JP6911875B2 - Power cable manufacturing method and power cable inspection method - Google Patents
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Description
本開示は、電力ケーブルの製造方法および電力ケーブルの検査方法に関する。 The present disclosure relates to a method of manufacturing a power cable and a method of inspecting a power cable.
本出願は、2017年2月15日出願の日本出願2017-025892号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。 This application claims priority based on Japanese application 2017-025892 filed on February 15, 2017, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
特許文献1には、高圧送電用のケーブルとして、導体と、導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、を有する電力ケーブルが記載されている。 Patent Document 1 describes a power cable having a conductor and an insulating layer provided so as to cover the outer periphery of the conductor as a cable for high-voltage power transmission.
本開示の一態様によれば、
導体と、前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、を有する電力ケーブルを作製するケーブル作製工程と、
前記電力ケーブルの軸方向の一部における前記絶縁層を所定の厚さで桂剥きにすることで、検査用シートを形成するシート形成工程と、
前記検査用シートに対して所定の電気特性を測定することで、前記電力ケーブルを検査する検査工程と、
を有する電力ケーブルの製造方法が提供される。According to one aspect of the present disclosure
A cable manufacturing process for manufacturing a power cable having a conductor and an insulating layer provided so as to cover the outer periphery of the conductor.
A sheet forming step of forming an inspection sheet by stripping the insulating layer in a part of the power cable in the axial direction to a predetermined thickness.
An inspection process for inspecting the power cable by measuring a predetermined electrical characteristic of the inspection sheet, and
A method of manufacturing a power cable having the above is provided.
本開示の他の態様によれば、
導体と、前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、を有する電力ケーブルを検査する電力ケーブルの検査方法であって、
前記電力ケーブルの軸方向の一部における前記絶縁層を所定の厚さで桂剥きにすることで、検査用シートを形成するシート形成工程と、
前記検査用シートに対して所定の電気特性を測定することで、前記電力ケーブルを検査する検査工程と、
を有する電力ケーブルの検査方法が提供される。According to another aspect of the present disclosure.
A method for inspecting a power cable having a conductor and an insulating layer provided so as to cover the outer periphery of the conductor.
A sheet forming step of forming an inspection sheet by stripping the insulating layer in a part of the power cable in the axial direction to a predetermined thickness.
An inspection process for inspecting the power cable by measuring a predetermined electrical characteristic of the inspection sheet, and
A method of inspecting a power cable having a power cable is provided.
[本開示が解決しようとする課題]
本開示の目的は、電力ケーブルの品質を正確に評価し、特異的に絶縁性能が低くなっている電力ケーブルを検出することができる技術を提供することである。[Issues to be solved by this disclosure]
An object of the present disclosure is to provide a technique capable of accurately evaluating the quality of a power cable and detecting a power cable having a specifically low insulation performance.
[本開示の効果]
本開示によれば、電力ケーブルの品質を正確に評価し、特異的に絶縁性能が低くなっている電力ケーブルを検出することができる。[Effect of the present disclosure]
According to the present disclosure, it is possible to accurately evaluate the quality of a power cable and detect a power cable having a specifically low insulation performance.
<発明者等が得た知見>
まず、発明者等が得た知見について説明する。<Findings obtained by inventors>
First, the findings obtained by the inventors will be described.
電力ケーブルにおける絶縁層の電気特性を測定する際には、例えば、絶縁層を押出成形する前の樹脂組成物をプレスしてプレスシートを形成し、当該プレスシートに対して電気特性を測定していた。上述したプレスシートは、絶縁層を構成する材料と同じ材料からなるため、プレスシートで測定した電気特性も、電力ケーブルにおける絶縁層の電気特性と同等となっているものと考えられてきた。 When measuring the electrical characteristics of the insulating layer in a power cable, for example, the resin composition before extrusion molding of the insulating layer is pressed to form a press sheet, and the electrical characteristics of the press sheet are measured. rice field. Since the above-mentioned press sheet is made of the same material as the material constituting the insulating layer, it has been considered that the electrical characteristics measured by the press sheet are equivalent to the electrical characteristics of the insulating layer in the power cable.
しかしながら、プレスシートと、実製品としての絶縁層とは、架橋条件や乾燥条件等の製造条件が異なるため、樹脂組成物のプレスシートを用いた方法だけでは、電力ケーブルの品質を正確に評価することができなかった。 However, since the press sheet and the insulating layer as an actual product have different manufacturing conditions such as cross-linking conditions and drying conditions, the quality of the power cable can be accurately evaluated only by the method using the press sheet of the resin composition. I couldn't.
一方で、電力ケーブルの絶縁層の電気特性の測定方法としては、上述した樹脂組成物のプレスシートを用いた方法のほかに、実製品としての電力ケーブルの状態で電気特性を測定する方法も考えられる。 On the other hand, as a method for measuring the electrical characteristics of the insulating layer of the power cable, in addition to the method using the press sheet of the resin composition described above, a method for measuring the electrical characteristics in the state of the power cable as an actual product is also considered. Be done.
直流用電力ケーブルの分野では、実製品としての電力ケーブルの状態で直流耐圧試験が実施されることがあった。この方法は、国際的な試験推奨案(CIGRE TB 496)において推奨されている。しかしながら、直流耐圧試験では、絶縁層が絶縁破壊するまでの電界を印加しないため、直流絶縁破壊強度の正確な測定を行うことはできなかった。また、直流耐圧試験だけでは、直流用電力ケーブルの他の電気特性(体積抵抗率や空間電荷特性など)について詳細な測定を行うことができなかった。 In the field of DC power cables, DC withstand voltage tests have sometimes been carried out in the state of actual power cables. This method is recommended in the International Test Recommendation (CIGRE TB 496). However, in the DC withstand voltage test, since an electric field is not applied until the insulating layer breaks down, it is not possible to accurately measure the DC dielectric breakdown strength. In addition, the DC withstand voltage test alone could not be used to perform detailed measurements on other electrical characteristics (volume resistivity, space charge characteristics, etc.) of the DC power cable.
また、実製品としての電力ケーブルの状態で、直流絶縁破壊強度、体積抵抗率および空間電荷特性などの電気特性を測定する場合では、以下のような課題が生じていた。 In addition, when measuring electrical characteristics such as DC dielectric breakdown strength, volume resistivity, and space charge characteristics in the state of a power cable as an actual product, the following problems have arisen.
電力ケーブルの状態で上述した各電気特性を測定する場合では、実際の通電状態を想定した高温の条件下で絶縁層に高電界を印加して各電気特性を測定することが求められる。このため、製造後の長尺の電力ケーブルを高温高電界の条件下で測定するには、大規模な装置が必要であり、電力ケーブルの状態で各電気特性を測定することは困難であった。また、例えば、電力ケーブルの状態で直流絶縁破壊強度を測定する場合では、最終的に絶縁層を絶縁破壊させており、出荷前の電力ケーブルを破損させることとなっていた。このため、電力ケーブルの状態での直流絶縁破壊強度の測定は、電力ケーブルの出荷試験としては不合理な試験となっていた。また、電力ケーブルの状態で各電気特性を測定する場合では、各電気特性の厚さ方向依存性を評価することができなかった。 When measuring each of the above-mentioned electrical characteristics in the state of a power cable, it is required to apply a high electric field to the insulating layer under high temperature conditions assuming an actual energized state to measure each electrical characteristic. For this reason, in order to measure a long power cable after production under the conditions of high temperature and high electric field, a large-scale device is required, and it is difficult to measure each electric characteristic in the state of the power cable. .. Further, for example, in the case of measuring the DC dielectric breakdown strength in the state of the power cable, the insulating layer is finally dielectrically broken down, and the power cable before shipment is damaged. Therefore, the measurement of the DC dielectric breakdown strength in the state of the power cable is an unreasonable test as a shipping test of the power cable. In addition, when measuring each electrical characteristic in the state of the power cable, it was not possible to evaluate the thickness direction dependence of each electrical characteristic.
以下の本開示は、本発明者が見出した上記課題に基づくものである。 The following disclosure is based on the above-mentioned problems found by the present inventor.
<本開示の一実施形態>
(1)電力ケーブル
本開示の一実施形態に係る電力ケーブル10について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る電力ケーブルの軸方向に直交する断面図である。<One Embodiment of the present disclosure>
(1) Power Cable The
本実施形態の電力ケーブル10は、いわゆる固体絶縁直流電力ケーブルとして構成され、例えば、導体110と、内部半導電層120と、絶縁層130と、外部半導電層140と、遮蔽層150と、シース160と、を有している。
The
(導体)
導体110は、例えば、純銅、銅合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金等からなる複数の導体芯線を撚り合わせることにより構成されている。(conductor)
The
(内部半導電層)
内部半導電層120は、導体110の外周を覆うように設けられている。また、内部半導電層120は、半導電性を有し、導体110の表面における電界集中を抑制するよう構成されている。内部半導電層120は、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体等と、導電性のカーボンブラックと、を含んでいる。(Internal semi-conductive layer)
The inner
(絶縁層)
絶縁層130は、内部半導電層120の外周を覆うように設けられている。絶縁層130は、所定の樹脂組成物を押出成形し、加熱により架橋させることで形成されている。(Insulation layer)
The
絶縁層130を構成する樹脂組成物は、例えば、ベース樹脂と、無機充填剤と、滑剤と、架橋剤と、を含んでいる。
The resin composition constituting the
ベース樹脂は、樹脂組成物の主成分を構成する樹脂成分のことを意味している。本実施形態でのベース樹脂は、例えば、ポリエチレンを主成分としている。なお、絶縁層中では、ベース樹脂としてのポリエチレンの少なくとも一部は架橋されることとなる。 The base resin means a resin component constituting the main component of the resin composition. The base resin in this embodiment contains, for example, polyethylene as a main component. In the insulating layer, at least a part of polyethylene as a base resin is crosslinked.
無機充填剤は、絶縁層130中の空間電荷の蓄積を抑制し、絶縁層130の電気特性(直流絶縁破壊強度、体積抵抗率および空間電荷特性等)を向上させるよう作用する。本実施形態の無機充填剤は、例えば、酸化マグネシウムおよびカーボンブラックのうち少なくともいずれかを含んでいる。
The inorganic filler acts to suppress the accumulation of space charge in the
滑剤は、無機充填剤の凝集を抑制するとともに、絶縁層130の押出成形時の樹脂組成物の流動性を向上させるよう作用する。本実施形態の滑剤は、例えば、脂肪酸アミドや脂肪酸金属塩などである。
The lubricant acts to suppress the aggregation of the inorganic filler and improve the fluidity of the resin composition during extrusion molding of the insulating
架橋剤は、ベース樹脂としてのポリエチレンを架橋させるよう作用し、例えば、有機過酸化物(パーオキサイド)である。 The cross-linking agent acts to cross-link polyethylene as a base resin, and is, for example, an organic peroxide (peroxide).
その他、樹脂組成物は、例えば、酸化防止剤や着色剤を含んでいても良い。 In addition, the resin composition may contain, for example, an antioxidant or a colorant.
(外部半導電層)
外部半導電層140は、絶縁層130の外周を覆うように設けられている。また、外部半導電層140は、半導電性を有し、絶縁層130と遮蔽層150との間を埋めて部分放電を抑制するよう構成されている。外部半導電層140は、例えば、内部半導電層120と同様の材料により構成されている。(External semi-conductive layer)
The
(遮蔽層)
遮蔽層150は、外部半導電層140の外周を覆うように設けられている。遮蔽層150は、例えば、銅テープを巻回することにより構成されるか、或いは、複数の軟銅線等を巻回したワイヤシールドとして構成されている。(Shielding layer)
The
(シース)
シース160は、遮蔽層150の外周を覆うように設けられている。シース160は、例えば、ポリ塩化ビニルまたはポリエチレンにより構成されている。(sheath)
The
なお、電力ケーブル10における具体的な各寸法としては、例えば、導体110の直径は5mm以上60mm以下であり、内部半導電層120の厚さは1mm以上3mm以下である。絶縁層130の厚さは10mm以上35mm以下であり、外部半導電層140の厚さは1mm以上3mm以下である。遮蔽層150の厚さは1mm以上5mm以下であり、シース160の厚さは1mm以上である。本実施形態の電力ケーブル10に適用される直流電圧は、例えば80kV以上600kV以下である。
As specific dimensions of the
(2)電力ケーブルの製造方法
次に、図2を用い、本実施形態の電力ケーブルの製造方法について説明する。図2は、本実施形態に係る電力ケーブルの製造方法を示すフローチャートである。なお、ステップをSと略している。(2) Method for Manufacturing a Power Cable Next, a method for manufacturing a power cable according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing a power cable according to the present embodiment. The step is abbreviated as S.
(S110:ケーブル作製工程)
まず、絶縁層を構成する樹脂組成物を形成する。具体的には、ポリエチレンを主成分とするベース樹脂と、酸化マグネシウム等の無機充填剤と、滑剤と、有機過酸化物からなる架橋剤と、酸化防止剤と、をバンバリミキサ、ニーダまたは二軸押出機などの混合機で混練し、押出機で造粒することにより、ペレット状の樹脂組成物を形成する。(S110: Cable manufacturing process)
First, the resin composition constituting the insulating layer is formed. Specifically, a base resin containing polyethylene as a main component, an inorganic filler such as magnesium oxide, a lubricant, a cross-linking agent composed of an organic peroxide, and an antioxidant are extruded with a Bambari mixer, kneader or biaxial extrusion. A pellet-shaped resin composition is formed by kneading with a mixer such as a machine and granulating with an extruder.
また、複数の導体芯線を撚り合わせることにより、導体110を形成する。
Further, the
次に、3層同時押出機のうち、内部半導電層120を形成する押出機Aに、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、導電性のカーボンブラックとが予め混合された半導電性樹脂組成物を投入する。絶縁層130を形成する押出機Bに、上述したペレット状の樹脂組成物を投入し、加熱して混練する。また、外部半導電層140を形成する押出機Cに、押出機Aと同様の材料を投入する。次に、押出機A〜Cからのそれぞれの押出物をコモンヘッドに導き、導体110の外周に、内側から外側に向けて、内部半導電層120、絶縁層130および外部半導電層140を同時に押出す。その後、窒素ガスなどで加圧された架橋管内で、赤外線ヒータによる輻射により加熱したり、高温の窒素ガスまたはシリコーン油等の熱媒体を通じて熱伝導させたりすることにより、絶縁層130を架橋させる。これにより、導体110、内部半導電層120、絶縁層130および外部半導電層140により構成されるケーブルコアが形成される。
Next, among the three-layer simultaneous extruders, a semi-conductive resin in which, for example, an ethylene-vinyl acetate copolymer and conductive carbon black are previously mixed in the extruder A that forms the
次に、外部半導電層140の外側に、例えば銅テープを巻回することにより遮蔽層150を形成する。
Next, the
次に、押出機に塩化ビニルを投入して押出すことにより、遮蔽層150の外周に、シース160を形成する。
Next, vinyl chloride is put into an extruder and extruded to form a
以上により、固体絶縁直流電力ケーブルとしての電力ケーブル10が作製される。
As described above, the
(S120:シート形成工程)
次に、図3を用い、シート形成工程S120について説明する。図3は、検査用シート形成装置を示す概略構成図である。(S120: Sheet forming step)
Next, the sheet forming step S120 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an inspection sheet forming apparatus.
図3に示すように、本実施形態の検査用シート形成装置30は、いわゆる旋盤として構成され、例えば、ケーブル固定部320(320a,320b)と、切削刃340と、を有している。ケーブル固定部320a,320bは、所定の長さに切断された電力ケーブル10の両端をそれぞれ固定し、電力ケーブル10を周方向に回転可能に構成されている。切削刃340は、電力ケーブル10の外周面に対して周方向に沿って所定の押圧で当接し、電力ケーブル10の絶縁層130を切削するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the inspection
シート形成工程S120では、まず、後述の検査工程S130が行われる電力ケーブル10の軸方向の一部を切断する。電力ケーブル10の切断部分は、出荷する電力ケーブル10に影響しない部分とすることが好ましく、例えば、電力ケーブル10の末端の一部を切断することが好ましい。電力ケーブル10の切断後、切断した電力ケーブル10の軸方向の一部において、シース160および遮蔽層150を除去し、ケーブルコアを露出させる。
In the sheet forming step S120, first, a part of the
次に、切断した電力ケーブル10の両端を、検査用シート形成装置30のケーブル固定部320a,320bによって固定し、電力ケーブル10のケーブルコアの外周面に対して周方向に沿って所定の押圧で切削刃340を当接させる。この状態でケーブル固定部320a,320bを回転させることで、電力ケーブル10を周方向に回転させる。このとき、切削刃340を電力ケーブル10の径方向に絶縁層130の外周側から導体110側に向かって徐々に押し込んでいくことにより、電力ケーブル10の絶縁層130を所定の厚さで桂剥きにする。ここでいう「桂剥き」とは、絶縁層130の外周側から導体側に向かって、絶縁層130の周方向に沿って所定の厚さで帯状に切削することを意味している。このように絶縁層130を桂剥きにすることで、検査用シート20が形成される。
Next, both ends of the
次に、検査用シート20を所定の長さでカットする。このとき、絶縁層130のうちの導体110側の近傍から得られた検査用シート20を「内層シート」とし、絶縁層130のうちの導体110側と外周側(外部半導電層140側)との間から得られた検査用シート20を「中層シート」とする。また、絶縁層130のうちの外周側の近傍から得られた検査用シート20を「外層シート」とする。なお、ケーブルコアの桂剥きの際に外部半導電層140のシートも形成されるが、これは検査用シート20から除外する。
Next, the
(S130:検査工程)
次に、検査用シート20に対して所定の電気特性を測定することで、電力ケーブル10を検査する。ここでいう「電気特性」とは、電力ケーブル10が直流用電力ケーブルである場合、例えば、直流絶縁破壊強度、体積抵抗率および空間電荷特性などのことを意味している。(S130: Inspection process)
Next, the
検査工程S130では、検査用シート20のうち、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれについて所定の電気特性を測定し、内層シートの電気特性と、中層シートの電気特性と、外層シートの電気特性とを比較する。内層シートの電気特性、中層シートの電気特性および外層シートの電気特性のうちの少なくともいずれか1つが所定の判定条件を満たさないときに、検査用シート20を形成した当該電力ケーブル10を不良品と判定する。
In the inspection step S130, predetermined electrical characteristics of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet of the
このとき、上記判定条件を、電力ケーブル10の通電時に絶縁破壊等が生じないことが予め確認されている条件に設定する。これにより、絶縁破壊等が生じてしまう可能性がある不良品の電力ケーブルが出荷されることを未然に防ぐことが可能となる。
At this time, the above-mentioned determination condition is set to a condition in which it has been confirmed in advance that dielectric breakdown or the like does not occur when the
以下、検査工程S130において、直流絶縁破壊強度、体積抵抗率および空間電荷特性のそれぞれを測定する場合について詳細を説明する。 Hereinafter, the case of measuring each of the DC dielectric breakdown strength, the volume resistivity, and the space charge characteristic in the inspection step S130 will be described in detail.
(直流絶縁破壊強度)
図4は、直流絶縁破壊強度測定の概略図である。図4に示すように、直流絶縁破壊強度測定装置40は、例えば、接地電極420と、高圧電極440と、直流電源460と、を有している。中央に突出部を有する略平板状の接地電極420の上面は樹脂424で覆われ、樹脂424の上面からは、接地電極420の突出部の平坦面が露出している。また、高圧電極440については、接地電極420と同様な形状を有する高圧電極440の下面は樹脂444で覆われ、樹脂444の下面からは、高圧電極440の突出部の平坦面が露出している。接地電極420と高圧電極440とは、検査用シート20を挟むように配置される。直流電源460は、接地電極420および高圧電極440に接続され、接地電極420と高圧電極440との間に直流電界を印加可能に構成されている。なお、直流電源460のうちの接地電極420が接続された側は接地されている。(DC dielectric breakdown strength)
FIG. 4 is a schematic diagram of DC dielectric breakdown strength measurement. As shown in FIG. 4, the DC dielectric breakdown
直流絶縁破壊強度の測定では、まず、接地電極420と高圧電極440との間に検査用シート20を挟み込む。また、接地電極420および高圧電極440に直流電源460を接続する。各部材の接続が完了したら、検査用シート20を挟んだ接地電極420および高圧電極440を、例えばシリコーン油が充填された油槽内に浸漬させる。次いで、シリコーン油を加熱することで、検査用シート20を所定の測定温度まで加熱する。なお、測定温度は、電力ケーブル10の実際の通電時の温度を想定し、例えば、90℃とする。検査用シート20が所定の測定温度まで加熱されたら、直流電源460により、接地電極420と高圧電極440との間の検査用シート20に対して、所定の昇圧ステップで直流電界を印加していく。このとき、接地電極420および高圧電極440のそれぞれの半曲面部分の頂点の間において、検査用シート20に直流電界が印加される。直流電界の印加後、検査用シート20が絶縁破壊したときに、直流電源460により印加していた電界強度を「直流絶縁破壊強度」として測定する。
In the measurement of the DC dielectric breakdown strength, first, the
本実施形態の検査工程S130では、温度90℃の条件下で、検査用シート20のうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を測定し、それらを比較する。
In the inspection step S130 of the present embodiment, the DC dielectric breakdown strengths of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet of the
例えば、温度90℃の条件下で測定した内層シートの直流絶縁破壊強度、中層シートの直流絶縁破壊強度および外層シートの直流絶縁破壊強度のうちの少なくともいずれか1つが250kV/mm未満であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する。これらの層の直流絶縁破壊強度のうちの少なくともいずれか1つが250kV/mm未満であると、電力ケーブル10の通電時に、直流絶縁破壊強度が低く測定された層付近において絶縁破壊が生じる可能性がある。そこで、検査用シート20の直流絶縁破壊強度に基づいて上記判定条件で電力ケーブル10の品質を判定することにより、直流絶縁破壊強度が低く測定された層付近で絶縁破壊が生じてしまう可能性がある不良品の電力ケーブル10が出荷されることを未然に防ぐことが可能となる。
For example, when at least one of the DC dielectric breakdown strength of the inner layer sheet, the DC dielectric breakdown strength of the middle layer sheet, and the DC dielectric breakdown strength of the outer layer sheet measured under the condition of a temperature of 90 ° C. is less than 250 kV / mm. , The power cable is judged to be defective. If at least one of the DC dielectric breakdown strengths of these layers is less than 250 kV / mm, dielectric breakdown may occur in the vicinity of the layer where the DC dielectric breakdown strength is measured to be low when the
(体積抵抗率)
図5は、体積抵抗率測定の概略図である。図5に示すように、体積抵抗率測定装置50は、例えば、下部電極510と、上部電極520と、ガード電極530と、直流電源540と、電流計550と、を有している。下部電極510は、例えば、略円盤状の形状を有している。上部電極520は、例えば、T字形の断面形状を有し、T字形の横画部分は、略円盤状の形状を有している。ガード電極530は、略リング状に構成されている。下部電極510と上部電極520のT字形の横画部分とは、検査用シート20を挟んで互いに対向するように配置される。ガード電極530は、上部電極520から所定の距離を保ちつつ上部電極520の外周を囲むように配置され、上部電極520を電気的に遮蔽するようになっている。直流電源540は、下部電極510に接続され、下部電極510と上部電極520との間に直流電界を印加可能に構成されている。電流計550は、上部電極520と接地との間に接続され、下部電極510と上部電極520との間で検査用シート20に流れた電流を計測するよう構成されている。なお、ガード電極530は、接地されている。(Volume resistivity)
FIG. 5 is a schematic view of volume resistivity measurement. As shown in FIG. 5, the volume
体積抵抗率の測定では、まず、下部電極510と上部電極520のT字形の横画部分との間に検査用シート20を挟み込む。また、ガード電極530を、上部電極520から所定の距離を保ちつつ上部電極520の外周を囲むように配置させ、その下部を検査用シート20に接触させる。次に、下部電極510を直流電源540に接続する。一方で、上部電極520を、電流計550を介して接地させるとともに、ガード電極530を接地させる。各部材の接続が完了したら、検査用シート20を挟んだ下部電極510および上部電極520と、ガード電極530とを、例えばシリコーン油が充填された油槽内に浸漬させる。次いで、シリコーン油を加熱することで、検査用シート20を所定の測定温度まで加熱する。なお、測定温度は、直流絶縁破壊強度の測定時と同様に、電力ケーブル10の実際の通電時の温度を想定し、例えば、90℃とする。検査用シート20が所定の測定温度まで加熱されたら、直流電源540により、下部電極510と上部電極520との間の検査用シート20に対して直流電界を印加する。このとき、電流計550により、下部電極510と上部電極520との間で検査用シート20の所定体積中に流れた電流を計測する。これにより、検査用シート20に印加した直流電界強度と、検査用シート20中に流れた電流値とに基づいて、「体積抵抗率」が求められる。
In the measurement of volume resistivity, first, the
本実施形態の検査工程S130では、温度90℃の条件下で、検査用シート20のうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの体積抵抗率を測定し、それらを比較する。
In the inspection step S130 of the present embodiment, the volume resistivity of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet of the
例えば、温度90℃の条件下で測定した内層シートの体積抵抗率、中層シートの体積抵抗率および外層シートの体積抵抗率のうちの少なくともいずれか1つが1×1015Ω・cm未満であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する。これらの層の体積抵抗率のうちの少なくともいずれか1つが1×1015Ω・cm未満であると、電力ケーブル10の通電時に、体積抵抗率が低く測定された層付近において漏れ電流が増加し、そのジュール熱によって熱破壊が生じる可能性がある。そこで、検査用シート20の体積抵抗率に基づいて上記判定条件で電力ケーブル10の品質を判定することにより、体積抵抗率が低く測定された層付近での漏れ電流を起因として絶縁層の熱破壊が生じてしまう可能性がある不良品の電力ケーブル10が出荷されることを未然に防ぐことが可能となる。For example, when at least one of the volume resistivity of the inner layer sheet, the volume resistivity of the middle layer sheet, and the volume resistivity of the outer layer sheet measured under the condition of a temperature of 90 ° C. is less than 1 × 10 15 Ω · cm. In addition, the power cable is determined to be defective. If at least one of the volume resistivity of these layers is less than 1 × 10 15 Ω · cm, the leakage current increases in the vicinity of the layer where the volume resistivity is measured to be low when the
(空間電荷特性)
図6は、空間電荷特性測定の概略図である。空間電荷特性測定装置60は、パルス静電応力(PEA)法により絶縁体の空間電荷特性を測定するよう構成され、例えば、上部電極610と、下部電極620と、パルス発生装置630と、圧電素子640と、オシロスコープ650と、を有している。上部電極610および下部電極620は、それぞれ、略円盤状の形状を有している。上部電極610および下部電極620は、検査用シート20を挟んで互いに対向するように配置される。パルス発生装置630は、上部電極610および下部電極620に接続され、上部電極610と下部電極620との間にパルス電圧を印加可能に構成されている。圧電素子640は、例えば、下部電極620の下側に密着するように配置され、検査用シート20からの弾性波(超音波)を電圧信号に変換するよう構成されている。オシロスコープ650は、圧電素子640の電圧信号を解析可能に構成されている。(Space charge characteristics)
FIG. 6 is a schematic diagram of the space charge characteristic measurement. The space charge
空間電荷特性の測定では、まず、恒温槽内に設けられた上部電極610と下部電極620との間に検査用シート20を挟み込む。検査用シート20の配置が完了したら、恒温槽内の検査用シート20の温度を所定の測定温度に設定する。なお、測定温度は、例えば、常温(30℃)とする。検査用シート20の温度が所定の測定温度となったら、パルス発生装置630により、上部電極610と下部電極620との間の検査用シート20に対してパルス電圧を印加する。このとき、検査用シート20において空間電荷が存在している部分では、パルス的応力が生じることで弾性波(超音波)が発生する。このようにして発生した弾性波は、下部電極620の下側に密着した圧電素子640に向かって伝播する。検査用シート20から圧電素子640に伝播した弾性波は、圧電素子640によって電圧信号に変換される。圧電素子640によって変換された電圧信号を、オシロスコープ650によって解析することで、検査用シート20内の空間電荷分布を測定することができる。また、検査用シート20内の空間電荷分布に基づいて、試料としての検査用シート20内部の最大電界強度を求めることができる。これらの結果に基づいて、下記の式(1)により、電界強調係数(FEF:Field Enhancement Factor)を求めることが可能となる。
In the measurement of the space charge characteristic, first, the
本実施形態の検査工程S130では、温度30℃の条件下で、検査用シート20のうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれのFEFを測定し、それらを比較する。
In the inspection step S130 of the present embodiment, the FEFs of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet of the
例えば、温度30℃の条件下で測定した内層シートのFEF、中層シートのFEFおよび外層シートのFEFのうちの少なくともいずれか1つが1.5超であるときに、当該電力ケーブル10を不良品と判定する。これらの層のFEFのうちの少なくともいずれか1つが1.5超であると、すなわち、これらの少なくともいずれか1つの層において所定量の空間電荷が蓄積していると、FEFが低く測定された層(すなわち、所定量の空間電荷が蓄積していると測定された層)付近において、電力ケーブル10の通電時に絶縁破壊が生じる可能性がある。そこで、検査用シート20のFEFに基づいて上記判定条件で電力ケーブル10の品質を判定することにより、FEFが低く測定された層付近で空間電荷が蓄積して絶縁破壊が生じてしまう可能性がある不良品の電力ケーブル10が出荷されることを未然に防ぐことが可能となる。
For example, when at least one of the FEF of the inner layer sheet, the FEF of the middle layer sheet, and the FEF of the outer layer sheet measured under the condition of a temperature of 30 ° C. is more than 1.5, the
なお、より厳しい判定として、内層シートのFEF、中層シートのFEFおよび外層シートのFEFのうちの少なくともいずれか1つが1.15超であるときに、当該電力ケーブル10を不良品と判定してもよい。これにより、不良品の電力ケーブル10が出荷されることをより確実に防ぐことが可能となる。
As a stricter judgment, even if the
このように、検査用シート20の電気特性に基づいて所定の判定条件を満たさない電力ケーブル10を不良品と判定し、出荷する電力ケーブル10から除外する。一方で、検査用シート20の電気特性に基づいて所定の判定条件を満たす電力ケーブル10を良品と判定し、電力ケーブル10の使用者に向けて出荷する。
In this way, the
以上により、本実施形態の電力ケーブル10の製造工程を終了する。
As described above, the manufacturing process of the
(3)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。(3) Effects of the present embodiment According to the present embodiment, one or more of the following effects are exhibited.
(a)本実施形態では、電力ケーブル10の軸方向の一部における絶縁層130を所定の厚さで桂剥きにすることで検査用シート20を形成し、当該検査用シート20に対して所定の電気特性を測定することで電力ケーブル10を検査する。このように絶縁層130を桂剥きにした検査用シート20に対して所定の電気特性を測定することで、樹脂組成物のプレスシートを用いた測定方法と同様に、検査用シート20を一対の電極で挟んだ状態で所定の高電界や所定のパルス電圧を容易に印加することができる。また、樹脂組成物のプレスシートを用いた測定方法と同様に、検査用シート20を小型の加熱装置(油槽等)で所定の温度に容易に加熱することができる。これらにより、所定の測定条件下で検査用シート20の電気特性を安定的に測定することができ、検査用シート20の電気特性の測定精度を向上させることができる。その結果、電力ケーブル10の品質を正確に評価し、特異的に絶縁性能が低くなっている電力ケーブル10を検出することが可能となる。
(A) In the present embodiment, the
(b)シート形成工程S120において、出荷予定の実製品としての電力ケーブル10に影響のない部分で絶縁層130を桂剥きにして検査用シート20を形成すれば、検査工程S130では、実製品としての電力ケーブル10に高電界等が印加されることがない。つまり、実製品としての電力ケーブル10に損傷を与えることなく、電力ケーブル10を出荷することができる。
(B) In the sheet forming step S120, if the insulating
(c)検査工程S130では、絶縁層130を桂剥きにした検査用シート20に対して所定の電気特性を測定することで、絶縁層130の電気特性の厚さ方向(径方向)依存性を評価することができる。例えば、絶縁層130を、内層シート、中層シートおよび外層シートに分けて、それぞれの電気特性を比較して評価することができる。
(C) In the inspection step S130, the thickness direction (diameter direction) dependence of the electrical characteristics of the insulating
(d)検査工程S130では、検査用シート20のうちの内層シートの電気特性と、中層シートの電気特性と、外層シートの電気特性とを比較することで、例えば、絶縁層の厚さ方向の一部に絶縁性能が低い部分が生じている電力ケーブル10を検出することができる。つまり、樹脂組成物のプレスシートを用いた測定方法だけでは検出することができなかった不良品の電力ケーブル10を検出することが可能となる。
(D) In the inspection step S130, by comparing the electrical characteristics of the inner layer sheet, the electrical characteristics of the middle layer sheet, and the electrical characteristics of the outer layer sheet of the
(e)検査工程S130では、内層シートの電気特性、中層シートの電気特性および外層シートの電気特性のうちの少なくともいずれか1つが所定の判定条件を満たさないときに、当該電力ケーブル10を不良品と判定する。このとき、当該判定条件を、電力ケーブル10の通電時に絶縁破壊等が生じないことが予め確認されている条件に設定することにより、通電時に絶縁層の厚さ方向の一部で絶縁破壊等が生じてしまう可能性がある不良品の電力ケーブルが出荷されることを未然に防ぐことが可能となる。
(E) In the inspection step S130, when at least one of the electrical characteristics of the inner layer sheet, the electrical characteristics of the middle layer sheet, and the electrical characteristics of the outer layer sheet does not satisfy the predetermined determination conditions, the
<本開示の他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。<Other Embodiments of the present disclosure>
Although the embodiments of the present disclosure have been specifically described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist thereof.
上述の実施形態では、上記製造方法を適用する電力ケーブル10が直流用電力ケーブルである場合について説明したが、上記製造方法を適用する電力ケーブルは交流用電力ケーブルであってもよい。なお、この場合、検査用シートに対して測定する電気特性としては、例えば、交流絶縁破壊強度またはインパルス絶縁破壊強度などが挙げられる。
In the above embodiment, the case where the
上述の実施形態では、電力ケーブル10のシース160が形成された後にシート形成工程S120を行う場合について説明したが、少なくとも絶縁層が形成された後であれば、例えば、遮蔽層を形成する前に、シート形成工程S120を行ってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the sheet forming step S120 is performed after the
上述の実施形態では、検査工程S130において、上述した複数の判定条件のうちのいずれか1つを満たさないときに、電力ケーブル10を不良品と判定する場合について説明したが、これらの判定条件のうちの2つ以上を満たさないときに、電力ケーブルを不良品と判定してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
次に、本開示に係る実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。 Next, an example according to the present disclosure will be described. These examples are examples of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to these examples.
(1)ケーブル作製工程およびシート形成工程
導体の外周に所定の樹脂組成物を押し出すことにより、電力ケーブルのサンプルを作製した。このとき、製造条件が異なる2つの電力ケーブルのサンプル(電力ケーブルA,B)を作製した。その後、それぞれの電力ケーブルのサンプルにおける絶縁層を、幅50mm、厚さ0.25mmで桂剥きにして、検査用シートA,Bを形成した。また、検査用シートA,Bのそれぞれを長さ60mmごとにカットし、絶縁層の厚さ方向の位置に応じて、それぞれ、内層シート、中層シートおよび外層シートとした。(1) Cable manufacturing step and sheet forming step A sample of a power cable was prepared by extruding a predetermined resin composition onto the outer circumference of a conductor. At this time, samples of two power cables (power cables A and B) having different manufacturing conditions were prepared. Then, the insulating layer in each power cable sample was stripped with a width of 50 mm and a thickness of 0.25 mm to form inspection sheets A and B. Further, each of the inspection sheets A and B was cut into lengths of 60 mm, and used as an inner layer sheet, a middle layer sheet, and an outer layer sheet, respectively, according to the position of the insulating layer in the thickness direction.
(2)検査工程
検査工程において、上述した検査用シートA,Bを用いて、以下のように、直流絶縁破壊強度、体積抵抗率および空間電荷特性を測定した。(2) Inspection step In the inspection step, the DC dielectric breakdown strength, volume resistivity and space charge characteristics were measured using the above-mentioned inspection sheets A and B as follows.
(直流絶縁破壊強度)
上述した検査用シートA,Bを用いて、シリコーン油中において温度90℃とした条件下で、エポキシ樹脂で覆った直径10mmの平板電極により直流絶縁破壊強度を測定した。このとき、開始電圧を+15kVとし、1kV/15sのステップで昇圧した。(DC dielectric breakdown strength)
Using the above-mentioned inspection sheets A and B, the DC dielectric breakdown strength was measured with a flat plate electrode having a diameter of 10 mm covered with an epoxy resin under the condition that the temperature was 90 ° C. in silicone oil. At this time, the starting voltage was set to + 15 kV, and the voltage was boosted in steps of 1 kV / 15 s.
(体積抵抗率)
上述した検査用シートA,Bを用いて、シリコーン油中において温度90℃、直流印加電界−40,−60,−80kV/mmとした条件下で、直径25mmの電極により体積抵抗率を測定した。なお、課電後10分後の値を計測した。(Volume resistivity)
Using the above-mentioned inspection sheets A and B, the volume resistivity was measured with an electrode having a diameter of 25 mm under the conditions of a temperature of 90 ° C. and a DC applied electric field of -40, -60, -80 kV / mm in silicone oil. .. The value was measured 10 minutes after the power was applied.
(空間電荷特性)
上述した検査用シートA,Bを用いて、温度30℃、直流印加電界50kV/mmとした条件下で、空間電荷特性を測定し、上述した式(1)により電界強調係数FEFを求めた。なお、測定時間を60分とした。(Space charge characteristics)
Using the above-mentioned inspection sheets A and B, the space charge characteristics were measured under the conditions of a temperature of 30 ° C. and a DC applied electric field of 50 kV / mm, and the electric field enhancement coefficient FEF was obtained by the above-mentioned equation (1). The measurement time was set to 60 minutes.
(3)検査結果
次に、検査用シートA,Bの検査結果について説明する。(3) Inspection results Next, the inspection results of the inspection sheets A and B will be described.
(直流絶縁破壊強度)
図7は、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を示す図である。(DC dielectric breakdown strength)
FIG. 7 is a diagram showing the DC dielectric breakdown strength of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet.
図7に示すように、検査用シートAのうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を比較したところ、検査用シートAのうちの内層シートの直流絶縁破壊強度、中層シートの直流絶縁破壊強度および外層シートの直流絶縁破壊強度は、それぞれ、ほぼ同等であり、いずれも250kV/mm以上であった。つまり、検査用シートAの直流絶縁破壊強度は、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を比較したときの判定条件を満たしていることを確認した。 As shown in FIG. 7, when the DC dielectric breakdown strengths of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet of the inspection sheet A were compared, the DC dielectric breakdown strength and the middle layer of the inner layer sheet of the inspection sheet A were compared. The DC dielectric breakdown strength of the sheet and the DC dielectric breakdown strength of the outer layer sheet were almost the same, and both were 250 kV / mm or more. That is, it was confirmed that the DC dielectric breakdown strength of the inspection sheet A satisfies the judgment condition when comparing the DC dielectric breakdown strengths of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet.
一方、検査用シートBのうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を比較したところ、検査用シートBのうちの中層シートの直流絶縁破壊強度が、他の層の直流絶縁破壊強度よりも低く、250kV/mm未満であった。つまり、検査用シートBは、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を比較したときの判定条件を満たしていないことを確認した。 On the other hand, when the DC dielectric breakdown strengths of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet of the inspection sheet B were compared, the DC dielectric breakdown strength of the middle layer sheet of the inspection sheet B was the DC of the other layers. It was lower than the dielectric breakdown strength and less than 250 kV / mm. That is, it was confirmed that the inspection sheet B did not satisfy the judgment conditions when comparing the DC dielectric breakdown strengths of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet.
(体積抵抗率)
図8は、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの体積抵抗率を示す図である。(Volume resistivity)
FIG. 8 is a diagram showing the volume resistivity of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet.
図8に示すように、検査用シートBのうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの体積抵抗率を比較したところ、検査用シートBのうちの内層シートの体積抵抗率、中層シートの体積抵抗率および外層シートの体積抵抗率は、それぞれ、ほぼ同等であり、いずれも1×1015Ω・cm以上であった。つまり、検査用シートBの体積抵抗率は、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの体積抵抗率を比較したときの判定条件を満たしていることを確認した。As shown in FIG. 8, when the volume resistivity of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet of the inspection sheet B was compared, the volume resistivity of the inner layer sheet of the inspection sheet B and the volume resistivity of the middle layer sheet were compared. The volume resistivity and the volume resistivity of the outer layer sheet were almost the same, and both were 1 × 10 15 Ω · cm or more. That is, it was confirmed that the volume resistivity of the inspection sheet B satisfies the determination condition when the volume resistivity of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet is compared.
なお、図示されていないが、検査用シートAの体積抵抗率も、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの体積抵抗率を比較したときの判定条件を満たしていることを確認した。 Although not shown, it was confirmed that the volume resistivity of the inspection sheet A also satisfied the determination conditions when the volume resistivity of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet was compared.
(空間電荷特性)
以下の表1は、検査用シートBのうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの電界強調係数FEFを示している。(Space charge characteristics)
Table 1 below shows the electric field enhancement coefficient FEF of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet in the inspection sheet B.
表1に示すように、検査用シートBのうちの内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれのFEFを比較したところ、検査用シートBのうちの内層シートのFEF、中層シートのFEFおよび外層シートのFEFは、それぞれ、ほぼ同等であり、いずれも1.5以下であった。つまり、検査用シートBのFEFは、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれのFEFを比較したときの判定条件を満たしていることを確認した。なお、検査用シートBのFEFは、1.15を超えないとする厳しい判定条件も満たしていることを確認した。 As shown in Table 1, when the FEFs of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet of the inspection sheet B were compared, the FEF of the inner layer sheet, the FEF of the middle layer sheet and the outer layer sheet of the inspection sheet B were compared. The FEFs of the above were almost the same, and both were 1.5 or less. That is, it was confirmed that the FEF of the inspection sheet B satisfied the determination conditions when the FEFs of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet were compared. It was confirmed that the FEF of the inspection sheet B also satisfied the strict determination condition that the FEF did not exceed 1.15.
なお、表1には示されていないが、検査用シートAのFEFも、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれのFEFを比較したときの判定条件を満たしていることを確認した。 Although not shown in Table 1, it was confirmed that the FEF of the inspection sheet A also satisfied the determination conditions when the FEFs of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet were compared.
以上の検査工程により、検査用シートBは、内層シート、中層シートおよび外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を比較したときの判定条件を満たしていなかったため、検査用シートBを形成した電力ケーブルBを不良品と判定した。これに対し、検査用シートAは、全ての判定条件を満たしていたため、検査用シートAを形成した電力ケーブルAを良品と判定した。 As a result of the above inspection steps, the inspection sheet B does not satisfy the judgment conditions when comparing the DC dielectric breakdown strengths of the inner layer sheet, the middle layer sheet, and the outer layer sheet. Therefore, the power cable B forming the inspection sheet B is formed. Was determined to be a defective product. On the other hand, since the inspection sheet A satisfied all the determination conditions, the power cable A forming the inspection sheet A was determined to be a non-defective product.
(4)通電試験結果
良品と判定した電力ケーブルAについて、CIGRE TB 496に準拠したTYPE TESTおよびPQ TEST(Prequalification Test)を実施した。その結果、電力ケーブルAに絶縁破壊が生じるなどの問題が生じないことを確認した。(4) Results of energization test For the power cable A judged to be a non-defective product, TYPE TEST and PQ TEST (Prequalification Test) conforming to CIGRE TB 496 were carried out. As a result, it was confirmed that the power cable A does not have a problem such as dielectric breakdown.
以上のように、上述の製造方法および検査方法により、所定の測定条件下で検査用シートの電気特性を安定的に測定することができ、検査用シートの電気特性の測定精度を向上させることができることを確認した。その結果、電力ケーブルの品質を正確に評価し、特異的に絶縁性能が低くなっている電力ケーブルを検出することが可能となることを確認した。 As described above, by the above-mentioned manufacturing method and inspection method, the electrical characteristics of the inspection sheet can be stably measured under predetermined measurement conditions, and the measurement accuracy of the electrical characteristics of the inspection sheet can be improved. I confirmed that I could do it. As a result, it was confirmed that it is possible to accurately evaluate the quality of the power cable and detect the power cable having a specifically low insulation performance.
<本開示の好ましい態様>
以下、本開示の好ましい態様を付記する。<Preferable aspect of the present disclosure>
Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be added.
(付記1)
導体と、前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、を有する電力ケーブルを作製するケーブル作製工程と、
前記電力ケーブルの軸方向の一部における前記絶縁層を所定の厚さで桂剥きにすることで、検査用シートを形成するシート形成工程と、
前記検査用シートに対して所定の電気特性を測定することで、前記電力ケーブルを検査する検査工程と、
を有する電力ケーブルの製造方法。(Appendix 1)
A cable manufacturing process for manufacturing a power cable having a conductor and an insulating layer provided so as to cover the outer periphery of the conductor.
A sheet forming step of forming an inspection sheet by stripping the insulating layer in a part of the power cable in the axial direction to a predetermined thickness.
An inspection process for inspecting the power cable by measuring a predetermined electrical characteristic of the inspection sheet, and
A method of manufacturing a power cable having.
(付記2)
前記シート形成工程では、
前記絶縁層のうちの前記導体側の近傍から得られた前記検査用シートを内層シートとし、
前記絶縁層のうちの前記導体側と外周側との間から得られた前記検査用シートを中層シートとし、
前記絶縁層のうちの前記外周側の近傍から得られた前記検査用シートを外層シートとし、
前記検査工程では、
前記内層シートの電気特性と、前記中層シートの電気特性と、前記外層シートの電気特性とを比較する付記1に記載の電力ケーブルの製造方法。(Appendix 2)
In the sheet forming step,
The inspection sheet obtained from the vicinity of the conductor side of the insulating layer was used as an inner layer sheet.
The inspection sheet obtained from between the conductor side and the outer peripheral side of the insulating layer was used as a middle layer sheet.
The inspection sheet obtained from the vicinity of the outer peripheral side of the insulating layer was used as an outer layer sheet.
In the inspection process,
The method for manufacturing a power cable according to Appendix 1, which compares the electrical characteristics of the inner layer sheet, the electrical characteristics of the middle layer sheet, and the electrical characteristics of the outer layer sheet.
(付記3)
前記検査工程では、
前記内層シートの電気特性、前記中層シートの電気特性および前記外層シートの電気特性のうちの少なくともいずれか1つが所定の判定条件を満たさないときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する付記2に記載の電力ケーブルの製造方法。(Appendix 3)
In the inspection process,
Addendum 2 for determining the power cable as a defective product when at least one of the electrical characteristics of the inner layer sheet, the electrical characteristics of the middle layer sheet, and the electrical characteristics of the outer layer sheet does not satisfy the predetermined determination conditions. The method of manufacturing the power cable described.
(付記4)
前記検査工程では、
温度90℃の条件下で、前記内層シート、前記中層シートおよび前記外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を測定し、
前記内層シートの直流絶縁破壊強度、前記中層シートの直流絶縁破壊強度および前記外層シートの直流絶縁破壊強度のうちの少なくともいずれか1つが250kV/mm未満であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する付記2又は3に記載の電力ケーブルの製造方法。(Appendix 4)
In the inspection process,
Under the condition of a temperature of 90 ° C., the DC dielectric breakdown strength of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet was measured.
When at least one of the DC dielectric breakdown strength of the inner layer sheet, the DC dielectric breakdown strength of the middle layer sheet, and the DC dielectric breakdown strength of the outer layer sheet is less than 250 kV / mm, the power cable is regarded as a defective product. The method for manufacturing a power cable according to Appendix 2 or 3 to be determined.
(付記5)
前記検査工程では、
温度90℃の条件下で、前記内層シート、前記中層シートおよび前記外層シートのそれぞれの体積抵抗率を測定し、
前記内層シートの体積抵抗率、前記中層シートの体積抵抗率および前記外層シートの体積抵抗率のうちの少なくともいずれか1つが1×1015Ω・cm未満であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する付記2〜4のいずれか1つに記載の電力ケーブルの製造方法。(Appendix 5)
In the inspection process,
Under the condition of a temperature of 90 ° C., the volume resistivity of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet was measured.
When at least one of the volume resistivity of the inner layer sheet, the volume resistivity of the middle layer sheet, and the volume resistivity of the outer layer sheet is less than 1 × 10 15 Ω · cm, the power cable is defective. The method for manufacturing a power cable according to any one of Supplementary note 2 to 4, which is determined to be.
(付記6)
前記検査工程では、
温度30℃の条件下で、前記内層シート、前記中層シートおよび前記外層シートのそれぞれの試料について、パルス静電応力法により、以下の式(1)で求められる電界強調係数FEFを測定し、
前記内層シートのFEF、前記中層シートのFEFおよび前記外層シートのFEFのうちの少なくともいずれか1つが1.5超であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する付記2〜5のいずれか1つに記載の電力ケーブルの製造方法。(Appendix 6)
In the inspection process,
Under the condition of a temperature of 30 ° C., the electric field enhancement coefficient FEF obtained by the following formula (1) was measured by the pulse electrostatic stress method for each sample of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet.
When at least one of the FEF of the inner layer sheet, the FEF of the middle layer sheet, and the FEF of the outer layer sheet is more than 1.5, any one of Appendix 2 to 5 for determining the power cable as a defective product. The method for manufacturing a power cable according to one.
(付記7)
導体と、前記導体の外周を覆うように設けられる絶縁層と、を有する電力ケーブルを検査する電力ケーブルの検査方法であって、
前記電力ケーブルの軸方向の一部における前記絶縁層を所定の厚さで桂剥きにすることで、検査用シートを形成するシート形成工程と、
前記検査用シートに対して所定の電気特性を測定することで、前記電力ケーブルを検査する検査工程と、
を有する電力ケーブルの検査方法。(Appendix 7)
A method for inspecting a power cable having a conductor and an insulating layer provided so as to cover the outer periphery of the conductor.
A sheet forming step of forming an inspection sheet by stripping the insulating layer in a part of the power cable in the axial direction to a predetermined thickness.
An inspection process for inspecting the power cable by measuring a predetermined electrical characteristic of the inspection sheet, and
How to inspect power cables with.
10 電力ケーブル
20 検査用シート
30 検査用シート形成装置
40 直流絶縁破壊強度測定装置
50 体積抵抗率測定装置
60 空間電荷特性測定装置
110 導体
120 内部半導電層
130 絶縁層
140 外部半導電層
150 遮蔽層
160 シース
320,320a,320b ケーブル固定部
340 切削刃
420 接地電極
424 樹脂
440 高圧電極
444 樹脂
460 直流電源
510 下部電極
520 上部電極
530 ガード電極
540 直流電源
550 電流計
610 上部電極
620 下部電極
630 パルス発生装置
640 圧電素子
650 オシロスコープ10
Claims (7)
前記電力ケーブルの軸方向の一部における前記絶縁層を所定の厚さで桂剥きにすることで、検査用シートを形成するシート形成工程と、
前記検査用シートに対して所定の電気特性を測定することで、前記電力ケーブルを検査する検査工程と、
を有する電力ケーブルの製造方法。A cable manufacturing process for manufacturing a power cable having a conductor and an insulating layer provided so as to cover the outer periphery of the conductor.
A sheet forming step of forming an inspection sheet by stripping the insulating layer in a part of the power cable in the axial direction to a predetermined thickness.
An inspection process for inspecting the power cable by measuring a predetermined electrical characteristic of the inspection sheet, and
A method of manufacturing a power cable having.
前記絶縁層のうちの前記導体側の近傍から得られた前記検査用シートを内層シートとし、
前記絶縁層のうちの前記導体側と外周側との間から得られた前記検査用シートを中層シートとし、
前記絶縁層のうちの前記外周側の近傍から得られた前記検査用シートを外層シートとし、
前記検査工程では、
前記内層シートの電気特性と、前記中層シートの電気特性と、前記外層シートの電気特性とを比較する請求項1に記載の電力ケーブルの製造方法。In the sheet forming step,
The inspection sheet obtained from the vicinity of the conductor side of the insulating layer was used as an inner layer sheet.
The inspection sheet obtained from between the conductor side and the outer peripheral side of the insulating layer was used as a middle layer sheet.
The inspection sheet obtained from the vicinity of the outer peripheral side of the insulating layer was used as an outer layer sheet.
In the inspection process,
The method for manufacturing a power cable according to claim 1, wherein the electrical characteristics of the inner layer sheet, the electrical characteristics of the middle layer sheet, and the electrical characteristics of the outer layer sheet are compared.
前記内層シートの電気特性、前記中層シートの電気特性および前記外層シートの電気特性のうちの少なくともいずれか1つが所定の判定条件を満たさないときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する請求項2に記載の電力ケーブルの製造方法。In the inspection process,
2. Claim 2 for determining the power cable as a defective product when at least one of the electrical characteristics of the inner layer sheet, the electrical characteristics of the middle layer sheet, and the electrical characteristics of the outer layer sheet does not satisfy a predetermined determination condition. The method for manufacturing a power cable described in.
温度90℃の条件下で、前記内層シート、前記中層シートおよび前記外層シートのそれぞれの直流絶縁破壊強度を測定し、
前記内層シートの直流絶縁破壊強度、前記中層シートの直流絶縁破壊強度および前記外層シートの直流絶縁破壊強度のうちの少なくともいずれか1つが250kV/mm未満であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する請求項2又は3に記載の電力ケーブルの製造方法。In the inspection process,
Under the condition of a temperature of 90 ° C., the DC dielectric breakdown strength of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet was measured.
When at least one of the DC dielectric breakdown strength of the inner layer sheet, the DC dielectric breakdown strength of the middle layer sheet, and the DC dielectric breakdown strength of the outer layer sheet is less than 250 kV / mm, the power cable is regarded as a defective product. The method for manufacturing a power cable according to claim 2 or 3.
温度90℃の条件下で、前記内層シート、前記中層シートおよび前記外層シートのそれぞれの体積抵抗率を測定し、
前記内層シートの体積抵抗率、前記中層シートの体積抵抗率および前記外層シートの体積抵抗率のうちの少なくともいずれか1つが1×1015Ω・cm未満であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する請求項2〜4のいずれか1つに記載の電力ケーブルの製造方法。In the inspection process,
Under the condition of a temperature of 90 ° C., the volume resistivity of each of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet was measured.
When at least one of the volume resistivity of the inner layer sheet, the volume resistivity of the middle layer sheet, and the volume resistivity of the outer layer sheet is less than 1 × 10 15 Ω · cm, the power cable is defective. The method for manufacturing a power cable according to any one of claims 2 to 4.
温度30℃の条件下で、前記内層シート、前記中層シートおよび前記外層シートのそれぞれの試料について、パルス静電応力法により、以下の式(1)で求められる電界強調係数FEFを測定し、
前記内層シートのFEF、前記中層シートのFEFおよび前記外層シートのFEFのうちの少なくともいずれか1つが1.5超であるときに、当該電力ケーブルを不良品と判定する請求項2〜5のいずれか1つに記載の電力ケーブルの製造方法。
Under the condition of a temperature of 30 ° C., the electric field enhancement coefficient FEF obtained by the following formula (1) was measured by the pulse electrostatic stress method for each sample of the inner layer sheet, the middle layer sheet and the outer layer sheet.
Any one of claims 2 to 5 for determining the power cable as a defective product when at least one of the FEF of the inner layer sheet, the FEF of the middle layer sheet, and the FEF of the outer layer sheet is more than 1.5. The method for manufacturing a power cable according to one.
前記電力ケーブルの軸方向の一部における前記絶縁層を所定の厚さで桂剥きにすることで、検査用シートを形成するシート形成工程と、
前記検査用シートに対して所定の電気特性を測定することで、前記電力ケーブルを検査する検査工程と、
を有する電力ケーブルの検査方法。A method for inspecting a power cable having a conductor and an insulating layer provided so as to cover the outer periphery of the conductor.
A sheet forming step of forming an inspection sheet by stripping the insulating layer in a part of the power cable in the axial direction to a predetermined thickness.
An inspection process for inspecting the power cable by measuring a predetermined electrical characteristic of the inspection sheet, and
How to inspect power cables with.
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