JPH01258311A - ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は高圧送電用の電カケープルに関し、更に詳しく
は、電気絶縁性能が優れたゴム・プラスチック絶縁電力
ケーブルに関する。

（従来の技術） 従来からのゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルは概ね
次のように構成されている。すなわち、導体の上にはま
ず電界緩和のための内部半導電層が密着して形成され、
その上にはゴム、各種のプラスチックを主成分とする絶
縁体の層が前記内部半導電層に密着して形成される。そ
して必要に応じては、前記絶縁体層の上に電界緩和を目
的として更に外部半導電層が密着して形成される。以上
の部材で構成される芯体は通常ケーブルコアと呼ばれる
。

このケーブルコアの上には、更に例えば導電性ゴムがコ
ーティングされているポリエステルやナイロン製等の布
から成る押えテープ層や銅のテープ若しくは銅線の編組
から成る金属遮ｇ層が形成　。

され、最後に全体の防食、保護のため、鉛被、アルミ被
のような金属シース層または例えばポリ塩化ビニルから
成るプラスチックシース層が形成されている。

上記したケーブルコアにおける内、外の半導電層を形成
する材料としては、通常ケッチエンブラック、アセチレ
ンブラックのような導電性カーボンブラックをエチレン
−エチルアクリレート共重合体やエチレン−酢酸ビニル
共重合体に配合して成る樹脂組成物が用いられている。

また絶縁体層を形成する材料としては、例えば、ＥＰＲ
ＳＥＰＤＭ、ブチルゴムのようなゴム；ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体のようなプラスチッ
ク；またはこれらを架橋したものが用いられている。

ところで、最近のケーブルコアの製造においては、導体
の外周に上記したそれぞれの材料を押出被覆成形して内
部半導電層、絶縁体層、必要に応しては外部半導電層を
同時に形成するという方法が広く採用されている。そし
てその後に耐熱性を発現せしめるために、上記した成形
後のケーブルコアに架橋処理が施されている。

さて、電カケープルはその周囲に水が存在する状態で長
期間運転されていると、水と電界の作用でｙ２縁体層の
中に水トリー（ｗａｔｅｒ　ｔｒｅｅ　）と呼ばれる組
織欠陥が発生し、その結果電力ケーブルの電気性能は著
しく低下するとともに、なによりも絶縁破壊が起り不測
の事態を招くことがある。

絶縁体層における上記したような水トリーの発生を防止
するためには従来から様々な対策が講じられている。そ
の１つとして、ケーブルコアの上を、金属箔の片面また
は両面に導電性プラスチック層を一体的に形成して成る
金属ラミネートテープで縦添え包被して両者を密着一体
化する方法が知られている（実願昭　５５−１４５２１
７号公報参照）。この方法の場合、金属ラミネートテー
プは遮水テープとして機能し、外部からの水の浸入を防
止する。それゆえ、上記金属ラミネートテープで包被し
ない場合に比べ著しく効果的である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、絶縁体層における水トリーの発生は、上
記した外部からの浸入に基づく水に起因するのみではな
く、例えば架橋処理を施した絶縁体層の場合、架橋処理
後の絶縁体層中に残存する水や用いた架橋剤の分解残渣
である例えばクミルアルコールが脱水反応を起して生成
した水などにも起因するものと考えられる。この点から
すれば上記した対策はあくまでも外部からの浸入の防護
策であるにすぎない。

絶縁体層の水トリーによる劣化を防止して電気絶縁性能
が一層優れた電カケープルを得るためには、上記のよう
な外部からの浸入防護策とともに、絶縁体層そのものか
ら水トリー劣化の原因を除去することが必要である。

本発明者らは、上記観点に立って、絶縁体層における水
トリー発生の原因に関して鋭意調査を重ねたところ、絶
縁体層の中に存在する酸素ガスが水トリーの発生に大き
な影響を与えるとの事実を見出し、しかも酸素ガス猾が
後述の値以下の場合には、水トリーの発生は少なくかつ
ケーブルの初期絶縁破壊特性が向上するとの知見を得た
。本発明者らは上記知見に基づき、しかも前述した金属
ラミネートテープによる縦添え被包を施すことにより絶
縁体層における水トリー劣化が有効に防止された本発明
の電カケープルとその製造方法を開発するに到った。

すなわち、本発明は、水トリー劣化が発生せず、電気絶
縁性能が従来に比べ大幅に向上し、かつその性能が長期
間に亘り、安定して維持されるゴム・プラスチンク絶縁
電カケープルとのその！！！！造方法の提供を目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明のゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルは、導体
上に内部半導電層、絶縁体層をこの順序で設け更に必要
に応じて前記絶縁体層上に外部半導電層を設けて成るケ
ーブルコアの上に、金属濱の片面または両面に導電性プ
ラスチック層を一体的に形成して成る金属ラミネートテ
ープが纒添え包被されている基本部を有するゴム・プラ
スチック絶縁ケーブルにおいて、前記絶縁体層中の酸素
ガス量が、標準状態に換算して、前記絶縁体層１０ｍ１
当り０．０２ｄ以下であることを特徴とし、その製造方
法は、導体上に内部半導電層、絶縁体層をこの順序で設
けたのち、または必要に応じて前記絶縁体層上に更に外
部半導電層を設けたのちに、得られたケーブルコアを無
酸素雰囲気下に放置して脱ガス処理を施し、ついで前記
処理後のケーブルコアに金属箔の片面または両面に導電
性プラス千ツク層を一体的に形成して成る金属ラミネー
トテープを纒添え包被して基本部とすることを特徴とす
る。

本発明の電カケープルは、ケーブルコアにおける絶縁体
層中に存在する酸素ガス量が規定されているところに最
大の特徴を有するものであって、絶縁体層を構成する材
料、架橋剤の種類等の各要素、架橋処理時の条件などや
ケーブルコアの内、外生導電層などに関しては、従来の
場合と何ら変ることはない。

本発明において、絶縁体層中の酸素ガス量は、０°Ｃ１
１気圧の標準状態に換算したときに、該絶縁体層１ｃｎ
！当り０．０２　ｍｌ以下である。この酸素ガス屋が上
記値よりも多い場合は、水トリーの発生を抑制する効果
がなくなり、電気絶縁性詣の低下を招く。

、絶縁体層中の酸素ガス量は、発明者らが、昭和５８年
電気学会東京支部大会（昭和５８年１１月３０日）で発
表した「Ｃ■ケーブル絶縁体中のガス量測定法」に準拠
して測定することができる。

すなわち絶縁体サンプルを密閉容器内に入れ、これを所
定温度に加熱し、サンプルからのガスをテプラーポンプ
でガス捕集部に捕集し、その捕集ガスをガスクロマトグ
ラフィーにかけて定量分析するという方法である。

上記した絶縁体層を有するケーブルコアの上には従来の
ように金属ラミネートテープが縦添え包被されて、本発
明の電カケープルの基本部が構成される。この場合の金
属ラミネートテープは、鉛箔、銅箔、アルミ箔のような
金属箔の片面または両面に、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレ
ン−アクリル酸共重合体のようなポリオレフィン系のフ
ィルムを接着剤を介しまたは直接融着して構成したもの
である。

本発明の電カケープル製造に当っては、常法と同じよう
にまず導体の上に内部半導電層、絶縁体層、そして必要
に応じて外部半導電層を同時に押出成形してケーブルコ
アとする。ついで、所定の架橋処理を施したのち、この
ケーブルコアを無酸素雰囲気下に放置して脱ガス処理を
施す。

本発明方法に適用し得る無酸素雰囲気の１つは真空雰囲
気である。このときの真空度が１００闘１１ｇよりも高
い場合は、絶縁体層中の酸素の拡散が不充分で絶縁体層
中の酸素を有効に層外に除去することが困難となり、絶
縁体層中の酸素ガス量を前記した値に規制することが困
難となるので、真空度は１００ｍｍＨｇ以下であること
が好ましい。より好ましくはｌＱｗｎＨｇ以下である。

他の無酸素雰囲気としては、例えば窒素ガス雰囲気；Ａ
ｒ、Ｈｅ、等の不活性ガス雰囲気；　Ｓ　Ｆ　ｂ雰囲気
などの非酸素雰囲気；をあげることができる、これら雰
囲気のうち、窒素ガス雰囲気は安価であり、取扱容易で
あると点で有効である。

上記した雰囲気下における脱ガス処理はいずれも常温で
行なうことができるが、絶縁体層中の酸素ガスの拡散を
促進して絶縁体層からの脱酸素効果を高め、かつコアを
変形させないためには、４０〜８０°Ｃの加熱下で行な
うことが有効である。

また、脱ガス処理の時間は、上記した雰囲気の種類、真
空度（真空雰囲気の場合）、雰囲気温度、絶縁体層の形
状・種類等によって変化させることが必要になるので一
義的に決められないが、通常、３〜２４０時間程度時間
分である。

かくして、絶縁体層中の酸素ガス量が上記した値に規制
されているケーブルコアが得られるが、このケーブルコ
ア上には金属ラミネートテープが縦添え包被されて本発
明の電カケープルにおける基本部が構成される。

この基本部の上には、更に常法に従って金属遮蔽層、シ
ース層が順次形成されて本発明の電カケープルが得られ
る。

（発明の実施例） 実施例１〜３ 導体上に、厚み０．５　ｍｍの内部半導電層、厚み３、
５　ｍｍの架橋ポリエチレン（架橋剤ジクミルパーオキ
サイド）から成る絶縁体層、および厚み０．５胴の外部
半導電層がこの順序で押出被覆形成されているケーブル
コアを用意した。

ケーブルコアを表に示した雰囲気で処理した。

得られた各ケーブルコアの絶縁体層からサンプルを切出
し、その中の酸素ガス量を定量した。標串状態への換算
値として表に示した。

ついで各ケーブルコアの上に、厚み５０μｍの鉛箔の両
面に厚み１１００ｕのエチレン−酢酸ビニル共重合体と
カーボンブラックからなるフィルムが一体化されている
金属ラミネートテープを縦添え包被し、更にその上に半
導電層えテープと銅テープで遮蔽層を形成したのちＰｖ
Ｃシース層で保護した。

得られた電カケープルにつき、初！ＵＩＡＣ絶縁破壊電
圧を測定した。また、各電カケープルを７０゛Ｃの温水
中に浸漬し、周波数ＩＫＨｚ、電圧６に■の条件下で６
ケ月間に亘り浸水課電試験を行なった。各電カケープル
の絶縁体層を顕微鏡で観察し、絶縁体層１　ｍｍ３中に
発生していた水トリーの数、および水トリーの最大長さ
を計測した。その結果を一括して表に示した。（以下余
白）（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明のゴム・プラスチ
ック絶縁電力ケーブルは、絶縁体層中の水トリーの発生
数は少なくかつその最大長も短かい。それゆえ、長期間
使用しても絶縁破壊特性は低下することがなく電カケー
プルとして有用である。そしてその製造方法においては
、ケーブルコアを無酸素雰囲気下に放置するだけで他の
工程は従来と変わることがないため、従来の工程、設備
等を大幅に変更する必要もなく工業的有用性に富む。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体上に内部半導電層、絶縁体層をこの順序で設
   け更に必要に応じて前記絶縁体層上に外部半導電層を設
   けて成るケーブルコアの上に、金属箔の片面または両面
   に導電性プラスチック層を一体的に形成して成る金属ラ
   ミネートテープが縦添え包被されている基本部を有する
   ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルにおいて、前記絶
   縁体層中の酸素ガス量が、標準状態に換算して、前記絶
   縁体層１ｃｍ＾３当り０．０２ｍｌ以下であることを特
   徴とするゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル。
2. （２）導体上に内部半導電層、絶縁体層をこの順序で設
   けたのち、または必要に応じて前記絶縁体層上に更に外
   部半導電層を設けたのちに、得られたケーブルコアを無
   酸素雰囲気下に放置して脱ガス処理を施し、ついで前記
   処理後のケーブルコアに金属箔の片面または両面に導電
   性プラスチック層を一体的に形成して成る金属ラミネー
   トテープを縦添え包被して基本部とすることを特徴とす
   るゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの製造方法。