JPH052936A - 電力ケーブルの製造方法 - Google Patents
電力ケーブルの製造方法Info
- Publication number
- JPH052936A JPH052936A JP3035233A JP3523391A JPH052936A JP H052936 A JPH052936 A JP H052936A JP 3035233 A JP3035233 A JP 3035233A JP 3523391 A JP3523391 A JP 3523391A JP H052936 A JPH052936 A JP H052936A
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- JP
- Japan
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- cable
- polyethylene
- power cable
- insulator
- manufacturing
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- Pending
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリエチレンあるいは架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの製造方法、特に新規な絶縁被覆の冷却制
御方法を提供する。 【構成】 絶縁材を被覆して冷却してポリエチレンを結
晶化させる際、被覆樹脂の内層と外層の温度差を１０℃
以下になるように冷却制御して製造する。 【効果】 ケーブル絶縁体にボイド，ミクロボイド等の
発生を抑制することにより絶縁破壊性能が向上する。
電力ケーブルの製造方法、特に新規な絶縁被覆の冷却制
御方法を提供する。 【構成】 絶縁材を被覆して冷却してポリエチレンを結
晶化させる際、被覆樹脂の内層と外層の温度差を１０℃
以下になるように冷却制御して製造する。 【効果】 ケーブル絶縁体にボイド，ミクロボイド等の
発生を抑制することにより絶縁破壊性能が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電力ケーブルに係り、
特にポリエチレンあるいは架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルの製造方法に関する。
特にポリエチレンあるいは架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力ケーブルとして、絶縁材が絶縁耐力
や誘電特性に優れているポリエチレンを母材とした架橋
ポリエチレンケーブル（以下、ＸＬＰＥケーブルと称
す），非架橋低密度ポリエチレンケーブル（以下、ＬＤ
ＰＥケーブルと称す），非架橋高密度ポリエチレンケー
ブル（以下、ＨＤＰＥケーブルと称す）が従来汎用され
ている。
や誘電特性に優れているポリエチレンを母材とした架橋
ポリエチレンケーブル（以下、ＸＬＰＥケーブルと称
す），非架橋低密度ポリエチレンケーブル（以下、ＬＤ
ＰＥケーブルと称す），非架橋高密度ポリエチレンケー
ブル（以下、ＨＤＰＥケーブルと称す）が従来汎用され
ている。
【０００３】これらの電力ケーブルの製造は、第１図に
示すように芯線導体１の外周上に押出機３によりダイス
２を介してポリエチレン樹脂を押出被覆し、架橋ケーブ
ルの場合はガス架橋ゾーン４において高温架橋工程を経
て、また、非架橋ケーブルの場合はガス冷却ゾーン４′
においてそのまま冷却過程に入り、次に水冷ゾーン５に
より冷却してポリエチレンを結晶化、すなわち固化させ
て製造している。通常は、上記冷却ゾーン５における冷
却過程では、ケーブルを加圧した水冷筒に水没させて冷
却を行うようになっている。
示すように芯線導体１の外周上に押出機３によりダイス
２を介してポリエチレン樹脂を押出被覆し、架橋ケーブ
ルの場合はガス架橋ゾーン４において高温架橋工程を経
て、また、非架橋ケーブルの場合はガス冷却ゾーン４′
においてそのまま冷却過程に入り、次に水冷ゾーン５に
より冷却してポリエチレンを結晶化、すなわち固化させ
て製造している。通常は、上記冷却ゾーン５における冷
却過程では、ケーブルを加圧した水冷筒に水没させて冷
却を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
冷却過程においては、ケーブル絶縁体の外層は即座に冷
却が進んで結晶化が生じるが、芯線導体１に近いケーブ
ル絶縁体の内層はなかなか冷却が進まず、外層に比べて
かなりの時間を経た後に結晶化が生じることになる。す
なわち、電力ケーブルの径方向に絶縁体内層，外層との
温度差がかなり生じることになる。この温度差は、絶縁
体の厚さが厚くなればなる程顕著になる。ポリエチレン
の結晶化時の比容積の変化は非常に大きいことから、こ
のような温度差がある状態では絶縁体内層，外層間に応
力が働き、最悪の場合は絶縁体中にクラックやボイドを
発生してしまうことになる。また、上記のクラックやボ
イドが発生しないまでもポリエチレン非晶領域にミクロ
ボイドや密度の疎の部分を発生させてしまう。
冷却過程においては、ケーブル絶縁体の外層は即座に冷
却が進んで結晶化が生じるが、芯線導体１に近いケーブ
ル絶縁体の内層はなかなか冷却が進まず、外層に比べて
かなりの時間を経た後に結晶化が生じることになる。す
なわち、電力ケーブルの径方向に絶縁体内層，外層との
温度差がかなり生じることになる。この温度差は、絶縁
体の厚さが厚くなればなる程顕著になる。ポリエチレン
の結晶化時の比容積の変化は非常に大きいことから、こ
のような温度差がある状態では絶縁体内層，外層間に応
力が働き、最悪の場合は絶縁体中にクラックやボイドを
発生してしまうことになる。また、上記のクラックやボ
イドが発生しないまでもポリエチレン非晶領域にミクロ
ボイドや密度の疎の部分を発生させてしまう。
【０００５】このようなクラック，ボイド，ミクロボイ
ドあるいは密度が疎な領域の存在は、ケーブル絶縁体の
絶縁性能を低下させる要因となってしまう。
ドあるいは密度が疎な領域の存在は、ケーブル絶縁体の
絶縁性能を低下させる要因となってしまう。
【０００６】この発明は、このような点に鑑みてなされ
たもので、上述した従来技術の欠点を解消し、絶縁性能
を大幅に増加させることができる新規な電力ケーブルの
製造方法を提供することを目的とする。
たもので、上述した従来技術の欠点を解消し、絶縁性能
を大幅に増加させることができる新規な電力ケーブルの
製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】この発明で
は、電力ケーブル製造における冷却過程において、ケー
ブル絶縁体の内，外層の温度差を１０℃以下になるよう
に制御して製造することにあり、これによってケーブル
絶縁体にボイド，ミクロボイド等の発生を抑えることに
より、電力ケーブルの絶縁破壊性能を大幅に向上させる
ことができる。
は、電力ケーブル製造における冷却過程において、ケー
ブル絶縁体の内，外層の温度差を１０℃以下になるよう
に制御して製造することにあり、これによってケーブル
絶縁体にボイド，ミクロボイド等の発生を抑えることに
より、電力ケーブルの絶縁破壊性能を大幅に向上させる
ことができる。
【０００８】
【実施例】以下、第１図を参照してこの発明の実施例を
説明する。ＨＤＰＥケーブルの製造方法を例として実施
例を説明する。
説明する。ＨＤＰＥケーブルの製造方法を例として実施
例を説明する。
【０００９】通常の場合、第１図に示すようにポリエチ
レン樹脂を芯線導体１に押出機３によりダイス２を介し
て押出被覆した後、一定長さのガス冷却ゾーン４′を経
て水冷ゾーン５に入るが、この場合、電力ケーブルの絶
縁体の層厚が厚いときには、絶縁体内層と外層との温度
差は３０℃以上にもなってポリエチレンの結晶化が生じ
ることになる。
レン樹脂を芯線導体１に押出機３によりダイス２を介し
て押出被覆した後、一定長さのガス冷却ゾーン４′を経
て水冷ゾーン５に入るが、この場合、電力ケーブルの絶
縁体の層厚が厚いときには、絶縁体内層と外層との温度
差は３０℃以上にもなってポリエチレンの結晶化が生じ
ることになる。
【００１０】熱計算によりシミュレーションを行った結
果、芯線導体１に押出被覆される絶縁体内層と外層のポ
リエチレン結晶化時の温度差を小さくするのには、
果、芯線導体１に押出被覆される絶縁体内層と外層のポ
リエチレン結晶化時の温度差を小さくするのには、
【００１１】冷却ガス温度を結晶化温度近傍に設定す
る。
る。
【００１２】冷却ガスゾーンを長くする。
【００１３】ケーブル引き取り速度を下げる。
【００１４】冷却ゾーンを数段階に分け、上から順に
温度を下げていく。
温度を下げていく。
【００１５】こと等により達成できることが分かった。
【００１６】そこで、絶縁厚１３ｍｍ，導体サイズ８０
０ｍｍ2 のＨＤＰＥケーブルに対し、以下の条件で製造
を行った。
０ｍｍ2 のＨＤＰＥケーブルに対し、以下の条件で製造
を行った。
【００１７】ガス冷却ゾーン４′の冷却ガス温度；１０
０℃
０℃
【００１８】ガス冷却ゾーン４′の長さ；３３ｍ
【００１９】ケーブルの引き取り速度；０．１０ｍ／分
【００２０】水冷ゾーン５における温度条件；本実験に
おいては、複数に冷却ゾーンを分けずに水の循環を停止
させ、水冷ゾーン５の温度を上から順に１００℃から常
温になるように熱勾配を持たせた。この水冷ゾーン５の
ゾーン長は１７ｍである。
おいては、複数に冷却ゾーンを分けずに水の循環を停止
させ、水冷ゾーン５の温度を上から順に１００℃から常
温になるように熱勾配を持たせた。この水冷ゾーン５の
ゾーン長は１７ｍである。
【００２１】上記条件における電力ケーブルの製造で
は、ポリエチレンの結晶化が起る温度１２０℃から７０
℃においては、ケーブル絶縁体の内層と外層の温度差は
１０℃以下となることが確認された。
は、ポリエチレンの結晶化が起る温度１２０℃から７０
℃においては、ケーブル絶縁体の内層と外層の温度差は
１０℃以下となることが確認された。
【００２２】このように、温度差を１０℃以下にするの
には、水冷ゾーン５の長さが長ければ長い程、あるいは
ケーブル引き取り速度が遅い程良いことは言うまでもな
い。
には、水冷ゾーン５の長さが長ければ長い程、あるいは
ケーブル引き取り速度が遅い程良いことは言うまでもな
い。
【００２３】上記の例は、ＨＤＰＥケーブルに関するも
のについて説明したが、ＬＤＰＥケーブルに対しても同
様に制御可能である。
のについて説明したが、ＬＤＰＥケーブルに対しても同
様に制御可能である。
【００２４】また、ＸＬＰＥケーブルの場合は、樹脂押
出の後、高温ガス架橋ゾーン４があるため、第２図に示
すようにガス架橋ゾーン４の後にガス冷却ゾーン４´を
設け、非架橋ケーブルと同様な冷却を施すことにより製
造することになる。
出の後、高温ガス架橋ゾーン４があるため、第２図に示
すようにガス架橋ゾーン４の後にガス冷却ゾーン４´を
設け、非架橋ケーブルと同様な冷却を施すことにより製
造することになる。
【００２５】表１に、本実施例で得られたＨＤＰＥケー
ブルの絶縁破壊性能を従来の方法で得られたＨＤＰＥケ
ーブルと比較して示す。ＡＣおよびＤＣ破壊強度は大幅
に上昇した。また、絶縁体を顕微鏡で観察し、ボイドの
大きさを調べたところ、１０μｍ以上のボイドは全く検
出されなかった。さらに、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）
で結晶状態を観察したところ、ミクロボイドの発生も極
めて少なかった。
ブルの絶縁破壊性能を従来の方法で得られたＨＤＰＥケ
ーブルと比較して示す。ＡＣおよびＤＣ破壊強度は大幅
に上昇した。また、絶縁体を顕微鏡で観察し、ボイドの
大きさを調べたところ、１０μｍ以上のボイドは全く検
出されなかった。さらに、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）
で結晶状態を観察したところ、ミクロボイドの発生も極
めて少なかった。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の電力ケ
ーブルの製造方法によれば、絶縁体のボイド発生が極め
て少なく、これらに起因する電力ケーブル絶縁破壊電圧
の低下が解消され、これに伴って絶縁体の厚さを薄くす
ることが可能となり、電力ケーブルの小型化，軽量化を
図ることができる。
ーブルの製造方法によれば、絶縁体のボイド発生が極め
て少なく、これらに起因する電力ケーブル絶縁破壊電圧
の低下が解消され、これに伴って絶縁体の厚さを薄くす
ることが可能となり、電力ケーブルの小型化，軽量化を
図ることができる。
【図１】この発明の製造方法並びに従来のこの種の電力
ケーブルの製造方法に使用される製造機の概略構成図で
ある。
ケーブルの製造方法に使用される製造機の概略構成図で
ある。
【図２】この発明のＸＬＰＥケーブルの製造方法に使用
された製造機の概略構成図である。
された製造機の概略構成図である。
１ 芯線導体 ２ ダイス ３ 押出機 ４ ガス架橋ゾーン ４′ ガス冷却ゾーン ５ 水冷ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 31:34 4Ｆ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 芯線導体の外周部にポリエチレンあるい
は架橋ポリエチレンからなる絶縁材を被覆する電力ケー
ブルの製造時において、ポリエチレンあるいは架橋ポリ
エチレンの樹脂を押出した後、冷却してポリエチレンを
結晶化させる際、被覆樹脂の内層と外層の温度差を１０
℃以下となるように冷却制御して製造することを特徴と
する電力ケーブルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035233A JPH052936A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 電力ケーブルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035233A JPH052936A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 電力ケーブルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH052936A true JPH052936A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=12436125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035233A Pending JPH052936A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 電力ケーブルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH052936A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT410610B (de) * | 1999-03-18 | 2003-06-25 | Uniline Kabelmaschb Und Handel | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von ummantelten kabeln sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
| JP2008521182A (ja) * | 2004-11-23 | 2008-06-19 | プリスミアン・カビ・エ・システミ・エネルジア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ | ケーブルの製造方法 |
| CN109065265A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-21 | 重庆瑞普电气实业股份有限公司 | 一种耐高温耐腐蚀耐电磁辐射的电机绕组线的制作方法 |
| CN114388192A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 昆明电缆集团昆电工电缆有限公司 | 一种高品质中压交联电缆绝缘线芯及其制备方法 |
| WO2023067263A1 (fr) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Nexans | Procédé de fabrication d'un câble électrique par refroidissement contrôlé |
| CN119541962A (zh) * | 2024-11-28 | 2025-02-28 | 江苏上上电缆集团有限公司 | 一种绝缘护套电缆及其制备方法 |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3035233A patent/JPH052936A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT410610B (de) * | 1999-03-18 | 2003-06-25 | Uniline Kabelmaschb Und Handel | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von ummantelten kabeln sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
| JP2008521182A (ja) * | 2004-11-23 | 2008-06-19 | プリスミアン・カビ・エ・システミ・エネルジア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ | ケーブルの製造方法 |
| CN109065265A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-21 | 重庆瑞普电气实业股份有限公司 | 一种耐高温耐腐蚀耐电磁辐射的电机绕组线的制作方法 |
| CN114388192A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 昆明电缆集团昆电工电缆有限公司 | 一种高品质中压交联电缆绝缘线芯及其制备方法 |
| WO2023067263A1 (fr) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | Nexans | Procédé de fabrication d'un câble électrique par refroidissement contrôlé |
| FR3128572A1 (fr) * | 2021-10-22 | 2023-04-28 | Nexans | Procédé de fabrication d’un câble électrique par refroidissement contrôlé |
| CN119541962A (zh) * | 2024-11-28 | 2025-02-28 | 江苏上上电缆集团有限公司 | 一种绝缘护套电缆及其制备方法 |
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