JPH01124912A - 耐電界性電力ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、耐電界性を向上させた電力ケーブルに関する
。

（従来の技術） 従来から、高圧電力クープルとして架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルが汎用されている。

この架橋ポリエチレン絶縁環カケープルは、導体上に半
導電性テープを巻回し、その上に三層同時押出により内
部半導電層、低密度架橋ポリエチレン絶縁層、外部半導
電層を形成して架橋させ、その外周に外被を被覆したも
ので、耐水、耐湿性、耐薬品性、耐溶剤性等に優れ、か
つ常温付近における体積固有抵抗および絶縁耐力が高く
、安定であるという特長を有している。

このため、近年、架橋ポリエチレン絶縁ケーブルを、よ
り高電圧の用途へ使用することが進められており、これ
に伴って、さらに耐電界性の向上が望まれるようになっ
てきている。

このような、高圧電カケ−プルの耐電界性の改良手段と
しては、従来から、絶縁体層の誘電率を段階的に変化さ
せた複数の誘電体層で構成してなる誘電率グレーディン
グ層を有するケーブルが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の誘電率グレーディング
層を用いる方法では、誘電率を向上させるために、絶縁
体層にＢａＴｉＯ３やＴｉＯ２のような高誘電率無機物
質を多量に配合する必要があるため、押出し加工性や機
械的特性が低下する上に、絶縁体層と半導電層のマツチ
ングが悪くなるため使用中に界面剥離を生じやすく、こ
のためかえって耐電界性が低下してしまうという問題が
あうな。

本発明は、かかる従来の難点を解決すべくなされたもの
で、押出し加工性、機械的特性、および絶縁体層と半導
電層のマツチングを低下させることなく、耐電界性を向
上させた耐電界性電力ケーブルを提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の電力ケーブルは、導体上に、内部半導電層、絶
縁体層、外部半導電層および外被を順に形成してなる電
力ケーブルにおいて、前記内部または外部半導電層と絶
縁体層間に、前記各半導電層の体積固有抵抗値より大き
く、かつ前記絶縁体層の体積固有抵抗値より小さい体積
固有抵抗値を有する高抵抗誘電体層を設けてなることを
特徴としている。

本発明の絶縁体層に使用される絶縁体としては、架橋ポ
リエチレンが適しているが、非架橋タイプのポリエチレ
ン絶縁層を有する高圧ケーブルに対しても有効である。

また本発明に使用される内部および外部半導電層として
は、ポリエチレンまたはエチレン系共重合体に１０〜４
０重量％の導電性カーボンを配合した体積固有抵抗値が
１〜１０５Ω・αの公知のものを使用することができる
。

上記エチレン系共重合体としては、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（ＥＶＡ）　、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−プロピレン共重合体
（ＥＰ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体
（ＥＰＤＭ）　、エチレン−メチルメタクリレ−）　（
ＥＭＭＡ）　、エチレン−メチルアクリレート共重合体
（ＨＭＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）
等が例示される。

また本発明に使用される高抵抗誘電体層としては、ポリ
エチしくまたはエチレン系共重合体に５〜２５重量％の
導電性カーボンを配合した体積固有抵抗値が１０７〜１
０１４Ω・〔のものが適している。

上記エチレン系共重合体としては、上記した内部および
外部半導電層用のポリエチレンまたはエチレン系共重合
体を使用することができ、特に絶縁体層および半導電層
と密着性の良好なもの、例えばこれらに使用したベース
ポリマーと同種のものを使用することが望ましい。

前記内部および外部半導電層や高抵抗誘電体層に使用さ
れる導電性カーボンとしては、アセチレンブラック、ケ
ッチエンブラックのような導電性ファーネスブラック等
があり、特にアセチレンブラックはストラク゛チャーが
発達しており高電界下における配向効果が期待できるの
で本発明には好適している。

また、高抵抗誘電体層の厚さが厚過ぎるとケーブルのｔ
ａｎδロスが増加するおそれがあるので、高低Ｗ誘電体
層の厚さは絶縁体層の１７１０以下とすることが望まし
い。

この高抵抗誘電体層は、電位傾度の大きい内部半導電層
と絶縁体層間に形成するのが最も効果的であるが、さら
に外部半導電層と絶縁体層間に形成するよう゛にしても
よい。

外被としては、公知の軟質塩化ビニル樹脂シースや金属
シー　ス等の任意のものを使用することができる。

（作用） 本発明の耐電界電力ケーブルでは、高抵抗誘電体層に配
合された導電性カーボンの高電界下における配向化、抵
抗減少により、局部的な抵抗グレーディングが形成され
、これによって有効に電界緩和が行われる。

また高抵抗誘電体層に配合される導電性カーボンは少量
であるので、押出し加工性や機械的特性をさほど低下せ
ず、また絶縁体層と半導電層のマツチングも良好である
。

（実施例） 以下本発明を図面に示す一実施例について説明する。

図示するように、直径３８ｎφの銅撚線導体１の外周上
に、０．５ｎ厚の内部半導電層２を押出し被覆し、同一
ラインの別の押出機により０２ｎ厚の内部高抵抗誘電体
層３と、３ｎ厚の架橋ポリエチレン組成物による絶縁体
層４と、０５ｎ厚の外部半導電層５を同一ヘッド（コモ
ンヘッド）で押出し被覆し、常法により加熱架橋させて
ケーブル状試料を作成した。なお高抵抗誘電体層３用の
材料は、ロールにて混練したものを用いた。

得られた試料の絶縁破壊試験の結果は次表の通りであう
な。

また上記試料の作成に用いた高抵抗誘電体層用組成物を
用いて１０ｎ厚の試料シートを作成し、この試料シート
の下側面を平板電極上に直接載せ、上側面から２ｎの深
さまで針状電極を挿入し交流高電圧を印加して試料の高
電界電流特性を測定した。

測定結果を高抵抗誘電体層の組成とともに次表に示す。

なお、表中の比較例１〜２は、高抵抗誘電体層の抵抗を
過小および過大とした点を除いて実施例と同じ方法で製
作した試料、比較例３は高抵抗誘電体層に代えて同じ厚
さの高誘電率層を用いた試料、比較例４は高抵抗誘電体
層および高誘電率層を形成しない試料であって本発明と
の比較のために示したものである。　　　　　　　（以
下余白）＊１：数字は、重量部を示す。

＊２：日本ユニカー老Ｉ腿、ＤＰＤＪ−９１６９＄３：
　　　　ｎ　　　製、ＮＵＣ−９０２５＊４：電気イσ
に口＃社製、デンカブラック＊５：東海カーボン社製、
嘗４５００ ＊６：室温 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明の耐電界電力ケーブルは、有
効に電界緩和が行うことができ、高い絶縁破壊型・圧を
得ることができる。また高抵抗誘電体層に配合される導
電性カーボンは少量であるので、押出し加工性や機械的
特性がさほど低下させず、絶縁体層と半導電層のマツチ
ングも良好である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の電力ケーブルを示す横断面図
である。 １・・・・・・・・・撚線導体 ２・・・・・・・・・内部半導電層 ３・・・・・・・・・内部高抵抗誘電体層４・・・・・
・・・・絶縁体層 ５・・・・・・・・・外部半導電層 出願人　　　　　　昭和電線電纜株式会社代理人　弁理
士　　須　山　佐　− （ばか１名）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体上に、内部半導電層、絶縁体層、外部半導電
   層および外被を順に形成してなる電力ケーブルにおいて
   、前記内部または外部半導電層と絶縁体層間に、前記各
   半導電層の体積固有抵抗値より大きく、かつ前記絶縁体
   層の体積固有抵抗値より小さい体積固有抵抗値を有する
   高抵抗誘電体層を設けてなることを特徴とする耐電界性
   電力ケーブル。
2. （２）高抵抗誘電体層の体積固有抵抗値が、１０＾７〜
   １０＾１＾４Ω・ｃｍであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の耐電界電力ケーブル。
3. （３）高抵抗誘電体層は、ポリオレフィン中に導電性カ
   ーボンを５〜２５重量％添加した組成物からなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の耐
   電解電力ケーブル。
4. （４）高抵抗誘電体層の厚さは、絶縁体層の厚さの１／
   １０以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれか１項記載の耐電界性電力ケーブ
   ル。
5. （５）絶縁体層が、架橋ポリエチレンであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１
   項記載の耐電界性電力ケーブル。