JPS62290745A - 電力ケ−ブル用導電性水密コンパウンド - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は改良された導電性水蜜二ンパウンドに関するも
のである。

（従来の技術） 一般に電圧が３．３に７以上の如く高電圧用ゴム。

プラスチック絶縁電力ケーブルにおいては、導体の外側
に内部導電層、絶縁体１層、外部４電層、金属遮蔽層、
防食層を順次設けて構成されているものでおる。

か＼る電力ケーブルにおいて屋外に布設後、使用してい
る間に、そのジヨイント部、端末部から導体ＩＬＩ］隙
に雨水等が浸入し、それが原因となって絶縁体層や内部
導電層に所謂水トリーとよばれる微細欠陥が発生し、ケ
ーブルの絶縁性能を低下させるばかシでなく、電気的破
壊事故に至らしめることがある。

従って高電圧用ゴムプラスチック絶区電カケ−プルにお
いては、導体を構成する撚線間隙に水密性コンパウンド
を充填した水密進体が開発され。

ケーブル内に雨水等の浸入を防止しているものである。

而して従来の水密性コンパウンドは囚ペトロラタン系又
はポリブテン系混和物からなる所謂シェリー系コンパウ
ンド又は（Ｂ）　ＥＶＡあるいはエチレンエチルアクリ
レートコポリマー（ＢＥＡ）等よシなる所謂ポリオレフ
ィン系樹脂コンパ・ランド、又はｑブチルゴム等からな
るゴム系コンパウンドであシ。

更に導電性を要求される場合には上記コンパウンドに導
電性カーボンブラックを適当量配合しているものである
。

然しながら上記水密性コンパウンドは何れも次の如き欠
点を有するものであった。

四シェリー系コンパウンド この水密ａコンパウンドは体積収縮率が大きいため、導
体を構成する撚線間隙に該コンパウンドを加熱溶融して
充填した場合、充填後常温に復帰するに伴りて該コンパ
ウンドにひびや割れが発生する。又導体長手方向の水密
性コンパウンドの充填量にバラツキを生じ易い、これら
によシ水密特性が不安定であシ、特に導電性水密コンパ
ウンドにおいてはケーブルの長手方向の電気特性にバラ
ツキを生じ易い。更にこの水密性コンパウンドはベトベ
トの粘性を有するため導体接続やケーブル端末処理を行
うにおいて、該；ンパウンドの除去に煩雑な手数を要し
作業性を阻害するものである。

（Ｂ）　　ポリオレフィン系樹脂；ンバウンドポリオレ
フイン系樹脂コンパウンドをベースとして導電性水密コ
ンパウンドを得る場合、多量の導電性カーボンブラック
を必要とするため、ポリオレフィン系樹脂の押出流動性
を阻害すると共に押出温度範囲が狭くなシ、加工性が低
下する。更にこのコンパウンドを撚線導体の間隙に充填
して絶縁電力ケーブルを形成した場合常温で導体が剛直
になると共に該ケーブルに繰返し屈曲やヒートサイクル
が加わるとケーブルコア（内部導ｔＭ）と４体との界面
で滑シが発生し、この両者間に剥離をおこし、水密性を
損なうと同時に電気特性を低下せしめるものであった。

（Ｃ）；ｙ’Ｆ−ルゴム系コンパウンドブチルゴム系コ
ンパウンドは常温では極めて軟質を有し又該コンパウン
ドを撚線導体の間隙に充填してなるケーブルに屈曲やヒ
ートサイクルを加えたとしてもケーブルコア（内部導電
層）と導体との界面に滑シを発生せず、且つ押出時の温
度範囲が広く、押出加工性が良好にしてガス透過性が非
常に低く、且つ架橋ポリエチレンにて絶縁体層を形成す
る場合、絶縁体層の架橋剤分解残渣のアセトフェノンの
吸収性が少なりという優れた水密特性と電気特性を有す
るものである。

然しなからブチルゴム系半導電性水蜜コンパウンドは主
にブチルゴム、導電性カーボンブラック。

ポリブテン、ペトロラタム、パラフィンラックスから構
成されるため撚線導体との＠Ｎａρ≦恋へ。

押出時の流動性を良好にするために粘度を低下させると
コンパウドの導体への充填量が不均一となシ水密特性が
低下する。又この水密性コンパウンドは加熱減量が大き
く、又ケーブルヒートサイクルによって導電性水密コン
ノ、（ランドの体積固有抵抗が上昇すると共に高価とな
る等の問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はか−る現状に鑑み鋭意研究を行った結果、長期
に亘シ水密特性、電気特性を安定せしめ且′つ撚線導体
との密着性を著しく向上せしめると共に加熱減少が少な
く、安価な電力ケーブル用導電性水密コンパウンドを開
発したものである。

（問題点を開発するための手段） 本発明は撚線導体の間隙部に充填する導電性水密コンパ
ウンドで、ブチルゴム或はエチレンプロピレンゴム又は
これら両者の混和物１００重量部と、　！７Ｆ電性カー
ボンブラック１０〜６０Ｍ量部と、ポリブテン或はポリ
イソブチレン又はこれら両者の混和物２０〜８０Ｍ景部
と、粘着性付与樹脂３〜２０重量部と、バッフインワッ
クス２〜１５ｉ量部と、無機充填物５０〜２５０重量部
との混和物からなることを特徴とするものである。

本発明においてベースポリマーとしてブチルゴム或はエ
チレンプロピレンゴム又はこの両者の混和物を選定した
理由は、これらのゴムは耐候性並に長期安定性に優れ且
つガス透過性も著しく少いため、導体の外側に投げた架
橋ポリエチレン等の架橋絶縁体内の架橋剤分解残渣であ
るアセトフェノンの吸収量が少なく、長期に亘シ安定し
たケーブル性能を有するためである。

又導電性カーボンブラックとしては少量の添加によって
所定の体積固有抵抗値を有するものが望ましい。そのた
めオイルファーネスプラック、アセチレンカーボンブラ
ックが好ましく、特にライオンアクゾ社展ケクチンプラ
ックＥＣが好ましい。

その配合量を１０〜６０重量部に限定した理由ＨＩ　Ｏ
Ｘ量部未満においては、上記の目的を達成することが出
来ず又６０重量部をＮえた場合にはコンパウンドが硬化
し、水蜜特性が低下するためである。

又ポリブテン或はポリイソブチレン又はこの両者の混和
物を添加する理由は、軟化剤として作用するためである
。従来この軟化剤としてペトロラタムが使用されていた
が、ペトロラタムは低分子量オイルを含有するため９０
℃以上での加熱減量が大きく、撚線導体にこの軟化剤を
配合したコンパウンドを充填した場合、該コンパウンド
から軟化剤がガスとして発生しケーブルの特性を阻害す
る。

本発明において使用するポリブテン、ポリイソブチレン
は分子量が大きく、且つ加熱減量は少なく、コンパウン
ドからガスが発生することがない。

なおポリブテン或はポリインブチレン又はこの両者の混
和物の配合量を２０〜８０重量部に限定した理由は２０
Ｍ量部未満の場合には軟化剤として十分にその目的を達
成することが出来ず、８０重量部を超えた場合には；ン
バウンドが流動性著しくなシトロドロ状となシ、導体接
続、ケーブル端末処理の際該コンパウンドを除去作業を
著しく阻害する。

又本発明の導電性水密コンパウンドは特に粘着性付与樹
脂を添加することであり、導体への密着性を著しく向上
せしめることが出来たものである。

その樹脂としてはロジン系樹脂例えばカムロジン。

トール油ロジン、ウッドロジン等のロジンや水添ロジン
、不均化ロジン、重合ロジン、マレイン化ロジン等の変
性ロジンや、ロジングリセリンエステＡ／、水添ロジン
グリセリンエステル等のロジンエステルｓ　又ハテルペ
ンフェノール樹ＰＸｔｈ　テルペン樹脂、芳香族炭化水
素変性テルペン樹脂１召油系樹脂、クマロン−インデン
樹脂、エチレン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹
脂等である。

なお粘着性付与樹脂の添加量を３〜２０重量部と限定し
た理由は、３重量部未満の場合には撚線導体との筐着性
が劣シ、又２０重量部を超え喪場合にはコンパウンドの
粘着性が著しく増大し、導体接続並にケーブル端末に際
しフンパウンドの除去作業を著しく困難にする。

又パンフィンワックスを添加する理由は、潤滑剤の目的
を達成せしめるためであ）、コンパウンドの加工助剤と
して有効である以外に高温押出時の流動性を良好にする
。

なおパ：ｌｌＦフィンワックスの添加量を２〜１５重量
部に限定し九理由はｂ　　ｚｘｍ部未満の場合には潤滑
剤としての効果を発揮することができず又１５重量部を
超えた場合にはケーブルヒートティクル毎のコンパラン
ドの体積固有抵抗を著しく増大する。

又、無機充填物を添加する理由は、無機充填物は安価に
して増量剤となシ、常温におけるコンパウンドのコール
ド７０−特性を緩和する作用をすると共にケーブルに急
激な温度変化を生じたとしてもコンパウンドにひびや割
れを発生しない、この無機充填物としては例えばクレー
、炭酸カルシウム、シリカ、炭酸マグネシウム、メルク
等が好ましい。

なお無機充填物の添加量を５０〜２５０定量部に限定し
た理由は、５０．ｉ置部未満の場合には常温におけるコ
ンパウンドの流れ％性を吹口することが出来ず、又２５
０！量部を超えた場合には；ンパウンドの程度が低下す
るためである。

又本発明導電性水蜜コンパウンドにおいてポリブテン、
ポリイソブチレン或はこれら両者の混和物と導電性カー
ボンブラックを含めた無機充填物の配合量は、コンパウ
ンドの混線製造時の作業性。

押出充填時の流動性等を考慮して調整することが望まし
い。

又本発明導電性水密コンパウンドはその体積固有抵抗を
１０Ω−α以下に限定するものであるか。

その理由は該コンパウンドが３，３にＶ以上のゴム。

プラスチック絶縁電力ケーブルに適用する場合。

１０Ω−ｃＩＬ″では撚線導体の間隙部並に導体とケー
ブルコアの内部導電層間に電位差を生じ、部分放電等ク
ープルの電気特性上好ましくない現象を呈するためであ
る。

°又本発明導電性水密コンパウンドは、　ＪＩ８に２２
０７−１９８０による荷重１００ｇの常温における針入
度を３０〜５０の範囲に限定しているものであるが、そ
の理由はこの針入度を有するコンパウンドは常温にて適
度な柔軟性を有するため、ケーブルに繰返し屈曲を付与
するもコンパウンドは導体と一体となって良好な追随性
を有する。又ケーブルがヒートサイクルをうけ、絶縁体
が膨張、収縮した場合でも上記範囲の針入度を有すれば
導体と絶縁体間にて滑シを生ぜず十分な水蜜特性釜に電
気特性を保持することが出来るものである。

なお針入度が３０未満並に針入度が５０を超えた場合に
は各々ケーブルが屈曲盤にヒートサイクルを受げること
によシ水密ａ、電気％性にバラツキを生じ特性が不安定
となる。

又本発明導電性水密コンパウンドは２００℃×１５分の
加熱減量が０．４−に限定しているものであるが、その
理由は０．４−を超えた場合には水密コンパウンドから
ガスが発生しケーブルコアの内部導電層差に絶縁体の電
気特性に悪影響を及ばずものである。

なお上記の加熱減量は次式によシ算出する。

（実施例） 第１表に示す組成により本発明導電性水密コンパウンド
及び比較例導電性水密コンパウンドをえた。

斯くして得た導電性水蜜コンパウンドについて体積固有
抵抗、加熱減量、針入度等の特性を測定した。その結果
は第２表に示す通）である。

なお１表中部とあるは何れも重量部を示す。

第　　２　　表 次いで本発明導電性水密コンパウンド及び比較例導電性
水密コンパウンドを電力ケーブルに適用してその特性を
評価した。

即ち３５０にＶ５００ｍＢ’　（３，４ψＸ２４本＋３
．５ψ×３７本）の導体撚合せ時に各撚口にて押出機を
用いて上記各コンパウンドを押出し水密コンパウンド充
填導体を作製後、その外側に内部導電層、絶縁体層。

外部導電層を順次押出してプラスチック絶縁電力ケーブ
ルをえた。

斯くして得た本発明導電性水密コンパウンドによる電力
ケーブル及び比較例導電性水蜜コンパウンドによる電力
ケーブルについてべ／ド特性及びケーブルヒートサイク
ル特性を測定した。

（１）ベンド特性 ケーブル２．１ｍを採取し電気炉を用いて９０℃に加熱
後、ケーブル外径の１０倍径のベンド仮を使用し、３往
復ペンドを加えた後、整直にしケーブルの両端５５αを
切断して試料を１．０ｍとした彼、その片端から５に９
／ａｎ　　１時間染色した水を圧入した後、導体を解体
した。

（２）　　ケーブルヒートサイクル特性３ロ長のケーブ
ルを用い、導体通電で１３０°０→ ←ＲＴ（２０°Ｃ）　　のヒートサイクルを３０回加え
た後、試料中央１ｍを採取し、その片端から５ｋｙ７６
ｒｎ。

１時間染色した水を圧入した後導体を解体した。

その結果木兄ＪＪ　［カケ−プルはベンド試験及びヒー
トサイクル試験ともに水蜜特性は良好であシ。

導体の間隙、導体と内部導電層との間隙に水の浸入は認
められなかったが、比較例電力ケーブルは何れもベンド
試験及びヒートサイクル試験後においてケーブルの片端
よシ漏水が発生し、４体を解体したところ導体間隙及び
導体と内部導電層との間隙に割れが認められた。

（効果） 以上詳述した如く木兄切電力ケーブル用導電性水ぞコン
パウンドによれば、撚線導体の間隙部に充填して得た電
力ケーブルか゛、ベンド及びヒートサイクルをうけるも
初期の優れた水密特性を保持しうると共に優れた電気特
性を有し長期に亘シ安定して使用しうる等実上用極めて
有用である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムあるいは
   これら両者の混合物１００重量部と導電性カーボンブラ
   ック１０〜６０重量部と、ポリブテン又はポリイソブチ
   レンあるいはこれら両者の混合物２０〜８０重量部と粘
   着性付与樹脂３〜２０重量部と、パラフィンワックス２
   〜１５重量部と、無機充填物５０〜２５０重量部との混
   和物からなることを特徴とする電力ケーブル用導電性水
   密コンパウンド。
2. （２）混和物が体積固有抵抗１０Ω−ｃｍ以下であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電力ケーブ
   ル用導電性水密コンパウンド。
3. （３）混和物がＪＩＳＫ２２０７−１９８０による荷重
   １００ｇにおける針入度試験特性が室温で３０〜５０を
   有し且つ高温時に流動性を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電力ケーブル用導電性水密コン
   パウンド。
4. （４）混和物が次式で示す加熱減量が２００℃×１５分
   加熱後０．４％以下であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電力ケーブル用導電性水密コンパウン
   ド。 加熱減量（％）＝［試料の減量（ｇ）／試料の質量（ｇ
   ）］×１００