JP2011228371A - シールドテープ及びケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】シールドテープの柔軟性を低下させずに、シールドテープの遮蔽性を向上させることができるようにする。
【解決手段】シールドテープ１は、絶縁性テープ２と、波形状に屈曲し、絶縁性テープ２上に縫い付けられた金属線３と、を備える。電力ケーブル２０が、電力ケーブル本体２１と、電力ケーブル本体２１に螺旋状に巻きつけられた絶縁性テープ２と、波形状に屈曲し、絶縁性テープ２に縫い付けられた金属線３と、絶縁性テープ２を覆ったシース２６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シールドテープ及びこれを用いた電力ケーブル、制御ケーブル等のケーブルに関する。

電力ケーブルは、導体の外側に内部半導電層、絶縁体層、外部半導体層を順に積層してなるコア上に金属遮蔽層を設けたものである。金属遮蔽層としては、銅テープを一部重ねるようにして螺旋状にコア上に巻き付けたものを用いる。しかし、コアの絶縁体層等の熱膨張により、銅テープとコアとの間にギャップが発生したり、銅テープが破断したりする虞がある。そこで、銅テープ巻構造の代わりに、複数本の軟銅線をコア上に螺旋状に巻き付けたワイヤシールド構造を用いることによって、前述の問題点が解消される。

ワイヤシールド構造では、軟銅線のずれや偏りが発生することによって、軟銅線が均一に巻かれず、軟銅線が粗く巻かれた部分の遮蔽性が低くなってしまうという問題がある。このような問題点を解消すべく、特許文献１に記載された電力ケーブルは、シールドテープを一部重ねるようにして螺旋状にコア上に巻き付けたものである。このシールドテープは、複数本の導電線を帯状ゴムテープの長手方向に沿って直線状に並べ、それら導電線を帯状ゴムテープに縫い付けたものである。このようなシールドテープをコア上に巻き付けても、導電線が帯状ゴムテープに縫い付けられているから、導電線のずれや偏りが起こらないので、前述の問題点が解消される。

実開昭６２−１９２７００号公報

ところで、特許文献１に記載のシールドテープの遮蔽性を高めるべく、導電線の本数を増やして、複数の導電線を帯状ゴムテープの幅方向に密に配列すると、シールドテープの柔軟性が低下してしまう。そのため、シールドテープを電力ケーブルのコア上に巻き付けにくくなる。このような問題は、電力ケーブルに限らず、信号線にシールドテープを巻いた制御用ケーブルにおいても同様にある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、シールドテープの柔軟性を低下させずに、シールドテープの遮蔽性を向上させることができるようにすることである。

上記課題を解決する本発明に係るシールドテープは、絶縁性テープと、波形状に屈曲し、前記絶縁性テープ上に縫い付けられた金属線と、を備えるものである。

本発明に係るケーブルは、ケーブル本体に、前記シールドテープを螺旋状に巻きつけ、シースを被覆したものである。

本発明によれば、金属線が波形状に屈曲されているから、金属線の本数が少なくとも、絶縁性テープの表面積に占める金属線の割合が増える。また、金属線が波形状なので、シールドテープの柔軟性が低下せずに、シールドテープの遮蔽性が向上する。
また、金属線が波形状に屈曲されているから、絶縁性テープを巻く際に金属線がその曲げの抵抗になりにくく、絶縁性テープの柔軟性の低下を招きにくくなる。
そのため、シールテープを電力ケーブル本体に巻き付けやすい。

本発明によれば、シールドテープの柔軟性が低下せずに、シールドテープの遮蔽性が向上する。

本発明の第１実施形態に係るシールドテープを示した斜視図である。 図１に示されたII−IIに沿った面の矢視断面図である。 図１に示されたIII−IIIに沿った面の矢視断面図である。 本発明の第２実施形態に係るシールドテープを示した斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るシールドテープを示した斜視図である。 本発明の第４実施形態に係るシールドテープを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る電力ケーブルを一部破断した状態で示した斜視図である。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、シールドテープ１の斜視図である。図２は、図１に示されたII−II線に沿った面の矢視断面図である。図３は、図１に示されたIII−III線に沿った面の矢視断面図である。

このシールドテープ１は、絶縁性テープ２、金属線３及び縫糸４を備える。
絶縁性テープ２は、不織布、合成繊維の織物、ゴム又はプラスチックを帯状に形成したものである。

金属線３は、銅、軟銅又はアルミからなる。金属線３が波形状に折り曲げられている。具体的には、金属線３の波形は正弦波である。金属線３が絶縁性テープ２の一方の面上に載置され、金属線３の波形の振幅方向が絶縁性テープ２の幅方向になり、その金属線３の波形の波長方向が絶縁性テープ２の長手方向になっている。

金属線３が縫糸４によって絶縁性テープ２に縫い付けられている。縫糸４は、導電性若しくは耐熱性又はそれらの両方を有するものであることが好ましい。例えば、縫糸４がカーボン又は金属（銅、軟銅、アルミ等）からなる場合には、縫糸４が導電性を有する。

金属線３が波形状に屈曲しているから、金属線３が１本であっても、絶縁性テープの表面積に占める金属線３の割合が増える。金属線３の本数が１本と少ないため、シールドテープ１の柔軟性が低下せず、更に、金属線３の占める割合が増えるから、シールドテープ１の遮蔽性が向上する。
また、金属線３が波形状に屈曲しているから、絶縁性テープ２を曲げる際に金属線３がその曲げの抵抗になりにくく、絶縁性テープ２の柔軟性の低下を招きにくくなる。

なお、金属線３の波形が矩形波であってもよいし、台形波であってもよいし、三角波であってもよいし、鋸歯状波であってもよい。また、図４に示すように、金属線３の波形が、矩形波の頂部と底部を円弧状に丸めたものでもよい。図４に示された寸法は一例であり、本発明の範囲は図４の寸法に限るものでない。また、図５に示すように、金属線３の波形が、台形波の頂部と底部を円弧状に丸めたものであってもよい。

図６に示すように、２本の金属線３が絶縁性テープ２の幅方向に並列されていてもよい。勿論、３本以上の金属線３が絶縁性テープ２の幅方向に並列されていてもよい。複数本の金属線３が絶縁性テープ２上に縫い付けられている場合、これら金属線３の波形が同じであってもよいし、これら金属線３の波形が異なっていてもよい。また、絶縁性テープ２の長手方向に沿った波長が等しい波形の金属線３が絶縁性テープ２上に縫い付けられている場合、これら金属線３の波形の頂点同士が絶縁性テープ２の長手方向にずれていてもよいし、揃っていてもよい。図６では、２本の金属線３の波形が同じ形であり、金属線３の波形の頂点は絶縁性テープ２の長手方向の位置を揃えている。図６に示された寸法は一例であり、本発明の範囲は図６の寸法に限るものでない。

図７を参照して、図１に示されたシールドテープ１を用いた電力ケーブル２０について説明する。図７は、電力ケーブル２０を一部破断した状態で示した斜視図である。

この電力ケーブル２０は、電力ケーブル本体２１にラップ巻きしたシールドテープ１をシース２６によって被覆したものである。電力ケーブル本体２１は、導体２２、内部半導電層２３、絶縁体層２４及び外部半導電層２５を有する。

中心の導体２２は、複数本の素線（例えば、軟銅線）を同心円形に撚り合わせて、それを円形圧縮成形したものである。

導体２２の外側に内部半導電層２３を被覆してあり、内部半導電層２３の外側に絶縁体層２４を被覆してあり、絶縁体層２４の外側に外部半導電層２５を被覆してある。電力ケーブル本体２１は、導体２２の外周に内部半導電層２３、絶縁体層２４及び外部半導電層２５を同心円状に同時に押し出し成形したものである。絶縁体層２４は、例えば、架橋ポリエチレンからなる。内部半導電層２３及び外部半導電層２５は、半導電性樹脂組成物からなる。

絶縁性テープ２は、一部重なるようにして螺旋状に外部半導電層２５上に巻き付けたものある。絶縁性テープ２は、金属線３が縫い付けられた面を内側にして、外部半導電層２５に巻き付けられている。そのため、金属線３が外部半導電層２５に接触している。なお、絶縁性テープ２は、金属線３が縫い付けられた面を外側にして、外部半導電層２５に巻き付けられていてもよい。
巻かれた絶縁性テープ２の外側にシース２６を被覆してある。シース２６は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）からなる。

この電力ケーブル２０を用いると、金属線３が波形状に屈曲しているから、シールドテープ１を電力ケーブル本体２１上に巻き付けやすい。
また、絶縁性テープ２に金属線３が縫い付けられているから、絶縁性テープ２に対する金属線３のずれ・偏りが起こりにくい。そのため、金属線３を均一に巻くことができ、電力ケーブル２０の遮蔽性も長手方向に沿って均一にすることができる。

なお、図１に示されたシールドテープ１の代わりに、図４、図５又は図６に示されたシールドテープ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの何れかを一部重ねるようにして螺旋状に電力ケーブル本体２１に巻き付けてもよい。何れの場合でも、金属線３を内側又は外側にする。
また、上述の電力ケーブル本体２１が単心形のケーブルであったが、複心形のケーブルであってもよい。

以上、電力ケーブルについて説明したが、本発明に係るケーブルは制御ケーブルなど他のケーブルであっても良い。制御ケーブルの場合、シールドテープを巻きつけるケーブル本体は、一本又は複数本の信号線となる。

〔試料Ａの製造〕
図４に示されたシールドテープ１Ａを用いて、図７に示された電力ケーブル２０を製造した。シールドテープ１Ａの絶縁性テープ２を不織布テープとし、その幅を３０ｍｍとし、その厚さを約０．２ｍｍとした。シールドテープ１Ａの金属線３を直径１．６ｍｍの軟銅線とした。その波形状の金属線３を絶縁性テープ２にミシン等を用いて縫い付けて、シールドテープ１Ａを製造した。シールドテープ１Ａの各部の具体的な寸法、位置等については図４に示す通りである。
製造したシールドテープ１Ａの絶縁性テープ２の両面のうち金属線３が縫い付けられた面を内側にして、絶縁性テープ２を電力ケーブル本体２１に巻き付けた。ここで、絶縁性テープ２の幅の６分の１を重ね合わせるようにして、絶縁性テープ２を電力ケーブル本体２１に巻き付ける。電力ケーブル本体２１は、導体２２の外周に内部半導電層２３、絶縁体層２４及び外部半導電層２５を同心円状に同時に押し出し成形したものである。その電力ケーブル本体２１の導体２２は、直径２．０ｍｍの軟銅線を同心円形に撚り合せ、それを直径９．３ｍｍに円形圧縮したものである。内部半導電層２３の厚さは約１．０ｍｍであり、絶縁体層２４は架橋ポリエチレン絶縁体からなり、絶縁体層２４と内部半導電層２３を合わせた厚さは４．０ｍｍであり、外部半導電層２５の厚さは約０．７ｍｍである。
巻き付けたシールドテープ１Ａの上に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製のシース２６を２．０ｍｍの厚さにて、同心円状に押し出し成形した。
以上のように製造した電力ケーブル２０を試料Ａという。

〔試料Ｂの製造〕
図６に示されたシールドテープ１Ｃを用いた。シールドテープ１Ｃの絶縁性テープ２を不織布テープとし、その幅を３０ｍｍとし、その厚さを約０．２ｍｍとした。シールドテープ１Ｃの金属線３を直径１．６ｍｍの軟銅線とした。２本の波形状の金属線３を絶縁性テープ２にミシン等を用いて縫い付けて、シールドテープ１Ｃを製造した。シールドテープ１Ｃの各部の具体的な寸法、位置等については図６に示す通りである。
そのシールドテープ１Ｃを用いて、試料Ａの場合と同様に、電力ケーブル２０を製造した。シールドテープ１Ｃを用いて製造した電力ケーブル２０を試料Ｂという。

〔試料Ｃの製造〕
直径１，６ｍｍの金属線（軟銅線）を、不織布テープの長手方向に沿わせて、その金属線を直線状にして不織布テープに縫い付けることによって、比較例のシールドテープｃを製造した。比較例のシールドテープｃの不織布テープの幅が３０ｍｍであり、厚さが約０．２ｍｍである。製造したシールドテープｃを用いて、試料Ａの場合と同様に、電力ケーブルを作成した。その電力ケーブルを試料Ｃという。

〔雷インパルス破壊試験〕
試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃに対して雷インパルス破壊試験を行い、破壊時の地絡電流が金属線に安全に流れたか否か、試験後の電力ケーブルのシースに貫通孔があるか否かを確認した。シースに貫通孔がある場合、安全に地絡電流が流れなかったとし、シースに貫通孔がない場合、安全に地絡電流が流れたものとした。その結果を次の表に示す。

表から明らかなように、試料Ａ、試料Ｂでは、シース２６に貫通孔がなく、地絡電流が金属線３に安全に流れたことがわかった。一方、試料Ｃでは、シースに貫通孔が形成され、地絡電流が金属線に安全に流れず、外部に漏れたことがわかった。従って、試料Ａ、試料Ｂのシールドテープ１Ａ，１Ｃの遮蔽性が高いことがわかった。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ シールドテープ
２ 絶縁性テープ
３ 金属線
４ 縫糸
２０ 電力ケーブル
２１ 電力ケーブル本体
２６ シース

Claims (2)

1. 絶縁性テープと、
   波形状に屈曲し、前記絶縁性テープ上に縫い付けられた金属線と、を備えることを特徴とするシールドテープ。
2. ケーブル本体に、請求項１のシールドテープを螺旋状に巻きつけ、シースを被覆したことを特徴とするケーブル。

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