JPH10248154A - 油浸電力ケーブルの接続部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導体上に絶縁紙を巻回し、これに高粘度絶縁
油を含浸してなる油浸絶縁体を有するケーブル部分Ａ同
士あるいはこのケーブル部分Ａと導体上に少なくともプ
ラスチックラミネート紙を巻回し、これに高粘度絶縁油
を含浸してなる油浸絶縁体を有するケーブル部分Ｂとの
接続部において、その絶縁破壊特性などの信頼性を高
め、コンパクト化を計る。 【解決手段】 少なくとも油浸プラスチックラミネート
紙を巻回した油浸絶縁層を設ける。導体側に油浸プラス
チックラミネート紙を巻回することが好ましい。

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、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油浸電力ケーブルの接続部に関す
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。し
たがって、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
搬に限度があるため。このため、導体上に絶縁紙を巻回
し、これに高粘度の絶縁油を含浸した油浸絶縁体を有す
る無加圧タイプの油浸絶縁ケーブル、いわゆるＭＩＮＤ
（Ｍａｓｓ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ Ｎｏｎ Ｄｒａ
ｉｎｉｎｇ）ケーブルが用いられることになる。

【０００３】このようなＭＩＮＤケーブルでは、絶縁紙
としてクラフト紙を用いたもの、プラスチックラミネー
ト紙を用いたもの、クラフト紙とプラスチックラミネー
ト紙を併用したものがある。

【０００４】絶縁紙としてクラフト紙を用いたＭＩＮＤ
ケーブルでは、クラフト紙が安価であるため、製造コス
トが低い利点があり、高粘度絶縁油を含浸する際の絶縁
油の含浸速度が速いという利点があるが、一方絶縁破壊
強度が低く、巻回数が増加してケーブルが太径化する他
に、含浸絶縁油の油量が多く、ヒートサイクルによる脱
油ボイドが形成されやすい欠点がある。

【０００５】これに対して、プラスチックラミネート紙
（以下、ラミネート紙と略記することがある。）を用い
たＭＩＮＤケーブルでは、ラミネート紙が高価であるの
で、製造コストが嵩み、また高粘度絶縁油の含浸に長時
間を要すると言う欠点はあるが、絶縁破壊強度が高く、
ケーブルを細径化できるとともに含浸絶縁油量が少な
く、ヒートサイクルによる脱油ボイドが形成されにくい
利点がある。

【０００６】ところで、このようなＭＩＮＤケーブルに
あって、これを海底ケーブルに用いる場合などでは、そ
の条長が極めて長くなることから、製造上必然的に１箇
所以上の接続部が形成されることになる。そして、この
接続部を介して接続されるケーブルについては、ケーブ
ル仕様，用途，布設状況等により、同種の絶縁紙を用い
たケーブル部分を相互に接続する場合の他に、異種の絶
縁紙を用いたケーブル部分を相互に接続する場合もあ
る。

【０００７】例えば、海底ケーブルにおいては、海底部
分に位置するケーブル部分としてクラフト紙を用いたケ
ーブル部分を用い、陸上部分に位置するケーブル部分と
してプラスチックラミネート紙を用いたケーブル部分を
用い、これらを組み合せて接続して使用することが考え
られる。このような例では、高所の陸上部に位置するケ
ーブル部分の油浸絶縁体に含浸された高粘度絶縁油が動
力によって低所の海底部のケーブル部分に移動すること
が抑えられ、高所のケーブル部分での脱油ボイドの形成
が防止する効果が得られる。

【０００８】ところで、電力ケーブルの接続部は、一般
に手作業によって加工，形成されることが多く、このた
め電気的な弱点となりやすく、絶縁破壊強度などの信頼
性が若干劣る傾向にある。また、接続部の仕上寸法が太
径化し、コンパクト化が困難であると言う問題もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
クラフト紙を用いたケーブル部分Ａと少なくともその一
部にプラスチックラミネート紙を用いたケーブル部分Ｂ
とを接続する接続部およびクラフト紙を用いたケーブル
部分Ａ同士を接続する接続部の電気絶縁破壊特性の低下
を防止し、信頼性を高めることを課題とする。さらに
は、接続部のコンパクト化を計ることをも課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、これらの
接続部において、少なくともその一部に油浸プラスチッ
クラミネート紙を用いた油浸絶縁層を設けることで解決
される。また、油浸プラスチックラミネート紙は、油浸
絶縁層の少なくともその導体側に設けることが好まし
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明において接続されるケーブル部分としては、ケー
ブル部分Ａ、ケーブル部分Ｂおよびケーブル部分Ｃがあ
る。ケーブル部分Ａは、導体上にクラフト紙のみを巻回
し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有
するケーブル部分である。

【００１２】ケーブル部分Ｂは、導体上にラミネート紙
のみを巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸
絶縁体を有するケーブル部分である。また、ケーブル部
分Ｃは、導体上にクラフト紙とラミネート紙とを併用し
て巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁
体を有するケーブル部分である。

【００１３】上記ケーブル部分ＡおよびＣの一部に用い
られるクラフト紙としては、特に限定されることはな
く、従来より絶縁紙として使用されているものが使用さ
れ、なかでも脱イオン水洗浄紙が絶縁特性等の点で好ま
しく、また厚さ５０〜５００μｍ、密度０．８〜１．１
ｇ／ｃｍ³程度のものが望ましい。

【００１４】高粘度絶縁油としては、４０℃での動粘度
が５０００〜４００００センチストークス（以下、ＣＳ
Ｔと略記する。）で、１００℃での動粘度が１００〜１
０００ＣＳＴの範囲のものが好ましく、ナフテン系鉱
油、パラフィン系鉱油、ナフテン系合成油、パラフィン
系合成油などや、比較的低粘度の絶縁油にポリブテン、
ポリイソブチレン、ポリブタジエンなどのゴムを少量溶
解して上記粘度範囲にしたものなどが用いられる。高粘
度絶縁油の含浸は、クラフト紙やラミネート紙を巻回し
たのち、真空加熱乾燥し、これに１００℃前後に加熱
し、低粘度化した絶縁油を含浸するなどの方法によって
行われる。

【００１５】上記ケーブル部分ＢおよびＣの残部に用い
られるプラスチックラミネート紙としては、プラスチッ
クフィルムの両面にクラフト紙を貼り合わせたものであ
る。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−ペンテン−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。

【００１６】また、プラスチックフィルムに貼り合せら
れるクラフト紙として、気密度が５０００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１０００ガーレ秒以下でかつ密
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で好ましい。

【００１７】また、ラミネート紙として、巻回後の真空
乾燥および絶縁含浸を容易とし、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
の表面の幅方向な微小な溝を多少形成したものなどを用
いてもよい。

【００１８】ケーブル部分Ｃでは、クラフト紙とラミネ
ート紙とを併用することになるが、具体的には、導体側
にラミネート紙を巻回し、これの外側にクラフト紙を巻
回するもの、導体側にクラフト紙を巻回し、これの外側
にラミネート紙を巻回するもの、あるいは導体側とシー
ス側とにラミネート紙を、その中間にクラフト紙をそれ
ぞれ巻回するもの、導体側とシース側とにクラフト紙を
その中間ラミネート紙をそれぞれ巻回するものなど、種
々の形態があり、それぞれの層の厚みも任意とすること
ができる。

【００１９】そして、本発明ではケーブル部分Ａ同士の
接続部，ケーブル部分Ａとケーブル部分Ｂとの接続部，
ケーブル部分Ａとケーブル部分Ｃとの接続部の油浸絶縁
層を構成する絶縁紙として、その全部もしくはその一部
に油浸ラミネート紙を用いる。ここで用いられる油浸ラ
ミネート紙としては、上述のプラスチックラミネート紙
に予め上述の高粘度絶縁油を含浸したものである。

【００２０】絶縁紙の一部に油浸ラミネート紙を用いる
ものでは、その残部に油浸クラフト紙を用いる。油浸ク
ラフト紙は、上述のクラフト紙に上述の高粘度絶縁油を
予め含浸したものである。油浸ラミネート紙と油浸クラ
フト紙とを併用するものでは、油浸ラミネート紙を導体
側に巻回し、その外側に油浸クラフト紙を巻回すること
が導体側に脱油ボイドが形成されず、かつ鉛工時の熱に
よりラミネート紙のプラスチックフィルムの熱劣化，溶
融がなく、好ましい。

【００２１】一方、直流インパルス性絶縁破壊特性を高
める観点からは、油浸クラフト紙を導体側に、油浸ラミ
ネート紙をその外側に巻回することが望ましい。また、
油浸ラミネート紙と油浸クラフト紙を併用して巻回する
場合、油浸ラミネート紙の巻回厚みの割合は、油浸絶縁
層全体の厚みの５〜９８％とされる。５％未満では直流
破壊強度向上が不足し、９８％を超えると鉛工時の熱対
策及び、導体側クラフト紙巻回し分ができなくなって不
都合となる。

【００２２】具体的な接続部の形成は、両方のケーブル
部分の導体同士を導体接続管を用いて圧縮，緊締して接
続し、この上に油浸ラミネート紙もしくはこれと油浸ク
ラフト紙を巻回してたのち、真空排気して脱気する。つ
いで、高粘度絶縁油を注油し、、補強用金属管を被せこ
の上に防食層，鉛被膜などを設ける方法などによって行
われる。

【００２３】このような構成の接続部にあっては、その
油浸絶縁層の全部または一部が油浸ラミネート紙で構成
されているので、油浸絶縁層に保有される絶縁油量が少
なくなる。これは、ラミネート紙の厚みの３０〜７０％
が絶縁油を保有しないプラスチックフィルムであり、か
つクラフト紙の表面の凹部にプラスチックフィルムの一
部が埋まり、絶縁油が浸み込む空隙が微かなものとなる
ためである。このため、接続部にヒートサイクルが加わ
っても脱油ボイドが形成されにくくなる。また、高粘度
絶縁油の保有量が少ないので、真空脱気に要する時間が
短縮され、作業性が向上する。

【００２４】さらに、油浸ラミネート紙は、油浸クラフ
ト紙に比べて絶縁破壊強度が高いため、接続部の信頼性
が向上し、かつ巻回層数を減し油浸絶縁層の厚みを薄く
することができ、仕上寸法を細径化できる。また、図１
に示すような海底ケーブル１において、海底の深い領域
Ｄにケーブル部分Ａが、海底の浅い領域および陸上部分
Ｌにケーブル部分Ｂもしくはケーブル部分Ｃが位置する
ように、接続部２，２を介して１本のケーブルとし、こ
れを布設する場合などにあっては、接続部２，２を本発
明の接続部の構造とすることにより、接続部２，２にお
ける油流抵抗が高いために、ケーブル部分Ａからの高粘
度絶縁油の重力による移動が接続部２で阻止され、ケー
ブル部分Ａでの脱油が防止できる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の油
浸電力ケーブルの接続部は、導体上にクラフト紙を巻回
し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有
するケーブル部分Ａ同士あるいはこのケーブル部分Ａ
と、導体上に少なくともラミネート紙を巻回し、これに
高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有するケーブ
ル部分Ｂとを接続するものであって、少なくとも油浸ラ
ミネート紙を巻回してなる油浸絶縁層を有するものであ
るので、絶縁破壊特性等の信頼性が向上し、かつ接続部
の仕上外径が細径化するなどの効果を奏する。また、こ
の接続部が一方のケーブル部分から隣接する他方のケー
ブル部分への高粘度絶縁油の移動を阻止するものとな
り、ケーブル部分における脱油の形成が阻止できるなど
の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の接続部を有する油浸電力ケーブルの
布設状況の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…海底ケーブル、２…接続部、Ａ…ケーブル部分Ａ、
Ｂ…ケーブル部分Ｂ、Ｌ…高所、Ｄ…低所。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭太郎 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体上にクラフト紙を巻回し、これに高
   粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有するケーブル
   部分Ａと、導体上に少なくともプラスチックラミネート
   紙を巻回し、これに高粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶
   縁体を有するケーブル部Ｂとを接続する接続部であっ
   て、 この接続部は、少なくとも油浸プラスチックラミネート
   紙を巻回してなる油浸絶縁層を有することを特徴とする
   油浸電力ケーブルの接続部。
2. 【請求項２】 導体上にクラフト紙を巻回し、これに高
   粘度絶縁油を含浸してなる油浸絶縁体を有するケーブル
   部分Ａ同士を接続する接続部であって、 この接続部は少なくとも油浸プラスチックラミネート紙
   を巻回してなる油浸絶縁層を有することを特徴とする油
   浸電力ケーブルの接続部。
3. 【請求項３】 油浸絶縁層の導体側の部分に油浸ラミネ
   ート紙が巻回されていることを特徴とする請求項１また
   は２記載の油浸電力ケーブルの接続部。