JPH0294325A - 耐放射線性電線・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、高速増殖炉のような高温・高放射線域内にお
いて使用される耐放射線性電線あるいはケーブルに関す
るものである。

［従来の技術と問題点コ 原子力発電におけるウランの利用効率を大巾に向上させ
、限られた核資源の温存とエネルキ資源の長期にわたる
確保とを意図して、近年軽水炉による発電から新型動力
炉への転換計画が進められており、わが国においてもそ
の開発が本格的に進展しつつある。

しかしながら、この種原子炉においては従来の軽水炉と
比較して炉内の環境が著しく相違したものとなる０例え
ば、液体金属冷却材を用いた高速中性子増殖炉（ＦＢＲ
）を例にとれば、温度が１５０℃以上（異常時には４０
０°Ｃ程度）にも達する上、きわめて大量の放射線を発
生させる。従って、このような環境下において用いられ
る電線・ケーブルには１０〜１００Ｍ（、Ｉといっな大
線量レベルの放射線に耐え得ることが要求される６従来
このような厳環境下で使用可能なケーブルとして、マグ
ネシア等の無機絶縁体にステンレス等の金属シースを被
覆したいわゆるＭＩケーブルがもっばら使用されてきた
。しかし、このＭＩケ−プルは可撓性に乏しく布設作業
の上で非常に不便であるばかりでなく、絶縁体が吸湿し
易くそれによる絶縁特性の低下が大きいなど、問題点が
多かった。

そこで、マイカ・ガラステープを耐放射線特性を有する
ポリイミド系接着剤で接着しあるいは同系塗料を含浸さ
せて絶縁体として使用し、前記ＭＩケーブルの有する諸
問題を解決しようとする試みがなされた。しかし、マイ
カ・ガラステープを前記ポリイミド系接着剤で接着した
り含浸させたりした場合、その後の硬化度合の制御が誼
しく、ポリイミドが完全に硬化してしまうと、導体上に
巻き付けたり、布設時に曲げたりしたときにクラックや
割れが生じて電気特性が低下する等の問題のあることが
判明した。

一方、上記硬化後に問題の生ずるおそれのあるポリイミ
ド系に代えてシリコーンワニスを前記マイカ・ガラステ
ープの接着剤ないし含浸削として使用してみてはどうか
という試みもなされた。しかし、シリコーンワニスの場
合は前記ポリイミドと比較して確かにクラックや割れの
発生はないが、耐放射線特性に劣り、放射線量が所定量
以上の高線量下に曝された場合、大巾に特性の低下がみ
られるようになり、前記した高速増殖炉のような大線量
の環境下では使用できないことがわかった。

［発明の目的］ 本発明は、上記したような実情にかんがみてなされたも
のであり、可視性にすぐれしかも十分に耐放射線特性を
具備する耐放射線性電線・ケーブルを提供しようとする
ものである。

［発明の概要］ 本発明は、導体上にそれ自身ずぐれた耐熱性と耐放射線
特性を有するポリイミドテープを巻回し、その上に設け
る絶縁体として、ポリイミド系ワニスを含浸したガラス
テープ及びマイカをジフェニルシロキサン系シリコーン
ワニスによって貼り合せたガラステープにより構成した
ことを要旨とするものであり、このように積層構造とす
ることによりすぐれた可撓性を保持しつつしかも十分な
耐放射線特性をも具有せしめ得なものである。

［実施例」 以下に、本発明について実施例に基いて説明する。

図は、本発明に係る耐放射線性ケーブルの具体的構成例
を示すものであり、■は導体、２は当該導体の上に巻回
されたポリイミドテープ、３は後述する絶縁体、４はガ
ラス編組よりなる抑え巻保護層である。上記のように構
成される線心はガラス介在５と共にガラス抑え巻６によ
り抑え巻きされ、最外周には外装として全体の保護およ
び可撓性の維持のためのステンレス編組７を施す。

大線量の放射線に絶え得る絶縁材料としては、マイカ等
の無機絶縁材が適当であるが、このような無機絶縁材は
吸湿による絶縁特性の低下を招き易い。

ポリイミドテープは、すでに説明したようにすぐれた耐
放射線特性と可撓性を有し、本発明の目的によく適合す
るものであるが、図に示すように導体１の上にまずポリ
イミドテープ層２を形成せしめるのは、無機系絶縁体３
の上記吸湿に対する防湿としての役目をも果させるため
である。このようにして使用されるポリイミドの組成と
しては、などを挙げることができる。

このようなポリイミドテープ層２においては、テーピン
グしたのちラップ目より水分が侵入するのを防止するた
めにヒートシールを施しておく必要がある。このヒート
シール剤としては、ポリイミド系の接着剤が適当である
が、配線個所の放射線の線量レベルによっては、エポキ
シ系やアクリル系、ウレタン系の接着剤、あるいはポリ
エチレン、アイオノマ等の熱融着性樹脂を用いることも
できる。

上記のようにして設置されたポリイミドテープ層２の上
に設けられる絶縁体３としては、同じく耐放射線性にす
ぐれたポリイミド系ワニスを含浸したガラステープが使
用されるが、この種テープの単独使用による場合、先に
説明したワニス硬化後の割れが問題となる。このような
割れを防止するには、ポリイミド系ワニスを含浸したガ
ラステープと可撓性を大巾に有するテープとを積層して
使用すればよいが、耐放射線特性の上からはそれなりの
制約がある。

シリコーンワニスを用いたマイカ・ガラステープやシリ
コーンワニス含浸ガラステープは耐火電線用の絶縁体な
どとしてすでに知られ実用されているが、シリコーンワ
ニスはある線量値以上の放射線により急速に特性低下が
生じ、本発明が対象とするような環境下においては使用
できない。

発明者らは、上記問題点を解決するために種々なる実験
研究を重ねた。その結果、ジフェニルシロキサン系のシ
リコーンワニスは大線量レベルの放射線によっても特性
劣化が非常に小さいことを見出した。そして、前記ポリ
イミド系ワニス含浸ガラステープとマイカを前記ジフェ
ニルシロキサン系シリコーンワニスで貼り合せたガラス
テープとを積層使用することにより、可撓性を損なうこ
となく十分な耐放射線特性を発揮せしめ得ることがわか
った。

しかして、上記において使用されるポリイミド系ワニス
については、下記構造よりなるワニス（商品名Ｕワニス
、宇部興産層）がとくに好適であり、このワニスを含浸
したガラステープは他のポリイミド系ワニスを用いたガ
ラステープよりもワニス硬化後の可撓性が大きく、テー
ピングが比較的容易であるという特徴を有する。

しかし、ガラステープが厚すぎれば、単独使用の場合と
同様、クラックや割れの発生の問題が生ずる。対象とす
る電線・ケーブルの線径にもよるが、ポリイミド系ワニ
ス含浸ガラステープの厚さの最大は１２５μｍ程度に止
めることが好ましい。

また、もう一方のマイカをジフェニルシロキサン系シリ
コーンワニスで貼り合せたガラステープのジフェニルシ
ロキサンの含量についても、高速増殖炉内におけるよう
な高線量に爾えるには、ジフェニルシロキサンの量を４
０モル％以上とすることが望ましい。

なお、マイカについてはとくにその種類の限定はしない
が、軟質マイカがより好適である。ガラスの種類として
は、一般にＳガラスが適当であるがＳガラスを使用して
も差支えはない。

絶縁＃３は上記によってテープ状に形成され巻回される
からこれの抑え巻が必要であり、すでにみたガラス編組
４あるいはガラステープが抑え巻として使用されるにの
上に例えばステンレス編組による保護層を設けて単線と
して使用してもよいし、図のように２本以上の線心を撚
合せてケーブルに構成してもよい、線心として構成しこ
れを撚合せるには介在が必要であるが、この介在に対し
てもすぐれた耐放射線特性が要求されることは勿論であ
る。このために使用される介在としては、その特性や価
格の上からみてガラスロービングが最適である。しかし
、ガラスロービングには端末加工の際にガラスが飛散す
るという問題があり、これを避けたい場合にはフェノー
ル樹脂繊維（商品名カイノール、日本カイノール社製）
などを用いてもよい、以下、ガラス抑え巻６およびステ
ンレス編組７を設けることにより本発明に係るケーブル
を得る。

実施例 ５．５１１１１１２のニッケルメッキ撚線導体上にポリ
イミド系接着剤からなるヒートシール層を有するポリイ
ミドテープをＯ，１ｍ厚に巻き加熱処理によりヒートシ
ールを行なった。この上に前記した商品名Ｕワニスを含
浸したガラステープ及び軟質マイカ板をジフェニルシロ
キサン系シリコーンワニス（ジフェニルシロキサン含量
４０モル％）で貼り合せたガラステープを絶縁体として
０．９ａｎｎ厚さに巻き、更に抑え巻層としてガラス編
組を總した１以上のようにして得な外径５酊の線心をガ
ラスロービングを介在として撚合せた後ガラステープに
よる抑え巻きを行ない、その上に最外層として５ＵＳ３
０４からなるステンレス編組の外装を設は外径１３＋＋
ｍの耐放射線性ケーブルを得た。

比較例 比較例として、ワニス含浸ガラステープのポリイミド系
ワニス及びマイカ・ガラステープのジフェニルシロキサ
ン系シリコーンワニスの代りにジメチルシロキサン系の
シリコーンワニスを用い、それ以外は実施例と同じ構成
よりなるケーブルを作製しな。

上記のようにして得た実施例および比較例それぞれのケ
ーブルについて、特性の比較試験を行なった。

ケーブルの可撓性の評価としては、１０ａＬ１径にケー
ブルを曲げ直流５０００Ｖ／１分の耐電圧試験を行ない
これを満足するものを合格とした。

また、耐放射線性の評価としてγ線照射前後のケーブル
絶縁抵抗を常温で測定しな６ γ線の照射はコバルト６０を線源とし、１０’Ｇｙ／ｈ
をもって蓄積線量が５０ＭＧＶとなるまで照射を行なっ
た。

評価結果を第１表に示す。

実施例である本発明に係るケーブルは可撓性のみならず
耐放射線性においてとくにすぐれているが、絶縁体を構
成するガラステープに本発明の範囲外であるジメチルシ
ロキサン系シリコーンワニスを用いた比較例では、γ線
照射後の絶縁抵抗が極端に低下している。

以上から、本発明に係るケーブルは高放射線域ですぐれ
た特性を発揮できることがわかる。

第　　　１　　　表 れば、高速増殖炉や放射線照射施設のように大線量レベ
ルの放射線環境下においてすぐれた耐放射線特性を発揮
し得るばかりでなく、従来のＭ１ケーブル等に比較して
すぐれた可視性を有し、布設作業や配線上の設計を格段
に容易ならしめ得るなど、その工業上の価値は非常に大
きなものがある。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明に係るケーブルの具体的構成例を示す断面
図である。 １：導体、 ２：ポリイミドテープ層、 ３：絶縁体、 ４：絶縁体抑え巻、 ５：介在、 ６：ケーブル抑え巻、 ７：外装。 ［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る電線・ケーブルによ代理人　
　弁理士　　佐　藤　不二雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体上にポリイミドテープ層を形成し、その上に
   設けられる絶縁体は、ポリイミド系ワニスを含浸したガ
   ラステープおよびマイカをジフェニルシロキサン系シリ
   コーンワニスで貼り合せたガラステープにより構成され
   てなる耐放射線性電線・ケーブル。
2. （２）ポリイミド系ワニスを含浸したガラステープの厚
   さを最大１２５μｍ以下とし、ジフェニルシロキサン系
   シリコーンワニスのジフェニルシロキサン含量を４０モ
   ル％以上としてなる請求項１記載の耐放射線性電線・ケ
   ーブル。