JPH05135626A - 耐圧電線 - Google Patents
耐圧電線Info
- Publication number
- JPH05135626A JPH05135626A JP3298699A JP29869991A JPH05135626A JP H05135626 A JPH05135626 A JP H05135626A JP 3298699 A JP3298699 A JP 3298699A JP 29869991 A JP29869991 A JP 29869991A JP H05135626 A JPH05135626 A JP H05135626A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- insulator
- withstand voltage
- dielectric constant
- core wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、電線の外径に比して耐電圧を高く
することを可能とし、かつ軽量で安価な耐圧電線を提供
することを目的とする。 【構成】 本発明の耐圧電線は、心線１と、この心線１
を囲繞する網線７と、前記心線１と網線７との間に介在
され、誘電率を網線７から心線１に向けて順次高くなる
ように形成される傾斜絶縁体とを備えて構成される。
することを可能とし、かつ軽量で安価な耐圧電線を提供
することを目的とする。 【構成】 本発明の耐圧電線は、心線１と、この心線１
を囲繞する網線７と、前記心線１と網線７との間に介在
され、誘電率を網線７から心線１に向けて順次高くなる
ように形成される傾斜絶縁体とを備えて構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外径等を太くすること
無くより高い電圧を伝送することのできる耐圧電線に関
する。
無くより高い電圧を伝送することのできる耐圧電線に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、絶縁電線、ケーブル等の一般配線
用電線、及び制御用・軽装用ケーブル（以下、単に電線
という）を用いて、電力及び信号の伝送が行われてい
る。とくにＸ線装置等の高電圧の電力供給を必要とする
場合には、通常同軸状の高電圧電線が用いられている。
用電線、及び制御用・軽装用ケーブル（以下、単に電線
という）を用いて、電力及び信号の伝送が行われてい
る。とくにＸ線装置等の高電圧の電力供給を必要とする
場合には、通常同軸状の高電圧電線が用いられている。
【０００３】以下、この従来の高電圧電線の構成につい
て図３に示す断面形状を参照して説明する。図３におい
て、高電圧電線の中心にある断面略円形の心線１０１
は、その周囲を誘電率が均一な絶縁体１０５によって被
覆され、その外側を同心円状に網線１０７で取り囲ま
れ、さらにその外側を絶縁体による保護被覆１０９によ
って被覆されている。
て図３に示す断面形状を参照して説明する。図３におい
て、高電圧電線の中心にある断面略円形の心線１０１
は、その周囲を誘電率が均一な絶縁体１０５によって被
覆され、その外側を同心円状に網線１０７で取り囲ま
れ、さらにその外側を絶縁体による保護被覆１０９によ
って被覆されている。
【０００４】前記絶縁体１０５には、ポリエチレン等の
耐電圧の高い材料が用いられ心線と網線との間の耐電圧
を高くしている。また、心線の外周の半径Ｒ1 は、電線
の外径に対し最も耐電圧を高くするために、網線の内側
の半径Ｒ2 の１／ｅ（約１／２．７）に近い値に設定さ
れる。すなわち、この径の比率は、心線が細いと心線表
面での電場が強くなり、ここから外側に向けて放電が起
こり易くなり、また心線が太いと網線との間の絶縁距離
が短くなり耐電圧が低下することから、最も耐電圧を高
くできる、最適な値として求められるものである。
耐電圧の高い材料が用いられ心線と網線との間の耐電圧
を高くしている。また、心線の外周の半径Ｒ1 は、電線
の外径に対し最も耐電圧を高くするために、網線の内側
の半径Ｒ2 の１／ｅ（約１／２．７）に近い値に設定さ
れる。すなわち、この径の比率は、心線が細いと心線表
面での電場が強くなり、ここから外側に向けて放電が起
こり易くなり、また心線が太いと網線との間の絶縁距離
が短くなり耐電圧が低下することから、最も耐電圧を高
くできる、最適な値として求められるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述してきたように、
従来の電線は外径と絶縁体の材質で耐電圧が決まり、耐
電圧を上げるためには外径を大きくして対応していた。
また、外径に比べ比較的心線が太くなることから、電線
自体の重量が重く高価なものになる。また、そのために
フレキシブル性が損なわれる等の解決すべき課題が生じ
る。
従来の電線は外径と絶縁体の材質で耐電圧が決まり、耐
電圧を上げるためには外径を大きくして対応していた。
また、外径に比べ比較的心線が太くなることから、電線
自体の重量が重く高価なものになる。また、そのために
フレキシブル性が損なわれる等の解決すべき課題が生じ
る。
【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、電線の外径に比して耐電圧を高くすることを可能と
し、すなわち心線の外径を小さくすることで電線をフレ
キシブルに、かつ軽量に、安価にすることを目的とする
ものである。
で、電線の外径に比して耐電圧を高くすることを可能と
し、すなわち心線の外径を小さくすることで電線をフレ
キシブルに、かつ軽量に、安価にすることを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、内側導電体
と、この内側導電体を囲繞する外側導電体と、前記内側
導電体と外側導電体との間に設けられ、誘電率を外側導
電体から内側導電体に向けて順次高くなるように形成さ
れる絶縁体とを有することを要旨とする。
と、この内側導電体を囲繞する外側導電体と、前記内側
導電体と外側導電体との間に設けられ、誘電率を外側導
電体から内側導電体に向けて順次高くなるように形成さ
れる絶縁体とを有することを要旨とする。
【０００８】
【作用】本発明の耐圧電線は、内側導電体と外側導電体
との間に、誘電率が外側導電体から内側導電体に向けて
順次高くなるように形成される絶縁体を介在させたの
で、内側導電体表面での電場強度ピークが緩和される。
との間に、誘電率が外側導電体から内側導電体に向けて
順次高くなるように形成される絶縁体を介在させたの
で、内側導電体表面での電場強度ピークが緩和される。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して実施例を説明する。図
１に本発明に係る一実施例の耐圧電線の断面を示す。
１に本発明に係る一実施例の耐圧電線の断面を示す。
【００１０】耐圧電線の中心にある断面略円形の内側導
電体としての心線１は、銅、アルミニウム或いはその合
金等の単線若しくはより線によって構成され、その周囲
は心線１に近い側ほど誘電率が高く成る、いわゆる傾斜
機能材料が用いられる傾斜絶縁体３で囲繞、すなわち取
り囲まれる。
電体としての心線１は、銅、アルミニウム或いはその合
金等の単線若しくはより線によって構成され、その周囲
は心線１に近い側ほど誘電率が高く成る、いわゆる傾斜
機能材料が用いられる傾斜絶縁体３で囲繞、すなわち取
り囲まれる。
【００１１】この傾斜絶縁体３で用いられる傾斜機能材
料は、互いに機能が異なる材料同士を組み合わせ、その
両者の組成比率を連続的に或いは段階的に変化させて一
体化したものであって、具体的には、内側は誘電率の高
いスチレンブタジエンゴム（比誘電率３．０〜７．０）
あるいはナイロン（同５．０〜１４．０）等の混合比率
が高く、外側は誘電率の低いポリエチレン（同２．２〜
２．４）等の混合比率が高くなるように、内側から外側
にかけ傾斜絶縁体３の混合比がゆるやかに変化してお
り、本実施例では概略１／ｒに比例して誘電率が変化す
るようになされている。また、この傾斜絶縁体３部分
は、主として溶射法によって形成される。すなわち、雰
囲気が制御された減圧チャンバ内でプラズマジェットを
利用して、複数の原料粉末をその混合比を適宜変化させ
ながら、順次積層させていくものである。従って、傾斜
絶縁体３における組成比率は、連続的に変化したものと
なる。
料は、互いに機能が異なる材料同士を組み合わせ、その
両者の組成比率を連続的に或いは段階的に変化させて一
体化したものであって、具体的には、内側は誘電率の高
いスチレンブタジエンゴム（比誘電率３．０〜７．０）
あるいはナイロン（同５．０〜１４．０）等の混合比率
が高く、外側は誘電率の低いポリエチレン（同２．２〜
２．４）等の混合比率が高くなるように、内側から外側
にかけ傾斜絶縁体３の混合比がゆるやかに変化してお
り、本実施例では概略１／ｒに比例して誘電率が変化す
るようになされている。また、この傾斜絶縁体３部分
は、主として溶射法によって形成される。すなわち、雰
囲気が制御された減圧チャンバ内でプラズマジェットを
利用して、複数の原料粉末をその混合比を適宜変化させ
ながら、順次積層させていくものである。従って、傾斜
絶縁体３における組成比率は、連続的に変化したものと
なる。
【００１２】次に、この傾斜絶縁体３の周囲を誘電率が
均一な絶縁体５によって被覆する。この絶縁体５には、
ポリエチレン等の耐電圧の高い材料が用いられ心線１と
後述する網線７との間の耐電圧を高くしている。
均一な絶縁体５によって被覆する。この絶縁体５には、
ポリエチレン等の耐電圧の高い材料が用いられ心線１と
後述する網線７との間の耐電圧を高くしている。
【００１３】その外側を同心円状に多数の銅線を編み状
に編んで構成される外側導電体としての網線７で取り囲
み、さらにその外側をポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、クロ
ロプレンゴム（ＣＲ）等の絶縁体による保護被覆９によ
って被覆していく。次に、図２を参照して本実施例の作
用を説明する。
に編んで構成される外側導電体としての網線７で取り囲
み、さらにその外側をポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、クロ
ロプレンゴム（ＣＲ）等の絶縁体による保護被覆９によ
って被覆していく。次に、図２を参照して本実施例の作
用を説明する。
【００１４】まず、一般的な絶縁体における電場強度Ｅ
を求めると、この絶縁体内に設定される中心軸から距離
ｒの点での電場強度Ｅは、その点での絶縁体の誘電率を
ε0としたときに、 Ｅ＝ｑ／２πεｒ …（１） で表される。ここでｑは電線の単位長さ当りに帯電する
電荷である（図１では、心線１の表面に＋ｑ、網線７の
内側表面に−ｑが帯電する）。
を求めると、この絶縁体内に設定される中心軸から距離
ｒの点での電場強度Ｅは、その点での絶縁体の誘電率を
ε0としたときに、 Ｅ＝ｑ／２πεｒ …（１） で表される。ここでｑは電線の単位長さ当りに帯電する
電荷である（図１では、心線１の表面に＋ｑ、網線７の
内側表面に−ｑが帯電する）。
【００１５】従って、図３に示す従来の誘電率が均一な
絶縁体１０５によってのみ被覆される電線の場合、誘電
率ε0 が一定であるので電場強度Ｅは図２に示す１点鎖
線のように距離ｒに反比例する。このため心線１０１表
面で電場強度ＥにピークＰが生じる。
絶縁体１０５によってのみ被覆される電線の場合、誘電
率ε0 が一定であるので電場強度Ｅは図２に示す１点鎖
線のように距離ｒに反比例する。このため心線１０１表
面で電場強度ＥにピークＰが生じる。
【００１６】一方、本実施例の耐圧電線の場合、電場強
度Ｅは図２に示す実線のように前記従来の電線で生じて
いたピークＰが削れたような形状を呈する。すなわち、
半径距離ｒがｒ2 〜ｒ3 の領域は、電場強度Ｅ0 が一定
であるので、前記従来の電線と同様に電場強度Ｅは半径
距離ｒに反比例する。さらに、半径距離ｒがｒ1 〜ｒ2
の領域では、誘電率ε0 が半径距離ｒに反比例するので
電場強度Ｅは一定に成り、ピークは生じない。
度Ｅは図２に示す実線のように前記従来の電線で生じて
いたピークＰが削れたような形状を呈する。すなわち、
半径距離ｒがｒ2 〜ｒ3 の領域は、電場強度Ｅ0 が一定
であるので、前記従来の電線と同様に電場強度Ｅは半径
距離ｒに反比例する。さらに、半径距離ｒがｒ1 〜ｒ2
の領域では、誘電率ε0 が半径距離ｒに反比例するので
電場強度Ｅは一定に成り、ピークは生じない。
【００１７】上述したように、本実施例によれば心線１
表面での電場強度Ｅのピークが緩和され、最大電場強度
を低く抑えることができる。このため放電による絶縁破
損がおこり難くなり電線の耐電圧を上げることができ
る。また、さらに、このとき（電荷ｑが帯電した状態）
心線１と網線７との間の電圧Ｖは
表面での電場強度Ｅのピークが緩和され、最大電場強度
を低く抑えることができる。このため放電による絶縁破
損がおこり難くなり電線の耐電圧を上げることができ
る。また、さらに、このとき（電荷ｑが帯電した状態）
心線１と網線７との間の電圧Ｖは
【００１８】
【数１】 の式（２）で計算されるが、これは図のｒ軸と実線（従
来例の場合は１点鎖線）で囲まれる部分の面積でもある
（なお、式（３）に従来の場合を比較のために示す）。
この図２からも判る通り、本実施例では従来例より面積
が大きく高い電圧が付加されているにも拘らず最大電場
強度は低く抑えられて、すなわち電線の耐電圧が上がる
ことがわかる。
来例の場合は１点鎖線）で囲まれる部分の面積でもある
（なお、式（３）に従来の場合を比較のために示す）。
この図２からも判る通り、本実施例では従来例より面積
が大きく高い電圧が付加されているにも拘らず最大電場
強度は低く抑えられて、すなわち電線の耐電圧が上がる
ことがわかる。
【００１９】上述してきたように、外径の大きさを固定
した場合、電線の耐電圧をより高くすることができ、ま
た同時に心線の外径を小さくすることができることか
ら、電線をフレキシブルかつ軽量に、また安価にするこ
とができる。
した場合、電線の耐電圧をより高くすることができ、ま
た同時に心線の外径を小さくすることができることか
ら、電線をフレキシブルかつ軽量に、また安価にするこ
とができる。
【００２０】なお、本発明は傾斜絶縁体３を組成する材
料、混合比率及び製造法を特に限定するものではなく、
またこの傾斜絶縁体３を囲む絶縁体５と一体化したもの
となっていても構わない（この場合は誘電率の大きく異
なった２種の材料が必要と成る）。さらには、傾斜絶縁
体３部分は本実施例のように、誘電率を連続的に変えな
くとも、誘電率の異なる絶縁材料からなる薄膜、シート
若しくはテープ等を心線１に近い側ほど誘電率が高く成
るように、心線１に順次巻き付け、被覆していく多層構
造にして誘電率を階段状に変化させるものであっても良
い。
料、混合比率及び製造法を特に限定するものではなく、
またこの傾斜絶縁体３を囲む絶縁体５と一体化したもの
となっていても構わない（この場合は誘電率の大きく異
なった２種の材料が必要と成る）。さらには、傾斜絶縁
体３部分は本実施例のように、誘電率を連続的に変えな
くとも、誘電率の異なる絶縁材料からなる薄膜、シート
若しくはテープ等を心線１に近い側ほど誘電率が高く成
るように、心線１に順次巻き付け、被覆していく多層構
造にして誘電率を階段状に変化させるものであっても良
い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の耐圧電線
によれば電線の外径に比して耐電圧をより高くすること
が可能で、また心線の外径が小であることから電線をフ
レキシブルに、かつ軽量とすることができる等の効果を
奏する。
によれば電線の外径に比して耐電圧をより高くすること
が可能で、また心線の外径が小であることから電線をフ
レキシブルに、かつ軽量とすることができる等の効果を
奏する。
【図１】本発明の一実施例に係る耐圧電線の構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】図１に示す耐圧電線の作用を説明するための図
である。
である。
【図３】従来の電線の構成を示す断面図である。
１ 心線 ３ 傾斜絶縁体 ５ 絶縁体 ７ 網線 ９ 保護被覆
Claims (1)
- 【請求項１】 内側導電体と、 この内側導電体を囲繞する外側導電体と、 前記内側導電体と外側導電体との間に設けられ、誘電率
を外側導電体から内側導電体に向けて順次高くなるよう
に形成される絶縁体とを有することを特徴とする耐圧電
線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298699A JPH05135626A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 耐圧電線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298699A JPH05135626A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 耐圧電線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135626A true JPH05135626A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17863140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298699A Pending JPH05135626A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 耐圧電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05135626A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008535448A (ja) * | 2005-03-22 | 2008-08-28 | デーン＋シェーネ ゲーエムベーハ＋ツェオー．カーゲー | 雷撃電流放出装置 |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP3298699A patent/JPH05135626A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008535448A (ja) * | 2005-03-22 | 2008-08-28 | デーン＋シェーネ ゲーエムベーハ＋ツェオー．カーゲー | 雷撃電流放出装置 |
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