JP4265044B2 - 交流ｏｆ電力ケーブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大容量送電として用いられるに最適な交流ＯＦ電力ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から交流ケーブルには、ＯＦケーブル（絶縁層にクラフト紙使用）、ＣＶケーブルが適用されている。また、近年、電気特性に優れたクラフト紙とポリプロピレンフィルムとを接合したラミネート紙を用いたＯＦケーブルも使用され始めてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年高電圧大電流を送電する計画が相次いで出現するようになってさた。このように高電圧、大電流になってくると、従来のクラフト紙を用いたＯＦケーブルでは、クラフト紙の絶縁性能から絶縁厚が非常に大きくなり実用上問題となることがあった。
【０００４】
従って、本発明の主目的は、絶縁厚が小さくコンパクトな交流ＯＦ電力ケーブルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するもので、その特徴は、導体の外周に絶縁層を具える交流ＯＦ電力ケーブルにおいて、この絶縁層にはプラスチックフィルムの少なくとも片側にクラフト紙を接合したラミネート紙が用いられ、ラミネート紙中におけるプラスチック比率が導体側から外周側に向かって大きくなるように配置されたことにある。特に、クラフト紙の少なくとも一部に高ε化処理したものを用いたり、絶縁層の内側に高ε化処理したクラフト紙層を配置させる。
【０００６】
本発明では、絶縁厚を薄くするために、絶縁層としてクラフト紙より電気破壊特性の優れるラミネート紙を用いる。ラミネート紙はプラスチックフィルムの少なくとも片側にクラフト紙を接合したものである。プラスチックフィルムとしては、ポリオレフィン系樹脂フィルムが好ましい。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−オレフィン共重合体などがあるが、ポリプロピレンが耐熱性、電気特性の面で優れており好ましい。
【０００７】
また、プラスチック比率とは、ラミネート紙全体の厚さに対するプラスチックフィルムの厚さの比率を言う。従って、ポリプロピレンフィルムを用いる場合はポリプロピレン比率と言う。
【０００８】
絶縁体の交流ストレス分布は絶縁体の誘電率によって決まる。そこで、導体側から誘電率の大きな絶縁紙を用い、順次外周に向かって誘電率を小さくしたεグレーディングを施すことにより、ストレス分布を均一化する。
【０００９】
クラフト紙の誘電率は約3.2〜4.5、ポリプロピレン比率が約40％のラミネート紙は約2.8、ポリプロピレン比率が約60％のラミネート紙は約2.6、ポリプロピレン比率が約80％のラミネート紙は約2.4であり、導体側をポリプロピレン比率が小さなラミネート紙とし、順次外周に向かってポリプロピレン比率が大きなラミネート紙を用いると良い。
【００１０】
ラミネート紙に用いるクラフト紙として高ε化処理を施したものを用いると電気的な欠点部であるクラフト紙部分のストレスが低くなり好ましい。高ε化処理の具体例としては、ジシアンジアミドの添加が挙げられる。
【００１１】
また、ラミネート紙の内側にクラフト紙層または高ε化処理したクラフト紙層を配置することにより、ストレスの高い導体近傍のストレスをさらに緩和できるので好ましい。
【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。
図1は本発明ＯＦケーブルの一例を示す断面図である。このケーブルは、中心から順に導体1、カーボン紙よりなる内部半導電層2、主絶縁層3、カーボン紙よりなる外部半導電層4、金属遮蔽層5、ケーブルシース6を具えている。導体１の中心には油通路が形成されている。
【００１３】
ここで、主絶縁層3には、ポリプロピレンフィルムに絶縁用クラフト紙を接合したラミネート紙が用いられている。内層側から順に、ポリプロピレン比率40％のラミネート紙を用いた内層3A、ポリプロピレン比率60％のラミネート紙を用いた中間層3B、ポリプロピレン比率80％のラミネート紙を用いた外層3Cで構成されている。さらに、主絶縁層３の内側に絶縁用クラフト紙層7を配置し、主絶縁層３および絶縁用クラフト紙層７に絶縁油を含浸している。この絶縁用クラフト紙は、通常のクラフト紙でもよく、高ε化処理したものを用いても良い。 絶縁油としては、鉱油、合成油（ドデシルベンゼン、ポリブテンなど）、エステル系油、などの低粘度油が用いられる。
【００１４】
（試験例）
実施例１として図1と同様の断面を持つ交流ＯＦ電力ケーブルを作製した。1100mm²の導体1に内部半導電層2（厚み100μmのカーボン紙6枚）、内層3A（厚み100μm、ポリプロピレンラミネート紙（ポリプロピレン比率40％）30枚）、中間層3B（厚み100μm、ポリプロピレンラミネート紙（ポリプロピレン比率60％）40枚）、外層3C（厚み100μm、ポリプロピレンラミネート紙（ポリプロピレン比率80％）30枚）、外部半導電層4（厚み100μmのカーボン紙6枚）を順次紙巻する。その後、絶縁油としてドデシルベンゼンを含浸し、鉛被覆（金属遮蔽層５）、ポリエチレン被覆（ケーブルシース６）を施したケーブルを作製した。なお、実施例１では、図１における絶縁用クラフト紙層７に相当するものはない。
【００１５】
実施例2として、実施例１の内層3Aの内側に高ε化処理したクラフト紙（誘電率6.0）層７を設けたケーブルを作製した。高ε化処理はジシアンジアミドの添加により行った。このクラフト紙層７を有する点を除いて他の構成は実施例1と同様である。
【００１６】
比較例として主絶縁層にεグレーディングを施していない交流ＯＦ電力ケーブルを作製した。1100mm²の導体1に内部半導電層（厚み100μmのカーボン紙6枚）、絶縁層（厚み100μm、ポリプロピレンラミネート紙（ポリプロピレン比率60％）100枚）、外部半導電層4（厚み100μmのカーボン紙6枚）を順次紙巻する。その後、絶縁油としてドデシルベンゼンを含浸し、鉛被覆、ポリエチレン被覆を施したケーブルを作製した。比較例は絶縁層全体における平均のポリプロピレン比率を実施例と同等としている。
【００１７】
これらのケーブルについて交流絶縁破壊試験を実施したところ、比較例は500kVで絶縁破壊したが、実施例１は800kVでも絶縁破壊を起こさず、実施例２も800kVで絶縁破壊を起こさなかった。従って、本発明の構成で比較例と同等の絶縁性能のケーブルを得ようとすれば、ケーブルの絶縁厚を小さくできることがわかる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の交流ＯＦ電力ケーブルによれば、絶縁厚を大きくすることなく優れた電気性能が得られ、高電圧、大電力送電に適した電力ケーブルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明交流ＯＦ電力ケーブルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 導体
2 内部半導電層
3 絶縁層
3A 内層
3B 中間層
3C 外層
4 外部半導電層
5 金属遮蔽層
6 ケーブルシース
7 クラフト紙層

Claims (6)

1. 導体の外周に絶縁層を具える交流ＯＦ電力ケーブルにおいて、
   この絶縁層にはプラスチックフィルムの少なくとも片側にクラフト紙を接合したラミネート紙が用いられ、
   ラミネート紙中におけるプラスチック比率が導体側から外周側に向かって大きくなるように配置されており、
   クラフト紙の少なくとも一部に高ε化処理したものが用いられていることを特徴とする交流ＯＦ電力ケーブル。
2. 導体の外周に絶縁層を具える交流ＯＦ電力ケーブルにおいて、
   この絶縁層にはプラスチックフィルムの少なくとも片側にクラフト紙を接合したラミネート紙が用いられ、
   ラミネート紙中におけるプラスチック比率が導体側から外周側に向かって大きくなるように配置されており、
   絶縁層の内側に高ε化処理したクラフト紙層が配置されていることを特徴とする交流ＯＦ電力ケーブル。
3. 導体の外周に絶縁層を具える交流ＯＦ電力ケーブルにおいて、
   この絶縁層にはプラスチックフィルムの少なくとも片側にクラフト紙を接合したラミネート紙が用いられ、
   ラミネート紙中におけるプラスチック比率が導体側から外周側に向かって大きくなるように配置されており、
   クラフト紙の少なくとも一部に高ε化処理したものが用いられており、
   絶縁層の内側に高ε化処理したクラフト紙層が配置されていることを特徴とする交流ＯＦ電力ケーブル。
4. 絶縁層は、プラスチックフィルムにポリプロピレンを用い、
   ポリプロピレン比率が30−50％、50−70％、70−90％であるラミネート紙を導体側から順に組み合わせて用いることを特徴とする請求項1〜 3 のいずれか 1 項に記載の交流ＯＦ電力ケーブル。
5. 高ε化処理が、ジシアンジアミドの添加であることを特徴とする請求項1 〜 4 のいずれか 1 項に記載の交流ＯＦ電力ケーブル。
6. 絶縁層の内側にクラフト紙層を配置したことを特徴とする請求項1に記載の交流ＯＦ電力ケーブル。

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