JPS59808A - 素線絶縁導体の製造方法 - 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】 本発明は電カケープル導体特に大容ｉｌｌ送電に使用さ
れる表皮効果を低減した素線絶縁ケーブル導体の製造方
法の改良に関するものである。

従来型カケープル導体には導体として２〜３１＠線を撚
合せた撚線が使用され、撚り合せた後ロール等にて圧縮
成形して各素線の空隙を少くしコンノｆクトにすること
も行われている。又大容量導体においては分割導体と称
して、素線を懲り合せた後断面形状を扇形にＪ’Ｆ縮成
形成形セグメントを所望数用いて断面円形に組合せて使
用している。このような分割導体は各セグメント間が紙
やプラスチックを巻いて絶縁されている場合が多い。例
えば導体断面積２０００ｍｍ２０６分割導体における各
セグメントは直径２．３調の銅素線ｆ：８８本撚シ合せ
た後、体積充填率８５〜９０チに圧縮され且つ扇形に成
形されている。

近時交流送電の大容歇化と共に導体サイズが巨大化され
つつあるが、導体サイズが巨大化すると急激に表皮効果
及び近接効果に起因する送電損失が顕著におこる。特に
表皮効果による損失は重大であり、導体を多分割化し、
各セグメント間を絶縁すると共に各素線とも絶縁して導
体外表面への電流集中を防止することが本質的な対策と
されている。

而して素線を絶縁する方法としては、エナメ被覆した銅
素線を使用する例がある。然し素線の撚り合せと圧縮成
形の加工工程にたえうるには２０〜３０μ以上の膜厚の
エナメル被覆を必要とするため極めてコスト高になる。

このためより安価な絶縁物として酸化銅を表面に形成し
た銅線を利用する試みがある。この酸化銅は銅線を大気
中で高温例えば３００℃以上にて酸化することによって
容易にその表面に生成することが出来るが皮膜が脆弱で
あシ且つ密着性に乏しく実用的でない。従ってこれに代
りてアルカリ性の水溶液中に亜塩素酸などの酸化剤を添
加した溶液により化学的に処理する方法が利用されてい
る。仁のように湿式的に生成した酸化銅は微結晶体から
なり、比較的加工性及び密着性に富む特性を有する。

又酸化銅被膜による絶縁素線は撚り合せや圧縮成形の加
工にたえるためには１〜３μ以上の膜厚が必要であるが
、混式的方法によシこのような厚膜のものを形成するに
は多大な化学薬品と長時間を要するのでコスト高になる
ことは不可避である。これを改善する方法として撚り合
せや圧縮成形等の加工を行った後、湿式的に酸化鋼を形
成する所謂撚線又セグメントについて化成処理する試み
がある。しかし仁の方法は撚線や士グメントの内部の素
線、特に撚り合せや圧縮成形による素線同志の線接触部
分を完全に絶縁するには、超音波の作用などによ探線間
への処理液の浸入を促進せしめるなどの工夫を行ったと
しても１μ以上の平均膜厚を形成しなければならないと
いう欠点があった。

又表面に＃Ｉ酸化物皮膜を設けた銅撚線導体により電カ
ケープルを製造した場合、その導体接続において酸化物
被膜を除去しなければならないが、導体の内層に比して
最外層に近づくにつれて酸化皮膜の厚みが厚くなるとい
う傾向があシ、且つ最外層は素線数も多いためこの酸化
物被膜を除去することは極めて困難を伴うものであった
。

本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究を行った
結果、酸化物皮膜の厚みを極薄にすることにより表皮効
果及び低減効果を失うことなく該皮膜を容易に行いうる
素線絶縁導体の製造方法を見出したものである。即ち表
面にカーヤ′ンブラックを含有する気体透過性テープを
設けた銅撚線導体を５０〜１００℃の飽和水蒸気中に保
持した後、引続き該飽和水蒸気にアンモニアガスを充填
した混合気体中に保持し、銅撚線導体の表面に酸化銅皮
膜を形成せしめたものである。

本発明において銅撚線導体にカー？ンブラックを含有せ
る気体透過性テープを設ける理由は、カーゼンブラック
と銅とを接触せしめた状態で酸化処理を行うと、カーぎ
ンブラックはそれ自身で酸素や酸化性ガスを強く吸着す
るため、カーｙＪ？ンブラックと接着する銅の酸化を防
ぐという実験結果に基〈ものであり、導体間にカーゼン
ブラックを入れると銅素線からなる導体の素線絶縁処理
が困難となるため、気体通過性のよいテープにカーゼン
ブラックを含有せしめたものにより導体の外周に巻きつ
けた後、絶縁処理を行うというものである。

この気体透過性テープとしては、紙、繊維布、ゴムテー
プ、グラスナックテ〜ゾを使用し、これにケッチェンブ
ラ、りＥＣ，アセチレンブラック、Ｖｕｌｅａｎ　ＸＣ
−７２、グラファイト、活性炭等のカーデンブラック特
に表面積の大きいケッチェンブラックＥ　Ｃ、Ｖｕｌｅ
ａｎＸＣ−７２、活性炭を混入することが望ましい。

次にとの銅撚線導体を水蒸気中が保持する理由は、加熱
した飽和水蒸気によって銅の濡れ性をよくしたものであ
り、銅の表面に１種の調水和物を形成せしめるためであ
る。この水蒸気の温度を５０°〜１００℃に限定したが
５０℃未満では反応がおそくなり、１００℃を越えると
銅表面にカサブタ状の皮膜が形成され酸化皮膜が形成し
難くなるためである。従って水蒸気中に保持する時間は
導体径、撚合本数等に影響するため特に限定することが
できないものである。

次いで銅撚線導体を飽和水蒸気中にアンモニアを混入し
た混合ガス中に保持する理由は、上記の銅撚線導体がＣ
ｕ　（ＮＨ４）＋の如き酸イオンによって、該導体の表
面に酸化鋼の皮膜を形成し易くするためである。なおア
ンモニアの混入量は２〜２０　Ｖｏｌ係が好ましい。

次に本発明方法の実施例について説明する。

実施例（１） 銅素線を扇型状に撚合せたセグメント導体を７本撚合せ
た後、この導体の外周にナイロン基布に導電性ゴムをト
ッピングしたテープを歿ラップにて１層巻いた後、６０
℃の飽和水蒸気中に３０分保持し、その後、アンモニア
ガスを濃度１０％に混入せしめた飽和水蒸気中に２４時
間保持して２５００ｓＱ、７分割素線絶縁溝体を製造し
た。

実施例（２） 鋼素線を扇型状に撚合せたセグメント導体にカー２７紙
を纏巻した後、８０℃の飽和水蒸気中に１０分間保持し
、その後アンモニアガスを濃度５憾に混入せしめた飽和
水蒸気中に２４時間保持した酸化皮膜付セグメント導体
を７本撚合せて２５００１１Ｑ、７分割素線絶縁溝体を
えた。

比較例（１） 実施例・１において、ナイロン基布に導電性ゴムをトッ
ピングしたものの代わりに、ナイロン基布（導電性ゴム
のトッピング層はなし）を使用して、同様の実験を行っ
た。

比較例（２） 実施例２において、カー２７紙を纏巻せずに裸のセグメ
ント導体のまま処理した。

比較例（３） 素線絶縁してない２５００ｓｑ、７分割導体を製造した
。

斯くして得た本発明絶縁導体と比較例絶縁導体について
１部切断しカーデン人テープと接する銅素線と、接して
いない内部の銅素線とについて、カソード還元法（電解
液ａＩＮ−ＫＣｔ、電流密度０．５　ｍ１ＶＣｒｎ２）
により酸化度膜厚及び本発明絶縁導体と比較例導体の表
皮効果係数を測定した。

その結果は第１表に示す通りである。

第　　１　　表 上表より明らかな如く本発明方法によればカーゲンブラ
ック人シテーゾに接しない銅素線においても酸化銅皮膜
を薄くすることが出来るから、本発明絶縁導体からなる
ケーブルの接続するにおいて、該皮膜を容易に剥離する
ことが出来ると共に優れた表皮効果を有し電カケープル
用導体として極めて有用なものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面にカーがンブラックを含有する気体透過性テ
   ープを設けた銅撚線導体を５０〜１００℃の飽和水蒸気
   中に保持した後、引続き該飽和水蒸気にアンモニアガス
   を混入した混合気体中に保持し銅撚線導体の表面に酸化
   銅皮膜を形成せしめることを特徴とする素線絶縁導体の
   製造方法。
2. （２）気体透過性テープとして紙、繊維布、プラスチッ
   クチーブ、ゴムテープの内から選ばれた１種よりなるこ
   とを特徴とする特ｒ［請求の範囲第１項記載の素線絶縁
   導体の製造方法。
3. （３）　　混合気体としてアンモニアガスを２〜２０％
   含有せる飽和水蒸気からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の輯線絶縁導体の製造方法。