JPH0620336B2 - プラスチック絶縁ケーブル接続部の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、プラスチック絶縁ケーブル接続部の成形方
法、更に詳しくは架橋化ポリエチレン絶縁ケーブル（以
下、ＣＶケーブルという）などで代表されるプラスチッ
ク絶縁ケーブルの接続部の成形方法に関する。

［従来の技術］ 良好な絶縁材料の開発と製造技術の進歩により、５００
ＫＶ級のＣＶケーブルが実現可能になっている。このＣ
Ｖケーブルは取り扱いが容易で保守が簡単なことから、
今後広汎に使用される傾向にあるが、超高電圧分野にお
けるＣＶケーブルの普及の障害は、これまでケーブルの
製造の困難性よりはケーブル接続の困難性にあった。

例えば、ケーブル接続部を樹脂補給ポットと加熱装置と
を備える金型内に配置し、樹脂押出機より前記樹脂補給
ポットを介してケーブルの絶縁体と同一または類似の樹
脂を前記金型に押し出し、樹脂加圧下において自然冷
却、成形するＣＶケーブル接続部の成形方法が知られて
いる。ところが、２７５ＫＶ級以上の高電圧のＣＶケー
ブルでは、ケーブル接続部の再絶縁部の樹脂容量が大き
いため、これを自然冷却する上記成形方法では、まず周
辺が固化し、その後導体の熱伝道により導体周辺の樹脂
が固化し、溶融領域が中間に取り残され、これが最後に
固化する際に樹脂の収縮に起因するボイドやクラックの
発生が避けられなかった。

また、この発明の発明者等の提案による、導体接続部
を、一方に樹脂補給ポットを備える二つ割り金型で囲繞
し、樹脂補給ポットよりケーブルの絶縁材料と同一また
は類似の絶縁材料を金型内に押し出し、さらに加圧によ
りオーバーフロー分を樹脂補給ポットより補給しつつ、
金型の冷却を左右端部より中央部に向かって階段的に冷
却するＣＶケーブル接続部の成形方法（特開昭５８−１
０３８３号）が知られている。この成形方法は前記した
第１の従来方法の欠点を解消しており、これまで良好な
実施結果が得られているものの、さらに高電圧の５００
ＫＶ級のＣＶケーブルの接続部の成形には満足できるも
のではなかった。

［発明が解決しようとする課題］ さらに本件発明者等の研究により、先に提案した従来法
（特開昭５８−１０３８３号）では、絶縁部端部の成形
は良好に行われるものの、絶縁部中央では上下同時に冷
却固化されるため、溶融領域が一部取り残され樹脂の加
圧が充分に行われなく、微小なボイドあるいはクラック
が発生する場合があることが解明された。そしてされ
に、５００ＫＶもの超高電圧下では微小なボイド、クラ
ックであってもそこに発生する部分放電のエネルギーは
凄まじく、そのエネルギーが周辺の絶縁体を炭化し、や
がて絶縁部の全破壊を招来するものであることも解明さ
れた。

この発明は、このような点に鑑みてなされたものであ
り、上記した従来技術の問題の解明に基づいて、さらに
高品質のケーブル接続部を実現する方法を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段および作用］ この発明は、ケーブル接続部を樹脂補給ポットと加熱装
置とを備える金型内に配置し、該金型に樹脂押出機より
前記樹脂補給ポットを介して溶融樹脂を押し出し、樹脂
加圧下において冷却成形するケーブル接続部の成形方法
において、 前記加熱装置の制御により、金型下部より樹脂補給ポッ
ト部へ向かって溶融樹脂を徐冷、固化する点を特徴と
し、 上記構成は、樹脂補給ポットから遠い個所から順に、そ
して全ての樹脂の固化領域が常に溶融領域と加圧下で接
するよう樹脂を冷却固化するよう作用する。

［実施例］ 以下、図示の一実施例によってこの発明を説明する。

第１図乃至第３図は、この発明の方法を実施するための
装置の一例を示す概略部分断面図であり、それぞれは樹
脂の冷却固化の進行を説明するものである。

初めに、第１図を参照して、この発明の方法の実施に好
適な装置の一例を説明する。同図において、ＣＶケーブ
ル１，１′の絶縁部は再絶縁部の誘電率変化を滑らかに
するために、あるいはケーブル本体の絶縁部と再絶縁部
との接合を確実にするためにペンシリング処理され、ま
た導体の接続個所は半導電層により覆われ導体接続部２
が形成されている。

上記処理を施したケーブル接続部を囲繞する金型３は二
つ割り構造であり、それぞれ独立に制御することができ
るヒータ７１〜７４を備えている。また、上金型中央に
は樹脂補給ポット４が設けられており、図示しないが樹
脂補給ポット４にもヒータが設けられている。さらに、
この樹脂補給ポット４は樹脂注入の際には図示しない樹
脂押出機に接続され、また樹脂の冷却固化の際には樹脂
押出機が分離され、窒素ガス等の不活性ガス８により加
圧されるよう構成されている。

続いて、この発明を第４図のヒータの制御シーケンス図
を参照して説明する。

所定の接続処理が終了した導体を二つ割り金型３内に配
置すると、全てのヒータ７１〜７４および樹脂補給ポッ
ト４に設けられた図示しないヒータが付勢され、時間ｔ
_０には装置は樹脂の溶融温度Ｔ_１となる。これにより、
図示しない樹脂押出機よりの樹脂の注入が円滑になると
共に絶縁部を均質に固化することが可能となる。

絶縁材料には、架橋剤入り未架橋ポリエチレンが屡使用
されており、その注入が完了する時には、樹脂補給ポッ
ト４にはオーバフロー分と収縮分を補う樹脂が自動的に
充填されることとなる。しかる後に樹脂押出機が分離さ
れ、代わって窒素ガス等の不活性ガス８により装置内が
加圧される。

その後の時間ｔ_１になると、金型３に組み込まれた下金
型ヒータ７４および上金型ヒータ７３が減勢され、樹脂
の固化温度（ポリエチレンにあっては９０℃）以下の温
度Ｔ_２に降温される。これにより第１図の符号６で表さ
れるように、金型内の樹脂は樹脂補給ポット４より最も
遠い箇所である金型下部と金型左右端部より固化を初め
る。またこの際、樹脂補給ポット４は不活性ガス８によ
り加圧されており、固化領域６は常に溶融領域５から加
圧されているため、収縮分が補われながら固化される。
なお、絶縁部の端部はケーブル本体の絶縁が残されてお
り要求される絶縁性能が緩やかであることと、樹脂容量
が少ないことにより、その上部ヒータ７３をヒータ７４
と同時に減勢することが許されるものである。

さらにその後の時間ｔ_２には、続いてヒータ７２が減勢
され樹脂の固化温度Ｔ_２に降温される。これにより樹脂
は第２図に示されるように、樹脂補給ポット４より次に
遠い個所である導体接続部２の近傍がその収縮分が補わ
れながら固化される。

さらに時間ｔ_３には、最後のヒータ７１が減勢され樹脂
の固化温度Ｔ_２に降温され（この時の樹脂の状態を第３
図に示す）、時間ｔ_４には全てのヒータが遮断され樹脂
は自然冷却され、成形が完了する。

以上この発明によれば、金型下部から上部に向かって、
また金型端部から中央に向かって樹脂が冷却固化される
ため、従来方法では欠陥が残ることがあった中間部に対
しても良好な成形が行われるものである。また、半導体
基板の精製方法に類似するため詳しい説明は要しないと
思われるが、固化が進行する全ての領域６が常に溶融領
域５と接するため、その界面にて固化領域６のボイドな
らびに異物が溶融領域５に置換され、良質な固化層が得
られものである。

なお要求される品質に応じて、各ヒータの減勢操作が遮
断操作に変更されるのは当然である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、 (1)未架橋ポリエチレン樹脂を安定、確実に固化するこ
とができる。

(2)品質確保のために無用に冷却固化時間を費やす必要
がないため、作業時間が短縮される。

(3)全固化時間にわたって、全ての固化領域が樹脂溶融
領域と接しつつ樹脂加圧下で冷却固化されるため、クラ
ックおよびボイドが排除され欠陥のない絶縁体が形成さ
れる。

という顕著な効果を奏するプラスチック絶縁ケーブルの
接続部の成形方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の方法を実施するための装
置の概略部分断面図であり、 第４図は、ヒータの制御シーケンスを説明する図であ
る。 １，１′……ＣＶケーブル ２……導体接続部 ３……金型 ４……樹脂補給ポット ５……ポリエチレン溶融領域 ６……ポリエチレン固化領域 ７１〜７４……ヒータ ８……不活性ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井出 成夫 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (56)参考文献 特開 昭59−108288（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上金型中央に樹脂補給ポット（４）を設
   け、更に上金型周上にその中央から両端側へ向かって複
   数に分割され且つそれぞれ独立して制御可能なヒータ
   （７１）〜（７３）を備え、下金型周上に独立して制御
   可能なヒータ（７４）を備えてなる上下二つ割り構造の
   金型（３）内にケーブル接続部を配置し、該金型（３）
   内に樹脂押出機より前記樹脂補給ポット（４）を介して
   溶融樹脂を押し出し、該溶融樹脂を樹脂加圧下において
   冷却成形する方法であって、 所定の接続処理が終了した導体を前記金型（３）内に配
   置し、全てのヒータ（７１）〜（７４）が付勢されて前
   記金型（３）内が樹脂の溶融温度に加熱されたところに
   溶融樹脂を押し出し、その後下金型に組み込まれたヒー
   タ（７４）及び上金型の両端側に組み込まれたヒータ
   （７３）を制御して、該ヒータ（７３）及び（７４）付
   近の樹脂の温度を固化温度以下に降温し、続いて、上金
   型のヒータ（７２）乃至（７１）を中央へ向かって順に
   制御して、該ヒータ（７２）乃至（７１）付近の樹脂の
   温度を順に固化温度以下に降温することにより、金型の
   下側及び両端から樹脂補給ポット（４）部へ向かって順
   次溶融樹脂を徐冷、固化することを特徴とするプラスチ
   ック絶縁ケーブル接続部の成形方法。