JPH10162660A - 直流ｏｆケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリプロピレンラミネート紙を絶縁紙とした
直流ＯＦケーブルの直流極性反転絶縁破壊強度、逆極性
インパルス重畳絶縁破壊強度を改善する。 【解決手段】 非イオン系界面活性剤を１０〜１０００
ｐｐｍまたはベンゾトリアゾールを３〜１００ｐｐｍ添
加した絶縁油を使用し、ＰＰラミネート紙巻回層に含浸
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はポリプロピレンラ
ミネート紙（以下、ＰＰラミネート紙と略記する。）を
絶縁紙として用いた直流超高圧送電用ＯＦケーブルに関
し、逆極性インパルス重畳絶縁破壊強度および直流極性
反転絶縁破壊強度を改善したものである。

【０００２】

【従来の技術】超高圧直流送電ケーブルとして従来より
ＯＦケーブルが用いられている。直流ケーブルは長距離
送電に有利であることから、海底長尺ケーブル等に用い
られることが多い。このため、このような用途に使用さ
れるＯＦケーブルに用いられる絶縁油としては、長距離
で所定の油圧が維持できるように低粘度のものが用いら
れ、その代表的なものには、ＪＩＳ−Ｃ−２３２０ ２
種３号油として規定されている直鎖状アルキルベンゼン
油などがある。

【０００３】一方、ＯＦケーブルの絶縁油としては、長
らくクラフト紙が用いられてきたが、近年プラスチック
フィルムの両面にクラフト紙を貼り合わせたプラスチッ
クラミネート紙が絶縁破壊特性に優れることから直流Ｏ
Ｆケーブル用の絶縁紙としても使用することが検討され
ている。このプラスチックラミネート紙としては、プラ
スチックフィルムとしてポリプロピレンフィルムを用い
たＰＰラミネート紙がその性能、使用実績などの点から
最も広く用いられている。

【０００４】ところで、このＰＰラミネート紙を絶縁紙
として用いたＯＦケーブルでは、インパルス絶縁破壊強
度、直流絶縁破壊強度は、クラフト紙を絶縁紙として用
いたＯＦケーブルよりも優れているが、絶縁層にプラス
チックを含むことになるため、クラフト紙を用いた直流
ＯＦケーブルに比べて、直流課電時の空間電荷の影響が
大きく表れる。このため、ＰＰラミネート紙を用いた直
流ＯＦケーブルでは、直流極性反転絶縁破壊強度や逆極
性インパルス重畳絶縁破壊強度がクラフト紙を用いたＯ
Ｆケーブルに比べて劣り、その改善が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、ＰＰラミネート紙を絶縁紙として用いた直流
ＯＦケーブルの直流極性反転絶縁破壊強度、逆極性イン
パルス重畳絶縁破壊強度を高めることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、非イオン
系界面活性剤を１０〜１０００ｐｐｍ、またはベンゾト
リアゾール類を３〜１００ｐｐｍ添加した絶縁油を用い
ることによって解決される。また、絶縁油としては、低
粘度の直鎖状アルキルベンゼン油が好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の直流ＯＦケーブルは、ＰＰラミネート紙を導体
上に巻回し、これに非イオン系界面活性剤またはベンゾ
トリアゾール類を添加した絶縁油を含浸せしめてなる絶
縁油を有するものである。ここで用いられるＰＰラミネ
ート紙は、特に限定されず、ポリプロピレンフィルムの
両面にクラフト紙がラミネートされたものであり、その
厚みが５０〜２００μｍの範囲にあり、全体の厚みに対
するポリプロピレンフィルムの厚みの割合（ＰＰ分率と
言う）が３０〜７０％の範囲にあるものが用いられる。

【０００８】また、絶縁油としては、ＯＦケーブル用と
して使用される低粘度で流動点の低い鉱油、合成油が用
いられ、ＪＩＳ−Ｃ−２３２０に規定されている粘度が
４０℃で１５センチストークス以下の直鎖状アルキルベ
ンゼン油が好ましい。

【０００９】さらに、この絶縁油に添加された直流極性
反転絶縁破壊強度および逆極性インパルス重畳絶縁破壊
強度を改善する非イオン系界面活性剤としては、特に限
定されるものではないが、好ましい具体例としてポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビテ
ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック
ポリマー、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオ
キシエチレンアルキルアマイド、多価アルコール系誘導
体が挙げられる。

【００１０】この非イオン性界面活性剤の絶縁油への添
加量は重量比で１０〜１０００ｐｐｍの範囲とされる。
添加量が１０ｐｐｍ未満では目的とする効果の発現がな
く、１０００ｐｐｍを越えると絶縁油の絶縁抵抗などの
電気的特性が低下し、またその溶解度を越えて析出する
などして不都合となる。

【００１１】また、ベンゾトリアゾール類も絶縁油に添
加されることで、ケーブルの直流極性反転絶縁破壊強度
および逆極性インパルス重畳絶縁破壊強度を改善する。
このベンゾトリアゾール類としては、ベンゾトリアゾー
ル、１−オキシベンゾトリアゾール、１−Ｎ−ベンゾイ
ルベンゾトリアゾール、１−Ｎ−アセチルベンゾトリア
ゾールなどが挙げられる。このベンゾトリアゾール類の
絶縁油への添加量は、３〜１００ｐｐｍの範囲とされ、
３ｐｐｍ未満では目的とする効果が得られず、１００ｐ
ｐｍを越えると絶縁油の絶縁抵抗等の電気的特性が低下
して不都合となる。

【００１２】このように、微量の非イオン系界面活性剤
またはベンゾトリアゾール類を絶縁油に添加することに
より、絶縁油が含浸されたＰＰラミネート紙の表面での
直流印加時の帯電を抑制する帯電防止効果が得られ、こ
れによって、直流極性反転絶縁破壊強度および逆極性イ
ンパルス重畳絶縁破壊強度の改善効果が得られるものと
推測される。

【００１３】図１は、ＰＰラミネート紙１を巻回し、こ
れに絶縁油を含浸した絶縁層２に１対の電極３，４によ
り直流電圧を印加した場合の絶縁油中のイオンの分布状
態を模式的に示した図である。絶縁油中のイオンはその
電荷極性に対応していずれかの電極３，４の方へ移動し
ようとするが、ＰＰラミネート紙１のポリプロピレンフ
ィルム層１ａの存在により、この移動が阻止される。こ
のため、電極３近傍の油隙５に接するＰＰラミネート紙
の表面には図示するように電極３と同極性の電荷（イオ
ン）が堆積すると考えられる。

【００１４】この状態で、印加直流の極性が反転した
り、逆極性インパルス重畳電圧が絶縁層２に加わると、
電極３に近い位置にある油隙５において電界が著しく大
きくなるので、同極性電荷の堆積に起因して上記絶縁破
壊強度が低下することになる。絶縁油に非イオン系界面
活性剤、ベンゾトリアゾール類を添加すると、これらが
１種の帯電防止作用を発揮し、電極３近傍の油隙５に堆
積する同極性電荷量が大きく減少し、上記２種の絶縁破
壊強度が向上するものと考えられる。

【００１５】また、本発明のＯＦケーブルにあっては導
体側および遮蔽層側にクラフト紙を巻回した層を設ける
こともでき、これによっても直流極性反転絶縁破壊強度
および逆極性インパルス重畳絶縁破壊強度が向上して好
ましい。

【００１６】以下、具体例を示して作用、効果を明確に
する。 （実施例１）ＰＰ分率が４０％で、厚みが１２５μｍお
よび１５０μｍのＰＰラミネート紙を、断面積２００ｍ
ｍ² の導体に巻回して厚み６ｍｍの油浸絶縁層を形成し
てＯＦケーブルとした。絶縁油には、直鎖状アルキルベ
ンゼン油（ＪＩＳ−Ｃ−２３２０ ２種３号油相当）に
非イオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキ
ルエーテルを添加したものを使った。このＯＦケーブル
の直流極性反転絶縁破壊電圧、逆極性インパルス重畳絶
縁破壊電圧（負極性直流電圧２００ｋＶに正極性インパ
ルス電圧を重畳する）および絶縁油のＪＩＳ−Ｃ−２１
０１による絶縁抵抗を測定したところ、表１の通りであ
った。

【００１７】

【表１】

【００１８】（実施例２）実施例１において、非イオン
系界面活性剤の代わりにベンゾトリアゾールを用いた以
外は同様にしてＯＦケーブルを作成し、同様に直流極性
反転絶縁破壊電圧、逆極性インパルス重畳絶縁破壊電圧
および絶縁油の絶縁抵抗を測定したところ、表２の通り
であった。

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の直流ＯＦ
ケーブルにあっては、ＰＰラミネート紙の使用に起因す
る直流極性反転絶縁破壊強度および逆極性インパルス重
畳絶縁破壊強度の低下を補い、これら強度を改善するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明での作用効果を説明するための模式図
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリプロピレンラミネート紙を巻回し、
   これに非イオン系界面活性剤を１０〜１０００ｐｐｍ添
   加した絶縁油を含浸した絶縁層を有する直流ＯＦケーブ
   ル。
2. 【請求項２】 ポリプロピレンラミネート紙を巻回し、
   これにベンゾトリアゾール類を３〜１００ｐｐｍ添加し
   た絶縁油を含浸した絶縁層を有する直流ＯＦケーブル。
3. 【請求項３】 絶縁油が粘度１５センチストークス（４
   ０℃）以下の直鎖状アルキルベンゼン油である請求項１
   または２に記載の直流ＯＦケーブル。