JPH02148614A - 難燃性電力ケーブル - 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〕 本発明は塩化水素ガスを発生しない難燃性電力ケーブル
の改良に関し、より詳しくはしゃへいテープを有する電
カケープルにおいて、前記しゃへいテープ上に導電性テ
ープを施し、更に防火層のアルミラミネートテープを縦
添えする難燃性電力ケーブルに関する。

〔従来技術〕

従来、電カケープルには、絶縁体およびシース材料に可
燃性の合成ゴム又は合成樹脂材を使用しているため、火
災時に燃えやすい欠点がある。そのため、防災面から難
燃性の要望がある。

一般に、電カケープルを難燃化するには、可燃性の絶縁
体に難燃性を付与する方法と、シース材を難燃化させて
内部の絶縁体を燃焼から保護する方法が知られている。

可燃性の絶縁体を難燃化するには、合成ゴム又は樹脂中
にハロゲン系の難燃剤若しくは三酸化アンチモン、水酸
化アルミニウムなどの充填剤を多量に添加するが、これ
によると絶縁体の有する優れた電気特性とその機械特性
を低下させ、又ケーブルコストを上昇させるなどの好ま
しくない問題がある。

シースを難燃化して、絶縁体を保護するものとしては、
可燃性ではあるが、優れた電気特性を有するポリエチレ
ンや架橋ポリエチレンなどにより絶縁体を形成し、外部
導電層、しゃへい層および押え巻きテーピング層を順次
設け、その上に難燃性の塩化ビニルシースを被覆して難
燃性電力ケーブルとするが、このケーブルではシース材
が塩化ビニル樹脂を主体とするものであるため、燃焼時
に有害な塩化水素ガスの発生と発煙が問題となる。

上記問題を解決しようとするものとして、ポリエチレン
、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレン酢酸
ビニル共重合体などに金属水酸化物を多量に配合した難
燃性ポリオレフィン系のシース材を使用するものがある
。しかし、ポリオレフィン系樹脂に金属水酸化物を多量
に配合すると、シース材の機械特性が低下するため、そ
の配合量は限界があると共に、難燃性塩化ビニルシース
材に匹敵するような難燃性ポリオレフィン系シース材を
得ることは極めて困難な問題がある。

このため、難燃性ポリオレフィンのシースを施す前にポ
リエチレン、架橋ポリエチレンなどの絶縁体が高温にさ
らされて液化乃至気化したとき、これを吸着する材質（
カーボン紙、クラフト紙）のテープを巻回をして、前記
液化乃至は気化したものを吸着させてしまう案もあるが
、この案では、前記テープ巻回層の液化、気化物を吸着
する能力に限界があって完全なものではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、以上の点に鑑み■火災時に塩化水素ガスが発
生しない難燃性電力ケーブルを得ようとするもので■前
記塩化水素ガスが発生しないようにするにはシース材に
難燃特性の優れている難燃性塩化ビニル組成物は使用す
ることができず、止むを得ず塩化ビニル組成物より本質
的に難燃特性の劣る難燃性ポリオレフィン組成物を使用
せざるを得ない。■この劣性を補償するために、火災時
における絶縁体の液化乃至気化物をシース内に完全に閉
じ込めることである。

■前記液化乃至気化物を閉じ込めるために、アルミラミ
ネートテープによるシースとするが、この場合アースの
問題がある。

本発明は、かかる問題を解決することを目的とするもの
で、難燃性と非延焼性を具備する難燃性電力ケーブルを
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討を
重ねた結果、しゃへいテープ上に導電性テープを施し、
更に耐火強靭層として金属ラミネートテープを使用する
ことにより、難燃性と非延焼性を有する難燃性電力ケー
ブルを得ることを見出して本発明を完成させたものであ
る。

本発明は、導体上に必要に応じてセパレータ若しくは内
部導電層を設け、その外周に絶縁体と押えテープ若しく
は外部導電層を施し、前記押えテープ若しくは外部導電
層上にじゃへいテープと導電性テープを順次施し、更に
、金属ラミネートテープの金属面を、前記導電性テープ
上に縦添え成形し、次いで難燃性ポリオレフィン系シー
スを被覆することを特徴とするものである。

次に、本発明の構成について更に説明する。

本発明で使用する絶縁体とは、エチレンプロピレンゴム
、ポリエチレン、架橋ポリエチレンなどであるが、熱可
塑性樹脂で優れた電気特性を有するものであればよく、
特定するものでない。

本発明で使用する導電性テープとは、カーボンなどをエ
チレンプロピレンゴムやポリエチレンに配合し、布テー
プや祇テープなどの基材に塗布又は含浸させ、その固有
抵抗を１０７Ωｃｍ以下となるように調整したものであ
る。

本発明で耐火強靭層として用いる金属ラミネートテープ
とは、融点の高いアルミニウム、銅などの金属テープの
片面に薄厚の接着性樹脂を接着させたもので、アルミニ
ウムを用いる場合、その厚さが難燃特性に影響する。

本発明では、アルミ箔を０．１〜０．５ｎ＋ｍ厚で使用
するが、より好ましくは０．１〜０．３ｍｍ厚であリ、
これに接着性樹脂をラミネートしている。

例えば、０．０５ｍｍ厚では、絶縁体として使用するポ
リエチレン、架橋ポリエチレンなどが火災時の高熱によ
り、膨張・液化し、熱分解を起して引火性の高い気化し
たものが、アルミテープ厚が薄いとこの圧力に耐えられ
ず縦添えの重ね合せ部が膨らみ、開口して、炭化したケ
ーブルシース面から噴流出して着火し、新たな火源とな
るので好ましくない。逆に０．８ｍｎ＋厚となると、剛
性が大となりケーブルコアーに添い難くなり、シームの
重ね合せが不完全になり、ケーブルの屈曲によりシーム
の重ね合せ部が外れて開口し、ここから絶縁体の液化又
は気化しものが噴流出することになるので、前記上限を
こえるのは好ましくない。

本発明で用いる難燃性ポリオレフィン系シース材とは、
ポリエチレン、エチレンエチルアクリレート共重合体、
エチレン酢酸ビニル共重合体などをベースに、水酸化マ
グネシウムなどの金属水和物を配合したもので、酸素指
数を２５以上としたものが望ましい。

〔作　用〕

例えば、公知の難燃性電力ケーブルでは、第３図に示す
ようにじゃへいテープ上に押えテープを施し、更に離燃
性ポリオレフィン系シース材を被覆してケーブルとする
が、ここで、押えテープと難燃性ポリオレフィン系シー
ス材との間に金属ラミネートテープを縦添え介在させて
ケーブルとすると、電カケープルの工事の際に、しゃへ
いテープだけでなく、金属ラミネートテープ部分からも
接地しなければならない。金属ラミネートテープ材とし
てアルミニウムテープを使う場合、その厚さが薄くケー
ブル長さ方向の抵抗が大きいため布設ケーブルの片端や
両端のみを接地したのでは、完全な接地は得られず、従
って、かかる場合、アルミラミネートテープのアルミ面
にドレンワイヤーを添わせて縦添え成形する必要がある
。

ところが、電カケープルの場合、絶縁体の外部に長さ方
向に延びる凸起を作ると、この部分に電界が集中して好
ましくない。

本発明では、第１図に示すように、しゃへいテープ上に
導電性テープ層若しくは押出成形による導電層を設け、
更に金属ラミネートテープの金属面を、前記導電性テー
プ層上に縦添え成形し、難燃性ポリオレフィン系シース
を被覆する構成としているので、前記しゃへいテープと
金属ラミネートテープとが同電位となり、ケーブル工事
の際にはしゃへいテープのみを接地すればよい利点があ
る。又、該ケーブルが火災時の高熱にさらされると、外
周のポリオレフィン系のシース材が難燃性であるため、
該シース材は蒸し焼き状態の炭化層として残留し、次層
は金属ラミネートテープによる耐火強靭層で形成されて
いるので、ケーブル内部の絶縁体が膨張・液化し、熱分
解を起して引火性の高い低分子量に気化しても閉じ込め
られる。すなわち、前記金属ラミネートテープの耐火強
靭層で阻止され、シース材の残留炭化層をこわして噴流
出し、着火して新たな火源を惹起することもない。従っ
て、本発明では多条布設の状態でもすぐれた難燃性を示
すと共に、非延焼性の利点がある。

〔実施例］ 本発明の一実施例と比較例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る難燃性電力ケーブルの一例断面図
、第２図は第１［ｉＪの難燃性電力ケーブルを３心撚り
合せたものの断面図、第３図は従来の難燃性電力ケーブ
ルの一例断面図であって、ｌは導体、２は押えテープ、
２″は内部環を層、３はエチレンプロピレンゴム、ポリ
エチレン、架橋ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重
合体などの電気特性にすぐれた絶縁体、４は押えテープ
、４゛は外部導電層、５はしゃへいテープ、６は導電性
テープ、６゛は導電層、７は金属ラミネートテープ、８
は難燃性ポリオレフィン系シース、９はしゃへいテープ
５上に施す押えテープである。

次に、実施例として風体断面積６０１２の銅導体１上に
内部導電層２”と架橋ポリエチレンの絶縁層３　（内部
導電層と絶縁体の合計厚さ４．０ｍｍ）を設けた外周に
外部導電層４゛を施し、前記外部導電層４”上に厚さ０
．１ｍｍの軟銅しゃへいテープ５と導電性テープ６を順
次巻回し、更に厚さ０．２■のアルミテープの片面にポ
リエチレン膜を接着させたアルミラミネートテープ７の
アルミ面を、前記導電性チー１６上に縦添えし、次いで
、エチレンエチルアクリレート共重合体１００重量部に
水酸化マグネシウム１３０重量部を練り込み酸素指数３
１とした難燃性ポリエチレンシース８を厚さ２．１ｍｍ
被覆し、仕−Ｆ外系２４１の６．６ＫＶ難燃性電カケ−
プルを製造すると共に、単心の難燃性電力ケーブルを３
心撚り合せたもの（この場合はシース厚を２、２ｍｍと
する）も製造した。

比較例として、導体断面積６０１２の銅導体１上に、実
施例と同様に内部導電層２′と架橋ポリエチレンの絶縁
層３　（内部導電層と絶縁体の厚さの合計４　、０ａｍ
）を設けた外周に外部導電層４゛を施し、前記外部導電
層４′上に厚さ０．１１の軟銅しゃへいテープ５を巻回
する。次に前記しゃへいテープ５上に押えテープ９を巻
回させたのち、更に、エチレンエチルアクリレート共重
合体１００重量部に水酸化マグネシウム１３０重量部を
練り込み酸素指数３２とした難燃性ポリエチレンシース
８を厚さ２．１ｍｍ　被覆して、仕上外径２３ｍｎ＋の
難燃性電力ケーブルを製造し、該単心の難燃性電力ケー
ブルを３心撚り合せたものを製造した。

これら実施例および比較例で製造した難燃性電力ケーブ
ルについて、垂直トレイ燃焼試験■ＥＥＥ３８３法によ
る難燃性と非延焼性を調べた結果を第１表に示す。

ここで、ケーブルの多条布設における燃焼試験ＩＥＥＥ
３８３法について説明する。第４図はＩＥＥＥ３８３燃
焼試験法の装置を示すもので、１０は長さ２４００ｍｍ
、中３００ｍ＋＊、奥行き７５ｍｍのトレイであって、
両枠１１を適宜の間隔で腕枠１２によって連結して垂設
される。

前記腕枠１２に長さ２４００ｍｍの供試ケーブルＡがケ
ーブルＡ外径の１／２間隔で並べ、グーフル群の巾を１
５０ｍｍ以上とする。

１３はリボンバーナーであって、トレイ１０の下部より
６００１の高さに、又、ケーブル表面より７５１１１ｆ
ｆｌ離して水平に位置させ、該リボンバーナー１３によ
り７００００ＢＴＯ／ｈｒの火力で設置ケーブル群を２
０分間燃焼させる。

本試験による合否の判定は、２０分間の燃焼中又は火源
停止後ケーブル群がトレイ１０全長にわたって延焼せず
自然消火するものを合格とする。

第　　　１　　　表 第１表の結果から、比較例は従来の通常の電カケープル
の構造において、外被のエチレンエチルアクリレート共
重合体シースを水酸化マグネシウムを含有する酸素指数
３２の難燃性エチレンエチルアクリレート共重合体シー
スに替工たものであるが、本試験では延焼し、十分な難
燃性を示さない。該ケーブルを解体して調べると、リボ
ンバーナーの高温火源にさらされることによりケーブル
中の絶縁体の架橋ポリエチレンが膨張し、熱分解・液化
を起して引火性の高い低分子量に気化したものが、銅じ
ゃへいテープの間隙を通過し、炭化したケーブルシース
面をこわして噴流出するため、新たな着火源となって、
遂には該ケーブル全体が燃焼し、延焼することがわかっ
た。これに反し実施例では、ケーブルシースは炭化する
が、銅じゃへいテープ上の導電性テープは蒸し焼き状態
で強固な炭化層として残り、縦添えしたアルミラミネー
トテープは原形を維持して耐火強靭層の役割をはたすた
め、該ケーブルが高温の火源にさらされて、絶縁体の架
橋ポリエチレンが膨張し、熱分解を起して分解液状物、
気状物となっても、外部に大量に噴流出することなく、
自然消火し、延焼しないことが把握された。このように
難燃性で非延焼性を示すのは、銅しゃへいテープ上に導
電性テープとアルミラミネートテープの介在によるもの
であることがわかる。本実施例では、導電性テープを用
いたが、押出成形によって銅じゃへいテープ上に導電層
を形成させることもよく、又導電性テープを自己融着型
の導電性テープを用いることも同様である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明に係る難燃性電力ケーブルは
、火災時の高熱にさらされても有害なガスを発生ずるこ
ともなく、多条布設の場合でも延焼せず、自然消火する
ので難燃性の要望を更に満足できると共に、製造が極め
て容易であり、ケーブルコストを余り上昇させないので
、産業上の利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る難燃性電力ケーブルの一例断面図
、第２図は本発明に係る第１図の難燃性電力ケーブルを
３心撚り合せた一例断面図、第３図は従来の難燃性電力
ケーブルの一例断面図、第４図は燃焼試験Ｉ　ＥＥＥ３
８３法の装置を示す説明図である。 図面の符号は次の通りである。 １・・・・・・導体、２・・・・・・セパレータ、２°
・・・・・・内部導電層、３・・・・・・絶縁体、４．
９・・・・・・押えテープ、４°・・・・・・外部導電
層、５・・・・・・しゃへいテープ、６・・・・・・導
電性テープ、６°・・・・・・導電層、７・・・・・・
金属ラミネートテープ、８・・・・・・難燃性ポリオレ
フィン系シース、１０・・・・・・トレイ、１１・・・
・・・両枠、１２・・・・・・腕枠、１３・・・・・・
リボンバーナー 楽１　図 第２　悶 特許出願人　　タック電線株式会社 阜３目 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）しゃへい層を有する単心電力ケーブルにおいて、
   しゃへいテープ上に導電性テープ又は導電層を設け、更
   に金属ラミネートテープの金属面を前記導電性テープ又
   は導電層上に縦添え成形し、次いで難燃性ポリオレフィ
   ン系シースを施したことを特徴とする難燃性電力ケーブ
   ル。
2. （２）請求項１記載の難燃性電力ケーブルを多心撚り合
   せてなることを特徴とする難燃性電力ケーブル。