JPH02155416A - ケーブルのモールドジョイント工法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、モールドジヨイント工法に係り、特に、外部
半導電層の２分割された縁部の電界を緩和させ、耐破壊
電圧の向上を図った工法に関するものである。

〈従来の技術〉 ケーブル、例えばＣｖケーブルのモールドジヨイント部
では、一般に外部半導電層が設けられるわけであるが、
この外部半導電層あっては、ジヨイント部の全長に渡っ
て一連に連続されるものと、適宜部分で周方向に沿って
２分割され、互いの縁部が絶縁してラップ状に重ねられ
るものがある。

このような２分割方式を採用する理由は、電磁誘導によ
って生じるシースの電界上昇およびシース回路損失を低
減させることにある。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、このような分割構造をとると、外部半導電層
の縁部に、電界集中等のストレスが集中し易くなるため
、縁部組成物材料の選定、形状成形等には細心の注意が
必要とされることはもとより、この電界ストレスをどの
ように緩和させるかが、耐破壊電圧の向上に重要な位置
を占めてくる。

特に、近年、Ｃ■ケーブルにおいては、急速に高電圧化
されつつあるため、この点の改善は強く望まれている。

そこで、本発明者等がより一層深く検討したところ、少
なくとも外部半導電層の内側縁部（外部内層半導電電極
先端）を、電界緩和層で覆うと、縁部の電界ストレスが
緩和され、破壊電圧の向上が可能であることを見出した
。

一方、このような電界緩和層の考え方は、ケーブル自体
の分野、例えばＣ■ケーブル等では、従来から採用され
ていたが、その際の混和物としては、一般に、基材樹脂
に、アセトヘエノンの如き有機物やカーボンブランク、
あるいは酸化チタンの如き金属酸化物を添加したものが
知られている（ＥＰＲｒ　　Ｒｅｐｏｒｔ　　Ｅｌ−４
２８，Ｕ。

Ｓ、Ｐ、３８８５，０８５、第１７回電気絶縁材料シン
ポジューム■−３等参照）。

しかし、上記有機物を添加したものにあっては、長年の
うちには拡散移行により濃度変化が生じ、これが原因で
特性の変化が起き易く、また、カーボンブランクの場合
には、電界強度の緩和に適当な体積抵抗率を示すものが
得難く、さらに混和物の色彩が半導電層部分と同色の黒
色であるため、半導電層との区別が難しく、接続等の端
末処理作業が大変であった。また、金属酸化物を添加し
た場合には、可なり大量に添加しないと、その効果が現
れず、この大量添加により物理的特性や機械的特性の低
下を招き、実用的ではなかった。

本発明は、このようにな従来の実情に鑑みてなされたも
ので、ケーブルのモールドジヨイント部に使用する上述
の電界緩和層の添加剤として、導電性亜鉛華に着目し、
完成されたものである。

〈課題を解決するための手段及びその作用〉か＼る本発
明の特徴とする点は、モールド樹脂絶縁体の外周に被覆
される外部半導電層が周方向に沿って２分割され、一方
の縁部が内側に入り、この上に他方の縁部が絶縁を保ち
ながらラップ状に重ねられるケーブルのモールドジヨイ
ント部において、少なくとも前記外部半導電層の内側縁
部（外部内層半導電電極先端）を、基材ゴム、プラスチ
ック１００重量部に導電性亜鉛華３０〜２５０重量部を
配合してなる混和物による電界緩和層で覆い、この後、
ジヨイント部全体を加熱熔融させてモールドするケーブ
ルのモールドジヨイント工法にある。

上記電界緩和層において使用される基材のゴム、プラス
チックとしては、例えばエチレンプロピレンゴム、塩素
化ポリエチレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体（
ＥＶＡ）　、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体（Ｅ
ＥＡ）、エチレン−α−オレフィンジエン共重合体等が
挙げられ、そして、電界緩和層の形成にあたっては、こ
れらの単独品や併用物の１００重量部に、導電性亜鉛華
３０〜２５０重量部を配合して作る。

ここで、導電性亜鉛華とは、酸化亜鉛に０．０１〜５％
の酸化アルミニウムをドープし、粉末状態のま＼で混合
し、還元雰囲気下で高温焼成したものである。このよう
にして製造した導電性亜鉛華は、一般に、２００Ｋｇ／
ｃｍ”の加圧下で体積抵抗率が１０３１０’Ω−ｃｍ以
下の値を示し、灰白色ないし白色を呈する。

このような導電性亜鉛華の配合量を、ゴム、プラスチッ
クの基材１００重量部に対して、３０〜２５０重量部と
したのは、配合量が３０重量部未満では電界緩和層とし
ての電気的特性が得られず、また２５０重量部を越える
と機械的特性が劣化し、かつ電気抵抗が低下し過ぎ電界
緩和効果がなくなるからである。そして、より好ましい
配合量としては、基材ゴム、プラスチックの種類により
多少の違いはあるものの、例えば基材プラスチックがポ
リエチレン等のような結晶性高分子の場合には、３０〜
１５０重量部がよい。

また、この電界緩和層のゴム、プラスチックには、夫々
の電気的特性を損なわない範囲で、必要に応じて、架橋
剤、老化防止剤、滑剤等の加工助剤等を適宜添加するこ
とができる。

また、上記ジヨイント部の外部半導電層の組成物として
は、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）
　、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン
−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）等のベース樹脂に、カ
ーボンや金属等の導電性粉末、および若干の架橋剤、例
えばジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、２．５−ジメ
チル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−
３，２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオ
キシ）ヘキサン等を添加してなるものが挙げられる。そ
して、これらの各成分の配合量は、使用する材料にもよ
るが、ベース樹脂１００重量部に対して、導電性粉末１
０〜７０重量部、架橋剤０．２〜１重量部程とし、外部
半導電層としてモールド樹脂絶縁体上に被覆する。その
際のゲル分率（１１０℃のキシレン中に２４時間浸漬し
たときの抽出法による）は、１０〜５０％の範囲に調整
するとよい。なぜならば、ゲル分率が１０％未満ではモ
ールド樹脂絶縁体との接着性は良好であるが、架橋度が
不十分のため、形状保持性が悪く、縁部が潰れる等して
、突起や尖形部が生じ易く、電気破壊の原因となるから
であり、またゲル分率が５０％を越えるようになると、
十分な架橋度により形状保持性は強化されるが、モール
ド樹脂！！縁体との接着性が悪化して、縁部に微小剥離
等によるボイドが発生し易く、やはり電気破壊の原因と
なるからである。

次に、本発明工法の具体的な一例を、第１図により説明
する。

図において、Ｆ、Ｆは互いに接続されるケーブル、Ｊは
そのジョンイト部である。

本発明工法では、上記ケーブルＦ、Ｆの接続しようとす
る再接続端部分の被覆部（絶縁体等）２゜２を削り取り
（ベンジンリング処理）、口出しし、側導体１．１部分
を筒状等の金属製圧着スリーブ３に両側から挿入し、こ
の後、この圧着スリーブ３を押し潰して、先ず、導体接
続を行う。

次に、この接続部分に、例えば半導電性テープを巻き、
加熱溶融させて架橋させ、架橋済の内部半導電層４を形
成する。勿論、この内部半導電層４はケーブルＦ、　　
Ｆ側の内部半導電層５，５と接続処理する。

この後、この部分に、例えば未架橋の架橋剤入り組成物
テープを巻き付けて、絶縁体６を形成する。また、この
絶縁体６の形成にあったては、このテープ巻きの他に、
この部分に、例えば、押出モールド金型をセットし、通
常の方法で、モールド樹脂を絶縁体６として押し出して
形成してもよい。

この絶縁体６の外周には、半導電性テープを巻き付け、
２分割された外部半導電性層７．８を形成する。この際
、一方の外部半導電性層７の縁部７ａは内側に入れ、こ
の上に他方の外部半導電性１１８の縁部８ａを、電界緩
和層１０を介在させながら、ラップ状に重ね合わせる。

この電界緩和層１０は、上述したように基材ゴム、プラ
スチック１００重量部に導電性亜鉛華３０〜２５０重量
部を配合してなるものである。

そして、これらの外部半導電層７，８はケーブルＦ、Ｆ
側の外部半導電Ｎ９．９と接続処理する。

このようにして形成された外部半導電Ｎ７，８上には、
さらに、抑えテープ１１で抑え巻きし、その後、モール
ド用の金型をセットし、例えば、６Ｋｇ／ｃｍ”の窒素
ガス加圧下で１８０°Ｃ２３時間の加圧加熱により、上
記未架橋ないし架橋不十分な絶縁体６、外部半導電層７
．８部分および電界緩和層１０部分を溶融モールドさせ
る。

このモールドの際、外部半導電性層７の内側縁部７ａは
、電界緩和層１０の存在（被覆）により、当該縁部７ａ
の電界ストレスが良好に緩和され、この結果として、高
い耐破壊電圧が得られるようになる。

〈実施例〉 第１表に示した各配合のコンパウンド（実施例Ｉ〜■、
比較例Ｉ〜■）により、１２０℃で厚さ０．１ｍｍ、中
１００ｍｍのテープ状に押し出し、スレツタ−にて巾２
０ｍｍの電界緩和テープとした。

一方、接続しようとするＣ■ケーブル（１５４Ｋｖ、１
２００ｍｍ”　）（７）接続端部分の被覆部（絶縁体等
）を円錐形状に削り取り（ペンシリング処理）、口出し
し、導体同士を圧着スリーブで接続し、この後、半導電
性テープを巻き、内部半導電層を形成し、加熱によりテ
ープモールドを行った。

次に、絶縁体部分に相当する架橋剤入りポリエチレンテ
ープをモールド形状に巻き付け、さらに、この上の適宜
部分、例えば上述の第１図に示したように、ジヨイント
部の右端寄りに、前述したパイプ状の内側縁部を取付け
、その上から架橋剤入りの半導電性ＥＥＡテープを左方
向に巻き付けて一方の外部半導電層を形成すると共に、
上記パイプ状の内側縁部の上（上記第１図の右上部分）
に、前述の電界緩和テープを巻き付けて、電界緩和層を
形成した。

この後、この内側縁部および電界緩和層の上に、一部ラ
ップさせて同じく架橋剤入りの半導電性ＥＥＡテープを
右方向の円錐部分に巻き付けて他方の外部半導電層を形
成した。

そして、さらに、この上に、例えばテフロンテープを抑
えテープとして巻き付け、窒素ガス加圧下で加熱してモ
ールド架橋させた。

このようにして作成されたジヨイント部について、交流
破壊電圧値および破壊箇所を調べたことろ、第２表の如
き結果を得た。

第　　　２　　　表 上記第２表から、本発明実施例品の場合、高い交流破壊
電圧値が得られ、しかも破壊箇所が外部半導電層の内側
縁部以外で起こっており、内側縁部での耐破壊電圧の向
上が確認された。これに対して、比較例品の場合は、交
流破壊電圧値も低く、かつその破壊が内側縁部先端から
起こっているケースが多いことが判る。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように本発明によれば、外部半
導電層の２分割されたモールドジヨイント部において、
外部半導電層の内側縁部（外部内層半導電電極先端）を
、ゴム、プラスチックに導電性亜鉛華を添加してなる電
界緩和層で覆うため、縁部の電界ストレスが効果的に緩
和され、電気特性に優れたケーブルのモールドジヨイン
ト工法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るケーブルのモールドジヨイント工
法の一実施例を示した概略断面図である。 図中、 Ｆ、Ｆ・・・ケーブル、 Ｊ・・・・・ジヨイント部、 １、　　ｌ・・・導体、 ２．２ ３　・　・ ４　・　・ ６　・　・ ７．８ ７　ａ　・ ８　ａ　・ １０　・ １１　　・ 被覆部（絶縁体）、 圧着スリーブ、 内部半導電層、 モールド樹脂絶縁体、 外部半導電層、 内側縁部、 外側縁部、 電界緩和層、 抑えテープ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モールド樹脂絶縁体の外周に被覆される外部半導電層が
   周方向に沿って２分割され、一方の縁部が内側に入り、
   この上に他方の縁部が絶縁を保ちながらラップ状に重ね
   られるケーブルのモールドジョイント部において、少な
   くとも前記外部半導電層の内側縁部を、基材ゴム、プラ
   スチック１００重量部に導電性亜鉛華３０〜２５０重量
   部を配合してなる混和物による電界緩和層で覆い、この
   後、ジョイント部全体を加熱溶融させてモールドするこ
   とを特徴とするケーブルのモールドジョイント工法。