JP6474053B2 - 送電ケーブルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、高電圧を送電する送電ケーブルの製造方法に関する。

高電圧を送電する従来の送電ケーブルとして、例えば、撚線からなる導体の外周に内部半導電層を介して絶縁層が形成され、その絶縁層の外周に外部半導電層を介してワイヤーを巻き付けてなる遮蔽層が形成され、その遮蔽層の外周に押えテープを介してシース層が形成されたケーブルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−７０４２号公報

しかし、従来の送電ケーブルにおいては、シース層の変形を抑制するため、その外側を鉛被した状態でシース層を高温で架橋した場合、架橋時の温度で絶縁層が膨張しようとするが、遮蔽層のワイヤーによってそれが抑え込まれてワイヤーが外部半導電層及び絶縁層に食い込むことがある。また、外部半導電層がワイヤーによって変形すると、電界の歪みにより電界が一部に集中するため、そこを起点として材料が経年劣化し、絶縁破壊を起こすおそれがある。

そこで、本発明の目的は、遮蔽層を構成するワイヤーによる外部半導電層及び絶縁層のへこみを抑制した送電ケーブルの製造方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、導体の外周に、前記導体の側から内部半導電層、絶縁層、外部半導電層を押出により成形する工程と、 前記外部半導電層の外周に半導電性テープを巻き付けて半導電性テープ層を形成する工程と、前記半導電性テープ層の外周にワイヤーを巻き付けて遮蔽層を形成する工程と、前記遮蔽層の外周側にシース層を押出により成形する工程と、前記シース層の外周を鉛被することにより鉛管を形成し、前記シース層を架橋する工程と、を備えた送電ケーブルの製造方法を提供する。

前記送電ケーブルの製造方法は、前記架橋する工程の後に、前記鉛管を除去する工程を有することが好ましい。前記半導電性テープ層を形成する工程は、前記外部半導電層の外周に前記半導電性テープをケーブル長手方向に沿って螺旋状に重ね巻きして形成されたものが好ましい。また、前記遮蔽層の前記ワイヤーは、直径０．４〜０．６ｍｍの線材が好ましい。シース層は、ゴムからなることが好ましい。

本発明によれば、遮蔽層を構成するワイヤーによる外部半導電層及び絶縁層のへこみを抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態により製造された送電ケーブルの断面図である。 図２は、図１に示す送電ケーブルの横断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態により製造された送電ケーブルの正面図である。図２は、図１に示す送電ケーブルの横断面図である。

この送電ケーブル１は、撚り線からなる導体２と、導体２の外周に形成された内部半導電層３と、内部半導電層３の外周に形成された絶縁層４と、絶縁層４の外周に形成された外部半導電層５と、外部半導電層５の外周に半導電性テープ６０を巻き付けて形成された半導電性テープ層６と、半導電性テープ層６の外周にワイヤー７０を巻き付けて形成された遮蔽層７と、遮蔽層７の外周に押えテープ８０を巻き付けて形成された押えテープ層８と、押えテープ層８の外周に形成されたシース層９とを備えて構成されている。

導体２は、複数の素線を撚り合わせて形成されている。素線としては、例えばすずめっき軟銅線等の線材を用いることができる。導体２は、例えば７０００Ｖ以上の高電圧を送電する。

内部半導電層３及び外部半導電層５は、電界の集中を緩和させるために設けられており、例えば、エチレンプロピレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、ブチルゴム等のゴムにカーボン等の導電性粉末を分散して導電性を持たせたものを押出成形することにより形成される。

絶縁層４は、例えばエチレンプロピレンゴム、塩化ビニル、架橋ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ素系材料等の材料を押出成形することにより形成される。

半導電性テープ層６は、外部半導電層５の外周に半導電性テープ６０をケーブル長手方向に沿って螺旋状に例えばテープ幅の１／４〜１／２が重なるように重ね巻きして形成される。半導電性テープ６０は、例えば、ナイロン若しくはレーヨン、ＰＥＴ等からなる経糸と緯糸とを編み込んだ基布若しくは不綿布に、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム等のゴムにカーボン等の導電性粉末を分散したものを含浸させて形成され、例えば厚さ０．１〜０．４ｍｍ、幅３０〜７０ｍｍのものを用いることができる。

遮蔽層７は、半導電性テープ層６の外周にワイヤー７０をケーブル軸方向に沿って螺旋状に巻き付けて形成されている。ワイヤー７０は、例えばすずめっき軟銅等の導電性材料から形成され、例えば直径０．４〜０．６ｍｍの線材を用いることができる。遮蔽層７は、使用時にグランドに接続される。ワイヤー７０の直径を０．４〜０．６ｍｍとすることにより、ワイヤーの直径が０．６ｍｍを超えたものと比べて、シース層９を架橋した際のワイヤーによる外部半導電層５及び絶縁層４のへこみ量が小さくなる。

押えテープ層８は、遮蔽層７の外周に押えテープ８０をケーブル軸方向に沿って螺旋状に重ね巻きして形成されている。押えテープ８０は、例えば、厚さ０．０３〜０．５ｍｍ、幅５０〜９０ｍｍのプラスチック又はレーヨンからなるテープを用いることができる。

シース層９は、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エピクロロビドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ノンハロゲンポリオレフィンエラストマー等のゴムに架橋剤等が添加されたものを押出成形することにより形成される。

（製造方法）
次に、本発明の実施の形態に係る送電ケーブル１の製造方法の一例について説明する。

導体２の外周に、内部半導電層３、絶縁層４、外部半導電層５をこの順序で押出成形する。次に、外部半導電層５の外周に半導電性テープ６０をケーブル軸方向に沿って螺旋状に巻き付けて半導電性テープ層６を形成し、半導電性テープ層６の外周にワイヤー７０をケーブル軸方向に沿って螺旋に巻き付けて遮蔽層７を形成し、遮蔽層７の外周に押えテープ８０をケーブル軸方向に螺旋状に沿って巻き付けて押えテープ層８を形成する。次に、押えテープ層８の外周にシース層９を押出成形する。

次に、シース層９の外周を鉛被することにより鉛管を形成し、シース層９を高温で架橋する。その後、鉛管を除去する。このようにして送電ケーブル１が製造される。本実施の形態に係る送電ケーブルは、例えば鉄道車両用の特別高圧ケーブルに使用することができる。

（本実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）シース層９を架橋する際に高温によって絶縁層４が膨張しようとするが、それを外部半導電層５と遮蔽層７との間に介在させた半導電性テープ層６によって絶縁層４の膨張を押え込もうとしているため、遮蔽層７を構成するワイヤー７０による外部半導電層５及び絶縁層４のへこみ（変形）を抑制することができる。
（２）ワイヤー７０による外部半導電層５及び絶縁層４の変形を抑制することができるため、電界の歪みが低減され、材料の経年劣化による絶縁破壊を回避することが可能になる。
（３）半導電性テープ６０を外部半導電層５の外周に螺旋状に巻き付けているので、曲げ性を確保することができる。

［変形例］
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な実施の形態が可能である。例えば、半導電性テープ層６は、上記実施の形態では、半導電性テープ６０を螺旋状に巻き付けて形成したが、曲げ性がそれほど要求されない場所に適用する場合には、半導電性テープ６０を縦添えして形成してもよい。

１…送電ケーブル、２…導体、３…内部半導電層、４…絶縁層、５…外部半導電層、６…半導電性テープ層、７…遮蔽層、８…押えテープ層、９…シース層、６０…半導電性テープ、７０…ワイヤー、８０…押えテープ

Claims (5)

1. 導体の外周に、前記導体の側から内部半導電層、絶縁層、外部半導電層を押出により成形する工程と、
   前記外部半導電層の外周に半導電性テープを巻き付けて半導電性テープ層を形成する工程と、
   前記半導電性テープ層の外周にワイヤーを巻き付けて遮蔽層を形成する工程と、
   前記遮蔽層の外周側にシース層を押出により成形する工程と、
   前記シース層の外周を鉛被することにより鉛管を形成し、前記シース層を架橋する工程と、
   を備えた送電ケーブルの製造方法。
2. 前記送電ケーブルの製造方法は、前記架橋する工程の後に、前記鉛管を除去する工程を有する請求項１に記載の送電ケーブルの製造方法。
3. 前記半導電性テープ層を形成する工程は、前記外部半導電層の外周に前記半導電性テープをケーブル長手方向に沿って螺旋状に重ね巻きして形成された、請求項１又は請求項２に記載の送電ケーブルの製造方法。
4. 前記遮蔽層の前記ワイヤーは、直径０．４〜０．６ｍｍの線材である、請求項１乃至請求項３に記載の送電ケーブルの製造方法。
5. 前記シース層は、ゴムからなる、請求項１乃至請求項４に記載の送電ケーブルの製造方法。

Images