JPH0368613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、特に新規な縁切り構造をもつたゴ
ム、プラスチツク絶縁ケーブルの絶縁接続部に関
するものである。 長尺の単心ケーブルでは、導体電流の電磁誘導
によつてシースに電位が誘起されるが、いわゆる
クロスボンド方式により、こうした電位を減少で
きる。こうしたクロスボンド方式には、ケーブル
中間接続部として絶縁接続部が使用される。絶縁
接続部は、絶縁遮蔽層を何等かの手段を使用して
電気的に絶縁したものである。 従来、この種のゴム、プラスチツク絶縁ケーブ
ルの絶縁接続部の縁切り構造は、その一例を第１
図に示すように、接続した２個の導体１，１′を
中心とし、この上に設けた補強絶縁体層上に接続
部絶縁遮蔽層５を同軸的に設けてスリツト８を形
成し、上下方向に絶縁遮蔽層を縁切つたものが知
られている。このような架橋ポリエチレン絶縁ケ
ーブルの絶縁接続部は次のように製造される。 まず、接続すべき２本のケーブルの端部の絶縁
体層３，３′をそれぞれ図にもみられるように鉛
筆状に削り、圧縮スリーブ等で露出させた導体
１，１′を接続した後、その上に半導電性テープ
あるいは半導電性熱収縮チユーブにより内部半導
電層２を形成する。次いでこの内部半導電層２上
にケーブル絶縁層３，３に亘つて自己融着性絶縁
テープなどのゴムまたはプラスチツク絶縁テープ
を巻回した後、これを加圧加熱し一体に融着す
る。あるいは内部半導電層２の周囲に所望の金型
（図示せず）を設け、そこに溶融樹脂を射出し成
形した後、適当な手段により加熱融着させること
により接続部補強絶縁体層４を形成する。さらに
この接続部補強絶縁体層４の外周に同軸的にスリ
ツト部８を設けた外部半導電層５を設けて接続部
が完成する。 しかしながら、このような従来のゴム、プラス
チツク絶縁ケーブルの絶縁接続部には多くの欠点
が存在した。すなわち (イ) 補強絶縁体層４を形成するためのテープ巻回
層などを加熱し、一体に融着する際にスリツト
８を形成する半導電層５の先端が変形してしま
う、このため先端の電界が大きくなるため、形
成された接続部はこの先端から破壊し易くな
る。 (ロ) 半導電層５でスリツトを作成する際、同軸的
に同心円上にすることが困難であり、そのため
電界の乱れが生じ易い。 こうした欠点に鑑み第１図のようなスリツト８
を必要としない第２図にみられるようなゴム、プ
ラスチツク絶縁電力ケーブルのケーブル導体接続
部上を覆う絶縁補強層４の外周上に、交流での体
積固有抵抗率10⁶〜10¹²Ω・cm、比誘電率６〜100
を有する高誘電率かつ高抵抗層７を介して絶縁遮
蔽層６を設け、絶縁遮蔽層６を長手方向で縁切る
高誘電率、高抵抗型絶縁接続部が提案された。こ
こで、この高誘電率、高抵抗層形成材の数値の根
拠は、体積抵抗率10⁶Ω・cm以下、比誘電率100以
上ではケーブル線路に侵入してくるインパルス電
圧で閃絡してしまい、一方体積固有抵抗率
10¹²Ω・cm以上、比誘率６以下では本接続部に課
電した場合、第２図絶縁遮蔽層６と高誘電率、高
抵抗層７の際に電界が集中し、容易に破壊してし
まうためである。 従来このような高誘電率で高抵抗型縁切り部と
してはカーボン含有量を適当に調整することによ
り、上記抵抗範囲の高抵抗層を絶縁体円周上に設
ける方法があるが、この方法では、カーボンのみ
含有した高抵抗層がヒートサイクル等の熱履歴に
より抵抗値が変動し易いという問題点があつた。 本発明は高誘電率、高抵抗型絶縁接続部におけ
る上述の如き欠点を除去し、安定にして簡易かつ
高性能の絶縁接続部を提供することにある。 すなわち第２図の高誘電率、高抵抗層（縁切り
部）７としては、基体樹脂100重量部に対して酸
化亜鉛50〜700重量部及びカーボン２〜60重量部
を混和配合した組成物を使用したことを特徴とし
た絶縁接続部である。基体樹脂の内、ゴム系材料
としては、エチレンプロピレンゴム、エチレン−
酢酸ビニルゴム、アクリルゴム、フツ素ゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、他方
プラスチツク材料としては、低密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロ
ピレン−ジエンモノマー共重合体（EPDM）、エ
チレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフイン
−ポリエン三元共重合体（例えば三井石油化学製
エラストマー（エチレン・１−ブテン・５−エチ
リデン−２−ノルボルネン三元共重合体））、これ
らの材料の単独又は二種以上のブレンド物又はこ
れら加硫物または架橋物が適当である。 次に本発明における数量限定の理由を簡単に述
べると、基体樹脂100重量部に対して、酸化亜鉛
の配合量が50重量部未満では、熱履歴によつて電
気抵抗が変化するので、不可である。又700重量
部を越えると、組成物が非常に硬くなり、加工し
にくいので不可である。又、カーボンが２重量部
未満では、所望の誘電率抵抗が得られないので、
不可であり、逆に60重量部を越えると、組成物が
硬くなり、加工しにくいので不可である。 かかる発明の構造による効果、特徴は、カーボ
ンブラツクのみ含有の高誘電率、高抵抗層に比し
て、酸化亜鉛を配合したことにより熱履歴を受け
てもカーボンブラツクの移動が生じにくくなり、
抵抗率の変化がほとんど見られないという特徴を
有する。 縁切り部の形成法は次の如くにする。すなわ
ち、 (1) 前記配合組成テープを接続部補強絶縁体層４
上に巻回する。場合によつては本テープを巻回
した後、接続部補強絶縁体層４にこれを加熱融
着させる。 (2) 予め前記配合組成物からなるチユーブを、設
計した接続部補強絶縁体層４の外径に合わせて
作成し、補強絶縁体層４を成形後、この補強絶
縁体層４上に該チユーブを挿入被覆し、加熱融
着する。 (3) 補強絶縁層成形後、この絶縁層上に金型を置
き、縁切り部の設計に合わせて、前記の配合組
成物を射出あるいは押出成形する。さらに絶縁
層に加熱融着させる。 ここで該高誘電率かつ高抵抗層の厚さ及び長さ
については、定格電圧級によつて異なるが、例え
ば66KV級のケーブルで、厚さは１〜３mm絶縁遮
蔽層間の離隔距離は50〜100mmが好ましい。次に
本発明の実施例を示す。 実施例 １ 600mm²154KV架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ルの絶縁体３，３を鉛筆削りした後、圧縮スリー
ブ（図示せず）で露出させた導体１，１′を接続
後、半導電性テープ（日本ユニカー株式会社製商
品名DFDJ0580をテープ化したもの）を、導体接
続部上に巻回した後、温度150℃で４時間加熱成
形した。その後、形成した導電層２の周囲に金型
（図示せず）を取付け、30mm押出機から架橋剤入
りポリエチレン組成物〔HFDJ4201（日本ユニカ
ー株式会社製商品名）〕を金型内に押出し成形し
た。この押出機（図示せず）の設定温度は120℃
であつた。次に冷却後前記金型を取外し、形成し
た接続部補強絶縁体層４の第２図に示す高誘電率
かつ高抵抗層には次の第１表に示す組成物のテー
プを３mm厚さで、縁切り部距離100mmその他の個
所には上記の半導電性テープをそれぞれ巻いた。
而して得た接続部を加硫管（図示せず）中に入
れ、窒素ガス８Kg／mm²雰囲気で温度210℃にて６
時間加熱した後、ガス加圧下にて冷却した。尚、
ジヨイント補強絶縁体層４の厚さは25mmであつ
た。 接続部成形後、高誘電率かつ高抵抗層の交流で
の体積固有抵抗率、インパルス閃絡耐圧テストを
実施した後、導体温度90℃になるように200日間
毎日８時間通電した。ヒートサイクルテスト実施
後、高誘電率かつ高抵抗層の交流での体積固有抵
抗率、インパルス閃絡耐圧テストをおこなつた。
得られた結果を第１表に併記した。

【表】 ＊２ 堺化学工業(株)製
第１表から明らかなように本実施例による絶縁
接続部は何れも従来のものに比して、ヒートサイ
クル熱履歴後の縁切り部の特性が比較例に比べ非
常に安定している。 実施例 ２ 250mm²66KV架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの
絶縁体３，３を鉛筆削りした後、圧縮スリーブ
（図示せず）で露出させた導体１，１′を接続後、
半導電性テープ（日本ユニカー株式会社製
DFDJ0580をテープ化したもの）を、導体接続部
上に巻回した後、温度150℃で３時間熱成形した。
その後、形成した導電層２の周囲に金型（図示せ
ず）を取付け、30mm押出機から架橋可能なポリエ
チレン組成物（日本ユニカー製HFDJ4201）を絶
縁厚12mmになるように金型内に押出し成形した。
この押出機（図示せず）の設定は120℃であつた。
次に冷却後、前記金型を取外し、形成した接続部
補強絶縁体層４の第２図に示す高誘電率かつ高抵
抗層には次の第２表に示す組成物のテープを２mm
厚さで、縁切り部距離70mm、第２図の６の箇所に
は上記の半導電テープを巻いた。本接続部を加硫
管（図示せず）中に入れ、窒素ガス８Kg／cm²、雰
囲気温度210℃にて４時間加熱し、ガス加圧下に
て冷却し接続部を成形した。 接続部成形後、高誘電率かつ高抵抗層の交流で
の体積固有抵抗率、インパルス閃絡耐圧テストを
実施した後、導体温度90℃になるように200日間
毎日８時間通電した。ヒートサイクルテスト実施
後、高誘電率、高抵抗層の交流での体積固有抵抗
率、インパルス閃絡耐圧テストをおこなつた。得
られた結果を第２表に併記した。 第２表から明らかなように本実施例による絶縁
接続部は何れも従来のものに比して、ヒートサイ
クル熱履歴後の縁切り部の特性が比較例に比べ非
常に安定していることがわかる。

【表】 実施例 ３ 250mm²66KVエチレン−プロピレンラバー絶縁
ケーブルの絶縁体３，３を鉛筆削りした後、圧縮
スリーブ（図示せず）で露出させた導体１，１′
を接続後、半導電テープ（日本ユニカー製
DFDJ0580をテープ化したもの）を、導体接続部
上に巻回した後、温度150℃で３時間熱成形した。
その後形成した半導電層２上にエチレン−プロピ
レン共重合体テープ（du pont社製ノーデル2722
をテープ化したもの）を絶縁厚が20mmになるよう
に巻回し、さらに絶縁体４上に第２図に示す縁切
り部７を作成するため、第２表の１の組成物で作
つたテープを２mm厚さで、縁切り部距離70mm、第
２図６の箇所には半導電テープを巻いた。本接続
部を加硫管（図示せず）中に入れ、窒素ガス８
Kg／cm²、雰囲気温度210℃にて４時間加熱しガス
加圧下にて冷却し接続部を作成した。 接続部作成後、縁切り部の交流での体積固有抵
抗率は２×10⁹Ω・cm、インパルス閃絡電圧は
140KVであつた。 本接続部を導体温度90℃、８時間通電、16時間
通電停止の条件でヒートサイクルを200サイクル
行つた後、上記の試験を行つたが特性に変化はな
かつた。 実施例 ４ 600mm²154KV架橋ポリエチレン絶縁ケーブルの
絶縁体３，３を鉛筆削りした後、圧縮スリーブで
露出させた導体１，１′を接続後、この導体接続
部上に半導電性テープ（古河電工社製商品名導電
性Ｃテープ）を、巻回し、更にこの半導電層２上
にエチレンプロピレンゴムを基体にした絶縁テー
プ（古河電工社製商品名エフコ31号）を絶縁厚50
mmとなるまで巻回し、接続部補強絶縁体層４を形
成した。この補強絶縁層４上の第２図に示した縁
切り部７には、前記第１表の１と同一組成物のテ
ープを他の個所には上記半導電層２に用いたと同
一の半導電性テープをそれぞれ巻いた絶縁接続部
を作つた。 接続部作成後、縁切り部の交流での体積固有抵
抗率は２×10⁹Ω・cm、インパルス閃絡電圧は
120KVであつた。 本接続部を導体温度が90℃になるように、200
日間毎日８時間通電するヒートサイクルテストを
行つたが、縁切り部の特性は変化していなかつ
た。 実施例 ５ 66KV250mm²のポリエチレン絶縁ケーブルの絶
縁体３，３を鉛筆削りした後、圧縮スリーブで露
出させた導体１，１′を接続後、この導体接続部
上に半導電テープ（ポリエチレン（NUC9025）
100部にカーボンブラツク（Vulcan XC72）70部
混合したcompoundをテープ化したもの）を導体
接続部上に巻回し、温度120℃で１時間加熱成形
して半導電層２を形成した。ついで絶縁テープ
（ポリエチレン（NUC9025）をテープ化したも
の）を絶縁厚が12mmになるように巻回し、さらに
第２図に示す縁切り部７を作成するため実施例２
の組成４で作つたテープを２mm厚さで巻いた。次
にこの接続部を窒素ガス８Kg／cm²、雰囲気温度
130℃で２時間加熱し絶縁接続部を形成した。 接続部作成後、縁切り部の交流での体積固有抵
抗率は２×10⁷Ω・cm、インパルス閃絡電圧は
110KVであつた。 本接続部について実施例１と同様のヒートサイ
クル試験を実施したが、縁切り部の特性は何等変
化がなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はゴム、プラスチツク絶縁ケーブルの従
来の絶縁接続部の一例を示す部分縦断面略図、第
２図は本発明の絶縁接続部の一実施例を示す部分
縦断面略図である。 １，１′……導体、２……内部半導電層、３…
…ケーブル絶縁体層、４……接続部補強絶縁体
層、５……接続部外部半導電層、６……接続部外
部半導電層、７……高誘電率、高抵抗層、８……
スリツト部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ケーブル導体接続部を覆つた絶縁補強層の外
   周に絶縁遮蔽層を設けてなるゴムまたはプラスチ
   ツク絶縁電力ケーブルの接続部において、前記絶
   縁遮蔽層を、ゴムまたはプラスチツクを基体と
   し、その100重量部に対して酸化亜鉛50〜700重量
   部およびカーボンブラツク２〜60重量部を配合し
   てなる混和物からなる高誘電率、高抵抗層を介し
   て長手方向に左右対向した状態に設けたことを特
   徴とするゴム、プラスチツク絶縁電力ケーブルの
   絶縁接続部。