JPS586242B2 - Kakiyo Polyolefin Inset Cable - Google Patents

Kakiyo Polyolefin Inset Cable

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JPS586242B2
JPS586242B2 JP48021086A JP2108673A JPS586242B2 JP S586242 B2 JPS586242 B2 JP S586242B2 JP 48021086 A JP48021086 A JP 48021086A JP 2108673 A JP2108673 A JP 2108673A JP S586242 B2 JPS586242 B2 JP S586242B2
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JP
Japan
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cable
heating
cooling
crosslinking
tape
Prior art date
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Expired
Application number
JP48021086A
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Japanese (ja)
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JPS49132574A (en
Inventor
高岡道雄
小野幹幸
大島紘人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Cable Works Ltd
Original Assignee
Fujikura Cable Works Ltd
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Publication date
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は架橋ポリオレフイン絶縁ケーブルの製造方法に
関するもので、架橋処理および冷却処理が容易にかつ迅
速に行なえ加えて加圧架橋および加圧冷却を併用して絶
縁体中にミクロボイドが発生するのを防止することによ
って、絶縁特性のすぐれた架橋ポリオレフイン絶縁体を
有するケーブルの製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a crosslinked polyolefin insulated cable, in which crosslinking and cooling can be easily and quickly carried out, and in addition, pressure crosslinking and pressure cooling can be used in combination to form a crosslinked polyolefin insulated cable. The present invention relates to a method for manufacturing a cable having a crosslinked polyolefin insulator that has excellent insulation properties by preventing the generation of microvoids.

ポリエチレン絶縁体の架橋方法として最も一般的に行な
われている方法は架橋筒内を加熱・加圧された水蒸気で
充満し、その中に導体上に架橋剤を配合した未架橋のポ
リエチレン絶縁体を被覆したケーブルを挿通してこれを
架橋する、いわゆる加熱加圧水蒸気による架橋方法であ
る。
The most commonly used method for crosslinking polyethylene insulators is to fill a crosslinking cylinder with heated and pressurized water vapor, and place uncrosslinked polyethylene insulators mixed with a crosslinking agent on a conductor. This is a so-called crosslinking method using heated and pressurized steam, in which a covered cable is inserted and crosslinked.

しかしながら、この方法では加熱・加圧水蒸気の熱伝達
によって絶縁体を加熱架橋するので絶縁体への熱伝達効
率が悪い上に設備上の問題から、大巾な温度上昇をはか
ることは工業上無理である。
However, in this method, the insulator is heated and cross-linked by heat transfer of heated and pressurized steam, so it is industrially impossible to achieve a large temperature increase due to poor heat transfer efficiency to the insulator and equipment problems. be.

この為に絶縁体が厚くなるほど長時間の加熱架橋時間が
かかるためにケーブル全体の製造速度が制限され、特に
押出工程ではその押出性能がフルに発揮されない。
For this reason, the thicker the insulator, the longer the heating crosslinking time required, which limits the manufacturing speed of the entire cable, and especially in the extrusion process, the extrusion performance is not fully demonstrated.

さらにまた、水蒸気架橋に於ては架橋時に水蒸気が、ポ
リエチレン絶縁体中に浸透する結果、架橋されたポリエ
チレン絶縁体中に水蒸気によるミクロボイドが発生した
まゝ残存しやすく、そのためケーブルに水トリー、電気
トリーが発生しケーブルの絶縁特性が悪化して絶縁破壊
特性の大巾な低下を招くという不利があった。
Furthermore, in water vapor crosslinking, as a result of the water vapor penetrating into the polyethylene insulation during crosslinking, microvoids due to water vapor are likely to remain in the crosslinked polyethylene insulation, and as a result, water trees and electrical This has the disadvantage that trees occur, deteriorating the insulation properties of the cable, and causing a significant drop in dielectric breakdown properties.

このような不利を避けるため、水蒸気を使用しない方法
としてトーマス・エンゲルス法、クルツプ法等が開発さ
れている。
In order to avoid such disadvantages, methods such as the Thomas-Engels method and Krupp method that do not use water vapor have been developed.

これらは従来の加圧水蒸気による架橋方法より高温、高
熱伝達が期待されるため製造能力も大巾に増大できる利
点はあるが、高圧押出し架橋を行なうこと、さらに冷却
には加圧水方式が行なわれている為に装置が大がかりに
なり、またミクロボイドの除去という点でも効果をあげ
ていない。
These methods are expected to achieve higher temperatures and higher heat transfer than the conventional crosslinking method using pressurized steam, so they have the advantage of greatly increasing manufacturing capacity. Therefore, the equipment is large-scale, and it is not effective in removing microvoids.

本発明は上記の従来法の欠点を除去した架橋ポリオレフ
イン絶縁ケーブルの製造方法を提案するものであって、
本発明方法によれば、比較的簡単な設備で、ミクロボイ
ドの存在しない電気特性の優れた架橋ポリオレフイン絶
縁ケーブルを連続的に迅速に製造することができる。
The present invention proposes a method for manufacturing a cross-linked polyolefin insulated cable that eliminates the drawbacks of the above-mentioned conventional methods,
According to the method of the present invention, a crosslinked polyolefin insulated cable free of microvoids and having excellent electrical properties can be continuously and rapidly manufactured using relatively simple equipment.

すなわち、導体上に架橋剤を配合した未架橋ポリオレフ
イン絶縁体を押出し被覆した未架橋ポリオレフイン絶縁
ケーブルを架橋および冷却処理を行なうに当り、抗張力
が比較的大きな金属テープを前記未架橋ケーブルに順次
巻き付けた後、加熱区間にて加熱架橋処理を行ない、つ
ぎに冷却区間にて冷却処理を行なった後に前記テープを
前記ケーブルから巻きもどすことを特徴とするものであ
る。
That is, when crosslinking and cooling an uncrosslinked polyolefin insulated cable in which an uncrosslinked polyolefin insulator containing a crosslinking agent was extruded and coated on a conductor, a metal tape having a relatively high tensile strength was sequentially wrapped around the uncrosslinked cable. After that, a thermal crosslinking treatment is performed in a heating section, and then a cooling treatment is performed in a cooling section, after which the tape is unwound from the cable.

前記金属テープは、加熱区間に入る前にテープ送り出し
ヘッドから順次送り出されて張力を加えながら密にケー
ブルに巻き付けられてゆく。
Before entering the heating section, the metal tape is sequentially fed out from a tape feeding head and tightly wrapped around the cable while applying tension.

このテープは長尺のものを用意することが好ましいが、
短尺のものを順次溶接等によって接続しながら供給して
もよい。
It is preferable to use a long tape, but
It is also possible to supply short pieces while sequentially connecting them by welding or the like.

続いて加熱区間に導入されて加熱架橋が行なわれる。Subsequently, it is introduced into a heating section and thermal crosslinking is carried out.

前記テープはこの区間でポリオレフイン絶縁体が加熱膨
張したときの膨張力に十分耐える抗張力があること、ま
たこの膨張力を十分におさえられる強さに張力を加えて
巻かれなければならない。
The tape must have a tensile strength sufficient to withstand the expansion force when the polyolefin insulator heats and expands in this section, and must be wound with a tension sufficient to suppress this expansion force.

架橋が終ったケーブルは冷却区間に移動して冷却処理が
行なわれる。
After crosslinking, the cable is moved to a cooling section where it is cooled.

この冷却は冷水を用いる等の強制冷却が好ましい。This cooling is preferably forced cooling such as using cold water.

冷却が完了したケーブルは冷却区間の出口端に設けられ
た前記テープの巻きもどし装置によって順次巻き取られ
る。
After cooling, the cable is sequentially wound up by the tape unwinding device provided at the outlet end of the cooling section.

この様に構成することによって架橋ポリオレフイン絶縁
ケーブルを連続して迅速に製造することができる。
With this configuration, crosslinked polyolefin insulated cables can be manufactured continuously and quickly.

つぎは本発明の実施態様の中で最も好ましいと思われる
無端金属テープを使用した場合について図面にもとづい
て詳しく説明する。
Next, a case in which an endless metal tape is used, which is considered to be the most preferable embodiment of the present invention, will be described in detail based on the drawings.

第1図において、1は回転円筒、2はその内部に設けら
れた加熱区間、3は冷却区間、4は未架橋ポリエチレン
ケーブルコアー、5は架橋ポリエチレンケーブルであっ
て、回転円筒1の前端(ケーブル入口側)には鋼テープ
巻きヘッド6、後端(ケーブル出口側)には鋼テープ巻
きもどしヘッド7が設けられている。
In FIG. 1, 1 is a rotating cylinder, 2 is a heating section provided inside the rotating cylinder, 3 is a cooling section, 4 is an uncrosslinked polyethylene cable core, and 5 is a crosslinked polyethylene cable, and the front end of the rotating cylinder 1 (cable A steel tape winding head 6 is provided on the inlet side), and a steel tape unwinding head 7 is provided on the rear end (cable exit side).

例えば導体上に同心的に三層構造(内部半導電層+未架
橋ポリエチレン+外部半導電層)で形成;された未架橋
ポリエチレンケーブルコアーは、これに半導電性綿テー
プ、マイラーテープ等の座床が巻かれた後、回転円筒1
の前端の鋼テープ巻ヘッド6を通過の際に鋼テープ8が
張力をかけてこれに強く巻き付けられ加熱区間2へ送り
こまれる。
For example, an uncrosslinked polyethylene cable core formed concentrically on a conductor with a three-layer structure (inner semiconducting layer + uncrosslinked polyethylene + outer semiconducting layer) is coated with semiconductive cotton tape, mylar tape, etc. After the floor is rolled up, the rotating cylinder 1
As it passes through the steel tape winding head 6 at the front end of the steel tape 8, the steel tape 8 is tightly wound around it under tension and fed into the heating section 2.

.この鋼テープは単数、複数が必要に応じて選ばれる。.. A single or plural steel tape may be selected as required.

前記加熱区間では、電熱ヒーター、赤外線ヒーター、超
音波、高温気体、高温液体等を、またこれ等の組合せで
使用してケーブル絶縁体を200℃以上の高温に加熱し
、未架橋ポリエチレン絶縁体を短時間で架橋する区間で
あって、これは例えば第1図に示すように、未架橋ポリ
エチレンケーブルを加熱区間2の前後に設けた両電極9
に電源10から大電流を流し鋼テープを通してケーブル
絶縁体を加熱し、さらに保温筒11を設けてこの筒内か
ら例えば熱媒体を通して超音波で補助加熱することもで
きる。
In the heating section, the cable insulation is heated to a high temperature of 200°C or higher using an electric heater, an infrared heater, an ultrasonic wave, a high-temperature gas, a high-temperature liquid, etc., or a combination thereof, and the uncrosslinked polyethylene insulation is heated. This is a section that is crosslinked in a short period of time, for example, as shown in FIG.
A large current is applied from a power source 10 to heat the cable insulator through the steel tape, and a heat insulating cylinder 11 can be further provided, and auxiliary heating can be performed using ultrasonic waves, for example, by passing a heat medium through the inside of the cylinder.

この様にすれば、架橋は数秒間で行なうことができる。In this way, crosslinking can be carried out in a few seconds.

またこの加熱区間の長さは10m程度で十分であるので
従来の水蒸気架橋装置に比較して装置が縮少できる。
Further, since the length of this heating section is sufficient to be about 10 m, the equipment can be reduced in size compared to conventional steam crosslinking equipment.

絶縁体の種類、厚さによって選択されることは当然であ
る。
Naturally, the selection depends on the type and thickness of the insulator.

この区間での加熱は約200℃以上の高温で加熱架橋が
行なわれ次の冷却区間3へ導入される。
Heating in this section is carried out at a high temperature of about 200° C. or higher for thermal crosslinking, and then the material is introduced into the next cooling section 3.

この冷却区間では、スタンド支持台12を経て円筒内の
噴射装置13から放出される約0℃の水によってケーブ
ルコアー4が約60〜70℃に急冷される。
In this cooling section, the cable core 4 is rapidly cooled to about 60-70°C by water at about 0°C which is discharged from the injection device 13 in the cylinder via the stand support 12.

この冷却は循還する冷水を用いてもよいしまた冷媒を用
いることもある。
This cooling may be done by using circulating cold water or by using a refrigerant.

そしてケーブルは回転円筒の後端にある鋼テープ巻きも
どしヘッドを通過する際に、鋼テープ8がこれから巻き
もどされ、巻きもどされた鋼テープは回転円筒先端の鋼
テープ巻きヘッドへと返送され、くり返し使用される。
Then, when the cable passes through the steel tape unwinding head at the rear end of the rotating cylinder, the steel tape 8 is unwound from it, and the unwound steel tape is sent back to the steel tape winding head at the tip of the rotating cylinder. Used repeatedly.

したがってこれは無端テープでなければならない。Therefore, this must be an endless tape.

このテープの巻きしめ圧力はポリエチレンの架橋の際の
熱膨張圧力を超える様に巻きつけられるのでボイドの発
生を減少でき、また架橋時あるいは60〜70℃の取出
し温度においても、ケーブルの外径を正確に保持しつつ
絶縁体の完全な架橋化が達成できる。
The winding pressure of this tape exceeds the thermal expansion pressure during cross-linking of polyethylene, so it is possible to reduce the generation of voids. Complete crosslinking of the insulator can be achieved with precise retention.

なお加熱区間のケーブル入口側に耐圧パッキンを用いて
加熱によるケーブル変径を防止することもできる。
Note that a pressure-resistant packing may be used on the cable inlet side of the heating section to prevent cable diameter deformation due to heating.

なお、上記方法を実施するに当って、導体に通電してケ
ーブルコアーの温度上昇(約50℃)をはかったり、鋼
テープの温度上昇をはかつて架橋時間を早くすることも
任意行うことができる。
In carrying out the above method, it is also possible to increase the temperature of the cable core (approximately 50°C) by applying electricity to the conductor, or to increase the temperature of the steel tape to speed up the crosslinking time. .

また本方法においては絶縁体押出機と連続させて使用す
る場合と未架橋ポリエチレンケーブルをあらかじめ製作
しておいて供給する場合があるが、後者の場合には加熱
区間に入る前にケーブル絶縁体を予熱できる様にするこ
とも可能である。
In addition, in this method, there are cases where it is used in series with an insulator extruder, and cases where uncrosslinked polyethylene cables are manufactured and supplied in advance, but in the latter case, the cable insulation is removed before entering the heating section. It is also possible to enable preheating.

さらに、本発明では、無端金属テープの圧力保持をさら
に十分に確保しボイドレスケーブルを製造するため、前
記金属テープを巻き付けたケーブルコアーを、これと平
行して、互いに対向的に走行する一対の加熱手段および
冷却手段を有する長尺キャタピラ間にはさみ、その押圧
力下で加圧加熱架橋および加圧冷却することにより製造
するものである。
Furthermore, in the present invention, in order to further ensure pressure retention of the endless metal tape and manufacture a voidless cable, the cable core around which the metal tape is wound is connected to a pair of cables running parallel to the cable core and facing each other. It is manufactured by sandwiching the material between long caterpillars having a heating means and a cooling means, and carrying out pressurized heating crosslinking and pressurized cooling under the pressing force thereof.

第2図はこれを例示するものであって、上・下の半割り
金属金型が組み合った時に管状加圧部を形成する1対の
キャタピラからなりさらにこれはヒーター、超音波等の
加熱手段を有する加熱用キャタピラ15と冷媒等によっ
て冷却できる冷却手段を有する冷却用キャタピラ15′
が順次設置され、金属テープの巻かれたケーブルコアー
が加熱架橋、冷却される間、これを加圧するようにする
Fig. 2 shows an example of this, which consists of a pair of caterpillars that form a tubular pressurizing section when the upper and lower half-split metal molds are assembled. a heating caterpillar 15 having a heating caterpillar 15 and a cooling caterpillar 15' having a cooling means that can be cooled by a refrigerant or the like.
are installed one after another, and the cable core wrapped with metal tape is pressurized while it is heated and crosslinked and cooled.

このようにすれば、圧力がテープの締付け圧力のみなら
ずキャタピラーの押圧力も加わるのでさらに増加するの
でミクロボイドの存在しない電気的特性のよいケーブル
が得られる。
In this way, the pressure is further increased because not only the tightening pressure of the tape but also the pressing force of the caterpillar is applied, so that a cable with good electrical characteristics without microvoids can be obtained.

金属テープはケーブルが冷却後順次巻戻されてテープ巻
きヘツドに返送される。
After the cable has cooled, the metal tape is sequentially rewound and returned to the tape winding head.

以上のように、本発明の方法は金属テープのしめ付け圧
力によって未架橋ポリオレフインの熱膨張をおさえ全長
ケーブルの一部づつを金属テープを通して加熱すること
によって連続加熱架橋するのでテープの締付け圧力によ
り絶縁体の膨脹等を防いでボイドを発生させずかつ、ケ
ーブル重量による変形偏心が起らず、また高温加熱(2
00℃以上)や超音波等の急速加熱による架橋を行なう
ので架橋速度がいちじるしく向上する。
As described above, in the method of the present invention, the thermal expansion of uncrosslinked polyolefin is suppressed by the tightening pressure of the metal tape, and continuous heating and crosslinking is performed by heating each part of the full length cable through the metal tape, so that the cable is insulated by the tightening pressure of the tape. It prevents the expansion of the body, prevents voids from occurring, prevents deformation and eccentricity due to the weight of the cable, and prevents high-temperature heating (2
Since the crosslinking is carried out by rapid heating such as at temperatures above 00°C or ultrasonic waves, the crosslinking speed is significantly improved.

さらにキヤタピラを用いた加圧架橋および加圧冷却を行
なうのでミクロボイドの存在しない無限長のケーブルが
得られ、これは従来より絶縁破壊電圧が著しく高く、水
トリー、電気トリーがほとんど発生しないので、特に海
底ケーブルジョイントに好適である。
Furthermore, by performing pressurized cross-linking and pressurized cooling using a caterpillar, an infinitely long cable with no microvoids can be obtained. Suitable for submarine cable joints.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明方法を実施するための装置の要部の一実
施能様を示す概略図、第2図は本発明方法の他の一実施
態様を要す概略図である。 1・・・・・・回転円筒、2・・・・・・加熱区間、3
・・・・・・冷却区間、4・・・・・・未架橋ポリエチ
レンケーブル、5・・・・・・架橋ポリエチレンケーブ
ル、6・・・・・・鋼テープ巻きヘッド、7・・・・・
・鋼テープ巻きもどしヘッド、8・・・・・・無端鋼テ
ープ、9・・・・・・電極、10・・・・・・電源、1
1・・・・・・保温筒、12・・・・・・スタンド支持
台、13・・・・・・噴射装置、14・・・・・・帰路
鋼テープ、15・・・・・・加熱キャタピラ、15・・
・・・・冷却キャタピラ。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the main part of the apparatus for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the method of the present invention. 1...Rotating cylinder, 2...Heating section, 3
... Cooling section, 4 ... Uncrosslinked polyethylene cable, 5 ... Crosslinked polyethylene cable, 6 ... Steel tape winding head, 7 ...
・Steel tape unwinding head, 8... Endless steel tape, 9... Electrode, 10... Power supply, 1
1...Heat insulation tube, 12...Stand support base, 13...Injection device, 14...Return steel tape, 15...Heating Caterpillar, 15...
...Cooled caterpillar.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 導体上に同心的に押出被覆された未架橋ポリオレラ
イン絶縁ケーブルを、加熱、架橋ならびに冷却処理する
に当り、金属テープを前記未架橋ケーブルに順次絶縁体
の膨脹を十分に押えられる張力を加えて巻き付けた後、
加熱区間にて加熱架橋処理し、つぎに冷却区間にて冷却
処理をした後、J前記テープを前記ケーブルから巻きも
どすことを特徴とする架橋ポリオレフイン絶縁ケーブル
の製造方も 2 導体上に同心的に押出被覆された未架橋ポリ芽レフ
イン絶縁ケーブルを、加熱、架橋ならびにJ冷却処理す
るに当り、金属テープを前記未架橋ケーブルに順次絶縁
体の膨脹を十分に押えられる張力を加えて巻き付けた後
、対向的に走行する一対の金属金型が多数連結すること
によって管状加圧部を形成する少なくとも2個のキャタ
ピラーによって順次加圧加熱架橋処理、加圧冷却処理を
した後、前記テープを前記ケーブルから巻きもどすこと
を特徴とする架橋ポリオレフイン絶縁ケーブルの製造方
法。
[Claims] 1. When heating, crosslinking, and cooling an uncrosslinked polyolefin insulated cable concentrically extruded onto a conductor, a metal tape is applied to the uncrosslinked cable in order to cause the expansion of the insulator. After wrapping it with sufficient tension,
There is also a method for manufacturing a crosslinked polyolefin insulated cable, which is characterized in that the tape is unwound from the cable after heating and crosslinking in a heating section, and then cooling in a cooling section. When heating, crosslinking, and J-cooling the extrusion-coated uncrosslinked polyurethane insulated cable, a metal tape is sequentially wrapped around the uncrosslinked cable with a tension sufficient to suppress the expansion of the insulator. The tape is removed from the cable after being sequentially subjected to pressure heating cross-linking treatment and pressure cooling treatment using at least two caterpillars that form a tubular pressure section by connecting a large number of pairs of metal molds that run oppositely. A method for producing a cross-linked polyolefin insulated cable characterized by unwinding.
JP48021086A 1973-02-21 1973-02-21 Kakiyo Polyolefin Inset Cable Expired JPS586242B2 (en)

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JPS49132574A JPS49132574A (en) 1974-12-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS54120885A (en) * 1978-03-10 1979-09-19 Fujikura Ltd Manufacturing method of rubber, plastic wire
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