JPH10208553A - 直流油浸電力ケーブル - Google Patents
直流油浸電力ケーブルInfo
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- JPH10208553A JPH10208553A JP1069797A JP1069797A JPH10208553A JP H10208553 A JPH10208553 A JP H10208553A JP 1069797 A JP1069797 A JP 1069797A JP 1069797 A JP1069797 A JP 1069797A JP H10208553 A JPH10208553 A JP H10208553A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導体上に油浸絶縁体を設けた直流油浸電力ケ
ーブルの温度変動に起因する油浸絶縁体中での脱油ボイ
ドの生成を防止し、かつ、ケーブル製造時において絶縁
油の含浸が速やかに行われるようにする。 【解決手段】 油浸絶縁体に含浸される高粘度絶縁油と
して、ポリブテンを主体とし、４０℃における動粘度が
２５０００〜４００００ｃｓｔであり、１００℃におけ
る動粘度が６００〜１０００ｃｓｔであるものを使用す
る。
ーブルの温度変動に起因する油浸絶縁体中での脱油ボイ
ドの生成を防止し、かつ、ケーブル製造時において絶縁
油の含浸が速やかに行われるようにする。 【解決手段】 油浸絶縁体に含浸される高粘度絶縁油と
して、ポリブテンを主体とし、４０℃における動粘度が
２５０００〜４００００ｃｓｔであり、１００℃におけ
る動粘度が６００〜１０００ｃｓｔであるものを使用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、主に長尺海底電
力ケーブル等に好適に用いられ、高粘度の絶縁油を含浸
した非加圧タイプの直流油浸電力ケーブルに関する。
力ケーブル等に好適に用いられ、高粘度の絶縁油を含浸
した非加圧タイプの直流油浸電力ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】超高圧直流送電ケーブルとして、現在油
浸絶縁ケーブルが用いられている。また、直流送電ケー
ブルは長尺の海底ケーブルに適用されることが多い。こ
のため超高圧直流送電用の長尺海底ケーブルとしては、
条長が極めて長くなることから、低粘度の絶縁油を含浸
した油加圧タイプの油浸絶縁ケーブルでは油圧の伝播に
限度があるため、高粘度の絶縁油を含浸した無加圧タイ
プの油浸絶縁ケーブル、いわゆるＭＩＮＤ（Ｍａｓｓ
Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ Ｎｏｎ Ｄｒａｉｎｉｎｇ）
ケーブルが用いられることになる。
浸絶縁ケーブルが用いられている。また、直流送電ケー
ブルは長尺の海底ケーブルに適用されることが多い。こ
のため超高圧直流送電用の長尺海底ケーブルとしては、
条長が極めて長くなることから、低粘度の絶縁油を含浸
した油加圧タイプの油浸絶縁ケーブルでは油圧の伝播に
限度があるため、高粘度の絶縁油を含浸した無加圧タイ
プの油浸絶縁ケーブル、いわゆるＭＩＮＤ（Ｍａｓｓ
Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ Ｎｏｎ Ｄｒａｉｎｉｎｇ）
ケーブルが用いられることになる。
【０００３】このようなＭＩＮＤケーブルにあっては、
絶縁油が完全に含浸されている状態では良好な直流破壊
特性を示す。しかしながら、例えばヒートサイクルなど
が加わったりすると、温度上昇時に絶縁層に含浸されて
いる絶縁油が熱膨張により外部遮蔽層側に押し出され、
温度下降時には押し出された絶縁油が非加圧のために完
全に元に戻り切らず、冷却収縮に基づく脱油ポイド（気
泡）が油浸絶縁体中に生成することになる。また、この
ケーブルを高低差の激しい個所に布設した時にも重力に
よる絶縁油の移動により脱油ボイドが形成される。
絶縁油が完全に含浸されている状態では良好な直流破壊
特性を示す。しかしながら、例えばヒートサイクルなど
が加わったりすると、温度上昇時に絶縁層に含浸されて
いる絶縁油が熱膨張により外部遮蔽層側に押し出され、
温度下降時には押し出された絶縁油が非加圧のために完
全に元に戻り切らず、冷却収縮に基づく脱油ポイド（気
泡）が油浸絶縁体中に生成することになる。また、この
ケーブルを高低差の激しい個所に布設した時にも重力に
よる絶縁油の移動により脱油ボイドが形成される。
【０００４】このヒートサイクルなどによる脱油ボイド
の生成を抑制するためには、さらに粘度の高い絶縁油を
使用し、温度上昇時においても絶縁油が油浸絶縁体中を
移動しにくいようにすることが考えられる。しかしなが
ら、このような高粘度の絶縁油を使用すると、ケーブル
製造時の含浸工程において含浸時間が長くなり、生産性
の点で難がある。
の生成を抑制するためには、さらに粘度の高い絶縁油を
使用し、温度上昇時においても絶縁油が油浸絶縁体中を
移動しにくいようにすることが考えられる。しかしなが
ら、このような高粘度の絶縁油を使用すると、ケーブル
製造時の含浸工程において含浸時間が長くなり、生産性
の点で難がある。
【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、直流油浸電力ケーブルにおいて、温度変動な
どによる脱油ボイドの生成を防止し、しかもケーブル製
造時において絶縁油の含浸が速やかに行えるようにする
ことにある。
る課題は、直流油浸電力ケーブルにおいて、温度変動な
どによる脱油ボイドの生成を防止し、しかもケーブル製
造時において絶縁油の含浸が速やかに行えるようにする
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、油浸絶縁
体に含浸される高粘度絶縁油として、ポリブテンを主体
とし、４０℃における動粘度が２５０００〜４００００
センチストークス（以下、ｃｓｔと表す。）であり、１
００℃における動粘度が６００〜１０００ｃｓｔである
ものを用いることによって解決できる。
体に含浸される高粘度絶縁油として、ポリブテンを主体
とし、４０℃における動粘度が２５０００〜４００００
センチストークス（以下、ｃｓｔと表す。）であり、１
００℃における動粘度が６００〜１０００ｃｓｔである
ものを用いることによって解決できる。
【０００７】
【作用】ケーブルの常用温度領域である２０〜６０℃の
範囲では、動粘度が非常に高く、この温度領域でのヒー
トサイクルでは、脱油ボイドが生成しにくい。一方、１
００℃付近では動粘度が急激に低下するのでケーブル製
造の際の含浸工程に長時間を要することはない。
範囲では、動粘度が非常に高く、この温度領域でのヒー
トサイクルでは、脱油ボイドが生成しにくい。一方、１
００℃付近では動粘度が急激に低下するのでケーブル製
造の際の含浸工程に長時間を要することはない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明で用いられる高粘度絶縁油は、ポリブテンを主体
とするものである。ポリブテンは、下記一般式で示され
る構造のものであって、平均分子量が８００〜１５００
程度のものが好適である。ポリブテンは、一般式からも
明らかなように、分子末端に二重結合を有し、この二重
結合により放電時のガス吸収性に優れており、塩化アル
ミニウムなどの重合触媒の残渣を完全に除去することに
より、優れた誘電特性を持つものとなる。
本発明で用いられる高粘度絶縁油は、ポリブテンを主体
とするものである。ポリブテンは、下記一般式で示され
る構造のものであって、平均分子量が８００〜１５００
程度のものが好適である。ポリブテンは、一般式からも
明らかなように、分子末端に二重結合を有し、この二重
結合により放電時のガス吸収性に優れており、塩化アル
ミニウムなどの重合触媒の残渣を完全に除去することに
より、優れた誘電特性を持つものとなる。
【０００９】
【化１】
【００１０】本発明に用いられるポリブテンの具体的な
ものとしては、「日石ポリブテンＨＶ−３００」（商品
名、日本石油化学（株）製）「出光ポリブテン３００
Ｒ」（商品名、出光石油化学（株）製）などが挙げられ
る。
ものとしては、「日石ポリブテンＨＶ−３００」（商品
名、日本石油化学（株）製）「出光ポリブテン３００
Ｒ」（商品名、出光石油化学（株）製）などが挙げられ
る。
【００１１】また、本発明では、絶縁油の４０℃におけ
る動粘度が２５０００〜４００００ｃｓｔであり、１０
０℃における動粘度が６００〜１０００ｃｓｔであるこ
とが必要である。ポリブテン単独でこのような動粘度の
条件を満さない場合には、ポリブテンに高粘度鉱油、ナ
フテン系合成油、パラフィン系合成油、ポリイソブチレ
ン、プタジエンなどのゴム、ポリエチレンなどのプラス
チック等のポリマーを添加することにより、上記粘度条
件を満たすことができる。絶縁油の４０℃における動粘
度が２５０００ｃｓｔ未満ではヒートサイクルなどによ
る脱油ボイドを防止することが困難であり、４００００
ｃｓｔを越えると平均分子量が大きくなり、絶縁体への
含浸時間が長くなる。また、１００℃における動粘度が
１０００ｃｓｔを越えると絶縁体への含浸が迅速に行わ
れず、６００ｃｓｔ未満になると脱油しやすくなる。
る動粘度が２５０００〜４００００ｃｓｔであり、１０
０℃における動粘度が６００〜１０００ｃｓｔであるこ
とが必要である。ポリブテン単独でこのような動粘度の
条件を満さない場合には、ポリブテンに高粘度鉱油、ナ
フテン系合成油、パラフィン系合成油、ポリイソブチレ
ン、プタジエンなどのゴム、ポリエチレンなどのプラス
チック等のポリマーを添加することにより、上記粘度条
件を満たすことができる。絶縁油の４０℃における動粘
度が２５０００ｃｓｔ未満ではヒートサイクルなどによ
る脱油ボイドを防止することが困難であり、４００００
ｃｓｔを越えると平均分子量が大きくなり、絶縁体への
含浸時間が長くなる。また、１００℃における動粘度が
１０００ｃｓｔを越えると絶縁体への含浸が迅速に行わ
れず、６００ｃｓｔ未満になると脱油しやすくなる。
【００１２】本発明の直流油浸電力ケーブルは、導体上
に絶縁紙を巻回し、これに上述の高粘度絶縁油を含浸し
て形成した油浸絶縁体を有するものである。高粘度絶縁
油の絶縁紙への含浸は、巻回状態にある絶縁紙を予め真
空乾燥し、水分等を除去し、これに９０〜１１０℃程度
に加温した上記絶縁油を含浸させる方法などによって行
われ、加温状態では絶縁油の粘度が十分に低下している
ので、含浸は速やかに進行する。
に絶縁紙を巻回し、これに上述の高粘度絶縁油を含浸し
て形成した油浸絶縁体を有するものである。高粘度絶縁
油の絶縁紙への含浸は、巻回状態にある絶縁紙を予め真
空乾燥し、水分等を除去し、これに９０〜１１０℃程度
に加温した上記絶縁油を含浸させる方法などによって行
われ、加温状態では絶縁油の粘度が十分に低下している
ので、含浸は速やかに進行する。
【００１３】ここでの絶縁紙としては、特に限定されな
いが、通常のクラフト紙の他に直流特性の優れたプラス
チックフィルムラミネート紙を用いることが好ましい。
プラスチックフィルムラミネート紙は、クラフト紙の両
面にプラスチックフィルムを貼り合わせたものである。
いが、通常のクラフト紙の他に直流特性の優れたプラス
チックフィルムラミネート紙を用いることが好ましい。
プラスチックフィルムラミネート紙は、クラフト紙の両
面にプラスチックフィルムを貼り合わせたものである。
【００１４】このプラスチックフィルムとしては、ポリ
プロピレン、ポリ−４−メチルベンテン−１、ポリブテ
ン−１、ポリエチレンなどの無極性ポリオレフィンやテ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロポリプロピレン
共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体
などのフッ素樹脂からなる厚さ２０〜１５０μｍのもの
が用いられる。これらのなかでもポリプロピレンホモポ
リマーからなるものが好ましい。
プロピレン、ポリ−４−メチルベンテン−１、ポリブテ
ン−１、ポリエチレンなどの無極性ポリオレフィンやテ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロポリプロピレン
共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体
などのフッ素樹脂からなる厚さ２０〜１５０μｍのもの
が用いられる。これらのなかでもポリプロピレンホモポ
リマーからなるものが好ましい。
【００１５】また、クラフト紙として、気密度が５００
０ガーレ秒以上でかつ密度が０．７０ｇ／ｃｍ3 以上の
高気密度でかつ高密度の層と、気密度が１００ガーレ秒
以上でかつ密度が０．７０ｇ／ｃｍ3 以下の低気密度で
かつ低密度の層とからなる多層構造のクラフト紙を用
い、その低気密度で低密度の層をプラスチックフィルム
と接するように貼り合わせたものが、プラスチックフィ
ルムとクラフト紙との接着強度を高めることができて好
ましい。
０ガーレ秒以上でかつ密度が０．７０ｇ／ｃｍ3 以上の
高気密度でかつ高密度の層と、気密度が１００ガーレ秒
以上でかつ密度が０．７０ｇ／ｃｍ3 以下の低気密度で
かつ低密度の層とからなる多層構造のクラフト紙を用
い、その低気密度で低密度の層をプラスチックフィルム
と接するように貼り合わせたものが、プラスチックフィ
ルムとクラフト紙との接着強度を高めることができて好
ましい。
【００１６】また、プラスチックラミネート紙として、
巻回後の真空乾燥および絶縁油含浸を容易とし、その作
業時間を短縮するために、ラミネート紙の表面に微細な
凹凸を形成するエンボス処理を施したものやプラスチッ
クラミネート紙の表面の幅方向に微小な溝を多数形成し
たものなどを用いてもよい。
巻回後の真空乾燥および絶縁油含浸を容易とし、その作
業時間を短縮するために、ラミネート紙の表面に微細な
凹凸を形成するエンボス処理を施したものやプラスチッ
クラミネート紙の表面の幅方向に微小な溝を多数形成し
たものなどを用いてもよい。
【００１７】本発明の直流油浸電力ケーブルは、上述の
ように絶縁油を常時加圧しないＭＩＮＤケーブルとして
使用され、主に長尺直流送電用海底ケーブルとして用い
られる。このため、海水の温度、布設ルートの高低差な
どによって、使用する高粘度絶縁油の動粘度の異なるも
のを選択することがよく、水温が高い場合、高低差の大
きい場合には、４０℃での動粘度が４００００ｃｓｔに
近い高粘度のものが好ましい。
ように絶縁油を常時加圧しないＭＩＮＤケーブルとして
使用され、主に長尺直流送電用海底ケーブルとして用い
られる。このため、海水の温度、布設ルートの高低差な
どによって、使用する高粘度絶縁油の動粘度の異なるも
のを選択することがよく、水温が高い場合、高低差の大
きい場合には、４０℃での動粘度が４００００ｃｓｔに
近い高粘度のものが好ましい。
【００１８】このような直流油浸電力ケーブルにあって
は、２０〜６０℃の常用温度領域では、絶縁油の動粘度
が非常に高く、この温度領域内での温度変化によっても
脱油ボイドが生成されることはほとんどなく、脱油ボイ
ドに起因する直流絶縁破壊特性の低下が抑えられる。ま
た、このケーブルの製造に際しては、絶縁油を約１００
℃付近まで加熱することにより動粘度が極めて低くなる
ので、巻回状態の絶縁紙への絶縁油の含浸が速やかに行
われ、生産性が低下することがない。
は、２０〜６０℃の常用温度領域では、絶縁油の動粘度
が非常に高く、この温度領域内での温度変化によっても
脱油ボイドが生成されることはほとんどなく、脱油ボイ
ドに起因する直流絶縁破壊特性の低下が抑えられる。ま
た、このケーブルの製造に際しては、絶縁油を約１００
℃付近まで加熱することにより動粘度が極めて低くなる
ので、巻回状態の絶縁紙への絶縁油の含浸が速やかに行
われ、生産性が低下することがない。
【００１９】以下、具体例を示す。 （実施例）以下に示す４種（Ａ〜Ｄ）の高粘度絶縁油を
用意した。 Ａ）「日石ポリブテンＨＶ−３００」単独 ４０℃の動
粘度２８０００ｃｓｔ、１００℃の動粘度５９０ｃｓ
ｔ。 Ｂ）「日石ポリブテンＨＶ−３００」に低密度ポリエチ
レンを５重量％添加し、溶解したもの。４０℃の動粘度
２９００ｃｓｔ、１００℃の動粘度６００ｃｓｔ。 Ｃ）「日石ポリブテンＨＶ−３００」に分子量１５０万
のポリイソブチレンを５重量％添加し、溶解したもの。
４０℃の動粘度３５００ｃｓｔ、１００℃の動粘度７０
０ｃｓｔ。 Ｄ）ポリブテン「ＬＶ−２５Ｅ」（商品名、日本石油化
学製）単独、４０℃の動粘度５２．５ｃｓｔ、１００℃
の動粘度６．４ｃｓｔ。
用意した。 Ａ）「日石ポリブテンＨＶ−３００」単独 ４０℃の動
粘度２８０００ｃｓｔ、１００℃の動粘度５９０ｃｓ
ｔ。 Ｂ）「日石ポリブテンＨＶ−３００」に低密度ポリエチ
レンを５重量％添加し、溶解したもの。４０℃の動粘度
２９００ｃｓｔ、１００℃の動粘度６００ｃｓｔ。 Ｃ）「日石ポリブテンＨＶ−３００」に分子量１５０万
のポリイソブチレンを５重量％添加し、溶解したもの。
４０℃の動粘度３５００ｃｓｔ、１００℃の動粘度７０
０ｃｓｔ。 Ｄ）ポリブテン「ＬＶ−２５Ｅ」（商品名、日本石油化
学製）単独、４０℃の動粘度５２．５ｃｓｔ、１００℃
の動粘度６．４ｃｓｔ。
【００２０】径２０ｍｍ2 の導体上に厚さ１２５μｍの
クラフト紙（密度１．０ｇ／ｃｍ3）を巻回し、これに
上記４種の高粘度絶縁油を約１００℃に加熱して含浸
し、厚さ５ｍｍの油浸絶縁体を形成してモデルケーブル
とした。このモデルケーブルに２５℃〜６０℃のヒート
サイクルを加えたのち、その直流破壊電圧を測定した。
結果を表１に示す。
クラフト紙（密度１．０ｇ／ｃｍ3）を巻回し、これに
上記４種の高粘度絶縁油を約１００℃に加熱して含浸
し、厚さ５ｍｍの油浸絶縁体を形成してモデルケーブル
とした。このモデルケーブルに２５℃〜６０℃のヒート
サイクルを加えたのち、その直流破壊電圧を測定した。
結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１の結果から、本発明の動粘度条件を満
すＡ、Ｂ、Ｃ、の高粘度絶縁油を使用したモデルケーブ
ルでは、直流破壊電圧が高く脱油ボイドの生成が抑えら
れていることがわかる。また、巻回状態の絶縁紙への含
浸も速やかに行れたことが確認できた。
すＡ、Ｂ、Ｃ、の高粘度絶縁油を使用したモデルケーブ
ルでは、直流破壊電圧が高く脱油ボイドの生成が抑えら
れていることがわかる。また、巻回状態の絶縁紙への含
浸も速やかに行れたことが確認できた。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の直流油浸
電力ケーブルによれば、ケーブルに温度変化が加わった
りあるいはケーブルが高低差の大きな箇所に布設された
りしても、これらの要因によってその油浸絶縁体に脱油
ボイドが生成されることが防止され、電気特性が低下す
ることがない。また、ケーブルの製造の際には、加熱状
態の絶縁油が十分に低粘度となるので、絶縁紙への含浸
作業が速やかに行われ、生産性が良いものとなる。さら
に、放電時に生成するガスを絶縁油が吸収し、これによ
る特性低下も防止できる。
電力ケーブルによれば、ケーブルに温度変化が加わった
りあるいはケーブルが高低差の大きな箇所に布設された
りしても、これらの要因によってその油浸絶縁体に脱油
ボイドが生成されることが防止され、電気特性が低下す
ることがない。また、ケーブルの製造の際には、加熱状
態の絶縁油が十分に低粘度となるので、絶縁紙への含浸
作業が速やかに行われ、生産性が良いものとなる。さら
に、放電時に生成するガスを絶縁油が吸収し、これによ
る特性低下も防止できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 導体上に絶縁紙を巻回し、これに高粘度
絶縁油を含浸した油浸絶縁体を有する直流油浸電力ケー
ブルであって、 高粘度絶縁油が、ポリブテンを主体とし、４０℃におけ
る動粘度が２５０００〜４００００センチストークスで
あり、１００℃における動粘度が６００〜１０００セン
チストークスであることを特徴とする直流油浸電力ケー
ブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01069797A JP3973722B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 直流油浸電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01069797A JP3973722B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 直流油浸電力ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10208553A true JPH10208553A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3973722B2 JP3973722B2 (ja) | 2007-09-12 |
Family
ID=11757489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01069797A Expired - Fee Related JP3973722B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 直流油浸電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3973722B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001093279A3 (en) * | 2000-05-31 | 2002-06-27 | Abb Ab | Insulated electric cable |
-
1997
- 1997-01-23 JP JP01069797A patent/JP3973722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001093279A3 (en) * | 2000-05-31 | 2002-06-27 | Abb Ab | Insulated electric cable |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3973722B2 (ja) | 2007-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20060323 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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