JPH05266723A - 直流電力ケーブル - Google Patents
直流電力ケーブルInfo
- Publication number
- JPH05266723A JPH05266723A JP9389592A JP9389592A JPH05266723A JP H05266723 A JPH05266723 A JP H05266723A JP 9389592 A JP9389592 A JP 9389592A JP 9389592 A JP9389592 A JP 9389592A JP H05266723 A JPH05266723 A JP H05266723A
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- JP
- Japan
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- density polyethylene
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流高電圧印加による空間電荷蓄積を防止で
き、ＸＬＰＥ絶縁ケーブルと同様に耐熱性のよい直流高
電圧ケーブルを提供する。 【構成】 第１の発明−直流電力ケーブルの絶縁体が、
比重0.92g/cm3 以下の低密度ポリエチレン100 重量部に
対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリ
エチレンを 0.5重量部以上20重量部以下ブレンドしてな
る電気絶縁性樹脂生成物で形成され、直鎖状低密度ポリ
エチレンの添加により、電荷がトラップされやすいと推
定されるポリエチレンの結晶と非晶の界面が強化され、
空間電荷のトラップを防止でき、直流高電圧印加による
空間電荷蓄積を防止でき、耐熱性の良い直流高電圧ケー
ブルとなる。 第２の発明−直流電力ケーブルの絶縁体が第１の発明の
電気絶縁性樹脂生成物に架橋剤として2,5 ジメチル2,5
ジ（ｔ−ブチルペルオキシン）ヘキシン−3 を用いて架
橋させた架橋樹脂組成物で形成され、直流高電圧印加に
よる空間電荷蓄積を防止でき、耐熱性のよい直流高電圧
ケーブルとなる。
き、ＸＬＰＥ絶縁ケーブルと同様に耐熱性のよい直流高
電圧ケーブルを提供する。 【構成】 第１の発明−直流電力ケーブルの絶縁体が、
比重0.92g/cm3 以下の低密度ポリエチレン100 重量部に
対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリ
エチレンを 0.5重量部以上20重量部以下ブレンドしてな
る電気絶縁性樹脂生成物で形成され、直鎖状低密度ポリ
エチレンの添加により、電荷がトラップされやすいと推
定されるポリエチレンの結晶と非晶の界面が強化され、
空間電荷のトラップを防止でき、直流高電圧印加による
空間電荷蓄積を防止でき、耐熱性の良い直流高電圧ケー
ブルとなる。 第２の発明−直流電力ケーブルの絶縁体が第１の発明の
電気絶縁性樹脂生成物に架橋剤として2,5 ジメチル2,5
ジ（ｔ−ブチルペルオキシン）ヘキシン−3 を用いて架
橋させた架橋樹脂組成物で形成され、直流高電圧印加に
よる空間電荷蓄積を防止でき、耐熱性のよい直流高電圧
ケーブルとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、直流電力ケーブルに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】長距離，大容量送電を目的とする場合、
直流送電は交流に比べ絶縁体の誘電損失がなく、充電電
流に対する無効分を補償するための設備が不要である。
直流送電は交流に比べ絶縁体の誘電損失がなく、充電電
流に対する無効分を補償するための設備が不要である。
【０００３】又、絶縁体の絶縁耐圧が高く安定である等
の種々の特徴から有利と考えられる。
の種々の特徴から有利と考えられる。
【０００４】現在、直流送電のため、高電圧直流ケーブ
ルは主に低粘度の絶縁油と紙からなるＯＦケーブルが用
いられているが、給油設備等が必要でありメンテナンス
が面倒である。
ルは主に低粘度の絶縁油と紙からなるＯＦケーブルが用
いられているが、給油設備等が必要でありメンテナンス
が面倒である。
【０００５】一方メンテナンスフリーであるプラスチッ
ク絶縁ケーブルは、交流電力ケーブルとして架橋ポリエ
チレン（ＸＬＰＥ）ケーブルが広く用いられており、Ｏ
Ｆケーブルに匹敵する超高圧ケーブルまで開発されつつ
ある。
ク絶縁ケーブルは、交流電力ケーブルとして架橋ポリエ
チレン（ＸＬＰＥ）ケーブルが広く用いられており、Ｏ
Ｆケーブルに匹敵する超高圧ケーブルまで開発されつつ
ある。
【０００６】しかし、直流電圧に対する空間電荷特性等
の問題から、高電圧直流ケーブルとしては用途が限定さ
れている。
の問題から、高電圧直流ケーブルとしては用途が限定さ
れている。
【０００７】すなわち、ＸＬＰＥケーブルでは直流高電
圧印加によって絶縁体中に逆極性の空間電荷が蓄積さ
れ、逆極性のインパルスや直流極性反転がなされた場
合、その絶縁特性の低下が著しいという理由からであ
る。
圧印加によって絶縁体中に逆極性の空間電荷が蓄積さ
れ、逆極性のインパルスや直流極性反転がなされた場
合、その絶縁特性の低下が著しいという理由からであ
る。
【０００８】以上のような理由から、従来のＸＬＰＥケ
ーブルに代わる固体絶縁ケーブルの開発が望まれてい
る。
ーブルに代わる固体絶縁ケーブルの開発が望まれてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般にポリエチレンの
絶縁耐圧強度は、結晶化度が高いほど高いとされている
が、直流電圧を印加した場合、電極から電荷が注入され
て形成される空間電荷は、ポリエチレンの結晶と非晶の
界面等にトラップされ易いと推定される。
絶縁耐圧強度は、結晶化度が高いほど高いとされている
が、直流電圧を印加した場合、電極から電荷が注入され
て形成される空間電荷は、ポリエチレンの結晶と非晶の
界面等にトラップされ易いと推定される。
【００１０】また、過電流が流れた場合等の加熱による
変形等に耐えるための対策として架橋処理がとられる
が、架橋剤として用いられる有機過酸化物の分解残渣は
空間電荷の形成を増大させることが知られている。
変形等に耐えるための対策として架橋処理がとられる
が、架橋剤として用いられる有機過酸化物の分解残渣は
空間電荷の形成を増大させることが知られている。
【００１１】このような観点から、本発明者等は、ポリ
エチレンの結晶性により空間電荷特性が変えられること
から、特定のポリエチレンをブレンドすることにより、
結晶性が変成し、直流特性の改善が可能であると考え、
また、特定の有機過酸化物を用いることにより分解残渣
の影響が少なくなり、直流特性の改善が可能であると考
え、検討を進めた。
エチレンの結晶性により空間電荷特性が変えられること
から、特定のポリエチレンをブレンドすることにより、
結晶性が変成し、直流特性の改善が可能であると考え、
また、特定の有機過酸化物を用いることにより分解残渣
の影響が少なくなり、直流特性の改善が可能であると考
え、検討を進めた。
【００１２】そこで、第１の発明は、ブレンドするポリ
エチレンを特定すると共にブレンド量を限定し、絶縁体
中の空間電荷の蓄積を抑制することにより、高い絶縁特
性を持つ絶縁体を得、これを使用することにより高性能
の特性を有する直流電力ケーブルを提供することを目的
とする。
エチレンを特定すると共にブレンド量を限定し、絶縁体
中の空間電荷の蓄積を抑制することにより、高い絶縁特
性を持つ絶縁体を得、これを使用することにより高性能
の特性を有する直流電力ケーブルを提供することを目的
とする。
【００１３】同じく第２の発明は、ブレンドするポリエ
チレンを特定し、またブレンド量を限定すると共に、分
解残渣の影響が少ない有機過酸化物を用いることによ
り、絶縁体中の空間電荷の蓄積を抑制し、高い絶縁特性
をもち、かつ耐熱性の良い架橋ポリエチレンを得、これ
を絶縁体として使用することにより高性能の特性を有す
る直流電力ケーブルを提供することを目的としている。
チレンを特定し、またブレンド量を限定すると共に、分
解残渣の影響が少ない有機過酸化物を用いることによ
り、絶縁体中の空間電荷の蓄積を抑制し、高い絶縁特性
をもち、かつ耐熱性の良い架橋ポリエチレンを得、これ
を絶縁体として使用することにより高性能の特性を有す
る直流電力ケーブルを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、第１の発明は、比重0.92g/cm3 以下の低密度
ポリエチレン（ＬＤＰＥ） 100重量部に対して、比重0.
91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−
ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以上20重量部以下ブレンドして
なる電気絶縁性樹脂生成物を絶縁体とした構成を採用し
たものである。
するため、第１の発明は、比重0.92g/cm3 以下の低密度
ポリエチレン（ＬＤＰＥ） 100重量部に対して、比重0.
91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−
ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以上20重量部以下ブレンドして
なる電気絶縁性樹脂生成物を絶縁体とした構成を採用し
たものである。
【００１５】第２の発明は、上記第１の発明における電
気絶縁性樹脂生成物を加熱により架橋させてなる架橋樹
脂組成物を絶縁体とした構成を採用したものである。
気絶縁性樹脂生成物を加熱により架橋させてなる架橋樹
脂組成物を絶縁体とした構成を採用したものである。
【００１６】
第１の発明 ポリエチレン 100重量部に対して低密度ポリエチレンを
0.5重量部以上20重量部以下を添加することにより、電
荷がトラップされ易いと推定されるポリエチレンの結晶
と非晶の界面が強化されるため、空間電荷の局部的なト
ラップを防止することができ、このような空間電荷の低
減により直流破壊強度が改善される。
0.5重量部以上20重量部以下を添加することにより、電
荷がトラップされ易いと推定されるポリエチレンの結晶
と非晶の界面が強化されるため、空間電荷の局部的なト
ラップを防止することができ、このような空間電荷の低
減により直流破壊強度が改善される。
【００１７】第２の発明 第１の発明と同様、空間電荷の局部的なトラップを防止
でき、分解温度の高い有機過酸化物の分解残渣は空間電
荷蓄積が少なくこのような空間電荷の低減により直流破
壊強度が改善される。
でき、分解温度の高い有機過酸化物の分解残渣は空間電
荷蓄積が少なくこのような空間電荷の低減により直流破
壊強度が改善される。
【００１８】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。
【００１９】第１の実施例 この発明の第１の実施例における直流電力ケーブルは、
比重0.92g/cm3 以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
100重量部に対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖
状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以
上20重量部以下ブレンドしてなる電気絶縁性樹脂生成物
を用いて絶縁体を形成した構造になっている。
比重0.92g/cm3 以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
100重量部に対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖
状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以
上20重量部以下ブレンドしてなる電気絶縁性樹脂生成物
を用いて絶縁体を形成した構造になっている。
【００２０】上記電気絶縁性樹脂生成物の形成におい
て、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）の添加
量が多すぎると、結晶性等の物性が低下し、空間電荷の
蓄積が増加するため、 0.5重量部以上20重量部以下が適
しており、通常絶縁材料に添加される安定剤などを添加
しても問題はない。
て、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）の添加
量が多すぎると、結晶性等の物性が低下し、空間電荷の
蓄積が増加するため、 0.5重量部以上20重量部以下が適
しており、通常絶縁材料に添加される安定剤などを添加
しても問題はない。
【００２１】上記した条件で低密度ポリエチレン（ＬＤ
ＰＥ）に直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を
添加することにより、電荷がトラップされ易いと推定さ
れるポリエチレンの結晶と非晶の界面が強化されるた
め、空間電荷の局部的なトラップを防止することがで
き、このような空間電荷の低減により直流破壊強度が改
善されると考えられる。
ＰＥ）に直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を
添加することにより、電荷がトラップされ易いと推定さ
れるポリエチレンの結晶と非晶の界面が強化されるた
め、空間電荷の局部的なトラップを防止することがで
き、このような空間電荷の低減により直流破壊強度が改
善されると考えられる。
【００２２】表１にこの発明の第１の実施例と比較例に
ついて記した。以下に詳細に述べる。
ついて記した。以下に詳細に述べる。
【００２３】実験サンプルは、Ｌ−ＬＤＰＥとＬＤＰＥ
をブレンドし、 140℃30分の条件で熱プレスにより作成
したシートを用いた。空間電荷蓄積の評価は2mm シート
に40kV課電後、パルス静電応力法により測定した。蓄積
電荷量の量は＋の数で示した。ＤＣ破壊値は0.2mm シー
トを用いて90℃で測定した。
をブレンドし、 140℃30分の条件で熱プレスにより作成
したシートを用いた。空間電荷蓄積の評価は2mm シート
に40kV課電後、パルス静電応力法により測定した。蓄積
電荷量の量は＋の数で示した。ＤＣ破壊値は0.2mm シー
トを用いて90℃で測定した。
【００２４】
【表１】
【００２５】表中の語句の説明 空間電荷：Ｍ：ホモ電荷蓄積 Ｒ：ヘテロ電荷蓄積
【００２６】表１は空間電荷分布の測定結果を示す。電
極近傍に課電極性と同極性の電荷が蓄積される場合、ホ
モ電荷蓄積、その逆の場合、ヘテロ電荷蓄積。
極近傍に課電極性と同極性の電荷が蓄積される場合、ホ
モ電荷蓄積、その逆の場合、ヘテロ電荷蓄積。
【００２７】第２の実施例 第２の実施例における直流電力ケーブルは、低密度ポリ
エチレン（ＬＤＰＥ）と直鎖性低密度ポリエチレン（Ｌ
−ＬＤＰＥ）を第１の実施例と同じ条件でブレンドした
電気絶縁性樹脂生成物を加熱により架橋させてなる架橋
樹脂組成物を用いて絶縁体を形成した構造になってい
る。
エチレン（ＬＤＰＥ）と直鎖性低密度ポリエチレン（Ｌ
−ＬＤＰＥ）を第１の実施例と同じ条件でブレンドした
電気絶縁性樹脂生成物を加熱により架橋させてなる架橋
樹脂組成物を用いて絶縁体を形成した構造になってい
る。
【００２８】上記絶縁体の形成において、比重0.92g/cm
3 以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ） 100重量部に
対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリ
エチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以上20重量部以
下ブレンドした物に架橋剤として2,5 ジメチル2,5 ジ
（ｔ−ブチルペルオキシン）ヘキシン−3 を用いて架橋
させた架橋樹脂組成物を絶縁体に用いることにより、空
間電荷蓄積を含めた直流特性に優れていることがわかっ
た。
3 以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ） 100重量部に
対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリ
エチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以上20重量部以
下ブレンドした物に架橋剤として2,5 ジメチル2,5 ジ
（ｔ−ブチルペルオキシン）ヘキシン−3 を用いて架橋
させた架橋樹脂組成物を絶縁体に用いることにより、空
間電荷蓄積を含めた直流特性に優れていることがわかっ
た。
【００２９】この第２の実施例においても、Ｌ−ＬＤＰ
Ｅの添加量が多すぎると結晶性等の物性が低下し、空間
電荷の蓄積が増加するため、0.5 重量部以上20重量部以
下が適しており、通常絶縁材料に添加される安定剤など
を添加されても問題はない。
Ｅの添加量が多すぎると結晶性等の物性が低下し、空間
電荷の蓄積が増加するため、0.5 重量部以上20重量部以
下が適しており、通常絶縁材料に添加される安定剤など
を添加されても問題はない。
【００３０】この第２実施例において、ＬＤＰＥに対す
るＬ−ＬＤＰＥの添加により、空間電荷の局部的なトラ
ップを防止することができると共に、分解温度の高い有
機過酸化物の分解残渣は空間電荷蓄積が少なく、このよ
うな空間電荷の低減により直流破壊強度が改善されると
考えられる。
るＬ−ＬＤＰＥの添加により、空間電荷の局部的なトラ
ップを防止することができると共に、分解温度の高い有
機過酸化物の分解残渣は空間電荷蓄積が少なく、このよ
うな空間電荷の低減により直流破壊強度が改善されると
考えられる。
【００３１】表２にこの発明の第２の実施例と比較例に
ついて記した。以下に詳細に述べる。
ついて記した。以下に詳細に述べる。
【００３２】実験サンプルは、Ｌ−ＬＤＰＥとＬＤＰＥ
をブレンドした物に架橋剤としてジクミルアルコール
（ＤＣＰ），2,5 ジメチル2,5 ジ（ｔ−ブチルペルオキ
シン）ヘキシン−3(YPO)を１重量部混合したものを 180
℃30分の条件で熱プレスにより作成したシートを用い
た。空間電荷蓄積の評価は2mm シートに40kV課電後、パ
ルス静電応力法により測定した。蓄積電荷量の量は＋の
数で示した。ＤＣ破壊値は0.2mm シートを用いて90℃で
測定した。
をブレンドした物に架橋剤としてジクミルアルコール
（ＤＣＰ），2,5 ジメチル2,5 ジ（ｔ−ブチルペルオキ
シン）ヘキシン−3(YPO)を１重量部混合したものを 180
℃30分の条件で熱プレスにより作成したシートを用い
た。空間電荷蓄積の評価は2mm シートに40kV課電後、パ
ルス静電応力法により測定した。蓄積電荷量の量は＋の
数で示した。ＤＣ破壊値は0.2mm シートを用いて90℃で
測定した。
【００３３】
【表２】
【００３４】表中の語句の説明 空間電荷：Ｍ：ホモ電荷蓄積 Ｒ：ヘテロ電荷蓄積
【００３５】表２は空間電荷分布の測定結果を示す。電
極近傍に課電極性と同極性の電荷が蓄積される場合、ホ
モ電荷蓄積、その逆の場合、ヘテロ電荷蓄積。
極近傍に課電極性と同極性の電荷が蓄積される場合、ホ
モ電荷蓄積、その逆の場合、ヘテロ電荷蓄積。
【００３６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、比重0.92g/cm3 以下の低密度ポリエチレン
（ＬＤＰＥ） 100重量部に対して、比重0.91−0.94g/cm
3 未満の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を
0.5重量部以上20重量部以下ブレンドしてなる電気絶縁
性樹脂生成物を絶縁体に用いることにより、直流高電圧
印加による空間電荷蓄積を防止でき、ＸＬＰＥ絶縁ケー
ブルと同様に耐熱性の良い直流電圧ケーブルができる。
によれば、比重0.92g/cm3 以下の低密度ポリエチレン
（ＬＤＰＥ） 100重量部に対して、比重0.91−0.94g/cm
3 未満の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を
0.5重量部以上20重量部以下ブレンドしてなる電気絶縁
性樹脂生成物を絶縁体に用いることにより、直流高電圧
印加による空間電荷蓄積を防止でき、ＸＬＰＥ絶縁ケー
ブルと同様に耐熱性の良い直流電圧ケーブルができる。
【００３７】更に、第２の発明によれば、比重0.92g/cm
3 以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ） 100重量部に
対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリ
エチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以上20重量部以
下ブレンドしたものを加熱により架橋した架橋樹脂組成
物を絶縁体に用いることにより、直流高電圧印加による
空間電荷蓄積を防止でき、かつ分解残渣の影響が少なく
高い絶縁性を持ち、ＸＬＰＥ絶縁ケーブルと同様に耐熱
性の良い直流高電圧ケーブルができる。
3 以下の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ） 100重量部に
対して、比重0.91−0.94g/cm3 未満の直鎖状低密度ポリ
エチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）を 0.5重量部以上20重量部以
下ブレンドしたものを加熱により架橋した架橋樹脂組成
物を絶縁体に用いることにより、直流高電圧印加による
空間電荷蓄積を防止でき、かつ分解残渣の影響が少なく
高い絶縁性を持ち、ＸＬＰＥ絶縁ケーブルと同様に耐熱
性の良い直流高電圧ケーブルができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 比重0.92g/cm3 以下の低密度ポリエチレ
ン（ＬＤＰＥ） 100重量部に対して、比重0.91−0.94g/
cm3 未満の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）
を 0.5重量部以上20重量部以下ブレンドしてなる電気絶
縁性樹脂生成物を絶縁体としたことを特徴とする直流電
力ケーブル。 - 【請求項２】 電気絶縁性樹脂生成物を加熱により架橋
させてなる架橋樹脂組成物を絶縁体としたことを特徴と
する請求項１記載の直流電力ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09389592A JP3275358B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 直流電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09389592A JP3275358B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 直流電力ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05266723A true JPH05266723A (ja) | 1993-10-15 |
| JP3275358B2 JP3275358B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=14095223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09389592A Expired - Lifetime JP3275358B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 直流電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275358B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0735059A2 (en) * | 1995-03-28 | 1996-10-02 | Nippon Petrochemicals Company, Limited | Ethylene-alpha-olefin copolymer and composition, film, laminate and electrical insulating material comprising same |
| JP2001084837A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 電気絶縁組成物および電線ケーブル |
| WO2001073795A1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Nkt Research Center A/S | An insulated electric direct current cable |
| US6479590B1 (en) | 1998-09-16 | 2002-11-12 | Japan Polyolefins Co., Ltd. | Electrical insulating resin material, electrical insulating material, and electric wire and cable using the same |
| EP3261093A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-27 | Borealis AG | Cable with advantageous electrical properties |
| US10679768B2 (en) | 2016-06-21 | 2020-06-09 | Borealis Ag | Cable and composition |
| US11613633B2 (en) | 2016-06-21 | 2023-03-28 | Borealis Ag | Polymer composition for wire and cable applications with advantageous thermomechanical behaviour and electrical properties |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP09389592A patent/JP3275358B2/ja not_active Expired - Lifetime
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