JPH0566689B2 - - Google Patents
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- JPH0566689B2 JPH0566689B2 JP6448584A JP6448584A JPH0566689B2 JP H0566689 B2 JPH0566689 B2 JP H0566689B2 JP 6448584 A JP6448584 A JP 6448584A JP 6448584 A JP6448584 A JP 6448584A JP H0566689 B2 JPH0566689 B2 JP H0566689B2
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
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- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Description
本発明は表皮効果による交流抵抗を低減した素
線絶縁導体の製造方法の改良に関する。 近時電力使用量の増大と発電所の大容量化に伴
ない、電力伝送線路の容量も大幅に増大しつつあ
る。この大容量化に伴つて電力を伝送する電力ケ
ーブルにおいても必然的に容量増大のための性能
改善が強く要求されている。電力ケーブルの性能
改善なしには線路建築費の増大を招くばかりであ
るので、既設の線路に大容量の電力ケーブルを布
設することによりこの問題を解決しようとしてい
る。それには、電力ケーブルの電流密度の増大が
必要であるが、単に導体断面積を大きくしただけ
では、所謂交流の表皮効果による損失が急に増大
する。これを解決するためには全素線を絶縁した
素線絶縁導体を用いる必要がある。 従来、かかる素線絶縁導体を得る方法には種種
の方法が提案されているが、最も経済的な方法と
しては銅素線の表面に酸化銅（CuO）の皮膜を形
成せしめる方法である。 酸化銅皮膜の成形法としては銅素線を撚合せた
導体を気密容器に収納し、アンモニア水又はアン
モニアガスと酸素を注入し、40〜100℃の温度範
囲内の一定温度で湿潤雰囲気下で所定時間保持す
ることにより各素線表面に酸化銅皮膜を生成させ
る方法（特開昭57−210517号）が提案されてい
る。 しかしながら、この方法では導体サイズが比較
的小さい場合すなわち導体を構成する素線数が少
ない場合には、導体の内外層のどの素線も一様に
酸化銅皮膜が形成されるが、導体サイズが大きく
なると、導体の内外層の銅素線に形成される酸化
銅皮膜の厚さが均一になり難いという欠点があつ
た。 すなわち、アンモニア水又はアンモニアガス及
び酸素等の存在する湿潤雰囲気下での酸化銅皮膜
の生成機構はアンモニアを含む水蒸気が銅の表面
に接触凝縮することにより、酸素による銅の酸化
反応が急速に進むというものであるが、極めて多
くの銅素線を撚合せた導体でしかもこれを圧縮成
形して占積率を85〜95％まで高めた大サイズ導体
の場合には、これら反応性ガスと接触するチヤン
スの多い導体の最外層の素線から酸化皮膜の生成
が生じ、順次内部へ進行するため、導体の内層部
及び外層部とも一様に酸化皮膜が形成されるため
には極めて長時間を要するという欠点があつた。 本発明は、大サイズ導体であつても比較的短時
間に導体の内外層のどの素線を均一な厚さの酸化
銅皮膜を形成する方法を提供することを目的とす
る。 すなわち、本発明は、銅素線を撚合せた導体を
気密容器内で、アンモニアガス0.5容量％以上と
酸素10容量％以上の存在する、相対湿度80％以上
の雰囲気でかつ大気圧より０〜50mmHg低い圧力
下で40〜100℃の温度に保持することにより銅素
線表面に酸化銅皮膜を生成することを特徴とする
素線絶縁導体の製造方法である。 気密容器内を大気圧より０〜50mmHg低い圧力
下すなわち０〜−50mmHgの負圧に保持すること
により、導体の内層部及び外層部に位置するどの
銅素線の表面にもほぼ一様に酸化銅皮膜が形成さ
れるが、その理由は明らかでない。 容器内のアンモニアガス濃度は0.5容量％以上、
酸素濃度は10容量％以上で、さらに相対湿度は80
％以上にする必要がある。いずれもこれ以下で
は、本発明の目的とする迅速な酸化銅皮膜の形成
は期待できないからである。アンモニアガス濃
度、酸素濃度及び相対湿度はいずれも高い程、迅
速に酸化銅皮膜が生成する。 また、容器内の圧力を０〜−50mmHgの負圧に
保持する方法としては、導体を気密容器内に収納
後、真空引きして減圧後アンモニア水又はアンモ
ニアガス及び酸素を入れてもよく、あるいはアン
モニア水又はアンモニアガス及び酸素を入れた後
減圧してもよい。 容器内の圧力を−50mmHgよりさらに減圧した
雰囲気では良好な緻密な黒化皮膜（CuO皮膜）が
形成されない。容器内の圧力が大気圧より高い正
圧では導体の内層部と外層部の素線表面に厚さの
一様な酸化銅皮膜を得るには極めて長時間を要し
実用性がない。 次に本発明を実施例で説明する。 実施例 １ 直径2.3mmの軟銅線88本を撚合せ、これを断面
扇形に圧縮成形した占積率93％のセグメントを鉄
製気密容器に入れ真空ポンプで容器内の圧力を−
20mmHgに減圧した後、20％濃度のアンモニア水
を入れ、容器内の温度を約60℃とし、容器内の酸
素濃度を15〜20容量％に、また相対湿度を95〜
100％に保持して、容器内の圧力を真空ポンプで
−20mmHgの負圧に保つたまま10時間経過後、セ
グメントを取り出した。 実施例 ２ 実施例１で用いたのと同じ未処理セグメントを
ステンレス製気容器度に入れ、容器内を−10mm
Hgに真空引きした後、湿つたアンモニアガス、
酸素ガスを注入し、アンモニアガス濃度を10〜15
容量％、酸素濃度を20〜25容量％に、相対湿度を
90〜95％に保持して温度約65℃で容器内の圧力を
−10mmHgの負圧に保つたまま10時間経過後セグ
メントを取り出した。 実施例 ３ 実施例１で用いたのと同じ未処理セグメントを
ステンレス製気密容器に入れ、中に水をはつた
後、容器内のアンモニアガス濃度５〜10容量％、
酸素濃度10〜15容量％、相対湿度80〜90％とし、
容器内を絶えず−30mmHgに真空引きして減圧状
態とし、容器内温度約70℃で10時間経過後にセグ
メントを取り出した。 比較例 １ 実施例１において容器を真空ポンプで減圧せず
に、絶えず大気圧より0.2Kg／cm2高い正圧になる
ようにした以外は、実施例１と全く同じ条件で実
験を行つた。 比較例 ２ 実施例３において容器を真空引きせずに、絶え
ず大気圧より0.5Kg／cm2高い正圧になるようにし
た以外は実施例３と全く同じ条件で実験を行つ
た。 比較例 ３ 実施例２において、アンモニアガス濃度を0.1
容量％にした以外は実施例２と全く同じ条件で実
験を行つた。 比較例 ４ 実施例２において、酸素濃度を５容量％にした
以外は実施例２と全く同じ条件で実験を行つた。 比較例 ５ 実施例２において、相対湿度を60％とした以外
は実施例２と全く同じ条件で実験を行つた。 次に上記各実施例及び各比較例で得たセグメン
トの酸化銅皮膜厚をカソード還元法（電解液
0.1N−KCl、電流密度0.5ｍＡ／cm2）により測定
した。尚、酸化皮膜厚測定はセグメントを構成し
ている各層毎の素線について行つた。セグメント
を構成する中心素線を第１層とし、順次外側に向
つて第２層、第３層、第４層、第５層（最外層）
とした。かくして測定した結果を次表に示す。
線絶縁導体の製造方法の改良に関する。 近時電力使用量の増大と発電所の大容量化に伴
ない、電力伝送線路の容量も大幅に増大しつつあ
る。この大容量化に伴つて電力を伝送する電力ケ
ーブルにおいても必然的に容量増大のための性能
改善が強く要求されている。電力ケーブルの性能
改善なしには線路建築費の増大を招くばかりであ
るので、既設の線路に大容量の電力ケーブルを布
設することによりこの問題を解決しようとしてい
る。それには、電力ケーブルの電流密度の増大が
必要であるが、単に導体断面積を大きくしただけ
では、所謂交流の表皮効果による損失が急に増大
する。これを解決するためには全素線を絶縁した
素線絶縁導体を用いる必要がある。 従来、かかる素線絶縁導体を得る方法には種種
の方法が提案されているが、最も経済的な方法と
しては銅素線の表面に酸化銅（CuO）の皮膜を形
成せしめる方法である。 酸化銅皮膜の成形法としては銅素線を撚合せた
導体を気密容器に収納し、アンモニア水又はアン
モニアガスと酸素を注入し、40〜100℃の温度範
囲内の一定温度で湿潤雰囲気下で所定時間保持す
ることにより各素線表面に酸化銅皮膜を生成させ
る方法（特開昭57−210517号）が提案されてい
る。 しかしながら、この方法では導体サイズが比較
的小さい場合すなわち導体を構成する素線数が少
ない場合には、導体の内外層のどの素線も一様に
酸化銅皮膜が形成されるが、導体サイズが大きく
なると、導体の内外層の銅素線に形成される酸化
銅皮膜の厚さが均一になり難いという欠点があつ
た。 すなわち、アンモニア水又はアンモニアガス及
び酸素等の存在する湿潤雰囲気下での酸化銅皮膜
の生成機構はアンモニアを含む水蒸気が銅の表面
に接触凝縮することにより、酸素による銅の酸化
反応が急速に進むというものであるが、極めて多
くの銅素線を撚合せた導体でしかもこれを圧縮成
形して占積率を85〜95％まで高めた大サイズ導体
の場合には、これら反応性ガスと接触するチヤン
スの多い導体の最外層の素線から酸化皮膜の生成
が生じ、順次内部へ進行するため、導体の内層部
及び外層部とも一様に酸化皮膜が形成されるため
には極めて長時間を要するという欠点があつた。 本発明は、大サイズ導体であつても比較的短時
間に導体の内外層のどの素線を均一な厚さの酸化
銅皮膜を形成する方法を提供することを目的とす
る。 すなわち、本発明は、銅素線を撚合せた導体を
気密容器内で、アンモニアガス0.5容量％以上と
酸素10容量％以上の存在する、相対湿度80％以上
の雰囲気でかつ大気圧より０〜50mmHg低い圧力
下で40〜100℃の温度に保持することにより銅素
線表面に酸化銅皮膜を生成することを特徴とする
素線絶縁導体の製造方法である。 気密容器内を大気圧より０〜50mmHg低い圧力
下すなわち０〜−50mmHgの負圧に保持すること
により、導体の内層部及び外層部に位置するどの
銅素線の表面にもほぼ一様に酸化銅皮膜が形成さ
れるが、その理由は明らかでない。 容器内のアンモニアガス濃度は0.5容量％以上、
酸素濃度は10容量％以上で、さらに相対湿度は80
％以上にする必要がある。いずれもこれ以下で
は、本発明の目的とする迅速な酸化銅皮膜の形成
は期待できないからである。アンモニアガス濃
度、酸素濃度及び相対湿度はいずれも高い程、迅
速に酸化銅皮膜が生成する。 また、容器内の圧力を０〜−50mmHgの負圧に
保持する方法としては、導体を気密容器内に収納
後、真空引きして減圧後アンモニア水又はアンモ
ニアガス及び酸素を入れてもよく、あるいはアン
モニア水又はアンモニアガス及び酸素を入れた後
減圧してもよい。 容器内の圧力を−50mmHgよりさらに減圧した
雰囲気では良好な緻密な黒化皮膜（CuO皮膜）が
形成されない。容器内の圧力が大気圧より高い正
圧では導体の内層部と外層部の素線表面に厚さの
一様な酸化銅皮膜を得るには極めて長時間を要し
実用性がない。 次に本発明を実施例で説明する。 実施例 １ 直径2.3mmの軟銅線88本を撚合せ、これを断面
扇形に圧縮成形した占積率93％のセグメントを鉄
製気密容器に入れ真空ポンプで容器内の圧力を−
20mmHgに減圧した後、20％濃度のアンモニア水
を入れ、容器内の温度を約60℃とし、容器内の酸
素濃度を15〜20容量％に、また相対湿度を95〜
100％に保持して、容器内の圧力を真空ポンプで
−20mmHgの負圧に保つたまま10時間経過後、セ
グメントを取り出した。 実施例 ２ 実施例１で用いたのと同じ未処理セグメントを
ステンレス製気容器度に入れ、容器内を−10mm
Hgに真空引きした後、湿つたアンモニアガス、
酸素ガスを注入し、アンモニアガス濃度を10〜15
容量％、酸素濃度を20〜25容量％に、相対湿度を
90〜95％に保持して温度約65℃で容器内の圧力を
−10mmHgの負圧に保つたまま10時間経過後セグ
メントを取り出した。 実施例 ３ 実施例１で用いたのと同じ未処理セグメントを
ステンレス製気密容器に入れ、中に水をはつた
後、容器内のアンモニアガス濃度５〜10容量％、
酸素濃度10〜15容量％、相対湿度80〜90％とし、
容器内を絶えず−30mmHgに真空引きして減圧状
態とし、容器内温度約70℃で10時間経過後にセグ
メントを取り出した。 比較例 １ 実施例１において容器を真空ポンプで減圧せず
に、絶えず大気圧より0.2Kg／cm2高い正圧になる
ようにした以外は、実施例１と全く同じ条件で実
験を行つた。 比較例 ２ 実施例３において容器を真空引きせずに、絶え
ず大気圧より0.5Kg／cm2高い正圧になるようにし
た以外は実施例３と全く同じ条件で実験を行つ
た。 比較例 ３ 実施例２において、アンモニアガス濃度を0.1
容量％にした以外は実施例２と全く同じ条件で実
験を行つた。 比較例 ４ 実施例２において、酸素濃度を５容量％にした
以外は実施例２と全く同じ条件で実験を行つた。 比較例 ５ 実施例２において、相対湿度を60％とした以外
は実施例２と全く同じ条件で実験を行つた。 次に上記各実施例及び各比較例で得たセグメン
トの酸化銅皮膜厚をカソード還元法（電解液
0.1N−KCl、電流密度0.5ｍＡ／cm2）により測定
した。尚、酸化皮膜厚測定はセグメントを構成し
ている各層毎の素線について行つた。セグメント
を構成する中心素線を第１層とし、順次外側に向
つて第２層、第３層、第４層、第５層（最外層）
とした。かくして測定した結果を次表に示す。
【表】
以上、実施例から明らかな如く、本発明によれ
ば、セグメントを構成している各層の素線ともほ
ぼ一様の酸化銅皮膜厚が得られる。これに対して
比較例では、いずれも最外層の素線には若干の酸
化銅皮膜が形成されているものの内層部の素線に
はほとんど酸化銅皮膜が形成されていない。 次に、各実施例及び各比較例で得たセグメント
について、それぞれ６本撚合せて分割導体を得、
これら分割導体のAC抵抗（RAC）とDC抵抗
（RDC）とを測定したところ、両抵抗の比（RAC／
RDC）は、本発明による上記実施例の分割導体で
は1.05〜1.10であり、これに対して、上記比較例
の分割導体では1.2〜1.4でしかもその比のバラツ
キが極めて大きかつた。尚、酸化銅皮膜を形成し
ていない銅素線からなる分割導体では1.3〜1.4で
あつた。したがつて本発明による素線絶縁導体は
表皮効果による交流損失が著しく低減されている
ことが明らかである。 以上の如く、本発明によれば、導体を構成して
いるどの層の銅素線表面にも厚さのほぼ一様な酸
化銅皮膜を形成することができ、その結果、表皮
効果による交流損失を著しく低減した素線絶縁導
体が得られるものである。
ば、セグメントを構成している各層の素線ともほ
ぼ一様の酸化銅皮膜厚が得られる。これに対して
比較例では、いずれも最外層の素線には若干の酸
化銅皮膜が形成されているものの内層部の素線に
はほとんど酸化銅皮膜が形成されていない。 次に、各実施例及び各比較例で得たセグメント
について、それぞれ６本撚合せて分割導体を得、
これら分割導体のAC抵抗（RAC）とDC抵抗
（RDC）とを測定したところ、両抵抗の比（RAC／
RDC）は、本発明による上記実施例の分割導体で
は1.05〜1.10であり、これに対して、上記比較例
の分割導体では1.2〜1.4でしかもその比のバラツ
キが極めて大きかつた。尚、酸化銅皮膜を形成し
ていない銅素線からなる分割導体では1.3〜1.4で
あつた。したがつて本発明による素線絶縁導体は
表皮効果による交流損失が著しく低減されている
ことが明らかである。 以上の如く、本発明によれば、導体を構成して
いるどの層の銅素線表面にも厚さのほぼ一様な酸
化銅皮膜を形成することができ、その結果、表皮
効果による交流損失を著しく低減した素線絶縁導
体が得られるものである。
Claims (1)
- １ 銅素線を撚合せた導体を気密容器内で、アン
モニアガス0.5容量％以上と酸素10容量％以上の
存在する、相対湿度80％以上の雰囲気でかつ大気
圧より０〜50mmHg低い圧力下で40〜100℃の温度
に保持することにより銅素線表面に酸化銅皮膜を
生成することを特徴とする素線絶縁導体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6448584A JPS60208013A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 素線絶縁導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6448584A JPS60208013A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 素線絶縁導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60208013A JPS60208013A (ja) | 1985-10-19 |
| JPH0566689B2 true JPH0566689B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=13259562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6448584A Granted JPS60208013A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 素線絶縁導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60208013A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19643609B4 (de) * | 1996-10-14 | 2007-07-19 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Fertigungseinrichtung zum Aufbringen einer Oxidschicht auf die einzelnen Drähte eines vieldrähtigen Kupferleiters |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP6448584A patent/JPS60208013A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19643609B4 (de) * | 1996-10-14 | 2007-07-19 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Fertigungseinrichtung zum Aufbringen einer Oxidschicht auf die einzelnen Drähte eines vieldrähtigen Kupferleiters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60208013A (ja) | 1985-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |