JPH05242747A - 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルとその接続部の製造方法 - Google Patents

架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルとその接続部の製造方法

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JPH05242747A
JPH05242747A JP4041182A JP4118292A JPH05242747A JP H05242747 A JPH05242747 A JP H05242747A JP 4041182 A JP4041182 A JP 4041182A JP 4118292 A JP4118292 A JP 4118292A JP H05242747 A JPH05242747 A JP H05242747A
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JP
Japan
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power cable
polyethylene
layer
resin composition
semiconductive layer
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Pending
Application number
JP4041182A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Matsumoto
鉄男 松本
Hitoshi Kimura
人司 木村
Yoshisuke Iwata
善輔 岩田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 とくに高温下における耐電圧特性が優れてい
る電力ケーブルと電力ケーブル接続部の製造方法を提供
する。 【構成】 導体の外周に、内部半導電層、絶縁体層、必
要に応じて外部半導電層をこの順序で形成して電力ケー
ブルを製造する際に、前記絶縁体層が、密度0.923〜
0.930g/cm3 のポリエチレンをベース樹脂とする樹
脂組成物を温度131〜145℃で前記内部半導電層の
上に押出被覆したのち架橋処理を施して形成される、架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの製造方法。この方法
は、電力ケーブルをモールドジョイント方法で製造する
接続部の絶縁体層の形成にも適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は架橋ポリエチレン絶縁電
力ケーブルとその接続部の製造方法に関し、更に詳しく
は、絶縁体層が架橋ポリエチレンから成り、その層形成
時に「焼け」の発生がなく、全体の絶縁破壊特性が優れ
ている架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルとその接続部
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル
(以下、単に電力ケーブルという)は、通常、導体の外
周に、内部半導電層および絶縁体層を設けたケーブルコ
ア、または内部半導電層、絶縁体層および外部半導電層
を設けたケーブルコアを有する。これらの各層は、ベー
ス樹脂,有機過酸化物(架橋剤),抗酸化剤などをブレ
ンドして所望組成の樹脂組成物を調製し、この樹脂組成
物を押出機から導体の外周に押出被覆するか、または、
有機過酸化物や抗酸化物が液状体である場合には、各層
を押出被覆するときに、押出機の中に、直接、有機過酸
化物や抗酸化剤を注入しながらその樹脂組成物を導体の
外周に押出被覆したのち、引き続き加圧加熱して、ベー
ス樹脂に配合した架橋剤を分解させ、発生したラジカル
により架橋させて形成される。
【0003】また、2つの高電圧用電力ケーブルの接続
は、いわゆるモールドジョイント法により以下のように
行われている。まず、2つの電力ケーブル端部の導体を
露出させるとともに、露出導体近傍の内部半導電層、絶
縁体層および外部半導電層を略円錐状に切削して所望形
状に仕上げる。その後、露出導体同士を接合し、導体接
合部およびその近傍の外周に導電性ガーボンブラックや
架橋剤を含有する例えばオレフィン系樹脂組成物からな
る半導電性テープを巻くことにより、または前記樹脂組
成物からなる半導電性熱収縮性チューブを被覆して内部
半導電層を形成する。次に、内部半導電層上に、架橋剤
を配合した例えばオレフィン系樹脂組成物からなる絶縁
テープを巻くか、または金型内に架橋剤を配合したオレ
フィン系樹脂絶縁コンパウンドを押出被覆することによ
って補強絶縁体層を形成する。そして、さらに補強絶縁
体層上に、内部半導電層形成時と同様にして前記半導電
性テープを巻くかまたは前記熱収縮性チューブを被覆し
て外部半導電層を形成する。このようにして各層を形成
後、これらを加熱加圧し、架橋一体化させて電力ケーブ
ルの接続を行う。
【0004】なお、上記した絶縁体層または補強絶縁体
層のベース樹脂には、通常、ポリエチレンが用いられ、
また、架橋剤としては、一般にジクミルパーオキサイ
ド,t−ブチルクミルパーオキサイドのような有機過酸
化物が用いられ、また抗酸化剤としては、一般に4,
4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノー
ル),ビス[2−メチル−4−(3−n−アルキルチオ
プロピオニルオキシ)−5−t−ブチルフェニル]スル
フィドが用いられている。
【0005】架橋ポリエチレンの絶縁体層を内部半導電
層の上に押出被覆して形成する場合には、ベース樹脂で
あるポリエチレンに所定量の架橋剤や抗酸化剤を配合し
て樹脂組成物を調製し、この樹脂組成物を所定の温度で
押出機から内部半導電層の上に押出被覆している。この
場合、用いるポリエチレンは、その密度が0.920〜0.
922g/cm3 のものが通例であり、また、押出時のポ
リエチレン温度は130℃以下、通常、110〜125
℃程度に管理されている。
【0006】一方、従来より、高密度のポリエチレンを
ベース樹脂とする組成物を上記のような通常の押出温度
で成形したシートでは優れた耐電圧特性を有している
が、同じ組成物を絶縁体として同じ押出温度で内部半導
電層,外部半導電層とともに導体上に押出被覆して電力
ケーブルを構成しても、シート実験で確認されるほどの
優れた耐電圧特性が得られないという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
より高密度のポリエチレン自体は優れた耐電圧特性を有
しているにもかかわらず、それを用いて絶縁体層を形成
した電力ケーブルとしては、耐電圧特性がいまだ不充分
であった。本発明は、上記した問題を解決すべく耐電圧
特性と押出条件との関連を鋭意検討した結果完成したも
ので、絶縁体層のベース樹脂に従来よりも高密度のポリ
エチレンを用いても優れた耐電圧特性を安定して得るこ
とができる架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルとその接
続部の製造方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、導体の外周に、内部半導電
層、絶縁体層、必要に応じて外部半導電層をこの順序で
形成して電力ケーブルを製造する際に、前記絶縁体層
が、密度0.923〜0.930g/cm3 のポリエチレンを
ベース樹脂とする樹脂組成物を温度131〜145℃で
前記内部半導電層の上に押出被覆したのち架橋処理を施
して形成されることを特徴とする架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの製造方法が提供され、また、2つの電力
ケーブルの導体接合部および導体接合部近傍の外周に、
内部半導電層、絶縁体層、必要に応じて外部半導電層を
この順序で形成して電力ケーブルの接続部を製造する際
に、前記絶縁体層が、密度0.923〜0.930g/cm3
のポリエチレンをベース樹脂とする樹脂組成物を温度1
31〜145℃で前記内部半導電層の上に押出被覆した
のち架橋処理を施して形成されることを特徴とする架橋
ポリエチレン絶縁電力ケーブル接続部の製造方法が提供
される。
【0009】まず、本発明にかかる絶縁体層のベース樹
脂は、密度0.923〜0.930g/cm3 のポリエチレン
である。この密度が0.0923g/cm3 より低いポリエ
チレンを用いると、得られた電力ケーブルの90℃にお
けるインパルス破壊強度(kV/mm)は低下して高温下
の絶縁破壊特性が劣化する。また、密度が0.930g/
cm3 より高いポリエチレンを用いると、絶縁体層の押出
成形性が悪化し、押出温度を高くして押出成形性を良く
しようとすると、架橋剤が分解して絶縁体層中に「焼
け」と呼ばれるこはく色の異物が発生し、電気特性を低
下させる。通常、密度は0.925〜0.930g/cm3
ポリエチレンが好適である。
【0010】このポリエチレンには、架橋剤である有機
過酸化物が配合される。用いる有機過酸化物(架橋剤)
としては、従来から用いられているジクミルパーオキサ
イドやt−ブチルクミルパーオキサイドなどであっても
よいが、m−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)−
イソプロピルベンゼン、p−(t−ブチルパーオキシイ
ソプロピル)−イソプロピルベンを好適なものとしてあ
げることができる。
【0011】これら有機過酸化物のうち、m−(t−ブチ
ルパーオキシイソプロピル)−イソプロピルベンゼンま
たはp−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)−イソプ
ロピルベンゼンは、架橋剤がジクミルパーオキサイドで
ある場合に比べて、押出機の押出温度をより高く設定し
ても「焼け」の発生が少なく、より良好な耐電圧特性を
有する電力ケーブルが得られるようになる。
【0012】とくに、両者を混合して配合することが好
ましい。その場合、m−(t−ブチルパーオキシイソプ
ロピル)−イソプロピルベンゼンとp−(t−ブチルパ
ーオキシイソプロピル)−イソプロピルベンゼンの混合
比は、架橋効果の点からすると、前者:後者を50〜9
0重量%:50〜10重量%にすることが好ましい。こ
れら有機過酸化物のポリエチレンへの配合量は、ポリエ
チレン100重量部に対し、0.5〜10重量部であるこ
とが好ましい。配合量が0.5重量部未満の場合には、充
分な架橋効果が得られず、また、10重量部を超える
と、架橋が過度に進んで「焼け」が発生しやすくなるか
らである。とくに好ましくは、ポリエチレン100重量
部に対し、1.5〜3重量部である。
【0013】また、前記した混合物を配合する場合に
は、ポリエチレン100重量部に対し、前記混合物を0.
3〜5重量部にすることが好ましい。0.3重量部より少
ない場合は架橋が不充分となり、5重量部を超えると、
「焼け」の発生が起こりはじめるからである。なお、こ
れら有機過酸化物と一緒に、2,4−ジフェニル−4−
メチル−1−ペンテンを配合すると、押出成形体には、
「焼け」が発生しなくなると同時に、その架橋度を高く
することができる。すなわち、絶縁体層の被覆形成時に
押出機の設定温度を更に高くすることができ、より良好
な耐電圧特性を有する電力ケーブルが得られる。
【0014】この配合量は、ポリエチレン100重量部
に対し、0.1〜5重量部であることが好ましい。配合量
が0.1重量部未満の場合は、上記した効果が不充分で
「焼け」の防止や架橋度の向上を実現できず、また5重
量部を超える場合は、逆に架橋度を低下させてしまうか
らである。とくに好ましい配合量は、ポリエチレン10
0重量部に対し0.5〜1.0重量部である。
【0015】また、ポリエチレンには、必要に応じて抗
酸化剤,滑剤,充填剤を配合することができる。抗酸化
剤としては、4,4'−チオビス(3−メチル-6-t−ブチルフ
ェノール) ,ビス〔2-メチル-4−(3-n-アルキルチオプ
ロピオニルオキシ)-5-t−ブチルフェニル〕スルフィ
ド,2,5-ジ-t−ブチルヒドロキノン,2,6-ジ-t−ブチル
-p−クレゾール,2,2'−チオジエチレンビス−〔3-(3,5
−ジ- t-ブチル-4−ヒドロキシフェニル) プロピオネー
ト〕,ジラウリルチオジプロピオネートおよびジステア
リルチオジプロピオネートなどをあげることができる。
これらは単独または2種以上を用いることができる。こ
れらの抗酸化剤の中でも、4,4'−チオビス(3−メチル-6
-t−ブチルフェノール) およびビス〔2-メチル-4-(3-n-
アルキルチオプロピオニルオキシ)-5-t-ブチルフェニ
ル〕スルフィドが特に好ましい。
【0016】これら抗酸化剤のポリエチレンに対する配
合量は、ポリエチレン100重量部に対して、0.1〜1.
0重量部が好ましい。この配合量が0.1重量部未満であ
ると絶縁体層の酸化劣化を防止する効果が低くなり、ま
た、1.0重量部を超えると架橋反応を阻害してしまい、
架橋度が低くなるからである。上記した有機過酸化物や
抗酸化剤は、それぞれを単体の状態でベース樹脂に配合
してもよいが、例えば、有機過酸化物,抗酸化剤が固体
である場合には、これらの単独または両者を2,4−ジ
フェニル−4−メチル−1−ペンテンに溶解して液状混
合物とし、必要ならば、この液状混合物を若干加熱して
有機過酸化物,抗酸化剤を完全に溶解した状態で配合し
てもよい。この後者の場合には、押出機への直接注入が
可能になるので「焼け」の発生防止にとって有用であ
る。
【0017】滑剤としては、ステアリン酸,オキシ脂肪
酸,オレイン酸アミド,エシル酸アミド,エチレングリ
コールモノステアレート,セチルアルコール,ステアリ
ルアルコールなどをあげることができる。充填剤として
は、前述した導電性カーボン,ハロゲン化ケイ素,ステ
アリン酸亜鉛などをあげることができる。
【0018】絶縁体層の内部半導電層への押出被覆は、
上記した樹脂組成物の押出温度を131〜145℃に設
定して行なわれる。押出温度を131℃より低くする
と、ベース樹脂の流動性が低下してダイス押出によって
できるシーム部(weld lineともいう)が絶縁
破壊の起点となりやすい。また、押出温度を145℃よ
りも高くすると、架橋剤である有機過酸化物の分解によ
る「焼け」の発生が多くなるからである。好ましい押出
温度は132〜143℃、より好ましくは135〜14
3℃である。
【0019】このようにして、上記した樹脂組成物で内
部半導電層を押出被覆したのち、その押出被覆層に加熱
加圧処理を施し、ポリエチレンを架橋することによって
架橋ポリエチレン絶縁体層が形成される。
【0020】
【実施例】
実施例1〜6、比較例1,2 表1に示した組成の樹脂組成物を表示の温度で(ダイス
出口の樹脂温度)内部半導電層の上に押出被覆し、更
に、その上に外部半導電層を形成した。ついで、全体を
圧力10kg/cm2,温度270℃の条件下で加圧,加熱し
てポリエチレンの架橋反応を行わせたのち、常法により
金属遮蔽層およびシース層を被覆形成して、66kV用
の各電力ケーブル(導体サイズ250mm2 ,絶縁体層の
厚み11mm)を得た。
【0021】これら電力ケーブルの絶縁体層について、
「焼け」の有無を調査した。絶縁体層中の「焼け」につ
いては、絶縁体層から0.5mm厚のスライス片を切出し、
体積でその1cm3 相当分を顕微鏡(倍率100)により
観察し「焼け」の数が10個以上の場合を「焼け」有り
と判定した。また、これらの各電力ケーブルについて、
導体温度が90℃になるように導体通電をしながら、A
C破壊試験およびインパルス破壊試験を行った。以上の
結果を一括して表1に示した。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法によれば、密度が高いポリエチレンをベース樹脂とし
て用いても、特に高温下においても優れた耐電圧特性を
有する電力ケーブルや電力ケーブルの接続部を製造する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01R 4/58 B 4229−5E

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体の外周に、内部半導電層、絶縁体
    層、必要に応じて外部半導電層をこの順序で形成して電
    力ケーブルを製造する際に、前記絶縁体層が、密度0.9
    23〜0.930g/cm3 のポリエチレンをベース樹脂と
    する樹脂組成物を温度131〜145℃で前記内部半導
    電層の上に押出被覆したのち架橋処理を施して形成され
    ることを特徴とする架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記樹脂組成物には、2,4−ジフェニ
    ル−4−メチル−1−ペンテンが含有されている請求項
    1の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記樹脂組成物には、m−(t−ブチル
    パーオキシイソプロピル)イソプロピルベンゼンまたは
    /およびp−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)イ
    ソプロピルベンゼンが含有されている請求項2の架橋ポ
    リエチレン絶縁電力ケーブルの製造方法。
  4. 【請求項4】 2つの電力ケーブルの導体接合部および
    導体接合部近傍の外周に、内部半導電層、絶縁体層、必
    要に応じて外部半導電層をこの順序で形成して電力ケー
    ブルの接続部を製造する際に、前記絶縁体層が、密度0.
    923〜0.930g/cm3 のポリエチレンをベース樹脂
    とする樹脂組成物を温度131〜145℃で前記内部半
    導電層の上に押出被覆したのち架橋処理を施して形成さ
    れることを特徴とする架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
    ル接続部の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記樹脂組成物には、2,4−ジフェニ
    ル−4−メチル−1−ペンテンが含有されている請求項
    4の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル接続部の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 前記樹脂組成物には、m−(t−ブチル
    パーオキシイソプロピル)イソプロピルベンゼンまたは
    /およびp−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)イ
    ソプロピルベンゼンが含有されている請求項5の架橋ポ
    リエチレン絶縁電力ケーブル接続部の製造方法。
JP4041182A 1992-02-27 1992-02-27 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルとその接続部の製造方法 Pending JPH05242747A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515791A (ja) * 2008-02-20 2011-05-19 アーベーベー・リサーチ・リミテッド 絶縁された高電圧直流ケーブルまたは高電圧直流終端部または接続部を設けるための方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515791A (ja) * 2008-02-20 2011-05-19 アーベーベー・リサーチ・リミテッド 絶縁された高電圧直流ケーブルまたは高電圧直流終端部または接続部を設けるための方法

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