JP3764237B2 - 直流油浸紙ソリッドケーブル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流油浸紙ソリッドケーブルに関し、特に高粘度油の含浸特性を改良し、製造日数を短縮すると共に、電気絶縁特性の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
油浸紙ソリッドケーブルは、構造が簡単で長距離に適し、また給油設備が不要であることから、直流海底ケーブルとして数多くの実績を有している。
【０００３】
直流油浸紙ソリッドケーブルの一般的構造として、絶縁層は高密度の絶縁紙に動粘度が４０℃において２０００ｃｓｔ以上の高粘度油を含浸した構造が一般的である。
【０００４】
上記の油浸紙ケーブル絶縁体は絶縁紙と絶縁油の複合誘電体であり、油浸紙の積層絶縁体である。油浸紙絶縁体の特性は、絶縁紙と絶縁油の特性によって大きく影響される。
【０００５】
ＯＦケーブル用油浸紙を例にとると、直流ＯＦケーブルの絶縁紙は、高密度紙の密度（ｇ／ｃｍ3 ）０．９５〜１．０以上、気密度５０００〜１００００ガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）が使用されている。
【０００６】
交流ＯＦケーブルの絶縁紙は、密度（ｇ／ｃｍ3 ）０．７〜０．８５、気密度１０００〜７０００ガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）が使用されている。
【０００７】
絶縁紙の気密度は、紙の繊維の細さや細かさを表す量で単位としてエマヌエリ気密度（ＥＵ）、またはガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）が使用されている。紙の性質と密度、気密度との関係は複雑で、気密度と破壊電圧の関係については種々の意見がある。しかし、一般に破壊電圧は気密度の増加に従って上昇すると考えられている。
【０００８】
また、絶縁破壊電圧と密度の関係は、気密度との関係以上に不明確であるが、雷インパルス破壊電圧、交流破壊電圧とも密度の影響はほとんどなく、０．９ｇ／ｃｍ3 以上の大きいところではわずかに低下する傾向があると考えられている。これは、密度が高くなると誘電率が大きくなり、油隙のストレスが高くなるためと思われる。
【０００９】
油浸紙の誘電率εと誘電正接ｔａｎδは、絶縁紙の密度に密接な関係があり、密度の低減が誘電体損失減少に効果が大きいことから、交流ＯＦケーブルでは密度を小さくしている。
【００１０】
一方、直流ＯＦケーブルは誘電体損失の問題がないので電気破壊強度の高い高密度、高気密度の絶縁紙を使用している。
【００１１】
また、絶縁紙の紙厚は、薄い方が破壊電圧が上昇する傾向がある。これは薄紙を使用することによって油隙が細分化されること、また厚さが減少するに従って抄紙方向や巾方向の繊維配列が多くなり、隔壁効果が増大するためと考えられる。
【００１２】
しかしながら、機械的特性の低下によるマイナスの影響が大きいことから、７０μｍ未満の薄紙はほとんど使用していない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
直流油浸紙ソリッドケーブルに、電気特性の向上を目的として上記直流ＯＦケーブルの高気密度紙を使用すると高粘度油が絶縁紙の繊維間に含浸されない問題を生じる。
【００１４】
本発明は斯かる状況に鑑み、上記の油浸紙の特性を観察して、製造日数を短縮できると共に、電気絶縁特性の向上を図った新規な直流油浸紙ソリッドケーブルを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は上記の目的を達成するため、直流油浸紙ソリッドケーブルにおいて、ケーブル絶縁層は、気密度が５０００ガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）以下で、かつ密度が０．９５〜１．２ｇ／ｃｍ3 の絶縁紙で、その紙厚が５０〜２５０μｍの絶縁紙が巻回して構成されており、高粘度油が含浸されていることを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記ケーブル絶縁層は、気密度が導体側から金属シース側に向かって小さくなっていること。
【００１７】
また、前記ケーブル絶縁層は、密度が導体側から金属シース側に向かって小さくなっていること。
【００１８】
また、前記ケーブル絶縁層は、その絶縁紙紙厚が導体側から金属シース側に向かって段階的に厚さを増していることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成の直流油浸紙ソリッドケーブルは、気密度が５０００ガーレー気密度Ｓ／１００ｃｃ以下であるため、高粘度油（５０００ｃｓｔａｔ４０℃以上）が絶縁紙の繊維間に十分に含浸できる。そうして高密度紙を使用しているので直流油浸紙ソリッドケーブルの耐破壊電圧の向上を図ることができる。
【００２０】
さらに絶縁紙の気密度、密度、紙厚を導体側から金属シース側に向かって段階的に変えているので、より効果的に乾燥含浸特性を改良し、製造日数を短縮することができ、電気絶縁特性も効果的に向上を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の直流油浸紙ソリッドケーブルの断面図を示す。導体１１の周りに内部遮蔽としてカーボン紙巻回１２を施し、その上に気密度がガーレー気密度５０００ｓ／１００ｃｃ以下、かつ、密度が０．９５〜１．２ｇ／ｃｍ3 の絶縁紙で、その紙厚が５０〜２５０μｍの絶縁紙を巻回して絶縁紙層１３を形成し、その上に外部遮蔽としてカーボン紙巻回１４を施し、金属シース１５及び防食層１６を施して形成したものである。なお、絶縁紙層１３には高粘度の絶縁油が含浸されている。
【００２３】
次に、図２に本発明の他の実施形態を示す。図において、絶縁紙層１３を次の表のように構成したものである。
【００２４】
【表１】
その他の構成は図１の構成と同様なので説明を省略する。
【００２５】
ここで、図２の実施形態の直流油浸紙ソリッドケーブルの電気特性試験結果を記す。
【００２６】
なお、このケーブルは導体サイズ２０００ｍｍ2 ，絶縁層２１ｍｍのＤＣ±５００ＫＶケーブルである。
【００２７】
以上、優れた電気特性が実証された。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の直流油浸紙ソリッドケーブルは、絶縁紙の気密度がガーレー気密度５０００ｓ／１００ｃｃ以下であるため、高粘度油（５０００ｃｓｔａｔ４０℃以上）が絶縁紙の繊維間に充分含浸でき、高密度紙を使用しているので、耐電圧特性が向上する。
【００２９】
さらに絶縁紙の気密度及び密度を導体側から金属シース側に向かって小さくし、紙厚を導体側から金属シース側に向かって段階的に厚さを増しているので、製造時の取扱いを良くし、また、より効果的に乾燥含浸特性を改良し、製造日数を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明直流油浸紙ソリッドケーブルの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明直流油浸紙ソリッドケーブルの他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ 導体
１２，１４ カーボン紙
１３ 絶縁紙層
１５ 金属シース
１６ 防食層
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流油浸紙ソリッドケーブルに関し、特に高粘度油の含浸特性を改良し、製造日数を短縮すると共に、電気絶縁特性の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
油浸紙ソリッドケーブルは、構造が簡単で長距離に適し、また給油設備が不要であることから、直流海底ケーブルとして数多くの実績を有している。
【０００３】
直流油浸紙ソリッドケーブルの一般的構造として、絶縁層は高密度の絶縁紙に動粘度が４０℃において２０００ｃｓｔ以上の高粘度油を含浸した構造が一般的である。
【０００４】
上記の油浸紙ケーブル絶縁体は絶縁紙と絶縁油の複合誘電体であり、油浸紙の積層絶縁体である。油浸紙絶縁体の特性は、絶縁紙と絶縁油の特性によって大きく影響される。
【０００５】
ＯＦケーブル用油浸紙を例にとると、直流ＯＦケーブルの絶縁紙は、高密度紙の密度（ｇ／ｃｍ3 ）０．９５〜１．０以上、気密度５０００〜１００００ガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）が使用されている。
【０００６】
交流ＯＦケーブルの絶縁紙は、密度（ｇ／ｃｍ3 ）０．７〜０．８５、気密度１０００〜７０００ガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）が使用されている。
【０００７】
絶縁紙の気密度は、紙の繊維の細さや細かさを表す量で単位としてエマヌエリ気密度（ＥＵ）、またはガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）が使用されている。紙の性質と密度、気密度との関係は複雑で、気密度と破壊電圧の関係については種々の意見がある。しかし、一般に破壊電圧は気密度の増加に従って上昇すると考えられている。
【０００８】
また、絶縁破壊電圧と密度の関係は、気密度との関係以上に不明確であるが、雷インパルス破壊電圧、交流破壊電圧とも密度の影響はほとんどなく、０．９ｇ／ｃｍ3 以上の大きいところではわずかに低下する傾向があると考えられている。これは、密度が高くなると誘電率が大きくなり、油隙のストレスが高くなるためと思われる。
【０００９】
油浸紙の誘電率εと誘電正接ｔａｎδは、絶縁紙の密度に密接な関係があり、密度の低減が誘電体損失減少に効果が大きいことから、交流ＯＦケーブルでは密度を小さくしている。
【００１０】
一方、直流ＯＦケーブルは誘電体損失の問題がないので電気破壊強度の高い高密度、高気密度の絶縁紙を使用している。
【００１１】
また、絶縁紙の紙厚は、薄い方が破壊電圧が上昇する傾向がある。これは薄紙を使用することによって油隙が細分化されること、また厚さが減少するに従って抄紙方向や巾方向の繊維配列が多くなり、隔壁効果が増大するためと考えられる。
【００１２】
しかしながら、機械的特性の低下によるマイナスの影響が大きいことから、７０μｍ未満の薄紙はほとんど使用していない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
直流油浸紙ソリッドケーブルに、電気特性の向上を目的として上記直流ＯＦケーブルの高気密度紙を使用すると高粘度油が絶縁紙の繊維間に含浸されない問題を生じる。
【００１４】
本発明は斯かる状況に鑑み、上記の油浸紙の特性を観察して、製造日数を短縮できると共に、電気絶縁特性の向上を図った新規な直流油浸紙ソリッドケーブルを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は上記の目的を達成するため、直流油浸紙ソリッドケーブルにおいて、ケーブル絶縁層は、気密度が５０００ガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）以下で、かつ密度が０．９５〜１．２ｇ／ｃｍ3 の絶縁紙で、その紙厚が５０〜２５０μｍの絶縁紙が巻回して構成されており、高粘度油が含浸されていることを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記ケーブル絶縁層は、気密度が導体側から金属シース側に向かって小さくなっていること。
【００１７】
また、前記ケーブル絶縁層は、密度が導体側から金属シース側に向かって小さくなっていること。
【００１８】
また、前記ケーブル絶縁層は、その絶縁紙紙厚が導体側から金属シース側に向かって段階的に厚さを増していることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成の直流油浸紙ソリッドケーブルは、気密度が５０００ガーレー気密度Ｓ／１００ｃｃ以下であるため、高粘度油（５０００ｃｓｔａｔ４０℃以上）が絶縁紙の繊維間に十分に含浸できる。そうして高密度紙を使用しているので直流油浸紙ソリッドケーブルの耐破壊電圧の向上を図ることができる。
【００２０】
さらに絶縁紙の気密度、密度、紙厚を導体側から金属シース側に向かって段階的に変えているので、より効果的に乾燥含浸特性を改良し、製造日数を短縮することができ、電気絶縁特性も効果的に向上を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の直流油浸紙ソリッドケーブルの断面図を示す。導体１１の周りに内部遮蔽としてカーボン紙巻回１２を施し、その上に気密度がガーレー気密度５０００ｓ／１００ｃｃ以下、かつ、密度が０．９５〜１．２ｇ／ｃｍ3 の絶縁紙で、その紙厚が５０〜２５０μｍの絶縁紙を巻回して絶縁紙層１３を形成し、その上に外部遮蔽としてカーボン紙巻回１４を施し、金属シース１５及び防食層１６を施して形成したものである。なお、絶縁紙層１３には高粘度の絶縁油が含浸されている。
【００２３】
次に、図２に本発明の他の実施形態を示す。図において、絶縁紙層１３を次の表のように構成したものである。
【００２４】
【表１】
【００２５】
ここで、図２の実施形態の直流油浸紙ソリッドケーブルの電気特性試験結果を記す。
【００２６】
なお、このケーブルは導体サイズ２０００ｍｍ2 ，絶縁層２１ｍｍのＤＣ±５００ＫＶケーブルである。
【００２７】
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の直流油浸紙ソリッドケーブルは、絶縁紙の気密度がガーレー気密度５０００ｓ／１００ｃｃ以下であるため、高粘度油（５０００ｃｓｔａｔ４０℃以上）が絶縁紙の繊維間に充分含浸でき、高密度紙を使用しているので、耐電圧特性が向上する。
【００２９】
さらに絶縁紙の気密度及び密度を導体側から金属シース側に向かって小さくし、紙厚を導体側から金属シース側に向かって段階的に厚さを増しているので、製造時の取扱いを良くし、また、より効果的に乾燥含浸特性を改良し、製造日数を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明直流油浸紙ソリッドケーブルの一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明直流油浸紙ソリッドケーブルの他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ 導体
１２，１４ カーボン紙
１３ 絶縁紙層
１５ 金属シース
１６ 防食層
Claims (4)
- ケーブル絶縁層は、気密度が５０００ガーレー気密度（Ｓ／１００ｃｃ）以下で、かつ密度が０．９５〜１．２ｇ／ｃｍ3 の絶縁紙で、その紙厚が５０〜２５０μｍの絶縁紙が巻回して構成されており、高粘度油が含浸されていることを特徴とする直流油浸紙ソリッドケーブル。
- ケーブル絶縁層は、絶縁紙気密度が導体側から金属シース側に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項１記載の直流油浸紙ソリッドケーブル。
- ケーブル絶縁層は、絶縁紙密度が導体側から金属シース側に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項１記載の直流油浸紙ソリッドケーブル。
- ケーブル絶縁層は、絶縁紙紙厚が導体側から金属シース側に向かって段階的に厚さを増していることを特徴とする請求項１記載の直流油浸紙ソリッドケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03211597A JP3764237B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 直流油浸紙ソリッドケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03211597A JP3764237B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 直流油浸紙ソリッドケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10233127A JPH10233127A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3764237B2 true JP3764237B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=12349910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03211597A Expired - Fee Related JP3764237B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 直流油浸紙ソリッドケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3764237B2 (ja) |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP03211597A patent/JP3764237B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10233127A (ja) | 1998-09-02 |
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