JPH1169592A - 電力ケーブル外部半導電層縁切り方法および該電力ケーブルのシース縁切り部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短い縁切りを行うことができる電力ケーブル
の縁切り方法と、該方法を用い、容易に形成される電力
ケーブルのシース縁切り部を提供する。 【解決手段】 長尺ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブ
ルのシース縁切り部であって、金属シース２、遮蔽層３
並びにケーブル外部半導電層４が各所定長除去され、縁
切りされたケーブル外部半導電層４が予め準備され、コ
イル状に巻かれた細幅の絶縁被覆つきの半導電テープ２
０に接続され、加熱処理され、ケーブル外部半導電層４
と半導電テープ層２０とケーブル絶縁体１０とが一体化
され、更に金属シース２の切り口にはリード線９が接続
されて外部に引き出されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺ゴム・プラス
チック絶縁電力ケーブル外部半導電層縁切り方法および
該電力ケーブルのシース縁切り部に関する。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの超
高圧線路への適用が進むにつれ、接続作業の時間短縮が
線路建設工程の合理化の大きな課題になってきている。
即ち、１５４ｋＶ以上の電圧階級の架橋ポリエチレン絶
縁ケーブルの接続技術であるモールド工法は安定した高
い性能を期待できるものの接続作業に長い時間を要す
る。そこで、工場で予め形成した絶縁部品を現地で組み
立てる、いわゆるプレハブジョイントに対するニーズが
高まり、すでに２７５ｋＶ級のプレハブジョイントが実
用化され、５００ｋＶ級が開発されようとしている。し
かし、プレハブジョイントでさえ相当長期間を要し、更
にこのプレハブジョイントは補強絶縁体に、架橋ポリエ
チレンほど高い電気的ストレスで使用することができな
い材料、例えばエポキシやゴムを使用しているので、縮
小化に限界があるという欠点があり、２７５ｋＶ、５０
０ｋＶ級の線路では、スペース上の制約から適用箇所が
制限される場合がある。そこで、船舶などでの大型ドラ
ムの輸送が可能で、そのドラムの積み降ろし箇所付近か
らのケーブル引き入れが可能な場合には、ケーブルの１
スパンを２〜４倍にも長大化するいわゆる長尺布設によ
り接続箇所を１／２〜１／４程度と減少し、トータルの
建設期間や建設コストを減らすことが行われる。

【０００３】ところで、架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブルを用いた長距離地中送電線路においては、シース回
路損を低減させ、シース誘起電圧を低く抑えるためにク
ロスボンド接地方式が広く採用されている。従来のクロ
スボンド方式は、図３に示すように、ケーブル３１の普
通接続箱３２（ケーブル相互を単純に接続したもの）を
３区間毎に接地し、その間の絶縁接続箱３３（両側のケ
ーブルの金属シース相互間を絶縁したもの）で他相のシ
ースにボンドし、次の絶縁接続箱３３では更に別相のシ
ースにボンドした後、普通接続箱３２で接地する。この
ようにクロスボンドをすると、各ケーブルスパンが同等
であれば、３区間での誘起電圧の位相が１２０度ずつず
れて相互にキャンセルされる。

【０００４】しかし、架橋ポリエチレン絶縁ケーブルが
長尺化すると、接続間隔が長くなり、従って１クロスボ
ンド区間が長くなり、例えば２７５ｋＶ、２５００ｍｍ
² のステンレス被ケーブルを２０００ｍスパンで布設す
ると、シース誘起電圧は常時で３００Ｖ、一線地絡時で
８ｋＶにも達し、保守安全上また防食層保護上、問題と
なる。そこで、ケーブル接続部だけでなく、線路途中で
ケーブルの金属シースを長手方向に円筒状に一部除去し
て、電気的に縁切りしたシース縁切り部を形成し、この
部分でクロスボンドする必要性が出てくる。

【０００５】このシース縁切り部の構造としては従来、
ケーブル押出外部半導電層をそのまま残す構造と、その
一部を除去する構造がおもに用いられている。即ち、 １）第１の構造は、図４に示すように、長手方向に所定
の長さの金属シース２を円筒状に除去して、金属シース
２を分断して電気的に縁切りし、ケーブル押出外部半導
電層４を露出させる。この露出したケーブル押出外部半
導電層４上には、絶縁テープ層５を巻き、その中に銅テ
ープ又は銅編組テープを互いに接触しないように巻き込
んだ遮蔽層６を作る。さらに、防水層７、防食層８を設
け、金属シース２の両端部に半田付けしたクロスボンド
用のリード線９を取り出す。なお、図中、１はケーブル
の防食層、３はケーブル遮蔽層である。

【０００６】２）第２の構造は、図５に示すように、ケ
ーブル押出外部半導電層４を除去してモールドによりラ
ップした新たな半導電層を作製する。即ち、長手方向に
所定の長さの金属シース２を円筒状に除去して、金属シ
ース２を分断して電気的に縁切りするとともに、ケーブ
ル押出外部半導電層４を除去して、架橋ポリエチレンか
らなるケーブル絶縁層１０を露出させる。露出したケー
ブル絶縁層１０の上には、ケーブル押出外部半導電層４
の両端より半導電テープと絶縁テープを巻いてラップし
たモールド半導電層１１、モールド絶縁層１２を形成
し、さらに、前述の１）の構造と同様に絶縁テープ層５
を巻き、さらに遮蔽層６、カバーとなる防水層７、防食
層８を設ける。また、金属シース２の両端部にはクロス
ボンド用のリード線９を設ける。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
シース縁切り部の構造には以下のような問題があった。
即ち、 １）第１の構造では、ケーブル押出外部半導電層４の影
響を大きく受ける。ケーブル押出外部半導電層４の肉厚
が大きく、この固有抵抗が低いと、必要な縁切り間隔Ｌ
が長くなるため、シース切断部が５０ｃｍ以上に長くな
り、線路中にシース縁切り部を形成し、ケーブルを支持
することが困難になる。また、ケーブル押出外部半導電
層４の固有抵抗が高いと、金属シース２を除去したこと
により、ケーブル押出外部半導電層４の内側のケーブル
絶縁層に対する遮蔽効果が失われる。上記理由によっ
て、ケーブル押出外部半導電層４の固有抵抗を所望の狭
い範囲に管理することが必要になる。しかしながら、長
尺架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの製造ロット毎の
バラツキや、長手方向のバラツキを考慮すると、この管
理はきわめて困難であった。

【０００８】２）一方、ケーブル押出外部半導電層を一
部除去してしまう第２の構造では、形成されるモールド
半導電層１１が分かれているので、ケーブル押出外部半
導電層の肉厚の影響を受けない。しかし、その構造は隙
間のあるラップしたモールド半導電層１１およびモール
ド絶縁層１２があり、複雑なうえ加熱加圧処理が必要で
ある。その上ケーブルが切断されていないので、ケーブ
ルにパイプ状のものを通すことができず、全てテープ処
理のため、端部処理や加熱モールド時の押さえ処理が難
しかった。さらに、モールド部の肉厚も大きく、モール
ド半導電層１１、モールド絶縁層１２の外径が大きくな
るため、大がかりな加熱加圧装置を組み立て、その中で
加熱を行う必要があることから、作業時間が長くなり、
またコストもかかるという問題もあった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、請求項１記載の発明は、電力
ケーブルの外部半導電層の縁切り方法であって、ケーブ
ル外部半導電層を所定の幅除去した後、細幅の予め準備
した絶縁被覆つきの半導電テープをコイル状に巻いて
前記除去したケーブル外部半導電層間を接続し、加熱処
理し、ケーブル外部半導電層と半導電テープ層とケーブ
ル絶縁体とを一体化することを特徴とするものである。
また、請求項２記載の発明は、電力ケーブルの金属シー
ス、遮蔽層並びにケーブル外部半導電層が各所定長除去
され、縁切りされたケーブル外部半導電層間が予め準備
され、コイル状に巻かれた細幅の絶縁被覆つきの半導電
テープに接続され、加熱処理され、ケーブル外部半導電
層と半導電テープ層とケーブル絶縁体とが一体化され、
更に遮蔽層および金属シースの切り口にはリード線が接
続されて外部に引き出されていることを特徴とするもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本実施形態は、２７５ｋＶ、１４
００ｍｍ² （内部半導電層外径４９ｍｍ、ケーブル絶縁
層外径１０３ｍｍ、ケーブル押出外部半導電層外径１０
５ｍｍ）の長尺架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに設
けたシース縁切り部である。以下、図面に基づいて本発
明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明にか
かるシース縁切り部の一実施形態に用いた紐状物２０の
断面図である。この紐状物２０は、架橋半導電ポリエチ
レン線状体２１に未架橋ポリエチレンからなる絶縁被覆
層２２を被覆したものである。また、図２は、上記紐状
物２０を用いて作製したシース縁切り部の一実施形態の
説明図である。図２において、図４、５に関して説明し
た部分と同部分は同符号で指示してある。

【００１１】紐状物２０を構成する架橋半導電ポリエチ
レン線状体２１は、ベースポリマーがエチレン酢酸ビニ
ルからなり、固有抵抗が常温で１×１０² Ω・ｃｍ程度
である未架橋半導電体を線状に連続押出し、放射線を照
射して架橋したものである。この架橋半導電ポリエチレ
ン線状体２１の断面は、幅３ｍｍ、厚さ１ｍｍの矩形で
あり、角部に０．３ｍｍのＲを有する矩形状をしてお
り、密着してケーブル絶縁層上に巻回された際に、ケー
ブル絶縁層の電界を遮蔽して、外部への漏れ出しを抑制
し、かつ角部での電界集中がないような形状になってい
る。なお、架橋半導電ポリエチレン線状体２１は、加熱
融着工程で形状変形をしないように、少なくとも部分的
に架橋させたものにする。

【００１２】また、絶縁被覆層２２を構成するポリエチ
レンは、ケーブル絶縁層と同じベースポリマーならびに
添加剤の組成で製造されたものである。この絶縁被覆層
２２は、紐状物２０が密着巻回された際に、相隣る巻回
層との電位差に耐えるように、また露出されたケーブル
絶縁層に架橋半導電ポリエチレン線状体２１の巻回層が
直接接しないように施されたものである。また、この絶
縁被覆層２２は、ケーブル絶縁層表面に凹凸の形状欠陥
があっても、ケーブル絶縁層表面とよく融着するよう
に、加熱時に流動しやすい未架橋の状態になっている。
絶縁被覆層２２は厚さが約０．２ｍｍであって、架橋半
導電ポリエチレン線状体２１を線芯として、押出機にて
ポリエチレンを押し出すことにより形成される。

【００１３】紐状物２０の外形は、幅約３．８ｍｍ、厚
さ約１．４ｍｍの平行四辺形であり、幅方向の対向する
辺の位置は矩形の場合よりも約０．８ｍｍだけ相対的に
ずれている。このような断面形状では、紐状物２０を密
着するように巻回したときの相互の接触面積が矩形断面
の場合よりも大きくなり、安定した巻回を行うことがで
きる。また、絶縁被覆層２２を構成するポリエチレン
は、上述のように、ケーブル絶縁層と同じベースポリマ
ーからなるので、後の加熱融着工程においてケーブル絶
縁層と良好な融着性を有する。

【００１４】以下、図２を用いて、金属シース２を長手
方向に電気的に縁切りしたシース縁切り部の構造につい
て説明する。このシース縁切り部は以下のようにして組
み立てた。即ち、 １）先ず、シース縁切り部を形成する位置の防食層１を
はぎ取り、アルミ被からなる金属シース２を露出させ、
この金属シース２を長手方向に所定の長さ、円筒状に切
除して電気的に縁切りする。次いで、半導電テープ層
３、ケーブル押出外部半導電層４をはぎ取り、縁切り間
隔としてケーブル絶縁層１０を２００ｍｍ長、露出させ
る。ケーブル押出外部半導電層４のはぎ取りには、硝子
を用いるのが簡便でよいが、必要に応じて外導削り機械
などを用いてもよい。 ２）次いで、露出したケーブル絶縁層１０の両端のケー
ブル押出外部半導電層４、４間に跨がって、前記紐状物
２０を互いに密着するようにケーブル絶縁層１０上に巻
回する。この紐状物２０の両端の一定の長さ部分につい
ては、被覆絶縁層２２を除去して架橋半導電ポリエチレ
ン線状体２１を露出させ、両側のケーブル押出外部半導
電層４に密着させる。 ３）次いで、不図示の押さえテープを巻き、さらに温度
制御用熱電対を取付け、線ヒーターを巻いて、１５０℃
×２時間で紐状物２０をケーブル絶縁層１０に加熱融着
させる。加熱融着後の紐状物２０の両端間の抵抗値は約
４ＭΩであり、押出外部半導電層４、４間が適切に絶縁
されていることが確認された。 ４）次いで、巻回された紐状物２０の外周に絶縁テープ
層５および遮蔽層６を設けた後、カバーとなる防水層
７、防食層８を設けた。シース縁切り部の両側の金属シ
ース２には編組線を半田接続し、クロスボンドのリード
線９とした。

【００１５】上記シース縁切り部について、その電気特
性を試験した。その結果、金属シース２の耐圧試験で
は、雷インパルス５０ｋＶ×３回、および商用周波電圧
１０ｋＶ×１分に耐えた。また、ケーブル絶縁層１０の
耐圧試験では、雷インパルス２０９０ｋＶ×３回、およ
び商用周波電圧９００ｋＶ×１時間に耐え、充分な特性
を有することが確認できた。

【００１６】上述のように、本実施形態では、紐状物２
０の固有抵抗を管理することが容易であり、この紐状物
２０を巻回することにより、押出外部半導電層４、４間
を適切に絶縁することができる。また、巻回された紐状
物２０のケーブル絶縁層１０への加熱融着、およびその
外周に絶縁テープ層５および遮蔽層６を設けた後、カバ
ーとなる防水層７、防食層８を設けることは容易に行う
ことができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、半導電テープの固有抵
抗を所望の範囲に管理することができる。そこで必要長
の半導電テープにて除去されたケーブル外部半導電層間
を接続すれば、ケーブルの外部半導電層に影響されない
長さの短い縁切りを行うことができる。また、上記半導
電テープを一層加熱融着させるだけであるから、加熱モ
ールド時の端部処理や加熱モールド時の押さえ処理が容
易であり、大がかりな加圧加熱処理を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る長尺架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルのシース縁切り部に用いた紐状物の一実施形態の
断面図である。

【図２】本発明に係る長尺架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルのシース縁切り部の一実施形態の説明図である。

【図３】長尺架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル電線路
のクロスボンド接地方式の説明図である。

【図４】従来の長尺架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル
のシース縁切り部の一例の説明図である。

【図５】従来の長尺架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル
のシース縁切り部の他の例の説明図である。

【符号の説明】

１、８ 防食層 ２ 金属シース ３ ケーブル遮蔽層 ４ ケーブル押出外部半導電層 ５ 絶縁テープ層 ６ 遮蔽層 ７ 防水層 ９ リード線 １０ ケーブル絶縁層 １１ モールド半導電層 １２ モールド絶縁層 ２０ 紐状物 ２１ 架橋半導電ポリエチレン線状体 ２２ 絶縁被覆層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力ケーブルの外部半導電層の縁切り方
   法であって、ケーブル外部半導電層を所定の幅除去した
   後、細幅の予め準備した絶縁被覆つきの半導電テープを
   コイル状に巻いて 前記除去したケーブル外部半導電層
   間を接続し、加熱処理し、ケーブル外部半導電層と半導
   電テープ層とケーブル絶縁体とを一体化することを特徴
   とする電力ケーブル外部半導電層縁切り方法。
2. 【請求項２】 電力ケーブルの金属シース、遮蔽層並び
   にケーブル外部半導電層が各所定長除去され、縁切りさ
   れたケーブル外部半導電層間が予め準備され、コイル状
   に巻かれた細幅の絶縁被覆つきの半導電テープに接続さ
   れ、加熱処理され、ケーブル外部半導電層と半導電テー
   プ層とケーブル絶縁体とが一体化され、更に遮蔽層およ
   び金属シースの切り口にはリード線が接続されて外部に
   引き出されていることを特徴とする電力ケーブルのシー
   ス縁切り部。