JPH1186642A - 移動用ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量化と可撓性の向上を実現し、さらに遮蔽
層強度も十分な移動用ケーブルを提供する。 【解決手段】 導体の外周に絶縁層と遮蔽層２とを具え
る移動用ケーブルで、絶縁層はＥＰゴムとポリエチレン
とを含む混合物で構成し、この混合物におけるＥＰゴム
とポリエチレンとは、ＥＰゴム３０〜７０重量部に対し
て、ポリエチレン７０〜３０重量部で、合計が１００重
量部となるように配合する。また、遮蔽層２は撚り線を
編み込んだ編組状に構成し、撚り線を構成する金属素線
４の径をｄ，遮蔽層下径をＤとしたとき、比率Ｋ＝ｄ／
Ｄを０．００８以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は架空配電線の無停電
バイパス工法などで使用される移動用ケーブルに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、無停電工法において、工事用開閉
器と高圧配電線との間には、構造が簡便で可撓性に富む
エチレンプロピレン共重合体ゴム（以下ＥＰゴムとい
う）の絶縁電線が使用されてきた。これは、高圧配電線
との接続の際に微妙な位置調整が必要であり、可能な限
り可撓性の良いものが要求されるからである。また、こ
の作業箇所は上下間の配線となるため、軽量であること
も要求され、これには絶縁電線という簡便な構造が一役
買っている。

【０００３】このような絶縁電線は遮蔽層を持たないた
め、無停電工法を行うには直接活線作業とする必要があ
る。一方、近年、配電工事における作業環境向上の要求
が高まり、無停電工法はより安全な間接活線作業とする
必要が生じている。この場合、従来使用されてきたＥＰ
ゴム絶縁電線を遮蔽層を有する構造とする必要があり、
その際に用いる遮蔽層の構造としては、複数の金属素線
を引き揃えたものと綿糸などとを編み込んだ編組構造の
ものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、単にＥＰゴム
絶縁電線をケーブル化して遮蔽層やシースを付加する
と、それに伴う重量増で作業性が低下する。また、ケー
ブル化により許容電流が低下し、所要の電流を通電する
ためにサイズを大型化する必要があり、このことは更に
重量増につながる。

【０００５】軽量化のためには、ＥＰゴムよりは比重が
軽く、導体最高許容温度が高い架橋ポリエチレンを絶縁
層に用いることが考えられるが、架橋ポリエチレンはＥ
Ｐゴムに比べて硬く、可撓性が著しく低下し実用には供
し難い。

【０００６】さらに、軽量・可撓性の要求を満足したと
しても、そのケーブルには可撓性に相応した屈曲が使用
の都度加わることになる。この場合、導体および遮蔽層
の素線が屈曲疲労により断線することが予想される。遮
蔽層は導体よりも断面積が小さく、ケーブルの外周側に
位置するため屈曲疲労を受けやすい。そのため、遮蔽層
の断線を防止するには遮蔽層強度に特別の考慮を払う必
要がある。

【０００７】従って、本発明の主目的は、軽量化と十分
な可撓性とを両立し、さらに遮蔽層の強度にも優れる移
動用ケーブルを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は絶縁層をＥＰゴ
ムとポリエチレンを含む混合物で構成し、さらに遮蔽層
を撚り線で構成することにより上記の目的を達成する。
すなわち、本発明移動用ケーブルは、導体の外周に絶縁
層と遮蔽層とを具える移動用ケーブルにおいて、前記絶
縁層はＥＰゴムとポリエチレンとを含む混合物で構成さ
れ、この混合物におけるＥＰゴムとポリエチレンとは、
ＥＰゴム３０〜７０重量部に対して、ポリエチレン７０
〜３０重量部で、合計が１００重量部となるように配合
され、前記遮蔽層は撚り線を編み込んだ編組状に構成さ
れ、撚り線を構成する金属素線の径をｄ，遮蔽層下径を
Ｄとしたとき、比率Ｋ＝ｄ／Ｄを０．００８以下とした
ことを特徴とする。

【０００９】このケーブルにおいて、絶縁層を構成する
混合物には、さらに架橋剤，充填剤，酸化防止剤などを
配合してもよい。

【００１０】ポリエチレンはＥＰゴムより比重が小さい
ため、ＥＰゴムとポリエチレンとの混合物を絶縁層に用
いることで、ＥＰゴムの可撓性を維持したまま軽量化を
図ることができる。また、ポリエチレンはＥＰゴムに比
べ熱的に安定しているため、ＥＰゴムとポリエチレンと
の混合物はＥＰゴム単体に比べて耐熱劣化性に優れてい
る。そのため、導体最高許容温度を高くでき、導体サイ
ズを小さくすることができる。この導体サイズの縮小に
よる軽量化は絶縁層構成材料の比重低減による軽量化よ
りも効果的である。

【００１１】また、素線を引き揃えるのではなく撚り合
わせることで、外力による応力は撚り線単位で分散され
る。撚り線は引き揃えた素線に比べて各素線の移動性に
富むため、個々の素線に加わる応力を大幅に低減でき
る。

【００１２】さらに、撚り線における金属素線の径ｄは
遮蔽層下径Ｄに対して小さなほどケーブル屈曲時の各素
線に加わる応力が小さくなる。そのため、Ｄに対するｄ
の比率（Ｋ＝ｄ／Ｄ）を小さくすることで一層応力の緩
和を図ることができる。その際の比率Ｋ＝ｄ／Ｄは、後
述する試験例から明らかなように、０．００８以下とす
ることで遮蔽層強度の向上に好結果をもたらす。

【００１３】そして、撚り線における個々の素線の張り
具合のばらつきは素線の撚りピッチが小さいほど小さく
なる。そのため、撚りピッチを小さくすることで一層応
力緩和を図ることができる。その際の撚りピッチは撚り
線外径の３０倍以下とすることが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明ケーブルの構造を示す概略斜視図で
ある。図示のように、本発明ケーブルはコア１の上に遮
蔽層２を具え、その上にシース３を具える。コア１は中
心から順に、導体，内部半導電層，絶縁層，外部半導電
層（いずれも図示せず）で構成される。

【００１５】ここで、絶縁層にはＥＰゴムとポリエチレ
ンとを含む混合物を用いる。両者の配合比率は、ＥＰゴ
ム３０〜７０重量部に対して、ポリエチレン７０〜３０
重量部で、合計が１００重量部となるようにする。ＥＰ
ゴムの配合量が過多の場合、所要の耐熱劣化性が得られ
ず、ポリエチレンが過多の場合、所要のケーブル可撓性
が得られない。

【００１６】また、遮蔽層２は錫メッキ軟銅撚り線４と
綿糸５との編組構造となっている。すなわち、金属素線
である錫メッキ軟銅線を複数本より合わせ、この撚り線
を１単位とする。そして、コア外周において、撚り線が
右または左回りの一方向に巻回され、綿糸５が他方向に
巻回されるように両者を織り込んで交織編組を形成す
る。撚り線の総断面積はケーブル遮蔽層に誘起する電流
を大地に流すために必要な値を選択すれば良い。

【００１７】（試験例）上記構造のケーブルと従来の構
造のケーブルとに屈曲試験および可撓性試験を行い、ケ
ーブルの可撓性と遮蔽層の強度を調べた。

【００１８】屈曲試験は遮蔽層強度を調べるもので、図
４に示すように、回転自在の重り付きケーブルを用い
る。すなわち、ケーブル10の所定長（斜線部）を固定
し、この固定箇所を回転軸11に支持して、ケーブルの端
部に１０ｋｇの重り12を取り付ける。そして、回転軸11
を中心にケーブルを１８０°の範囲で往復回転させ、半
径５０ｍｍの曲げをケーブル10に繰り返し与えて、遮蔽
層の金属線が全て断線するまでの屈曲回数を調べた。

【００１９】可撓性試験は、図５に示すように、０．７
ｍ分のケーブル20が支持台21より突出するように片持ち
支持した場合に、水平線に対してケーブル20が自重によ
り垂下する量で評価する。

【００２０】試験ケーブルのうち、実施例１，２および
比較例４は図１に示す構造のケーブルを用い、比較例１
〜３および５は図２に示す構造のケーブル用いて、比較
例６は図３に示す構造のケーブルを用いた。図２のケー
ブルは、コア１とシース３の間に編組状の遮蔽層２を具
えている点で図１のケーブルと共通しているが、遮蔽層
２を構成する金属線４が撚り線ではなく、単に素線を引
き揃えたもので構成されている点で異なっている。な
お、図２において図１と共通する部材は同一符号を用い
ている。また、図３のケーブルは遮蔽層を持たず、単に
導体６上に絶縁層７を施した構成となっている。

【００２１】実施例１，２および比較例３〜５の絶縁層
材料は、ＥＰゴム：６０，ポリエチレン：４０，充填
剤：１０，酸化防止剤：６．３，架橋助剤：２，架橋
剤：３（単位は全て重量部）の混合物とした。この配合
を表１〜３において「本発明配合」と記載している。好
ましい配合量としては、ＥＰゴム３０〜７０重量部，ポ
リエチレン７０〜３０，充填剤：５〜２５，酸化防止
剤：１．０〜１０．０，架橋助剤：０．５〜３．０，架
橋剤：０．５〜４．０重量部が挙げられる。なお、ＥＰ
ゴム，ポリエチレンの各特性および上記混合物の比重
は、ＥＰゴム：１．４６，ポリエチレン：０．９２，混
合物：０．９５であった。試験に用いた各ケーブルの仕
様と試験結果を表１〜３に示す。表中の「遮蔽層」の
「構成」における「ＴＡ」は錫メッキ軟銅線を示してい
る。また、比較例６を除く各ケーブルの導体上には内部
半導電層を施すものとし、その厚さは絶縁層の厚さに含
めるものとする。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】＜軽量化についての評価＞表１〜３より明
らかなように、絶縁層にＥＰゴムとポリエチレンとの混
合物を用いた実施例１，２の「概算重量」は０．８７ｋ
ｇ／ｍとなっており、絶縁層に架橋ポリエチレンを用い
た比較例１，絶縁層にＥＰゴムを用いた比較例２，およ
び従来品である比較例６に比べて軽量化できていること
がわかる。特に、実施例１，２は導体最高許容温度を高
くして導体径を小さくできたことが軽量化に大きく寄与
している。なお、比較例３，４も絶縁層にＥＰゴムとポ
リエチレンとの混合物を用いているため軽量化できてい
るが、後述する遮蔽層の強度に関して不十分な結果とな
っている。

【００２６】＜可撓性についての評価＞従来品である比
較例６の可撓性が５８０mmであるのに対し、実施例１，
２および比較例２〜５はいずれも５６２〜５８３mmとな
っており、比較例６に比べて遜色ない結果となってい
る。一方、絶縁層に架橋ポリエチレンを用いた比較例１
は可撓性が１２５mmと大幅に劣る結果となった。なお、
可撓性の向上により、ケーブル屈曲時に遮蔽層に加わる
曲げ歪みが増加する。これについては、比較例１（可撓
性１２５mm）の遮蔽層強度が７５０００回，比較例２，
３（可撓性５６２，５７２mm）の遮蔽層強度が５５００
０，５６０００回となっており、同じ遮蔽層構成の場
合、可撓性が大きいほど遮蔽層強度が低下することがわ
かる。

【００２７】＜遮蔽層強度についての評価＞ 撚り線化の効果 遮蔽層の錫メッキ軟銅線（ＴＡ）を引き揃えた比較例３
は遮蔽層強度が５６０００回であるのに対し、これを撚
り線とした以外同じ構成の比較例４の遮蔽層強度は７５
０００回と約１．３４倍になっており、撚り線化により
遮蔽層の強度が向上している。

【００２８】Ｋ値の効果 実施例１，実施例２，比較例４は遮蔽層の錫メッキ軟銅
線（ＴＡ）の遮蔽層の構成とＫ値が異なる以外は同一構
成であるが、比較例４の遮蔽層強度が７５０００回であ
るのに対し、Ｋ値が０．００７７の実施例２は遮蔽層強
度が１５００００回と倍増していることがわかる。

【００２９】また、実施例１，実施例２，比較例４にお
けるＫ値と遮蔽層強度との関係をグラフにすると図６の
ようになり、Ｋ値が０．００８以下であれば遮蔽層強度
が大幅に向上することがわかった。さらに、このグラフ
から明らかなように、Ｋ値が小さくなるほど遮蔽層強度
が向上し、Ｋ値が０．００４４の実施例１は同値が０．
００７７の実施例２に比べて遮蔽層強度が１．１７倍に
向上する。

【００３０】以上の試験結果を整理すると次の通りとな
る。 ケーブルの絶縁層にＥＰゴムとポリエチレンの混合物
を用いることで、軽量化と可撓性の向上とを図ることが
できる。 ただし、可撓性の向上に伴い遮蔽層の強度が不十分と
なる傾向があるため、これに対しては遮蔽層を撚り線で
構成することにより曲げ歪みの分散を図り、遮蔽層強度
を向上させる。 さらに、遮蔽層の撚り線を構成する金属素線を細径化
することで曲げ歪みそのものを低減し、遮蔽層強度を向
上させる。 なお、Ｋ値が大きくなるほど金属素線の細径化による
強度向上効果は小さくなり、Ｋ値が０．００８を超える
と遮蔽層強度が大きく低下するため、Ｋ値は０．００８
以下とすることが好ましい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ケーブルに
よれば、絶縁層をＥＰゴムとポリエチレンとを含む混合
物で構成することで、ケーブルの可撓性と軽量化を両立
できる。また、編組構造の遮蔽層に撚り線を用いること
で特定の素線に応力が集中することを緩和し、断線を抑
制して移動用ケーブルの寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ケーブルの構成を示す概略斜視図であ
る。

【図２】従来のケーブルの構成を示す概略斜視図であ
る。

【図３】遮蔽層を持たない電線の構成を示す概略斜視図
である。

【図４】ケーブルの屈曲験方法を示す説明図である。

【図５】ケーブルの可撓性試験方法を示す説明図であ
る。

【図６】比率Ｋ＝ｄ／Ｄと屈曲試験における屈曲回数の
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ コア ２ 遮蔽層 ３ シース ４ 錫メッキ軟銅
線 ５ 綿糸 ６ 導体 ７ 絶縁層 10 ケーブル 11 回転軸 12
重り 20 ケーブル 21 支持台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体の外周に絶縁層と遮蔽層とを具える
   移動用ケーブルにおいて、 前記絶縁層はＥＰゴムとポリエチレンとを含む混合物で
   構成され、 この混合物におけるＥＰゴムとポリエチレンとは、ＥＰ
   ゴム３０〜７０重量部に対して、ポリエチレン７０〜３
   ０重量部で、合計が１００重量部となるように配合さ
   れ、 前記遮蔽層は撚り線を編み込んだ編組状に構成され、 撚り線を構成する金属素線の径をｄ，遮蔽層下径をＤと
   したとき、比率Ｋ＝ｄ／Ｄを０．００８以下としたこと
   を特徴とする移動用ケーブル。