JP2023178080A - Semiconductive tape and power cable - Google Patents

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智 山▲崎▼
Satoshi Yamazaki
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

To achieve a balance between the ease of peeling an outer semiconductive layer and the resistance to water tree formation.SOLUTION: A semiconductive tape constitutes an outer semiconductive layer of a power cable. The power cable includes a conductor, an inner semiconductive layer, an insulating layer, and the outer semiconductive layer in the stated order from the central axis of the conductor to the outer periphery. The semiconductive tape is wound around the outer periphery of the insulating layer, which includes non-crosslinked polyolefin.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、半導電性テープおよび電力ケーブルに関する。 TECHNICAL FIELD This disclosure relates to semiconducting tapes and power cables.

電力ケーブルは、例えば、導体、内部半導電層、絶縁層および外部半導電層を有する(例えば、特許文献1)。 A power cable has, for example, a conductor, an inner semiconducting layer, an insulating layer, and an outer semiconducting layer (for example, Patent Document 1).

特開昭57-69611号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-69611

本開示の目的は、外部半導電層の容易剥離性と、水トリー耐性とを両立することができる技術を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a technology that can achieve both easy peelability and water tree resistance of an external semiconducting layer.

本開示の一態様によれば、
導体と、内部半導電層と、絶縁層と、外部半導電層と、を前記導体の中心軸から外周に向けてこの順で有する電力ケーブルのうちの、前記外部半導電層を構成する半導電性テープであって、
前記半導電性テープは、非架橋のポリオレフィンを含む前記絶縁層の外周に巻き付けられる
半導電性テープが提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
A semiconductor power cable comprising a conductor, an inner semiconducting layer, an insulating layer, and an outer semiconducting layer in this order from the central axis of the conductor toward the outer periphery, which constitutes the outer semiconducting layer. It is a sex tape,
The semiconductive tape is wound around the outer periphery of the insulating layer containing non-crosslinked polyolefin.

本開示によれば、外部半導電層の容易剥離性と、水トリー耐性とを両立することができる。 According to the present disclosure, it is possible to achieve both easy peelability of the outer semiconducting layer and water tree resistance.

本開示の一実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view orthogonal to the axial direction of a power cable according to an embodiment of the present disclosure.

[本開示の実施形態の説明]
<発明者の得た知見>
まず、発明者の得た知見について概略を説明する。
[Description of embodiments of the present disclosure]
<Knowledge obtained by the inventor>
First, the findings obtained by the inventor will be outlined.

設備改良などを経た現在の一般的な電力ケーブルは、内部半導電層、絶縁層および外部半導電層を3層同時押出することにより形成される。これにより、層間の接着性を改善することができる。また、タンデム押出機により3層を別々に押出成形する場合と比較して、上述のように3層を同時押出することにより、内側の層の損傷、または層間の異物の混入などを抑制し、これらに起因した性能低下を抑制することができる。 Current common power cables, which have undergone equipment improvements, are formed by simultaneously extruding three layers: an inner semiconducting layer, an insulating layer, and an outer semiconducting layer. This can improve adhesion between layers. In addition, compared to extruding the three layers separately using a tandem extruder, by extruding the three layers simultaneously as described above, damage to the inner layer or the incorporation of foreign substances between the layers can be suppressed. Performance deterioration caused by these factors can be suppressed.

上述のように電力ケーブルの層間の接着性が改善された一方で、一対の電力ケーブルを接続する際には、外部半導電層の一部を絶縁層から剥がす必要がある。このため、外部半導電層は、作業現場において絶縁層から容易に剥離できることが求められている。 While the adhesion between the layers of the power cable has been improved as described above, it is necessary to peel off a portion of the outer semiconducting layer from the insulating layer when connecting a pair of power cables. Therefore, it is required that the external semiconductive layer can be easily peeled off from the insulating layer at the work site.

発明者は、上述のような外部半導電層の容易剥離性を満たすため、外部半導電層を半導電性テープにより構成した電力ケーブルを検討した。 In order to satisfy the easy peelability of the external semiconductive layer as described above, the inventor studied a power cable in which the external semiconductive layer is made of a semiconductive tape.

しかしながら、絶縁層を架橋ポリエチレンにより形成し、外部半導電層を半導電性テープにより形成した場合では、以下の課題が生じることが分かった。 However, it has been found that the following problems occur when the insulating layer is formed of crosslinked polyethylene and the outer semiconductive layer is formed of semiconductive tape.

絶縁層におけるポリエチレンを架橋させると、架橋時の反応によりラジカルが発生する。このとき、ラジカルが反応しきれなかった場合には、当該ラジカルが反応しきれなかった部分が、欠陥部として水トリーの起点となる。このため、多量の水トリーが発生する可能性がある。 When the polyethylene in the insulating layer is crosslinked, radicals are generated by the reaction during crosslinking. At this time, if the radicals have not completely reacted, the portion where the radicals have not completely reacted becomes the starting point of the water tree as a defective part. Therefore, a large amount of water trees may occur.

特に、外部半導電層の半導電性テープを巻き付ける前に、絶縁層を露出させた状態で、絶縁層の架橋を行う場合では、例えば、絶縁体の表層が高温となるため、一部の架橋剤が反応に使われる前に揮発して、架橋剤の濃度が架橋に必要な濃度よりも低下する可能性がある。或いは、例えば、架橋剤が反応しても、外気(窒素雰囲気下あっても不純物として含まれる酸素)による失活が生じる可能性がある。このため、絶縁層の最表層で、架橋が充分に進行せず、ラジカルが反応しきれなかった欠陥部が多くなる。その結果、多量の水トリーが発生し易い。 In particular, when crosslinking the insulating layer with the insulating layer exposed before wrapping the semiconductive tape of the external semiconductive layer, for example, the surface layer of the insulator becomes high temperature, so some crosslinking may occur. It is possible for the agent to volatilize before being used in the reaction, reducing the concentration of crosslinking agent below that required for crosslinking. Alternatively, for example, even if the crosslinking agent reacts, it may be deactivated by the outside air (oxygen contained as an impurity even in a nitrogen atmosphere). Therefore, in the outermost layer of the insulating layer, crosslinking does not proceed sufficiently, and there are many defective parts where radicals cannot fully react. As a result, a large amount of water trees are likely to occur.

さらに、絶縁層の押出後に、絶縁層の外周に半導電性テープを巻き付けると、絶縁層を架橋させるか否かにかかわらず、絶縁層と半導電性テープとの間の密着性が低下する。そのため、水トリーが発生し易い状況となる。 Furthermore, if a semiconductive tape is wrapped around the outer periphery of the insulating layer after extrusion of the insulating layer, the adhesion between the insulating layer and the semiconductive tape will be reduced, regardless of whether the insulating layer is crosslinked or not. Therefore, the situation is such that water trees are likely to occur.

これらの結果、絶縁層を架橋させた場合では、上述のようにラジカルが反応しきれなかった欠陥部が多くなることだけでなく、絶縁層と外部半導電層との密着性が低下することにも起因して、さらに水トリーが発生し易くなる。 As a result, when the insulating layer is cross-linked, not only does the number of defective parts where radicals cannot fully react increase as described above, but also the adhesion between the insulating layer and the external semiconducting layer decreases. This also makes water trees more likely to occur.

そこで、発明者は、鋭意検討の結果、絶縁層を非架橋としつつ、外部半導電層を半導電性テープにより形成することで、上述した新規課題を解決することができることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventors have found that the above-mentioned novel problem can be solved by forming the outer semiconductive layer from a semiconductive tape while making the insulating layer non-crosslinked.

本開示は、発明者等が見出した上述の知見に基づくものである。 The present disclosure is based on the above-mentioned knowledge discovered by the inventors.

<本開示の実施態様>
次に、本開示の実施態様を列記して説明する。
<Embodiments of the present disclosure>
Next, embodiments of the present disclosure will be listed and described.

[1]本開示の一態様に係る半導電性テープは、
導体と、内部半導電層と、絶縁層と、外部半導電層と、を前記導体の中心軸から外周に向けてこの順で有する電力ケーブルのうちの、前記外部半導電層を構成する半導電性テープであって、
前記半導電性テープは、非架橋のポリオレフィンを含む前記絶縁層の外周に巻き付けられる。
この構成によれば、外部半導電層の容易剥離性と、水トリー耐性とを両立することができる。
[1] A semiconductive tape according to one aspect of the present disclosure,
A semiconductor power cable comprising a conductor, an inner semiconducting layer, an insulating layer, and an outer semiconducting layer in this order from the central axis of the conductor toward the outer periphery, which constitutes the outer semiconducting layer. It is a sex tape,
The semiconductive tape is wrapped around the insulating layer containing non-crosslinked polyolefin.
According to this configuration, it is possible to achieve both easy peelability of the external semiconductive layer and water tree resistance.

[2]本開示の一態様に係る電力ケーブルは、
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられた内部半導電層と、
前記内部半導電層の外周を覆うように設けられ、非架橋のポリオレフィンを含む絶縁層と、
前記絶縁層の外周を覆うように設けられ、半導電性テープにより構成された外部半導電層と、
を有する。
この構成によれば、外部半導電層の容易剥離性と、水トリー耐性とを両立することができる。
[2] The power cable according to one aspect of the present disclosure includes:
a conductor;
an internal semiconducting layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the inner semiconductive layer and containing non-crosslinked polyolefin;
an outer semiconductive layer provided to cover the outer periphery of the insulating layer and made of a semiconductive tape;
has.
According to this configuration, it is possible to achieve both easy peelability of the external semiconductive layer and water tree resistance.

[3]上記[2]に記載の電力ケーブルにおいて、
前記半導電性テープの主面における凹凸の高低差は、50μm以下である。
この構成によれば、浸水課電時に絶縁層と外部半導電層との間の界面における水トリーの発生を抑制することができる。
[3] In the power cable described in [2] above,
The height difference of the unevenness on the main surface of the semiconductive tape is 50 μm or less.
According to this configuration, it is possible to suppress the occurrence of water trees at the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer during water immersion charging.

[4]上記[2]または[3]に記載の電力ケーブルにおいて、
前記半導電性テープ中の硫黄の含有量は、1000μg/g以下である。
この構成によれば、浸水課電時に絶縁層内の水トリーの発生を抑制することができる。
[4] In the power cable according to [2] or [3] above,
The sulfur content in the semiconductive tape is 1000 μg/g or less.
According to this configuration, it is possible to suppress the occurrence of water trees in the insulating layer during water immersion charging.

[5]上記[2]から[4]のいずれか1つに記載の電力ケーブルにおいて、
25℃での前記絶縁層の弾性率は、150MPa以上700MPa以下である。
この構成によれば、ケーブルコアの変形を抑制するとともに、浸水課電時に絶縁層と外部半導電層との間の界面における水トリーの発生を抑制することができる。
[5] In the power cable according to any one of [2] to [4] above,
The elastic modulus of the insulating layer at 25° C. is 150 MPa or more and 700 MPa or less.
According to this configuration, it is possible to suppress the deformation of the cable core, and also to suppress the generation of water trees at the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer during water immersion electrification.

[6]上記[2]から[5]のいずれか1つに記載の電力ケーブルにおいて、
前記絶縁層の融点は、120℃以上である。
この構成によれば、電力ケーブルの通電中の温度上昇に対して、非架橋の絶縁層の形状を安定的に維持することができる。
[6] In the power cable according to any one of [2] to [5] above,
The melting point of the insulating layer is 120° C. or higher.
According to this configuration, the shape of the non-crosslinked insulating layer can be stably maintained against a temperature rise during energization of the power cable.

[本開示の実施形態の詳細]
次に、本開示の一実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[Details of embodiments of the present disclosure]
Next, one embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these examples, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

<本開示の一実施形態> <One embodiment of the present disclosure>

(1)電力ケーブル
次に、図1を参照し、本実施形態の電力ケーブルについて説明する。
(1) Power Cable Next, with reference to FIG. 1, the power cable of this embodiment will be described.

本実施形態の電力ケーブル10は、いわゆる固体絶縁電力ケーブルとして構成されている。また、本実施形態の電力ケーブル10は、例えば、陸上(管路内)、水中または水底に布設されるよう構成されている。なお、電力ケーブル10は、例えば、交流に用いられる。 The power cable 10 of this embodiment is configured as a so-called solid insulated power cable. Moreover, the power cable 10 of this embodiment is configured to be installed, for example, on land (inside a conduit), underwater, or on the bottom of the water. Note that the power cable 10 is used for, for example, alternating current.

具体的には、電力ケーブル10は、例えば、導体110と、内部半導電層120と、絶縁層130と、外部半導電層140と、遮蔽層150と、シース160と、を導体110の中心軸から外周に向けてこの順で有している。なお、導体110、内部半導電層120、絶縁層130および外部半導電層140を「ケーブルコア」ともいう。 Specifically, the power cable 10 includes, for example, a conductor 110, an inner semiconducting layer 120, an insulating layer 130, an outer semiconducting layer 140, a shielding layer 150, and a sheath 160. They are arranged in this order from the top to the outer periphery. Note that the conductor 110, the inner semiconducting layer 120, the insulating layer 130, and the outer semiconducting layer 140 are also referred to as a "cable core."

(導体(導電部))
導体110は、例えば、純銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金等を含む複数の導体芯線(導電芯線)を撚り合わせることにより構成されている。
(Conductor (conductive part))
The conductor 110 is configured by twisting together a plurality of conductor core wires (conductive core wires) containing, for example, pure copper, copper alloy, aluminum, or aluminum alloy.

(内部半導電層)
内部半導電層120は、導体110の外周を覆うように設けられている。内部半導電層120は、例えば、押出成形されている。また、内部半導電層120は、半導電性を有し、導体110の表面に近い領域における電界集中を抑制するよう構成されている。
(inner semiconducting layer)
Internal semiconducting layer 120 is provided to cover the outer periphery of conductor 110 . The internal semiconductive layer 120 is, for example, extruded. Further, the internal semiconducting layer 120 has semiconductivity and is configured to suppress electric field concentration in a region near the surface of the conductor 110.

内部半導電層120は、例えば、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体、およびエチレン-酢酸ビニル共重合体等のエチレン系共重合体、オレフィン系エラストマ、後述の低結晶性樹脂などのうち少なくともいずれかと、導電性のカーボンブラックと、を含んでいる。 The internal semiconductive layer 120 is made of, for example, an ethylene copolymer such as ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer, and ethylene-vinyl acetate copolymer, or an olefin. The material contains at least one of a system elastomer, a low-crystalline resin described below, and conductive carbon black.

(絶縁層)
絶縁層130は、内部半導電層120の外周を覆うように設けられている。本実施形態では、絶縁層130は、例えば、後述のように非架橋のポリオレフィンを含み、押出成形されている。
(insulating layer)
The insulating layer 130 is provided to cover the outer periphery of the internal semiconducting layer 120. In this embodiment, the insulating layer 130 includes, for example, non-crosslinked polyolefin and is extruded as described below.

(外部半導電層)
外部半導電層140は、絶縁層130の外周を覆うように設けられている。また、外部半導電層140は、半導電性を有し、絶縁層130と遮蔽層150との間における電界集中を抑制するよう構成されている。
(External semiconducting layer)
The external semiconducting layer 140 is provided to cover the outer periphery of the insulating layer 130. Further, the external semiconducting layer 140 has semiconductivity and is configured to suppress electric field concentration between the insulating layer 130 and the shielding layer 150.

本実施形態では、外部半導電層140は、例えば、半導電性テープにより構成されている。また、外部半導電層140としての半導電性テープは、例えば、他の層を介さずに、絶縁層130の外周に直接接している。これにより、電力ケーブル10を容易に製造および加工することが可能となる。 In this embodiment, the outer semiconductive layer 140 is made of, for example, a semiconductive tape. Moreover, the semiconductive tape as the external semiconductive layer 140 is in direct contact with the outer periphery of the insulating layer 130, for example, without using any other layer. This allows the power cable 10 to be easily manufactured and processed.

本実施形態の絶縁層130および外部半導電層140については詳細を後述する。 Details of the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140 of this embodiment will be described later.

(遮蔽層)
遮蔽層150は、外部半導電層140の外周を覆うように設けられている。遮蔽層150は、例えば、銅テープを巻回することにより構成されるか、或いは、複数の軟銅線等を巻回したワイヤシールドとして構成されている。なお、遮蔽層150の内側や外側に、ゴム引き布等を素材としたテープが巻回されていてもよい。
(shielding layer)
The shielding layer 150 is provided to cover the outer periphery of the outer semiconducting layer 140. The shielding layer 150 is configured, for example, by winding a copper tape, or as a wire shield formed by winding a plurality of annealed copper wires or the like. Note that a tape made of rubberized cloth or the like may be wound around the inside or outside of the shielding layer 150.

(シース)
シース160は、遮蔽層150の外周を覆うように設けられている。シース160は、例えば、ポリ塩化ビニルまたはポリエチレンにより構成されている。
(sheath)
The sheath 160 is provided to cover the outer periphery of the shielding layer 150. Sheath 160 is made of polyvinyl chloride or polyethylene, for example.

なお、本実施形態の電力ケーブル10は、水中ケーブルまたは水底ケーブルであれば、遮蔽層150よりも外側に、いわゆるアルミ被などの金属製の遮水層や、鉄線鎧装を有していてもよい。 Note that if the power cable 10 of this embodiment is an underwater cable or an underwater cable, it may have a metal water shielding layer such as a so-called aluminum sheathing or a steel wire armoring on the outside of the shielding layer 150. good.

一方で、本実施形態の電力ケーブル10は、例えば、遮蔽層150よりも外側に遮水層を有していなくてもよい。つまり、本実施形態の電力ケーブル10は、非完全遮水構造により構成されていてもよい。 On the other hand, the power cable 10 of this embodiment does not need to have a water shielding layer outside the shielding layer 150, for example. That is, the power cable 10 of this embodiment may be configured with a non-complete water-shielding structure.

(具体的寸法等)
電力ケーブル10における具体的な各寸法としては、特に限定されるものではないが、例えば、導体110の直径は5mm以上60mm以下であり、内部半導電層120の厚さは0.5mm以上3mm以下であり、絶縁層130の厚さは3mm以上35mm以下であり、外部半導電層140の厚さは0.5mm以上3mm以下であり、遮蔽層150の厚さは0.1mm以上5mm以下であり、シース160の厚さは1mm以上である。本実施形態の電力ケーブル10に適用される交流電圧は、例えば20kV以上である。
(Specific dimensions, etc.)
Although the specific dimensions of the power cable 10 are not particularly limited, for example, the diameter of the conductor 110 is 5 mm or more and 60 mm or less, and the thickness of the internal semiconductive layer 120 is 0.5 mm or more and 3 mm or less. The thickness of the insulating layer 130 is 3 mm or more and 35 mm or less, the thickness of the outer semiconducting layer 140 is 0.5 mm or more and 3 mm or less, and the thickness of the shielding layer 150 is 0.1 mm or more and 5 mm or less. , the thickness of the sheath 160 is 1 mm or more. The AC voltage applied to the power cable 10 of this embodiment is, for example, 20 kV or more.

(2)絶縁層
本実施形態の絶縁層130を構成する樹脂組成物は、樹脂成分として、例えば、ポリオレフィンを含んでいる。ポリオレフィンとしては、例えば、エチレン系樹脂(ポリエチレン)、プロピレン系樹脂(ポリプロピレン)、エチレン-α-オレフィン共重合体などが挙げられる。なお、これらのうち、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(2) Insulating layer The resin composition constituting the insulating layer 130 of this embodiment contains, for example, polyolefin as a resin component. Examples of polyolefins include ethylene resins (polyethylene), propylene resins (polypropylene), and ethylene-α-olefin copolymers. Note that two or more of these may be used in combination.

エチレン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)などが挙げられる。また、これらのポリエチレンは、例えば、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。 Examples of the ethylene resin include low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), and high density polyethylene (HDPE). Moreover, these polyethylenes may be linear or branched, for example.

なお、LDPEの密度は0.91g/cm以上0.93g/cm未満であり、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)の密度は0.945g/cm以下であり、MDPEの密度は0.93g/cm以上0.942g/cm未満であり、HDPEの密度は0.942g/cm以上である。 In addition, the density of LDPE is 0.91 g/cm 3 or more and less than 0.93 g/cm 3 , the density of linear low density polyethylene (LLDPE) is 0.945 g/cm 3 or less, and the density of MDPE is 0. The density of HDPE is .93 g/cm 3 or more and less than 0.942 g/cm 3 , and the density of HDPE is 0.942 g/cm 3 or more.

プロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体(ホモポリプロピレン)、およびプロピレンランダム重合体(ランダムポリプロピレン)などが挙げられる。 Examples of propylene-based resins include propylene homopolymers (homopolypropylene) and propylene random polymers (random polypropylene).

本実施形態の絶縁層130を構成するポリオレフィンは、例えば、非架橋である。絶縁層130を非架橋とすることで、絶縁層130において、未反応のラジカルに起因した欠陥部が発生することがない。これにより、絶縁層130の水トリー耐性を確保することができる。 The polyolefin constituting the insulating layer 130 of this embodiment is, for example, non-crosslinked. By making the insulating layer 130 non-crosslinked, defects caused by unreacted radicals will not occur in the insulating layer 130. Thereby, water tree resistance of the insulating layer 130 can be ensured.

本実施形態では、25℃での絶縁層130の弾性率は、例えば、150MPa以上700MPa以下であってもよい。 In this embodiment, the elastic modulus of the insulating layer 130 at 25° C. may be, for example, 150 MPa or more and 700 MPa or less.

なお、ここでいう「25℃での弾性率」は、動的粘弾性測定(DMA:Dynamic Mechanical. Analysis)により測定した貯蔵弾性率である。動的粘弾性測定では、例えば、対象の樹脂の試料に対して0.08%の伸縮を加えた状態(振幅が0.08%である伸縮振動を印加した状態)で、-50℃から100℃まで昇温させながら、試料の貯蔵弾性率を測定する。このとき、測定周波数を10Hzとする。また、昇温速度を10℃/minとする。 Note that the "elastic modulus at 25° C." here is a storage modulus measured by dynamic mechanical analysis (DMA). In dynamic viscoelasticity measurement, for example, the target resin sample is stretched at 0.08% (stretching vibration with an amplitude of 0.08% is applied), and the temperature is adjusted from -50°C to 100°C. The storage modulus of the sample is measured while raising the temperature to ℃. At this time, the measurement frequency is set to 10 Hz. Further, the temperature increase rate is set to 10° C./min.

絶縁層130の弾性率が150MPa未満であると、外部半導電層140としての半導電性テープが絶縁層130に食い込む可能性がある。これに対し、本実施形態では、絶縁層130の弾性率を150MPa以上とすることで、外部半導電層140としての半導電性テープが絶縁層130に食い込むことを抑制することができる。一方で、絶縁層130の弾性率が700MPa超であると、絶縁層130の外周の凹凸に対して、外部半導電層140としての半導電性テープが追従しなくなる。これに対し、本実施形態では、絶縁層130の弾性率を700MPa以下とすることで、絶縁層130の外周の凹凸に対して、外部半導電層140としての半導電性テープを容易に追従させることができる。 If the elastic modulus of the insulating layer 130 is less than 150 MPa, the semiconductive tape serving as the outer semiconducting layer 140 may dig into the insulating layer 130. In contrast, in this embodiment, by setting the elastic modulus of the insulating layer 130 to 150 MPa or more, it is possible to suppress the semiconductive tape serving as the external semiconducting layer 140 from digging into the insulating layer 130. On the other hand, if the elastic modulus of the insulating layer 130 exceeds 700 MPa, the semiconductive tape as the outer semiconductive layer 140 will not follow the irregularities on the outer periphery of the insulating layer 130. In contrast, in the present embodiment, by setting the elastic modulus of the insulating layer 130 to 700 MPa or less, the semiconductive tape as the external semiconductive layer 140 can easily follow the unevenness on the outer periphery of the insulating layer 130. be able to.

本実施形態では、絶縁層130の融点は、例えば、120℃以上である。 In this embodiment, the melting point of the insulating layer 130 is, for example, 120° C. or higher.

なお、ここでいう「融点」は、示差走査熱量測定(DSC:Differential Scanning Calorimetry)により測定される。「示差走査熱量測定」は、例えば、JIS-K-7121(1987年)に準拠して行われる。具体的には、DSC装置において、測定試料を、室温(常温、例えば27℃)から220℃まで10℃/分で昇温させる。これにより、温度に対する、単位時間当たりの吸熱量(熱流)をプロットすることで、DSC曲線が得られる。このとき、試料における単位時間当たりの吸熱量が極大(最も高いピーク)になる温度を「融点(融解ピーク温度)」とする。 Note that the "melting point" here is measured by differential scanning calorimetry (DSC). "Differential scanning calorimetry" is performed in accordance with, for example, JIS-K-7121 (1987). Specifically, in the DSC device, the temperature of the measurement sample is raised from room temperature (room temperature, for example 27°C) to 220°C at a rate of 10°C/min. Thereby, a DSC curve can be obtained by plotting the amount of heat absorbed per unit time (heat flow) against the temperature. At this time, the temperature at which the amount of heat absorbed per unit time in the sample becomes maximum (highest peak) is defined as the "melting point (melting peak temperature)".

絶縁層130の融点が120℃未満であると、電力ケーブル100の通電中の温度上昇に対して、非架橋の絶縁層130の絶縁性が低下するおそれがある。これに対し、本実施形態では、絶縁層130の融点を120℃以上とすることで、電力ケーブル100の通電中の温度上昇に対して、非架橋の絶縁層130における絶縁性の低下を抑制することができる。 If the melting point of the insulating layer 130 is less than 120° C., there is a risk that the insulation properties of the non-crosslinked insulating layer 130 may deteriorate with respect to a temperature rise during energization of the power cable 100. In contrast, in the present embodiment, by setting the melting point of the insulating layer 130 to 120° C. or higher, the deterioration of the insulation properties of the non-crosslinked insulating layer 130 is suppressed with respect to the temperature rise during energization of the power cable 100. be able to.

[樹脂成分1]
上述の弾性率および融点の要件を満たすよう、絶縁層130は、樹脂成分として、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)を含んでいてもよい。25℃でのLLDPEの弾性率は300MPa以上600MPa以下である。LLDPEの融点は120℃以上135℃以下である。このように、LLDPEは、単独で上述の弾性率および融点の要件を満たすことができる。
[Resin component 1]
Insulating layer 130 may include, for example, linear low-density polyethylene (LLDPE) as a resin component to meet the above-mentioned elastic modulus and melting point requirements. The elastic modulus of LLDPE at 25° C. is 300 MPa or more and 600 MPa or less. The melting point of LLDPE is 120°C or higher and 135°C or lower. Thus, LLDPE alone can meet the above-mentioned modulus and melting point requirements.

[樹脂成分2]
或いは、上述の弾性率および融点の要件を満たすよう、絶縁層130は、樹脂成分として、例えば、プロピレン系樹脂(プロピレン単独重合体またはプロピレンランダム重合体)と、低結晶性樹脂と、を含んでいてもよい。このように、絶縁層130がプロピレン系樹脂を主成分として含むことで、上述の融点の要件を満たすことができる。一方で、絶縁層130においてプロピレン系樹脂と低結晶性樹脂とを混合することで、プロピレン系樹脂の過剰な結晶成長を阻害することができ、絶縁層130としての弾性率を低減することができる。以下、プロピレン系樹脂および低結晶性樹脂について詳細を説明する。
[Resin component 2]
Alternatively, in order to satisfy the above requirements for elastic modulus and melting point, the insulating layer 130 includes, for example, a propylene resin (a propylene homopolymer or a propylene random polymer) and a low crystalline resin as resin components. You can stay there. In this way, the insulating layer 130 contains propylene resin as a main component, so that the above-mentioned melting point requirement can be satisfied. On the other hand, by mixing the propylene-based resin and the low-crystalline resin in the insulating layer 130, excessive crystal growth of the propylene-based resin can be inhibited, and the elastic modulus of the insulating layer 130 can be reduced. . Hereinafter, details of the propylene resin and the low crystalline resin will be explained.

(プロピレン系樹脂)
25℃でのプロピレン単独重合体の弾性率は1400MPa以上2500MPa以下である。プロピレン単独重合体の融点は160℃以上175℃以下である。
(propylene resin)
The elastic modulus of the propylene homopolymer at 25° C. is 1400 MPa or more and 2500 MPa or less. The melting point of the propylene homopolymer is 160°C or more and 175°C or less.

一方で、25℃でのプロピレンランダム重合体の弾性率は500MPa以上1500MPa以下である。プロピレンランダム重合体の融点は140℃以上150℃以下である。 On the other hand, the elastic modulus of the propylene random polymer at 25° C. is 500 MPa or more and 1500 MPa or less. The melting point of the propylene random polymer is 140°C or more and 150°C or less.

本実施形態では、プロピレン系樹脂における立体規則性は、例えば、アイソタクチックであってもよい。プロピレン系樹脂は、チーグラーナッタ触媒で重合されたものであり、汎用的である。立体規則性がアイソタクチックであることで、プロピレン系樹脂と低結晶性の低結晶性樹脂とを混合した組成物において、融点の低下を抑制することができる。その結果、非架橋での使用を安定的に実現することができる。 In this embodiment, the stereoregularity in the propylene resin may be, for example, isotactic. Propylene resin is polymerized using a Ziegler-Natta catalyst and is widely used. Since the stereoregularity is isotactic, it is possible to suppress a decrease in the melting point in a composition in which a propylene-based resin and a low-crystalline resin are mixed. As a result, it is possible to stably realize non-crosslinked use.

なお、参考までに、他の立体規則性として、シンジオタクチック、アタクチックがあるが、いずれも、本実施形態のプロピレン系樹脂の立体規則性としては好ましくない。これらの立体規則性を有するプロピレン系樹脂では、所定の結晶構造が得られず、単体での融点が低くなる。また、当該プロピレン系樹脂と低結晶性樹脂とを混合した組成物においては、プロピレン系樹脂の結晶が低結晶性樹脂に侵食され易い。このため、組成物の融点がプロピレン系樹脂単体での融点よりも低くなる。その結果、非架橋での使用が困難となる。これらの理由から、シンジオタクチック、アタクチックは好ましくない。 For reference, other stereoregularities include syndiotactic and atactic, but both are unfavorable stereoregularities of the propylene resin of this embodiment. Propylene resins having these stereoregularities cannot obtain a predetermined crystal structure and have a low melting point as a single substance. Furthermore, in a composition in which the propylene resin and the low crystallinity resin are mixed, the crystals of the propylene resin are easily eroded by the low crystallinity resin. Therefore, the melting point of the composition is lower than the melting point of the propylene resin alone. As a result, it becomes difficult to use it in a non-crosslinked state. For these reasons, syndiotactic and atactic are not preferred.

プロピレン系樹脂がプロピレンランダム重合体である場合には、プロピレン系樹脂は、上述のように、プロピレン単位とエチレン単位とを有する。プロピレンランダム重合体中のエチレン単位の含有率は、特に限定されないが、例えば、0.5質量%以上15質量%以下である。プロピレンランダム重合体中のエチレン単位の含有率を0.5質量%以下とすることで、球晶成長を抑制することができる。一方で、プロピレンランダム重合体中のエチレン単位の含有率を15質量%以下とすることで、融点の低下を抑制し、非架橋での使用を安定的に実現することができる。 When the propylene resin is a propylene random polymer, the propylene resin has propylene units and ethylene units as described above. The content of ethylene units in the propylene random polymer is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by mass or more and 15% by mass or less. Spherulite growth can be suppressed by controlling the content of ethylene units in the propylene random polymer to 0.5% by mass or less. On the other hand, by controlling the content of ethylene units in the propylene random polymer to 15% by mass or less, a decrease in the melting point can be suppressed, and use in a non-crosslinked state can be stably realized.

(低結晶性樹脂)
本実施形態の低結晶性樹脂は、プロピレン系樹脂の結晶性を制御し、絶縁層に柔軟性を付与するよう構成されている。例えば、低結晶性樹脂は融点を有しないか、或いは、低結晶性樹脂の融点は100℃未満である。
(Low crystalline resin)
The low crystalline resin of this embodiment is configured to control the crystallinity of the propylene resin and impart flexibility to the insulating layer. For example, the low crystallinity resin has no melting point, or the melting point of the low crystallinity resin is less than 100°C.

低結晶性樹脂の弾性率は、プロピレン系樹脂の弾性率よりも低い。具体的には、25℃での低結晶性樹脂の弾性率は、1MPa以上200MPa以下である。なお、低結晶性樹脂は、柔軟性樹脂として考えてもよい。 The elastic modulus of the low crystalline resin is lower than that of the propylene resin. Specifically, the elastic modulus of the low crystalline resin at 25° C. is 1 MPa or more and 200 MPa or less. Note that the low crystallinity resin may be considered as a flexible resin.

本実施形態の低結晶性樹脂は、例えば、2つ以上のモノマ単位を含んでいる。具体的には、低結晶性樹脂は、例えば、エチレン単位、プロピレン単位、ブテン単位(ブチレン単位)、ヘキセン単位、オクテン単位、イソプレン単位およびスチレン単位のうち少なくともいずれか2つを共重合した共重合体からなっている。 The low crystalline resin of this embodiment contains, for example, two or more monomer units. Specifically, the low crystalline resin is, for example, a copolymer obtained by copolymerizing at least two of ethylene units, propylene units, butene units (butylene units), hexene units, octene units, isoprene units, and styrene units. It consists of a combination.

なお、本実施形態の樹脂組成物を核磁気共鳴(NMR:Nuclear Magnetic Resonance)装置により分析することで、低結晶性樹脂に由来する各モノマ単位が検出される。 Note that by analyzing the resin composition of this embodiment using a nuclear magnetic resonance (NMR) device, each monomer unit derived from the low crystalline resin is detected.

オレフィン系モノマ単位における炭素-炭素二重結合は、例えば、α位であってもよい。 The carbon-carbon double bond in the olefinic monomer unit may be, for example, at the α position.

上述の要件を満たす低結晶性樹脂としては、例えば、エチレンプロピレンゴム(EPR:Ethylene Propylene Rubber)、超低密度ポリエチレン(VLDPE: Very Low Density Poly Ethylene)、スチレン系樹脂(スチレン含有樹脂)などが挙げられる。これらのうち2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of low-crystalline resins that meet the above requirements include ethylene propylene rubber (EPR), very low density polyethylene (VLDPE), and styrene resins (styrene-containing resins). It will be done. Two or more of these may be used in combination.

低結晶性樹脂は、例えば、プロピレン系樹脂との相溶性の観点から、プロピレン単位を含む共重合体であってもよい。プロピレン単位を含む共重合体としては、上記の中で、EPRが挙げられる。 The low crystalline resin may be, for example, a copolymer containing propylene units from the viewpoint of compatibility with the propylene resin. Among the above-mentioned copolymers containing propylene units, EPR can be mentioned.

EPR中のエチレン単位の含有率は、特に限定されないが、例えば、20質量%以上、好ましくは40質量%以上であり、或いは55質量%以上であってもよい。EPR中のエチレン単位の含有率が20質量%未満であると、プロピレン系樹脂に対するEPRの相溶性が過剰に高くなる。このため、絶縁層130中のEPRの含有率を少なくしても、絶縁層130を柔軟化することができる。しかしながら、プロピレン系樹脂の結晶化を阻害する効果(「結晶化阻害効果」ともいう)が発現せず、球晶のマイクロクラックに起因して絶縁性が低下する可能性がある。これに対し、本実施形態では、EPR中のエチレン単位の含有率を20質量%以上とすることで、プロピレン系樹脂に対するEPRの相溶性が過剰に高くなることを抑制することができる。これにより、EPRによる柔軟化効果を得つつ、EPRによる結晶化阻害効果を発現させることができる。その結果、絶縁性の低下を抑制することができる。さらに、EPR中のエチレン単位の含有率を40質量%以上とし、或いは55質量%以上とすることで、結晶化阻害効果を安定的に発現させることができ、絶縁性の低下を安定的に抑制することができる。 The content of ethylene units in EPR is not particularly limited, but may be, for example, 20% by mass or more, preferably 40% by mass or more, or 55% by mass or more. When the content of ethylene units in EPR is less than 20% by mass, the compatibility of EPR with propylene resin becomes excessively high. Therefore, even if the content of EPR in the insulating layer 130 is reduced, the insulating layer 130 can be made flexible. However, the effect of inhibiting crystallization of the propylene resin (also referred to as "crystallization inhibiting effect") is not expressed, and the insulation properties may be reduced due to microcracks in the spherulites. On the other hand, in this embodiment, by setting the content of ethylene units in EPR to 20% by mass or more, it is possible to suppress the compatibility of EPR with propylene resin from becoming excessively high. Thereby, it is possible to obtain the crystallization inhibiting effect due to EPR while obtaining the softening effect due to EPR. As a result, deterioration in insulation properties can be suppressed. Furthermore, by setting the content of ethylene units in EPR to 40% by mass or more, or 55% by mass or more, the crystallization inhibiting effect can be stably expressed, and the decline in insulation properties can be stably suppressed. can do.

一方で、低結晶性樹脂は、例えば、プロピレン単位を含まない共重合体であってもよい。プロピレン単位を含まない共重合体としては、例えば、容易入手性の観点から、VLDPEとあってもよい。なお、VLDPEの密度は、例えば、0.855g/cm以上0.890g/cm以下である。 On the other hand, the low crystalline resin may be, for example, a copolymer that does not contain propylene units. The copolymer not containing propylene units may be, for example, VLDPE from the viewpoint of easy availability. Note that the density of VLDPE is, for example, 0.855 g/cm 3 or more and 0.890 g/cm 3 or less.

VLDPEとしては、例えば、エチレン・1-ブテン共重合体、エチレン・1-オクテン共重合体などが挙げられる。このように低結晶性樹脂としてプロピレン単位を含まない共重合体を添加することで、プロピレン系樹脂に対して低結晶性樹脂を所定量混合させつつ、完全相溶を抑制することができる。このようなプロピレン単位を含まない共重合体の含有率を所定量以上とすることで、結晶化阻害効果を発現させることができる。 Examples of VLDPE include ethylene/1-butene copolymer and ethylene/1-octene copolymer. By adding a copolymer containing no propylene units as the low crystalline resin in this way, complete compatibility can be suppressed while mixing a predetermined amount of the low crystalline resin with the propylene resin. By setting the content of such a copolymer not containing propylene units to a predetermined amount or more, a crystallization inhibiting effect can be exhibited.

また、低結晶性樹脂は、例えば、上述のように、スチレン系樹脂であってもよい。スチレン系樹脂は、ハードセグメントとしてのスチレン単位と、ソフトセグメントとして、エチレン単位、プロピレン単位、ブテン単位およびイソプレン単位などのうち少なくとも1つのモノマ単位と、を含む共重合体である。スチレン系樹脂は、スチレン系熱可塑性エラストマと言い換えることもできる。 Furthermore, the low crystalline resin may be, for example, a styrene resin as described above. The styrenic resin is a copolymer containing styrene units as hard segments and at least one monomer unit among ethylene units, propylene units, butene units, isoprene units, etc. as soft segments. The styrene resin can also be referred to as a styrene thermoplastic elastomer.

スチレン系樹脂が比較的柔軟なモノマ単位と比較的剛直なモノマ単位とを含むことで、成形性を向上させることができる。プロピレン系樹脂中に低結晶性樹脂を起点として微細に分散させて微細な相構造を形成でき、当該相構造により、プロピレン系樹脂の過剰な結晶成長を抑制することができる。また、スチレン系樹脂に含まれる芳香環により電子をトラップし、安定的な共鳴構造を形成できる。これにより、絶縁層130の絶縁性をより向上させることができる。 When the styrenic resin contains relatively flexible monomer units and relatively rigid monomer units, moldability can be improved. A fine phase structure can be formed by finely dispersing the low crystalline resin as a starting point in the propylene resin, and the phase structure can suppress excessive crystal growth of the propylene resin. Furthermore, the aromatic ring contained in the styrene resin can trap electrons and form a stable resonance structure. Thereby, the insulation properties of the insulating layer 130 can be further improved.

また、スチレン系樹脂がプロピレン系樹脂との相溶性が良いモノマ単位(例えばブテン単位)を含むことで、プロピレン系樹脂と低結晶性樹脂とを均一に混合することができる。 Further, since the styrene resin contains a monomer unit (for example, a butene unit) that has good compatibility with the propylene resin, the propylene resin and the low crystallinity resin can be uniformly mixed.

スチレン系樹脂としては、例えば、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体(SBS)、水素化スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、スチレンイソプレンスチレン共重合体(SIS)、水素化スチレンイソプレンスチレン共重合体、水素化スチレンブタジエンラバー、水素化スチレンイソプレンラバー、スチレンエチレンブテンオレフィン結晶ブロック共重合体などが挙げられる。これらのうち2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the styrenic resin include styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene copolymer (SIS), hydrogenated styrene-isoprene-styrene copolymer, and hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymer. Examples include styrene-butadiene rubber, hydrogenated styrene-isoprene rubber, and styrene-ethylene-butene-olefin crystalline block copolymers. Two or more of these may be used in combination.

なお、ここでいう「水素化(Hydrogenated)」とは、二重結合に水素を添加したことを意味する。例えば、「水素化スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体」とは、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体の二重結合に水素を添加したポリマを意味する。なお、スチレンが有する芳香環の二重結合には水素が添加されていない。「水素化スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体」は、スチレンエチレンブテンスチレンブロック共重合体(SEBS)と言い換えることができる。 Note that "hydrogenated" here means that hydrogen is added to a double bond. For example, "hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymer" means a polymer in which hydrogen is added to the double bonds of a styrene-butadiene-styrene block copolymer. Note that no hydrogen is added to the double bond of the aromatic ring of styrene. "Hydrogenated styrene butadiene styrene block copolymer" can be translated into styrene ethylene butene styrene block copolymer (SEBS).

スチレン系樹脂のなかでも、芳香環を除く化学構造中に二重結合を含まない水素化材料を用いてもよい。非水素化材料を用いた場合では、樹脂組成物の成形時などに、樹脂成分が熱劣化する可能性があり、得られる成形体の諸特性が低下する可能性がある。これに対し、水素化材料を用いることで、熱劣化の耐性を向上させることができる。これにより、成形体の諸特性をより高く維持させることができる。 Among styrenic resins, hydrogenated materials that do not contain double bonds in their chemical structure except for aromatic rings may be used. When a non-hydrogenated material is used, there is a possibility that the resin component will be thermally degraded during molding of the resin composition, and various properties of the obtained molded article may deteriorate. On the other hand, by using a hydrogenated material, resistance to thermal deterioration can be improved. Thereby, various properties of the molded article can be maintained at higher levels.

スチレン系樹脂中のスチレン単位の含有率は、特に限定されないが、例えば、5質量%以上35質量%以下であってもよい。スチレン系樹脂中のスチレン単位の含有率を上記範囲内とすることで、材料が過剰に硬くなることを抑制することができる。これにより、プロピレン系樹脂とスチレン含有樹脂との分離および割れを抑制することができる。 The content of styrene units in the styrenic resin is not particularly limited, but may be, for example, 5% by mass or more and 35% by mass or less. By setting the content of styrene units in the styrenic resin within the above range, it is possible to prevent the material from becoming excessively hard. Thereby, separation and cracking of the propylene-based resin and the styrene-containing resin can be suppressed.

(樹脂組成)
樹脂組成物がプロピレン系樹脂を含む場合には、プロピレン系樹脂および低結晶性樹脂の含有量は、絶縁層130が上述の弾性率および融点の要件を満たすように調整されていてもよい。
(Resin composition)
When the resin composition contains a propylene resin, the contents of the propylene resin and the low crystalline resin may be adjusted so that the insulating layer 130 satisfies the above requirements for elastic modulus and melting point.

具体的には、プロピレン系樹脂と低結晶性樹脂との合計を100質量部としたときに、プロピレン系樹脂の含有量は、例えば、55質量部以上95質量部以下であってもよい。低結晶性樹脂の含有量は、例えば、5質量部以上45質量部以下であってもよい。 Specifically, when the total of the propylene resin and the low crystalline resin is 100 parts by mass, the content of the propylene resin may be, for example, 55 parts by mass or more and 95 parts by mass or less. The content of the low crystalline resin may be, for example, 5 parts by mass or more and 45 parts by mass or less.

或いは、プロピレン系樹脂の含有量は、例えば、60質量部以上95質量部以下であってもよい。低結晶性樹脂の含有量は、例えば、5質量部以上40質量部以下であってもよい。 Alternatively, the content of the propylene resin may be, for example, 60 parts by mass or more and 95 parts by mass or less. The content of the low crystalline resin may be, for example, 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less.

上述のように各含有量を調整することで、絶縁層130が上述の弾性率および融点の要件を満たすことができる。 By adjusting each content as described above, the insulating layer 130 can satisfy the above requirements for elastic modulus and melting point.

[その他の添加剤]
絶縁層130は、上述の樹脂成分のほかに、例えば、酸化防止剤、銅害防止剤、核剤、滑剤および着色剤を含んでいてもよい。
[Other additives]
The insulating layer 130 may contain, for example, an antioxidant, a copper inhibitor, a nucleating agent, a lubricant, and a coloring agent in addition to the resin component described above.

(3)外部半導電層
本実施形態では、絶縁層130の外周に直接接する外部半導電層140は、上述のように、半導電性テープにより構成されている。
(3) External semiconductive layer In this embodiment, the external semiconductive layer 140 that is in direct contact with the outer periphery of the insulating layer 130 is made of a semiconductive tape as described above.

具体的には、半導電性テープは、例えば、不織布に半導電樹脂を保持させた構造を有している。不織布を構成する繊維として例えば、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンが挙げられる。ここで、半導電性テープは、半導電樹脂単体を含むフィルムであってもよいが、半導電樹脂単体を含むフィルムは、使用時の張力をコントロールすることが難しい。また、カーボンを多く添加した半導電材料をフィルム状に成形することが困難となる。これに対し、上述のように半導電性テープが、不織布に半導電樹脂を保持させた構造を有していることで、半導電性テープを巻き付けるときに、半導電性テープに必要な張力を加えることができる。また、半導電性テープが、不織布に半導電樹脂を保持させた構造を有していることで、半導電性樹脂を含んだ状態で半導電性テープを容易に成形することができる。さらには、成形性を確保しつつ、半導電性テープの厚さを薄くすることができる。 Specifically, the semiconductive tape has, for example, a structure in which a nonwoven fabric holds a semiconductive resin. Examples of the fibers constituting the nonwoven fabric include polyester, polyethylene, and polypropylene. Here, the semiconductive tape may be a film containing only a semiconductive resin, but it is difficult to control the tension of a film containing only a semiconductive resin during use. Furthermore, it becomes difficult to form a semiconductive material containing a large amount of carbon into a film. On the other hand, as mentioned above, semiconductive tape has a structure in which semiconductive resin is held in nonwoven fabric, so when wrapping the semiconductive tape, the necessary tension is applied to the semiconductive tape. can be added. Moreover, since the semiconductive tape has a structure in which a nonwoven fabric holds a semiconductive resin, the semiconductive tape can be easily molded in a state containing the semiconductive resin. Furthermore, the thickness of the semiconductive tape can be reduced while maintaining moldability.

なお、半導電性テープの両主面のすくなくともいずれかと、隣り合う層との密着性を向上させるために、半導電性テープの両主面のすくなくともいずれかに接着層が設けられていてもよい。ただし、この場合、後述の凹凸の高低差は、接着層が設けられた状態で満たしてもよい。 Note that an adhesive layer may be provided on at least one of both main surfaces of the semiconductive tape in order to improve the adhesion between the two main surfaces of the semiconductive tape and the adjacent layer. . However, in this case, the difference in height of the unevenness, which will be described later, may be satisfied with the adhesive layer provided.

本実施形態では、外部半導電層140を構成する半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差は、例えば、50μm以下であってもよい。 In the present embodiment, the difference in height of the unevenness on each of the main surfaces of the semiconductive tape constituting the external semiconductive layer 140 may be, for example, 50 μm or less.

なお、ここでいう「半導電性テープの主面」とは、半導電性テープのうち絶縁層に接する面、或いは、半導電性テープのうち遮蔽層150に接する面のことを意味する。ここでいう「半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差」は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)により半導電性テープの任意の断面を観察したときに、半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凸部(頂部)と凹部(底部)との厚さ方向の高低差のことを意味する。 Note that the "principal surface of the semiconductive tape" herein means the surface of the semiconductive tape that is in contact with the insulating layer, or the surface of the semiconductive tape that is in contact with the shielding layer 150. The "height difference between the unevenness on each of the two main surfaces of the semiconductive tape" here means, for example, when observing an arbitrary cross section of the semiconductive tape with a scanning electron microscope (SEM), It means the difference in height in the thickness direction between the convex part (top) and the concave part (bottom) on each of the two main surfaces of.

半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差が50μm超であると、絶縁層130と外部半導電層140との密着性が低下する。これに対し、本実施形態では、半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差を50μm以下とすることで、絶縁層130と外部半導電層140との密着性の低下を抑制することができる。 If the height difference between the unevenness on each of the main surfaces of the semiconductive tape exceeds 50 μm, the adhesion between the insulating layer 130 and the outer semiconductive layer 140 will be reduced. On the other hand, in the present embodiment, the difference in height of the unevenness on each of the main surfaces of the semiconductive tape is set to 50 μm or less, thereby suppressing the decrease in adhesion between the insulating layer 130 and the external semiconductive layer 140. be able to.

なお、半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差は小さくてもよく、例えば、高低差がなくてもよい(0μmであってもよい)。 Note that the height difference between the unevenness on each of the two main surfaces of the semiconductive tape may be small, for example, there may be no height difference (it may be 0 μm).

本実施形態では、外部半導電層140を構成する半導電性テープ中の硫黄の含有量は、例えば、1000μg/g以下である。半導電性テープ中の硫黄の含有量が1000μg/g超であると、半導電性テープ中の硫黄が酸化され、硫酸が生じる可能性がある。半導電性テープから生じた硫酸に起因して、浸水時に半導電性テープが強酸性となる。このため、絶縁層130の欠陥部付近における劣化が促進され、水トリーが発生し易くなる。これに対し、本実施形態では、半導電性テープ中の硫黄の含有量を1000μg/g以下とすることで、半導電性テープからの硫酸の発生を抑制することができ、浸水時に半導電性テープが強酸性となることを抑制することができる。これにより、絶縁層130の欠陥部付近における劣化を抑制することができ、水トリーの発生を抑制することができる。 In this embodiment, the content of sulfur in the semiconductive tape constituting the outer semiconductive layer 140 is, for example, 1000 μg/g or less. If the sulfur content in the semiconductive tape exceeds 1000 μg/g, the sulfur in the semiconductive tape may be oxidized to produce sulfuric acid. Due to the sulfuric acid generated from the semiconductive tape, the semiconductive tape becomes strongly acidic when immersed in water. Therefore, deterioration near the defective portion of the insulating layer 130 is accelerated, and water trees are more likely to occur. In contrast, in this embodiment, by setting the sulfur content in the semiconductive tape to 1000 μg/g or less, the generation of sulfuric acid from the semiconductive tape can be suppressed, and the semiconductive It is possible to prevent the tape from becoming strongly acidic. Thereby, deterioration in the vicinity of the defective portion of the insulating layer 130 can be suppressed, and the occurrence of water trees can be suppressed.

なお、半導電性テープ中の硫黄の含有量は少なくてもよく、例えば、硫黄の含有量が0であってもよい。 Note that the sulfur content in the semiconductive tape may be small, for example, the sulfur content may be zero.

なお、半導電性テープの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、50μm以上1000μm以下であってもよい。半導電性テープの厚さを50μm以上とすることで、半導電性テープの巻き付け時の破れを抑制することができる。一方で、半導電性テープの厚さを1000μm以下とすることで、半導電性テープの体積を小さくし、製造コストを低減することができる。また、後述のラップ巻きにおける半導電性テープの空隙を小さくすることができる。 Note that the thickness of the semiconductive tape is not particularly limited, but may be, for example, 50 μm or more and 1000 μm or less. By setting the thickness of the semiconductive tape to 50 μm or more, tearing of the semiconductive tape during winding can be suppressed. On the other hand, by setting the thickness of the semiconductive tape to 1000 μm or less, the volume of the semiconductive tape can be reduced and manufacturing costs can be reduced. In addition, the voids in the semiconductive tape during wrap wrapping, which will be described later, can be reduced.

外部半導電層140は、例えば、帯状の半導電性テープを螺旋巻きすることにより形成されている。 The outer semiconductive layer 140 is formed, for example, by spirally winding a band-shaped semiconductive tape.

半導電性テープの巻き方法としては、いわゆる突き合わせ巻きは好ましくない。ここでいう「突き合わせ巻き」とは、帯状体の幅方向の端部を順次突き合わせながら、帯状体を螺旋状に巻き付けることを意味する。当該突き合わせ巻きでは、半導電性テープが突き合わされた部分で、キンク(突起)が生じてしまう可能性がある。このため、当該キンクに起因して、水分が浸透し易くなり、水トリーが発生し易くなるおそれがある。 As a method of winding the semiconductive tape, so-called butt winding is not preferred. The term "butt winding" used herein means winding the strip in a spiral shape while sequentially butting the ends of the strip in the width direction. In the butt winding, a kink (protrusion) may occur at the portion where the semiconductive tapes are butted. Therefore, due to the kink, moisture may easily penetrate and water trees may easily occur.

これに対し、本実施形態の半導電性テープの巻き方法は、例えば、いわゆるラップ巻きであってもよい。ここでいう「ラップ巻き」とは、帯状体の幅方向の一部を順次重ね合わせながら、帯状体を螺旋状に巻き付けることを意味する。 On the other hand, the method of winding the semiconductive tape of this embodiment may be, for example, so-called wrap winding. The term "lap winding" as used herein means winding the belt-like body in a spiral shape while sequentially overlapping parts of the belt-like body in the width direction.

半導電性テープのラップ巻きにおける重ね合わせ幅の比率は、半導電性テープの全幅に対して、1/4以上3/4以下であってもよい。当該重ね合わせ幅の比率を上述の範囲内とすることで、半導電性テープのキンクの発生を抑制しつつ、半導電性テープの重ね合わせ部の凹凸を小さくすることができる。 The ratio of the overlapping width in wrapping the semiconductive tape may be 1/4 or more and 3/4 or less of the total width of the semiconductive tape. By setting the ratio of the overlapping widths within the above-mentioned range, it is possible to suppress the occurrence of kinks in the semiconductive tape and to reduce the unevenness of the overlapping portion of the semiconductive tape.

(4)ケーブル特性
本実施形態では、電力ケーブル10が上述した構成を有することで、電力ケーブル10は、例えば、水トリー耐性と、絶縁層130の高い絶縁性と、を有している。
(4) Cable Characteristics In this embodiment, the power cable 10 has the above-described configuration, so that the power cable 10 has, for example, water tree resistance and high insulation properties of the insulating layer 130.

(水トリー耐性)
本実施形態では、浸水課電試験において、絶縁層130と外部半導電層140との間の界面、および絶縁層130内に発生する水トリーの最大長さ(最大水トリー長ともいう)は、例えば、300μm未満であり、或いは200μm以下であってもよい。これにより、水トリーに起因した絶縁層130の絶縁破壊を安定的に抑制することができる。
(water tree resistance)
In the present embodiment, in the water immersion charging test, the maximum length of water trees generated at the interface between the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140 and within the insulating layer 130 (also referred to as maximum water tree length) is as follows: For example, it may be less than 300 μm or 200 μm or less. Thereby, dielectric breakdown of the insulating layer 130 caused by water trees can be stably suppressed.

なお、ここでいう「浸水課電試験」では、電力ケーブル10を常温(27℃)の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、電力ケーブル10に対して商用周波数(例えば60Hz)4kV/mmの交流電界を1000時間印加する。 In addition, in the "water immersion charging test" herein, the power cable 10 is immersed in a 1N NaCl aqueous solution at room temperature (27°C), and a commercial frequency (for example, 60Hz) of 4kV/mm is applied to the power cable 10. An alternating current electric field is applied for 1000 hours.

(絶縁性)
本実施形態では、常温(例えば27℃)における絶縁層130の交流破壊電界強度は、例えば、45kV/mm以上であり、或いは50kV/mm以上であってもよい。
(insulation)
In this embodiment, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer 130 at room temperature (for example, 27° C.) may be, for example, 45 kV/mm or more, or 50 kV/mm or more.

なお、ここでいう「交流破壊電界強度」とは、例えば、以下の方法で測定される。常温(27℃)において、電力ケーブル10の外部半導電層140を接地した状態で、導体110に交流の高電圧を印加する。このとき、絶縁層130に対して商用周波数(例えば60Hz)の交流電圧を10kVで10分課電した後、1kVごとに昇圧し10分課電するサイクルを繰り返す。当該条件下で印加したときの、破壊電界強度を「交流破壊電界強度」として求める。 Note that the "AC breakdown electric field strength" herein is measured, for example, by the following method. At room temperature (27° C.), a high alternating current voltage is applied to the conductor 110 while the external semiconducting layer 140 of the power cable 10 is grounded. At this time, after applying an AC voltage of commercial frequency (for example, 60 Hz) to the insulating layer 130 at 10 kV for 10 minutes, the cycle of increasing the voltage every 1 kV and applying the voltage for 10 minutes is repeated. The breakdown electric field strength when applied under the above conditions is determined as "AC breakdown electric field strength".

(5)電力ケーブルの製造方法
次に、本実施形態の電力ケーブル10の製造方法について説明する。以下、ステップを「S」と略す。
(5) Method for manufacturing power cable Next, a method for manufacturing power cable 10 of this embodiment will be described. Hereinafter, step will be abbreviated as "S".

本実施形態の電力ケーブル10の製造方法は、例えば、準備工程S100と、押出工程S320と、外部半導電層形成工程S340と、遮蔽層形成工程S400と、シース形成工程S500と、を有している。 The method for manufacturing the power cable 10 of the present embodiment includes, for example, a preparation step S100, an extrusion step S320, an outer semiconducting layer forming step S340, a shielding layer forming step S400, and a sheath forming step S500. There is.

(S100:準備工程)
準備工程S100は、例えば、樹脂組成物準備工程S120と、テープ準備工程S140と、導体準備工程S160と、を有している。
(S100: Preparation process)
The preparation step S100 includes, for example, a resin composition preparation step S120, a tape preparation step S140, and a conductor preparation step S160.

(S120:樹脂組成物準備工程)
絶縁層130を形成するための樹脂組成物を準備する。
(S120: Resin composition preparation step)
A resin composition for forming the insulating layer 130 is prepared.

本実施形態では、ポリオレフィンを含む樹脂成分と、その他の添加剤(酸化防止剤等)と、を混合機により混合(混練)し、混合材を形成する。このとき、樹脂組成物には、架橋剤を添加しない。混合機としては、例えばオープンロール、バンバリーミキサ、加圧ニーダ、単軸混合機、多軸混合機等が挙げられる。 In this embodiment, a resin component containing a polyolefin and other additives (antioxidants, etc.) are mixed (kneaded) using a mixer to form a mixed material. At this time, no crosslinking agent is added to the resin composition. Examples of the mixer include an open roll, a Banbury mixer, a pressure kneader, a single-shaft mixer, and a multi-shaft mixer.

このとき、本実施形態では、例えば、樹脂成分として、LLDPEを単独で準備する。 At this time, in this embodiment, for example, LLDPE is prepared alone as the resin component.

或いは、このとき、本実施形態では、例えば、樹脂成分として、プロピレン系樹脂と低結晶性樹脂とを混合する。なお、プロピレン系樹脂と低結晶性樹脂との合計を100質量部としたときに、プロピレン系樹脂の含有量を55質量部以上95質量部以下とし、低結晶性樹脂の含有量を5質量部以上45質量部以下としてもよい。 Alternatively, at this time, in the present embodiment, for example, a propylene resin and a low crystalline resin are mixed as resin components. In addition, when the total of the propylene resin and the low crystalline resin is 100 parts by mass, the content of the propylene resin is 55 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, and the content of the low crystalline resin is 5 parts by mass. It may be more than 45 parts by mass or less.

混合材を形成したら、当該混合材を押出機により造粒する。これにより、絶縁層130を構成することとなるペレット状の樹脂組成物が形成される。なお、混練作用の高い2軸型の押出機を用いて、混合から造粒までの工程を一括して行ってもよい。 After forming the mixed material, the mixed material is granulated using an extruder. As a result, a pellet-shaped resin composition that will constitute the insulating layer 130 is formed. Note that the steps from mixing to granulation may be performed all at once using a twin-screw extruder with a high kneading effect.

(S140:テープ準備工程)
外部半導電層140を形成するための半導電性テープを準備する。
(S140: Tape preparation step)
A semiconducting tape for forming the outer semiconducting layer 140 is prepared.

このとき、本実施形態では、半導電性テープの主面における凹凸の高低差を50μm以下としてもよい。また、このとき、本実施形態では、半導電性テープ中の硫黄の含有量を1000μg/g以下としてもよい。 At this time, in this embodiment, the difference in height between the unevenness on the main surface of the semiconductive tape may be 50 μm or less. Moreover, at this time, in this embodiment, the content of sulfur in the semiconductive tape may be 1000 μg/g or less.

(S160:導体準備工程)
一方で、複数の導体芯線を撚り合わせることにより形成された導体110を準備する。
(S160: Conductor preparation step)
On the other hand, a conductor 110 formed by twisting a plurality of conductor core wires is prepared.

(S320:押出工程)
準備工程S100および導体準備工程S200が完了したら、導体110の中心軸から外周に向けて、内部半導電層120および絶縁層130をこの順で形成する。
(S320: Extrusion process)
After the preparation step S100 and the conductor preparation step S200 are completed, the internal semiconducting layer 120 and the insulating layer 130 are formed in this order from the central axis of the conductor 110 toward the outer periphery.

具体的には、例えば、タンデム押出機のうち、内部半導電層120用の押出機Aに、例えば、内部半導電層用組成物を投入することで、内部半導電層120を押出成形する。 Specifically, for example, the internal semiconductive layer 120 is extruded by charging the composition for the internal semiconductive layer into an extruder A for the internal semiconductive layer 120 among the tandem extruders.

絶縁層130用の押出機Bに、上記したペレット状の樹脂組成物を投入する。なお、押出機Bの設定温度は、所望の融点よりも10℃以上50℃以下の温度だけ高い温度に設定する。線速および押出圧力に基づいて、設定温度を適宜調節してもよい。これにより、絶縁層130を押出成形する。 The above pelletized resin composition is charged into an extruder B for forming the insulating layer 130. In addition, the set temperature of extruder B is set to a temperature higher than the desired melting point by a temperature of 10° C. or more and 50° C. or less. The set temperature may be adjusted as appropriate based on the linear speed and extrusion pressure. Thereby, the insulating layer 130 is extruded.

このとき、本実施形態では、絶縁層130の押出において、上述の樹脂組成物を用いることで、25℃での絶縁層130の弾性率を150MPa以上700MPa以下としてもよい。また、このとき、本実施形態では、絶縁層130の融点を120℃以上としてもよい。 At this time, in the present embodiment, the above resin composition may be used in extruding the insulating layer 130 so that the elastic modulus of the insulating layer 130 at 25° C. may be set to 150 MPa or more and 700 MPa or less. Further, at this time, in this embodiment, the melting point of the insulating layer 130 may be set to 120° C. or higher.

その後、本実施形態では、絶縁層130を架橋させず、押出材を、例えば、水により冷却する。 Thereafter, in this embodiment, the insulating layer 130 is not crosslinked, and the extruded material is cooled, for example, with water.

(S340:外部半導電層形成工程)
内部半導電層120および絶縁層130を形成したら、絶縁層130の外周に直接接しつつ、当該絶縁層130の外周を覆うように、半導電性テープを巻き付ける。これにより、外部半導電層140を形成する。
(S340: External semiconducting layer forming step)
After forming the inner semiconductive layer 120 and the insulating layer 130, a semiconductive tape is wrapped so as to directly contact the outer periphery of the insulating layer 130 and cover the outer periphery of the insulating layer 130. This forms the outer semiconducting layer 140.

このとき、本実施形態では、絶縁層130の過度の変形を抑制しつつ、絶縁層130の外周を囲むように、外部半導電層140としての半導電性テープを巻き付ける。 At this time, in this embodiment, a semiconductive tape serving as the external semiconductive layer 140 is wrapped around the outer periphery of the insulating layer 130 while suppressing excessive deformation of the insulating layer 130.

このとき、本実施形態では、絶縁層130の外周に帯状の半導電性テープを螺旋巻きすることにより、外部半導電層140を形成する。さらに、半導電性テープの全幅に対する重ね合わせ幅の比率を1/4以上3/4以下として、ラップ巻きを行う。 At this time, in this embodiment, the outer semiconductive layer 140 is formed by spirally winding a band-shaped semiconductive tape around the outer periphery of the insulating layer 130. Furthermore, lap winding is performed with the ratio of the overlapping width to the total width of the semiconductive tape being 1/4 or more and 3/4 or less.

以上の押出工程S320および外部半導電層形成工程S340により、導体110、内部半導電層120、絶縁層130および外部半導電層140により構成されるケーブルコアが形成される。 Through the above extrusion step S320 and outer semiconducting layer forming step S340, a cable core composed of the conductor 110, the inner semiconducting layer 120, the insulating layer 130, and the outer semiconducting layer 140 is formed.

(S400:遮蔽層形成工程)
ケーブルコアを形成したら、外部半導電層140の外側に、例えば銅テープを巻回することにより遮蔽層150を形成する。
(S400: Shielding layer forming step)
Once the cable core is formed, a shielding layer 150 is formed on the outside of the outer semiconducting layer 140, for example by wrapping copper tape.

(S500:シース形成工程)
遮蔽層150を形成したら、押出機に塩化ビニルを投入して押出すことにより、遮蔽層150の外周に、シース160を形成する。
(S500: Sheath forming step)
After forming the shielding layer 150, a sheath 160 is formed around the outer periphery of the shielding layer 150 by charging vinyl chloride into an extruder and extruding it.

以上により、固体絶縁電力ケーブルとしての電力ケーブル10が製造される。 Through the above steps, the power cable 10 as a solid insulated power cable is manufactured.

(6)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
(6) Effects of this embodiment According to this embodiment, one or more of the following effects can be achieved.

(a)本実施形態では、絶縁層130の外周に直接接しつつ、当該絶縁層130の外周を覆うように設けられた外部半導電層140は、半導電性テープにより構成されている。これにより、一対の電力ケーブル10を接続する作業現場において、外部半導電層140の一部を絶縁層130から容易に剥離することができる。 (a) In this embodiment, the external semiconductive layer 140 provided so as to cover the outer periphery of the insulating layer 130 while being in direct contact with the outer periphery of the insulating layer 130 is constituted by a semiconductive tape. Thereby, a part of the external semiconductive layer 140 can be easily peeled off from the insulating layer 130 at a work site where the pair of power cables 10 are connected.

また、本実施形態では、絶縁層130は、非架橋のポリオレフィンを含んでいる。外部半導電層140の半導電性テープを絶縁層130の外周に巻き付ける前に、絶縁層130を架橋させないことで、絶縁層130において、未反応のラジカルに起因した欠陥部が発生することがない。これにより、絶縁層130の押出後に、絶縁層130の外周に半導電性テープを巻き付けたときに、たとえ絶縁層130と半導電性テープとの密着性が低下したとしても、非架橋の絶縁層130自体の水トリー耐性を確保することができる。これにより、浸水課電時に、絶縁層130および外部半導電層140の間の界面、または絶縁層130内において、水トリーの発生を抑制することができる。その結果、水トリーに起因した絶縁層130の絶縁破壊を安定的に抑制することができる。 Further, in this embodiment, the insulating layer 130 includes non-crosslinked polyolefin. By not crosslinking the insulating layer 130 before wrapping the semiconductive tape of the outer semiconductive layer 140 around the outer periphery of the insulating layer 130, defects caused by unreacted radicals will not occur in the insulating layer 130. . As a result, even if the adhesiveness between the insulating layer 130 and the semiconductive tape decreases when the semiconductive tape is wrapped around the outer periphery of the insulating layer 130 after the insulating layer 130 is extruded, the non-crosslinked insulating layer The water tree resistance of 130 itself can be ensured. This makes it possible to suppress the occurrence of water trees at the interface between the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140 or within the insulating layer 130 during water immersion electrification. As a result, dielectric breakdown of the insulating layer 130 caused by water trees can be stably suppressed.

このように、本実施形態によれば、外部半導電層140の容易剥離性と、水トリー耐性とを両立することができる As described above, according to the present embodiment, it is possible to achieve both easy peelability and water tree resistance of the outer semiconductive layer 140.

(b)本実施形態では、絶縁層130を非架橋とすることで、これにより、絶縁層130を構成する樹脂組成物のリサイクル性を向上させることができる。その結果、環境への影響を抑制することができる。 (b) In this embodiment, by making the insulating layer 130 non-crosslinked, it is possible to improve the recyclability of the resin composition that constitutes the insulating layer 130. As a result, the impact on the environment can be suppressed.

(c)本実施形態では、外部半導電層140を半導電性テープにより構成することで、押出成形された外部半導電層と比較して、外部半導電層140を構成する半導電性テープの体積を小さくすることができる。これにより、電力ケーブル10の製造コストを低減することができる。 (c) In this embodiment, the outer semiconductive layer 140 is made of a semiconductive tape, so that the semiconductive tape constituting the outer semiconductive layer 140 is The volume can be reduced. Thereby, the manufacturing cost of the power cable 10 can be reduced.

(d)本実施形態では、外部半導電層140を構成する半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差は、50μm以下であってもよい。半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差を50μm以下とすることで、絶縁層130と外部半導電層140との密着性の低下を抑制することができる。これにより、浸水課電時に絶縁層130と外部半導電層140との間の界面における水トリーの発生を抑制することができる。また、絶縁層130と外部半導電層140との間における空隙に起因した絶縁層の絶縁性の低下を抑制することができる。 (d) In the present embodiment, the difference in height of the unevenness on each of both main surfaces of the semiconductive tape constituting the external semiconductive layer 140 may be 50 μm or less. By setting the difference in height of the unevenness on each of the main surfaces of the semiconductive tape to 50 μm or less, it is possible to suppress a decrease in the adhesion between the insulating layer 130 and the external semiconductive layer 140. This makes it possible to suppress the occurrence of water trees at the interface between the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140 during water immersion charging. Further, it is possible to suppress a decrease in the insulation properties of the insulating layer due to a gap between the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140.

(e)本実施形態では、外部半導電層140を構成する半導電性テープ中の硫黄の含有量は、1000μg/g以下である。半導電性テープ中の硫黄の含有量を1000μg/g以下とすることで、半導電性テープからの硫酸の発生を抑制することができ、浸水時に半導電性テープが強酸性となることを抑制することができる。これにより、絶縁層130の欠陥部付近における劣化を抑制することができ、水トリーの発生を抑制することができる。 (e) In this embodiment, the content of sulfur in the semiconductive tape constituting the outer semiconductive layer 140 is 1000 μg/g or less. By controlling the sulfur content in the semiconductive tape to 1000 μg/g or less, it is possible to suppress the generation of sulfuric acid from the semiconductive tape, and to prevent the semiconductive tape from becoming strongly acidic when immersed in water. can do. Thereby, deterioration in the vicinity of the defective portion of the insulating layer 130 can be suppressed, and the occurrence of water trees can be suppressed.

(f)本実施形態では、25℃での絶縁層130の弾性率は、150MPa以上700MPa以下であってもよい。絶縁層130の弾性率を150MPa以上とすることで、外部半導電層140としての半導電性テープが絶縁層130に食い込むことを抑制することができる。その結果、ケーブルコアの変形を抑制することができる。一方で、絶縁層130の弾性率を700MPa以下とすることで、絶縁層130の外周の凹凸に対して、外部半導電層140としての半導電性テープを容易に追従させることができる。これにより、絶縁層130と外部半導電層140との間の界面における空隙の発生を抑制することができる。その結果、浸水課電時に絶縁層130と外部半導電層140との間の界面における水トリーの発生を抑制することができる。また、絶縁層130と外部半導電層140との間における空隙に起因した絶縁層の絶縁性の低下を抑制することができる。 (f) In this embodiment, the elastic modulus of the insulating layer 130 at 25° C. may be 150 MPa or more and 700 MPa or less. By setting the elastic modulus of the insulating layer 130 to 150 MPa or more, it is possible to suppress the semiconductive tape serving as the external semiconducting layer 140 from digging into the insulating layer 130. As a result, deformation of the cable core can be suppressed. On the other hand, by setting the elastic modulus of the insulating layer 130 to 700 MPa or less, the semiconductive tape as the external semiconductive layer 140 can easily follow the irregularities on the outer periphery of the insulating layer 130. Thereby, the generation of voids at the interface between the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of water trees at the interface between the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140 during water immersion charging. Further, it is possible to suppress a decrease in the insulation properties of the insulating layer due to a gap between the insulating layer 130 and the external semiconducting layer 140.

(g)本実施形態では、絶縁層130の融点は、例えば、120℃以上である。これにより、電力ケーブル100の通電中の温度上昇に対して、非架橋の絶縁層130の形状を安定的に維持することができる。その結果、非架橋の絶縁層130における絶縁性の低下を抑制することができる。 (g) In this embodiment, the melting point of the insulating layer 130 is, for example, 120° C. or higher. Thereby, the shape of the non-crosslinked insulating layer 130 can be stably maintained against a temperature rise during power supply of the power cable 100. As a result, deterioration in the insulation properties of the non-crosslinked insulating layer 130 can be suppressed.

<本開示の他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
<Other embodiments of the present disclosure>
Although the embodiments of the present disclosure have been specifically described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist thereof.

上述の実施形態では、電力ケーブル10が遮水層を有していなくてもよい場合について説明したが、本開示はこの場合に限られない。電力ケーブル10は、簡易的な遮水層を有していてもよい。具体的には、簡易的な遮水層は、例えば、金属ラミネートテープからなる。金属ラミネートテープは、例えば、アルミまたは銅等からなる金属層と、金属層の片面または両面に設けられる接着層と、を有している。金属ラミネートテープは、例えば、ケーブルコアの外周(外部半導電層よりも外周)を囲むように縦添えにより巻き付けられる。なお、当該遮水層は、遮蔽層よりも外側に設けられていてもよいし、遮蔽層を兼ねていてもよい。このような構成により、電力ケーブル10のコストを削減することができる。 In the above-described embodiment, a case has been described in which the power cable 10 does not need to have a water-blocking layer, but the present disclosure is not limited to this case. The power cable 10 may have a simple water-blocking layer. Specifically, the simple water-blocking layer is made of, for example, a metal laminate tape. A metal laminate tape has a metal layer made of, for example, aluminum or copper, and an adhesive layer provided on one or both sides of the metal layer. The metal laminate tape is, for example, wrapped vertically so as to surround the outer periphery of the cable core (the outer periphery of the outer semiconductive layer). Note that the water-blocking layer may be provided outside the shielding layer, or may also serve as the shielding layer. With such a configuration, the cost of the power cable 10 can be reduced.

次に、本開示に係る実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。 Next, examples according to the present disclosure will be described. These examples are examples of the present disclosure, and the present disclosure is not limited by these examples.

(1)サンプルA1~A5の電力ケーブルの作製
以下のようにして、サンプルA1~A5の電力ケーブルを作製した。
(1) Production of power cables for samples A1 to A5 Power cables for samples A1 to A5 were produced as follows.

まず、絶縁層を形成する樹脂組成物として、以下の表1に示した樹脂組成物をバンバリーミキサによって混合し、押出機によりペレット状に造粒した。サンプルA2~A4については、絶縁層が表1に示した弾性率および融点を満たすように、プロピレン系樹脂と低結晶性樹脂とを混合した。 First, as a resin composition for forming an insulating layer, the resin compositions shown in Table 1 below were mixed using a Banbury mixer and granulated into pellets using an extruder. For samples A2 to A4, a propylene resin and a low crystalline resin were mixed so that the insulating layer satisfied the elastic modulus and melting point shown in Table 1.

また、外部半導電層を形成する半導電性テープとして、以下に示したテープ1~3を準備した。また、断面積が100mmの導体を準備した。 In addition, tapes 1 to 3 shown below were prepared as semiconductive tapes for forming an external semiconductive layer. In addition, a conductor with a cross-sectional area of 100 mm 2 was prepared.

これらを準備したら、内部半導電性用の押出機Aに、エチレン-エチルアクリレート共重合体を含む内部半導電層用樹脂組成物を投入し、内部半導電層を押出成形した。次に、絶縁層用の押出機Bに、上述の樹脂組成物を投入し、押出温度170℃で、絶縁層を押出成形した。これにより、導体の外周に、内側から外側に向けて、内部半導電層および絶縁層を形成した。なお、このとき、内部半導電層および絶縁層の厚さを、それぞれ、0.5mm、3.5mmとした。押出後、架橋させることなく、押出材を水冷した。 After these were prepared, a resin composition for an internal semiconductive layer containing an ethylene-ethyl acrylate copolymer was charged into an extruder A for internal semiconductivity, and an internal semiconductive layer was extruded. Next, the above-mentioned resin composition was put into an extruder B for an insulating layer, and an insulating layer was extruded at an extrusion temperature of 170°C. As a result, an internal semiconducting layer and an insulating layer were formed on the outer periphery of the conductor from the inside to the outside. At this time, the thicknesses of the internal semiconducting layer and the insulating layer were 0.5 mm and 3.5 mm, respectively. After extrusion, the extruded material was water-cooled without crosslinking.

次に、絶縁層の外周に、テープ1~3のいずれかを螺旋巻きすることにより、外部半導電層を形成した。 Next, an outer semiconductive layer was formed by spirally wrapping one of tapes 1 to 3 around the outer periphery of the insulating layer.

以上により、サンプルA1~A5の電力ケーブルを作製した。 As described above, power cables of samples A1 to A5 were manufactured.

なお、サンプルA1~A5において、絶縁層の樹脂成分として使用した材料、および外部半導電層の半導電性テープの詳細は、以下のとおりである。 In samples A1 to A5, the details of the material used as the resin component of the insulating layer and the semiconductive tape of the outer semiconductive layer are as follows.

[樹脂成分]
(エチレン系樹脂)
・直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)
メルトフローレート:1.5g/10min、
密度:0.93g/ml、
融点:125℃、
融解熱量:120J/g
25℃での貯蔵弾性率:650MPa
[Resin component]
(ethylene resin)
・Linear low density polyethylene (LLDPE)
Melt flow rate: 1.5g/10min,
Density: 0.93g/ml,
Melting point: 125℃,
Heat of fusion: 120J/g
Storage modulus at 25°C: 650MPa

(プロピレン系樹脂)
・プロピレンランダム重合体(r-PP)
エチレン単位含有率:10質量%
立体規則性:アイソタクチック
メルトフローレート:1.3g/10min、
密度:0.9g/ml、
融点:145℃、
融解熱量:100J/g
25℃での貯蔵弾性率:900MPa
(propylene resin)
・Propylene random polymer (r-PP)
Ethylene unit content: 10% by mass
Stereoregularity: Isotactic Melt flow rate: 1.3g/10min,
Density: 0.9g/ml,
Melting point: 145℃,
Heat of fusion: 100J/g
Storage modulus at 25°C: 900MPa

(低結晶性樹脂)
・エチレンプロピレンゴム(EPR)
エチレン含有量:52質量%、
ムーニー粘度ML(1+4)100℃:40、
融点:なし、
融解熱量:なし、
25℃での貯蔵弾性率:180MPa
(Low crystalline resin)
・Ethylene propylene rubber (EPR)
Ethylene content: 52% by mass,
Mooney viscosity ML (1+4) 100℃: 40,
Melting point: None,
Heat of fusion: None,
Storage modulus at 25°C: 180MPa

・水素化スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体(SEBS)
スチレン含有率:12質量%、
メルトフローレート:4.5g/10min(230℃、2.16kg)、
融点:なし、
融解熱量:なし、
25℃での貯蔵弾性率:20MPa
・Hydrogenated styrene butadiene styrene block copolymer (SEBS)
Styrene content: 12% by mass,
Melt flow rate: 4.5g/10min (230°C, 2.16kg),
Melting point: None,
Heat of fusion: None,
Storage modulus at 25°C: 20MPa

[半導電性テープ:テープ1~3]
材質:ポリエステル不織布、
テープ厚さ:100μm、
テープ幅:35mm、
凹凸の高低差:40~70μm、
硫黄含有量:450~1500μg/g、
巻き方:螺旋状ラップ巻き、
半導電性テープの全幅に対する重ね合わせ幅の比率:1/2
[Semi-conductive tape: Tape 1 to 3]
Material: polyester non-woven fabric,
Tape thickness: 100μm,
Tape width: 35mm,
Difference in height of unevenness: 40 to 70 μm,
Sulfur content: 450-1500μg/g,
Winding method: spiral wrap,
Ratio of overlapping width to full width of semiconductive tape: 1/2

(2)サンプルB1~B3の電力ケーブルの作製
以下のようにして、サンプルB1~B3の電力ケーブルを作製した。
(2) Production of power cables for samples B1 to B3 Power cables for samples B1 to B3 were produced as follows.

[サンプルB1]
まず、絶縁層を形成する樹脂組成物として、以下の表1に示したLDPEを含む樹脂組成物をバンバリーミキサによって混合し、押出機によりペレット状に造粒した。次に、サンプルA1と同じ導体を準備した。導体を準備したら、エチレン-エチルアクリレート共重合体を含む内部半導電層用樹脂組成物と、上述の樹脂組成物と、内部半導電層用樹脂組成物と同様の材料からなる外部半導電層樹脂組成物と、をそれぞれ押出機A~Cに投入した。押出機A~Cからのそれぞれの押出物をコモンヘッドに導き、導体の外周に、内側から外側に向けて、内部半導電層、絶縁層および外部半導電層を同時に押出した。このとき、内部半導電層、絶縁層および外部半導電層の厚さを、それぞれ、0.5mm、3.5mm、0.5mmとした。押出後、上述の押出成形物を約250℃で加熱することで、絶縁層を架橋させた。以上により、サンプルB1の電力ケーブルを作製した。
[Sample B1]
First, as a resin composition for forming an insulating layer, resin compositions containing LDPE shown in Table 1 below were mixed using a Banbury mixer and granulated into pellets using an extruder. Next, the same conductor as sample A1 was prepared. After preparing the conductor, a resin composition for the inner semiconducting layer containing an ethylene-ethyl acrylate copolymer, the above-mentioned resin composition, and an outer semiconducting layer resin made of the same material as the resin composition for the inner semiconducting layer are prepared. and the composition were respectively charged into extruders A to C. The respective extrudates from extruders A to C were led to a common head, and an inner semiconducting layer, an insulating layer and an outer semiconducting layer were simultaneously extruded from the inside to the outside around the outer periphery of the conductor. At this time, the thicknesses of the inner semiconducting layer, the insulating layer, and the outer semiconducting layer were set to 0.5 mm, 3.5 mm, and 0.5 mm, respectively. After extrusion, the above extruded product was heated at about 250° C. to crosslink the insulating layer. As described above, a power cable of sample B1 was produced.

なお、サンプルB1の絶縁層の樹脂成分として使用した材料の詳細は、以下のとおりである。 The details of the material used as the resin component of the insulating layer of sample B1 are as follows.

(エチレン系樹脂)
・低密度ポリエチレン(LDPE)
メルトフローレート:2g/10min、
密度:0.91g/ml、
融点:105℃、
融解熱量:100J/g、
25℃での貯蔵弾性率:400MPa
(ethylene resin)
・Low density polyethylene (LDPE)
Melt flow rate: 2g/10min,
Density: 0.91g/ml,
Melting point: 105℃,
Heat of fusion: 100J/g,
Storage modulus at 25°C: 400MPa

[サンプルB2]
サンプルB2では、絶縁層の架橋後、サンプルA1と同様の半導電性テープを用いて外部半導電層を形成した点を除いて、サンプルB1と同様に電力ケーブルを作製した。
[Sample B2]
In sample B2, a power cable was produced in the same manner as sample B1, except that after crosslinking the insulating layer, an outer semiconductive layer was formed using the same semiconductive tape as in sample A1.

[サンプルB3]
サンプルB3では、サンプルA2と同様の樹脂組成物を用いて絶縁層を押出成形した点と、絶縁層を架橋させずに水冷を施した点と、を除いて、サンプルB1と同様に電力ケーブルを作製した。
[Sample B3]
In sample B3, the power cable was made in the same way as sample B1, except that the insulating layer was extruded using the same resin composition as sample A2, and the insulating layer was water-cooled without crosslinking. Created.

(3)評価
(メルトフローレート(MFR))
各サンプルの絶縁層を構成する樹脂組成物のメルトフローレートを測定した。このとき、JIS-K7210(2014年)の試験法に準拠して測定を行い、測定温度を190℃とし、荷重を2.16kgfとした。
(3) Evaluation (melt flow rate (MFR))
The melt flow rate of the resin composition constituting the insulating layer of each sample was measured. At this time, measurement was performed in accordance with the test method of JIS-K7210 (2014), the measurement temperature was 190° C., and the load was 2.16 kgf.

(融点)
各サンプルの絶縁層を構成する樹脂組成物のDSC測定を行った。DSC測定は、JIS-K-7121(1987年)に準拠して行った。具体的には、DSC装置としては、パーキンエルマー社製DSC8500(入力補償型)を用いた。基準試料は例えばα-アルミナとした。試料の質量は、8~10mgとした。DSC装置において、室温(27℃)から220℃まで10℃/分で昇温させた。これにより、温度に対する、単位時間当たりの吸熱量(熱流)をプロットすることで、DSC曲線を得た。このとき、各試料における単位時間当たりの吸熱量が極大(最も高いピーク)になる温度を「融点」とした。
(melting point)
DSC measurement of the resin composition constituting the insulating layer of each sample was performed. DSC measurements were performed in accordance with JIS-K-7121 (1987). Specifically, a PerkinElmer DSC8500 (input compensation type) was used as the DSC device. The reference sample was, for example, α-alumina. The mass of the sample was 8 to 10 mg. In the DSC device, the temperature was raised from room temperature (27°C) to 220°C at a rate of 10°C/min. Thereby, a DSC curve was obtained by plotting the amount of endotherm (heat flow) per unit time versus temperature. At this time, the temperature at which the amount of heat absorbed per unit time in each sample becomes maximum (highest peak) was defined as the "melting point."

(弾性率)
各サンプルの絶縁層を構成する樹脂組成物を用い、評価用のプレスシートを作製した。対象の樹脂のプレスシートに対して動的粘弾性測定(DMA)を行った。具体的には、当該プレスシートに対して0.08%の伸縮を加えた状態で、-50℃から100℃まで昇温させながら、プレスシートの貯蔵弾性率を測定した。このとき、測定周波数を10Hzとした。また、昇温速度を10℃/minとした。測定の結果、25℃における貯蔵弾性率を評価した。
(Modulus of elasticity)
A press sheet for evaluation was produced using the resin composition constituting the insulating layer of each sample. Dynamic mechanical analysis (DMA) was performed on a press sheet of the target resin. Specifically, the storage modulus of the press sheet was measured while increasing the temperature from -50° C. to 100° C. with 0.08% expansion and contraction applied to the press sheet. At this time, the measurement frequency was set to 10 Hz. Further, the temperature increase rate was set to 10° C./min. As a result of the measurement, the storage modulus at 25°C was evaluated.

(半導電性テープの凹凸の高低差)
各サンプルの半導電性テープの任意の断面をSEM観察した。その結果、半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凸部と凹部との厚さ方向の高低差を測定した。
(Height difference in unevenness of semiconductive tape)
An arbitrary cross section of the semiconductive tape of each sample was observed by SEM. As a result, the height difference in the thickness direction between the convex portion and the concave portion on each of both principal surfaces of the semiconductive tape was measured.

(半導電性テープ中の硫黄の含有量)
半導電性テープ中の硫黄の含有量は、燃焼-イオンクロマトグラフィ法により測定した。具体的には、まず、酸素を含むフラスコ内において、半導電性テープを燃焼させ、発生した燃焼ガスを吸収液(例えば水酸化カリウム溶液)に吸収させた。次に、イオンクロマトグラフ法により、吸収液中の硫酸イオン(SO 2-)量を測定した。その後、測定した硫酸イオン量を、半導電性テープ中における硫黄の含有量に換算した。
(Sulfur content in semiconductive tape)
The content of sulfur in the semiconducting tape was determined by combustion-ion chromatography method. Specifically, first, a semiconductive tape was burned in a flask containing oxygen, and the generated combustion gas was absorbed into an absorption liquid (for example, a potassium hydroxide solution). Next, the amount of sulfate ions (SO 4 2- ) in the absorption liquid was measured by ion chromatography. Thereafter, the measured amount of sulfate ions was converted into the content of sulfur in the semiconductive tape.

(水トリー耐性試験および界面の観察)
電力ケーブルを常温(27℃)の1規定NaCl水溶液中に浸漬させた状態で、電力ケーブルに対して60Hz4kV/mmの交流電界を1000時間印加した。
(Water tree resistance test and interface observation)
An alternating current electric field of 60 Hz and 4 kV/mm was applied to the power cable for 1000 hours while the power cable was immersed in a 1N NaCl aqueous solution at room temperature (27° C.).

所定の交流電界の印加後、電力ケーブルの絶縁層の厚さ方向の中央から、0.5mmの厚さを有するシート1を採取した。また、電力ケーブルの絶縁層と外部半導電層との間の界面を含む領域から、0.5mm厚さを有するシート2を採取した。 After applying a predetermined alternating current electric field, a sheet 1 having a thickness of 0.5 mm was sampled from the center in the thickness direction of the insulating layer of the power cable. Also, a sheet 2 having a thickness of 0.5 mm was taken from the area containing the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer of the power cable.

なお、シート2の採取後、光学顕微鏡により、絶縁層と外部半導電層との間の界面の空隙の有無を確認した。 After collecting the sheet 2, the presence or absence of voids at the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer was confirmed using an optical microscope.

上述のシート1およびシート2を乾燥させ、メチレンブルー水溶液で各シートを煮沸染色した。各シートを染色したら、各シートを主面に沿って30μmの厚さでスライスし、観察用スライス片を形成した。その後、観察用スライス片を光学顕微鏡により観察することで、観察用スライス片において、水トリーを観察した。 Sheet 1 and Sheet 2 described above were dried, and each sheet was boiled and dyed with a methylene blue aqueous solution. After dyeing each sheet, each sheet was sliced along the main surface to a thickness of 30 μm to form slice pieces for observation. Thereafter, water trees were observed in the observation slice by observing the observation slice using an optical microscope.

このとき、各シート中に発生した水トリーの最大長さを計測した。なお、表1における「最大水トリー長」は、無作為に抽出した10個の観察用スライス片において最も長かった水トリーの長さを四捨五入して求めた。 At this time, the maximum length of water trees generated in each sheet was measured. The "maximum water tree length" in Table 1 was determined by rounding off the length of the longest water tree in 10 randomly selected observation slices.

(交流破壊試験)
常温(27℃)において、電力ケーブル10の外部半導電層140を接地した状態で、導体110に交流の高電圧を印加した。このとき、絶縁層に対して商用周波数(例えば60Hz)の交流電圧を10kVで10分課電した後、1kVごとに昇圧し10分課電するサイクルを繰り返す条件下で印加した。絶縁層のシートが絶縁破壊したときの電界強度を「交流破壊電界強度」として測定した。
(AC destructive test)
At room temperature (27° C.), an alternating current high voltage was applied to the conductor 110 while the external semiconducting layer 140 of the power cable 10 was grounded. At this time, an AC voltage of a commercial frequency (for example, 60 Hz) was applied to the insulating layer at 10 kV for 10 minutes, and then the voltage was increased in steps of 1 kV and applied for 10 minutes, repeating the cycle. The electric field strength when the sheet of the insulating layer suffered dielectric breakdown was measured as "AC breakdown electric field strength."

(4)結果
以下の表1を参照し、各サンプルの評価を行った結果を説明する。
(4) Results The results of evaluating each sample will be explained with reference to Table 1 below.

[サンプルB1およびB3]
サンプルB1およびB3では、上述のように、絶縁層および外部半導電層を押出成形し、絶縁層を架橋させた。
[Samples B1 and B3]
For samples B1 and B3, the insulating layer and outer semiconducting layer were extruded and the insulating layer was crosslinked as described above.

サンプルB1およびB3では、絶縁層と外部半導電層との間の界面に空隙はなく、当該界面において水トリーが発生していなかった。サンプルB3では、絶縁層内における水トリーも発生していなかった。また、サンプルB1およびB3では、絶縁層の交流破壊電界強度は、50kV/mm以上であった。 In samples B1 and B3, there were no voids at the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer, and no water trees were generated at the interface. In sample B3, water trees did not occur within the insulating layer. Further, in samples B1 and B3, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer was 50 kV/mm or more.

ただし、サンプルB1では、絶縁層内に水トリーが発生し、最大水トリー長が300μm以上であった。 However, in sample B1, water trees were generated within the insulating layer, and the maximum water tree length was 300 μm or more.

[サンプルB2]
サンプルB2では、上述のように、LDPEを含む絶縁層を架橋させた後に、外部半導電層を半導電性テープにより形成した。
[Sample B2]
In sample B2, as described above, after crosslinking the insulating layer containing LDPE, the outer semiconducting layer was formed from semiconducting tape.

サンプルB2では、初期性能としての、絶縁層の交流破壊電界強度が45kV/mm以上であった。 In sample B2, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer was 45 kV/mm or more as an initial performance.

しかしながら、サンプルB2では、絶縁層と外部半導電層との間の界面、および絶縁層内に水トリーが発生し、最大水トリー長が300μm以上であった。 However, in sample B2, water trees occurred at the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer and within the insulating layer, and the maximum water tree length was 300 μm or more.

サンプルB2では、架橋させた絶縁層においてラジカルが反応しきれなかった欠陥部が多くなっていた。また、絶縁層と外部半導電層との密着性が低下していた。その結果、サンプルB2では、長期にわたって絶縁層と外部半導電層との間の界面および絶縁層の内部が徐々に劣化し、絶縁層と外部半導電層との間の界面、および絶縁層内に水トリーが発生し易くなっていたと考えられる。 In sample B2, there were many defective parts where radicals could not fully react in the crosslinked insulating layer. Furthermore, the adhesion between the insulating layer and the external semiconducting layer was reduced. As a result, in sample B2, the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer and the inside of the insulating layer gradually deteriorated over a long period of time, and the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer and the inside of the insulating layer gradually deteriorated. It is thought that water trees were more likely to occur.

[サンプルA1~A5]
サンプルA1~A5では、絶縁層を非架橋とし、外部半導電層を半導電性テープにより構成した。
[Samples A1 to A5]
In samples A1 to A5, the insulating layer was non-crosslinked, and the outer semiconductive layer was composed of semiconductive tape.

サンプルA1~A5では、絶縁層と外部半導電層との間の界面、および絶縁層内における最大水トリー長が300μm未満であった。また、サンプルA1~A5では、絶縁層の交流破壊電界強度は、45kV/mm以上であった。 In samples A1 to A5, the maximum water tree length at the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer and within the insulating layer was less than 300 μm. Further, in samples A1 to A5, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer was 45 kV/mm or more.

サンプルA1~A5では、絶縁層を非架橋とし、外部半導電層を半導電性テープにより構成することで、絶縁層において、未反応のラジカルに起因した欠陥部が発生することがなかった。これにより、非架橋の絶縁層自体の水トリー耐性を確保することができた。その結果、サンプルA1~A5において、絶縁層および外部半導電層の間の界面、または絶縁層内において、水トリーの発生を抑制することができたことを確認した。 In samples A1 to A5, the insulating layer was non-crosslinked and the outer semiconducting layer was made of semiconductive tape, so that defects caused by unreacted radicals were not generated in the insulating layer. This made it possible to ensure the water tree resistance of the non-crosslinked insulating layer itself. As a result, it was confirmed that in samples A1 to A5, the occurrence of water trees could be suppressed at the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer or within the insulating layer.

[絶縁層の弾性率依存性]
サンプルA5では、r-PPを単独で用いたため、25℃での絶縁層の弾性率が700MPa超であった。このため、サンプルA5では、絶縁層および外部半導電層の間の界面において、空隙(ボイド)が発生しており、若干、水トリーが発生していた。
[Dependence on elastic modulus of insulating layer]
In sample A5, since r-PP was used alone, the elastic modulus of the insulating layer at 25° C. was over 700 MPa. Therefore, in sample A5, voids were generated at the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer, and water trees were slightly generated.

また、サンプルA5の絶縁層の交流破壊電界強度が、サンプルA1およびA2における絶縁層の交流破壊電界強度よりも低かった。 Further, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer of sample A5 was lower than the AC breakdown electric field strength of the insulating layers of samples A1 and A2.

サンプルA5では、絶縁層の外周の凹凸に対して、外部半導電層としての半導電性テープが追従しておらず、絶縁層および外部半導電層の間の界面においてボイドが発生していたためと考えられる。 In sample A5, the semiconductive tape as the outer semiconductive layer did not follow the irregularities on the outer periphery of the insulating layer, and voids were generated at the interface between the insulating layer and the outer semiconductive layer. Conceivable.

これに対し、サンプルA1およびA2では、25℃での絶縁層の弾性率が700MPa以下であった。これにより、サンプルA1およびA2では、絶縁層および外部半導電層の間の界面において、空隙が発生しておらず、水トリーが発生していなかった。 On the other hand, in samples A1 and A2, the elastic modulus of the insulating layer at 25° C. was 700 MPa or less. As a result, in samples A1 and A2, no voids were generated at the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer, and no water trees were generated.

サンプルA1およびA2では、絶縁層の交流破壊電界強度が50kV/mm以上であった。 In samples A1 and A2, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer was 50 kV/mm or more.

サンプルA1およびA2では、絶縁層の外周の凹凸に対して、外部半導電層としての半導電性テープを容易に追従させることができた。その結果、サンプルA1およびA2において、絶縁層および外部半導電層の間の界面における水トリーの発生を抑制できたことを確認した。サンプルA1およびA2において、絶縁層の交流破壊電界強度を高くすることができたことを確認した。 In samples A1 and A2, the semiconductive tape as the external semiconductive layer was able to easily follow the irregularities on the outer periphery of the insulating layer. As a result, it was confirmed that in samples A1 and A2, the generation of water trees at the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer could be suppressed. In samples A1 and A2, it was confirmed that the AC breakdown electric field strength of the insulating layer could be increased.

[半導電性テープの凹凸依存性]
サンプルA3およびA4では、半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差が50μm超であった。このため、絶縁層および外部半導電層の間の界面において、若干、水トリーが発生していた。
[Irregularity dependence of semiconductive tape]
In samples A3 and A4, the difference in height of the unevenness on both main surfaces of the semiconductive tape was more than 50 μm. For this reason, some water treeing occurred at the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer.

また、サンプルA3およびA4における絶縁層の交流破壊電界強度が、サンプルA1およびA2における絶縁層の交流破壊電界強度よりも低かった。 Further, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer in samples A3 and A4 was lower than the AC breakdown electric field strength of the insulating layer in samples A1 and A2.

サンプルA3およびA4では、半導電性テープの凹凸に起因して、絶縁層と外部半導電層との密着性が低下していたと考えられる。 In samples A3 and A4, it is considered that the adhesion between the insulating layer and the external semiconductive layer was reduced due to the unevenness of the semiconductive tape.

これに対し、サンプルA1およびA2では、半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差が50μm以下であった。これにより、サンプルA1およびA2では、絶縁層および外部半導電層の間の界面において水トリーが発生していなかった。 On the other hand, in samples A1 and A2, the difference in height of the unevenness on each of the two main surfaces of the semiconductive tape was 50 μm or less. As a result, in samples A1 and A2, no water tree occurred at the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer.

サンプルA1およびA2では、上述のように、絶縁層の交流破壊電界強度が50kV/mm以上であった。 In samples A1 and A2, as described above, the AC breakdown electric field strength of the insulating layer was 50 kV/mm or more.

サンプルA1およびA2では、半導電性テープの凹凸に起因した、絶縁層と外部半導電層との密着性の低下を抑制することができた。その結果、上述のように、サンプルA1およびA2において、絶縁層および外部半導電層の間の界面における水トリーの発生を抑制できたことを確認した。サンプルA1およびA2において、絶縁層の交流破壊電界強度を高くすることができたことを確認した。 In samples A1 and A2, it was possible to suppress the decrease in adhesion between the insulating layer and the external semiconductive layer due to the unevenness of the semiconductive tape. As a result, as described above, it was confirmed that in samples A1 and A2, the generation of water trees at the interface between the insulating layer and the outer semiconducting layer could be suppressed. In samples A1 and A2, it was confirmed that the AC breakdown electric field strength of the insulating layer could be increased.

[半導電性テープの硫黄含有量依存性]
サンプルA4では、半導電性テープ中の硫黄の含有量が1000μg/g超であった。このため、絶縁層内において、若干、水トリーが発生していた。
[Sulfur content dependence of semiconductive tape]
In sample A4, the sulfur content in the semiconductive tape was more than 1000 μg/g. For this reason, some water treeing occurred within the insulating layer.

サンプルA4では、半導電性テープ中の硫黄が酸化され、硫酸が生じ、絶縁層内にボイドなどの欠陥が生じていたと考えられる。 In sample A4, sulfur in the semiconductive tape was oxidized to produce sulfuric acid, and it is thought that defects such as voids were generated in the insulating layer.

これに対し、サンプルA1およびA2では、半導電性テープ中の硫黄の含有量が1000μg/g以下であった。これにより、サンプルA1およびA2では、絶縁層内において水トリーが発生していなかった。 On the other hand, in samples A1 and A2, the sulfur content in the semiconductive tape was 1000 μg/g or less. As a result, in samples A1 and A2, no water trees were generated within the insulating layer.

サンプルA1およびA2では、半導電性テープからの硫酸の発生を抑制することができ、絶縁層の欠陥部付近における劣化を抑制することができた。その結果、サンプルA1およびA2において、絶縁層内における水トリーの発生を抑制できたことを確認した。 In samples A1 and A2, generation of sulfuric acid from the semiconductive tape could be suppressed, and deterioration near the defective portion of the insulating layer could be suppressed. As a result, it was confirmed that in samples A1 and A2, the generation of water trees within the insulating layer could be suppressed.

<付記>
以下、本開示の態様を付記する。
<Additional notes>
Aspects of the present disclosure will be additionally described below.

(付記1)
導体と、内部半導電層と、絶縁層と、外部半導電層と、を前記導体の中心軸から外周に向けてこの順で有する電力ケーブルのうちの、前記外部半導電層を構成する半導電性テープであって、
前記半導電性テープは、非架橋のポリオレフィンを含む前記絶縁層の外周に巻き付けられる
半導電性テープ。
(Additional note 1)
A semiconductor power cable comprising a conductor, an inner semiconducting layer, an insulating layer, and an outer semiconducting layer in this order from the central axis of the conductor toward the outer periphery, which constitutes the outer semiconducting layer. It is a sex tape,
The semiconductive tape is wound around the outer periphery of the insulating layer containing non-crosslinked polyolefin.

(付記2)
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられた内部半導電層と、
前記内部半導電層の外周を覆うように設けられ、非架橋のポリオレフィンを含む絶縁層と、
前記絶縁層の外周を覆うように設けられ、半導電性テープにより構成された外部半導電層と、
を有する
電力ケーブル。
(Additional note 2)
a conductor;
an internal semiconducting layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the inner semiconductive layer and containing non-crosslinked polyolefin;
an outer semiconductive layer provided to cover the outer periphery of the insulating layer and made of a semiconductive tape;
with power cable.

(付記3)
前記半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差は、50μm以下である
付記2に記載の電力ケーブル。
(Additional note 3)
The power cable according to Supplementary Note 2, wherein the height difference between the unevenness on each of the two main surfaces of the semiconductive tape is 50 μm or less.

(付記4)
前記半導電性テープ中の硫黄の含有量は、1000μg/g以下である
付記2または付記3に記載の電力ケーブル。
(Additional note 4)
The power cable according to appendix 2 or 3, wherein the sulfur content in the semiconductive tape is 1000 μg/g or less.

(付記5)
25℃での前記絶縁層の弾性率は、150MPa以上700MPa以下である
付記2から付記4のいずれか1つに記載の電力ケーブル。
(Appendix 5)
The power cable according to any one of Supplementary notes 2 to 4, wherein the insulating layer has an elastic modulus of 150 MPa or more and 700 MPa or less at 25°C.

(付記6)
前記絶縁層の融点は、120℃以上である
付記2から付記5のいずれか1つに記載の電力ケーブル。
(Appendix 6)
The power cable according to any one of appendices 2 to 5, wherein the insulating layer has a melting point of 120° C. or higher.

(付記7)
浸水課電試験において、絶縁層と外部半導電層との間の界面、および絶縁層内に発生する水トリーの最大長さは、300μm未満である、
ただし、前記浸水課電試験では、電力ケーブルを常温の1規定NaCl水溶液中に浸漬した状態で、前記電力ケーブル10に対して商用周波4kV/mmの交流電界を1000時間印加する
付記2から付記6のいずれか1つに記載の電力ケーブル。
(Appendix 7)
In the water immersion charging test, the maximum length of water trees occurring at the interface between the insulating layer and the external semiconducting layer and within the insulating layer is less than 300 μm;
However, in the water immersion charging test, an AC electric field with a commercial frequency of 4 kV/mm is applied to the power cable 10 for 1000 hours while the power cable is immersed in a 1N NaCl aqueous solution at room temperature. A power cable according to any one of the following.

(付記8)
導体を準備する工程と、
前記導体の外周を覆うように内部半導電層を形成する工程と、
前記内部半導電層の外周を覆うように、非架橋のポリオレフィンを含む絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の外周を覆うように、半導電性テープを巻き付けることで、外部半導電層を形成する工程と、
を有する
電力ケーブルの製造方法。
(Appendix 8)
a step of preparing a conductor;
forming an internal semiconducting layer to cover the outer periphery of the conductor;
forming an insulating layer containing non-crosslinked polyolefin so as to cover the outer periphery of the internal semiconductive layer;
forming an external semiconductive layer by wrapping a semiconductive tape so as to cover the outer periphery of the insulating layer;
A method for manufacturing a power cable.

10 電力ケーブル
110 導体
120 内部半導電層
130 絶縁層
140 外部半導電層
150 遮蔽層
160 シース
10 Power cable 110 Conductor 120 Inner semiconducting layer 130 Insulating layer 140 Outer semiconducting layer 150 Shielding layer 160 Sheath

Claims (6)

導体と、内部半導電層と、絶縁層と、外部半導電層と、を前記導体の中心軸から外周に向けてこの順で有する電力ケーブルのうちの、前記外部半導電層を構成する半導電性テープであって、
前記半導電性テープは、非架橋のポリオレフィンを含む前記絶縁層の外周に巻き付けられる
半導電性テープ。
A semiconducting power cable comprising a conductor, an inner semiconducting layer, an insulating layer, and an outer semiconducting layer in this order from the central axis of the conductor toward the outer periphery. It is a sex tape,
The semiconductive tape is wound around the outer periphery of the insulating layer containing non-crosslinked polyolefin.
導体と、
前記導体の外周を覆うように設けられた内部半導電層と、
前記内部半導電層の外周を覆うように設けられ、非架橋のポリオレフィンを含む絶縁層と、
前記絶縁層の外周を覆うように設けられ、半導電性テープにより構成された外部半導電層と、
を有する
電力ケーブル。
a conductor;
an internal semiconducting layer provided to cover the outer periphery of the conductor;
an insulating layer provided to cover the outer periphery of the inner semiconductive layer and containing non-crosslinked polyolefin;
an outer semiconductive layer provided to cover the outer periphery of the insulating layer and made of a semiconductive tape;
with power cable.
前記半導電性テープの両主面のそれぞれにおける凹凸の高低差は、50μm以下である
請求項2に記載の電力ケーブル。
The power cable according to claim 2, wherein the height difference between the unevenness on each of both main surfaces of the semiconductive tape is 50 μm or less.
前記半導電性テープ中の硫黄の含有量は、1000μg/g以下である
請求項2または請求項3に記載の電力ケーブル。
The power cable according to claim 2 or 3, wherein the sulfur content in the semiconductive tape is 1000 μg/g or less.
25℃での前記絶縁層の弾性率は、150MPa以上700MPa以下である
請求項2または請求項3に記載の電力ケーブル。
The power cable according to claim 2 or 3, wherein the insulating layer has an elastic modulus of 150 MPa or more and 700 MPa or less at 25°C.
前記絶縁層の融点は、120℃以上である
請求項2または請求項3に記載の電力ケーブル。
The power cable according to claim 2 or 3, wherein the insulating layer has a melting point of 120° C. or higher.
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