JPS5978411A - 超高圧電力ケ−ブルの横型架橋装置 - 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、加硫ゴムケーブル及び架橋ポリエチレンケー
ブルの製造についての改良された穐ガス雰囲気電熱輻射
加熱による架橋装置に関するものである。特に、１００
ＫＶ以上の超高圧電カケ−プルを偏芯することなく、シ
かもケーブルの冷却過程でしばしば発生するケーブル表
面の残留応力もなしに品質を確保し、しかもこれを横型
の装置で製造する為の画期的技術についてのものである
。

一般に、スクリュ押出機でゴムと加硫剤の混和物及びポ
リエチレンと加硫剤の混和物を溶融混紳して導体上に未
架橋で被覆し、これを大気圧以上のＮ、ガス等の不活性
ガスの雰囲下において電熱輻射して架橋させる架橋ケー
ブルの製造装置は、輻射加熱部、予冷部それに水冷部と
から成るのが基本的なものである。このような架橋装置
においても実際作業上程々の問題があるのである。以下
架橋ポリエチレンケーブルの製造にしぼって述べる。

例えば、＠造するケーブルが高圧化すれば導体に被覆す
る、未架橋ポリエチレンの絶縁層が厚くなる。このよう
な場合横型の架橋装置ではクロスヘッドのダイから押出
された被覆ケーブルが輻射加熱部を通過し、表面が架橋
する迄には時間を必要とする為、ケーブル断面がその間
に未架橋のポリエチレンの自重により導体の周囲にシズ
ク状に垂れてしまうのである。これは、今迄の装置には
、グイと輻射加熱部の間は、スプライスゼツクスなる架
橋反応の促進に寄与しない部分が存在するからで、この
部分の長さは、普通少なくても２ｒｒＬ程度あるのであ
る。

スプライスボックスは、クロスヘッドと加硫管とを伸縮
自在の管で接続するもので、被覆ケーブルの芯出し作業
上絶対必要とするものであるＯ 従って、現在の技術では高圧ケーブルになればなる程、
通常６６ＫＶ以上のケーブルになれば横型の架橋装置で
は製造出来ないため、竪型の架橋装置を使用するのが常
識となっている。

以上の問題について、本発明者らは横型の架橋装置にお
いて、従来見すごされていたスプライスビックスに焦点
をあて架橋反応の積極的促進のために、これを有効に活
用することにより生産速度を増しだぽかりでなく、実は
このことが１００１（Ｖ以上の超高圧ケーブルの製造を
可能にする工１【要なヒントが存在していたことを実証
したのである。

一般にスプライスボックス内のＮ、ガスの温度は、スプ
ライスＨ′！ツクスが積極的に加熱されていないこと、
Ｎ、ガスが循環されないために、大体１５０℃位である
一方、輻射加熱部内の温度は約３００℃が普通である。

未架橋ケーブルがスプライスボックス内を通過する時間
は、超高圧ケーブルになればサイズによって異なるが大
体１分〜２分を要する０この間に未架橋のポリエチレン
が導体の周囲を自重で垂れるのである。

そこで、この問題を解決する為に本発明者らは実験をか
される中で輻射加熱部の加硫管内の約３００℃のＮ、ガ
スを加硫管のこの輻射加熱部の一部から、ｅイゾで抜き
取り、これを耐熱ゾロワー（送風機）で、スプライスボ
ックスの先端管の一部から内部に噴射してみたのである
。

こうすることによって、スプライスボックス内のＮ、ガ
スは循環され、内部温度は２５０〜３００℃になったの
である。ケーブルの表面はクロスヘッドのダイを出た直
後から高温の鴇ガスに触れ、積極的に加熱されたので架
橋反応が促進されて、少なくとも表面は固くなりケーブ
ルの断面は完全な円形な確保できることが実証されだの
である。

しかし、まだ問題があシ生産したケーブルは導体に対し
て上下方向に偏芯していたのである。

これは、ポリエチレンが断面円形のまま自重で導体の周
囲を垂れたものであり、その偏芯した分だけあらかじめ
ダイの部分で芯をづらしてポリエチレンを導体に被覆し
てやるとＪ−により解決し、無偏芯の円形断面の完全な
ケーブルが製ｊ告出来ることが確認されたのである。

以上請求した如く横型の架橋装置においてスプライスボ
ックス内に高温Ｎ、ガスを噴射加熱する部分とそれに連
接して成る加硫管に電熱ヒーターを配置したＮｔガス雰
囲気電熱輻射加熱部の２つの部分の加熱部を設けたこと
が、本発明を＋ｔｔ成する重要なＪＪｌ素の１つである
。

次ぎに、現在の架橋装置において輻射加熱部で架橋され
たケーブルが予冷部と称する約１２０℃のＮ２ガス雰囲
中を通過して、約１５〜４０℃の水冷却部に入り、ケー
ブル表面より冷却される。この水冷却部に入る時のケー
ブル表面温度は約１２０℃位であり、これがいきなり１
５〜４０℃の水に入る為に、ケーブル表面に残留応力が
発生する欠点がある。

一方、学術的実験研究の成果から、架橋ポリエチレンに
混和されている架橋剤のＤ　ＣＰ　（ＤＩ−ｅｕｍｙｌ
ｅ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ　）が分解して生じる水蒸気の分
子は、ケーブル周囲の温度によって、そこに発生する水
蒸気の分圧とポリエチレン内の水蒸気分圧の関係から、
ぼりエチレン内の水分子が外部に出たり、或いは外部の
水分子がポリエチレン内に入ったりすることが解明され
ている。

ケーブル周囲の温度が１２０℃を越える場合は外部から
ポリエチレン内部に水分子が入り以下ｆＤＦ［であれば
ポリエチレン内部の水分子は外部に出ることが解ってい
る。そこで、本発明は加熱部の次に９０〜１２０℃の温
水部を設けだのである。管の外周に電熱ヒーターを配置
し区分毎に温度調節できるようヒすれば容易に希望の水
温が得られる。このようにすることによってケーブル内
の水分子は外部に出ると同時に、ケーブル表面の応力も
残ることがなくなり、ゼイドのない安定したケーブルの
品質が確保出来たのである。

以上詳述した如く、加熱部の次に電熱加熱による温水部
を設は更に連接して水冷却部を設けたことが、本発明を
構成する重要な鼎素の２つ目である。

本発明になる横型架橋装置は、大気圧以上の圧力下Ｎ２
ガス雰囲気中で電熱輻射加熱による架橋装置の欠点を改
良しただけではなく、新しい機能を伺加することにより
従来横型では不可能とされていた超高圧電カケ−プルの
製造も可能にしだもので、スプライスゼックス部の高温
Ｎ。

ガス噴射加熱部それに続くＮ２ガス雰囲気電熱輻射加熱
部の２部分から成る加熱部と、これに連接ぜる電熱加熱
温水部、この温水部に連接する水冷却部から構成される
ことを特長とした超高圧電カケ−プルの製造装置である
。以下、図面に示す実施例について詳細説明をする。

第１図ｔ、１５、本発明になる横型架橋装置のほぼ全体
の概略図である。第２図は、本発明の重要な構成要素で
あるスプライスゼツクスを中心とした高温Ｎ、ガス噴射
加熱部の詳細図である。第３図は、高温Ｎ、ガス噴噴射
熱熱部噴射口の構造例を示した詳細図である。第４図は
、本発明のもう１つの重要な構成要素である電熱加熱温
水部の詳細図である。

先ず、第１図並びに第２図において、スクリュ押出＠５
に組付けられたクロスヘッド６と加硫管２との中間にあ
って両者を連結する役目を持つスプライスゼツクス１は
、床に固定されている。このスプライスゼツクス１には
本体から移動管１１が、油圧シリンダー等（図示されて
いない）の動力源によって伸縮自在に移動する。

縮んだ状態では、クロスヘッド６と移動管１１との間に
は空間が生じ被覆ケーブル１５の芯出し作業や、外観チ
ェックを行うことが出来る。

これら作業が終了すれば、移動管１１を伸ばしてクロス
ヘッド６に密着接続させ、しかる後に加硫管の中にＮ、
ガス１２を充満させるのである。

第１図に示したＢ部は、加硫管の外周に電熱ヒーター８
がｐｌ　Ｗ７ｚの区分に分けられて配置されている。区
分毎にそれぞれ独立した温度調節装置１′ｔが、設けら
れている。加硫管２の中の穐ガス１２は次第に加熱され
、文中のケーブルは輻射熱によって加熱され架橋反応が
進行するのである。１３部即ちＮ、ガスイメ囲気電熱輻
射加熱部の加１＋ａ　’ｒ７’に高温凡ガスの抜取口９
を設け、ここから高ｒｉ＋ｉｉ　Ｎ、ガスｉｌＡ　４Ｆ
ｊ用耐熱ブロワ−７に高温Ｎ、、ガス棉き、これをスプ
ライスビックス１の移動管１１の先端部に設けられたガ
ス噴射口１０から、クロスヘッド６にて被覆押出された
ケーブル１５０表面に吹き付けられるのである。例えば
、この１！ｔ（射Ｌ１１０の構造例を示すと第３図とな
る。

噴射口に１リ−１射ノズル１６を用いると大きい流速で
、高）晶Ｎ、ガスがケーブル表面に噴きつけられ、ＦＨ
Ｎ〜伝達の効果が得られるのである。従って、スプライ
ス、１？ツクスの内部は高温へガスが常に循環し、クロ
スヘッド６において破奨されたばか　　ノリのケーブル
の表面は、急速に架橋反応が進行し完全な円形断面の状
態で固゛まってしまうのである。

第１図のＡ部が、ここに相当する高温Ｎ、、ガス射部で
ある。クロスヘッド６と移動管１１との接続部は高温Ｎ
、、ガスさらされる為、クロスヘッド６への熱伝導を防
ぐ為に、クロスヘッドのグイ周囲に冷却用の油を循環す
るジャケット１７が設けられている。次に、架橋された
ケーブルの表面に応力が残らないように又、ケーブルの
水分子を外部に出す為に、アニーリング的効果を目的と
した電熱加熱温水部が設けである。

第１図に示す０部がそれであり、第４図にその部分のｉ
Ｆ細を示しである。加硫管２の外周に配布された１Ｌ熱
ヒーター８の温度設定により、この部分の水の温度を９
０〜１２０℃位に調節するのである。この温水部の長さ
は、水位１８の位ｂｔを変えることによって調節するこ
とも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明になるｌ１ｆＮ型架橋装置のはぼ全体
の概略図である。＠２図は、スプライスボックスを中心
とした高温Ｎ１ガス噴射加熱部の詳に１１１図である。 第３図は、高温Ｎ、ガス噴射加熱部のＩｌｌ［射口の構
造例を示した詳細図である。第４図は、’Ｆｉ’Ｃ熱加
熱温水部のｌ′Ｃ細図である。 １・・・スプライスボックス　　　２・・・加　　硫　
　管３・・・冷　　却　　管　　６・・・クロスヘッド
８・・・屯　熱　ヒ　−　タ　　　１０・・・噴　　射
　　口１１・・・移　　リ【１１　　　管　１５・・・
ケーブル１６・・・噴射）　ズル　２１・・・グ　　　
イ特許出願人　林　　　慶　昭　外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　高温Ｎ、ガス噴噴射熱熱部Ｎ、ガス雰囲気電熱輻
   射加熱部の２部分から成る加熱部と、これに連接せる電
   熱加熱温水部、この渇水部に連接する水冷却部から構成
   される超高圧電カケ−プルの横型架橋装置。