JPH047522B2 - - Google Patents
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- JPH047522B2 JPH047522B2 JP59091520A JP9152084A JPH047522B2 JP H047522 B2 JPH047522 B2 JP H047522B2 JP 59091520 A JP59091520 A JP 59091520A JP 9152084 A JP9152084 A JP 9152084A JP H047522 B2 JPH047522 B2 JP H047522B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01B9/027—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients composed of semi-conducting layers
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T428/292—In coating or impregnation
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、空間電荷による電界の変歪を取り
除くことにより絶縁耐力の向上を図つた直流電力
ケーブルに関する。 〔従来技術と問題点〕 従来より通常の交流高電圧電力ケーブルの絶縁
体としては、絶縁耐圧、誘電特性が優れているこ
とから、ポリエチエンや架橋ポリエチレンが汎用
されている。 ところが、ポリエチレンや架橋ポリエチレンな
どからなる絶縁体を有するケーブルを、高圧直流
送電に適用する場合には、いくつかの問題点が生
じることが知られている。その最大の問題点は、
直流高電圧を印加することによつて絶縁体中に寿
命の長い空間電荷が形成され易いことである。こ
の空間電荷は一般に電子性、正孔性、イオン性の
ものと云われており、ポリエチレンの結晶構造に
関係した領域へ電荷がトラツプされるためとされ
ている。また、ポリエチレンは絶縁性の良好な無
極性の物質であるため、トラツプされた電荷の漏
洩が起り難く、したがつて寿命の長い空間電荷と
なる。そして、直流印加によつて絶縁体に空間電
荷が蓄積されると、導体近傍の電界強度が上昇
し、ケーブルの破壊電圧が低下する不都合が生じ
る。 〔発明の目的〕 この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、絶縁体の悪影響を与える空間電荷の蓄積を低
減することにより、絶縁耐力を高めた直流電力ケ
ーブルを提供することを目的とする。 〔発明の構成〕 上記目的を達成するためにこの発明は、絶縁体
中に適当量のカーボンブラツクを添加したことを
その要旨とする。前記カーボンブラツクは、
BET法で測定した比表面積(m2/g)に対する
鉱物油の吸油量(c.c./100g)の比が0.7以上でか
つ前記カーボンブラツクに対する水素含有率が
0.6重量%以下のものを用い、このカーボンブラ
ツクを熱可塑性樹脂に対し0.2〜5重量%添加し
て絶縁組成物を構成する。ここで、比表面積と
は、カーボンブラツク1g当り吸着する所定物質
(例えばN2,Arなど)の量で、g当り表面積と
して表わす。これは。粒子1つずつの表面積を測
定することが困難なためである。一方、吸油量と
は文字通り油を吸う量であり、カーボンの粒子構
造をみるためのものである。また、上記熱可塑性
樹脂としては、ポリエチレン(低密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、エ
チレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレンエ
チルアクリレート共重合体(EEA)、エチレンプ
ロピレンゴム(EPR)等、ならびにこれらの混
合物を用いることができる。また、架橋して使用
することも勿論可能である。一方、カーボンブラ
ツクの種類としては、SAFカーボン、アセチレ
ンカーボンなどが代表的なものである。 〔発明の作用〕 従来より、通常の架橋ポリエチレン絶縁(また
は、ポリエチレン絶縁)直流電力ケーブルにおい
ては、絶縁体中に寿命の長い空間電荷が蓄積され
るため、この空間電荷による予想以上の高電界が
局所的に発生し、ケーブルの絶縁耐力が大幅に低
下するという現象が知られている。すなわち、プ
ラスチツク系の直流電力ケーブルにおいては、絶
縁体内の電界分布を平均化することができれば、
絶縁耐力を向上させることが可能となる。本実施
例の構成によれは、前述した条件のカーボンブラ
ツクを直流電力ケーブルの絶縁体中に添加するこ
とによつて、該絶縁体組成物の電界係数βが増加
する一方で温度係数αが減少するため、電界分布
の平均化を促すことができたものと考えられる。
以下、この理由について説明する。 まず、直流電力ケーブルなどの絶縁体組成物の
抵抗率ρについて説明すると、該抵抗率ρは、一
般に次のように表される。 ρ=ρ0e-〓Te-〓E ……(1) ここで、ρ0(Ω−m)は絶縁体組成物の抵抗率
(比抵抗)、α(℃-1)は絶縁抵抗の温度係数、β
(mm/kV)は電界係数(絶縁抵抗のストレス係
数)、E(kV/mm)は絶縁体組成物にかかる電界
強度である。 すなわち、(1)式によれば、電界係数βが増加す
ると、同じ電界強度Eに対して抵抗率ρが低下す
ることが分る。抵抗率ρが低下するということ
は、絶縁体の電荷担体(電子、正孔、イオンのよ
うな電気を運ぶ役割をするもの)移動しやすくな
るということである。空間電荷が蓄積されると、
局所的に高電界が発生する可能性が増加してくる
が、電界係数βが大きいということは、前述した
ように、同じ電界Eに対して、電荷担体が移動し
やすいということ等価である。このため、電界係
数βが小さい従来の絶縁体に比べて、対さい電界
強度(すなわち、小さい局所的な高電界)で、同
様の移動しやすさ(移動度)を得ることができ
る。空間電荷の移動(すなわち電荷の漏洩)が起
りやすくなれば、それ以上の蓄積は起らず、した
がつて局所的な高電界は生じにくくなる。言い換
えると、カーボンブラツクの添加の結果として電
界が平均化されたことと等価となる。カーボンブ
ラツクを添加すると、何故電界係数βが大きくな
るか、ということについての定説はないが、電界
係数βという定数は、電界Eに対する抵抗率ρの
鋭敏度を示す指標とも考えられ、カーボンブラツ
クのように、導電体として扱われているものは、
電界に対して非常に敏感に反応するため、絶縁体
中に混入した場合にも、その影響がでているもの
と考えられる。 また、温度計数αについては、直流ケーブル内
の電界分布S(r)(rはケーブル半径方向の長
さ)を表す式を参照して説明する。すなわち、上
記電界分布S(r)は、 S(r)=Em・rm-1/R0 m−Rcm ……(2) で示される。ここで、R0は絶縁体外径(遮蔽側
付近)、Rcは導体外径、そして、mは、 m=A+B・α・ΔT/1n(R0/Rc)……(3) と表される。ここで、A、Bは定数、また、ΔT
は絶縁体の内外温度差である。 実使用状態(導体通電時)では、遮蔽側(外
側)が一般に高電界となる。従つて、r=R0を
(2)式に代入すると、該(2)式はmについての単調増
加関数となる。すなわち、温度係数αが減少した
ため、変数mが減少し、このため、外導側のスト
レスが低減される。そして、ストレスが低減され
ると、上記(2)式の電界分布S(r)が平均化され
ることになり、局所的な高電界の発生を防止する
方向に働く。 このように、所定の条件のカーボンブラツクを
直流電力ケーブルの絶縁体中に添加することによ
つて、絶縁体組成物内での電界分布が均一化の方
向に働き、絶縁体の破壊強度が向上されるものと
考えられる。 次に、直流電力ケーブルの熱破壊について説明
する。熱破壊というのは、絶縁体中に過剰な電流
が流れた場合に、その電流による発熱により、絶
縁体の温度が上昇し、その結果として絶縁体対が
破壊されてしまう現象である。まず、該直流電力
ケーブルにおける電界係数βは、電界強度Eに強
く関係しているため、該電界係数βの増減が上記
ケーブルの熱破壊の生じやすさを左右する1つの
要因となつている(電界係数βが大きくなれば、
抵抗率ρが小さくなり、電流が増大する)。すな
わち、電界係数βの増加が熱破壊の生じやすさを
促進する。また、前述したように、直流電力ケー
ブルへのカーボンブラツクの添加は、電界係数β
の増減に関与するため、適切な添加量を見つける
必要がある。さらに、本実施例では、カーボンブ
ラツクの代表的な特性(前述した吸油量、比表面
積および水素含有量)をパラメータとして選び、
上述した添加量と合せて、最も適切な条件を探し
た。 なお、上記直流電力ケーブルにおいて、例え
ば、ケーブルに適用される電圧を増加する場合に
は、絶縁層も大とする関係にあるため、上記ケー
ブルに適用される電圧(公称電圧)に拘わらず平
均電界強度は一定になる。したがつて、直流電力
ケーブルの熱破壊は、該ケーブルに適用される電
圧、絶縁体サイズおよびその構造には因らない。
これらに鑑みて、各種数値限定の理由について以
下に説明する。 (1) カーボンブラツクの添加量が0.2〜5重量%
の理由。 前記添加量が0.2%以下では、添加量が少な
すぎるために、抵抗率ρの特性が前述した架橋
ポリエチレン絶縁(XLPE)直流電力ケーブル
とほとんど変らず、上述した効果(十分な破壊
電圧)が十分に得られなかつた。また、5%以
上では抵抗率ρの低下と電界係数βの増加が著
しく、漏洩電流が増加し、上述した理由により
熱破壊が生じやすくなり、絶縁破壊強度が低下
した。したがつて、カーボンブラツクの添加量
は0.2〜5重量%が適している。 (2) 吸油量/比表面積が0.7以上の理由。 カーボンブラツクの添加量を増加すると、粒
子間の距離が縮まり、高電界下においては粒子
間にトンネル効果による電流が流れる。このた
め、電界係数βが必要以上に大きくなり、熱破
壊を促す原因となる。従つて、より少ない添加
量で(1)式の抵抗率ρを低下させることが必須で
ある。 また、添加量と粒子間の距離との関係は、カ
ーボンブラツクの粒径や粒形状によつても変化
する。しかし、カーボンブラツクの粒径や粒形
状を、直接、パラメータとして用いることは、
一般に困難であるため、前述した吸油量および
比表面積をパラメータとして用いた。 吸油量とは、前述したようにカーボンの油を
吸う量であり、該カーボンの表面積を知る指標
となるが、実際には油の表面張力等の影響があ
るため、正確な表面積は得られない。これに対
して、比表面積は、前述したようにガス分析に
よつて測定されたパラメータであるため、実際
の表面積に近い値が得られる。したがつて、吸
油量/比表面積が大きいということは、個々の
カーボン粒子の分散がよいことと等価である。
言い換えれば、少ない添加量で同等の効果を得
ることが可能である。 また、分散が良いということは、絶縁体の特
定の場所にカーボン粒子が集中することなく、
均一に混合されるため、絶縁体の特性が低下す
ることがない。特に、この比が0.7以下だと同
量のカーボン添加量で抵抗率ρの低下が少な
く、また、分散性も悪いため、特性が低下し
た。これに対して、この比が0.7以上において、
良好な効果が得られた。 (3) カーボンブラツクに対して水素含有量が0.6
重量%以下であることの理由。 水素含有量が多いと、カーボンの電気伝導に
寄与するπ電子が減少するため、抵抗率ρが増
加する。従つて。所望の抵抗率ρを得るために
は多量のカーボンブラツクを添加しなければな
らず、(2)と同様の理由により好ましくない。こ
のため水素含有率が低いカーボンブラツクを添
加するのがよく、0.6%以上であると、水素含
有量が多くなり、同量のカーボンブラツクを添
加した場合、抵抗率ρの低下が少なく、特性向
上が見られなかつた。これに対して、0.6%以
下のカーボンブラツクにおいては良い効果が得
られた。 〔実験例〕 第1表に示す種々の絶縁体組成物を絶縁体とし
た電力ケーブルを製造した。導体断面積200mm2の
導体、絶縁体厚味3mm、内部および外部半導電層
と絶縁体とを同時押出によつて形成したものであ
る。 上記各ケーブルに対して直流破壊試験を行い、
第1表に示す結果を得た。
除くことにより絶縁耐力の向上を図つた直流電力
ケーブルに関する。 〔従来技術と問題点〕 従来より通常の交流高電圧電力ケーブルの絶縁
体としては、絶縁耐圧、誘電特性が優れているこ
とから、ポリエチエンや架橋ポリエチレンが汎用
されている。 ところが、ポリエチレンや架橋ポリエチレンな
どからなる絶縁体を有するケーブルを、高圧直流
送電に適用する場合には、いくつかの問題点が生
じることが知られている。その最大の問題点は、
直流高電圧を印加することによつて絶縁体中に寿
命の長い空間電荷が形成され易いことである。こ
の空間電荷は一般に電子性、正孔性、イオン性の
ものと云われており、ポリエチレンの結晶構造に
関係した領域へ電荷がトラツプされるためとされ
ている。また、ポリエチレンは絶縁性の良好な無
極性の物質であるため、トラツプされた電荷の漏
洩が起り難く、したがつて寿命の長い空間電荷と
なる。そして、直流印加によつて絶縁体に空間電
荷が蓄積されると、導体近傍の電界強度が上昇
し、ケーブルの破壊電圧が低下する不都合が生じ
る。 〔発明の目的〕 この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、絶縁体の悪影響を与える空間電荷の蓄積を低
減することにより、絶縁耐力を高めた直流電力ケ
ーブルを提供することを目的とする。 〔発明の構成〕 上記目的を達成するためにこの発明は、絶縁体
中に適当量のカーボンブラツクを添加したことを
その要旨とする。前記カーボンブラツクは、
BET法で測定した比表面積(m2/g)に対する
鉱物油の吸油量(c.c./100g)の比が0.7以上でか
つ前記カーボンブラツクに対する水素含有率が
0.6重量%以下のものを用い、このカーボンブラ
ツクを熱可塑性樹脂に対し0.2〜5重量%添加し
て絶縁組成物を構成する。ここで、比表面積と
は、カーボンブラツク1g当り吸着する所定物質
(例えばN2,Arなど)の量で、g当り表面積と
して表わす。これは。粒子1つずつの表面積を測
定することが困難なためである。一方、吸油量と
は文字通り油を吸う量であり、カーボンの粒子構
造をみるためのものである。また、上記熱可塑性
樹脂としては、ポリエチレン(低密度ポリエチレ
ン、高密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、エ
チレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレンエ
チルアクリレート共重合体(EEA)、エチレンプ
ロピレンゴム(EPR)等、ならびにこれらの混
合物を用いることができる。また、架橋して使用
することも勿論可能である。一方、カーボンブラ
ツクの種類としては、SAFカーボン、アセチレ
ンカーボンなどが代表的なものである。 〔発明の作用〕 従来より、通常の架橋ポリエチレン絶縁(また
は、ポリエチレン絶縁)直流電力ケーブルにおい
ては、絶縁体中に寿命の長い空間電荷が蓄積され
るため、この空間電荷による予想以上の高電界が
局所的に発生し、ケーブルの絶縁耐力が大幅に低
下するという現象が知られている。すなわち、プ
ラスチツク系の直流電力ケーブルにおいては、絶
縁体内の電界分布を平均化することができれば、
絶縁耐力を向上させることが可能となる。本実施
例の構成によれは、前述した条件のカーボンブラ
ツクを直流電力ケーブルの絶縁体中に添加するこ
とによつて、該絶縁体組成物の電界係数βが増加
する一方で温度係数αが減少するため、電界分布
の平均化を促すことができたものと考えられる。
以下、この理由について説明する。 まず、直流電力ケーブルなどの絶縁体組成物の
抵抗率ρについて説明すると、該抵抗率ρは、一
般に次のように表される。 ρ=ρ0e-〓Te-〓E ……(1) ここで、ρ0(Ω−m)は絶縁体組成物の抵抗率
(比抵抗)、α(℃-1)は絶縁抵抗の温度係数、β
(mm/kV)は電界係数(絶縁抵抗のストレス係
数)、E(kV/mm)は絶縁体組成物にかかる電界
強度である。 すなわち、(1)式によれば、電界係数βが増加す
ると、同じ電界強度Eに対して抵抗率ρが低下す
ることが分る。抵抗率ρが低下するということ
は、絶縁体の電荷担体(電子、正孔、イオンのよ
うな電気を運ぶ役割をするもの)移動しやすくな
るということである。空間電荷が蓄積されると、
局所的に高電界が発生する可能性が増加してくる
が、電界係数βが大きいということは、前述した
ように、同じ電界Eに対して、電荷担体が移動し
やすいということ等価である。このため、電界係
数βが小さい従来の絶縁体に比べて、対さい電界
強度(すなわち、小さい局所的な高電界)で、同
様の移動しやすさ(移動度)を得ることができ
る。空間電荷の移動(すなわち電荷の漏洩)が起
りやすくなれば、それ以上の蓄積は起らず、した
がつて局所的な高電界は生じにくくなる。言い換
えると、カーボンブラツクの添加の結果として電
界が平均化されたことと等価となる。カーボンブ
ラツクを添加すると、何故電界係数βが大きくな
るか、ということについての定説はないが、電界
係数βという定数は、電界Eに対する抵抗率ρの
鋭敏度を示す指標とも考えられ、カーボンブラツ
クのように、導電体として扱われているものは、
電界に対して非常に敏感に反応するため、絶縁体
中に混入した場合にも、その影響がでているもの
と考えられる。 また、温度計数αについては、直流ケーブル内
の電界分布S(r)(rはケーブル半径方向の長
さ)を表す式を参照して説明する。すなわち、上
記電界分布S(r)は、 S(r)=Em・rm-1/R0 m−Rcm ……(2) で示される。ここで、R0は絶縁体外径(遮蔽側
付近)、Rcは導体外径、そして、mは、 m=A+B・α・ΔT/1n(R0/Rc)……(3) と表される。ここで、A、Bは定数、また、ΔT
は絶縁体の内外温度差である。 実使用状態(導体通電時)では、遮蔽側(外
側)が一般に高電界となる。従つて、r=R0を
(2)式に代入すると、該(2)式はmについての単調増
加関数となる。すなわち、温度係数αが減少した
ため、変数mが減少し、このため、外導側のスト
レスが低減される。そして、ストレスが低減され
ると、上記(2)式の電界分布S(r)が平均化され
ることになり、局所的な高電界の発生を防止する
方向に働く。 このように、所定の条件のカーボンブラツクを
直流電力ケーブルの絶縁体中に添加することによ
つて、絶縁体組成物内での電界分布が均一化の方
向に働き、絶縁体の破壊強度が向上されるものと
考えられる。 次に、直流電力ケーブルの熱破壊について説明
する。熱破壊というのは、絶縁体中に過剰な電流
が流れた場合に、その電流による発熱により、絶
縁体の温度が上昇し、その結果として絶縁体対が
破壊されてしまう現象である。まず、該直流電力
ケーブルにおける電界係数βは、電界強度Eに強
く関係しているため、該電界係数βの増減が上記
ケーブルの熱破壊の生じやすさを左右する1つの
要因となつている(電界係数βが大きくなれば、
抵抗率ρが小さくなり、電流が増大する)。すな
わち、電界係数βの増加が熱破壊の生じやすさを
促進する。また、前述したように、直流電力ケー
ブルへのカーボンブラツクの添加は、電界係数β
の増減に関与するため、適切な添加量を見つける
必要がある。さらに、本実施例では、カーボンブ
ラツクの代表的な特性(前述した吸油量、比表面
積および水素含有量)をパラメータとして選び、
上述した添加量と合せて、最も適切な条件を探し
た。 なお、上記直流電力ケーブルにおいて、例え
ば、ケーブルに適用される電圧を増加する場合に
は、絶縁層も大とする関係にあるため、上記ケー
ブルに適用される電圧(公称電圧)に拘わらず平
均電界強度は一定になる。したがつて、直流電力
ケーブルの熱破壊は、該ケーブルに適用される電
圧、絶縁体サイズおよびその構造には因らない。
これらに鑑みて、各種数値限定の理由について以
下に説明する。 (1) カーボンブラツクの添加量が0.2〜5重量%
の理由。 前記添加量が0.2%以下では、添加量が少な
すぎるために、抵抗率ρの特性が前述した架橋
ポリエチレン絶縁(XLPE)直流電力ケーブル
とほとんど変らず、上述した効果(十分な破壊
電圧)が十分に得られなかつた。また、5%以
上では抵抗率ρの低下と電界係数βの増加が著
しく、漏洩電流が増加し、上述した理由により
熱破壊が生じやすくなり、絶縁破壊強度が低下
した。したがつて、カーボンブラツクの添加量
は0.2〜5重量%が適している。 (2) 吸油量/比表面積が0.7以上の理由。 カーボンブラツクの添加量を増加すると、粒
子間の距離が縮まり、高電界下においては粒子
間にトンネル効果による電流が流れる。このた
め、電界係数βが必要以上に大きくなり、熱破
壊を促す原因となる。従つて、より少ない添加
量で(1)式の抵抗率ρを低下させることが必須で
ある。 また、添加量と粒子間の距離との関係は、カ
ーボンブラツクの粒径や粒形状によつても変化
する。しかし、カーボンブラツクの粒径や粒形
状を、直接、パラメータとして用いることは、
一般に困難であるため、前述した吸油量および
比表面積をパラメータとして用いた。 吸油量とは、前述したようにカーボンの油を
吸う量であり、該カーボンの表面積を知る指標
となるが、実際には油の表面張力等の影響があ
るため、正確な表面積は得られない。これに対
して、比表面積は、前述したようにガス分析に
よつて測定されたパラメータであるため、実際
の表面積に近い値が得られる。したがつて、吸
油量/比表面積が大きいということは、個々の
カーボン粒子の分散がよいことと等価である。
言い換えれば、少ない添加量で同等の効果を得
ることが可能である。 また、分散が良いということは、絶縁体の特
定の場所にカーボン粒子が集中することなく、
均一に混合されるため、絶縁体の特性が低下す
ることがない。特に、この比が0.7以下だと同
量のカーボン添加量で抵抗率ρの低下が少な
く、また、分散性も悪いため、特性が低下し
た。これに対して、この比が0.7以上において、
良好な効果が得られた。 (3) カーボンブラツクに対して水素含有量が0.6
重量%以下であることの理由。 水素含有量が多いと、カーボンの電気伝導に
寄与するπ電子が減少するため、抵抗率ρが増
加する。従つて。所望の抵抗率ρを得るために
は多量のカーボンブラツクを添加しなければな
らず、(2)と同様の理由により好ましくない。こ
のため水素含有率が低いカーボンブラツクを添
加するのがよく、0.6%以上であると、水素含
有量が多くなり、同量のカーボンブラツクを添
加した場合、抵抗率ρの低下が少なく、特性向
上が見られなかつた。これに対して、0.6%以
下のカーボンブラツクにおいては良い効果が得
られた。 〔実験例〕 第1表に示す種々の絶縁体組成物を絶縁体とし
た電力ケーブルを製造した。導体断面積200mm2の
導体、絶縁体厚味3mm、内部および外部半導電層
と絶縁体とを同時押出によつて形成したものであ
る。 上記各ケーブルに対して直流破壊試験を行い、
第1表に示す結果を得た。
【表】
【表】
ここで、第1表について説明する。まず、絶縁
体組成物No.13は、通常の絶縁体を用いたケーブル
であり、カーボンブラツクは添加されていない。
このケーブルの直流破壊電圧は、72KV/mmであ
つた。これに対して、絶縁体組成物No.1〜No.12
は、吸油量/比表面積および水素含有量の異なる
カーボンブラツクを、それぞれ異なる量で添加し
たケーブルである。これらNo.1〜No.12のケーブル
と上述したNo.13のケーブルの直流破壊電圧とを比
較する。 まず、No.1〜No.4のケーブルについて比較する
と、これらのケーブルは、吸油量/比表面積およ
び水素含有量が同じカーボンブラツクを、添加量
を順次増加させたものである。No.1〜No.4の直流
破壊電圧は、次第に低下しているが、No.13のケー
ブルと比較すると、同等かあるいはそれ以上の性
能を有していることが分る。しかしながら、No.5
のケーブルにおいては、カーボンブラツクの添加
量が多過ぎるため、直流破壊電圧(48KV/mm)
の低下が見られる。 次に、No.6〜No.9における水素含有量、吸油
量/比表面積および添加量の範囲では、No.13に比
較して同等かそれ以上の性能を有している。これ
に対して、No.10では、カーボンブラツクの水素含
有量が多過ぎるため、直流破壊電圧が低下してい
る。また、No.11では、カーボンブラツクの吸油
量/比表面積の比が低すぎるため、やはり直流破
壊電圧が低下している。さらに、No.12では、添加
したカーボンブラツクの添加量およびその吸油
量/比表面積の比が高過ぎるため、直流破壊電圧
が低下している。 なお、上記第1表は本実施例の一例であり、こ
の範囲外においても、前述した範囲内において同
様の結果が得られた。このような直流破壊試験の
結果に基づいて、前述したカーボンブラツクの添
加量、吸油量/比表面積の比および水素含有量の
範囲を決定した。 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、絶縁体をな
す熱可塑性樹脂中に、特定のカーボンブラツクを
特定量添加したので、空間電荷の蓄積を低減させ
ることができる。この結果、ケーブルの直流破壊
電圧を高めることができ、絶縁耐力の高い直流電
力ケーブルを提供することが可能となる。
体組成物No.13は、通常の絶縁体を用いたケーブル
であり、カーボンブラツクは添加されていない。
このケーブルの直流破壊電圧は、72KV/mmであ
つた。これに対して、絶縁体組成物No.1〜No.12
は、吸油量/比表面積および水素含有量の異なる
カーボンブラツクを、それぞれ異なる量で添加し
たケーブルである。これらNo.1〜No.12のケーブル
と上述したNo.13のケーブルの直流破壊電圧とを比
較する。 まず、No.1〜No.4のケーブルについて比較する
と、これらのケーブルは、吸油量/比表面積およ
び水素含有量が同じカーボンブラツクを、添加量
を順次増加させたものである。No.1〜No.4の直流
破壊電圧は、次第に低下しているが、No.13のケー
ブルと比較すると、同等かあるいはそれ以上の性
能を有していることが分る。しかしながら、No.5
のケーブルにおいては、カーボンブラツクの添加
量が多過ぎるため、直流破壊電圧(48KV/mm)
の低下が見られる。 次に、No.6〜No.9における水素含有量、吸油
量/比表面積および添加量の範囲では、No.13に比
較して同等かそれ以上の性能を有している。これ
に対して、No.10では、カーボンブラツクの水素含
有量が多過ぎるため、直流破壊電圧が低下してい
る。また、No.11では、カーボンブラツクの吸油
量/比表面積の比が低すぎるため、やはり直流破
壊電圧が低下している。さらに、No.12では、添加
したカーボンブラツクの添加量およびその吸油
量/比表面積の比が高過ぎるため、直流破壊電圧
が低下している。 なお、上記第1表は本実施例の一例であり、こ
の範囲外においても、前述した範囲内において同
様の結果が得られた。このような直流破壊試験の
結果に基づいて、前述したカーボンブラツクの添
加量、吸油量/比表面積の比および水素含有量の
範囲を決定した。 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、絶縁体をな
す熱可塑性樹脂中に、特定のカーボンブラツクを
特定量添加したので、空間電荷の蓄積を低減させ
ることができる。この結果、ケーブルの直流破壊
電圧を高めることができ、絶縁耐力の高い直流電
力ケーブルを提供することが可能となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 熱可塑性樹脂に対し、次のカーボンブラツク
を0.2〜5重量%添加した絶縁組成物を絶縁体と
して使用することを特徴とする直流電力ケーブ
ル。 (イ) BET法で測定した比表面積(m2/g)に対
する鉱物油の吸油量(c.c./100g)の比が0.7以
上で、かつ、 (ロ) 前記カーボンブラツクに対する水素含有率が
0.6重量%以下のカーボンブラツク。 2 前記カーボンブラツクとして、SAFカーボ
ンブラツクを添加したことを特徴とする請求項1
記載の直流電力ケーブル。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59091520A JPS60235304A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 直流電力ケ−ブル |
US06/730,224 US4626618A (en) | 1984-05-08 | 1985-05-03 | DC electric power cable |
EP85303205A EP0167239B1 (en) | 1984-05-08 | 1985-05-07 | Dc electric power cable |
AU42056/85A AU569986B2 (en) | 1984-05-08 | 1985-05-07 | D.c. electric power cable |
DE8585303205T DE3574429D1 (en) | 1984-05-08 | 1985-05-07 | Dc electric power cable |
KR1019850003086A KR910009475B1 (ko) | 1984-05-08 | 1985-05-07 | 직류전력케이블 |
SG653/90A SG65390G (en) | 1984-05-08 | 1990-08-06 | Dc electric power cable |
HK16/91A HK1691A (en) | 1984-05-08 | 1991-01-03 | Dc electric power cable |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59091520A JPS60235304A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 直流電力ケ−ブル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60235304A JPS60235304A (ja) | 1985-11-22 |
JPH047522B2 true JPH047522B2 (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=14028686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59091520A Granted JPS60235304A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 直流電力ケ−ブル |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4626618A (ja) |
EP (1) | EP0167239B1 (ja) |
JP (1) | JPS60235304A (ja) |
KR (1) | KR910009475B1 (ja) |
AU (1) | AU569986B2 (ja) |
DE (1) | DE3574429D1 (ja) |
HK (1) | HK1691A (ja) |
SG (1) | SG65390G (ja) |
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