JPH09265842A

JPH09265842A - 電気ケーブル

Info

Publication number: JPH09265842A
Application number: JP7292496A
Authority: JP
Inventors: Izumi Ishikawa; 泉石川; Toshiaki Mabuchi; 利明馬淵; Satoshi Kaneko; 智金子; Shiyouichirou Nakamura; 詳一郎中村
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】水トリー等が発生する危険性の無い電気ケー
ブルを提供する。【解決手段】中心導体の外周に、内部層、架橋ポリエ
チレン絶縁層、外部層を積層してなり、前記内部層及び
外部層が、雰囲気温度１５から２５℃、水蒸気圧１５か
ら２５ｍｍＨｇにおける平衡水分濃度が１％以下である
材料からなる電力ケーブル。前記中心導体が、介在層に
被覆された複数のセグメントを束ねたものである場合
は、その介在層の平衡水分濃度も１％以下である。【効果】内部層、外部層、及び介在層中の水分濃度が
低いので、ＸＬＰＥ絶縁層への水分の移行がなく、ＸＬ
ＰＥ絶縁層中の水分を極めて低く保つことが可能とな
り、水トリー等の発生が抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック絶縁
電気ケーブルに関し、特に絶縁性に優れた架橋ポリエチ
レンを絶縁層に用いた電気ケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリエチレンを絶縁層に用いた電気
ケーブルの中でも、架橋ポリエチレン電力ケーブルは
「ＣＶケーブル」とも呼ばれ、絶縁耐力及び体積固有抵
抗が高く誘電正接及び誘電率が非常に小さい等の優れた
電気的特性を有し、電気容量が大きく、軽量で、接続が
容易である等の特長を有している。従って近年は、６０
０〜２７５，０００Ｖという広い電圧範囲に渡って多用
されるようになっている。

【０００３】このＣＶケーブルは、一般的に図３に示す
ような断面構造を有している。即ち、丸型の中心導体３
１を中心として、この導体３１の外周に、内部層３２を
介して内部半導電層３３が設けられ、さらにその外周に
架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）絶縁層３４が形成されて
いる。このＸＬＰＥ絶縁層３４の外周には、外部半導電
層３５が設けられ、さらに外部層３６を介してＡｌ等の
金属シース３７が被覆され、その上に最外層としてポリ
塩化ビニル（ＰＶＣ）防食層３８が被覆されている。

【０００４】このＣＶケーブルにおいて、前記導体３１
と内部半導電層３３の間、及び外部半導電層３５と金属
シース３７との間に各々設けられた内部層３２及び外部
層３６は、例えば綿や紙などを基布とし、その基布に導
電性のゴムを貼り合わせた半導電性テープを巻き回して
形成されていた。

【０００５】また、このようなＣＶケーブルにあって、
導体３１は銅等の高導電性材料を用いて形成されるが、
例えば、導体を１本の銅太線で形成するには導体径が大
きすぎる場合等に、複数本の導電性線材を束ねて形成し
た導体が使用される。図３には、このような導体の一例
が示されており、導体３１は、５本のセグメント４１と
呼ばれる導電性材料の線材を束ね、それらの間を、紙か
らなる介在層４２で埋め、全体が丸型となるようにされ
ている。この介在層４２は、通常厚さ０．０２５〜０．
２ｍｍ程度のクラフト紙テープからなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、このような従来
のＣＶケーブルにあっては、前記内部層３２、外部層３
６、及び介在層４２が、紙、綿などの吸水性セルロース
系材料から形成されているが、このセルロース系材料
の、２５℃、湿度５０〜８０％の雰囲気における平衡水
分量は３〜８重量％であった。

【０００７】このような吸水性材料を用いて製造された
従来のＣＶケーブルにあっては、例えば常温から９０℃
の間のヒートサイクル条件下での課電試験、あるいはＣ
Ｖケーブル製造時のポリエチレン架橋工程における１２
０〜２８０℃の加熱などにより、それら吸水性材料中に
含まれる水分がＸＬＰＥ絶縁層３４中に拡散し、該ＸＬ
ＰＥ絶縁層３４の水分増加を招き、場合によっては、Ｘ
ＬＰＥ絶縁層３４中の水分量が１００〜１５０ｐｐｍに
達する可能性があった。

【０００８】ＸＬＰＥ絶縁層３４中の水分が増加した状
態で課電すると、該ＣＶケーブルのＸＬＰＥ絶縁層３４
中に水トリーが発生する危険性があった。この水トリー
は、ＣＶケーブルの耐電圧性能を低下させるなどの悪影
響を与える可能性のあるものである。

【０００９】従って、本発明における課題は、製造時や
ヒートサイクル時等に加熱しても、ＸＬＰＥ絶縁層に水
トリー等が発生する危険性の無い優れた電力ケーブルを
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、中心導体
の外周に、内部層、架橋ポリエチレン絶縁層、及び外部
層を積層してなり、前記内部層及び外部層が、雰囲気温
度１５から２５℃、水蒸気圧１５から２５ｍｍＨｇにお
ける平衡水分濃度が１％以下である材料からなる電気ケ
ーブルによって解決できる。

【００１１】また、前記中心導体が、複数のセグメント
と、それらのセグメントを被覆する介在層とから形成さ
れたものである場合には、その介在層は、雰囲気温度１
５から２５℃、水蒸気圧１５から２５ｍｍＨｇにおける
平衡水分濃度が１％以下である材料からなる。

【００１２】上記内部層及び外部層は、ナイロン、ポリ
エステル、またはアクリル系繊維からなる不織布、織
布、または編布からなる基布に、導電性ゴムを貼り合わ
せてなる半導電性テープを巻回して形成するのが好まし
い。また、上記介在層は、ナイロン、ポリエステル、ま
たはアクリル系繊維からなる不織布、織布、または編布
からなることのが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の電力ケーブルにあって
は、内部テープ層、外部テープ層及び介在層に含まれる
水分が少量であるため、ＸＬＰＥ絶縁層中の水分を非常
に低く保つことができる。よって、水トリー等が発生し
ない。

【００１４】以下に、本発明の電気ケーブルを、図面を
参照して詳細に説明する。図１は、本発明の電気ケーブ
ルの一例を示す図であり、図中１は丸型の中心導体であ
る。この中心導体１の外周には、ポリエステルを基布と
し、それに導電性ゴムを貼り合わせた半導電性テープを
巻き回して内部層２が形成されている。その内部層２の
外周には、内部半導電層３が押出成形により形成され、
さらにその上には架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）絶縁層
４が設けられている。

【００１５】このＸＬＰＥ絶縁層４の外周には、外部半
導電層５が押出成形により形成され、その外部半導電層
５の周囲には、ポリエステル基布に導電性ゴムを貼り合
わせた半導電性テープが巻き回され、外部層６が形成さ
れている。さらに、この外部層６は、円筒状の金属シー
ス７に被覆され、その上この金属シース７外周面は、塩
化ビニル（ＰＶＣ）防食層８で被覆されている。

【００１６】本発明の電気ケーブルにあって、上記内部
層２、及び外部層６を形成する半導電性テープは、雰囲
気温度１５から２５℃、水蒸気圧１５から２５ｍｍＨｇ
における平衡水分濃度が１％以下である材料からなるテ
ープ状の基布に、テープ状に成形した導電性ゴムを貼り
付けたものである。ここで用いる基布としては、具体的
には、ナイロン、ポリエステル、またはアクリル系の繊
維からなる不織布、織布、または編布からなるテープが
好ましい。

【００１７】この半導電性テープをなす導電性ゴムは、
シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム等
のゴム弾性を有する材料に、カーボン粉等の導電性粉末
を分散して導電性を持たせたもの等が好適に使用され
る。

【００１８】また、この半導電性テープの寸法は、導体
１や外部半導電層５に巻回して内部層２または外部層６
を形成するのに支障が無ければ特に制限されないが、通
常は、幅が２０〜７０ｍｍ程度であり、厚さ０．０３〜
０．１ｍｍの基布に、厚さ０．０２〜０．２ｍｍの導電
性ゴムを貼り合わせて製造される。

【００１９】このような半導電性テープは、ナイロン、
ポリエステル等の非吸水性の基布に、ゴム弾性を持つ導
電性ゴムを貼り付けてなるので、この半導電性テープを
巻回して形成される内部層２及び外部層６は含水量が少
ない。

【００２０】また、本発明の電気ケーブルにあっては、
前記中心導体１が、複数本のセグメントを束ねたもので
あってもよい。図２は、そのような導体の一例を示す断
面図であり、５本の扇型の断面を有する銅線材からなる
セグメント１１が束ねられて形成されている。各々の接
する面は、介在層１２で仕切られており、５本のセグメ
ントが束ねられた中心導体１は、全体として円形の断面
を有するようにされている。

【００２１】本発明の電気ケーブルにおいて、このよう
な複数本のセグメント１１を束ね、介在層１２を用いて
成形された中心導体１を用いる場合には、その介在層１
２は、雰囲気温度１５から２５℃、水蒸気圧１５から２
５ｍｍＨｇにおける平衡水分濃度が１％以下である材料
からなる。この介在層１２として用いられる材料として
は、具体的には、ナイロン、ポリエステル、またはアク
リル系の繊維からなる不織布、織布、または編布が好ま
しい。

【００２２】このような中心導体１は、例えば各セグメ
ント１１に、ナイロン不織布等を介在層１２として設け
ることによって好適に製造できる。本発明の電気ケーブ
ルにあっては、介在層１２をなす材料の水分濃度が低い
ため、各セグメント間の絶縁性が高く、さらに、電気ケ
ーブル製造時やヒートサイクル時の加熱による介在層１
２からＸＬＰＥ絶縁層４への水分の移行が少ない。

【００２３】以上、本発明の電気ケーブルを一例を挙げ
て説明したが、本発明はこの例に限られるものではな
く、例示した材料以外にも、内部層、外部層、及び介在
層の水分濃度が１％以下となるようなものが含まれるこ
とは言うまでもない。以下に、実施例を挙げて本発明を
さらに具体的に説明する。

【００２４】

【実施例】

（実施例１）図１に示すような構造のＣＶケーブルを製
造した。但し、中心導体としては、５本の断面積６００
ｍｍ²の銅セグメントを、介在層を介して束ねたものを
用いた。内部及び外部層を形成する半導電性テープとし
ては、幅６０ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍのポリエステル基
布に、厚さ０．１ｍｍの導電性ゴム（材料名：ブチルゴ
ム＋カーボン）を貼り合わせたものを使用し、それを巻
回して内部層は厚さ０．６ｍｍ、外部層は厚さ１ｍｍの
層とした。また介在層は、厚さ０．０５ｍｍのナイロン
不織布で形成し、直径６ｃｍの導体とした。次に、この
ようにして製造したＣＶケーブルを、雰囲気温度１５〜
２５℃、水蒸気圧１５〜２５ｍｍＨｇの条件下に保ち、
それらの介在層、内部層、及び外部層の含水量を測定し
たところ、表１に示したような値となり、いずれの層に
おける水分濃度も１％以下であることがわかった。ここ
で、水分濃度とは、各層における含水量の各層の容積に
対する百分率である。

【００２５】（実施例２）実施例１と同様のＣＶケーブ
ルを製造した。但し、介在層は、厚さ０．０５ｍｍのポ
リエステル不織布で形成した。次に、実施例１と同様
に、製造したＣＶケーブルの介在層、内部層、及び外部
層の含水量を測定したところ、表１に示したような値と
なり、いずれの層における水分濃度も１％以下であるこ
とがわかった。

【００２６】（比較例）実施例１と同様な構造のＣＶケ
ーブルを製造した。但し、内部及び外部層を形成する半
導電性テープとしては、幅６０ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍ
の綿基布に、厚さ０．１ｍｍの導電性ゴム（材料名：ブ
チルゴム＋カーボン）を貼り合わせたものを使用し、そ
れを巻回して内部層は厚さ０．６ｍｍ、外部層は厚さ１
ｍｍの層とした。また介在層は、厚さ０．０５ｍｍのク
ラフト紙で形成した。次に、実施例１と同様に、製造し
たＣＶケーブルの介在層、内部層、及び外部層の含水量
を測定したところ、表１に示したような値となり、いず
れの層における水分濃度も１％を越えているとがわかっ
た。

【００２７】

【表１】

【００２８】（試験例１）実施例１、実施例２、及び比
較例で製造したＣＶケーブルにつき、そのＸＬＰＥ絶縁
層の中央部分における含水量を測定したところ、表２に
示す結果が得られた。

【００２９】（試験例２）実施例１、実施例２、及び比
較例で製造したＣＶケーブルにつき、２５℃から９０℃
のヒートサイクルを５回かけた後に、そのＸＬＰＥ絶縁
層の中央部分における含水量を測定したところ、表２に
示す結果が得られた。また、これらのヒートサイクル後
の各ＣＶケーブルに、１０ｋＶ／ｍｍの交流電圧を印加
した後のボウタイトリーを測定したところ、表３に示す
ような結果が得られた。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】以上の結果より、内部層、外部層、及び介
在層を、水分濃度が１％以下の材料で形成すれば、それ
らの層からの水分の移行が生じないため、ヒートサイク
ル後にあっても、ＸＬＰＥ絶縁層の含水量を低く保つこ
とができ、ボウタイトリーが発生しないことがわかる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の電気ケーブルによれば、内部
層、外部層の水分濃度が１％以下であり、さらに、中心
導体を形成する介在層の水分濃度も１％以下であるた
め、ケーブル製造時やヒートサイクル時の加熱によるＸ
ＬＰＥ絶縁層への水分の移行がないか、極めて少ない。
従って、本発明の電気ケーブルでは、ＸＬＰＥ絶縁層中
の水分を極めて低く保つことが可能になり、電気的に有
害な水トリー等の発生が抑制できる。また、本発明の電
気ケーブルは、各層の水分濃度が低いので、使用に先立
って乾燥させる必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気ケーブルの一例を示す図であ
る。

【図２】複数のセグメントを束ねてなる導体の一例を
示す断面図である。

【図３】従来のＣＶケーブルの構造を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…中心導体、２…内部層、３…内部半導電層、４…Ｘ
ＬＰＥ絶縁層、５…外部半導電層、６…外部層、７…金
属シース、８…ＰＶＣ防食層、１１…セグメント、１２
…介在層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村詳一郎東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心導体の外周に、内部層、架橋ポリエ
チレン絶縁層、及び外部層を積層してなり、前記内部層及び外部層が、雰囲気温度１５から２５℃、
水蒸気圧１５から２５ｍｍＨｇにおける平衡水分濃度が
１％以下である材料からなることを特徴とする電気ケー
ブル。
【請求項２】前記中心導体が、複数のセグメントと、
それらのセグメントを被覆する介在層とから形成され、
それらの介在層が、雰囲気温度１５から２５℃、水蒸気
圧１５から２５ｍｍＨｇにおける平衡水分濃度が１％以
下である材料からなることを特徴とする請求項１記載の
電気ケーブル。
【請求項３】前記内部層及び外部層が、ナイロン、ポ
リエステル、またはアクリル系繊維からなる不織布、織
布、または編布からなる基布に、導電性ゴムを貼り合わ
せてなる半導電性テープを巻回して形成されることを特
徴とする請求項１記載の電気ケーブル。