JPH02126510A - 互いに撚り合わせた単線から成る電力ケーブル、特に中電圧ないし高電圧電力ケーブルの単層ないし多層導線及びその導線の製造方法 - 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、互いに撚り合わせた単線から成る電力ケー
ブル、特に中電圧なしい筋電圧電力ケーブルの単層ない
し多層導線及びその導線の製造方法に関する。

［従来の技術］ 上記の種類に属する導線は、断面を卵形ないしは円形に
してあり、銅又はアルミニューム製の単線で形成されて
いる。しかし、各仕上げでも一般には、単層の単線を一
方方向に撚り合わせである。従って、この様な導線を作
製するには、単線を回転する貯蔵ドラムから引き出して
、固定した撚線装置に導入する。そして、この撚線装置
を用いて多数の単線を撚り合わせたテープにする。次い
で、このように作製した撚り合わせテープを圧縮し、最
後にそのように作製した長い線を公知の方法でドラムに
保持することが行われている。このような導線を作製す
る場合の製造速度は比較的低い。何故なら、撚線を行う
には大量のものを移動させる必要があるからである。こ
うして、長いケーブルを作製する場合、それに応じて導
線を束ねる必要がある。そのような導線にひよっとする
と多数の単線が存在する場合、これ等の単線は製造技術
から見て大きな経費をかけること意味する。

製造速度を向上させるには、通信用ケーブルは例えばか
なり以前から、所謂ＳＺ撚線法の助けで作製していた。

この場合、一区切りづつ縒り方向を切換で個々の撚線部
材を撚り合わせる。この撚り合わせ方法は、固定した巻
き戻し・巻き込み装置を可能にし、結局完全に中断なし
に撚り合わせ、連続的に長いケーブルを作製することが
できる。

電力ケーブルを作製する場合でも、この撚り合わせ方法
は利用されている。一定間隔で回転方向あるいは撚り合
わせ方向を変えて多数の単線の線芯の強電導線を撚り合
わせことは既に公知である（西独特許第２２０２６４３
号公報）。より多くの電力を伝送し、導線の断面を増加
させるには、線芯を逆転撚り合わせする撚線技術も既に
利用されている。この場合、ケーブルの線芯は最初−つ
の束に纏め、次いで第二の撚り合わせ点で仕切られた所
定の区間を通過する間、延ばした状態で帯として維持さ
れ、維持している期間と通過期間所定の区間を互いに撚
り合わせる（西独特許第２７４２６６２号公報）。

これ等全ての公知方法では、撚線の出口にあるものは既
に線芯として存在する撚線部材、つまり絶縁物を備えた
電気導線である。この様なケーブルと導線の製造を更に
簡単にするには、単線を一定間隔で交互に傾斜した方向
に撚り合わせる多層導線から成る絶縁線芯を作製するこ
とも既に提案されている（西独特許第３０２６９９９号
公報）。この様に撚り合わせた単線を機械的に保持する
ために、これ等の単線を撚り合わせテープに撚り合わせ
て直後に、樹脂絶縁体を付加している。この様な処置は
、可撓性のある導線及び撚線に対して全く利用できる方
法であるが、中電圧又は高電圧のケーブルの場合のよう
に、公知の導線に比べて大幅に太い導線断面の導線に移
行した場合、最早上記の提案を利用できない。更に、中
電圧又は高電圧のケーブルのケーブル構造は、撚線上に
線芯絶縁を直接配置することを禁止している。その理由
は電気的な理由により絶縁して先ず内部導体層を準備す
る必要があるからである。電気シールドとして使用され
るこの内部導電層は、その寸法が小さいことからだけで
も、その下にある導線又はその導線中に配設しである芯
材を機械的に安定化させる状態にない。

（発明の課題） それ故、この従来技術から出発して、この発明の課題は
電力ケーブルの導線を製造するためにも製造法に有利な
ＳＺ撚線法を採用する可能性を見出すことにある。

〔課題の解決〕

上記の課題は、この発明により、複数の単線を交番する
縒り方向で撚り合わせ、その位置で撚り合わせたテープ
の外部線材層の直く上に配設した継ぎ目溶接した金属テ
ープ製の遮蔽金属スリーブによって保持することによっ
て解決されている。

〔作用・効果〕

金属スリーブによって、複数の単線は撚り合わたテープ
中で機械的に安定化される。このテープはケーブル自体
を製造するまでの継続する作業プロセスにも、またその
後の組立にも有効である。

更に、このスリーブは複数の単線の最上層の狭いテープ
によって電力伝送に関与している。この伝送はそれに応
じたテープ厚さを選択して、通常の導線の最外層がスリ
ーブ自体で置換できことに繋がる。継ぎ目溶接した金属
テープの密度のため、更に閉じたスリーブはケーブル自
体の防湿に寄与する。何故なら、線材層に閉じ込められ
た湿気が気密なスリーブを経由して絶縁体又は導線の直
く上にある内部導線層の中に伝播できないからである。

この発明にとって重要なことは、金属スリーブとこのス
リーブによって閉じたＳＺ撚り合わせた複数の単線が機
械的にも電気的にも閉じたユニットを形成している点に
ある。そのため、複数の単線と金属スリーブが、同じ電
気的に良導電性物質から製造される。スリーブと複数の
単線が銅で形成されている場合には、このスリーブの肉
厚が公式 を満たすように選択すると効果的である。ここで、Ｓは
のスリーブの肉厚（ｍｍ　）で、Ｆｇｅｆは導線に要求
さえる全断面積（ｍｍ”）である。

導線材料として銅でなく、アルミニュームを使用すると
、肉厚Ｓは に相当する。

これ等の式は、撚り合わせテープの上で溶接し、その下
に被覆した金属円管の肉厚Ｓに対するこの撚り合わせテ
ープの直径ｄの比がこの発明による導線に対して決定的
であることを考慮して成立する。つまり、ｓ　ＭｄＯ比
が大きくなれば、運転中の個々の製造過程時及びケーブ
ルの敷設と組立時に通常見られる導線を上記直径以上に
湾曲した時、スリーブの折れ曲がりはより大きくなる。

既に説明したように、金属スリーブは複数の単線と同じ
材料で作製しであるので、 Ｆｇｅｆ　＝Ｆ、　＋Ｆｈ ここで、Ｆｇｅｆは導線の必要な全断面積であり、Ｆｌ
はコアの断面積で、Ｆ６はスリーブの断面積である。

更に、この発明にとって重要な点は導線自体を製造する
ことにある。この発明を実行するには、複数の単線を交
互に変えた縒り方向（ＳＺ）で撚り合わせ、次いでこの
撚り合わせテープを外部加圧を利用して固定することに
ある。固定した撚り合わせテープの回りに、長手方向に
延びる金属テープを円形に成形し、その端部で継ぎ目溶
接する。

このように形成した円管は、最後に既に固定した撚り合
わせテープの上に気密被覆されている。個々の製造肯定
は連続的な進行で処理すると合理的であるので、処理し
た撚り合わせは製造期間に引張応力によって撚り合わせ
テープから生じる恐れが生じる。複数の単線を引き出し
、これ等の単線を溶接して任意の長さに問題なく製造で
きるより大きい貯蔵ドラムがあると有利である。スリー
ブに使用する金属テープも運転中公知の方法で別なテー
プ長に溶接できるので、電力ケーブル用の大きな長さの
導線を製造できる。更に、個々の長さを継ぎ合わせて経
費の掛かる導線の溶接を省略できる結果になる。

中心芯材の回りに多数の単線を撚り合わせて配設して、
導線自体を単層に作製できる。しかし、中電圧又は高電
圧用ケーブルに要求される大きな導電断面のため、通常
導線は多層にして作製される。この場合、この発明によ
れば、各層の個別単線も交番する縒り方向に撚り合わせ
てあり、各層も取り付けた後には固定される。各層を固
定するとその間にコンパクトな導線となるので、金属ス
リーブを取り付けた後製造過程を終えた時点で導線に大
きな引張応力が加わっても撚り合わせを長手方向に引っ
張ることが防止される。

これに関連して、更に準備されているように、導線に沿
って種々の位置の各層で単線の縒り方向を交互に変える
時にも役に立つ。単線の層を撚り合わせテープに固定す
る他の可能性は、各層の単線の縒り長さが隣の区間の単
線の縒り長さとは異なっている点にある。この場合、単
線の繕り長さが層から層に向けて減少し、単線の縒り長
さが外から内に向けて減少すると特に有利である。

撚り合わせテープの固定又は気密は、撚り合わせニップ
ル中で行われるが、後続する引き抜きニップル中でも行
われる。しかし、必要な牽引力を減少させるには、この
発明を実行するのに撚り合わせテープを駆動加圧ローう
で固定することが行われると有利である。

この発明を実行するのに重要なことは、導線が単線を固
定ないし圧縮した直後に保持されることである。このこ
とは、例えば導線を駆動引出円板又はドラムの８面上に
取り付けて行うことができる。

後続する作業過程の場゛合にも解決されない撚り合わせ
テープの圧縮を実行する他の可能性は、撚り合わせテー
プの固定又は圧縮が同時に溶接円管の引き下ろして行わ
れる点にある。

Ｃ実施例〕 この発明を、図面に示した実施例に基づきよりる方法が
示しである。そのためには、複数の単線１が線材貯蔵部
２、例えば空間的に固定保持された貯蔵桶から引き出さ
れ、模式的に示した撚線装置３に導入される。このよう
な撚線装置は、所謂ＳＺ撚り合わせに適するが、色々に
形成できる。

例えば、この装置は一定間隔で交互に回転方向を変えて
回転する大円板とそれに続く撚り線ニップルから形成さ
れる。このニップルには単線１が撚り線部材と一緒に導
入される。通信ケーブル技術から公知の装置は、無処理
、つまり非絶縁性の単線の撚り合わせ法に対して特に有
利である（西独特許第２４１１１５１号公報、又は西独
特許第２６１５２７５号公報）。この装置は、実質上固
定設置された案内円板と回転可能に支承された駆動大円
板から形成されている。この場合、両者の間に滑らかな
表面を有する円管が配設しである。更に予定通りに、こ
の円管が他の同心円管によって取り囲まれ、円管の内径
が大きくて、大円板の穴、従ってこの外部円管内に案内
円板の対応する穴もある場合、そして更に大円板にはこ
の円板を取り巻く穴のリムが取り付けてあり、案内円板
の対応する穴を介して案内される撚り合わせ部材の前記
穴を通して外部円管の外を流れる部分が貫通できる場合
、導線の単線は二層にして両層で交互縒り方向を変えて
重ねて撚り合わせることができる。

撚線装置３から流れ出た撚り合わせ束４は、次いで寒く
ことのできる加圧ローラ５によって又は単線から成る撚
り合わせテープによって固定される。この場合必要な張
力によってＳＺ撚線が緩められか、部分的に引き抜かれ
ることを防止するため、加圧ローラ５の直後に駆動円板
引出６が装備しである。加圧ローラ５から撚り合わせた
束４を引き出した直後に円板引出６の表面に撚り合わせ
た束４を載せる領域は、撚り合わせ工程によって生じる
形状に撚り合わせ束を纏めることを確実にしている。

第一の場所では、他の単線７が装着される。これ等の単
線は貯蔵線材部８から引き出され、撚線装置９に導入さ
れる。この撚線装置も、前の撚線装置と同じように、入
って来る単線７を交番する縒り方向に撚ることができる
。続く塞ぎ込み可能な加圧ローラ１０が単線７の第−層
を撚線テープの核４に圧縮ないしは固定するために使用
される。

単線１１の他の層を道理り方向で、しかも場合によって
は第一位置に対して異なる縒り区間で装着するため、撚
線装置１２が使用される。この装置は単線１１を線材貯
蔵部１３から既に説明した方法で引き出す。この撚線装
置１２を通過した後単線１１から成る線材層がその下に
ある単線７から成る線材層上に塞ぎ込み可能な加圧ロー
ラ１４によって固定されるか、全体の撚線テープがもう
一度更に圧縮される。当然、撚線様に繋がる撚線工程で
も、必要な張力が撚線を再び引き抜く恐れがある場合、
加圧ローラ１０と１４の後には引張装置が円板引出部６
と同じように配設することができる。

例えば、３６木の単線から成る導線１５は、模式的に示
しである外被取付装置１６に導入される。

この装置１６の助けによりテープ貯蔵部１７から、例え
ば単線１．７及び１１も銅製の場合銅テープ１８が引き
出され、装置１６中で流入した導線１５を円管に成形す
る。これには、それ自体公知のローラ状成形工具が使用
される。この工具はテープの端部を互いに突き合わせ、
この状態で溶接装置１９まで維持することを行う。この
溶接装置１９によって、テープの端部は互いに気密に溶
接され、次いでこのように形成した銅円管が模式的に示
した加圧ローラ２０（駆動することもできる）によって
被覆された導線１５上に引き下ろされる。

この場合、単線を確実に保持する撚線テープの最終固定
と圧縮がもう一度行われる。外被取付装置１６から外に
出た導線２１は、公知の方法で貯蔵ドラム２２に巻き付
けられ、中電圧又は間電圧ケーブルの導電性と絶縁性の
層を装着するため他の作業工程に導入される。

単線１，７及び１１を層状に装着することば連続工程で
、場合によっては道理りにして電算機制御して行われる
。この制御は、随意の変形が行える。個々の層の縒り区
間を種々に形成することも効果的である。その場合、縒
り区間を外から内に向けて短くすると有利である。これ
等の処置はケーブルの構造に合った導線自体の曲げ特性
をもたらす。更に、この発明に対して決定的なことは、
との撚線工程の後でも撚線テープを圧縮又は固定する加
圧は、例えば図示した加圧ローラ又はそれ以外の任意の
様式で行える点にある。これ等の処置は、作製した導線
２１ではＳＺ撚線によって生じた平行位置も、この撚線
様式の仕切られた部分も引き伸ばさせない。従って、引
張応力が加わって生じるケーブルの望ましくない伸びは
どんな場合でも防止できる。

既に説明したように、閉じたスリーブによってこの発明
による導線は水分を半径方向遮断する。

同時に、特に合流位置又は連結位置にある導線の自由端
を考慮して長で方向に水分遮断することが要求される場
合にも、この発明を利用するれば、撚線テープのゴアで
加圧ローラ５又は１０によって固定する前に、気密物質
を注入することができる。この物質は、湿気の影響で生
じる粉体でもよいし、ワックス基材ないしは液体又は昇
温しで液体になるポリマー、例えばポリブタン、ポリロ
ピレン又はポリイソブチレンのようなポリマーの粘着性
物質であってもよい。

導線の長手方向に気密を維持する他の有利な可能性は、
金属テープ１８を導線１５の回りに取り巻く円管に成形
する場合、気密物質をある形又は他の形にして装着する
点にある。

この発明による導線で達成できる長手方向の気密に関係
なく、従来の導線部材を撚り合わせる技術の場合、休止
時間が長かったことを回避する連続成形はこの発明にと
って重要である。導線製造工程には、製造工程を中断す
ることなく、ケーブル製造工程が続き、押出成形の休止
時間も防止できる。単線を束ねる金属コルセットのため
、非常に長い、例えば１ｍ又はそれ以上の縒り区間が可
能である。

単線を取り囲むことによって得られるすべすべした表面
は、ピーク電圧放電の危険を防止し、この発明による導
線を特に中電圧又は高電圧ケーブルに採用するのに適し
ている。例えば押出成形される材料から成る通常必要と
される導線層は、節約できるか、あるいはその必要量を
少なくとも大幅に低減できる。

湿気遮断特性の外に、この発明による「円管撚線」には
、曲げ特性が、大きな導線とは逆に、撚線と同じである
が、大きな導線と同じように長平方向にも半径方向にも
水分に対して気密である利点がある。この場合、アルミ
ニューム線をこの発明により撚り合わせ、洞スリーブで
取り囲む実施形状でも有利である。このことは、上記の
場合、あるいは他の実施形状でも撚線に関し、単線を撚
ることがテープ１８を溶接して円管にする直前にＳＺ方
式で多層に揺動させても行われる。

す模式図である。

図中参照符号： １７．１１・・・単線、 ２．８．１３・・・単線貯蔵部、 ３．９．１２・・・撚線装置、 ４・・・撚線の束、 ５．１０．１４・　・・加圧ローラ、 １６・・・外被取付装置、 Ｉ７・・・テープ貯蔵部、 ２１・・・導線、 ２２・・・貯蔵ドラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに撚り合わせた単線で形成される電力ケーブル
   、特に中電圧又は高電圧ケーブルの単層又は多層導線に
   おいて、前記単線は交番する縒り方向（ＳＺ）で撚り合
   わせてあり、その場所では撚線テープの外部線層の直ぐ
   上に配設され、長手方向に溶接した金属テープ製の閉じ
   た金属スリーブによって保持されるていることを特徴と
   する導線。 ２、銅のスリーブと単線から成り、公式 ｓ＝１／２０√Ｆｇｅｆ をスリーブの肉厚がほぼ満たし、ここで、ｓはｍｍにし
   たスリーブの肉厚であり、Ｆｇｅｆは導線の必要なｍｍ
   ＾２にした全断面積であることを特徴とする請求項１記
   載の導線。 ３、アルミニューム製のスリーブと単線から成り、公式 ｓ＝１／１７√Ｆｇｅｆ をスリーブの肉厚がほぼ満たすことを特徴とする請求項
   １記載の導線。 ４、特許請求の範囲の請求項１〜３項のいずれか１項の
   導線を製造する方法において、単線を交番する縒り方向
   で撚り合わせ、次いでこの撚線テープを外部加圧を利用
   して固定し、固定した撚線テープの部分で長手方向に延
   びる金属テープを円管に成形し、端部を溶接し、このよ
   うに形成した円管を既に固定した撚線テープの上に気密
   被覆することを特徴とする製造方法。 ５、単線を多層に撚り合わせ、各層の単線も交番する縒
   り方向で撚り合わせ、各層を取り付けた後この層を固定
   することを特徴とする請求項１〜３項の導線の製造方法
   。 ６、導線に沿って異なる位置で交番させることを特徴と
   する請求項５の導線の製造方法。 ７、各層の単線の縒り区間は隣の層の単線の縒り区間に
   対して異なっていることを特徴とする請求項５又は６記
   載の導線の製造方法。 ８、単線の縒り区間は外から内に向けて減少することを
   特徴とする請求項７記載の導線の製造方法。 ９、撚線テープの固定は駆動加圧ローラによって行われ
   ることを特徴とする請求項４〜８のいずか１項に記載の
   導線の製造方法。 １０、導線は単線を固定ないし圧縮直後に保持されてい
   ることを特徴とする請求項４〜９のいずか１項に記載の
   導線の製造方法。 １１、固定ないし圧縮直後の保持は、駆動引張円板又は
   ドラムの核面上に導線を装着して行われることを特徴と
   する請求項１０記載の導線の製造方法。 １２、撚線テープの固定ないし圧縮は同時に溶接円管を
   被覆して行われることを特徴とする請求項４〜１１項の
   いずれか１項に記載の導線の製造方法。 １３、撚線テープのゴアでの固定の前に気密物質が注入
   されることを特徴とする請求項４〜１２項のいずれか１
   項に記載の導線の製造方法。 １４、金属テープを形成する円管に成形する場合、気密
   物質が注入されることを特徴とする請求項４〜１３項の
   いずれか１項に記載の導線の製造方法。 １５、気密物質としては、湿気の作用で生じる粉が使用
   されることを特徴とする請求項１３又は１４記載の導線
   の製造方法。 １６、気密物質としては、粘着性の物質が使用されるこ
   とを特徴とする請求項１３又は１４記載の導線の製造方
   法。