JPH0269543A - 絶縁組成物および電力ケーブル - Google Patents

絶縁組成物および電力ケーブル

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JPH0269543A
JPH0269543A JP63220241A JP22024188A JPH0269543A JP H0269543 A JPH0269543 A JP H0269543A JP 63220241 A JP63220241 A JP 63220241A JP 22024188 A JP22024188 A JP 22024188A JP H0269543 A JPH0269543 A JP H0269543A
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淳 鈴木
Susumu Takahashi
享 高橋
Isamu Tomaru
都丸 勇
Kenji Nagai
健二 永井
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、絶縁組成物およびポリエチレン電カケープル
に係り、特に絶縁体の耐水トリー性の改善を図ったもの
に関する。
〈従来の技術〉 ポリエチレンの優れた絶縁性を利用し、さらに架橋によ
り熱的特性を向上させた架橋ポリエチレンケーブル(X
LPEケーブル)は広く知られている。
このXLPEケーブルの弱点は同ケーブル特有の現象と
して絶縁体中の水分と局部的異常電界の存在によって水
トリーが発生し、ケーブルの絶縁性能を低下させる問題
がある。このXLPE絶縁層中の水トリーは疎水性ポリ
マーであるポリエチレン中に局部的に異常電界があると
、そこに水が集中することによって起こると考えられる
従って、極性基を有し、ある程度親水性のあるポリマー
をブレンドすることによって局部的異常電界部に水が集
中するのを防ぎ、耐水トリー性の改善に効果が得られる
ものと考えられる。
実際に、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)やエ
チレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)をブレ
ンドすることによって、耐水トリー性を改善するという
提案は既に幾つか見受けられる。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来のブレンドによる絶縁組成物に
あっても、水トリー抑止効果は未だ不十分であり、特に
配電クラス電カケープルのような水中に浸漬される状態
があるような条件の厳しいもとではより一層の耐水トリ
ー性の改善が望まれていた。
本発明は、このような要請のもとになされたものである
く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、ポリエチレンとして超低密度ポリ
エチレン(密度0.91〜0゜88g/cm’、以下、
ULDPEという)を使用し、かつブレンドするEVA
との混合物において、酢酸ビニル含有量を特定量(0,
5〜10重量%)の範囲とすることにより、耐水トリー
性の改善を図ったことにある。
より具体的には、本発明は、ULDPEとEVAの混和
物であって、該混和物中の酢酸ビニル含有量が0.5〜
10重景%重量る絶縁組成物およびこの絶縁組成物を絶
縁体とした電カケープルにある。
本発明において、EVAは、耐水トリー性の改善のため
にブレンドされるものであり、このEVAとULDPE
との混合割合は特に限定されないが、tJLDPEとの
混合物において、その酢酸ビニル含有量を0.5〜lO
M量%としたのは、0゜5重量%未満では水トリー抑止
効果が小さく、10重量%をこえるとケーブルの電気特
性、特に誘電正接(tanδ)が悪化するからである。
そして、U L D P 、Hの使用により、耐水トリ
ー性の改善が図られる理由としては、次のことが挙げら
れる。先ず、水トリーは、ポリマー中の異常電界部に凝
集した水分がマックスウェル応力等により、ポリマー中
のミクロパス(微細通路)やクラック(亀裂)等の形成
を伴いながら進展すると考えられる。ところが、ULD
PEの場合、結晶性が少ないゴム状に近い構造であるた
め、凝集水は集中しにくく、ULDPE中に均一に拡散
される傾向となるので、ミクロバスやクラック等が発生
し難く、すなわち水トリーの進展が防止されると考えら
れる。
また、この電カケープルを高温で使用した場合に懸念さ
れる絶縁体の流動変形を防止する手段として、適宜架橋
処理を施すことも可能である。この架橋処理の方法とし
ては、有機過酸化物系の架橋剤を使用する化学架橋、電
子線照射等による照射架橋、シランカップリング剤等を
用いたシラン架橋等がある。ここで、有機過酸化物系の
架橋剤としては、ジクミルパーオキサイド(DCP)、
13−ビス−(L−ブチルパーオキシ−イソプロビル)
ベンゼン等が好適に使用され、これらの混入量としては
、1〜3重量%が好ましい。
さらに、必要に応じて、4.4′−チオビス−(6−L
−ブチル−3−メチルフェノール)、ペンタエリスチル
−テトラキス(3−(3,5−ジー1−ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネートコメタン等を単独で
あるいは併用して、0.1〜0.3重量%程度配合して
もよい。
〈実施例I〉 第1表に示L7た配合により、本発明に係る絶縁組成物
(実施例■〜■)と本発明の条件を満たさない絶縁組成
物(比較例■〜■)を作成した。
なお、使用したEVAはM、  F、  R,が3〜5
のものであり、また架橋剤はDCPを使用し、老化防止
剤としては4.4′−チオビス−(6−L−ブチル−3
−メチルフェノール)とペンタエリスチル−テトラキス
(3−(3,5−ジ−t−フチルー4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネートコメタンとを4二1の割合で混合
したものを使用した。
そして、上記各配合物を夫々の配合量に従いロールミル
により加熱下で混練した後、各々の樹脂混和物からプレ
ス成形により大きさlocmXlocm、厚さ1mmま
たは3mmのシート状物を得た。この際のプレス条件は
温度180°C1時間30分とした。
なお、こうして得られた各樹脂混和物からなる絶縁シー
トのゲル分率はいずれも85%以上であった。このiL
tは、110’Cの温キシレン中に24時間浸漬して未
架橋部分のみを熔解せしめた後、乾燥してゲル分率を測
定するという方法によるものである。
次に、これらの絶縁体シートの水トリー発生数および誘
電正接(tanδ)を測定し、その結果を第1表に併記
した。
この際の水トリー発生数を測定するための水トリー試験
法および誘電正接(tanδ)測定法をに示した。なお
、水トリー試験法については第1図に基づいて説明する
水トリー試験法 第1図において、1は試験試料として使用する絶縁シー
トである。この絶縁シート1は上記樹脂混和物をプレス
成形してなるシートであり、この水トリー試験において
は、厚さ3mmのものを使用する。このシート1の底面
には導電性塗料の塗布層2を設けて接地電極とすると共
に、シートlの上面には水槽4を設けて水電極を形成し
て、これに10kV、1kHzの電圧を高圧電極3より
印加できるように構成する。この電極間に30日間印加
した後、上記シート1を煮沸して、このシート1上に発
生した水トリーを観察した。この際、50μm以上の水
トリーにのみ着目することとし、これらの発生数を測定
した。
なお、ここで、発生数は、従来の架橋ポリエチレン(X
LPE)を意図して作成した比較用シートに発生した水
トリーの数を100とした場合の相対数として記した。
誘電正接(tanδ)測定法 誘電正接(tanδ)の測定には、上記各配合物からな
る厚さ1mmのシートを試料として用いる。これに、1
kV、50kHzの電圧を印加して、シエーリングブリ
ッジにより誘電正接(tanδ)を測定した。
上記第1表から、本発明実施例■〜■の場合は、比較例
■(XLPHの絶縁体)に比べて、水トリー発生の抑制
効果があり、特に、酢酸ビニル含有量を0.5〜lO重
量%の範囲とした場合その効果が著しく、かつ、誘電正
接の値からも明らかなように絶縁性も通常のXLPEと
同程度であることが判る。
一方、本発明のアクリレート含有量の限定条件を満たさ
ない比較例■〜■の場合、水トリー発生の抑制効果が小
さかったり、絶縁性が悪かったりすることが判る。
次に、上記実施例■と比較例■の絶縁組成物を絶縁体と
する電カケープルを作成した。このケーブルの構造は、
導体上に厚さ3mmの絶縁層を設け、さらに内部半導電
層および外部半導電層を形成した3N構造を有するもの
で、通常外部に施す遮蔽やシースは省略した。この際、
導体として銅を用い、この導体断面積は100mm”と
した。
また、内部および外部半導電層にはエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体に導電性カーボンブラックを配合した半導電
性混和物を使用し、押出被覆法によりその被覆層を形成
した。
こうして作成した上記各電カケープルについて、以下に
示す浸水課電試験を行って、絶縁破壊電圧を求め、この
結果を第2表に示した。
浸水課電試験 70°Cの温水中に上記各ケーブルを浸漬し、これに1
kV、1okHzの電圧を90日間印加した後、さらに
AC(50)!z)の電圧を5kV/30分のステップ
アップ条件で昇圧していき、絶縁破壊電圧を測定した。
第2表 この第2表より、本発明実施例■の場合、比較例■に比
べて、浸水課電後の絶縁破壊電圧が高いことが判る。
〈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、ULD
PE (密度0.91〜0.88g/cm3)とEVA
の混和物であって、該混和物中の酢酸ビニル含有量が0
.5〜10重量%であるため、絶縁性能(janδ等)
が従来のXLPEと同等程度であって、かつ水トリー発
生の抑制効果が大きい絶縁組成物が得られ、この絶縁組
成物を絶縁体に用いれば、絶縁性能(tanδ等)およ
び耐水トリー性が良好で、浸水課電後の絶縁破壊電圧の
低下もなく、さらにULDPEの低い結晶化度により、
可撓性にも優れたケーブルを得ることができる。
なお、本発明の絶縁組成物はケーブルの絶縁体の他に必
要によりケーブルの接続部等に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における水トリー試験法を説明するため
の説明図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超低密度ポリエチレン(密度0.91〜0.88
    g/cm^3)とエチレン−酢酸ビニル共重合体の混和
    物であって、該混和物中の酢酸ビニル含有量が0.5〜
    10重量%である絶縁組成物。
  2. (2)前記請求項1記載の絶縁組成物を絶縁体とした電
    力ケーブル。
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