JPH0199428A - 直流ケーブル接続体 - 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］ この発明は、プラスチック絶縁直流ケーブルの接続部の
改良に係り、特に、直流高電圧印加時の空間電荷の蓄積
を抑制することにより、絶縁耐力の向上を図った直流ケ
ーブル接続体に関する。

［従来の技術］ プラスチック絶縁型カケープルの絶縁体は、現在では、
架橋ポリエチレン（以下、ＸＬＰＥと記す）が主流であ
り、交流ケーブルに関していうならば、５００ｋＶクラ
スにも実使用されつつある。

［発明が解決しようとする問題点］ 一方、直流ケーブルへ使用する場合を考えてみると、直
流高電圧印加によって、絶縁体に同極性の空間電荷が注
入蓄積されることから、直流の極性反転の場合や、直流
に逆極性のインパルス電圧が重畳された場合に、特性が
低下してしまう傾向がある。・ 特に、半導電層の突起等、絶縁体−半導電層境界面で電
極不整があると、局部的な高電界が生じ、空間電荷の注
入が著しくなるため、上述の特性低下が大きくなる。

このような絶縁体−半導電層境界面での電極不整は、管
理された条件下で一貫作業により連続的に造られるケー
ブル部よりも、手作業に近い条件下で形成される接続部
に生じ易い。

この発明は、このような背景の下になされたもので、空
間電荷による直流ケーブル接続部の特性低下の抑制を図
った直流ケーブル接続体を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの発明は、半導電層と通
常絶縁層との間に、電荷注入抑止絶縁層を設けたことを
特徴とする。

本発明のケーブル接続には、テープ巻モールド方式が採
用される。すなわち、導体を接続し、内部半導電層を形
成した後、電荷注入抑止絶縁層、通常絶縁層、電荷注入
抑止絶縁層を順次テープ巻きにより形成し、最後に外部
半導電層を形成して、加圧・加熱モールドし、接続体を
形成する。

ここで、電荷注入抑止絶縁層の厚さは、特に規定はない
が、０．２〜５ｍｍ程度で良い。また、電荷注入抑止絶
縁層の材質としては、ポリエステル、芳香族含有ポリマ
ー、カーボン含有ポリエチレン、あるいは、これらの架
橋化物を使用する。

なお、上記カーボン含有ポリエチレンのカーボン含有量
は、０．５〜２重量％である。また、上記架橋化物を電
荷注入抑止絶縁層に使用する場合は、ポリエステル、芳
香族含有ポリマー、あるいはカーボン含有ポリエチレン
に架橋剤を添加して、加熱・加圧モールドすることによ
り、架橋絶縁体を形成することができる。

また、上述した通常絶縁層にも、架橋剤入りポリエチレ
ンテープを使用することにより、加熱・加圧モールド時
に、やはり架橋絶縁体を形成するのが普通である。

［作用］ 上記構成によれば、空間電荷の漏れを促すことができる
。以下、この理由について説明する。

上記電荷注入抑止絶縁層の抵抗率（比抵抗）をρ（Ω−
用）とし、絶縁抵抗の温度係数をα（１／℃）、電界係
数（絶縁抵抗のストレス係数）をβ（ｍｍ／に′ｖ）、
絶縁層にかかる電界強度をＥ（ｋＶ／ｍｍ）とすると、 ρ＝ρｏｅＸｐ　（α’ｒ＋βＥ）・・・・・・（１）
なる関係が成り立つことが知られている。

そして、ポリエステル、芳香族ポリエチレン、カーボン
含有ポリエチレン、あるいは、これらの架橋化物を添加
すると、電界係数βが増加する一方で温度係数αが減少
し、絶縁層での空間電荷の漏れを促進する。なぜならば
、電界係数βが増加すると抵抗率ρが低下するため、高
ストレス部（強い電界のかかる部分）の電界が緩和され
、また、温度係数αが減少すると、導体温度が高いとき
に遮蔽側に現れていた最大電界Ｅｍａｘが減少するから
である。こうして、絶縁層内での電界分布が均一化の方
向に動き、空間電荷の蓄積が低減される。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

図は、この発明の一実施例による直流ケーブル接続体の
構成を示す縦断面図である。

この図において、Ｃはケーブルである。ケーブルＣは、
その中心に導体ｌを有し、導体１の外周には、内部半導
電層２、ケーブル絶縁体３、外部半導電層４が順次形成
されている。

このケーブルＣの接続部では、上述した内部半導電層２
、ケーブル絶縁体３、外部半導電層４が除去（いわゆる
、鉛筆削り）され、導体１，１が、導体スリーブ５によ
って接続される。そして、この導体スリーブ５の外周に
、内部半導電層２、電荷注入抑止絶縁層６、通常絶縁層
７、電荷注入抑止絶縁層８が順次形成され、その外周に
外部半導電層４が形成されている。

ここで、導体１の断面積が４００ｍｍ”、ケーブル絶縁
体３の厚さが９ｍｍのＸＬＰＥ絶縁ケーブルを用いて、
上記構造の接続部を造った。ただし、絶縁層６，７．８
は、それぞれ、厚さ１００μｍのテープを巻いた後、モ
ールドすることにより形成し、電荷注入抑止絶縁層６，
８の厚さは、２ｍｍとした。

電荷注入抑止絶縁層６，８の絶縁テープとしては下記の
３種を用い、架橋剤として、ジクミルパーオキサイド（
ＤＣＰ）を、２８０重量部添加した。

■ポリエステル ■スチレンエチレン共重合体（スチレン含有量：２ｗｔ
％） ■ファーネスカーボン添加低密度ポリエチレン（カーボ
ン量：　１ｗｔ％） 一方、通常絶縁層７としては、ＤＣＰを２．０ｆｆｉｆ
ｆｉ部含む低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用い、接
続部の半導電層２，４には、熱収縮チューブを用いた。

また、絶縁厚さは、導体スリーブ５上で１２ｍｍとした
。

比較用として、接続部の絶縁体が、電荷注入抑止絶縁層
を持たない通常絶縁層のみの、同構造の接続体も造った
。

上記各接続体について、９０’Ｃの温度で、５０ｋ　Ｖ
／３０分ステップアップの条件で、直流極性反転による
破壊電圧を求めた結果は、第１表の通りである。

（以下、余白） 第１表 ［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、テープ巻きモールド
接続部において、半導電層と通常絶縁層との間に電荷注
入抑止絶縁層を設けたので、直流高電圧印加時の空間電
荷の注入が抑制される。この結果、極性反転特性等の性
能改善が達成される。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の一実施例の構造を示す縦断面図である
。 １・・・・・・導体、２・・・・・・内部半導電層、３
・・・・・・ケーブル絶縁体、４・・・・・・外部半導
電層、５・・・・・・導体スリーブ、６，８・・・・・
・電荷注入抑止絶縁層、７・・・・・・通常絶縁層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック絶縁直流ケーブルのテープ巻モール
   ド方式の接続体において、半導電層と通常絶縁層との間
   に、空間電荷の注入蓄積を抑制する電荷注入抑止絶縁層
   を設けたことを特徴とする直流ケーブル接続体。
2. （２）前記電荷注入抑止絶縁層は、ポリエステル、芳香
   族含有ポリマー、カーボン含有ポリエチレン、またはこ
   れらの架橋化物から構成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の直流ケーブル接続体。