾燥空気を吹き込み、パンを密封状態にして
おくことを特徴とする油浸紙ソリッドケーブルの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001250284A JP2003059360A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | 油浸紙ソリッドケーブルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001250284A JP2003059360A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | 油浸紙ソリッドケーブルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003059360A true JP2003059360A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19079140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001250284A Pending JP2003059360A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | 油浸紙ソリッドケーブルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003059360A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5238137B2 (ja) * | 1972-12-13 | 1977-09-27 | ||
| JPS5814418A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-27 | 住友電気工業株式会社 | Ｏｆケ−ブルの製造方法 |
| JPS60170114A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-03 | 住友電気工業株式会社 | Ｏｆケ−ブルの製造方法 |
-
2001
- 2001-08-21 JP JP2001250284A patent/JP2003059360A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5238137B2 (ja) * | 1972-12-13 | 1977-09-27 | ||
| JPS5814418A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-27 | 住友電気工業株式会社 | Ｏｆケ−ブルの製造方法 |
| JPS60170114A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-03 | 住友電気工業株式会社 | Ｏｆケ−ブルの製造方法 |
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Legal Events
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