JPS63178407A - Dc power cable - Google Patents

Dc power cable

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Publication number
JPS63178407A
JPS63178407A JP1045187A JP1045187A JPS63178407A JP S63178407 A JPS63178407 A JP S63178407A JP 1045187 A JP1045187 A JP 1045187A JP 1045187 A JP1045187 A JP 1045187A JP S63178407 A JPS63178407 A JP S63178407A
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JP
Japan
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carbon black
weight
ratio
composition
less
Prior art date
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Pending
Application number
JP1045187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
山之内 宏
恒明 馬渡
昭太郎 吉田
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 Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP1045187A priority Critical patent/JPS63178407A/en
Publication of JPS63178407A publication Critical patent/JPS63178407A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、空間電荷による電界の変歪を取り除くこと
により、ベースポリマーの絶縁耐力等の緒特性の向上を
計った直流電力ケーブルに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] "Industrial Application Field" The present invention relates to a DC power cable that improves the dielectric strength and other characteristics of a base polymer by eliminating distortion in the electric field caused by space charges. be.

「従来の技術」 従来より、CVケーブル等、通常の交流高電圧電力ケー
ブルの絶縁体としては、絶縁耐力、誘電特性が優れてい
ることから、ポリエチレンや架橋ポリエチレンが汎用さ
れている。
"Prior Art" Conventionally, polyethylene and crosslinked polyethylene have been widely used as insulators for ordinary AC high voltage power cables such as CV cables because of their excellent dielectric strength and dielectric properties.

[発明が解決しようとする問題点」 ところで、ポリエチレンや架橋ポリエチレンなどからな
る絶縁体を有するケーブルを、高圧直流送電に適用する
場合には、いくつかの問題点が生じることが知られてい
る。最大の問題点は、直流高電圧を印加することによっ
て、絶縁体中に寿命の長い空間電荷が形成され易いこと
である。この空間電荷は一般に電子性、正孔性、イオン
性のものと言われており、ポリエチレンの結晶構造に関
係した領域に電街がトラップされるためとされている。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, it is known that several problems occur when a cable having an insulator made of polyethylene, crosslinked polyethylene, or the like is applied to high-voltage DC power transmission. The biggest problem is that by applying a high DC voltage, long-lived space charges are likely to be formed in the insulator. This space charge is generally said to be electronic, hole-based, or ionic, and is said to be caused by electric charges being trapped in regions related to the crystal structure of polyethylene.

また、ポリエチレンは絶縁性の良好な無極性の物質であ
るため、トラップされた電荷の漏れが起こりにくく、従
って、寿命の長い空間電荷となる。そして、直流印加に
よって絶縁体に空間電荷が蓄積されると、導体近傍の電
界強度が上昇し、ケーブルの破壊電圧が低下する不都合
が生じる。
Furthermore, since polyethylene is a non-polar material with good insulation properties, trapped charges are less likely to leak, resulting in space charges having a long life. When a space charge is accumulated in the insulator due to the application of direct current, the electric field strength near the conductor increases, causing a disadvantage that the breakdown voltage of the cable decreases.

この発明は、このような背景の下になされたもので、絶
縁体に悪影響を与える空間電荷の蓄積を低減することに
より絶縁耐力を高めた直流電力ケーブルを提供すること
を目的とする。
The present invention was made against this background, and an object of the present invention is to provide a DC power cable with increased dielectric strength by reducing the accumulation of space charges that adversely affect the insulator.

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明者は、まず第1に、
絶縁体中の空間電荷の蓄積を防止して電界の変歪を取り
除く手段(第1の手段)を見出だし、第2に、ベースポ
リマーであるポリエチレンの絶縁耐力の向上を計り、微
小な電界の変歪があったとしても絶縁破壊が生じないよ
うにする手段(第2の手段)を見出だした。
"Means for Solving the Problems" In order to achieve the above object, the inventors first of all
The first step was to find a means to prevent the accumulation of space charges in the insulator and remove distortion of the electric field.Secondly, the second step was to improve the dielectric strength of polyethylene, the base polymer, and to reduce the We have found a means (second means) to prevent dielectric breakdown from occurring even if there is strain.

そして、前記第1の手段においては、熱可塑性樹脂に対
して、0.2〜5重量%のカーボンブラックを添加する
ことにより絶縁組成物としての絶縁体を形成するように
している。なお、前記カーボンブラックとしては、BE
T法で測定した比表面積(m”/g)に対する鉱物油の
吸油量(cc/ 100 g)の比が0.7以上で3.
5以下、かつカーボンブラックに対する水素含有率が0
,6重量%以下、かつ平均粒径が10〜100n+n、
すなわちlO〜lOOミリミクロンのものが使用され、
更に、このカーボンブラックを熱可塑性樹脂に対し0.
2〜5重量%添加することにより、前記絶縁組成物が構
成されている。
In the first means, an insulator as an insulating composition is formed by adding 0.2 to 5% by weight of carbon black to the thermoplastic resin. In addition, as the carbon black, BE
3. The ratio of the oil absorption amount (cc/100 g) of mineral oil to the specific surface area (m"/g) measured by the T method is 0.7 or more.
5 or less, and the hydrogen content relative to carbon black is 0
, 6% by weight or less, and an average particle size of 10 to 100n+n,
That is, 10 to 100 millimicrons are used,
Furthermore, this carbon black is added to the thermoplastic resin at a rate of 0.
The insulating composition is constituted by adding 2 to 5% by weight.

ここで、前記カーボンブラックの説明において用いた比
表面積とは、カーボンブラック1g当たりに吸着する所
定物質(例えば、N1、Arなど)の量で、g当たりの
表面積として表す。これは粒子■つずつの表面積を測定
することが困難なためである。一方、吸油量とは文字通
り油を吸う量であり、カーボンブラックの粒子構造をみ
るためのものである。さらに、カーボンブラックの平均
粒径とは、各粒子径区間の粒子数をNi1粒子径区間の
中心値をDiとしたとき、 平均粒径=ΣN1−Di/ΣNi で与えられる。また、前記カーボンブラックの種類とし
ては、SAFカーボン、アセチレンカーボンなどが代表
的なものである。
Here, the specific surface area used in the description of carbon black is the amount of a predetermined substance (for example, N1, Ar, etc.) adsorbed per gram of carbon black, and is expressed as a surface area per gram. This is because it is difficult to measure the surface area of each particle. On the other hand, oil absorption is literally the amount of oil absorbed, and is a measure of the particle structure of carbon black. Further, the average particle size of carbon black is given by: Average particle size = ΣN1 - Di/ΣNi, where the number of particles in each particle size section is set as Di, the center value of the Ni1 particle size section. Further, typical types of carbon black include SAF carbon and acetylene carbon.

一方、前記第2の手段においては、絶縁体として用いた
熱可塑性樹脂を、エチレンに芳香族モノマーを0.1−
1重量%の割合で共重合させることにより形成するよう
にしく表2に符号Aで示す樹脂)、また、ポリエチレン
に芳香族モノマーを0゜1〜1重量%の割合でブレンド
することにより形成するようにしている(表2に符号B
で示す樹脂)。
On the other hand, in the second means, the thermoplastic resin used as the insulator is mixed with 0.1-
It is formed by copolymerizing at a ratio of 1% by weight (resin indicated by code A in Table 2), and it is also formed by blending an aromatic monomer with polyethylene at a ratio of 0.1 to 1% by weight. (symbol B in Table 2)
resin shown).

なお、以下の説明において、前記熱可塑性樹脂の全体を
指す場合には、「熱可塑性樹脂」あるいは単に「樹脂」
と表現し、また、この樹脂に含有されるポリエチレンを
指す場合には「ベースポリマー」と表現する。
In addition, in the following explanation, when referring to the entire thermoplastic resin, "thermoplastic resin" or simply "resin" is used.
When referring to the polyethylene contained in this resin, the term "base polymer" is used.

「作用」 上記第1の手段について説明すると、絶縁体組成物にカ
ーボンブラックを添加することによって、空間電荷の漏
れを促すことかできる。以下、この理由について説明す
る。
"Function" To explain the first means, leakage of space charges can be promoted by adding carbon black to the insulating composition. The reason for this will be explained below.

上記絶縁体組成物の抵抗率(比抵抗)をρ(Ω−m)と
し、絶縁抵抗の温度係数をα(1/’C)、電界係数(
絶縁抵抗のストレス係数)をβ(mm/kV)、絶縁体
組成物にかかる電界強度をE(kV/mm)とすれば、 ρ=ρ。exp−(αT+βE)・・・・・・(1)な
る関係が成り立つことが知られている。
The resistivity (specific resistance) of the above insulating composition is ρ (Ω-m), the temperature coefficient of insulation resistance is α (1/'C), and the electric field coefficient (
If the stress coefficient of insulation resistance is β (mm/kV) and the electric field strength applied to the insulator composition is E (kV/mm), then ρ=ρ. It is known that the relationship exp-(αT+βE) (1) holds true.

そして、カーボンブラックを添加すると、電界係数βが
増加する一方で温度係数αが減少し、絶縁体組成物での
空間電荷の漏れを促進する。なぜならば、電界係数βが
増加すると高電界になって抵抗率ρが低下するため、高
ストレス部(強い電界のかかる部分)の電界が緩和され
、また、温度係数αが減少すると、導体温度が高いとき
に遮蔽側に現れていた最大電界E maxが減少するか
らである。こうして、絶縁体組成物内での電界分布が均
一化の方向に動き、空間電荷の蓄積が低減される。
When carbon black is added, the electric field coefficient β increases while the temperature coefficient α decreases, promoting space charge leakage in the insulator composition. This is because when the electric field coefficient β increases, the electric field becomes high and the resistivity ρ decreases, so the electric field in high stress parts (areas where a strong electric field is applied) is relaxed, and when the temperature coefficient α decreases, the conductor temperature increases. This is because the maximum electric field E max that appeared on the shielding side when it was high is reduced. In this way, the electric field distribution within the insulator composition moves toward uniformity, reducing space charge buildup.

次に、各種数値限定の理由につき説明する。Next, the reasons for various numerical limitations will be explained.

(1)カーボンブラックの添加量が0.2〜5重量%の
理由。
(1) Reason for adding carbon black in an amount of 0.2 to 5% by weight.

面記添加量が0.2%以下では上述した効果が十分に得
られない。また、5%以上では抵抗率ρの低下と電界係
数βの増加が著しく、熱破壊のおそれが生じる。
If the surface addition amount is 0.2% or less, the above-mentioned effects cannot be sufficiently obtained. Moreover, if it exceeds 5%, the resistivity ρ decreases and the electric field coefficient β increases significantly, leading to a risk of thermal breakdown.

(2)吸油m/比表面積が0.7以上で3.5以下の理
由。
(2) Reason why oil absorption m/specific surface area is 0.7 or more and 3.5 or less.

カーボンブラックの添加量を増加すると、粒子間の距離
が縮まり、高電界下においては粒子間にトンネル効果に
よる電流が流れる。このため、電界係数βが必要以上に
大きくなり、熱破壊を促す原因となる。従って、少ない
添加量で(1)式の抵抗率ρを低下させることが必須で
ある。
When the amount of carbon black added increases, the distance between the particles decreases, and under a high electric field, current flows between the particles due to the tunnel effect. For this reason, the electric field coefficient β becomes larger than necessary, causing thermal breakdown. Therefore, it is essential to reduce the resistivity ρ in equation (1) with a small addition amount.

ところで、比表面積に対する吸油量の比が大きいカーボ
ンブラックの方が少量で抵抗率ρを下げることができ、
この比が0.7以上ならば良好な結果が得られる。一方
、この比が3.5より大きくなると、粒子の凝集度が増
して見掛けの粒子度が大きくなり、ポリエチレン等の熱
可塑性樹脂との混じり合いが悪くなる。特に、アセチレ
ンカーボンでは、粒子が鎖状に連結しているので、この
影響が大きい。また、SAF、l5AF、l−1sAF
、CF、SCF、HAPカーボンのいずれかのカーボン
ブラックを用いたときには、上記の比カ0 、7〜1.
5の範囲で特に良好なことが実験的に確かめられている
By the way, carbon black, which has a large ratio of oil absorption to specific surface area, can lower the resistivity ρ with a small amount.
Good results can be obtained if this ratio is 0.7 or more. On the other hand, if this ratio is greater than 3.5, the degree of agglomeration of particles increases, the apparent particle size increases, and miscibility with thermoplastic resins such as polyethylene deteriorates. In particular, this effect is large in acetylene carbon because the particles are connected in a chain. Also, SAF, l5AF, l-1sAF
, CF, SCF, and HAP carbon, the above ratios are 0, 7 to 1.
It has been experimentally confirmed that a range of 5 is particularly good.

(3)カーボンブラックに対する水素含有率が0゜6重
量%以下であることの理由。
(3) The reason why the hydrogen content in carbon black is 0.6% by weight or less.

水素含有率が多いと、π電子が多くなって電子の移動が
妨げられる。従って、所望の抵抗率ρを得るためには、
多量のカーボンブラックを添加しなければならず、上記
(2)と同様の理由により好ましくない。このため、水
素含有率が低いほどよく、0.6重量%以下ならば良い
結果が得られる。
When the hydrogen content is high, the number of π electrons increases and the movement of electrons is hindered. Therefore, in order to obtain the desired resistivity ρ,
A large amount of carbon black must be added, which is not preferred for the same reason as (2) above. Therefore, the lower the hydrogen content, the better, and good results can be obtained if it is 0.6% by weight or less.

(4)カーボンブラックの平均粒径がlθ〜100ミリ
ミクロンである理由。
(4) The reason why the average particle size of carbon black is lθ to 100 millimicrons.

この大きさの粒径が、ポリエチレン等の絶縁体の結晶構
造を乱さない最適の値である。結晶構造が乱されると絶
縁体の電気的性能が低下する。粒  。
This particle size is the optimum value that does not disturb the crystal structure of the insulator such as polyethylene. Disturbance of the crystal structure reduces the electrical performance of the insulator. Grains.

径がこれより大きいとカーボンブラックの分散や混じり
具合が悪くなる。またこれより小さい場合は製造が難し
く現実的でない。
If the diameter is larger than this, the dispersion and mixing of carbon black will deteriorate. Moreover, if it is smaller than this, manufacturing is difficult and impractical.

次に、ベースポリマーであるポリエチレンの絶縁耐力の
向上を計る前記第2の手段(1)について説明すると、
絶縁体組成物として用いた熱可塑性樹脂Aは、エチレン
に芳香族モノマーを0.1〜1重量%の割合で共重合さ
せることにより形成されたものであって、この共重合に
用いられる芳香族モノマーとしては、表3の上段に示す
S tyrene。
Next, the second means (1) for improving the dielectric strength of polyethylene, which is the base polymer, will be explained.
The thermoplastic resin A used as the insulator composition was formed by copolymerizing ethylene with an aromatic monomer at a ratio of 0.1 to 1% by weight, and the aromatic monomer used in this copolymerization As a monomer, S tyrene shown in the upper row of Table 3 was used.

中段に示すA 1lyl S tyrene、下段に示
す4−(3−B utenyl) S tyreneあ
るいは3−(3−B utenyl)S −tyren
e等が適当である。
A 1lyl S tyrene shown in the middle row, 4-(3-B utenyl) S tyrene or 3-(3-B utenyl) S tyrene shown in the bottom row
e etc. are appropriate.

(1)エチレンとの共重合に芳香族モノマーを選択した
理由。
(1) Reason for selecting aromatic monomer for copolymerization with ethylene.

芳香族モノマーにはベンゼン環があり、ベンゼン環の共
鳴効果によって、その周囲の電子エネルギーが吸収され
る。すなわち、樹脂の絶縁破壊がポリマー中を流れる電
子のエネルギーによって引き起こされるので、前記芳香
族モノマーのベンゼン環が周囲の電子エネルギーを吸収
することによって、ベースポリマーの絶縁破壊強さの向
上が計られる。
Aromatic monomers have a benzene ring, and the resonance effect of the benzene ring absorbs the electronic energy around it. That is, since dielectric breakdown of the resin is caused by the energy of electrons flowing through the polymer, the dielectric breakdown strength of the base polymer is improved by the benzene ring of the aromatic monomer absorbing the surrounding electron energy.

また、前記芳香族モノマーは、表2の模式図に示される
ように、共重合体においてベースポリマーであるポリエ
チレン鎖(主鎖)に結合されているので、該ポリエチレ
ン鎖が受は取った電子エネルギーをもそのベンゼン環が
吸収することができる。
In addition, as shown in the schematic diagram in Table 2, the aromatic monomer is bonded to the polyethylene chain (main chain) that is the base polymer in the copolymer, so the polyethylene chain receives and absorbs the electronic energy. can also be absorbed by its benzene ring.

(2)芳香族モノマーの添加量をエチレンに対して0.
1−1重量% とした理由。
(2) Addition amount of aromatic monomer to ethylene.
Reason for setting it at 1-1% by weight.

芳香族モノマーの添加量が1重量%以上であると、ポリ
エチレンの結晶構造が乱れることが観察されており、ま
た、0.1重量%以下であると、電子エネルギー吸収効
果が効果的に生じないことが実験的に確認されている。
It has been observed that when the amount of aromatic monomer added is 1% by weight or more, the crystal structure of polyethylene is disturbed, and when the amount is 0.1% by weight or less, the electron energy absorption effect does not occur effectively. This has been experimentally confirmed.

次に、ベースポリマーであるポリエチレンの絶縁耐力の
向上を計る第2の手段(n)について説明する。この第
2の手段(■)が前述した第2の手段(I)と異なる点
は、熱可塑性樹脂の構成であって(表2に符号Bで示す
樹脂)、この熱可塑性樹脂は、ポリエチレンに芳香族モ
ノマーを0.1−1!ffi%の割合でブレンドするこ
とにより形成されたものである。
Next, a second means (n) for improving the dielectric strength of polyethylene, which is the base polymer, will be explained. This second means (■) differs from the second means (I) described above in the composition of the thermoplastic resin (resin indicated by code B in Table 2), and this thermoplastic resin is made of polyethylene. 0.1-1 aromatic monomer! It is formed by blending at a ratio of ffi%.

なお、前記ポリエチレンとのブレンドに用いられる芳香
族モノマーとしては、前記共重合に用いた芳香族モノマ
ーと同様に、表3の上段に示す5−tyrene、中段
に示すA 11yL S tyrene、下段に示す4
−(3−B utenyl)S tyreneあるいは
4−(3−B −−utenyl) S tyrene
等が適当である。
The aromatic monomers used in the blend with the polyethylene include 5-tyrene shown in the upper row of Table 3, A 11yL S tyrene shown in the middle row, and A 11yL S tyrene shown in the lower row, similar to the aromatic monomers used in the copolymerization. 4
-(3-B utenyl) S tyrene or 4-(3-B --utenyl) S tyrene
etc. are appropriate.

そして、このように構成された熱可塑性樹脂においては
、ベースポリマーであるポリエチレンの主鎖とベンゼン
環とが結合されていないので、該ベースポリマーの主鎖
が受は取った電子エネルギーを間接的にしか吸収するこ
とができない。つまり、ベースポリマーと結合された前
記共重合体(樹脂A)が直接的に電子エネルギーを吸収
することができるのに対して、前記ブレンド品である樹
脂Bの場合には、間接的にしか電子エネルギーを吸収す
ることができないので、樹脂Aと比較して、効果が薄く
なる可能性が大きい。
In the thermoplastic resin configured in this way, the main chain of polyethylene, which is the base polymer, is not bonded to the benzene ring, so the main chain of the base polymer receives and receives the electronic energy indirectly. can only be absorbed. In other words, while the copolymer (resin A) combined with the base polymer can directly absorb electron energy, the blended resin B can only absorb electron energy indirectly. Since it cannot absorb energy, it is likely to be less effective than resin A.

しかし、樹脂Bの製造という面からみると、重合温度、
重合時間等の反応条件の制御、あるいは反応開始剤の選
択などの点で樹脂Aの生成が困難性を有するのに対して
、樹脂Bは適当な溶媒を選択することによって比較的容
易に生成できるという利点がある。
However, from the perspective of manufacturing resin B, the polymerization temperature,
While it is difficult to produce resin A in terms of controlling reaction conditions such as polymerization time or selecting a reaction initiator, resin B can be produced relatively easily by selecting an appropriate solvent. There is an advantage.

「実施例」 第1表に示す種々の絶縁体組成物を絶縁体とした電力ケ
ーブルを製造した。この場合、前記電力ケーブルは導体
断面積が200 mm”、絶縁体厚さが3mmであり、
内部および外部半導電層と絶縁体とを同時押出しによっ
て形成したものである。
"Example" Power cables using various insulator compositions shown in Table 1 as insulators were manufactured. In this case, the power cable has a conductor cross-sectional area of 200 mm" and an insulator thickness of 3 mm,
The inner and outer semiconducting layers and the insulator are formed by coextrusion.

上記電力ケーブルに対して直流破壊試験を行い第1表に
示す結果を得た。なお、この表1において、絶縁体組成
物No、1〜No、I8は、芳香族モノマーを含有しな
いものについて、No、19〜No。
A DC breakdown test was conducted on the above power cable, and the results shown in Table 1 were obtained. In Table 1, insulator compositions No. 1 to No. I8 are No. 1 to No. 19 to No. I8 for those containing no aromatic monomer.

30は、所定量の芳香族モノマーを含有するものについ
ての直流破壊試験の結果を示している。
30 shows the results of a DC destructive test for a sample containing a predetermined amount of aromatic monomer.

そして、第1表から明らかなように、本発明の電力ケー
ブル(No、19〜No、27)(共重合体を使用)で
は、芳香族モノマーを所定量添加することによって、直
流破壊電圧が大幅に改善された。
As is clear from Table 1, in the power cables of the present invention (No. 19 to No. 27) (using copolymers), by adding a predetermined amount of aromatic monomer, the DC breakdown voltage can be significantly reduced. improved.

例をあげて説明すると、試験条件か略同じである組成物
No、3と組成物No、24、No、26とを比較した
場合に、組成物No、3の直流破壊電圧が96 (kV
 /mm)、組成物No、24、No、26の直流破壊
電圧がそれぞれ120 (kV / mm)、144 
(kV/n+m)であることから、前記組成物No、3
に所定量の芳香族モノマーをそれぞれ共重合せしめるこ
とによって、直流破壊電圧の値が向上することが認めら
れた。また同様に、組成物No、9と組成物No、23
、No、25とを比較した場合に、それら直流破壊電圧
が、96 (kV /mm)から120.144 (k
V/mm)にそれぞれ上昇したことから、前記No、9
の組成物に所定量の芳香族モノマーを共重合せしめるこ
とによって、直流破壊電圧の値が向上することが認めら
れた。
To explain with an example, when comparing Composition No. 3 and Composition No. 24, No. 26 under substantially the same test conditions, the DC breakdown voltage of Composition No. 3 was 96 (kV).
/mm), and the DC breakdown voltages of compositions No., 24, No., and 26 were 120 (kV/mm) and 144, respectively.
(kV/n+m), so the composition No. 3
It was found that the value of DC breakdown voltage was improved by copolymerizing a predetermined amount of aromatic monomer with each of the above. Similarly, composition No. 9 and composition No. 23
, No., and 25, their DC breakdown voltages range from 96 (kV/mm) to 120.144 (kV/mm).
V/mm), the above No. 9
It was found that the DC breakdown voltage value was improved by copolymerizing the composition with a predetermined amount of aromatic monomer.

また、組成物No、20と組成物No、23、No。Moreover, composition No. 20 and composition No. 23 and No.

24との直流破壊電圧を、あるいは組成物No、21と
組成物No、25〜No、27との直流破壊電圧をそれ
ぞれ比較して判るように、これら組成物に芳香族モノマ
ーが同量比含有されていたとしても、カーボンブラック
の存在がない場合には、直流破壊電圧の相対的な向上が
ないことが認められた。
As can be seen by comparing the DC breakdown voltage with Composition No. 24, or the DC breakdown voltage between Composition No. 21 and Composition No. 25 to No. 27, these compositions contain aromatic monomers in the same ratio. Even if carbon black were present, it was observed that there was no relative improvement in DC breakdown voltage in the absence of carbon black.

すなわち、組成物No、23、No、24の直流破壊電
圧が128.120 (kV 7mm)、組成物N01
20の直流破壊電圧が112 (kV /n+m)であ
り、また、組成物No、25〜No、27の直流破壊電
圧が152.144.144 (kV 7mm)、組成
物No。
That is, the DC breakdown voltage of compositions No. 23, No. 24 is 128.120 (kV 7 mm), and the composition No.
The DC breakdown voltage of composition No. 20 is 112 (kV /n+m), and the DC breakdown voltage of compositions No. 25 to No. 27 is 152.144.144 (kV 7 mm).

21の直流破壊電圧が136 (kV 7mm)である
ことから、芳香族モノマーとカーボンブラックとが共に
含有されていた場合に、直流破壊電圧が向上することが
認められた。
Since the DC breakdown voltage of No. 21 was 136 (kV 7mm), it was recognized that the DC breakdown voltage was improved when both the aromatic monomer and carbon black were contained.

一方、前記第1表から明らかなように、本発明の電力ケ
ーブル(No、28〜No、300ブレンド品を使用)
では、芳香族モノマーを所定量ブレンドすることによっ
て、共重合体を用いたものと同様に、直流破壊電圧が大
幅に改善された。
On the other hand, as is clear from Table 1 above, the power cables of the present invention (using No. 28 to No. 300 blend products)
By blending a predetermined amount of aromatic monomer, the DC breakdown voltage was significantly improved, similar to that using a copolymer.

例を挙げて説明すると、試験条件が略同じである組成物
NO19と組成物No、30とを比較して判るように、
組成物NO19の直流電圧破壊が96(kV/mm)、
組成物No、30の直流破壊電圧が144(kV/mm
)であることから、前記組成物N093に所定量の芳香
族モノマーをブレンドすることによって、直流破壊電圧
の値が向上することが認められた。
To explain with an example, as can be seen by comparing composition No. 19 and composition No. 30, which have almost the same test conditions,
The DC voltage breakdown of composition NO19 is 96 (kV/mm),
The DC breakdown voltage of composition No. 30 was 144 (kV/mm
), it was found that the DC breakdown voltage value was improved by blending a predetermined amount of aromatic monomer into the composition N093.

また、組成物No、29と組成物No、30の直流破壊
電圧の値を比較して判るように、これら組成物に芳香族
モノマーが同量比ブレンドされていたとしても、カーボ
ンブラックの存在がない場合には、直流破壊電圧の相対
的な向上がないことが認められた。すなわち、組成物N
02つの直流破壊電圧が128 (kV/mm)、組成
物No、30の直流破壊電圧が144 (kV 7mm
)であることから、芳香族モノマーとカーボンブラック
とが共に含有されていた場合に、直流破壊電圧が向上す
ることが認められた。
Furthermore, as can be seen by comparing the DC breakdown voltage values of Composition No. 29 and Composition No. 30, even if aromatic monomers are blended in the same ratio in these compositions, the presence of carbon black is It was observed that in the case where there was no relative improvement in the DC breakdown voltage. That is, composition N
The DC breakdown voltage of composition No. 02 is 128 (kV/mm), and the DC breakdown voltage of composition No. 30 is 144 (kV 7mm).
), it was found that the DC breakdown voltage was improved when both the aromatic monomer and carbon black were contained.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、絶縁体をなす
熱可塑性樹脂中にカーボンブラックが特定量添加され、
更に、前記熱可塑性樹脂に芳香族モノマーが特定の割合
で含有されているので、前記芳香族モノマーのベンゼン
環が有する共鳴効果により、周囲の電子エネルギーが吸
引されて、空−間電荷の形成が防止されのに加えて、樹
脂を構成するベースポリマーの絶縁耐力の向上を計るこ
とができる。その結果、ケーブルの直流破壊電圧を高め
ることができるという効果を奏する。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, a specific amount of carbon black is added to the thermoplastic resin forming the insulator,
Furthermore, since the thermoplastic resin contains an aromatic monomer in a specific proportion, the resonance effect of the benzene ring of the aromatic monomer attracts surrounding electron energy and prevents the formation of space charges. In addition to this, it is possible to improve the dielectric strength of the base polymer constituting the resin. As a result, it is possible to increase the DC breakdown voltage of the cable.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エチレンに芳香族モノマーを0.1〜1重量%の
割合で共重合させてなる熱可塑性樹脂に対し、次のカー
ボンブラックを0.2〜5重量%添加した絶縁組成物を
絶縁体として使用することを特徴とする直流電力ケーブ
ル。 (a)BET法で測定した比表面積(m^2/g)に対
する鉱物油の吸油量(cc/100g)の比が0.7以
上、3.5以下で、かつ、 (b)前記カーボンブラックに対する水素含有率が0.
6重量%以下のカーボンブラック。
(1) An insulating composition is prepared by adding 0.2 to 5% by weight of the following carbon black to a thermoplastic resin made by copolymerizing ethylene with an aromatic monomer at a ratio of 0.1 to 1% by weight. A DC power cable characterized by being used as a. (a) The ratio of the oil absorption amount (cc/100g) of mineral oil to the specific surface area (m^2/g) measured by the BET method is 0.7 or more and 3.5 or less, and (b) the carbon black The hydrogen content is 0.
Carbon black less than 6% by weight.
(2)前記カーボンブラックが以下の条件を満足するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の直流電力ケ
ーブル。 (a)前記BET法で測定した比表面積(m^2/g)
に対する鉱物油の吸油量(cc/100g)の比が0.
7以上、かつ1.5以下で、かつ、 (b)平均粒径が10〜100nmのカーボンブラック
(2) The DC power cable according to claim 1, wherein the carbon black satisfies the following conditions. (a) Specific surface area (m^2/g) measured by the above BET method
The ratio of oil absorption amount (cc/100g) of mineral oil to 0.
7 or more and 1.5 or less, and (b) carbon black having an average particle size of 10 to 100 nm.
(3)ポリエチレンに芳香族モノマーを0.1〜1重量
%の割合でブレンドしてなる熱可塑性樹脂に対し、次の
カーボンブラックを0.2〜5重量%添加した絶縁組成
物を絶縁体として使用することを特徴とする直流電力ケ
ーブル。
(3) As an insulator, an insulating composition is prepared by adding 0.2 to 5% by weight of the following carbon black to a thermoplastic resin made by blending polyethylene with an aromatic monomer at a ratio of 0.1 to 1% by weight. A DC power cable characterized by its use.
(4)前記カーボンブラックが以下の条件を満足するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の直流電力ケ
ーブル。 (a)BET法で測定した比表面積(m^2/g)に対
する鉱物油の吸油量(cc/100g)の比が0.7以
上、3.5以下で、かつ、 (b)前記カーボンブラックに対する水素含有率が0.
6重量%以下のカーボンブラック。
(4) The DC power cable according to claim 3, wherein the carbon black satisfies the following conditions. (a) The ratio of the oil absorption amount (cc/100g) of mineral oil to the specific surface area (m^2/g) measured by the BET method is 0.7 or more and 3.5 or less, and (b) the carbon black The hydrogen content is 0.
Carbon black less than 6% by weight.
(5)前記カーボンブラックが以下の条件を満足するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項及び第4項記載の
直流電力ケーブル。 (a)前記BET法で測定した比表面積(m^2/g)
に対する鉱物油の吸油量(cc/100g)の比が0.
7以上、かつ1.5以下で、かつ、 (b)平均粒径が10〜100nmのカーボンブラック
(5) The DC power cable according to claims 3 and 4, wherein the carbon black satisfies the following conditions. (a) Specific surface area (m^2/g) measured by the above BET method
The ratio of oil absorption amount (cc/100g) of mineral oil to 0.
7 or more and 1.5 or less, and (b) carbon black having an average particle size of 10 to 100 nm.
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