JP5246479B2 - ソリッドケーブル、及びソリッドケーブルの製造方法 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の実施の形態に係るソリッドケーブルとその製造方法について説明する。図1は、海底に布設されるソリッドケーブル(以下、海底ソリッドケーブルという)の断面を示す。この例では、中心から順に、導体1、内部半導電層2、油浸絶縁層(以下、絶縁層という)3、外部半導電層4、高粘度部7、金属シース(例えば鉛被)5、防食層6を備える。
まず、絶縁油を利用した高粘度部7が挙げられる。絶縁油を用いた高粘度部7の代表例としては、銅線織込み布テープの巻回層の微細な隙間に所定の絶縁油が含浸されることで実質的に銅線織込み布テープの巻回層自体に高粘度部7を形成した構成が挙げられる。
その一つとして、絶縁層3に含浸される絶縁油よりも粘度が高い絶縁油で高粘度部7を構成することが挙げられる。例えば、絶縁層3に含浸させる中粘度の絶縁油として用いられるポリブデンは製品の粘度範囲が広く、高粘度部7を形成するための素材として選択することができる。絶縁層3に含浸させるポリブデンの60℃での粘度が100cstである場合、同温度での粘度300cstのポリブデンで高粘度部7を形成すればよい。つまり、絶縁層3に含浸される絶縁油も、高粘度部7を構成する絶縁油も中粘度油とするが、前者よりも後者を高粘度とする。このような高粘度部7を外部半導電層4と金属シース5の間に断面が閉ループの層状となるように形成することで、銅線織込み布テープの巻回層に存在する微細な隙間を埋めることができる。そのため、絶縁油が銅線織込み布テープの巻回層に存在する微細な隙間に移動することを抑制し、さらにはその絶縁油がケーブル軸方向に移動することも効果的に抑制することができる。
次に、高粘度部7に絶縁油を用いる他の構成としては、絶縁層3に含浸する絶縁油を中粘度絶縁油とし、高粘度部7を高粘度絶縁油で構成することが挙げられる。例えば、60℃の粘度が1200cst、比重が0.93(5℃)の高粘度油であるT2015(ダセック社 商品名)で高粘度部7を形成する。その場合、高粘度部7は、ケーブル使用時における金属シースの最高温度が80℃程度の温度であってもほとんど移動することはない。従って、このような高粘度絶縁油によって形成される高粘度部7を、絶縁層3と金属シース5との間の配設しておくことにより、絶縁油の軸方向への移動をより効果的に抑制することができる。高粘度油で高粘度部7を構成する場合も、その形成方法は上述した方法と同様である。
次に、ゴムや樹脂系の有機固体材料を用いた高粘度部について説明する。これら有機固体材料は、繊維材として銅線織込み布テープの布素材の一部又は全部に代えて利用したり、粉粒体、編組材又はテープ材として銅線織込み布テープの内側又は外側に配することが挙げられる。これら有機固体材料で高粘度部を構成することにより、銅線織込み布テープによる外部半導電層4と金属シース5との導通が難しい場合は、有機固体材料にカーボンや金属などの導電性フィラーを添加するなどして導電性を付与することが好ましい。
まず、高粘度部7にゴム系素材を含む構成が挙げられる。例えばイソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリイソブチレンゴム等の合成ゴムは、油に接すると膨潤(膨張)し、絶縁油の移動を効果的に抑制する。そのため、銅線織込み布テープ自体又は同布テープに近接してゴム系素材を配することで、膨潤したゴム系素材が銅線織込み布テープの隙間を圧縮し又は隙間に入り込んで、絶縁油が絶縁層3から絶縁層3と金属シース5との間に移動しようとすることを抑制できる。その結果、絶縁層3と金属シース5との間を介して絶縁油が軸方向に移動することが抑制され、油脱状態の発生を防ぐことができる。
また、絶縁層3を構成する素材の耐熱温度よりも融点が低く、融点以上に加温されると粘着性が増加するような素材で高粘度部7を形成してもよい。例えば絶縁層3を形成する絶縁テープのベースとなるPP(ポリプロピレン)の耐熱温度(140℃)よりも融点又は耐熱温度の低い材料として、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルアルコール(PVA)、天然ゴム(NR)、合成ゴム(イソプレンゴム)(IR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ウレタンゴム(U)等の高分子材料を挙げることができる。
また、絶縁層3を構成する素材の耐熱温度よりも低いガラス転移点を有し、ガラス転移点以上に加温されると、粘着性が増加する熱可塑性合成樹脂で高粘度部7を形成してもよい。このような素材としては、例えばポリ酢酸ビニル(30℃)、ナイロン6(登録商標)(47℃)、ナイロン66(登録商標)(49℃)、ポリエチレンテレフタレート(80℃)、ポリ塩化ビニル(82℃)、ポリスチレン(100℃)等の高分子材料を挙げることができる。上記()内はガラス転移点(温度)を示す。
さらに、可塑剤を含む素材であって、温度を上げることにより、可塑剤が滲出して、粘着性が増加するような高分子材料で高粘度部7を形成することもできる。可塑剤が添加されている熱可塑性合成樹脂や合成ゴムは、加温されると可塑剤が滲出して表面がねばねばした粘着性を帯びる。例えば、塩化ビニル樹脂(軟質)には可塑剤としてフタル酸エステルが添加されているため、これを加熱すると、可塑剤が表面に滲出して粘着性を帯びてくる。従って、可塑剤を含む塩化ビニル樹脂をテープ状等として、これを絶縁層3の外周に配することによって高粘度部7を形成することができる。
2 内部半導電層
3 油浸絶縁層(絶縁層)
4 外部半導電層
5 金属シース
6 防食層
7 高粘度部
Claims (5)
- 導体と、導体の外周に設けられて絶縁油が含浸される絶縁層と、該絶縁層の外周に設けられる金属シースとを備えるソリッドケーブルであって、
前記絶縁油が絶縁層と金属シースとの間に移動することを抑制するための高粘度部を、前記絶縁層と金属シースとの間に備えることを特徴とするソリッドケーブル。 - 前記高粘度部には、前記絶縁層に含浸される絶縁油よりも粘度が高い絶縁油が含まれることを特徴とする請求項1に記載のソリッドケーブル。
- 前記高粘度部には、高粘度の絶縁油として、60℃における粘度が500cst以上の絶縁油が含まれることを特徴とする請求項1又は2に記載のソリッドケーブル。
- 前記高粘度部には、ゴム系素材が含まれることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のソリッドケーブル。
- 導体と、導体の外周に設けられて絶縁油が含浸される絶縁層と、該絶縁層の外周に設けられる金属シースとを備えるソリッドケーブルの製造方法であって、
前記絶縁層に絶縁油を含浸させる工程と、
前記絶縁油が絶縁層と金属シースとの間に移動することを抑制するための高粘度部を、前記絶縁層の外周に形成する工程と、
前記高粘度部の外周に金属シースを形成する工程とを備えることを特徴とするソリッドケーブルの製造方法。
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