JPH0366769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はOFケーブル、特に、全絶縁層のうち
の外側部分がクラフト紙と耐鉛工性（耐熱性）プ
ラスチツクフイルムの交互巻きにより構成される
OFケーブルに係わるものである。

近年超高圧大容量OFケーブル（275〜500KV）
の誘電体損（tanδ）を減少し、送電容量を増加さ
せるために、また絶縁耐力を向上させてよりコン
パクトなOFケーブルを作るため、種々のプラス
チツク材料を使用した低損失絶縁材料が開発さ
れ、実用に供されるようになつてきた。これら絶
縁材料として、特に工業生産性、コスト、実績、
性能等の面からすると、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンの使用が有力である。

ポリエチレン又はポリプロピレンを絶縁材料の
一部に使用したOFケーブルの構造としては、 (イ) ポリエチレンフイルムテープ又はポリプロピ
レンフイルムテープとクラフト紙との交互巻
き、 (ロ) ポリエチレンフイルム又はポリプロピレンフ
イルムの片面又は両面にクラフト紙を積層して
一体化した複合絶縁紙を使用する場合、 (ハ) ポリプロピレン不織布の片面又は両面にポリ
プロピレン混抄紙を積層して一体化した複合絶
縁紙を使用する場合、 (ニ) ポリエチレン又はポリプロピレン混抄紙を使
用する場合等がある。

特にポリプロピレンフイルムとクラフト紙を積
層して一体化したものをPPLPと言い、PPLPを
使用したOFケーブルは、その電気的性能、機械
的性能、工業生産性、経済性に優れ、現在のとこ
ろ、実績も多く、プラスチツクを使用したOFケ
ーブルの主流となつている。

しかしながら、ポリエチレンを成分とした絶縁
層は絶縁油中で100℃以上になるとポリエチレン
が溶解する等の変質を来たし、ポリプロピレンを
成分とした絶縁層では絶縁油が130℃以上で変質
し始める。

OFケーブルでは一般的に、その両端部の金属
シースを鉛工によつて処理して接続を行なうが、
従来から行なわれている普通半田を使用する「普
通鉛工法」では、半田の融点が略250℃に達する
ので、前記ポリエチレン又はポリプロピレンを絶
縁層の一部に使用する場合は、鉛工される金属シ
ースに近い外側の絶縁層が、熱的影響を受けて変
質し始める。

OFケーブルの接続には詳細説明は省略するが、
他に「低温半田長し込み鉛工法」、「金属シース下
油流し鉛工法」、「無鉛工接続法」等が開発され、
実用化されているが、もし、従来から行なわれて
いる普通鉛工法がプラスチツクを含む絶縁層を有
するOFケーブルにも採用できれば、在来ケーブ
ル接続部との互換共存性、施行技術の共通性、経
済性、実績からくる信頼性等の上で好ましいこと
である。

ポリエチレン、又はポリプロピレンを含む絶縁
層を有するOFケーブルに普通鉛工を施すと、金
属シースに近い外側の２〜６mmの絶縁層が熱的影
響を受けることが分つている。

従つて、ポリエチレン又はポリプロピレンを含
む絶縁層を有する低損失、高絶縁耐力OFケーブ
ルに普通鉛工を採用するために、鉛工の熱的影響
を受ける絶縁層の外側から２〜６mmに耐鉛工性の
絶縁材料を使うことがすでに提案され、その例と
して、クラフト紙、ポリメチルペンテンとクラフ
ト紙とを積層して一体化した複合絶縁材料または
フロロエチレンピロピレンとクラフト紙とを積層
して一体化した複合絶縁材料等を用いることを考
えられた。しかし、クラフト紙は最も安価で耐熱
性もあるが、εtanδがPPLPまたは前記の複合材
料に比して高く、ケーブル全体のεtanδを大きく
してしまう。

またポリメチルペンテンとクラフト紙とを積層
して一体化した複合絶縁材料は、(イ)ポリメチルペ
ンテン自身がポリエチレン又はポリピロピレン程
に汎用性がなく、工業生産性に乏しいから高価で
あり、(ロ)クラフト紙との密着性が良くなく、複合
一体化がむつかしいから、更に高価となり、密着
性改良のための熱圧着処理によつてクラフト紙が
熱劣化して、電気特性、機会特性が低下したり、
(ハ)熱圧着処理によるプラスチツクの結晶化度の偏
向乃至残留応力等により絶縁油を含浸して高い使
用温度（例えば85℃）になるとポリメチレンペン
テンフイルムとクラフト紙が剥離しやすくなつた
りする。

また、フロロエチレンプロピレンとクラフト紙
とを積層して一体化した絶縁材料もおおむね前記
ポリメチルペンテンフイルムとクラフト紙との複
合一体化の絶縁材料の場合と同一の現象を生じ、
且つフロロエチレンプロピレンはポリメチルペン
テンより更に高価であり、複合絶縁材料としては
汎用性に乏しいきらいがある。

本発明者は耐鉛工性材料として、クラフト紙を
絶縁層の外側に巻いたOFケーブルを提案したが、
すでに説明したようにεtanδが大きくなる点で問
題である。これに対し、本発明は絶縁層の外側２
〜６mmの厚さの部分に耐熱性を有するプラスチツ
クフイルムのテープとクラフト紙のテープを交互
に巻いて絶縁層としたOFケーブルにあり、耐鉛
工性を有するOFケーブルを安価に供給しようと
するものである。

耐熱性を有するプラスチツクフイルムとして
は、ポリメチルペンテンよりなるプラスチツクフ
イルムおよびフロロエチレンプロピレンよりなる
プラスチツクフイルムおよび四弗化エチレンプラ
スチツク（商品名テフロン）よりなるフイルム等
がある。

これらのプラスチツクフイルムテープ単独で、
外側の絶縁層を形成させることも提案されたが、
プラスチツクフイルムの単独巻きではクラフト紙
によるものに比して、(イ)インパルス耐電圧特性が
劣り、(ロ)フイルムとフイルム間にすき間がないた
め、ケーブル製造時、絶縁油充填に先立つ真空引
に対する性能が悪く、(ハ)絶縁油通路の形成もわる
いので、必ずエンボス加工等を予めフイルムに施
す必要があり、(ニ)ポリメチルペンテン層単独では
絶縁油中における膨潤による厚さ増加により、か
たすぎる絶縁層となり、曲げ等に対する機械的特
性に劣り、(ホ)高価なフイルムの使用量が増え、製
品コストに響くなど問題のあることが継続的な実
験によつて確認されてきており、前述のように、
鉛工に対する耐熱性プラスチツクフイルムとクラ
フト紙との交互巻きにより、外側の絶縁層を形成
させることに想達したものである。

以下本発明の実施例およびこれと対比する比較
例について説明する。

第１図に本発明によるOFケーブルの一実施例
の断面を示す。

油通路１を有する導体２の表面に図示していな
いが、適当な内部しやへいを施し、その表面に
εtanδ＝2.65×0.07％（85℃）のPPLPテープを21
mm厚に巻いて内側絶縁層３を形成し、その外側に
εtanδ＝2.2×0.02％（85℃）のポリメチルペンテ
ンフイルムとεtanδ＝3.2×0.18％（85℃）のクラ
フト紙を４mm厚に交互巻きして絶縁層４を形成
し、更にその上に図示していないが外部しやへい
を施し、金属シース５をかぶせ、加熱真空引きし
て絶縁油が充填され、そのあとPVCよりなる防
食層６を設ける。

これらの点について従来のOFケーブルの製造
工程と変わるところはない。以上により500KV
のOFケーブルの試作品を得たが、ポリメチルペ
ンテンフイルムは絶縁油中で膨潤して厚さを増す
ので、クラフト紙は低密度（0.6ｇ／cm³）で厚さ
の大きい200μｍのものが使用されたが、密度に
ついては0.5〜1.0ｇ／cm³、好ましくは0.6〜0.78
ｇ／cm³、厚さについては80〜300μｍ、好ましく
は100〜200μｍのものが好適である。

またクラフト紙にはあらかじめ水分を与えて調
湿加工したものを使用した（特公昭52−38237号
参照）。また、この場合は必らずしも必要なかつ
たが、ポリメチルペンテンフイルムにエンボスを
施したものを使用した。調湿のかわりに、ポリメ
チルペンテンフイルムおよびクラフト紙双方また
はそのいずれかにエンボスを施したものを用いる
こともできる。

この結果εtanδ＝2.67×0.065％（85℃）の
500KVのOFケーブルを得た。尚外側絶縁層の厚
さは、前記した通り鉛工時の熱が内側絶縁層に使
用されているプラスチツクフイルムに影響を与え
ないように決定されるが、内側絶縁層に使用され
ているプラスチツクフイルムが、ポリエチレン、
ポリプロピレンの場合は通常２〜６mmの範囲にあ
ればいいことが確認されている。

これと対比するために、外側４mmの絶縁層の
み、εtanδ＝3.2×0.18％（85℃）のクラフト紙を
使用した。この結果εtanδ＝2.68×0.072％（85
℃）の500KVのOFケーブルを得た。

以上の結果より、εtanδの点においてすぐれた
ケーブルが本発明により得られることが明らかで
あるが、特にプラスチツクフイルムテープを使用
する外側絶縁層ではフイルム表面を繊維質で覆つ
て油浸した状態となるので、インパルス耐電圧性
能が飛躍的に向上したことが注目に値するところ
である。

本発明によれば、絶縁層外側に鉛工耐熱性プラ
スチツクフイルムを単独で巻いたものの有する問
題点を殆んど解消することができるばかりでな
く、すでに提案されている耐熱性プラスチツクフ
イルムとクラフト紙の複合絶縁材料に生ずる問
題、つまり、クラフト紙と耐熱性材料とを積層し
て一体化するために高温長時間の加熱処理工程を
通すため、(イ)クラフト紙が熱劣化して、電気性能
（主としてtanδ）が悪化したり、(ロ)プラスチツク
の結晶度が偏向したり、残留応力のために絶縁油
含浸後のプラスチツクの膨潤による厚さ増加に偏
向をきたし、更にクラフト紙との油中での結合力
を低下させたり、(ハ)複合化には長時間加熱、加圧
しなければならないから、加工スピードが低下し
て複合フイルムが高価となるようなことを気にす
る必要はない。これらの問題点は本発明の耐熱性
プラスチツクフイルムとクラフト紙の交互巻きに
よつて解消される。

なお鉛工の際、耐熱プラスチツクとはいえ、ポ
リメチルペンテンプラスチツクフイルムを使用す
る場合は、絶縁油中で150℃以上になれば、やは
り溶解等変質しはじめるので、従来より適用され
てきた鉛工でも十分注意を払う必要があるが、テ
フロン（商品名）、フロロエチレンプロピレンよ
りなるプラスチツクフイルムの場合は、上記の程
度の温度では変質することなく、鉛工時の特別な
注意は不要である。

以上説明したように、本発明のOFケーブルは、
絶縁層の内側の大部分に、耐鉛工性ではやや劣る
が、他の特性には優れて、安価なプラスチツクを
使用し、外側には普通鉛工を可能にするために高
価ではあるが耐鉛工性に優れたプラスチツクを、
フイルムの形で使用することにより、クラフト紙
と積層一体化するための欠点を除きながら、クラ
フト紙と交互巻きすることによつて、フイルムの
みの場合に生ずる欠点を克服するという、電気特
性、耐熱特性、経済性に優れた超高圧大容量OF
ケーブルであり、製造の面、実使用の面いずれの
面からもその実使用化が期待されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図である。 １……油通路、２……導体、３……PPLPによ
る内側絶縁層、４……ポリメチルペンテンとクラ
フト紙とによる外側絶縁層、５……金属シース、
６……PVC防食層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁層の外側２〜６mmの厚さを、耐鉛工性プ
   ラスチツクフイルムテープとクラフト紙テープの
   交互巻きで構成し、残りの内側絶縁層をポリエチ
   レン又はポリプロピレンを含む絶縁層としたこと
   を特徴とするOFケーブル。 ２ 耐鉛工性プラスチツクとしてポリメチルペン
   テン、フロロエチレンプロピレンもしくは四弗化
   エチレンを用いることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のOFケーブル。 ３ 耐鉛工性プラスチツクとしてポリメチルペン
   テンを使用する際、交互巻きされるクラフト紙に
   あらかじめ調湿加工を施したものを使用すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のOFケ
   ーブル。 ４ 耐鉛工性プラスチツクとしてポリメチルペン
   テンを使用する際、交互巻きされる前記プラスチ
   ツクフイルムおよびクラフト紙のいずれか一方ま
   たは双方にあらかじめエンボス加工を施したもの
   を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のOFケーブル。 ５ 耐鉛工性プラスチツクとしてポリメチルペン
   テンを使用する際、交互巻きされるクラフト紙に
   あらかじめ調湿加工を施こし、ポリメチルペンテ
   ンフイルムにエンボス加工を施したものを使用す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   OFケーブル。