JPH05292624A - 架橋ポリエチレン・ケーブルの押出モールド接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケーブルを押出モールド接続する際に、押出
樹脂の注入口の反対側に形成されるシームの密着性を向
上させ、接続部の絶縁破壊を排除すること。 【構成】 接続すべき２本のケーブル導体を接続し、該
接続部全体を二つ割りの金型４にて被い、ケーブル長手
方向に三箇所以上設けられた注入孔９’より金型４内部
に未架橋ポリエチレンからなる樹脂を押し出して、補強
絶縁層を形成する。樹脂が複数個の樹脂注入孔９’より
注入されるため、各樹脂塊の表面温度は高温に維持され
た状態で合流し、シームの密着度は向上する。また、押
し出し用金型４の樹脂注入孔を金型４の長手方向の一方
の端部から他方の端部にかけて切れ目なく形成し、樹脂
を薄板状に金型４内に注入することにより、同様の効果
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はケーブルの接続法に改良
に関するものであり、特に、本発明は架橋ポリエチレン
・ケーブルを押出モールド接続するための方法の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリエチレン・ケーブルはその優れ
た絶縁性と、取扱の容易さにより、急速に高電圧化の道
をたどってきており、２７５ｋＶ級の長距離線路の建設
が行われつつある。長距離線路には接続部が必要不可欠
であるが、２７５ｋＶクラスの接続部としては、段剥ぎ
したケーブル絶縁体上に二つ割の金型をかぶせ、その中
に小型押出機より絶縁樹脂を押し出し、所定の形に成形
後、外部導電層を被覆し、前記押出絶縁層と一体で加熱
・加圧架橋する押出モールド式の接続部が採用されてい
る。

【０００３】図３は従来の押出モールド接続方法を示し
た図であり、同図において、１，１’はケーブル、２は
導体接続管、３は内部導電層、４は二つ割り金型、５は
小型押出機、６は絶縁樹脂、７はストレージ・タンク、
８はスクリュー、９は樹脂注入孔である。図３におい
て、ケーブル１，１’を接続する場合には、所定の寸法
に段剥ぎされたケーブル１，１’どうしを導体接続管２
を用いて圧縮接続し、半導電テープや半導電収縮チュー
ブによって導体接続管２上に内部導電層３を形成する。

【０００４】次に、その上に二つ割りの金型４をかぶせ
て、その中に小型押出機５より、絶縁樹脂６を押し出
す。押し出された絶縁樹脂６は金型解体の後、所定の補
強絶縁体形状に切削加工され、半導電熱収縮チューブで
被覆された後、加圧容器中でガス加圧下において、加熱
モールドされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３に示す接続方法に
おいて、最も複雑な現象を呈するのは、押出工程であ
る。押出工程において、樹脂は通常ペレット状態で布設
現場に持ち込まれ、小型押出機５の前段に設置されたス
トレージ・タンク７内に投与され、小型押出機５内のス
クリュー８により、加熱溶融されながら、徐々に金型４
内に送り込まれる。

【０００６】金型４の樹脂注入位置は金型４の上方にあ
るもの、側方にあるもの、両端にあるものなど種々のタ
イプが知られている。しかし、いずれの場合にも金型４
の内部空間で、必ず樹脂のつなぎ目（以下、シームと記
す）が生ずる。図４は金型４内を樹脂が流れる様子を示
した図であり、同図に示すように、例えば金型中央部の
側方から樹脂６が注入された場合、図４に示すように、
金型４内でケーブル１を乗り越えた樹脂と、金型４内の
下部を這う樹脂とが注入孔９の反対側で合流し、その部
分にシームが形成される。

【０００７】金型４内の樹脂の流れについて、さらに詳
細に説明すると、金型中央側部から金型４内に押し出さ
れた樹脂は、まず、中央部にてケーブル１の周囲にシー
ムを含んだ輪を形成し、それが風船が膨らむように金型
４の端部へ向かっていく。すなわち、最終的に樹脂が充
填された時点でのケーブル１の長手方向に延びたシーム
は、押出工程の最も初期において押し出された樹脂同士
が形成するものであり、温度分布的には（特に内部導電
層３に近い方が）最も早く冷却されることになる。

【０００８】こういった押し出し時の樹脂の不連続面
は、電気的に悪影響をおよぼす。これを防ぐためには、
押出樹脂の温度制御をかなりクリティカルに行い、金型
４内に押し出された樹脂の表面温度が所定以下に下がら
ないようにする必要がある。しかしながら、押出工程の
最初期に押し出された樹脂表面は季節による外気温の違
いやケーブルの容積に伴う金型の容積の違いによって異
なり、一律な制御は難しいという問題があった。

【０００９】本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みな
されたものであって、ケーブルを押出モールド接続する
際に、押出樹脂の注入口の反対側に形成されるシームの
密着性を向上させるとともに、それに対応する内部半導
電層の状態を良好にすることにより、シームおよびシー
ム側内部半導電層突起による接続部の絶縁破壊を排除す
ることができる架橋ポリエチレン・ケーブルの押出モー
ルド接続方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１の発明は、架橋ポリエチレン・ケ
ーブルを布設現場にて接続するにあたり、接続すべき２
本のケーブル端部を各々段剥ぎし、露呈された導体を接
続した上に内部導電層を施工し、該接続部全体を二つ割
りの金型４にて被い、金型４内部に未架橋ポリエチレン
からなる樹脂を押し出して、補強絶縁層を形成し、金型
４を除去した後、形成された補強絶縁層表面を切削成形
し、該補強絶縁層上に外部半導電層を施工した後、高温
加熱により各層を架橋、融着する工程からなる押出モー
ルド接続方法において、押し出し用金型４の樹脂注入孔
９’をケーブル長手方向に三箇所以上設け、三箇所以上
設けられた樹脂注入孔９’より金型４の内部に樹脂を注
入することにより補強絶縁層を形成するようにしたもの
である。

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１の押出
モールド接続方法において、押し出し用金型４の樹脂注
入孔９”を金型４の長手方向の一方の端部から他方の端
部にかけて切れ目なく形成し、上記樹脂注入孔９”よ
り、樹脂を薄板状に金型４内に注入することにより補強
絶縁層を形成するようにしたものである。請求項３の発
明は、請求項２の発明において、押出用金型４の樹脂注
入孔９”の断面を複数枚の内壁によって区切られている
ハニカム構造としたものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明において、樹脂を金型４内に注
入する際、樹脂は金型４の長手方向にわたり所定のピッ
チで設置された複数個の樹脂注入孔９’より注入され
る。金型４内に押し出された樹脂は、ケーブル接続部上
に予め施工されている内部半導電層に突き当たり、熱を
奪われる。樹脂はその後、金型４内を這う流れと、ケー
ブルを乗り越える流れとに分岐し、ケーブルの向こう側
で合流し、シームを形成する。

【００１３】その際、樹脂が複数個の樹脂注入孔９’よ
り注入されるため、押出の初期において、シームを含む
樹脂塊は、中央部のみならず、長手方向に沿って所定の
ピッチで複数個形成され、その後の各樹脂塊は各々の間
を埋めるまで膨張する。このため、各樹脂塊の表面温度
は高温に維持された状態で合流し、シームの密着度は向
上する。

【００１４】また、請求項２の発明のように、樹脂注入
孔９”の断面を金型４の長手方向の一方の端部から他方
の端部に相当する幅を持つように構成し、注入される樹
脂を薄肉状に圧延するように金型４内に押し出すことに
より、請求項１の発明と同様、各樹脂塊の表面温度は高
温に維持された状態で合流し、シームの密着度を向上さ
せることができる。

【００１５】さらに、請求項３の発明のように、請求項
２の発明における樹脂注入孔９”の断面を複数枚の内壁
によって区切られているハニカム構造とすることによ
り、金型４内に注入される樹脂の流れを複数個の注入孔
を設けた場合と同様とすることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の第１の実施例を説明する図であ
り、同図において、図３に示した従来例と同一のものに
は同一の符号が付されている。同図において、１，１’
はケーブル、２は導体接続管、３は内部導電層、４は二
つ割り金型、５は小型押出機、６は絶縁樹脂、７はスト
レージ・タンク、８はスクリュー、９’は樹脂注入孔で
あり、本実施例においては、樹脂注入孔９’が金型４の
長手方向にわたり所定のピッチで複数個設置されてい
る。なお、樹脂注入孔は少なくとも三箇所以上設けるの
が望ましい。

【００１７】図１において、ケーブル１，１’を接続す
る場合には、従来例において説明したのと同様、所定の
寸法に段剥ぎされたケーブル１，１’どうしを導体接続
管２を用いて圧縮接続し、半導電テープや半導電収縮チ
ューブによって導体接続管２上に内部導電層３を形成す
る。次に、その上に二つ割りの金型４をかぶせて、その
中に小型押出機５より、絶縁樹脂６を押し出す。

【００１８】絶縁樹脂６は小型押出機５内で１３０°Ｃ
から１４０°Ｃ程度（架橋剤の分解が始まらない範囲で
十分低い温度）に加熱溶融され、金型内に注入される。
絶縁樹脂６を金型４内に注入する際、絶縁樹脂６は、金
型４の長手方向にわたり所定のピッチで設置された複数
個の注入孔９’より注入される。金型４内に押し出され
た樹脂は、前記した図４に示すように、ケーブル接続部
上に予め施工されている内部半導電層３に突き当たる。
金型４は予熱してあり、それにともなつて内部半導電層
３の温度も８０°Ｃから１００°Ｃ程度には保持されて
いるが、相対的に樹脂６の温度に比べて低いため、樹脂
６は内部導電層に突き当たったとき熱を奪われることと
なる。

【００１９】樹脂はその後、金型４内を這う流れと、ケ
ーブルを乗り越える流れとに分岐し、ケーブルの向こう
側で合流し、シームを形成する。この過程は従来の場合
と同様であるが、従来の場合には、注入孔９が中央部一
箇所のみなので、中央部において形成されたシームを含
む樹脂塊がその後、端部へ向かって膨張していく。そし
て、端部に到達したときには、樹脂表面は大幅に冷えて
いることとなり、シームの不連続性が問題となり易い。

【００２０】これに対して、本実施例においては、押出
の初期においてシームを含む樹脂塊は、中央部のみなら
ず、長手方向に沿って所定のピッチで複数個形成される
こととなる。このため、その後の各樹脂塊は各々の間を
埋めるまで膨張するだけで済む。すなわち、各樹脂塊の
表面温度は従来よりも高温に維持された状態で合流する
こととなる。こうして、シームの密着度は向上し、架橋
工程においても有利となる。

【００２１】次に上記方法により、２７５ｋＶ、２００
０ｍｍ² の架橋ポリエチレン・ケーブルを用いて押出モ
ールド式の接続部を組み立てた具体的実施例について説
明する。実施例１ まず、所定の寸法にケーブルを切断し導体を口出しし、
先端を紡錘状にペンシリング加工したのち、ガラス片を
用いて所定の寸法までケーブル外部導電層を剥ぎ取り、
両側のケーブルをスリーブで圧縮接続した。また、圧縮
接続の前には、必要部品と合わせ、外部半導電層用チュ
ーブを予めケーブル・コア上に通しておいた。

【００２２】次に、導体接続部上に半導電性テープを巻
いて加熱モールドすることにより接続部の内部半導電層
を形成した後、接続部を二つ割りの金型に収納した。金
型の一方の側面には、端部から端部にかけて等間隔に５
箇所の樹脂注入孔が設けられており、これを小型押出機
と５叉路管で連結し、小型押出機より絶縁樹脂を加圧注
入した。

【００２３】樹脂は、各管路に分岐しつつ金型内に注入
され、樹脂表面の温度降下がさほどないまま、金型内を
充填し、補強絶縁層を形成した。所定温度に冷却後、金
型を外し、簡易クリーン・ルームにおいて、次のような
加工を行った。押出絶縁体を所定の形状に電動工具やガ
ラス片を用いて成形加工した後、予めケーブルに通して
あった外部導電層収縮チューブを接続部上にスライドさ
せ、ここでドライアーなどにより熱風を吹きつけ加熱収
縮させて補強絶縁体とある程度密着させ、形状を整え
た。

【００２４】その後、架橋ガス・バリアー層やヒーター
を取り付けてから加圧容器内に収納し、不活性ガス加圧
下で加熱架橋を行い、完成させた。以上のようにして施
工した押出型のモールド・ショイントについて電気試験
を実施し、従来法により施工した押出型のモールド・シ
ョイントと比較した。上記実施例１により作製した試料
（サンプル数ｎ＝５）の破壊値は１０００ｋＶ前後とい
った安定した範囲に分布し、これらの中にシームの不連
続性が原因となって破壊したものは一つもなかった。

【００２５】これに対して、従来の金型により一箇所か
ら注入して作製した試料（サンプル数ｎ＝２０）のう
ち、４本がシームの不連続性が原因で低い破壊値を示し
た。図２は本発明の第２の実施例を説明する図であり、
図１に示したものと同一のものについては同一の符号が
付されており、本実施例における樹脂注入孔９”はホー
ン状に形成されている。

【００２６】本実施例においては、樹脂注入孔９”は一
つであるが、その断面が金型４の長手方向の一方の端部
から他方の端部に相当する幅を持っており、注入される
樹脂を薄肉状に圧延するように金型内に押し出すので、
第１の実施例において説明した場合と同様樹脂塊は、中
央部のみならず、長手方向に沿って形成され、各樹脂塊
の表面温度は従来よりも高温に維持された状態で合流
し、シームの密着度は向上する。

【００２７】すなわち、本実施例は第１の実施例におい
て、注入孔が無数になったと考えることができる。な
お、樹脂注入孔９”を、その断面が複数枚の内壁によっ
て区切られたハニカム構造とすることができ、このよう
な構造とすることにより、金型内に注入される樹脂の流
れを第１の実施例に示した複数個の注入孔を設けた場合
と同様とすることができる。

【００２８】次に上記方法により、第１の実施例と同じ
ケーブルを用いて押出モールド式の接続部を組み立てた
具体的実施例について説明する。実施例２ 押出用金具の注入孔は、端部から端部にかけて、細長い
矩形状の断面をなす短辺１０ｍｍとし、小型押出機と金
型はホーン状の接続管で連結した。

【００２９】絶縁樹脂を上記ホーン状の接続管から圧延
されるような状態で金型内に押し出し補強絶縁層を形成
した。この実施例においては、実施例１よりもいっそう
樹脂表面温度の降下が少ない状態で、補強絶縁層を形成
することができた。実施例１と同様に、本実施例により
施工した押出型のモールド・ショイントと従来法により
施工した押出型のモールド・ショイントと比較したとこ
ろ、本実施により作製した試料（サンプル数ｎ＝３）の
破壊値は実施例１と同様の値を示し、実施例１と同様に
シームの不連続性が原因となって破壊したものは一つも
なかった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明においては、金型内に流入する樹脂の表面温度の
降下を小さくすることができ、補強絶縁体の注入口の反
対側に形成されるシームの状態およびそれに対応する内
部半導電層の状態を良好にすることができる。

【００３１】このため、シームによるケーブル接続部の
絶縁破壊を完全に排除することが可能となり、信頼性の
高い接続部の製作に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図３】従来例を示す図である。

【図４】金型内を樹脂が流れる様子を示した図である。

【符号の説明】

１，１’ ケーブル ２ 導体接続管 ３ 内部導電層 ４ 二つ割り金型 ５ 小型押出機 ６ 絶縁樹脂 ７ ストレージ・タンク ８ スクリュー ９’，９” 樹脂注入孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架橋ポリエチレン・ケーブルを布設現場
   にて接続するにあたり、接続すべき２本のケーブル端部
   を各々段剥ぎし、露呈された導体を接続した上に内部導
   電層を施工する第１の工程と、 該接続部全体を二つ割りの金型(4) にて被い、金型(4)
   内部に未架橋ポリエチレンからなる樹脂を押し出して、
   補強絶縁層を形成し、金型(4) を除去した後、形成され
   た補強絶縁層表面を切削成形する第２の工程と、 該補強絶縁層上に外部半導電層を施工した後、高温加熱
   により各層を架橋、融着する第３の工程からなる押出モ
   ールド接続方法において、 押し出し用金型(4) の樹脂注入孔(9')をケーブル長手方
   向に三箇所以上設け、三箇所以上設けられた樹脂注入孔
   (9')より金型(4) 内部に樹脂を注入することにより補強
   絶縁層を形成することを特徴とする架橋ポリエチレン・
   ケーブルの押出モールド接続方法。
2. 【請求項２】 架橋ポリエチレン・ケーブルを布設現場
   にて接続するにあたり、接続すべき２本のケーブル端部
   を各々段剥ぎし、露呈された導体を接続した上に内部導
   電層を施工する第１の工程と、 該接続部全体を二つ割りの金型(4) にて被い、金型(4)
   内部に未架橋ポリエチレンからなる樹脂を押し出して、
   補強絶縁層を形成し、金型(4) を除去した後、形成され
   た補強絶縁層表面を切削成形する第２の工程と、 該補強絶縁層上に外部半導電層を施工した後、高温加熱
   により各層を架橋、融着する第３の工程からなる押出モ
   ールド接続方法において、 押し出し用金型(4) の樹脂注入孔(9")を金型の長手方向
   の一方の端部から他方の端部にかけて切れ目なく形成
   し、 上記樹脂注入孔(9")より、樹脂を薄板状に金型(4) 内に
   注入することにより補強絶縁層を形成することを特徴と
   する架橋ポリエチレン・ケーブルの押出モールド接続方
   法。
3. 【請求項３】 押出用金型(4) の樹脂注入孔(9")の断面
   が複数枚の内壁によって区切られているハニカム構造で
   あることを特徴とする請求項２の架橋ポリエチレン・ケ
   ーブルの押出モールド接続方法。