JPS5882414A - 高圧ケ−ブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、押出被ｗｉ型高圧ケーブル、特に半導電性テ
ープへから成る絶縁シールドを含むケーブルに関するも
のである。

本発明を適用し得る代表的な高圧ケーブルは半２Ｊ！Ｉ
電性導体シールドで瞳われた金属導体と、ポリマー絶縁
体と、半導電性絶縁シールドと、金属シールドと、ポリ
エチレン又はポリ塩化ビニル（ｐｖｃ）のような外皮と
を具えるものである。

絶縁シールドは、例えば絶縁体上に押出し被電した半＃
電性材料層とすることができる。しかし、この絶縁シー
ルドは絶縁体上にらせん状に巻きつけた半′＃Ｉ電性テ
ープで形成するのが特に有利である。斯るテープ型絶縁
シールドは、ケーブルの端をスプライス処理又は端末処
理する必要があるときに容易にはぎ取ることができる利
点がある。

上述の如きテープ型絶縁シールドは、テープの縁が約ｌ
Ｏ〜５０％重なり合うようにらせん状に巻きつけるのが
代表的である。この際、テープの縁が重なり合う区域に
テープと絶縁体との間にボイド（空隙）が生ずる。導体
と大地との間に高圧が印加されると、これらボイドに高
圧ストレスが発生する。斯る高圧ストレスの下ではこれ
らボイドに局部的放電が生じ、絶縁体が劣化してケーブ
ルが早期に不良になる。斯る局部的放電は高圧ケーブル
の代表的な動作電圧においてボイドに発生し得るため、
期るケーブルの寿命はかなり短かいものとなってしまう
。

ボイドにおける局部的放電の問題は、テープが不均一な
厚さの縁又は引き袈き縁のような欠陥を仔するときに大
きくなる。斯る欠陥は大きなボイドを生じ、その結果一
層強い局部的放電が生じ、絶縁体の劣化が増大する。

半導電性テープの巻き付は前に絶縁体上に半導電性被電
を設けることによりボイド内の電圧ス）レスを減少させ
て局部的放電の問題を緩和することができることが既知
である。ところが、斯る半°導性被筒はケーブルの端末
処理及びスプライス処理においてケーブル端からこれを
除去するのが酸かしい難点がある。

米国特許第８７４８８８９号明細書に、絶縁体よりも半
導電性テープに強い粘着性を示す半導電性被筒を絶縁体
に被電することが開示されている。

貼る半導電性被筒はケーブルの端末処理のために半導電
性テープをケーブル端から除去するときにテープと一緒
に除去できる。しかし、この特許明細書によるシールド
方法には２つの問題がある。

第１に、テープをケーブル端末処理のために除去すると
きに、絶縁体表面上に半導電性被筒の条片がしばしば残
留してしまう０斯る残留条片は除去が絵かしく、除去で
きない場合にはケーブル端末の早期不良を生ずることに
なる。

絶縁層内に半導電性の突起が形諷される。高電圧の動隙
態ではこれらの突起の先端に局部的な高圧ストレスが発
生する。斯る局部的高圧ストレスは押出被置型ケーブル
の寿命を著しく短かくする。

テープ型絶縁シールドを設ける前に絶縁体の表面に絶縁
材料を被置することによりテープの重複縁におけるボイ
ド内の局部的放電の問題が解消されることを発見した。

更に、絶縁体表面に斯る絶縁材料を被電することに１よ
り、絶縁体表面に半導電性材料を被筒する上述の従来の
方法と関連する欠点も回避される。

本発明においては、上記絶縁被筒の絶縁材料は絶縁体の
誘電率より高い皮相ｉ１電率を有するものとする必要が
ある。この高皮相誘電率はテープの半導電性と相まって
テープの重複縁におけるボイド内の電圧ス［レスを着し
く低減するので、常規動作電圧及び代表的な過電圧状態
の下でもボイド内の局部的放電は抑制される。

本発明の好適例においては、この被電は半導電性テープ
に強い接着力を示し絶縁体表面に中程度の接着力を示す
ものとする。これがため、ケーブル端末処理に先だって
半導電性テープを除去するときに、これと−緒に絶縁被
置が略々完全に除去される。また、絶縁体表面上にこの
被電の一部が残されてもこれは絶縁性であるからケーブ
ル端末処理の特性に何の影譬も及はさない。

本発明の追加の利点は、前記被電がケーブルの絶縁体表
面上に存在する引掻ききすを充填する点にある。即ち、
この被電の絶縁性のために引、掻ききず内の高い局部的
電圧ス）レスが回避され、ケーブルの寿命か更に増大す
る。

従って、本発明の目的はテープの重膜縁部のボイド内に
局部的放電が発生しないようにしたテープ型半導電性シ
ールドを有する押出被設型高圧ケーブルを提供すること
にある。

本発明の他の目的はテープ型絶縁シールドに強く接着し
絶縁体にそれほど強く接着しない高誘電率絶縁被筒を提
供することにある。

本発明の更に他の目的は押出被置型ケーブルの絶縁体表
面上の引掻ききすを充填して引掻ききす内に局部的高圧
ストレスが発生しないようにする高Ｍ電率被筺を提供す
ることにある。

以下図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は本発明に従って極歯された代表的な
高圧ケーブルを示す。このケーブルは単線又はより線と
し得る金属導体ｌと、半導電性導体シールド２と、例え
ばポリエチレン、架橋ぎりエチレン又はエチレンプロピ
レンゴムのような材料から成るポリマー絶縁体８を有す
る。本発明では絶縁体８の表面を高誘電率の絶縁材料番
で被電する。この被置された絶縁体を、縁が代表的には
１０〜５０％重なり合うようにらせん状に巻きつけた半
導電性テープから成る絶縁シールド５で置う。代表的に
はこの絶縁シールドの上に例えばポリエチレン又はポリ
塩化ビニル（ｐｖａ　）の押出成形外皮６をかぶせる。

斯るケーブルには絶縁シールド５とケーブル外皮６との
間に金属シールド（図示せず）を含めることもできる。

第２図を参照すると、絶縁シールドテープの縁が重なり
合う区域にボイド（空１１ｉＪ）　１０が存在すること
がわかる。本発明の高誌電率絶縁被ｌ１１４がない場合
、ケーブルの常規動作時の高電圧ストレス状態の下では
これらのボイド内に局部的放電が゛発生し得る。これら
の局部的放電はこの放電が発生するボイドをこ面する絶
縁体８の部分の分解を生の電圧ストレスを低減するよう
作用するため、局部的放電の発生、従って絶縁体の分解
が阻止される。

第２図の１号１は絶縁体表面が引掻かれてできた引掻き
きすを示す。ケーブルの極み中に十分な注意をしてもこ
のような引掻ききすの発生を完全になくすことは不可能
である。本発明によれば高誘電率の絶縁材料４がこれら
の引掻ききすを埋めるので、引掻ききすの先端に局部的
な高圧ストレスが発生するのを阻止することができる。

・従って引掻ききす内に局部的放電が発生することが阻
止され、斯る放電による絶縁体の劣化及びひいてはケー
ブルの早期不良をまぬがれることができる。

尚、斯る引掻ききすを埋めずにそのまま残した場合、或
は半導電性材料で埋めた場合には引掻ききす内に高い局
部的電圧ストレス及び／又は局部的放′邂が発生して絶
縁層の劣化及びひいてはケーブルの早期不良を生じるこ
とになる。

絶縁層１ｉｔ４は絶縁体８及び絶縁シールドテープ６の
８ｍ率よりも高い皮相誘電率を有する絶縁材料とする必
要がある。この材料はペイントＭ材料（例えはスプレー
、浸漬、洗浄、塗りつけ等により撒布するのに好適なも
の）又は絶縁体上に押出被置するのに好適な材料とする
ことができる。しかし、端末処理中に絶縁シールドテー
プと一緒に除去するにはペイント型被筒が最も好適であ
ることを確かめた。

上述の如きペイント型被筺は、ケーブルの絶縁体を有成
する材料と同程度の誘電率を有するポリマー又はコポリ
マー及びトルエンのような適当な浴ｈすを含む溶液中に
高誘￥１１￥の充填剤を分散させることにより得ること
ができる。充填剤は二酸化チタン粉末又は同程度の誘電
率を有する材料（例えば約８．０以上の誘電率を有する
材料）とすることができる。この被設材料中の充填剤の
濃廣は約２０〜６０重量％程度とする必要がある。この
被’４を材料中の浴剤の輩はこの被険材料の所望の粘度
により決まり、代表的には使用する充填剤の皺が多いほ
ど多くする必要がある。

上述の如きペイント型被筒材料を使用する場合には、絶
縁シールドとして使用する半導電性テープは未硬化ブチ
ルゴム、未硬化エチレンプロピレンゴム又は未硬化プラ
スチックとする必要がある。

この被筒は半導電性テープの貼付前に乾燥させる必要が
ある。その理由はその中の溶剤がこの被筒の絶縁体表面
及び半導電性テープへのＶ層特性に悲影響を与えるため
である。

絶縁被筒ｔの他の例は絶縁体上に押出成形するのに好適
なものである。斯る材料は、上述の如き充填剤をこの使
用する充填剤と混合するのに適したエチレンビニルアセ
テートコポリマーゴム又は任意の他のコポリマーのよう
な材料中に分散させることにより得ることができる。充
填剤の罐は約２０〜６０本社％の範囲とする必要がある
。斯る押出成形絶縁破除材料を使用する場合は絶縁シー
ルドの形成に未硬化架橋テープを用いることができる。

上述した絶縁被筒の画実施例では、被筒の厚さは約１−
ＶｌＯミル（０，０２ｊ４〜０．［５４闘）の範囲にす
る必要がある。ペイント状被筒の例では所望の厚さは使
用する充填剤及び溶剤の相対的特性を適当に選択するこ
とにより得ることができる。

以上本発明を好適例についてのみ説明したが、ここに記
載した構の及び動作の特徴には種々の変形や変更を加え
ることができること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従ってａｍされた電圧電カケープルを
示す線図、 第２図は第１図の２−２線上の拡大断面図であるＯ １・・・導体 ２・１．半導電性導体シールド ８・・・ポリマー絶縁体 黍２６．高誘電率絶縁被置 ５・・・絶縁シールド（半導電性テープ）６・・・外皮 ７・・・引掻ききず　　　　ｌＯ・・・ボイド（空＠）
。 特許出願人　　　ケーブル・テクノロジー・ラボラトリ
ーズ・インコーホレーテッドｌ−１面ｔ１汀１′１内？
″Ｆｌ　：、　”ｒ’　ｉ７弓・ＩＦＩＧ、　Ｉ ＦＩＧ、　２ 手続補正書 昭和５７　年　１２月２４　日 １、事件の表示 昭和５７年　特許願第　１．７４・７２４・号２、発明
の名称 高圧ケーブル ３、補正をする者 ・＋１’　ｉ’ｌヒの関係特許出願人 名称　　　ケーブル・テクノロジー・ラボラトリーズ・
インフーボレーテノド ７３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　半導電性導体シールドで壇われた金属導体から成る
   内部心線と、 前記内部心線を覆うポリマー絶縁体と、約ｌＯミル（０
   ，２５４ｍ　）以下の厚さを有すると共に前記絶縁体よ
   り高い皮相誘電率を有し、前記絶縁体の外表面を櫃う高
   誘電率材料の被覆と、 前記被覆上に縁が重なり合うようにらせん状に巻きつけ
   られた半導電性絶縁シールドテープとを具えることを特
   徴とする高圧電カケ−プル。 ＆　特許請求の範囲第１項に記載の高圧ケーブルにおい
   て、前記Ｗ１積は前記半導電性テープに強い接着特性を
   有し前記絶縁層の外表面にそれより弱い接着特性を有す
   るものとしたことを特徴とする高圧ケーブル。 ＆　特許請求の範囲第１項に記載の高圧ケーブルにおい
   て、前記被覆は約８．０以上の皮相誘電率を有するもの
   としたことを特徴とする高圧ケーブル。 ４　特許請求の範囲第１項に記載の高圧ケーブルにおい
   て、前記被覆は高誘電率の充填剤と、該充填剤に対し相
   容性を有すると共に前記絶縁体の誘電率と同程度の誘電
   率を有するポリマー又はコポリマーとの混合物から成る
   こ・とを特徴とする高圧ケーブル。 五　特許請求の範囲第４項に記載の高圧ケーブルにおい
   て、前記充填剤は二酸化チタンの粉末とし、前記ポリマ
   ー又はコポリマーはブチルゴム、エチレンプロピレンゴ
   ム及びｅリエチレンゴムから成る群から一択したものと
   したことを特徴とする高圧ケーブル。 匹　特許請求の範囲第４項に記載の高圧ケーブルにおい
   て、前記被覆中の前記充填剤の割合は２０〜６０重量％
   の範囲内としたことを特徴とする高圧ケーブル。 ？、　特許請求の範囲第４項に記載の高圧ケープルにお
   いて、前記充填剤は二酸化チタンの粉゛末とし、ａｒｔ
   記ポリマー又はコポリマーはエチレンビニルアセテート
   コポリマー及びエチレンプロピレンゴムから成る群から
   選択したものとしたことを特徴とする高圧ケーブル。 ＆　特許請求の範囲第４項に記載の高圧ケーブルにおい
   て、前記テープは未硬化プラスチック材料から成るもの
   としたことを特徴とする高圧ケーブル。 ９　特許請求の範囲第８項に記載の高圧ケーブルにおい
   て、前記未硬化プラスチック材料は未硬化フチルゴム及
   び未硬化エチレンプロピレンゴムから成る群から選択し
   たものとしたことを特徴とする高圧ケーブル。 １α　特許請求の範囲第条項に記載の高圧ケーブルにお
   いて、前記テープは未硬化架橋材料から成るものとした
   ことを特徴とする高圧ケーブル。 ＩＬ　　高圧電カケ−プルの１Ｂに当り、ポリマー絶縁
   体で絶縁された導体の外表面に、約１０ミル（０，９５
   ４ｍ）以下の厚さを有すると共に前記ポリマー絶縁体の
   誘電率より高い皮相誘電率を有する高誘電率の被電を形
   成し、このように被置した絶縁体上に半導電性テープを
   縁が重なり合うようにらせん状に巻きつけることを特徴
   とする高圧電カケ−プルの極歯方法。 １λ　特許請求の範囲第１１項に記載の方法において、
   前記被電の形成は 前記絶縁体の外表面に、二酸化チタン粉末とトルエンに
   溶解したポリマー材料の溶液の混合物を塗布し、 前記テープの巻きつけ前に前記被電を乾燥してトルエン
   溶剤を除去することにより行なうことを特徴とする高圧
   電カケープルのａｔ方法。 １＆　特許請求の範囲第１１項に記載の方法において、
   前記被置の形成は、前記絶縁層の表面上に二酸化チタン
   粉末添加コポリマーの層を１〜１０ミル（ｏ、ｏ　ｇ　
   ５４〜０．２５４鋪）の範囲の厚さに押出成形すること
   により行なうことを特徴とする高圧電カケ−プルの極所
   方法。