JPH0562917U - 扇形導体３芯電力ケーブルの遮水構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 扇形導体を用いたコンパクト型の３芯電力ケ
ーブルについて絶縁体層への水の侵入を防止するための
遮水構造を適用するにあたって、ケーブル全体の外径の
大幅な増大を招かず、かつ大幅なコスト上昇や製造工程
の複雑化を招かないような遮水構造を提供する。 【構成】 それぞれ扇形導体１１の外側に絶縁体層１３
が設けられている断面扇形の３本のケーブルコア１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが集合されて全体として断面円形と
なっているケーブルコア集合体の外側に、３本のケーブ
ルコアを一括して取囲むように遮水層２０が設けられて
いる。遮水層２０としては、金属テープ２２の両面に合
成樹脂層２３，２４を積層したラミネートテープ２１を
用いることが望ましい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は３芯電力ケーブルにおける遮水構造に関するものであり、特に導体 として断面が扇形をなす扇形導体を用いた３芯電力ケーブルの遮水構造に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年の電力ケーブルとしては、絶縁体層として架橋ポリエチレンを用いた所謂 ＣＶケーブルが用いられることが多い。このように絶縁体に架橋ポリエチレンを 用いた電力ケーブルでは、ゴムを用いた電力ケーブルと比較すれば外部からの水 の侵入による劣化は少ないが、それでも絶縁体層に対する浸水が長期間連続すれ ば、絶縁特性が劣化してしまうことが知られている。すなわち、絶縁体層中に侵 入した水が絶縁体層中で極性イオンを形成して導電性の高い樹枝状のチャンネル 部分（水トリーと称される）を形成し、その水トリーによって破壊電圧の低下を もたらすことが知られている。またこのように一旦水トリーが発生すれば、その 部分で水が侵入しやすくなり、これによって水トリーがさらに成長して、破壊電 圧の低下を一層促進してしまうことが知られている。

【０００３】 そこで長期間連続して浸水の影響を受けることが予想されるような電力ケーブ ル、例えば地中電力ケーブル、特に直埋型の電力ケーブルにおいては、絶縁体層 の外側に遮水層を設けることが行なわれている。例えば従来のトリプレックス型 架橋ポリエチレン絶縁ケーブル（ＣＶ−Ｔケーブル）において遮水層を設けた構 成を図３に示す。

【０００４】 図３に示されるＣＶ−Ｔケーブルは、３本のケーブルコア１Ａ，１Ｂ，１Ｃを 撚り合せてトリプレックス構造としたものであって、各ケーブルコア１Ａ，１Ｂ ，１Ｃは、それぞれ導体２の外周上に内部半導電層３、架橋ポリエチレンからな る絶縁体層４、外部半導電層５をその順に設け、さらにその外部半導電層５の外 周上に金属等の遮水性の高い材料からなる遮水層６を設け、その遮水層６の外周 上にポリ塩化ビニルからなるシース７を設けた構成とされている。このようなＣ Ｖ−Ｔケーブルにおいては、各ケーブルコア１Ａ，１Ｂ，１Ｃに設けられた遮水 層６によって内部の絶縁体層４への水の侵入が妨げられるため、絶縁体層４内で の水トリーの発生、成長が防止され、その結果破壊電圧の低下も防止される。

【０００５】 一方最近では、主としてケーブルのコンパクト化を図る目的から、断面形状が 扇形をなす導体（扇形導体）を用いて、全体として断面が円形をなすように構成 したコンパクトＣＶケーブルが実用化されている。このようなコンパクトＣＶケ ーブルを図４に示す。

【０００６】 図４において、３本のケーブルコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの中心にはそれぞ れ扇形導体１１が位置している。各扇形導体１１は、複数本の銅線材等の導電線 材が撚合されるとともに、断面が扇形となるように成形されたものであり、この 扇形導体１１の外周上に内部半導電層１２、架橋ポリエチレンからなる絶縁体層 １３、外部半導電層１４、遮蔽層１５がその順に設けられて、断面形状が扇形を なすケーブルコア１０Ａ（１０Ｂ，１０Ｃ）が構成されている。そして３本の断 面扇形のケーブルコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが、全体として断面円形をなすよ うに集合され、その全体の外側を取囲むようにポリ塩化ビニルからなるシース１ ６が設けられている。なおここで、各ケーブコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ内の遮 蔽層１５は、あくまで電気的特性の点から設けられたものであって、通常は遮水 機能までは有していない。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

図４に示すような扇形導体を用いたコンパクトＣＶケーブルにおいては、絶縁 体層１３に対する積極的な遮水対策は特に講じられておらず、したがって浸水に よる絶縁体層１３における水トリーの発生、成長によって絶縁破壊電圧が低下し てしまうおそれがある。そこで図４に示されるコンパクトＣＶケーブルにおいて も、図３に示されるＣＶ−Ｔケーブルの場合と同様に、各ケーブルコア１０Ａ， １０Ｂ，１０Ｃのそれぞれについて、遮水層を設けることが考えられる。

【０００８】 しかしながら、このようにコンパクトＣＶケーブルにおける各ケーブルコア１ ０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにそれぞれ遮水層を設けた場合、ケーブル全体の外径の大 幅な増大を招いてしまう。本来、扇形導体を用いたコンパクトＣＶケーブルは、 その全体断面の小径化（コンパクト化）を目的として開発されたものであり、し たがって前述のように遮水層を設けることによって断面寸法の増大を招くことは 、コンパクトＣＶケーブルの目的に反してしまうことになる。またこのほか、各 ケーブルコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにそれぞれ遮水層を設けることは材料面や 製造面でかなりのコスト上昇を招く問題もある。さらに、ケーブルの製造過程に おいて、各ケーブルコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれに遮水層を設ける段 階では、その遮水層を各ケーブルコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの扇形の形状に合 わせて設けなければならないため、遮水層形成工程が複雑化せざるを得ない場合 が多いという問題もある。

【０００９】 この考案は以上の事情を背景としてなされたものであって、コンパクトＣＶケ ーブルなどの扇形導体を用いた３芯電力ケーブルにおいて、絶縁体層への浸水を 防止するための遮水構造を適用するにあたって、ケーブル全体の断面の径の大幅 な増大を招かず、しかも大幅なコスト上昇や製造工程の複雑化等を招かないよう にすることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前述のような課題を解決するため、この考案の遮水構造は、基本的には、断面 形状が扇形をなす扇形導体の外側に絶縁体層を設けて断面扇形としたケーブルコ アを３本集合させて、全体として断面円形となるように構成した扇形導体３芯電 力ケーブルにおいて、全体として断面円形となるように集合された３本のケーブ ルコアを一括して取囲むように、遮水層が設けられていることを特徴とするもの である。

【００１１】 ここで、前記遮水層としては、特に金属テープの両面に合成樹脂層を積層した ラミネートテープが好適である。

【００１２】

【作用】

この考案の構造においては、各ケーブルコアはそれぞれ断面形状が扇形である が、３本のケーブルコアを集合した状態では断面形状が円形となっている。そし て遮水層は、前述のように断面円形となるように集合された３本のケーブルコア を一括して取囲むように形成されている。この遮水層によって絶縁体層への水の 侵入が防止され、そのため絶縁体層中における水トリーの発生、成長を防止する ことができる。

【００１３】 ここで、遮水層は３本のケーブルコアを一括して取囲むように設けられている から、遮水層を設けない場合と比較してのケーブルの径の増大量は、遮水層の厚 みの２倍に過ぎない。一方、各ケーブルコアのそれぞれに遮水層を設けた場合に は、遮水層を設けない場合と比較してのケーブル全体の径の増大量は遮水層の厚 みの４倍以上となる。したがってこの考案の遮水構造における遮水層形成による ケーブル径の増大量は、各ケーブルコアのそれぞれに遮水層を設ける場合のケー ブル径の増大量と比較して、半分以下に抑制されることになる。また遮水層を設 けるに要する材料の量も、各ケーブルコアのそれぞれに遮水層を設ける場合と比 較して半分以下となる。また遮水層の形成作業は、３本のケーブルコアを集合し た断面円形のケーブルコア集合体に対して行なえば良いから、扇形断面を有する 各ケーブルコアに対して遮水層を形成する場合と比較して格段に容易となる。

【００１４】 遮水層として特にラミネートテープを用いる場合、遮水層の形成にあたっては そのラミネートテープをその幅方向の縁部が重なり合うようにしてケーブルコア 集合体に巻付ければ良いが、この際ラミネートテープは内外両面が合成樹脂層と なっているため、両縁部の重ね合わせ部分での密着性が良好となり、充分な遮水 性を示すことになる。また遮水層の外側には通常はポリ塩化ビニルからなるシー スが設けられる場合が多いが、ラミネートテープを用いた場合、遮水層の外側の 面が合成樹脂層で構成されているため、シースに対する接合性も良好となる。

【００１５】

【実施例】

図１にこの考案の遮水構造を適用したコンパクＣＶケーブルの一例を示し、図 ２にこの考案の構造における遮水層に使用されるラミネートテープの一例を示す 。

【００１６】 図１において、３本の扇形導体１１のそれぞれは、銅線材やアルミ線材あるい はアルミ被鋼線などからなる複数本の導電線材を撚り合わせるとともに断面形状 が扇形となるように成形したものである。各扇形導体１１の外周上には、半導電 テープあるいは半導電性混和物からなる内部半導電層１２が形成され、さらにそ の内部半導電層１２の外周上には、所定の厚みで架橋ポリエチレンからなる絶縁 体層１３が形成され、その絶縁体層１３の外周上に半導電テープあるいは半導電 性混和物からなる外部半導電層１４が設けられており、さらにその外部半導電層 １４の外周上に例えば銅テープからなる遮蔽層１５が設けられて、断面形状が扇 形をなすケーブルコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが構成されている。これらの３本 のケーブルコア１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、全体として断面形状が円形となるよ うに集合され、そのケーブルコア集合体の外周上に、３本のケーブルコア１０Ａ ，１０Ｂ，１０Ｃを一括して取囲むように遮水層２０が設けられている。さらに その遮水層２０の外周上には、例えばポリ塩化ビニルからなるシース１６が設け られている。

【００１７】 前記遮水層２０としては、図２に示すようなラミネートテープ２１を用いるこ とが望ましい。このラミネートテープ２１は、アルミニウムあるいは銅、ステン レス鋼等からなる金属テープ２２の表裏両面にポリエチレン等の合成樹脂層２３ ，２４が積層（ラミネート）されたものであって、金属テープ２２および合成樹 脂層２３，２４の厚みはそれぞれ０．１mm程度以下、全体のラミネートテープ２ １の全厚みは０．２〜０．３mm程度とされている。なお表裏の合成樹脂層２３， ２４のうち、ケーブルの内側を向く合成樹脂層２４すなわちシース１６に対して 反対側の合成樹脂層２４は、半導電層としておくことが望ましい。

【００１８】 以上の実施例のケーブルにおいて、外部からシース１６を透過して侵入する水 は、遮水層２０が存在することによってその遮水層２０よりも内側へ侵入するこ とが防止される。したがって架橋ポリエチレンよりなる絶縁体層１３へ浸水する ことが防止されるから、その絶縁体層１３内に水トリーが発生、成長することが 防止され、水トリーに起因する絶縁破壊電圧の低下が防止される。そして遮水層 ２０として図２に示すようなラミネートテープ２１を用いた場合、その全厚みは ０．２〜０．３mm程度であるから、遮水層２０を設けたことによるケーブルの直 径の増大は０．４〜０．６mm程度に過ぎない。

【００１９】 またラミネートテープ２１は、その３層構造のうちの中心層の金属テープ２２ が主として遮水機能を担うが、その金属テープ２２の両面に合成樹脂層２３，２ ４が積層されているため、適度な機械的強度を有しており、そのラミネートテー プ２１を巻付ける作業にあたっても取扱いが容易となる。またラミネートテープ ２１の両面の合成樹脂層は、密着性、接合性の向上にも寄与する。すなわちラミ ネートテープ２１の巻付時には、その両縁部を若干重ね合せながら巻付けること になり、この重ね合せ部分に隙間が生じれば水の侵入が生じてしまうが、両面に 合成樹脂層２３，２４を形成しておくことによって、両縁部重ね合わせ部分では 合成樹脂層２３，２４同士が接することになり、そのため重ね合せ部分で充分な 密着性を確保し、水の侵入を防止することができる。またシース１６を形成する にあたっても、ラミネートテープ２１の外面側の合成樹脂層２３によってそのシ ース１６とラミネートテープ２１との充分な接合性を得ることができる。

【００２０】 なおこの考案の遮水構造は、要は扇形導体の外側に絶縁体層を有する扇形断面 のケーブルコアを用いた３芯構造のケーブルには全て適用でき、半導電層や遮蔽 層などの細部については実施例の構成に限らないことは勿論である。

【００２１】

【考案の効果】 この考案の扇形導体３芯電力ケーブルの遮水構造によれば、扇形断面を有する ３本のケーブルコアを集合して断面円形となったケーブルコア集合体の外周面上 に、３本のケーブルコアを一括して取囲むように遮水層が形成されているから、 遮水層を設けない場合と比較してのケーブルの径の増大は遮水層の厚みのわずか ２倍にとどまり、したがって大幅な径の増大を招くことなく遮水機能を付与する ことができ、扇形導体を用いる本来の目的（コンパクト化）を損なうことなく、 絶縁体層への浸水による絶縁破壊電圧の低下を招くことを防止できる。またこの 考案の遮水構造では、遮水層が３本のケーブルコアを一括して取囲んでいるため 、遮水層に要する材料も少なくと済み、さらに遮水層は、扇形断面のケーブルコ アの外周上ではなく、断面円形となったケーブルコア集合体の外周上に形成すれ ば良いため、ケーブル製造工程中における遮水層の形成も容易であり、したがっ てこの考案の遮水構造を適用したケーブルは、材料コストおよび製造コストも少 なくて済み、また製造工程的にも特に複雑となるおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の遮水構造を適用した扇形導体３芯電
力ケーブルの一例を示す断面図である。

【図２】この考案の遮水構造における遮水層に使用され
るラミネートテープの一例を示す断面図である。

【図３】従来の遮水構造を適用したトリプレックス型架
橋ポリエチレン電力ケーブルの一例を示す断面図であ
る。

【図４】従来の扇形導体３芯電力ケーブルの一例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ ケーブルコア １１ 扇形導体 １３ 絶縁体層 ２０ 遮水層 ２１ ラミネートテープ ２２ 金属テープ ２３，２４ 合成樹脂層

フロントページの続き (72)考案者 丹 正之 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)考案者 天野 一夫 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面形状が扇形をなす扇形導体の外側に
   絶縁体層を設けて断面扇形としたケーブルコアを３本集
   合させて、全体として断面円形となるように構成した扇
   形導体３芯電力ケーブルにおいて、 全体として断面円形となるように集合された３本のケー
   ブルコアを一括して取囲むように、遮水層が設けられて
   いることを特徴とする扇形導体３芯電力ケーブルの遮水
   構造。
2. 【請求項２】 前記遮水層が、金属テープの両面に合成
   樹脂層を積層したラミネートテープによって構成されて
   いる請求項１に記載の扇形導体３芯電力ケーブルの遮水
   構造。