JPH0520210U - 遮水型電力ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】長時間のヒートサイクルにより金属遮水層に疲
労・破損が発生するのを経済的かつ簡単な手段により防
止できる遮水型電力ケーブルを提供する。 【構成】導体12の上に、内部半導電層13、絶縁体層14お
よび外部半導電層15が順次配置されている。外部半導電
層15の外側に、 9μｍ厚の銅箔16の片面に 100μｍ厚の
導電性樹脂層17を積層し、もう一方の面に厚さ 5μｍの
錫メッキを施した遮水テープを、導電性樹脂層17が外部
半導電層15側になるように縦ぞえして包被した後、外部
半導電層15、金属遮水層18、遮水テープが重なり合った
部分を熱融着して金属遮水層１８を配置する。金属遮水
層18の周面上に、直径１．２mmの銅線19をＳＺ撚りにし
て16本配置して金属遮蔽層を形成する。銅線19を含む金
属遮水層18の周面上に塩化ビニルを押出し被覆して保護
シース層20を配置する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、遮水型電力ケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ゴムまたはプラスチック電力ケーブルは、図２に例示するように、導 体３１上に、内部半導電層３２、絶縁体層３３、外部半導電層３４、銅テープか らなる金属遮蔽層３５、及び軟質塩化ビニル樹脂組成物等からなる保護シース層 ３６が順次設けられた基本構成を有している。通常、このうち、導体３１、内部 半導電層３２、絶縁体層３３及び外部半導電層３４をケーブルコア部と呼んでい る。

【０００３】 かかる構成の電力ケーブル３０では、電力ケーブルの電気特性の低下の原因と なる、ケーブルの外部環境からケーブルコア部内部に水分が浸透するのを防止す ることが重要である。このようなケーブル内部への水分の侵入を防止するために 、本願考案者らは、先に、ケーブルコア部の外側に、金属テ−プおよび導電性樹 脂を順次積層したラミネートテープを、導電性樹脂がケーブルコア部側になるよ うに縦添えした後熱融着して外部半導電層と一体化させた遮水層を有するコア上 遮水型の電力ケーブルを提案している（実公昭６０−２３５８５４号公報）この ようなコア上遮水型の電力ケーブルでは、遮水層とケーブルコア部とが一体化さ れているため、遮水層およびケーブルコア部の間で水の侵入や水走りはほとんど 発生しない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、遮水型電力ケーブルでは、実際に使用したときに、通電状態と 消電状態とが頻繁に繰り返される。このため、通電状態では、ケーブル全体の温 度が上昇し、消電状態ではケーブル全体の温度が低下するヒートサイクルが継続 的に繰り返される。この結果、電力ケーブルを構成する各層は、このようなヒー トサイクルに従って膨脹および収縮を繰り返すため、特に遮水層において疲労が 蓄積し、最悪の場合には遮水層に亀裂が生じる等の損傷が発生しやすくなり、遮 水型電力ケーブルの製品寿命を著しく短縮する原因となっている。また、コア上 遮水型電力ケ−ブルを浸水下で長期に亘って使用していると、外部から保護シー スを通過して水分が遮水層まで侵入することがある。この場合、金属遮蔽層の銅 テープはエッヂから腐食・変色がすすみ、この状態でケーブルに繰り返し曲げ負 荷（ベント）を加えると、銅テープの挫屈や破断を生ずるという問題があった。

【０００５】 本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、長期間に亘るヒートサイク ルによってもケーブル各層にほとんど疲労が発生せず、また、外部からの水の侵 入によって金属遮蔽層が多少腐食・変色した場合にも耐ベント特性に優れ、特に 遮水層に破損が発生するのを経済的かつ簡単な手段により防止することができる 遮水型電力ケーブルを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、導体上に、内部半導電層、絶縁体層、及び必要に応じて外部半導電 層を順次配置してなるケーブルコア部の外側に、銅箔の片面に導電性樹脂を積層 した積層体を該導電性樹脂がケーブルコア部側になるように配置してなる金属遮 水層と、該金属遮水層の外側に配置した銅線からなる金属遮蔽層と、該金属遮蔽 層の外側に配置した保護シース層とを具備する遮水型電力ケーブルを提供する。

【０００７】 本考案の遮水型電力ケーブルにおいて、銅箔の厚さは、０．０２５mm以下であ ることが好ましい。なぜならば、銅箔の厚さが０．０２５mmを越えると、ケーブ ルコア部が膨脹・収縮を繰り返したときに銅箔に皺が発生しやすいこと、並びに 、この厚さを越えると、ケーブルに繰り返しベントを加えると、銅箔に挫屈が発 生しやすいからであり、特に、銅箔の厚さは０．００７〜０．０２０mmの範囲内 であることが好ましい。さらに使用する銅箔としては無酸素酸が可撓性並びに伸 びが優れているので好ましい。

【０００８】 銅箔の片面に積層する導電性樹脂としては、低、中、高密度ポリエチレン、ポ リプロピレン、ポリブデン−１、ポリメチルペンテン、エチレンプロピレン共重 合体、アイオノマー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸 ビニル−塩化ビニルグラフト共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、塩素化 ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のプラスチッ クや、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム 、スチレン−ブタジエンゴム等のゴムに、導電性カーボンブラックを適宜混合し たものを用いることができる。導電性樹脂は、体積固有抵抗が１０⁵ Ωcm以下で あることが好ましい。

【０００９】 銅箔の導電性樹脂が積層されていない他方の面には、銅箔表面が腐食または変 色するのを防止するために錫メッキまたは半田メッキが施されていることが好ま しい。

【００１０】

【作用】

本考案の遮水型電力ケーブルによれば、外部からの水分の侵入を防止する遮水 用金属として銅箔が用いられている。銅箔は耐疲労性に優れているので、ヒート サイクルによりケーブルが膨脹および収縮を繰り返した場合に銅箔が破損し難い 。また、遮蔽用金属として銅線を用いているので、ケーブルが膨脹および収縮を 繰り返した場合に破損し難く、かつ、ケーブルに繰り返し曲げ負荷（ベント）を 加えた場合に、銅テープの挫屈や破断を生じ難く、さらに、銅テープのように縁 部で銅箔を破損する恐れが少ない。さらに、銅箔と銅線は同一材質で構成されて いるため、両者の間で電位差が生じ難く、ケーブルにサージが侵入した場合に、 両者間に放電等の好ましくない現象が発生する恐れが少ない。

【００１１】 また、ケーブルコア部と銅箔の間に導電性樹脂が配置されているので、導体か ら金属遮蔽層まで電気的導通が得られる。

【００１２】

【実施例】 以下、本考案の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】 図１は、本考案の遮水型電力ケーブルの一例を示す説明図である。

【００１４】 図中１１は、３５ｋＶ １／０ＡＷＧ、ＸＬＰＥケーブルに用いられるケーブ ルコア部であり、導体１２の上に、内部半導電層１３、絶縁体層１４および外部 半導電層１５を順次配置したものである。

【００１５】 一方、銅箔１６の片面に導電性樹脂層１７を積層し、他面に厚さ５μｍの錫メ ッキを施した遮水テープを作成する。この遮水テープを、外部半導電層１５の外 側に、導電性樹脂層１７が外部半導電層１５側になるように縦ぞえして包被した 後、隣り合う遮水テープが重なり合った部分を熱融着して金属遮水層１８を配置 する。この場合、導電性樹脂層１７には、外部半導電層１５と、相容性のよい樹 脂を選択し、外部半導電層１５に縦ぞえ包被した後加熱することによって、両者 も融着一体化させることが好ましい。この後、金属遮水層１８の周面上に、直径 １．２mmの銅線１９をＳＺ撚りにして１６本配置し、金属遮蔽層が配置されてい る。さらに、銅線１９を含む金属遮水層１８の周面上に塩化ビニルを押出し被覆 して保護シース層２０を配置されている。

【００１６】 実施例１〜２ 次に、このような構成からなる遮水型電力ケーブル１０において、金属遮水層 として、表１の第１欄および第２欄に示すような構成からなる遮水テープを夫々 用いた実施例１〜２のケーブルを試作した。実施例１〜２の試作ケーブルについ て、次のようにして（１）ヒートサイクル耐久試験および（２）ケーブルベント 試験を行った。

【００１７】 （１）ヒートサイクル耐久試験 まず、各ケーブルを３ｍの長さに切断し、ケーブルの外径の２０倍径に曲げた 状態で両端部を固定した後、導体１２に断続的に電流を導通させて、導体１２の 温度が１３０℃と４０℃を一サイクルとするヒートサイクルを５０回および１０ ０回繰り返した。この後、各ケーブルを解体して銅箔１６の状態を評価した。こ の結果を表２に示す。

【００１８】 （２）ケーブルベント試験 各ケーブルを、ケーブルの外径の１０倍径のベント板に沿わせ、１０往復曲げ 負荷を加えた後に、各ケーブルを解体して、金属遮蔽層、金属遮水層１８の状態 を評価した。この結果を表２に併記する。

【００１９】 なお、表１中、導電性ＰＥＴとは、ポリオレフィンテレフタレート（ＰＥＴ） に導電性カーボンブラックを配合してなる樹脂層を示し、導電性ＥＥＡとは、熱 接着性エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）に導電性カーボンブラッ クを配合してなるもの（日本ユニカ製、商品名ＧＡ−００４ＢＫ）を示し、導電 性接着層とは、接着性ポリオレフィン樹脂に導電性カーボンブラックを配合して なるものを示す。

【００２０】 比較例１〜２ 金属遮水層１８として、表１の第３欄および第４欄に示すような構成からなる 遮水テープを使用した以外は、実施例１〜２と同様の構成からなる比較例１〜２ の遮水型電力ケーブルを試作した。この比較例１〜２のケーブルについて、実施 例１〜２と同様のヒートサイクル耐久試験およびケーブルベント試験を行った。 この結果を表２に示す。

【００２１】 比較例３〜４ 金属遮蔽層として、銅線１９に代えて金属遮水層１８の周面上に０．１mm厚の 銅テープを巻回したことを除いては、実施例１〜２と同様の構成からなる比較例 ３〜４の遮水型電力ケーブルを試作した。この比較例３〜４のケーブルについて 、実施例１〜２と同様のヒートサイクル耐久試験およびケーブルベント試験を行 った。この結果を表２に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】 表２から明らかなように、実施例１，２の試作ケーブルでは、１００回のヒー トサイクルを実施した後でも、いずれの試作ケーブルにも銅箔の破損は一切認め られなかった。

【００２５】 また、繰り返し曲げ負荷を加えた後、金属遮蔽層は、銅線１９に多少のピッチ 乱れが認められた程度であり良好であった。金属遮水層も銅箔には何ら損傷・破 断は認められなかった。

【００２６】 これに対して、銅箔にかえて鉛箔を使用した比較例１の試作ケーブルでは、５ ０回のヒートサイクルで鉛箔に亀裂が発生した。また、銅箔にかえてアルミニウ ム箔を使用した比較例２の試作ケーブルでは、５０回のヒートサイクルで鉛箔に 皺が発生し、１００回のヒートサイクルで鉛箔に亀裂が発生した。一方、繰り返 し曲げ負荷を加えた場合、比較例１，２の試作ケーブルでは、金属遮蔽層は、構 成する銅線１９に多少のピッチ乱れが認められた程度であり良好であったが、金 属遮水層は、鉛箔（比較例１）、アルミニウム箔（比較例２）に擦傷による破断 が認められた。

【００２７】 また、金属遮蔽層として銅テープを使用した比較例３，４の試作ケーブルは、 いずれも、銅テープの縁部によって銅箔に損傷が生じることが確認された。一方 、繰り返し曲げ負荷を加えた場合、比較例３，４の試作ケーブルでは、金属遮蔽 層は、銅テープに挫屈が発生し、銅テープの縁部で一部破断が認められた。また 、金属遮水層では、銅テープの挫屈・縁部での破断に対応して、遮水テープのプ ラスチック層に切れ、及び、損傷が認められた。

【００２８】

【考案の効果】

以上説明した如くに、本考案の遮水型電力ケーブルによれば、長時間のヒート サイクルによって金属遮水層に疲労・破損が発生するのを経済的かつ簡単な手段 により防止できる。この結果、遮水型電力ケーブルの製品寿命を著しく延長でき る等顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の遮水型電力ケーブルの一例を示す説明
図。

【図２】従来の電力ケーブルを示す説明図。

【符号の説明】

１０…遮水型電力ケーブル、１１…ケーブルコア部、１
２…導体、１３…内部半導電層、１４…絶縁体層、１５
…外部半導電層、１６…銅箔、１７…導電性樹脂層、１
８…金属遮水層、１９…銅線、２０…保護シース層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体上に、内部半導電層、絶縁体層、及
   び必要に応じて外部半導電層を順次配置してなるケーブ
   ルコア部の外側に、銅箔の片面に導電性樹脂を積層した
   積層体を該導電性樹脂がケーブルコア部側になるように
   配置してなる金属遮水層と、該金属遮水層の外側に配置
   した銅線からなる金属遮蔽層と、該金属遮蔽層の外側に
   配置した保護シース層とを具備する遮水型電力ケーブ
   ル。