KR20210114977A - 비옴성 조성물, 케이블 접속용 유닛, 및 케이블 접속용 유닛의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서, 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 체적 저항률 ρ는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하이다.
Description
본 개시는, 비옴성 조성물, 케이블 접속용 유닛, 및 케이블 접속용 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은, 2019년 1월 18일 출원된 일본 출원 「특원 2019-006887」에 기초하는 우선권을 주장하고, 상기 일본 출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.
전력 케이블과 가공(架空) 송전선 등을 접속하거나, 한 쌍의 전력 케이블을 접속하거나 하는 케이블 접속 구조에서는, 단계적으로 박리된 전력 케이블의 선단에, 절연성을 확보하는 통상(筒狀)의 케이블 접속용 유닛이 외감(外嵌)된다.
케이블 접속용 유닛에서는, 예를 들어, 비옴성(non-ohmic) 입자를 포함하는 조성물(이하, 「비옴성 조성물」이라고도 한다)에 의해 구성되는 비옴성 저항층이 마련되는 경우가 있다. 이것에 의해, 고(高)전계가 인가되었을 때에, 비옴성 저항층의 체적 저항률이 낮아짐으로써, 전계를 균등하게 분포시킬 수 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
본 개시의 일 태양에 의하면,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하인
비옴성 조성물이 제공된다.
본 개시의 다른 태양에 의하면,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하인
비옴성 조성물이 제공된다.
본 개시의 또 다른 태양에 의하면,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상(網目狀)으로 분산되어 있는
비옴성 조성물이 제공된다.
본 개시의 또 다른 태양에 의하면,
전력 케이블이 감입(嵌入)되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하인
케이블 접속용 유닛이 제공된다.
본 개시의 또 다른 태양에 의하면,
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있는
케이블 접속용 유닛이 제공된다.
본 개시의 또 다른 태양에 의하면,
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ가, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하가 되도록, 상기 베이스 엘라스토머와, 상기 복수의 비옴성 입자를 혼합하는
케이블 접속용 유닛의 제조 방법이 제공된다.
본 개시의 또 다른 태양에 의하면,
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 복수의 비옴성 입자를, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산시키는
케이블 접속용 유닛의 제조 방법이 제공된다.
[도 1] 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 비옴성 조성물의 일부를 확대한 단면도이다.
[도 2] 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 비옴성 조성물에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 3] 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛을 나타내는 단면도이다.
[도 4] 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 케이블 접속 구조의 제조 방법을 나타내는 플로 차트이다.
[도 5] 본 개시의 제 2 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛을 나타내는 단면도이다.
[도 6a] 실시예에 따른 비옴성 조성물을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 관찰상을 나타내는 도면이다.
[도 6b] 비교예에 따른 비옴성 조성물을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 관찰상을 나타내는 도면이다.
[도 7] 실시예 및 비교예의 각각의 비옴성 조성물에 있어서의, 비옴성 입자의 중심간 거리에 대한 빈도를 나타내는 도면이다.
[도 8] 실시예의 비옴성 조성물에 있어서의, 전계 강도에 대한 체적 저항률을 나타내는 도면이다.
[도 9] 비교예의 비옴성 조성물에 있어서의, 전계 강도에 대한 체적 저항률을 나타내는 도면이다.
[도 2] 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 비옴성 조성물에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 3] 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛을 나타내는 단면도이다.
[도 4] 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 케이블 접속 구조의 제조 방법을 나타내는 플로 차트이다.
[도 5] 본 개시의 제 2 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛을 나타내는 단면도이다.
[도 6a] 실시예에 따른 비옴성 조성물을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 관찰상을 나타내는 도면이다.
[도 6b] 비교예에 따른 비옴성 조성물을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 관찰상을 나타내는 도면이다.
[도 7] 실시예 및 비교예의 각각의 비옴성 조성물에 있어서의, 비옴성 입자의 중심간 거리에 대한 빈도를 나타내는 도면이다.
[도 8] 실시예의 비옴성 조성물에 있어서의, 전계 강도에 대한 체적 저항률을 나타내는 도면이다.
[도 9] 비교예의 비옴성 조성물에 있어서의, 전계 강도에 대한 체적 저항률을 나타내는 도면이다.
［본 개시가 해결하려고 하는 과제］
본 개시의 목적은, 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
［본 개시의 효과］
본 개시에 의하면, 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［본 개시의 실시형태의 설명］
＜발명자가 얻은 지견＞
우선, 발명자 등이 얻은 지견에 대해 설명한다.
전술한 케이블 접속용 유닛은, 예를 들어, 전력 케이블의 외경보다도 약간 작은 내경을 가져, 확경(擴徑)된 상태로 전력 케이블에 외감된다. 이 때, 전력 케이블의 외주를 덮도록 통상으로 구성되는 비옴성 저항층은, 둘레 방향으로 신장된 상태가 된다.
여기에서, 본 발명자 등은, 비옴성 저항층을 구성하는 비옴성 조성물이 신장되었을 때에, 비옴성 조성물에 있어서 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성(이하, 「E-ρ 특성」이라고도 한다)이 변화되어 버릴 가능성이 있음을 발견했다.
구체적으로는, 비옴성 조성물이 신장되면, 비옴성 입자와 베이스 엘라스토머의 계면에 있어서, 응력이 커져, 간극이 생겨 버린다. 이와 같은 간극이 생기면, 인접하는 비옴성 입자끼리가 떨어져, 비옴성 입자간의 거리가 길어진다. 비옴성 입자간의 거리가 길어지면, 비옴성 조성물에 대해서 고전계가 인가되었을 때에, 비옴성 입자의 저항이 낮아졌다고 해도, 비옴성 입자끼리에 의한 저저항 경로가 형성되기 어려워진다. 이 때문에, 비옴성 조성물 전체로서의 저항은 높은 상태로 유지되어, 비옴성 조성물이 본래 갖는 E-ρ 특성이 얻어지지 않게 되어 버린다. 원하는 E-ρ 특성이 얻어지지 않으면, 국소적으로 고전계가 인가되었을 때에, 비옴성 저항층에 있어서 전계를 균등하게 분포시킬 수 없을 가능성이 있다. 그 결과, 국소적으로 고전계가 인가된 부분에서, 절연 파괴가 생겨 버릴 우려가 있다.
한편으로, 비옴성 조성물이 신장되어도 소정의 E-ρ 특성이 얻어지도록 하기 위해서, 비옴성 입자를 고농도로 배합하는 것이 생각된다. 그렇지만, 비옴성 입자가 고농도로 배합되면, 베이스 엘라스토머에 있어서의 분자끼리의 뒤엉킴이 감소되어 버린다. 이 때문에, 비옴성 조성물의 신장 특성 및 잔류 신장 특성이 저하될 가능성이 있다.
본 발명자 등은, 전술과 같은 사상(事象)에 대해서 예의 검토를 행한 결과, 베이스 엘라스토머 중에 있어서의 비옴성 입자의 분산 상태를 적절히 조정함으로써, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킬 수 있음을 발견했다.
본 개시는, 발명자 등이 발견한 상기 지견에 기초하는 것이다.
＜본 개시의 실시태양＞
다음에, 본 개시의 실시태양을 열기하여 설명한다.
［1］ 본 개시의 일 태양에 따른 비옴성 조성물은,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하이다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［2］ 상기 ［1］에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, 상기 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하이다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［3］ 본 개시의 다른 태양에 따른 비옴성 조성물은,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하인
비옴성 조성물.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［4］ 상기 ［1］~［3］ 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 상기 기울기는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 상기 기울기에 대해서 ±50% 이내이다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［5］ 상기 ［1］~［4］ 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［6］ 본 개시의 또 다른 태양에 따른 비옴성 조성물은,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［7］ 상기 ［1］~［6］ 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 복수의 비옴성 입자의 중심간 거리의 이하의 식(1)로 구해지는 변동 계수는, 0.5 이상이다.
변동 계수=표준 편차/평균치 ··· (1)
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 상태에 의하지 않고, 비옴성 조성물의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 격차를 안정적으로 억제할 수 있다.
［8］ 상기 ［1］~［7］ 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 비옴성 조성물의 단면을 보았을 때에, 상기 비옴성 입자를 포함하지 않는 복수의 무입자 영역이, 상기 비옴성 입자의 체적 평균 입자경의 1.5배 이상의 직경을 갖고 존재한다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 무입자 영역 중의 베이스 엘라스토머에 의한 우선적인 변형을 발생시키기 쉽게 할 수 있다.
［9］ 상기 ［1］~［8］ 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 베이스 엘라스토머는,
상기 비옴성 입자에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 갖는 엘라스토머(A)와,
상기 비옴성 입자에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 갖는 엘라스토머(B)
를 갖고,
상기 엘라스토머(A)는, 상기 엘라스토머(B)보다도 상기 비옴성 입자를 많이 포함하며, 해상(海相)을 구성하고,
상기 엘라스토머(B)는, 도상(島相)을 구성한다.
이 구성에 의하면, 비옴성 입자가 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다.
［10］ 상기 ［9］에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 엘라스토머(A)의 용해도 파라미터와 상기 엘라스토머(B)의 용해도 파라미터의 차는, 0.5(cal/cm3)1/2 이상이다.
이 구성에 의하면, 비옴성 입자가 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다.
［11］ 상기 ［9］에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 엘라스토머(A)는, 비가교이며,
상기 엘라스토머(B)는, 가교된 고무를 포함한다.
이 구성에 의하면, 비옴성 입자를 엘라스토머(A) 중에 우선적으로 분산시킬 수 있다.
［12］ 상기 ［9］에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 엘라스토머(A)는, 고무를 포함하고,
상기 엘라스토머(B)는, 열가소성 엘라스토머를 포함하고,
상기 엘라스토머(B)의 융점은, 상기 엘라스토머(A)의 연화점보다도 높다.
이 구성에 의하면, 비옴성 입자를 엘라스토머(A) 중에 우선적으로 분산시킬 수 있다.
［13］ 상기 ［9］에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 엘라스토머(A) 및 상기 비옴성 입자는, 상기 비옴성 조성물 전체의 30% 이상의 체적을 차지한다.
이 구성에 의하면, 엘라스토머(B)에 의해 도상을 이산적(離散的)으로 형성하면서, 엘라스토머(A)에 의해 해상을 연속적으로 형성할 수 있다.
［14］ 상기 ［9］에 기재된 비옴성 조성물에 있어서,
상기 엘라스토머(A) 및 상기 엘라스토머(B)는, 서로 화학적으로 결합된다.
이 구성에 의하면, 엘라스토머(A) 및 엘라스토머(B)에 있어서의 용해도 파라미터의 상위(相違)에 기인한 계면 강도의 저하를 억제할 수 있다.
［15］ 본 개시의 또 다른 태양에 따른 케이블 접속용 유닛은,
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하이다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［16］ 본 개시의 또 다른 태양에 따른 케이블 접속용 유닛은,
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［17］ 본 개시의 또 다른 태양에 따른 케이블 접속용 유닛의 제조 방법은,
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ가, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하가 되도록, 상기 베이스 엘라스토머와, 상기 복수의 비옴성 입자를 혼합한다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［18］ 본 개시의 또 다른 태양에 따른 케이블 접속용 유닛의 제조 방법은,
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 복수의 비옴성 입자를, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산시킨다.
이 구성에 의하면, 비옴성 조성물의 신장 시에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다.
［본 개시의 실시형태의 상세］
다음에, 본 개시의 일 실시형태를, 이하에 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 본 발명은 이들 예시로 한정되는 것은 아니고, 특허 청구범위에 의해 나타나며, 특허 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
＜본 개시의 제 1 실시형태＞
(1) 비옴성 조성물(엘라스토머 조성물)
본 실시형태의 비옴성 조성물은, 예를 들어, 후술하는 케이블 접속용 유닛(10)의 비옴성 저항층(220)을 구성하는 재료이며, 전계 강도가 커짐에 따라, 체적 저항률이 비선형으로 저하되는 특성을 갖고 있다.
여기에서, 도 1을 이용하여, 비옴성 조성물의 구성에 대해 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 비옴성 조성물의 일부를 확대한 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 비옴성 조성물은, 예를 들어, 베이스 엘라스토머(120)와, 복수의 비옴성 입자(140)를 갖고 있다. 베이스 엘라스토머(120)는, 예를 들어, 비옴성 조성물의 주성분을 구성하는 엘라스토머 성분을 의미하고, 비옴성 조성물의 매트릭스(모상)를 구성하고 있다. 비옴성 입자(140)는, 예를 들어, 전계 강도가 커짐에 따라, 체적 저항률이 비선형으로 저하되는 특성을 갖는 세라믹계의 입자(이른바 배리스터 입자)로서 구성되어 있다.
본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)는, 예를 들어, 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산되어 있다. 여기에서 말하는 「망목상으로 분산」이란, 예를 들어, 최근접 입자를 염주처럼 줄줄이 엮은 모양으로 포함하는 입자군 영역 사이에, 입자를 포함하지 않고 1개의 입자의 크기보다도 넓은 범위를 갖는 무입자 영역이 이산적으로 분포하고 있는 상태를 의미한다. 각각의 무입자 영역은, 입자군 영역에 의해 닫혀진 영역이 되어 있고, 입자군 영역을 개재시켜, 이웃하는 다른 무기 입자 영역으로부터 불연속으로 분리되어 있다.
이와 같이 비옴성 입자(140)가 망목상으로 분산되어 있음으로써, 망목상의 입자군 영역의 외측에 존재하는 무입자 영역에 있어서, 베이스 엘라스토머(120)가 본래 갖는 탄성을 유지시킬 수 있다. 한편으로, 입자군 영역에서는, 베이스 엘라스토머(120)와 비옴성 입자(140)의 계면에 있어서, 응력을 완화할 수 있어, 간극의 발생을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 조성물에 대해서 고전계가 인가되었을 때에, 비옴성 입자끼리에 의한 저저항 경로를 안정적으로 형성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에도, 비옴성 조성물이 본래 갖는 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
구체적으로는, 본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)의 중심간 거리의 변동 계수(CV)는, 예를 들어, 0.5 이상이다. 여기에서의 「변동 계수(CV)」는, 이하의 식(1)로 구해진다.
변동 계수(CV)=표준 편차/평균치 ··· (1)
한편, 여기에서 말하는 「중심간 거리」란, 인접하는 복수의 입자의 중심간의 거리를 의미한다. 중심간 거리는, 예를 들어, 화상 해석법에 의해 측정된다. 보다 구체적으로는, 중심간 거리는, 예를 들어, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 배율 2000배의 단면을 관찰한 관찰상에 있어서, 인접하는 복수개의 비옴성 입자(140)끼리의 중심의 거리로서 측정된다. 여기에서 말하는 「인접하는 입자」란, 대상으로 하는 양 입자의 중심을 직선으로 맺었을 때에 다른 입자를 포함하지 않는 입자이다.
비옴성 입자(140)의 중심간 거리의 변동 계수가 0.5 미만이면, 이 상태는, 전술한 무입자 영역이 작고, 비옴성 입자(140)가 균등하게 분산되어 있는 상태에 상당한다.
이 경우, 비옴성 조성물이 신장되면, 비옴성 조성물 전체에 균등하게 응력이 인가된다. 이 때문에, 비옴성 입자와 베이스 엘라스토머의 계면에 있어서, 응력이 커져, 간극이 생겨 버린다. 그 결과, 비옴성 조성물의 신장 상태에 따라서, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성이 흐트러질 가능성이 있다. 이에 반해, 본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)의 중심간 거리의 변동 계수를 0.5 이상으로 함으로써, 전술한 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다. 이것에 의해, 베이스 엘라스토머(120)와 비옴성 입자(140)의 계면에 있어서, 응력을 완화하기 쉽게 할 수 있어, 간극의 발생을 안정적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 신장 상태에 의하지 않고, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성의 격차를 안정적으로 억제할 수 있다.
한편으로, 본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)의 중심간 거리의 변동 계수는, 예를 들어, 0.8 이하인 것이 바람직하다. 비옴성 입자(140)의 중심간 거리의 변동 계수가 0.8 초과이면, 이 상태는, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 구성하는 망목의 간극이 커져, 무입자 영역이 연속적으로 분포한 상태, 혹은, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 응집한 괴상으로 분산된 상태에 상당한다. 이 경우, 비옴성 입자(140)끼리의 접촉에 의해 형성되는 비옴성 입자(140)의 연쇄의 수가 불충분해질 가능성이 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 비옴성이 발현되지 않게 될 가능성이 있다. 이에 반해, 본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)의 중심간 거리의 변동 계수를 0.8 이하로 함으로써, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 구성하는 망목이 과잉으로 커지는 것을 억제하여, 무입자 영역이 연속적으로 분포하는 것을 억제할 수 있다. 혹은, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 응집한 괴상으로 분산되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 조성물의 비옴성을 안정적으로 발현시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 비옴성 조성물의 단면을 보았을 때에, 비옴성 입자(140)을 포함하지 않는 복수의 무입자 영역이, 비옴성 입자(140)의 체적 평균 입자경의 1.5배 이상의 직경을 갖고 존재하고 있다. 단면시(斷面視)에서의 무입자 영역의 직경이 비옴성 입자(140)의 체적 평균 입자경의 1.5배 미만이면, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 무입자 영역 중의 베이스 엘라스토머(120)에 의한 우선적인 변형이 일어나기 어렵다. 이 때문에, 입자군 영역에서는, 비옴성 입자와 베이스 엘라스토머의 계면에 있어서, 간극이 생길 가능성이 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성의 격차 억제 효과가 얻어지기 어려워질 가능성이 있다. 이에 반해, 본 실시형태에서는, 단면시에서의 무입자 영역의 직경을 비옴성 입자(140)의 체적 평균 입자경의 1.5배 이상으로 확보함으로써, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 무입자 영역 중의 베이스 엘라스토머(120)에 의한 우선적인 변형을 발생시키기 쉽게 할 수 있다. 이것에 의해, 베이스 엘라스토머(120)와 비옴성 입자(140)의 계면에 있어서, 간극의 발생을 안정적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성의 격차 억제 효과를 안정적으로 얻을 수 있다.
한편, 여기에서 말하는 「체적 평균 입자경(MV)」은, 입자의 입자경을 di, 입자의 체적 Vi로 했을 때, 이하의 식으로 구해진다.
MV=Σ(Vidi)/ΣVi
한편, 체적 평균 입자경의 측정에는, 동적 광산란식 입자경·입도 분포 측정 장치가 이용된다.
한편, 단면시에서의 무입자 영역의 크기의 상한치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 신장 시의 응력 격차를 억제하는 관점에서, 단면시에서의 무입자 영역의 직경은, 예를 들어, 비옴성 입자(140)의 체적 평균 입자경의 10배 이하인 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 형성하기 위해, 비옴성 조성물은, 예를 들어, 상분리 구조를 갖고 있다.
구체적으로는, 베이스 엘라스토머(120)는, 예를 들어, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 갖는(후술하는 용해도 파라미터의 차가 작은) 엘라스토머(A)(122)와, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 갖는(용해도 파라미터의 차이가 크다) 엘라스토머(B)(124)를 갖고 있다. 즉, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)는, 비옴성 입자(140)에 대한 상용성이 서로 상이함으로써, 상분리 구조를 형성할 수 있다.
엘라스토머(A)(122)는, 예를 들어, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 가짐으로써, 엘라스토머(B)(124)보다도 비옴성 입자(140)를 많이 포함하고 있다. 또한, 엘라스토머(A)(122)는, 예를 들어, 비옴성 입자(140)를 포함하는 상태로, 해상(연속상)을 구성하고 있다. 즉, 엘라스토머(A)(122)가 구성하는 해상은, 예를 들어, 전술한 입자군 영역을 포함하고 있다.
한편, 엘라스토머(B)(124)는, 예를 들어, 도상(분산상)을 구성하고 있다. 엘라스토머(B)(124)가 구성하는 도상은, 예를 들어, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 가짐으로써, 전술한 무입자 영역을 포함하고 있다. 당해 도상의 전체가, 무입자 영역인 것이 바람직하다. 한편, 도상의 적어도 일부에 비옴성 입자(140)가 포함되어 있어도 된다. 이 경우, 도상에 포함되는 비옴성 입자(140)는, 전술한 해상에 포함되는 비옴성 입자(140)보다도 작은 것이 바람직하다.
엘라스토머(A)(122)가 구성하는 해상과, 엘라스토머(B)(124)가 구성하는 도상에 의해, 전술한 바와 같이 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 형성할 수 있다.
여기에서, 본 실시형태의 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)는, 예를 들어, 서로 상이한 용해도 파라미터를 갖고 있다.
한편, 「용해도 파라미터(SP치)」란, 힐데브란트에 의해 도입된 정칙 용액론에 의해 정의된 값이며, 2성분의 용해도의 기준이 되는 것이다. 용해도 파라미터는, 1cm3의 액체가 증발하기 위해서 필요한 증발열의 평방근(cal/cm3)1/2으로부터 계산된다. 한편, 용해도 파라미터는, Fedors의 방법(Polymer engineering and science, vol. 14, P152)에 의해 구할 수 있다. 2성분의 용해도 파라미터의 차가 작으면, 2성분끼리의 상용성이 높음을 의미한다.
본 실시형태에서는, 엘라스토머(A)(122)의 용해도 파라미터와 엘라스토머(B)(124)의 용해도 파라미터의 차는, 예를 들어, 0.5(cal/cm3)1/2 이상, 바람직하게는 1.0(cal/cm3)1/2 이상이다. 용해도 파라미터의 차이가 0.5(cal/cm3)1/2 미만이면, 상분리 구조의 형성이 곤란해진다. 이에 반해, 본 실시형태에서는, 용해도 파라미터의 차를 0.5(cal/cm3)1/2 이상으로 함으로써, 상분리 구조를 안정적으로 형성할 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다. 더욱이, 용해도 파라미터의 차를 1.0(cal/cm3)1/2 이상으로 함으로써, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 보다 안정적으로 형성할 수 있다.
한편, 엘라스토머(A)(122)의 용해도 파라미터와 엘라스토머(B)(124)의 용해도 파라미터의 차의 상한치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 2.5(cal/cm3)1/2인 것이 바람직하다. 용해도 파라미터의 차가, 2.5(cal/cm3)1/2 보다도 큰 경우, 비옴성 조성물이 신장되었을 때에, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)의 계면에 박리가 생기기 쉬워, 기계 특성이 발현되지 않을 가능성이 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(B)(124)의 용해도 파라미터, 엘라스토머(A)(122)의 용해도 파라미터, 및 비옴성 입자(140)의 용해도 파라미터는, 이 순서로 커지고 있는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 비옴성 입자(140)의 용해도 파라미터는, 예를 들어, 12.0(cal/cm3)1/2 이상 20.0(cal/cm3)1/2 이하이다. 엘라스토머(A)(122)의 용해도 파라미터는, 예를 들어, 8.0(cal/cm3)1/2 이상 11.5(cal/cm3)1/2 이하이다. 엘라스토머(B)(124)의 용해도 파라미터는, 예를 들어, 7.0(cal/cm3)1/2 이상 9.0(cal/cm3)1/2 이하이다. 이들 용해도 파라미터가 각각 전술한 범위 내에서 전술한 대소 관계를 만족시키도록, 각 재료가 선택된다. 이것에 의해, 전술한 상분리 구조를 안정적으로 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(A)(122) 및 비옴성 입자(140)는, 예를 들어, 비옴성 조성물 전체의 30% 이상의 체적을 차지하고 있다. 엘라스토머(A)(122) 및 비옴성 입자(140)가 차지하는 체적이 비옴성 조성물 전체의 30% 미만이면, 엘라스토머(A)가 이산적으로 분포하여, 해상이 형성되지 않게 된다. 이 때문에, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태의 형성이 곤란해진다. 이에 반해, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(A)(122) 및 비옴성 입자(140)가 차지하는 체적을 비옴성 조성물 전체의 30% 이상으로 함으로써, 엘라스토머(B)(124)에 의해 도상을 이산적으로 형성하면서, 엘라스토머(A)(122)에 의해 해상을 연속적으로 형성할 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성의 격차 억제 효과를 안정적으로 얻을 수 있다.
한편으로, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(A)(122) 및 비옴성 입자(140)는, 예를 들어, 비옴성 조성물 전체의 70% 이하의 체적을 차지하고 있는 것이 바람직하다. 엘라스토머(A)(122) 및 비옴성 입자(140)가 차지하는 체적이 비옴성 조성물 전체의 70% 초과이면, 엘라스토머(B)가 구성하는 도상이 과잉으로 작아져 버린다. 이 때문에, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 엘라스토머(B)에 의한 우선적인 변형이 일어나기 어렵다. 그 결과, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성의 격차 억제 효과가 얻어지기 어려워질 가능성이 있다. 이에 반해, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(A)(122) 및 비옴성 입자(140)가 차지하는 체적을 비옴성 조성물 전체의 70% 이하로 함으로써, 엘라스토머(B)가 구성하는 도상이 과잉으로 작아지는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 엘라스토머(B)에 의한 우선적인 변형을 발생시키기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성의 격차 억제 효과를 안정적으로 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)는, 예를 들어, 서로 화학적으로 결합된다. 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)는, 예를 들어, 황 및 유기 과산화물 중 적어도 어느 하나의 가교제에 의해 가교된다. 이것에 의해, 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)에 있어서의 용해도 파라미터의 상위에 기인한 계면 강도의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 잔류 신장을 작게 할 수 있고, 또한 장시간에 걸쳐 응력 완화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)는, 예를 들어, 각각, 절연성을 갖고 있다. 구체적으로는, 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)의 각각의 체적 저항률은, 예를 들어, 1.0×109Ω·cm 이상이다. 이것에 의해, 저전계가 인가되었을 때에는, 비옴성 조성물의 소정의 절연성을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엘라스토머(B)(124)의 탄성률은, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)의 탄성률보다도 낮은 것이 바람직하다. 이것에 의해, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 엘라스토머(B)에 의한 우선적인 변형을 발생시키기 쉽게 할 수 있어, 엘라스토머(A)에 있어서의 응력의 집중을 억제할 수 있다.
전술한 조건을 만족시키는 엘라스토머(A)로서는, 예를 들어, 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무(EPDM), 스타이렌 뷰타다이엔 고무(SBR), 에피클로로하이드린 고무(CO), 클로로프렌 고무(CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 나이트릴 고무(NBR), 아크릴 고무(ACM), 에틸렌 아크릴 고무(AEM), 에틸렌 아세트산 바이닐 공중합체(EVM), 유레테인 고무(U) 등을 들 수 있다.
또한, 전술한 조건을 만족시키는 엘라스토머(B)로서는, 예를 들어, 불소 고무(FKM), 실리콘 고무(Q), 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무(EPDM), 스타이렌 뷰타다이엔 고무(SBR), 에피클로로하이드린 고무(CO), 클로로프렌 고무(CR) 등을 들 수 있다.
한편, 전술한 엘라스토머(A) 및 엘라스토머(B)의 양 조건을 함께 만족시키는 엘라스토머, 예를 들어 EPR, EPDM, SBR, CO, CR 등은, 짝이 되는 엘라스토머에 따라, 비옴성 입자(140)를 많이 포함하는 해상, 혹은 무입자 영역을 포함하는 도상의 어느 것으로도 될 수 있다.
구체적으로는, EPDM(SP치: 8.0)은, 예를 들어, 실리콘 고무(SP치: 7.3)를 엘라스토머(B)로 했을 때에는 엘라스토머(A)로 할 수 있지만, 보다 SP치가 높은 엘라스토머(U 등)를 엘라스토머(A)로 했을 때에는 엘라스토머(B)로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 이용되는 비옴성 입자(140)는, 예를 들어, 결정부와, 입계부를 갖고 있다. 비옴성 입자(140)는, 임계 전계 강도 이하의 전계가 인가되었을 때에 입계부가 고저항을 나타냄으로써, 절연체로서 작용한다. 한편으로, 비옴성 입자(140)는, 임계 전계 강도 초과의 전계가 인가되었을 때에, 인접하는 한 쌍의 결정부간의 입계부를 관통하여 전류가 흐름으로써, 도전체로서 작용한다.
비옴성 입자(140)의 결정부는, 예를 들어, 산화 아연, 탄화 규소, 타이타늄산 스트론튬 및 타이타늄산 바륨 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있다. 비옴성 입자(140)의 결정부가 산화 아연을 주체로 하는 경우, 비옴성 입자(140)의 입계부는, 예를 들어, 비스무트, 안티모니, 망가니즈, 코발트 및 니켈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 산화물을 포함하고 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)의 최대 입자경은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 30μm 이하, 바람직하게는 10μm 이하이다. 비옴성 입자(140)의 최대 입자경을 30μm 이하로 함으로써, 비옴성 조성물의 절연 파괴 전계 강도를 향상시킬 수 있다. 더욱이, 비옴성 입자(140)의 최대 입자경을 30μm 이하로 함으로써, 비옴성 조성물의 절연 파괴 전계 강도를 안정적으로 향상시킬 수 있다. 한편, 비옴성 입자(140)의 최대 입자경의 하한치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 원하는 비옴성을 안정적으로 얻는 관점에서, 1.5μm이다.
또한, 본 실시형태에서는, 비옴성 조성물 중에 있어서의 비옴성 입자(140)의 배합량은, 비옴성 조성물에 요구되는 특성에 따라서 적절히 조정된다. 구체적으로는, 비옴성 입자(140)의 배합량은, 예를 들어, 베이스 엘라스토머(120)에 대한 체적 비율로 0.1 이상 0.5 이하인 것이 바람직하다. 비옴성 입자(140)의 배합량을 베이스 엘라스토머(120)에 대한 체적 비율로 0.1 이상으로 함으로써, 비옴성 조성물의 소정의 E-ρ 특성을 안정적으로 얻을 수 있다. 한편으로, 비옴성 입자(140)의 배합량을 베이스 엘라스토머에 대한 체적 비율로 0.5 이하로 함으로써, 비옴성 조성물의 소정의 인장 특성을 안정적으로 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)는, 예를 들어, 실레인 커플링제에 의해 표면 처리되어 있어도 된다. 구체적으로는, 실레인 커플링제로서는, 예를 들어, 트라이메톡시바이닐실레인, 트라이에톡시바이닐실레인, 메틸다이메톡시바이닐실레인 등을 이용할 수 있다. 이것에 의해, 엘라스토머(A)(122)로의 분산성을 조정하여, 효과적으로 무입자 영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 소정의 E-ρ 특성을 발현할 수 있다.
한편, 비옴성 조성물에는, 다른 첨가제를 적절히 배합해도 된다. 예를 들어, 가교제, 산화 방지제, 가소제 등을 이용할 수 있다.
(비옴성 조성물의 특성)
다음에, 도 2를 이용하여, 본 실시형태의 비옴성 조성물이 나타내는 특성에 대해 설명한다. 도 2는, 본 실시형태에 따른 비옴성 조성물에 있어서의 전계 강도에 대한 체적 저항률의 일례를 나타내는 도면이다.
한편, 여기에서, 전계 강도를 E로 하고, 체적 저항률을 ρ로 한다. 또한, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점을 「저하 개시점」으로 하고, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 저하 개시점을 「P1」로 하고, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 저하 개시점을 「P2」로 한다. 한편, 여기에서 말하는 「logE에 대한 logρ의 기울기」란 「E 및 ρ를 양 대수 그래프로 플로팅했을 때의 E에 대한 ρ의 기울기」라고 바꾸어 말할 수 있다. 또한, 저하 개시점에서의 전계 강도 E를 「역치 전계 강도 Eth」로 하고, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 저하 개시점 P1에서의 역치 전계 강도 Eth를 「E1」로 하고, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 저하 개시점 P2에서의 역치 전계 강도 Eth를 「E2」로 한다.
본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산되어 있음으로써, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에도, 비옴성 조성물이 본래 갖는 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
구체적으로는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥E1의 범위에서 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 체적 저항률 ρ는, 예를 들어, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 체적 저항률 ρ에 대해서, 50배 이하, 바람직하게는 20배 이하이다.
본 실시형태에서는, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 저하 개시점 P2에서의 역치 전계 강도 E2는, 예를 들어, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 저하 개시점 P1에서의 역치 전계 강도 E1에 대해서 1.4배 이하, 바람직하게는 1.2배 이하이다.
한편, E1에 대한 E2의 비율의 하한치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, E1에 대한 E2의 비율은, 예를 들어, 0.6배 이상이 바람직하고, 0.8배 이상이 보다 바람직하고, 1.0배 이상이 더욱 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, E＞E2에 있어서의 직선부에서의 기울기는, 예를 들어, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의, E＞E1에 있어서의 직선부에서의 기울기에 대해서 ±50% 이내, 바람직하게는 ±30% 이내이다.
한편, 여기에서 말하는 「E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 기울기」란, 예를 들어, E＞Eth의 범위에서, 연속한 복수의 측정점으로부터, 최소 이승법으로 근사했을 때에, 그 상관 계수가 -0.99 이하가 되는 범위에서의 기울기이다. 또한, 「E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 기울기」를 구할 때의 E의 상한치는, 임의이기 때문에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 3Eth, 바람직하게는 2Eth이다.
(2) 케이블 접속용 유닛
도 3을 이용하여, 본 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛에 대해 설명한다. 도 3은, 본 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛을 나타내는 단면도이다.
이하에 있어서, 전력 케이블(불도시) 또는 케이블 접속용 유닛(10)의 「축 방향」이란, 전력 케이블 또는 케이블 접속용 유닛(10)의 중심축의 방향을 말하고, 「연층(沿層) 방향」 「긴 방향」이라고 바꾸어 말할 수 있다. 한편, 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향이란, 중공부(202)의 축 방향이라고 바꿔 말할 수도 있다. 또한, 전력 케이블 또는 케이블 접속용 유닛(10)의 「직경 방향」이란, 전력 케이블 또는 케이블 접속용 유닛(10)의 중심축으로부터 외주로 향하는 방향을 말하고, 경우에 따라서는 「두께 방향」 「짧은 방향」이라고 바꾸어 말할 수 있다.
또한, 이하에 있어서, 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 단부 중, 전력 케이블의 선단이 배치되는 측의 단부를 「선단」이라고 하고, 전력 케이블의 선단과 반대측(연재측(延在側))의 단부를 「후단」이라고 한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 케이블 접속용 유닛(케이블 종단(終端) 접속용 유닛)(10)은, 예를 들어, 전력 케이블이 감입되도록 통상으로 구성되어 있다. 이것에 의해, 전력 케이블의 외측에 있어서의 전계를 완화하여, 절연성을 확보할 수 있다.
본 실시형태의 케이블 접속용 유닛(10)은, 예를 들어, 전력 케이블과 가공 송전선(불도시) 등을 접속하는 케이블 종단 접속 구조(기중(氣中) 종단 접속부)에 이용되도록 구성되어 있다. 케이블 종단 접속 구조에서는, 예를 들어, 단계적으로 박리된 전력 케이블의 외주에 케이블 접속용 유닛(10)이 외감된 상태에서, 애관(碍管)(불도시) 내에 전력 케이블이 삽입되고, 애관 내에 절연 매체가 충전된다. 한편, 절연 매체는, 예를 들어, 절연유 또는 절연 가스이다.
한편, 여기에서 말하는 전력 케이블이란, 이른바 CV 케이블(Crosslinked polyethylene insulated PVC sheathed cable, XLPE 케이블이라고도 한다)로서 구성되고, 예를 들어, 중심축으로부터 외주를 향해, 케이블 도체(불도시), 케이블 내부 반도전층(불도시), 케이블 절연층(불도시), 케이블 외부 반도전층(불도시), 케이블 금속피(불도시), 및 케이블 시스(불도시)를 갖는 것이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 케이블 접속용 유닛(10)은, 예를 들어, 비옴성 저항층(FGM층: Field Grading Material Layer)(220)과, 반도전 콘부(반도전부, 스트레스 콘부)(240)와, 절연층(260)을 갖고 있다.
(비옴성 저항층)
비옴성 저항층(220)은, 예를 들어, 전술한 베이스 엘라스토머(120) 및 복수의 비옴성 입자(140)를 포함하는 비옴성 조성물에 의해 구성되어 있다. 비옴성 저항층(220)에서는, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)가, 가교에 의해 서로 화학적으로 결합되어 있다.
비옴성 저항층(220)은, 예를 들어, 중공부(202)를 구성하도록 통상으로 마련되어 있다. 비옴성 저항층(220)은, 예를 들어, 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 전체 길이에 걸쳐 마련되어, 중공부(202) 내에 전력 케이블이 감입되었을 때에, 전력 케이블 중 노출된 케이블 절연층 및 노출된 케이블 외부 반도전층의 각각의 외주를 덮도록 구성되어 있다.
비옴성 저항층(220)이 구성하는 중공부(202)의 내경은, 예를 들어, 전력 케이블의 외경보다도 약간 작다. 비옴성 저항층(220)은, 확경된 상태로 전력 케이블에 외감되어, 둘레 방향으로 신장된 상태가 된다. 이것에 의해, 중공부(202) 내에 전력 케이블이 탄성적으로 감합하여, 비옴성 저항층(220)의 내주면에 전력 케이블이 기밀(氣密)로 밀착하도록 되어 있다.
중공부(202) 내에 전력 케이블이 감입되었을 때에는, 비옴성 저항층(220) 중 케이블 접속용 유닛(10)의 후단측은, 케이블 외부 반도전층에 접하기 때문에, 접지된다. 한편, 비옴성 저항층(220) 중 케이블 접속용 유닛(10)의 선단측은, 전력 케이블의 케이블 도체와 거의 동 전위가 되어, 즉, 고전위가 된다.
본 실시형태에서는, 비옴성 저항층(220)이 중공부(202)를 구성하여 케이블 절연층을 덮도록 배치됨으로써, 케이블 접속용 유닛(10)의 선단측에서, 전력 케이블의 케이블 절연층과, 케이블 접속용 유닛(10)의 절연층(260)과, 애관 내에 충전되는 절연 매체가 접근하는 부분(삼중점이라고도 한다)에 있어서, 국소적인 전계 집중이 생겼을 때에, 비옴성 저항층(220)의 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 의해, 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향에 따른 단면을 보았을 때에, 비옴성 저항층(220) 내에 있어서, 케이블 접속용 유닛(10)의 선단측으로부터 후단측으로 향하여, 등전위선을 균등하게 분포(분산)시킬 수 있다. 그 결과, 케이블 접속용 유닛(10)의 선단측에서의 전계 집중을 완화시켜, 절연 파괴 등의 전기적 리스크를 저감시킬 수 있다.
(반도전 콘부)
반도전 콘부(240)는, 예를 들어, 반도전성을 갖고 있다. 구체적으로는, 반도전 콘부(240)는, 예를 들어, 반도전성 고무를 포함하고 있다. 반도전성 고무는, 예를 들어, 에틸렌 프로필렌 고무 또는 실리콘 고무와, 카본 블랙을 갖는 조성물이다.
반도전 콘부(240)는, 예를 들어, 원추상(나팔상)으로 구성되어, 이른바 스트레스 콘을 형성하고 있다. 구체적으로는, 반도전 콘부(240)는, 예를 들어, 비옴성 저항층(220)보다도 케이블 접속용 유닛(10)의 직경 방향의 외측에 마련되어 있다. 또한, 예를 들어, 반도전 콘부(240) 중 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 후단측은, 비옴성 저항층(220)에 접해도 되고, 떨어져 있어도 된다. 또한, 반도전 콘부(240)는, 예를 들어, 당해 비옴성 저항층(220)에 근접하는 부분으로부터 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 선단 측에 향하여 비옴성 저항층(220)으로부터 서서히 이간하도록 경사지는 경사면(242)을 갖고 있다. 이것에 의해, 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향에 따른 단면을 보았을 때에, 반도전 콘부(240)의 경사면(242)을 따라 등전위선을 형성할 수 있어, 등전위선을 균등하게 분포시킬 수 있다.
(절연층)
절연층(260)은, 예를 들어, 반도전 콘부(240) 등보다도 높은 절연성을 갖고 있다. 구체적으로는, 절연층(260)은, 예를 들어, 절연성 고무를 포함하고 있다. 절연성 고무는, 예를 들어, 에틸렌 프로필렌 고무 또는 실리콘 고무이다.
절연층(260)은, 비옴성 저항층(220) 및 반도전 콘부(240)를 덮도록 마련되어 있다. 절연층(260)은, 예를 들어, 비옴성 저항층(220)과 반도전 콘부(240)의 경사면(242) 사이에 비집고 들어가도록 마련되어 있다.
또한, 절연층(260)은, 예를 들어, 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 선단에 가까워짐에 따라 서서히 축경(縮徑)하고 있다. 전술한 바와 같이, 비옴성 저항층(220)이 마련되어 있는 점에 더하여, 케이블 접속용 유닛(10)의 절연층(260)의 선단이 서서히 축경하고 있음으로써, 상기 삼중점에서의 전계를 더욱 완화시킬 수 있다.
이상의 비옴성 저항층(220), 반도전 콘부(240) 및 절연층(260)은, 예를 들어, 일체적으로 결합하도록 몰드 성형되어 있다. 이것에 의해, 케이블 접속 구조를 제조(구축)하는 현장에 있어서의 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 현장에 있어서, 각 층간에서의 보이드의 형성이나 각 층간으로의 불순물의 혼입을 억제할 수 있다. 한편, 비옴성 저항층(220), 반도전 콘부(240) 및 절연층(260)은, 분리되어 있어도 된다.
(3) 케이블 접속용 유닛의 제조 방법 및 케이블 접속 구조의 제조 방법(케이블 접속 방법)
다음에, 도 4를 이용하여, 본 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛의 제조 방법 및 케이블 접속 구조의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 4는, 본 실시형태에 따른 케이블 접속 구조의 제조 방법을 나타내는 플로 차트이다. 이하, 스텝을 「S」로 약칭하고 있다.
본 실시형태의 케이블 접속 구조의 제조 방법은, 예를 들어, 케이블 접속용 유닛 제작 공정(케이블 접속용 유닛 제조 공정) S120과, 전력 케이블 준비 공정 S140과, 감입 공정 S160과, 애관 내 삽입 공정 S180을 갖고 있다.
(S120: 케이블 접속용 유닛 제작 공정)
우선, 비옴성 저항층(220), 반도전 콘부(240) 및 절연층(260)을 갖는 통상의 케이블 접속용 유닛(10)을 제작한다. 케이블 접속용 유닛 제작 공정 S120은, 예를 들어, 비옴성 조성물 준비 공정 S122와, 비옴성 저항층 형성 공정 S124와, 반도전 콘부 형성 공정 S126과, 절연층 형성 공정 S128을 갖고 있다.
(S122: 비옴성 조성물 준비 공정)
우선, 베이스 엘라스토머(120)와 비옴성 입자(140)를 준비한다.
본 실시형태에서는, 베이스 엘라스토머(120)로서, 예를 들어, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 갖는 엘라스토머(A)(122)와, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 갖는 엘라스토머(B)(124)를 준비한다.
또한, 본 실시형태에서는, 비옴성 입자(140)로서, 결정부와, 입계부를 갖는, 이른바 배리스터 입자를 준비한다.
베이스 엘라스토머(120)와 비옴성 입자(140)를 준비하면, 이들을 혼합(혼련)한다.
이 때, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 비옴성 입자(140)를 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산시킨다.
또한, 이 때, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 체적 저항률 ρ가, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하가 되도록, 베이스 엘라스토머와 비옴성 입자를 혼합한다.
또한, 이 때, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 저하 개시점 P2에서의 역치 전계 강도 E2가, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 저하 개시점 P1에서의 역치 전계 강도 E1에 대해서 1.4배 이하가 되도록, 베이스 엘라스토머와 비옴성 입자를 혼합한다.
구체적으로는, 이 때, 베이스 엘라스토머(120)로서, 전술한 바와 같이, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 갖는 엘라스토머(A)(122)와, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 갖는 엘라스토머(B)(124)를 혼합함으로써, 엘라스토머(A)(122)에 의해, 비옴성 입자(140)를 많이 포함한 상태로, 해상을 구성할 수 있고, 엘라스토머(B)(124)에 의해 도상을 구성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 입자(140)를 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산시킬 수 있다.
한편, 이 때, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)와 비옴성 입자(140)를 동시에 혼합한다. 이와 같이 3종의 재료를 동시에 혼합했다고 해도, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)의 상용성의 상위에 의해, 엘라스토머(A)(122)에 있어서 엘라스토머(B)(124)보다도 비옴성 입자(140)를 많이 함유시켜, 비옴성 입자(140)를 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산시킬 수 있다.
또한, 이 때, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122) 및 비옴성 입자(140)를, 비옴성 조성물 전체의 30% 이상의 체적을 차지하도록 배합한다. 이것에 의해, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다.
한편, 필요에 따라서, 다른 첨가제(가교제, 산화 방지제, 가소제 등)를 첨가한다.
이상에 의해, 본 실시형태의 비옴성 조성물이 얻어진다.
(S124: 비옴성 저항층 형성 공정)
비옴성 조성물을 준비하면, 소정의 심금(芯金)을 갖는 금형을 이용하여, 해당 금형 내에 비옴성 조성물을 주입하고, 소정의 온도에서 가열함으로써 가교시킨다. 이것에 의해, 비옴성 저항층(220)을 형성한다. 그 결과, 비옴성 저항층(220)이, 중공부(202)를 구성하도록 통상으로 형성된다.
(S126: 반도전 콘부 형성 공정)
소정의 원추상의 공극을 갖는 금형을 이용하여, 해당 금형 내에 반도전성 수지 조성물을 주입하는 것에 의해, 반도전 콘부(240)를 형성한다. 이 때, 반도전 콘부(240)에 있어서, 중공부(202)의 축 방향의 일단측으로부터 타단측으로 향하여 확경하도록 경사지는 경사면(242)을 형성한다.
(S128: 절연층 형성 공정)
비옴성 저항층(220) 및 반도전 콘부(240)를 형성하면, 중공부(202)를 구성하는 심금을 갖는 금형을 이용하여, 심금의 외주를 덮도록 비옴성 저항층(220)을 배치한다. 비옴성 저항층(220)을 배치하면, 반도전 콘부(240)의 일단측을 비옴성 저항층(220)의 외측으로 반도전 콘부(240)를 배치한다.
금형 내에 비옴성 저항층(220) 및 반도전 콘부(240)를 배치하면, 금형 내에 절연성 수지 조성물을 주입하는 것에 의해, 비옴성 저항층(220) 및 반도전 콘부(240)를 덮도록, 절연층(260)을 형성한다.
성형이 완료되면, 금형으로부터 성형체를 꺼내고, 성형체로부터 불요 부분을 제거한다.
이상에 의해, 본 실시형태의 케이블 접속용 유닛(10)이 제조된다. 이와 같이 하여, 본 실시형태의 케이블 접속용 유닛(10)이 현장 시공 가능한 상태로 준비된다.
(S140: 전력 케이블 준비 공정)
현장 시공 시에는, 전력 케이블을, 선단으로부터 축 방향으로 단계적으로 박리하는 것에 의해, 케이블 도체, 케이블 절연층 및 케이블 외부 반도전층을, 전력 케이블의 선단측으로부터 이 순서로 노출시킨다.
(S160: 감입 공정)
케이블 접속용 유닛(10) 및 전력 케이블을 준비하면, 케이블 접속용 유닛(10)의 중공부(202) 내에 전력 케이블을 감입시킨다. 본 실시형태에서는, 예를 들어, 이하의 확경 장착 공법을 채용할 수 있다.
우선, 전력 케이블의 외경보다도 큰 외경을 갖는 확경 파이프를 준비한다. 확경 파이프는 예를 들어 축 방향을 따른 분단면으로 분할되어 있다. 확경 파이프를 준비하면, 케이블 접속용 유닛(10)의 중공부(202) 내에 확경 파이프를 삽입하여, 케이블 접속용 유닛(10)을 미리 확경시킨다. 케이블 접속용 유닛(10)을 확경시키면, 확경 파이프 내에 전력 케이블을 삽통(揷通)시켜, 케이블 접속용 유닛(10)을 소정의 장착 위치에 배치한다. 케이블 접속용 유닛(10)을 배치하면, 케이블 접속용 유닛(10)의 중공부(202)로부터 확경 파이프를 제거하여, 케이블 접속용 유닛(10)을 축경시킨다. 이것에 의해, 케이블 접속용 유닛(10)의 중공부(202) 내에 전력 케이블을 감입시킬 수 있다.
(S180: 애관 내 삽입 공정)
케이블 접속용 유닛(10)의 중공부(202) 내에 전력 케이블을 감입시키면, 케이블 접속용 유닛(10)이 외감된 상태의 전력 케이블을 소정의 애관 내에 삽입한다. 전력 케이블을 애관 내에 삽입하면, 케이블 도체의 선단을 애관의 상부에 고정하고, 전력 케이블의 연재측을 소정의 플랜지에 의해 애관의 하부에 고정한다.
전력 케이블을 애관에 고정하면, 애관 내에 소정의 절연 매체를 충전한다.
이상에 의해, 본 실시형태의 케이블 접속 구조가 제조된다.
(4) 본 실시형태에 따른 효과
본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시형태의 비옴성 조성물에서는, 비옴성 입자(140)는, 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산되어 있다. 이와 같이 비옴성 입자(140)가 망목상으로 분산되어 있음으로써, 망목상의 입자군 영역의 외측에 존재하는 무입자 영역에 있어서, 베이스 엘라스토머(120)가 본래 갖는 탄성을 유지시킬 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 무입자 영역 중의 베이스 엘라스토머(120)를 우선적으로 변형시킬 수 있다. 한편, 입자군 영역에서는, 베이스 엘라스토머(120)와 비옴성 입자(140)의 계면에 있어서, 응력을 완화할 수 있어, 간극의 발생을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 인접하는 비옴성 입자(140)끼리가 떨어지는 것을 억제하여, 비옴성 입자(140)간의 거리가 길어지는 것을 억제할 수 있다. 비옴성 입자(140)간의 거리가 길어지는 것을 억제함으로써, 비옴성 조성물에 대해서 고전계가 인가되었을 때에, 비옴성 입자끼리에 의한 저저항 경로를 안정적으로 형성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에도, 비옴성 조성물이 본래 갖는 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
(b) 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에도, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킴으로써, 케이블 접속용 유닛(10)이 확경된 상태로 전력 케이블에 외감되었을 경우에, 국소적으로 고전계가 인가되었을 때에, 비옴성 조성물에 의해 구성되는 비옴성 저항층에 있어서 전계를 균등하게 분포시킬 수 있다. 그 결과, 케이블 접속용 유닛(10)에 있어서 절연 파괴의 발생을 억제할 수 있다.
(c) 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에도, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킴으로써, 케이블 접속용 유닛(10)을 미리 확경시키고 나서 전력 케이블에 장착하는 확경 장착 공법을 채용할 수 있다. 확경 장착 공법을 채용했다고 해도, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성에 불가역적인 변화를 발생시키지 않고, 비옴성 저항층의 전계 완화 효과를 안정적으로 얻는 것이 가능해진다.
(d) 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에도, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킴으로써, 비옴성 입자를 과도하게 고농도로 배합할 필요가 없어진다. 이것에 의해, 베이스 엘라스토머에 있어서의 분자끼리의 뒤엉킴을 충분히 확보할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 신장 특성 및 잔류 신장 특성의 저하를 억제할 수 있다.
(e) 본 실시형태의 비옴성 조성물에서는, 비옴성 입자(140)의 중심간 거리의 변동 계수는, 0.5 이상이다. 변동 계수를 0.5 이상으로 함으로써, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다. 이것에 의해, 베이스 엘라스토머(120)와 비옴성 입자(140)의 계면에 있어서, 응력을 완화하기 쉽게 할 수 있어, 간극의 발생을 안정적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 비옴성 조성물의 신장 상태에 의하지 않고, 비옴성 조성물의 E-ρ 특성의 격차를 안정적으로 억제할 수 있다.
(f) 본 실시형태의 비옴성 조성물에 있어서, 베이스 엘라스토머(120)는, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 갖는 엘라스토머(A)(122)와, 비옴성 입자(140)에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 갖는 엘라스토머(B)(124)를 갖고 있다. 이것에 의해, 엘라스토머(B)(124)보다도 많은 비옴성 입자(140)를 엘라스토머(A)(122)에 포함시켜, 엘라스토머(A)(122)에 의해 해상을 구성할 수 있다.
한편으로, 엘라스토머(B)(124)에 의해 도상을 구성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다.
(5) 본 실시형태의 변형예
전술한 제 1 실시형태는, 필요에 따라서, 이하에 나타내는 변형예와 같이 변경할 수 있다. 이하, 전술한 실시형태와 상이한 요소에 대해서만 설명하고, 전술한 실시형태에서 설명한 요소와 실질적으로 동일한 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
변형예 1 및 변형예 2에서는, 베이스 엘라스토머의 구성이 전술한 제 1 실시형태와 상이하다.
(5-1) 변형예 1
변형예 1의 가교 전의 비옴성 조성물에서는, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)는 비가교이며, 한편으로, 엘라스토머(B)(124)는 미리 가교된 고무를 포함하고 있다(고무로 이루어져 있다). 가교된 고무에는, 비옴성 입자(140)가 분산되기 어렵다. 이것에 의해, 비옴성 입자(140)를, 엘라스토머(A)(122) 중에 우선적으로 분산시킬 수 있다.
한편, 엘라스토머(A)의 적어도 일부는 가교되어 있어도 된다. 단, 이 경우에도, 예를 들어, 엘라스토머(B)(124)의 가교 밀도가, 엘라스토머(A)(122)의 가교 밀도보다도 높은 것이 바람직하다.
변형예 1에서는, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)가 상이한 재료에 의해 구성되어 있어도 되고, 혹은, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)가 가교 상태를 제외하고 동일한 재료에 의해 구성되어 있어도 된다.
구체적으로는, 엘라스토머(A)(122)는, 예를 들어, 실리콘 고무(Q), 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무(EPDM), 스타이렌 뷰타다이엔 고무(SBR), 에피클로로하이드린 고무(CO), 클로로프렌 고무(CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 나이트릴 고무(NBR), 아크릴 고무(ACM), 에틸렌 아크릴 고무(AEM), 에틸렌 아세트산 바이닐 공중합체(EVM), 유레테인 고무(U)이다. 엘라스토머(B)(124)는, 예를 들어, 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무(EPDM), 스타이렌 뷰타다이엔 고무(SBR), 에피클로로하이드린 고무(CO), 클로로프렌 고무(CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 나이트릴 고무(NBR), 아크릴 고무(ACM), 에틸렌 아크릴 고무(AEM), 에틸렌 아세트산 바이닐 공중합체(EVM), 유레테인 고무(U) 등의 가교물을 동결 분쇄하여 제작된 입자, 혹은 실리콘 고무 파우더(신에쓰 화학제 KMP-597, KMP-598, KMP-594, X-52875) 등 미리 파우더상으로 가교된 엘라스토머이다.
변형예 1의 케이블 접속용 유닛(10)의 비옴성 저항층(220)에서는, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)는, 가교에 의해 서로 화학적으로 결합되어 있다. 비옴성 저항층(220)에 있어서, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)가 한결같이 가교되어 있어도 되고, 혹은, 엘라스토머(B)(124)의 가교 밀도가, 엘라스토머(A)(122)의 가교 밀도보다도 높아져 있어도 된다.
변형예 1의 비옴성 조성물 준비 공정 S122에서는, 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)와 비옴성 입자(140)를 동시에 혼합한다. 혼합 시에 있어서, 엘라스토머(B)(124)는 가교된 상태로 유지된다. 이것에 의해, 엘라스토머(B)(124) 중으로의 비옴성 입자(140)의 분산을 억제할 수 있다.
(효과)
변형예 1에 의하면, 엘라스토머(B)(124)가 미리 가교된 고무를 포함함으로써, 혼합 시에 있어서, 엘라스토머(B)(124) 중으로의 비옴성 입자(140)의 분산을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 입자(140)를 엘라스토머(A)(122) 중에 우선적으로 분산시킬 수 있어, 비옴성 입자(140)를 많이 포함하는 엘라스토머(A)(122)에 의해 해상을 구성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다.
(5-2) 변형예 2
변형예 2의 가교 전의 비옴성 조성물에서는, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)가 고무를 포함하고(고무로 이루어지고), 엘라스토머(B)(124)가 열가소성 엘라스토머를 포함하고 있다(열가소성 엘라스토머로 이루어진다).
변형예 2에서는, 엘라스토머(B)(124)의 융점은, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)의 연화점보다도 높다. 더욱이, 엘라스토머(B)(124)의 융점은, 예를 들어, 비옴성 조성물의 혼합 시의 온도보다도 높은 것이 바람직하다.
구체적으로는, 엘라스토머(A)(122)는, 예를 들어, 실리콘 고무(Q), 에틸렌 프로필렌 고무(EPR), 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무(EPDM), 스타이렌 뷰타다이엔 고무(SBR), 에피클로로하이드린 고무(CO), 클로로프렌 고무(CR), 클로로설폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 나이트릴 고무(NBR), 아크릴 고무(ACM), 에틸렌 아크릴 고무(AEM), 에틸렌 아세트산 바이닐 공중합체(EVM)이다. 엘라스토머(B)(124)는, 예를 들어, 입자상의 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리아마이드계 열가소성 엘라스토머, 폴리유레테인계 열가소성 엘라스토머 등이다.
변형예 2의 케이블 접속용 유닛(10)의 비옴성 저항층(220)에서는, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122) 및 엘라스토머(B)(124)는, 가교에 의해 서로 화학적으로 결합되어 있다.
변형예 2의 비옴성 조성물 준비 공정 S122에서는, 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)와 비옴성 입자(140)를 동시에 혼합한다. 혼합 시에 있어서, 엘라스토머(B)(124)는 용융되지 않는 상태로 유지된다. 이것에 의해, 엘라스토머(B)(124) 중으로의 비옴성 입자(140)의 분산을 억제할 수 있다.
(효과)
변형예 2에 의하면, 엘라스토머(B)(124)의 융점을, 엘라스토머(A)(122)의 연화점보다도 높게 함으로써, 혼합 시에 있어서, 엘라스토머(B)(124)는 용융되지 않는 상태로 유지하여, 엘라스토머(B)(124) 중으로의 비옴성 입자(140)의 분산을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 비옴성 입자(140)를, 엘라스토머(A) 중에 우선적으로 분산시킬 수 있어, 비옴성 입자(140)를 많이 포함하는 엘라스토머(A)(122)에 의해 해상을 구성할 수 있다. 그 결과, 비옴성 입자(140)가 베이스 엘라스토머(120) 중에서 망목상으로 분산된 상태를 안정적으로 형성할 수 있다.
＜본 개시의 제 2 실시형태＞
다음에, 도 5를 이용하여, 본 개시의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 5는, 본 실시형태에 따른 케이블 접속용 유닛을 나타내는 단면도이다.
본 실시형태에서는, 케이블 접속용 유닛에 있어서의 케이블 접속 태양이 제 1 실시형태와 상이하다. 이하, 제 1 실시형태의 변형예와 마찬가지로, 제 1 실시형태와 상이한 요소에 대해서만 설명한다.
(1) 케이블 접속용 유닛
본 실시형태의 케이블 접속용 유닛(케이블 중간 접속용 유닛)(12)은, 예를 들어, 한 쌍의 전력 케이블을, 서로 축을 일치시키면서 맞대어 직선상으로 접속하는 케이블 중간 접속 구조에 이용되도록 구성되어 있다. 여기에서는, 한 쌍의 전력 케이블 중, 한쪽을 「제 1 전력 케이블」이라고 하고, 다른 쪽을 「제 2 전력 케이블」이라고 한다.
한편, 본 실시형태에 있어서, 케이블 접속용 유닛(12)의 축 방향의 일단으로서, 케이블 접속용 유닛(12) 중 제 1 전력 케이블의 연재측의 단부를 「케이블 접속용 유닛(12)의 제 1 단」이라고 한다. 한편으로, 케이블 접속용 유닛(12)의 축 방향의 타단으로서, 케이블 접속용 유닛(12) 중 제 2 전력 케이블의 연재측의 단부를 「케이블 접속용 유닛의 제 2 단」이라고 한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 케이블 접속용 유닛(12)은, 예를 들어, 내부 반도전층(210)과, 비옴성 저항층(220)과, 반도전 콘부(240)와, 절연층(260)과, 외부 반도전층(280)을 갖고 있다.
내부 반도전층(210)은, 예를 들어, 반도전성을 갖고 있다. 구체적으로는, 내부 반도전층(210)은, 예를 들어, 반도전 콘부(240)와 마찬가지의 반도전성 고무를 포함하고 있다. 내부 반도전층(210)은, 예를 들어, 중공부(202)의 축 방향의 중앙부를 구성하도록 통상으로 마련되어 있다. 한편, 내부 반도전층(210)은, 중공부(202) 내에 한 쌍의 전력 케이블이 감입되었을 때에, 케이블 도체끼리를 압축 접속하는 압축 슬리브를 덮도록 배치된다. 이 때문에, 내부 반도전층(210)은, 케이블 도체와 거의 동 전위가 되어, 즉, 고전위가 된다.
비옴성 저항층(220)은, 예를 들어, 내부 반도전층(210) 이외의 중공부(202)의 축 방향의 다른 부를 구성하도록 통상으로 마련되어 있다. 또한, 비옴성 저항층(220)은, 내부 반도전층(210)을 덮도록 마련되어 있다. 비옴성 저항층(220)은, 중공부(202) 내에 한 쌍의 전력 케이블이 감입되었을 때에, 제 1 전력 케이블의 케이블 외부 반도전층으로부터 제 2 전력 케이블의 케이블 외부 반도전층까지를 덮도록 연재하고 있다.
중공부(202) 내에 한 쌍의 전력 케이블이 감입되었을 때에는, 비옴성 저항층(220) 중 양단측의 각각은, 제 1 전력 케이블의 케이블 외부 반도전층 및 제 2 전력 케이블의 케이블 외부 반도전층에 접하기 때문에, 접지된다. 한편으로, 비옴성 저항층(220) 중 내부 반도전층(210)과 접하는 부분은, 내부 반도전층(210)과 마찬가지로, 고전위가 된다. 비옴성 저항층(220) 내에서는, 그 비옴성에 의해 전계 집중 개소의 저항을 저감시킴으로써, 내부 반도전층(210)측으로부터 양단측의 각각으로 향하여, 등전위선을 균등하게 분포시킬 수 있다.
반도전 콘부(240)는, 예를 들어, 내부 반도전층(210)을 끼워 케이블 접속용 유닛(12)의 축 방향의 양측으로 한 쌍 마련되어 있다. 한 쌍의 반도전 콘부(240) 중, 제 1 전력 케이블측을 「제 1 반도전 콘부(240a)」라고 하고, 제 2 전력 케이블측을 「제 2 반도전 콘부(240b)」라고 한다.
제 1 반도전 콘부(240a) 및 제 2 반도전 콘부(240b)의 각각은, 원추상으로 구성되고, 확경측을 대향시키고 있다.
제 1 반도전 콘부(240a) 중 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 제 1 단측은, 비옴성 저항층(220)에 접하고 있어도 되고, 떨어져 있어도 된다. 제 1 반도전 콘부(240a)는, 예를 들어, 비옴성 저항층(220)에 근접하는 부분으로부터 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 제 2 단측으로 향하여 비옴성 저항층(220)으로부터 서서히 이간하도록 경사지는 경사면(242)을 갖고 있다.
한편, 제 2 반도전 콘부(240b)는, 예를 들어, 내부 반도전층(210)을 끼워 제 1 반도전 콘부(240a)와 대칭으로 구성되어 있다.
절연층(260)은, 비옴성 저항층(220) 및 한 쌍의 반도전 콘부(240)을 덮도록 마련되어 있다. 절연층(260)은, 예를 들어, 비옴성 저항층(220)과 제 1 반도전 콘부(240a)의 경사면(242) 사이나, 비옴성 저항층(220)과 제 2 반도전 콘부(240b)의 경사면(242) 사이에 비집고 들어가도록 마련되어 있다.
외부 반도전층(280)은, 절연층(260)을 덮도록 마련되어 있다. 외부 반도전층(280)은, 제 1 반도전 콘부(240a) 및 제 2 반도전 콘부(240b)에 접하고 있다. 이것에 의해, 외부 반도전층(280)은, 제 1 반도전 콘부(240a) 및 제 2 반도전 콘부(240b)와 함께 접지된다.
이상의 내부 반도전층(210), 비옴성 저항층(220), 한 쌍의 반도전 콘부(240), 절연층(260) 및 외부 반도전층(280)은, 예를 들어, 일체적으로 결합하도록 몰드 성형되어 있다.
(2) 효과
본 실시형태와 같이, 케이블 중간 접속 구조에 이용되는 케이블 접속용 유닛(12)이어도, 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
＜본 개시의 다른 실시형태＞
이상, 본 개시의 실시형태에 대해 구체적으로 설명했지만, 본 개시는 전술한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 가능하다. 한편, 여기에서 말하는 「전술한 실시형태」란, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태를 의미한다.
전술한 실시형태에서는, 케이블 접속용 유닛(10)이 반도전 콘부(240)를 갖는 경우에 대해 설명했지만, 본 개시는 이 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반도전 콘부(240)가 마련되는 대신에, 절연층(260)이 축 방향의 중앙부로부터 양단부로 향해 서서히 축경하고 있어도 된다. 이것에 의해, 절연층(260)의 축 방향의 양단측에서의 전계 집중을 완화할 수 있다.
전술한 제 2 실시형태에서는, 반도전 콘부(240)와 외부 반도전층(280)이 별체(別體)이도록 도시했지만, 반도전 콘부(240)는, 외부 반도전층(280)의 일부로서 해당 외부 반도전층(280)과 일체가 되어 있어도 된다.
전술한 실시형태에서는, 비옴성 조성물 준비 공정 S122에 있어서, 엘라스토머(A)(122)와 엘라스토머(B)(124)와 비옴성 입자(140)를 동시에 혼합하는 경우에 대해 설명했지만, 본 개시는 이 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 엘라스토머(A)(122)와 비옴성 입자(140)를 혼합한 마스터 배치를 미리 제작하고, 다음에 마스터 배치와 엘라스토머(B)(124)를 혼합해도 된다.
전술한 실시형태에서는, 감입 공정 S160에 있어서 확경 파이프를 이용한 확경 장착 공법을 채용하는 경우에 대해 설명했지만, 본 개시는 이 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이너 코어 리본을 나선상으로 권회하는 것에 의해 구성되는 이너 코어에 의해 케이블 접속용 유닛(10)을 확경해도 된다. 한편, 이 경우, 케이블 접속용 유닛(10)을 축경할 때에는, 케이블 접속용 유닛(10)의 축 방향의 일단측으로부터 이너 코어 리본을 서서히 풀어 가면 된다.
전술한 실시형태에서는, 비옴성 저항층(220), 반도전 콘부(240) 및 절연층(260)을 일체로서 가교시키는 경우에 대해 설명했지만, 본 개시는 이 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반도전 콘부(240) 및 절연층(260)을, 일체로서 가교시키고, 비옴성 저항층(220)은 별도 금형으로 제작해도 된다.
전술한 실시형태에서는, 제조 방법의 일례를 설명했지만, 제조 방법에 있어서의 각 공정의 순번은, 가능한 한 바꿔 넣어도 된다.
전술한 제 1 실시형태에 대해 변형예 1 또는 2의 구성이 적용 가능함을 설명했지만, 제 2 실시형태에 대해서도, 제 1 실시형태의 변형예 1 또는 2의 구성을 적용해도 된다.
실시예
다음에, 본 개시에 따른 실시예를 설명한다. 이들 실시예는 본 개시의 일례이며, 본 개시는 이들 실시예에 의해 한정되지 않는다.
(1) 비옴성 조성물의 제작
이하와 같이 하여, 실시예의 비옴성 조성물을 제작했다. 구체적으로는, 우선, 이하에 나타낸 베이스 엘라스토머 및 비옴성 입자를 준비했다. 다음에, 베이스 엘라스토머, 비옴성 입자, 및 그 외의 첨가물을 혼련하여, 비옴성 조성물을 제작했다. 이 때, 엘라스토머(A) 및 비옴성 입자를, 비옴성 조성물 전체의 30% 이상의 체적을 차지하도록 배합했다. 다음에, 얻어진 비옴성 조성물을 160℃의 온도에서 1시간 가압 성형하여, 케이블 접속용 유닛에 사용하는 비옴성 저항층을 모의한 샘플 시트를 제작했다.
［실시예］
베이스 엘라스토머:
베이스 엘라스토머(A): 에틸렌 아크릴 고무
베이스 엘라스토머(B): 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무
비옴성 입자: 산화 아연과 비스무트 및 안티모니 등의 다른 미소한 금속 산화물을 포함하는 입자(최대 입자경: 7μm, 체적 평균 입자경: 3μm)(베이스 엘라스토머에 대한 체적 비율로 0.3)
그 외의 첨가제(괄호 내는 베이스 엘라스토머 100질량부에 대한 함유량):
· 가교제: DCP(1.5질량부)
· 가교 조제: 아연화 3호(5질량부)
· 가소제: 폴리뷰타다이엔유(10질량부)
· 산화 방지제: 아민계의 TMDQ(1.5질량부)
한편, 비교예에서는, 베이스 엘라스토머를 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무만으로 한 점 이외에는, 실시예와 마찬가지로 비옴성 조성물을 제작하여, 샘플 시트를 제작했다.
(2) 평가
(단면 관찰)
실시예 및 비교예의 각각의 비옴성 조성물의 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰했다.
(비옴성 입자의 중심간 거리)
실시예 및 비교예의 각각의 샘플 시트 중에 있어서의 비옴성 입자의 중심간 거리를, 이하와 같이 하여 측정했다. 구체적으로는, 중심간 거리는, 화상 해석법에 의해 측정했다. 보다 구체적으로는, 배율 2000배의 단면 SEM 관찰상에 있어서, 인접하는 복수개의 비옴성 입자끼리의 중심과의 거리를 측정했다. 한편, 여기에서 인접하는 입자란, 전술한 바와 같이, 대상으로 하는 양 입자의 중심을 직선으로 맺었을 때에 다른 입자를 포함하지 않는 입자이다.
(체적 저항률)
실시예 및 비교예의 각각의 샘플 시트에 있어서의 체적 저항률은, 이하와 같이 하여 측정했다. 구체적으로는, 가이드 전극을 갖는 직경 25mm의 원형의 평행 평판 전극으로 샘플 시트를 끼우고, 샘플 시트를 온도 30℃의 실리콘 오일 중에 침지시켰다.
다음에, 샘플 시트를 끼운 전극간에 소정의 전압을 단계적으로 인가하여, 전극간에 흐른 전류를 미소 전류계로 계측했다. 얻어진 전류치를 하기 식(2)에 대입하여, 소정 전압(전계)에 대한 체적 저항률 ρ를 산출했다.
ρ=S·V/t·I ··· (2)
여기에서, ρ: 체적 저항률, S: 전극 면적, t: 샘플 시트의 두께, V: 인가 전압, I: 측정 전류로 한다.
전술한 측정 방법에 의해, 샘플 시트를 신장시키지 않는 경우와, 소정의 인장 지그를 이용하여 샘플 시트를 주면을 따른 소정의 1축 방향으로 30% 신장시켰을 경우와, 이것과 마찬가지의 방법으로 50% 신장시켰을 경우의 각각에 대해, 체적 저항률 ρ를 측정했다.
(인장 특성)
실온하에서, 두께 2mm의 JIS-3호 덤벨편을, 인장 시험기를 이용하여 200mm/mm의 속도로 신장하여, 파단되었을 때의 신장률과 응력을 평가했다.
(잔류 신장 특성)
실온하에서, 두께 2mm, 폭 5mm, 길이 120mm의 단책 시험편을 소정의 신장 지그를 이용하여, 130%의 신장률로 24시간 신장시킨 후, 실온하에서 신장 지그로부터 시험편을 제거하고, 24시간 경과 후의 잔류 신장률을 평가했다.
(3) 결과
(단면 관찰)
도 6a 및 도 6b를 이용하여, 실시예 및 비교예의 각각의 단면 관찰을 행한 결과에 대해 설명한다. 도 6a는, 실시예에 따른 비옴성 조성물을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 관찰상을 나타내는 도면이다. 도 6b는, 비교예에 따른 비옴성 조성물을 주사형 전자 현미경에 의해 관찰한 관찰상을 나타내는 도면이다.
비교예에서는, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 베이스 엘라스토머 중에서 비옴성 입자가 균등하게 분산되어 있었다. 또한, 비교예에서는, 무입자 영역이 작고, 단면시로 직경이 4.5μm 미만이었다.
이에 반해, 실시예에서는, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 비옴성 입자가 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있었음을 확인했다. 또한, 실시예에서는, 단면시로, 작아도 직경 4.5μm(도면 중 점선) 이상의 무입자 영역이 복수 존재하고 있었음을 확인했다.
(비옴성 입자의 중심간 거리)
도 7을 이용하여, 실시예 및 비교예의 각각에 있어서의 비옴성 입자의 중심간 거리를 측정한 결과에 대해 설명한다. 도 7은, 실시예 및 비교예의 각각의 비옴성 조성물에 있어서의, 비옴성 입자의 중심간 거리에 대한 빈도를 나타내는 도면이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 비교예에서는, 전술한 바와 같이 베이스 엘라스토머 중에서 비옴성 입자가 균등하게 분산되어 있었기 때문에, 중심간 거리의 범위가 좁았다. 구체적으로는, 비옴성 입자의 중심간 거리의 평균치는 2.59μm이며, 중심간 거리의 표준 편차는 1.06μm였다. 그 결과, 전술한 식(1)로 구해지는 변동 계수는, 0.41이었다.
이에 반해, 실시예에서는, 전술한 바와 같이 비옴성 입자가 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있었기 때문에, 중심간 거리가 넓은 범위에 걸쳐서 분포하고 있었다. 구체적으로는, 비옴성 입자의 중심간 거리의 평균치는 2.41μm이며, 중심간 거리의 표준 편차는 1.43μm였다. 그 결과, 전술한 식(1)로 구해지는 변동 계수는, 0.59임을 확인했다.
(체적 저항률)
도 8 및 도 9를 이용하여, 실시예 및 비교예의 각각에 있어서의 비옴성 조성물의 체적 저항률을 측정한 결과에 대해 설명한다. 도 8은, 실시예의 비옴성 조성물에 있어서의, 전계 강도에 대한 체적 저항률을 나타내는 도면이다. 도 9는, 비교예의 비옴성 조성물에 있어서의, 전계 강도에 대한 체적 저항률을 나타내는 도면이다.
비교예에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 비옴성 조성물을 서서히 크게 신장시켜 나감에 따라, 체적 저항률 ρ가 서서히 상승하고 있었다. 구체적으로는, 비교예에서는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥E1의 범위에서 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 체적 저항률 ρ는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 초과가 되고 있었다.
또한, 비교예에서는, 비옴성 조성물을 서서히 크게 신장시켜 나감에 따라, 체적 저항률 ρ의 저하 개시점이 고전계 강도측으로 시프트하고 있었다. 구체적으로는, 비교예에서는, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 저하 개시점에서의 역치 전계 강도 Eth는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 저하 개시점에서의 역치 전계 강도 Eth에 대해서 1.4배 초과였다.
비교예의 결과에서는, 베이스 엘라스토머 중에서 비옴성 입자가 균등하게 분산되어 있었기 때문에, 비옴성 조성물이 신장되었을 때에, 비옴성 입자와 베이스 엘라스토머의 계면에 있어서, 응력이 커져, 간극이 생기고 있었다. 인접하는 비옴성 입자끼리가 떨어져, 비옴성 입자간의 거리가 길어지고 있었다. 그 결과, 비옴성 조성물의 신장에 기인하여, E-ρ 특성이 흐트러지고 있었다고 생각된다.
이에 반해, 실시예에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 비옴성 조성물을 서서히 크게 신장시켜 갔다고 해도, 체적 저항률 ρ의 변화는 작았다. 구체적으로는, 실시예에서는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥E1의 범위에서 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 체적 저항률 ρ는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 체적 저항률 ρ에 대해서 20배 이하가 되고 있었음을 확인했다.
또한, 실시예에서는, 비옴성 조성물을 서서히 크게 신장시켜 갔다고 해도, 체적 저항률 ρ의 저하 개시점이 거의 일치하고 있었다. 구체적으로는, 비교예에서는, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 저하 개시점에서의 역치 전계 강도 Eth는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 저하 개시점에서의 역치 전계 강도 Eth에 대해서 1.2배 이하였음을 확인했다.
한편, 실시예에서는, 비옴성 조성물을 서서히 크게 신장시켜 갔다고 해도, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 기울기의 변화가 작았다. 구체적으로는, 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 기울기는, 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 기울기에 대해서 25% 감소이며, ±50% 이내로 들어가고 있었다.
(인장 특성)
측정의 결과, 실시예에서는, 파단 신도: 280%, 파단 강도: 5.9MPa이었다. 한편, 비교예에서는, 파단 신도: 280%, 파단 강도: 6.0MPa이었다. 즉, 실시예의 인장 특성은, 비교예의 인장 특성과 거의 동등했다.
(잔류 신장 특성)
측정의 결과, 실시예의 잔류 신장률은 9.2%였다. 한편, 비교예의 잔류 신장률은 8.7%였다. 즉, 실시예의 잔류 신장 특성은, 비교예의 잔류 신장 특성과 거의 동등했다.
(정리)
이상의 실시예의 결과에 의하면, 비옴성 입자가 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있었음으로써, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에, 무입자 영역 중의 베이스 엘라스토머를 우선적으로 변형시킬 수 있었다. 한편으로, 입자군 영역에서는, 베이스 엘라스토머와 비옴성 입자의 계면에 있어서, 응력을 완화할 수 있어, 간극의 발생을 억제할 수 있었다. 이것에 의해, 비옴성 입자간의 거리가 길어지는 것을 억제할 수 있었다. 그 결과, 비옴성 조성물이 신장되었을 경우에도, 비옴성 조성물이 본래 갖는 E-ρ 특성을 안정적으로 유지시킬 수 있었음을 확인했다.
또한, 실시예의 결과에 의하면, 비옴성 입자를 과도하게 고농도로 배합하지 않았음으로써, 베이스 엘라스토머에 있어서의 분자끼리의 뒤엉킴을 충분히 확보할 수 있었다. 그 결과, 비옴성 조성물의 신장 특성 및 잔류 신장 특성의 저하를 억제할 수 있었음을 확인했다.
＜본 개시의 바람직한 태양＞
이하, 본 개시의 바람직한 태양을 부기한다.
(부기 1)
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하인
비옴성 조성물.
(부기 2)
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, 상기 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하인
부기 1에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 3)
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하인
비옴성 조성물.
(부기 4)
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 상기 기울기는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 상기 기울기에 대해서 ±50% 이내인
부기 1 내지 부기 3 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 5)
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있는
부기 1 내지 부기 4 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 6)
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있는
비옴성 조성물.
(부기 7)
상기 복수의 비옴성 입자의 중심간 거리의 이하의 식으로 구해지는 변동 계수는, 0.5 이상인
부기 1 내지 부기 6 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
변동 계수=표준 편차/평균치 ··· (1)
(부기 8)
상기 비옴성 조성물의 단면을 보았을 때에, 상기 비옴성 입자를 포함하지 않는 복수의 무입자 영역이, 상기 비옴성 입자의 체적 평균 입자경의 1.5배 상당 직경 이상으로 존재하는
부기 1 내지 부기 7 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 9)
상기 베이스 엘라스토머는,
상기 비옴성 입자에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 갖는 엘라스토머(A)와,
상기 비옴성 입자에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 갖는 엘라스토머(B)
를 갖고,
상기 엘라스토머(A)는, 상기 엘라스토머(B)보다도 상기 비옴성 입자를 많이 포함하며, 해상을 구성하고,
상기 엘라스토머(B)는, 도상을 구성하는
부기 1 내지 부기 8 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 10)
상기 엘라스토머(A)의 용해도 파라미터와 상기 엘라스토머(B)의 용해도 파라미터의 차는, 0.5(cal/cm3)1/2 이상인
부기 9에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 11)
상기 엘라스토머(A)는, 비가교이며,
상기 엘라스토머(B)는, 가교된 고무를 포함하는
부기 9에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 12)
상기 엘라스토머(B)의 가교 밀도는, 상기 엘라스토머(A)의 가교 밀도보다도 높은
부기 9에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 13)
상기 엘라스토머(A)는, 고무를 포함하고,
상기 엘라스토머(B)는, 열가소성 엘라스토머를 포함하고,
상기 엘라스토머(B)의 융점은, 상기 엘라스토머(A)의 연화점보다도 높은
부기 9에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 14)
상기 엘라스토머(A) 및 상기 비옴성 입자는, 상기 비옴성 조성물 전체의 30% 이상의 체적을 차지하는
부기 9 내지 부기 13 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 15)
상기 엘라스토머(A) 및 상기 엘라스토머(B)는, 서로 화학적으로 결합되는
부기 9 내지 부기 14 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 16)
상기 엘라스토머(A) 및 상기 엘라스토머(B)는, 각각, 절연성을 갖는
부기 9 내지 부기 15 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 17)
상기 엘라스토머(B)의 탄성률은, 상기 엘라스토머(A)의 탄성률보다도 낮은
부기 9 내지 부기 16 중 어느 하나에 기재된 비옴성 조성물.
(부기 18)
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하인
케이블 접속용 유닛.
(부기 19)
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하인
케이블 접속용 유닛.
(부기 20)
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있는
케이블 접속용 유닛.
(부기 21)
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ가, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하가 되도록, 상기 베이스 엘라스토머와, 상기 복수의 비옴성 입자를 혼합하는
케이블 접속용 유닛의 제조 방법.
(부기 22)
전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 복수의 비옴성 입자를, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산시키는
케이블 접속용 유닛의 제조 방법.
10, 12 케이블 접속용 유닛
120 베이스 엘라스토머
122 엘라스토머(A)
124 엘라스토머(B)
140 비옴성 입자
202 중공부
210 내부 반도전층
220 비옴성 저항층
240 반도전 콘부
240a 제 1 반도전 콘부
240b 제 2 반도전 콘부
242 경사면
260 절연층
280 외부 반도전층
120 베이스 엘라스토머
122 엘라스토머(A)
124 엘라스토머(B)
140 비옴성 입자
202 중공부
210 내부 반도전층
220 비옴성 저항층
240 반도전 콘부
240a 제 1 반도전 콘부
240b 제 2 반도전 콘부
242 경사면
260 절연층
280 외부 반도전층
Claims (18)
- 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하인
비옴성 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, 상기 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하인
비옴성 조성물. - 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도 Eth는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 Eth에 대해서 1.4배 이하인
비옴성 조성물. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 상기 기울기는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의, E＞Eth에 있어서의 직선부에서의 상기 기울기에 대해서 ±50% 이내인
비옴성 조성물. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상(網目狀)으로 분산되어 있는
비옴성 조성물. - 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물로서,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있는
비옴성 조성물. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 비옴성 입자의 중심간 거리의 이하의 식(1)로 구해지는 변동 계수는, 0.5 이상인
비옴성 조성물.
변동 계수=표준 편차/평균치 ··· (1) - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비옴성 조성물의 단면을 보았을 때에, 상기 비옴성 입자를 포함하지 않는 복수의 무입자 영역이, 상기 비옴성 입자의 체적 평균 입자경의 1.5배 이상의 직경을 갖고 존재하는
비옴성 조성물. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스 엘라스토머는,
상기 비옴성 입자에 대해서 상대적으로 높은 상용성을 갖는 엘라스토머(A)와,
상기 비옴성 입자에 대해서 상대적으로 낮은 상용성을 갖는 엘라스토머(B)
를 갖고,
상기 엘라스토머(A)는, 상기 엘라스토머(B)보다도 상기 비옴성 입자를 많이 포함하며, 해상(海相)을 구성하고,
상기 엘라스토머(B)는, 도상(島相)을 구성하는
비옴성 조성물. - 제 9 항에 있어서,
상기 엘라스토머(A)의 용해도 파라미터와 상기 엘라스토머(B)의 용해도 파라미터의 차는, 0.5(cal/cm3)1/2 이상인
비옴성 조성물. - 제 9 항에 있어서,
상기 엘라스토머(A)는, 비가교이며,
상기 엘라스토머(B)는, 가교된 고무를 포함하는
비옴성 조성물. - 제 9 항에 있어서,
상기 엘라스토머(A)는, 고무를 포함하고,
상기 엘라스토머(B)는, 열가소성 엘라스토머를 포함하고,
상기 엘라스토머(B)의 융점은, 상기 엘라스토머(A)의 연화점보다도 높은
비옴성 조성물. - 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엘라스토머(A) 및 상기 비옴성 입자는, 상기 비옴성 조성물 전체의 30% 이상의 체적을 차지하는
비옴성 조성물. - 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엘라스토머(A) 및 상기 엘라스토머(B)는, 서로 화학적으로 결합되는
비옴성 조성물. - 전력 케이블이 감입(嵌入)되는 통상(筒狀)의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에,
상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ는, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하인
케이블 접속용 유닛. - 전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛으로서,
비옴성 조성물에 의해 구성되는 통상의 비옴성 저항층과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 마련되는 절연층
을 갖고,
상기 비옴성 조성물은, 베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖고,
상기 복수의 비옴성 입자는, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산되어 있는
케이블 접속용 유닛. - 전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 비옴성 조성물에 인가하는 전계 강도를 E로 하고, 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률을 ρ로 하고, logE에 대한 logρ의 기울기의 변화량의 절대치가 최대가 되는 점에서의 역치 전계 강도를 Eth로 하고, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 E≥Eth의 범위에서 상기 비옴성 조성물의 체적 저항률 ρ를 비교했을 때에, 상기 비옴성 조성물을 50% 1축 신장시켰을 경우의 상기 체적 저항률 ρ가, 상기 비옴성 조성물을 신장시키지 않는 경우의 상기 체적 저항률 ρ에 대해서 50배 이하가 되도록, 상기 베이스 엘라스토머와, 상기 복수의 비옴성 입자를 혼합하는
케이블 접속용 유닛의 제조 방법. - 전력 케이블이 감입되는 통상의 케이블 접속용 유닛의 제조 방법으로서,
베이스 엘라스토머와, 복수의 비옴성 입자를 갖는 비옴성 조성물을 준비하는 공정과,
상기 비옴성 조성물에 의해 통상의 비옴성 저항층을 형성하는 공정과,
상기 비옴성 저항층의 외측을 덮도록 절연층을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 비옴성 조성물을 준비하는 공정에서는,
상기 복수의 비옴성 입자를, 상기 베이스 엘라스토머 중에서 망목상으로 분산시키는
케이블 접속용 유닛의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2019-006887 | 2019-01-18 | ||
| JP2019006887 | 2019-01-18 | ||
| PCT/JP2019/039695 WO2020148950A1 (ja) | 2019-01-18 | 2019-10-08 | 非オーム性組成物、ケーブル接続用ユニット、およびケーブル接続用ユニットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210114977A true KR20210114977A (ko) | 2021-09-24 |
| KR102676932B1 KR102676932B1 (ko) | 2024-06-19 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000503454A (ja) | 1996-01-16 | 2000-03-21 | レイケム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気応力の制御 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000503454A (ja) | 1996-01-16 | 2000-03-21 | レイケム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気応力の制御 |
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| CN113261068A (zh) | 2021-08-13 |
| CN113261068B (zh) | 2022-11-08 |
| GB2594818B8 (en) | 2023-08-02 |
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| GB2594818A (en) | 2021-11-10 |
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| WO2020148950A1 (ja) | 2020-07-23 |
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