JPH0221935B2 - - Google Patents
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- JPH0221935B2 JPH0221935B2 JP15698982A JP15698982A JPH0221935B2 JP H0221935 B2 JPH0221935 B2 JP H0221935B2 JP 15698982 A JP15698982 A JP 15698982A JP 15698982 A JP15698982 A JP 15698982A JP H0221935 B2 JPH0221935 B2 JP H0221935B2
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- Insulated Conductors (AREA)
Description
本発明は、送配電に使用される有機高分子材料
を用いた高電圧電力ケーブル等に使用されるラミ
ネートテープに関するものである。
高電圧電力ケーブルには有機高分子材料を用い
たケーブルが多く使用されている。その代表的な
ものは、絶縁材とし架橋ポリエチレン、保護シー
スとして軟質ビニルを用いたケーブルである。
ところがこの種ケーブルは地下布設で水に浸漬
された状態で使用すると、ケーブル内絶縁体部に
浸水し、水トリー劣化現象を生じて絶縁破壊事故
を起すという問題が近年クローズアツプされてい
る。
水トリー劣化現象は、近年の研究で絶縁体の内
外表面部に蓄積した水分とその部分の局部急岐電
界の大きさの関係で生じるとされている。
ケーブル絶縁体への水分の浸入径路は、保管や
布設時のケーブルの端末防水処理不不備による浸
水、ケーブルの端末接続不備による浸水、保護シ
ースの損傷部の浸水、保護シースが油、薬品の浸
入した水液におされての膨油による浸水のいわゆ
る不慮の要因による浸水と、保護シース材が有機
分子材料であるための本質的な吸水、透水性の要
因による浸水とがある。
軟質ビニル、ポリエチレンの浸水度はそれぞれ
25〜90、16〜22g/m2・24hrsであるので、軟質ビ
ニルやポリエチレン保護シース材の透水性はシー
スの外、内部やさらにケーブル布設ルートの長さ
方向で、温度差、水蒸気圧差、濃度差がある場
合、高い方から低い方へ透水し、低い側に水の蓄
積が起こる。従つてこの条件下におかれた架橋ポ
リエチレン絶縁の高電圧電力ケーブルは水トリー
劣化に結びつき、問題となる。
その対策として鉛被ケーブルがあるが、鉛被ケ
ーブルでは高くなる上に、その取扱いも不便であ
るという欠点があつた。保護シース材を有するケ
ーブルが水場の地下に布設された場合のシース外
部から絶縁体部への透水を遮ぎる有効なケーブル
としては、既に金属テープ例えばアルミニウムや
銅などのテープの片面、および両面にプラスチツ
クのラミネートを施したラミネートテープをケー
ブル心上に縦添えしてなるラミネートシースケー
ブルは知られており、実際に通信ケーブルには利
用、実用化されて遮水性を十分発揮しているが、
これらはポリエチレンをシースに用いたものであ
り、シース材料にPVCを一般に用いている電力
ケーブルには金属テープとPVCシースの両方に
接着する材料が見つからないという難点があつ
た。
又電力ケーブルでは金属テープの接地の為に、
金属テープのケーブルの内面に当たる側に半導電
性プラスチツク層を設けることが必要でテープ1
1縦添え時テープ同士の重なり部に於いてPVC
シース10と接着するプラスチツク層と半導電性
プラスチツク層とが十分に接着する必要もあつた
(例えば後述第1図参照)。
本発明者等は鋭意研究の結果、当該ラミネート
テープとしてテープ表面からエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体に不飽和酸、飽和酸、多価アルコール
から得られた不飽和アルキド及び有機過酸化物と
を加熱混練して得た変成エチレン酢酸ビニル共重
合体の層、金属の層、カーボンを添加し半導電性
にしたエチレンとグリシジルメタクリレート或は
グリシジルアクリレートと酢酸ビニルの3元共重
合体の層の3層より成ることを特徴とするラミネ
ートテープがPVCシースと十分に接着し又テー
プ同士の重なり部も十分に接着することを見出し
た。
以下本発明を詳細に説明する。第1図はラミネ
ートテープが使用される電力ケーブルの断面図
で、10はPVCシース、11はラミネートテー
プである。第2図は本発明のラミネートテープの
詳細断面図であり、1はエチレン・酢酸ビニル共
重合体に不飽和酸、飽和酸多価アルコールから得
られた不飽和アルキド及び有機過酸化物とを加熱
混練して得た変成エチレン酢酸ビニル共重合体、
2は金属層、3はカーボン添加により半導電性と
したエチレンとグリシジルメタクリレート或はグ
リシジルアクリレートと酢酸ビニルの共重合体で
ある。
上記2の金属層の金属としては、鉛、アルミ、
銅を用いることが出来るが、腐蝕性、柔軟性から
鉛が適する。厚みは薄いと加工時或はケーブル屈
曲時で破れ易く、又厚いとテープ単長の重量が大
きくなり又単価も高くなる為10〜200μmが適す
る。
1の変成エチレン酢酸ビニル共重合体は融点が
低すぎるとシース押出時の熱で流れ易く接着が不
均一になり、又高すぎるとシース押出時の熱で十
分融けず接着力が低くなる。融点は80〜200℃が
適する。又厚みは10〜200μmが適し薄いとシース
との接着力が十分でなく200μm以上であると接着
力は飽和する為コスト的に難となり不必要であ
る。
3に於けるカーボンとしてはアセチレンブラツ
ク、ケツチエンブラツクECが適する。導電度と
しては10′〜105Ω・cmが適する。又3の層の厚み
としては10〜200μmが適する、10μm未満である
とテープ同士の重なり部の接着力が十分でなく又
200μm以上であると接着力は飽和してくる為コス
ト的に難となり不必要である。
以下に本発明の理解を助けるため実施例を述べ
る。銅導体150mm2(外径14.7mm)にポリエチレン
を13mmの厚みに被覆し架橋させたケーブルコア上
に第3図に示す構造のラミネートテープ150mm巾
を縦添えし、テープの重なり部をホツトジエツト
により加熱しローラーで圧着させた後PVCシー
スを200℃で3mm厚に押出し被覆したケーブルを
作成した。なお第3図中1は変成エチレン酢酸ビ
ニル共重合体(東洋曹達製メルセン906B)厚さ
100μm、2は鉛厚さ100μm、3は電気化学製デン
カブラツクを30%添加したエチレングリシジルメ
タクリレートと酢酸ビニルの3共重合体(住友化
学製ボンドフアースト7B)厚さ100μmである。
又比較例として通信ケーブルに用いられている
第4図に示す構造のラミネートテープ150mm巾を
上記と同じケーブルコア上に縦添えし低密度ポリ
エチレンシースを200℃で3mm厚に押出し被覆し
たケーブルを作成した。なお第4図中2′はアル
ミ厚さ100μm、3′はエチレンとグリシジルメタ
クリレートと酢酸ビニルの3元共重合体(住友化
学製ボンドフアースト7B)厚さ100μmである。
尚PVCについては重合度1100のPVC100部に
DOP(ジオクチルフタレート)50部、三塩基性硫
酸鉛5部配合したものを、又低密度ポリエチレン
は比重0.92、MI2のものを用いた。
2者のケーブルについて
○イ ラミネートテープ11とPVCシース或は低
密度ポリエチレンシース10の剥離強度の測定
(第5図参照)
サンプル巾10mm、引張速度100mm/min、180
度角度
○ロ ラミネートテープ11同士重なり部の剥離強
度の測定(第6図参照)
サンプル巾10mm、引張速度100mm/min、180
度角度、なお第6図中10はPVCシース或い
は低密度ポリエチレンである。
○ハ ケーブル外径約47mmの10倍径470mmのマンド
レル12に10往復屈曲させラミネートテープ1
1のしわ及び金属層の破れの測定(第7図参
照)
の3点の測定を行なつた。その結果を第1表に示
すが本発明のラミネートテープは通信ケーブル用
以上の接着力を示し十分に実使用に耐えうること
が出来る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminate tape used for high voltage power cables and the like using organic polymer materials used for power transmission and distribution. Cables using organic polymer materials are often used as high voltage power cables. A typical example is a cable that uses cross-linked polyethylene as the insulation material and soft vinyl as the protective sheath. However, when this type of cable is installed underground and used while immersed in water, water seeps into the insulator inside the cable, causing water tree deterioration and dielectric breakdown, which has become a problem in recent years. Recent research has shown that the water tree deterioration phenomenon occurs due to the relationship between moisture accumulated on the inner and outer surfaces of the insulator and the magnitude of the local abrupt electric field in that area. The paths of moisture ingress into the cable insulation include water ingress due to improper waterproofing of the cable end during storage or installation, water ingress due to improper connection of the cable end, water ingress through a damaged part of the protective sheath, and ingress of oil or chemicals into the protective sheath. There are two types of water ingress: water ingress due to so-called accidental factors such as swelling oil that is exposed to aqueous liquid, and water ingress due to factors such as inherent water absorption and water permeability because the protective sheath material is an organic molecular material. The degree of water immersion for soft vinyl and polyethylene is different.
25~90, 16~22g/ m2・24hrs, so the water permeability of soft vinyl or polyethylene protective sheathing material depends on the temperature difference, water vapor pressure difference, and concentration outside the sheath, inside the sheath, and even in the length direction of the cable installation route. If there is a difference, water permeates from the higher side to the lower side, and water accumulates on the lower side. Therefore, high-voltage power cables with cross-linked polyethylene insulation exposed to these conditions are associated with water tree deterioration, which poses a problem. As a countermeasure to this problem, lead-sheathed cables are available, but they have the drawbacks of being expensive and inconvenient to handle. When a cable with a protective sheath material is installed underground in a water source, metal tape, such as aluminum or copper tape on one side or both sides, is already effective for blocking water penetration from the outside of the sheath to the insulator. Laminated sheath cables, which are made by attaching a laminated tape made of plastic laminated vertically to the cable core, are well known, and are actually used in communication cables and have been put into practical use and have sufficient water-blocking properties.
These cables use polyethylene for the sheath, and the problem with power cables that generally use PVC as the sheath material is that it is difficult to find a material that will adhere to both the metal tape and the PVC sheath. Also, because of the grounding of metal tape in power cables,
It is necessary to provide a semi-conductive plastic layer on the side of the metal tape that contacts the inner surface of the cable.Tape 1
1. PVC in the overlapped part of the tape when vertically attached.
It was also necessary that the plastic layer bonded to the sheath 10 and the semiconductive plastic layer be sufficiently bonded (for example, see FIG. 1 below). As a result of intensive research, the present inventors have developed the laminated tape by heating an ethylene/vinyl acetate copolymer with an unsaturated alkyd obtained from an unsaturated acid, a saturated acid, a polyhydric alcohol, and an organic peroxide from the tape surface. Three layers: a layer of a modified ethylene vinyl acetate copolymer obtained by kneading, a metal layer, and a layer of a ternary copolymer of ethylene and glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate and vinyl acetate made semiconductive by adding carbon. It has been found that a laminated tape characterized by consisting of: can be sufficiently adhered to a PVC sheath, and the overlapped portions of the tapes can also be sufficiently adhered to each other. The present invention will be explained in detail below. FIG. 1 is a cross-sectional view of a power cable using laminated tape, where 10 is a PVC sheath and 11 is a laminated tape. Fig. 2 is a detailed cross-sectional view of the laminated tape of the present invention, and Fig. 1 shows an ethylene/vinyl acetate copolymer heated with an unsaturated acid, an unsaturated alkyd obtained from a saturated acid polyhydric alcohol, and an organic peroxide. Modified ethylene vinyl acetate copolymer obtained by kneading,
2 is a metal layer, and 3 is a copolymer of ethylene and glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate and vinyl acetate made semiconductive by adding carbon. The metal of the metal layer 2 above includes lead, aluminum,
Although copper can be used, lead is suitable due to its corrosivity and flexibility. A thickness of 10 to 200 μm is suitable because if the thickness is thin, it will easily break during processing or when bending the cable, and if it is thick, the weight of a single length of tape will increase and the unit price will also increase. If the melting point of the modified ethylene vinyl acetate copolymer No. 1 is too low, it will easily flow due to the heat during sheath extrusion, resulting in uneven adhesion, and if it is too high, it will not be sufficiently melted by the heat during sheath extrusion, resulting in low adhesive strength. A suitable melting point is 80-200°C. A suitable thickness is 10 to 200 μm; if it is thin, the adhesive force with the sheath is insufficient, and if it is 200 μm or more, the adhesive force will be saturated, making it difficult in terms of cost and unnecessary. Acetylene black and Ketchen black EC are suitable as the carbon in 3. A suitable conductivity is 10′ to 10 5 Ω·cm. Also, the thickness of layer 3 is suitable to be 10 to 200 μm; if it is less than 10 μm, the adhesive strength of the overlapped parts of the tapes may not be sufficient or
If the thickness is 200 μm or more, the adhesive force will be saturated, making it difficult in terms of cost and unnecessary. Examples will be described below to help understand the present invention. A 150 mm wide laminate tape with the structure shown in Figure 3 was placed vertically on a cable core made of a 150 mm 2 copper conductor (outer diameter 14.7 mm) coated with polyethylene to a thickness of 13 mm and cross-linked, and the overlapping portion of the tape was heated by a hot jet. After crimping with a roller, a PVC sheath was extruded at 200°C to a thickness of 3 mm to create a cable. Note that 1 in Figure 3 is the thickness of modified ethylene vinyl acetate copolymer (Mersene 906B manufactured by Toyo Soda)
2 is a lead thickness of 100 μm, and 3 is a 3-copolymer of ethylene glycidyl methacrylate and vinyl acetate (Bond First 7B manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a thickness of 100 μm, to which 30% of Denka Black manufactured by Denki Kagaku is added. As a comparative example, a 150 mm wide laminate tape with the structure shown in Figure 4, which is used for communication cables, was attached vertically to the same cable core as above, and a low density polyethylene sheath was extruded to a thickness of 3 mm at 200°C to make a cable. did. In FIG. 4, 2' is aluminum with a thickness of 100 μm, and 3' is a ternary copolymer of ethylene, glycidyl methacrylate, and vinyl acetate (Bond First 7B manufactured by Sumitomo Chemical) with a thickness of 100 μm. Regarding PVC, use 100 parts of PVC with a degree of polymerization of 1100.
A mixture containing 50 parts of DOP (dioctyl phthalate) and 5 parts of tribasic lead sulfate was used, and low-density polyethylene with a specific gravity of 0.92 and MI2 was used. Regarding the cables of the two parties ○Measurement of the peel strength of the laminated tape 11 and the PVC sheath or low density polyethylene sheath 10 (see Figure 5) Sample width 10 mm, tensile speed 100 mm/min, 180
Measurement of peel strength at the overlapped part of laminated tape 11 (see Figure 6) Sample width 10 mm, tensile speed 100 mm/min, 180 degrees angle ○
The angle 10 in FIG. 6 is a PVC sheath or low density polyethylene. ○C Bending the laminated tape 1 10 times back and forth on a mandrel 12 with a diameter of 470 mm, which is 10 times the outer diameter of the cable approximately 47 mm.
Measurements were made at three points: No. 1 wrinkles and tearing of the metal layer (see Figure 7). The results are shown in Table 1, and the laminate tape of the present invention exhibits adhesive strength greater than that for communication cables, and can withstand practical use.
【表】
又比較例として(第4図)に示す通信ケーブル
用ラミネートテープを上記と同じケーブルコアに
縦添えした後PVCシースを200℃で3mm厚に押出
被覆したケーブルを作成した。
このケーブルについて前記○イ〜○ハの試験を行な
つた結果を第2表に示すがPVCシースとの接着
力は十分でなく第3図のラミネートテープが
PVCシース及びラミネートテープ重なり部の両
方に於いて十分な接着力をもつことが分かる。[Table] As a comparative example, a cable was prepared in which the laminate tape for communication cables shown in Fig. 4 was attached vertically to the same cable core as above, and then a PVC sheath was extruded to a thickness of 3 mm at 200°C. Table 2 shows the results of the tests ○A to ○C performed on this cable, but the adhesive strength with the PVC sheath was insufficient, and the laminated tape shown in Figure 3
It can be seen that both the PVC sheath and the laminated tape overlap have sufficient adhesive strength.
【表】
以上の如く本発明によると接着剤の選定を行な
つた為PVCシースを用いる電力ケーブルに適用
できPVCシースと十分な又テープ同士重なり部
の接着力も十分なものを得ることが出来る。[Table] As described above, since the adhesive is selected according to the present invention, it can be applied to power cables using PVC sheaths, and it is possible to obtain sufficient adhesion to the PVC sheath and also sufficient adhesion at the overlapped portions of the tapes.
第1図はラミネートテープを使用する電力ケー
ブルの断面図、第2図は本発明のラミネートテー
プの断面図、第3図は本発明のラミネートテープ
の実施例を説明する断面図、第4図は第3図の本
発明のラミネートテープの実施例と比較するため
のラミネートテープの断面図、第5図はラミネー
トテープとPVCシース或いは低密度ポリエチレ
ンの剥離強度の測定法を説明する図、第6図はラ
ミネートテープ同士の重なり部の剥離強度の測定
法を説明する図、第7図はラミネートテープをマ
ンドレルに往復屈曲させたときのしわ及び破れの
測定法を説明する図を夫々例示している。
1…変成エチレン酢酸ビニル共重合体、2…金
属層、3…半導電性としてエチレンとグリシジル
メタクリレート或いはグリシジルアクリレートと
酢酸ビニルの共重合体、10…PVCシース、1
1…ラミネートテープ、12…マンドレル。
Fig. 1 is a sectional view of a power cable using a laminated tape, Fig. 2 is a sectional view of a laminate tape of the present invention, Fig. 3 is a sectional view illustrating an embodiment of the laminate tape of the present invention, and Fig. 4 is a sectional view of a power cable using a laminated tape. Fig. 3 is a cross-sectional view of a laminate tape for comparison with the embodiment of the laminate tape of the present invention; Fig. 5 is a diagram illustrating a method for measuring the peel strength of a laminate tape and a PVC sheath or low-density polyethylene; Fig. 6 7 is a diagram illustrating a method for measuring the peel strength of the overlapping portion of laminated tapes, and FIG. 7 is a diagram illustrating a method for measuring wrinkles and tears when the laminate tape is bent back and forth on a mandrel. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Modified ethylene vinyl acetate copolymer, 2...Metal layer, 3...Copolymer of ethylene and glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate and vinyl acetate as semiconductivity, 10...PVC sheath, 1
1... Laminating tape, 12... Mandrel.
Claims (1)
テープに於いて、その構造がエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体に不飽和酸、飽和酸多価アルコールか
ら得られた不飽和アルキド及び有機過酸化物とを
加熱混練して得た変成エチレン酢酸ビニル共重合
体の層、金属の層、カーボンを添加し半導電性に
したエチレンとグリシジルメタクリレート或はグ
リシジルアクリレートと酢酸ビニルの3元共重合
体の層の3層から成ることを特徴とするラミネー
トテープ。 2 金属の層が鉛或は鉛を主成分とする合金の層
である特許請求の範囲第1項記載のラミネートテ
ープ。 3 金属の層が10〜200μmの厚みである特許請求
の範囲第2項記載のラミネートテープ。 4 金属の層の両面のプラスチツクの層が各々10
〜200μmである特許請求の範囲第1項記載のラミ
ネートテープ。[Claims] 1. A tape made of metal laminated with plastic on both sides, whose structure consists of an ethylene/vinyl acetate copolymer, an unsaturated acid, an unsaturated alkyd obtained from a saturated acid polyhydric alcohol, and an organic peroxide. A layer of a modified ethylene-vinyl acetate copolymer obtained by heating and kneading with an oxide, a metal layer, and a ternary copolymer of ethylene and glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate and vinyl acetate made semiconductive by adding carbon. A laminated tape characterized by consisting of three layers. 2. The laminate tape according to claim 1, wherein the metal layer is a layer of lead or an alloy whose main component is lead. 3. The laminate tape according to claim 2, wherein the metal layer has a thickness of 10 to 200 μm. 4 The plastic layer on each side of the metal layer is 10
The laminate tape according to claim 1, which has a thickness of 200 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15698982A JPS5945147A (en) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | Laminated tape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15698982A JPS5945147A (en) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | Laminated tape |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945147A JPS5945147A (en) | 1984-03-13 |
| JPH0221935B2 true JPH0221935B2 (en) | 1990-05-16 |
Family
ID=15639738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15698982A Granted JPS5945147A (en) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | Laminated tape |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945147A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5798312B2 (en) * | 2010-09-21 | 2015-10-21 | 倉敷紡績株式会社 | Monolithic extruded body and building material |
-
1982
- 1982-09-08 JP JP15698982A patent/JPS5945147A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5945147A (en) | 1984-03-13 |
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