JP3909611B2 - 油浸ソリッド電力ケーブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は絶縁紙に高粘度油を含浸してなる積層絶縁層を具えたＳＬケーブル，ＭＩケーブル，ＮＤケーブル等の油浸ソリッド電力ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁紙に高粘度絶縁油を含浸してなる絶縁層を具えた油圧の維持が不要なＳＬ，ＭＩ，ＮＤケーブル等の油浸ソリッド電力ケーブルの絶縁油としては、常用使用温度範囲では高粘度、油含浸時の高温では絶縁テープ層への絶縁油の含浸を容易、かつ十分にするために低粘度になる粘度−温度特性の傾きの大きいものが用いられており一般にはポリブテン系油やこれに増粘材としてワックスを混合した絶縁油が用いられている。又上記ポリブテン系油に多環芳香族炭化水素系油を混合する技術も開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ポリブテン系油単独あるいはポリブテン系油にワックスないしは多環芳香族炭化水素系油を混合した絶縁油は、粘度−温度特性が直線的である。従って、油含浸温度（一般に１００〜１３０℃）で低粘度（１００ｃｓｔ以下）にしようとすると、最高使用温度（クラフト紙絶縁層で５０〜５５℃、クラフト紙とプラスチックとの複合紙（以下半合成紙という）系絶縁層で８０〜８５℃）で油垂れ現象（絶縁油に流動性がある場合、ケーブル布設ルートに高低差があると、絶縁油が少しづつ低い方へ垂れて行き、高所部の絶縁油が枯れてくる現象をいう）を起こすという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の問題点を解消し、粘度−温度特性に変曲点を有する絶縁油を含浸することにより、油含浸時に低粘度（１００ｃｓｔ）を有し、かつ使用温度範囲で油垂れ現象を起こさない油浸ソリッド電力ケーブルを提供するものである。
【０００５】
その特徴は、[1]主鎖が炭化水素だけからなり、かつ４０℃での動粘度が１０〜１，０００，０００ｃｓｔである液状ポリマーを１０〜９０重量部、[2]側鎖数１０〜４０のアルキルベンゼン１０〜７０重量部、[3]結晶化による融解吸熱ピークを有するワックスあるいは低分子量ポリオレフィン０．１〜２０重量部を合計が１００重量部となるようにブレンドした絶縁油を絶縁紙に含浸してなる絶縁層を具えることにある。この絶縁油は、粘度−温度特性に変曲点を有する。
【０００６】
ここで、液状ポリマーとしては、ポリブテン油，液状ポリブタジエン，ポリイソブチレンなどが挙げられる。ポリブテン油または液状ポリブタジエンの場合、配合量の範囲は３０〜９０重量部とすることが好適であり、ポリイソブチレンの場合は、配合量の範囲を１０〜８０重量部とすることが好適である。
【０００７】
また、絶縁紙には、クラフト紙あるいは半合成紙の少なくとも一方を用いることができる。
絶縁紙をクラフト紙とした場合、ワックスあるいは低分子量ポリオレフィンの融解吸熱ピークを５０〜１２０℃とすることが望ましい。また、絶縁紙を半合成紙とした場合、同融解吸熱ピークを７０〜１２０℃とすることが好ましい。
さらに、ワックスあるいは低分子量ポリオレフィンの量を特に１〜２０重量部とすることでいわゆる走水の防止に効果的である。
【０００８】
本発明において、液状ポリマーにブレンドする側鎖数１０〜４０のアルキルベンゼンを１０〜７０重量部とするのは、アルキルベンゼンが１０重量部未満では絶縁油の電気性能が十分でなく、７０重量部を超えると常温時の絶縁油に割れが生じ易い。又結晶化による融解吸熱ピークを有するワックス又は低分子量ポリオレフィンをブレンドすることにより粘度−温度特性に変曲点を有する絶縁油が得られるが、０．１重量部未満では希望とするような粘度−温度特性の変曲点が生じず、直線的となる。又２０重量部を超えると得られた絶縁油が硬すぎて割れが生じ易い。
【０００９】
ワックスないし低分子量ポリオレフィンの融解吸熱ピークが５０〜１２０℃の範囲にある絶縁油をクラフト紙系絶縁層に用いることにより、クラフト紙ソリッド電力ケーブルの通常の最高使用温度（例えば５０〜５５℃）にも油垂れが生ずることなく、良好な電気性能が得られる。
【００１０】
又ワックスないし低分子量ポリオレフィンの融解吸熱ピークを７０℃〜１２０℃にもっていくことにより、半合成紙ソリッド電力ケーブルの最高使用温度（例えば８０〜８５℃）にも油垂れが生ずることなく、良好な電気性能が得られる。ここでいう半合成紙とは、プラスチックフィルムとクラフト絶縁紙とを密着一体化した複合絶縁紙をいい、中でもポリプロピレンとクラフト紙からなるＰＰＬＰ（登録商標）がその代表として広く知られている。
【００１１】
ワックスないし低分子量ポリオレフィンの量を特に１〜２０重量部とすると電力ケーブルが万一水中で事故を起こしても、水温付近では絶縁油が固化するので、絶縁油の漏出が起こらず水質汚染が食い止められ、又ケーブルに侵入した水がケーブルの長手方向に移動しない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
ポリブデン（日本石油化学株式会社製：HV-300）６０重量部，アルキルベンゼン（三菱化学株式会社製：重質アルキレート）３０重量部，ワックス（モービル石油株式会社製：クリスタルワックス220 ）１０重量部を混合した絶縁油を作製した。また、導体上にクラフト紙を巻回して絶縁層を形成し、通常の方法でＳＬケーブルを作製して、上記絶縁油をこの絶縁層に含浸した。そして、この絶縁油の各温度における動粘度を測定した。
【００１３】
その結果、６０℃では５００，０００ｃｓｔ，８０℃では３００，０００ｃｓｔ，１２０℃では６４ｃｓｔであった。すなわち、このような絶縁油は図１に示すように変曲点を有する粘度−温度特性を示す。常温からケーブルの最高使用温度Ｔmax （約８０℃）程度までは温度上昇に伴う粘度の低下が小さく、それ以上の温度範囲では急激に粘度が低下する。そして、油含浸温度（１００〜１３０℃）では動粘度が１００ｃｓｔ以下となる。従って、ケーブル使用時に絶縁油の粘度が低下して油垂れ現象が生じることを抑制でき、かつ絶縁油の含浸時は十分低粘度となって含浸作業を容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の油浸ソリッド電力ケーブルによれば、粘度−温度特性に変曲点を有する絶縁油を含浸することにより、油含浸時に低粘度を有し、かつ使用温度範囲で油垂れ現象を起こさない電気性能の良好な油浸ソリッド電力ケーブルが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ケーブルに用いる絶縁油の粘度−温度特性を示すグラフ。

Claims (6)

1. [1]主鎖が炭化水素だけからなり、かつ４０℃での動粘度が１０〜１，０００，０００ｃｓｔであるポリブテン油を３０〜９０重量部、
   [2]側鎖数１０〜４０のアルキルベンゼン１０〜７０重量部、
   [3]結晶化による融解吸熱ピークを有するワックスあるいは低分子量ポリオレフィン０．１〜２０重量部
   を合計が１００重量部となるようにブレンドした絶縁油を絶縁紙に含浸してなる絶縁層を具え、
   前記絶縁油の粘度−温度特性に変曲点を有することを特徴とする油浸ソリッド電力ケーブル。
2. [1] 主鎖が炭化水素だけからなり、かつ４０℃での動粘度が１０〜１，０００，０００ｃｓｔである液状ポリブタジエンを３０〜９０重量部、
   [2] 側鎖数１０〜４０のアルキルベンゼン１０〜７０重量部、
   [3] 結晶化による融解吸熱ピークを有するワックスあるいは低分子量ポリオレフィン０．１〜２０重量部
   を合計が１００重量部となるようにブレンドした絶縁油を絶縁紙に含浸してなる絶縁層を具え、
   前記絶縁油の粘度−温度特性に変曲点を有することを特徴とする油浸ソリッド電力ケーブル。
3. [1] 主鎖が炭化水素だけからなり、かつ４０℃での動粘度が１０〜１，０００，０００ｃｓｔであるポリイソブチレンを１０〜８０重量部、
   [2] 側鎖数１０〜４０のアルキルベンゼン１０〜７０重量部、
   [3] 結晶化による融解吸熱ピークを有するワックスあるいは低分子量ポリオレフィン０．１〜２０重量部
   を合計が１００重量部となるようにブレンドした絶縁油を絶縁紙に含浸してなる絶縁層を具え、
   前記絶縁油の粘度−温度特性に変曲点を有することを特徴とする油浸ソリッド電力ケーブル。
4. 絶縁紙がクラフト紙で、
   ワックスあるいは低分子量ポリオレフィンの融解吸熱ピークを５０〜１２０℃としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油浸ソリッド電力ケーブル。
5. 絶縁紙がクラフト紙とプラスチックとからなる複合紙で、
   ワックスあるいは低分子量ポリオレフィンの融解吸熱ピークを７０〜１２０℃としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油浸ソリッド電力ケーブル。
6. 請求項４又は５において、ワックスあるいは低分子量ポリオレフィンの量を特に１〜２０重量部とすることを特徴とする油浸ソリッド電力ケーブル。

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