JPH06251639A - 耐水トリーケーブル - Google Patents
耐水トリーケーブルInfo
- Publication number
- JPH06251639A JPH06251639A JP5037099A JP3709993A JPH06251639A JP H06251639 A JPH06251639 A JP H06251639A JP 5037099 A JP5037099 A JP 5037099A JP 3709993 A JP3709993 A JP 3709993A JP H06251639 A JPH06251639 A JP H06251639A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- cable
- tree
- base polymer
- insulating material
- 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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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐水トリー性に優れたケーブルの提供を目的
とする。 【構成】 超低密度ポリエチレンを主体とするベースポ
リマー１００重量部に、フェノール系老化防止剤とリン
系老化防止剤の一方又は両方を添加してなる絶縁材組成
物を導体上に絶縁体として設けた耐水トリーケーブルで
ある。 【効果】 ベースポリマーの結晶化度を低くして耐水ト
リー性の向上を図るとともに、老化防止剤を添加するこ
とによって水が異常電界部に凝縮するのを緩和すること
により、絶縁層における水トリー発生が抑制され、電力
ケーブルの長寿命化および信頼性の向上を図ることがで
きる。
とする。 【構成】 超低密度ポリエチレンを主体とするベースポ
リマー１００重量部に、フェノール系老化防止剤とリン
系老化防止剤の一方又は両方を添加してなる絶縁材組成
物を導体上に絶縁体として設けた耐水トリーケーブルで
ある。 【効果】 ベースポリマーの結晶化度を低くして耐水ト
リー性の向上を図るとともに、老化防止剤を添加するこ
とによって水が異常電界部に凝縮するのを緩和すること
により、絶縁層における水トリー発生が抑制され、電力
ケーブルの長寿命化および信頼性の向上を図ることがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は架橋ポリエチレンを絶縁
材とした電力ケーブルを長期浸水課電した際に発生する
水トリーの発生を低減することのできる耐水トリーケー
ブル用絶縁材組成物を用いた耐水トリーケーブルに関す
る。
材とした電力ケーブルを長期浸水課電した際に発生する
水トリーの発生を低減することのできる耐水トリーケー
ブル用絶縁材組成物を用いた耐水トリーケーブルに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電力ケーブルの絶縁材料とし
て、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）が広く使用されてい
る。この架橋ポリエチレンを絶縁材料とする架橋ケーブ
ルにあっては、絶縁劣化の１つとして、長期の浸水課電
によって水トリーが発生することが知られており、電力
ケーブルの寿命を考えた場合、この水トリーの発生を抑
制することが是非とも必要である。水トリーは絶縁体中
の異常電界部（異物、ボイド、突起）に水が作用して発
生する現象であるが、その発生メカニズムについては未
だ明確になっていない。現在までの研究によれば、ポリ
エチレンが水トリーを発生させ易いのは、ポリエチレン
が無極性で疎水性のポリマーであるため、異常電界部に
水の課電凝縮を起こし易いためと考えられている（高橋
ら、第１９回電気絶縁材料シンポジウムVII-3(198
6)）。また、ポリオレフィンの耐水トリー性は、その結
晶性に依存して変化することも知られている。
て、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）が広く使用されてい
る。この架橋ポリエチレンを絶縁材料とする架橋ケーブ
ルにあっては、絶縁劣化の１つとして、長期の浸水課電
によって水トリーが発生することが知られており、電力
ケーブルの寿命を考えた場合、この水トリーの発生を抑
制することが是非とも必要である。水トリーは絶縁体中
の異常電界部（異物、ボイド、突起）に水が作用して発
生する現象であるが、その発生メカニズムについては未
だ明確になっていない。現在までの研究によれば、ポリ
エチレンが水トリーを発生させ易いのは、ポリエチレン
が無極性で疎水性のポリマーであるため、異常電界部に
水の課電凝縮を起こし易いためと考えられている（高橋
ら、第１９回電気絶縁材料シンポジウムVII-3(198
6)）。また、ポリオレフィンの耐水トリー性は、その結
晶性に依存して変化することも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、ポリエチレンの
耐水トリー性を向上させるために、ポリエチレンに他の
ポリマーとをブレンドする方法や、ポリエチレンの結晶
化度についての検討がなされているが、現段階では充分
な耐水トリー性を有するポリエチレン系の絶縁材料は提
供されていない。
耐水トリー性を向上させるために、ポリエチレンに他の
ポリマーとをブレンドする方法や、ポリエチレンの結晶
化度についての検討がなされているが、現段階では充分
な耐水トリー性を有するポリエチレン系の絶縁材料は提
供されていない。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、電力ケーブルの浸水課電により生じる水トリーの発
生率を低減させることのできる耐水トリーケーブル用絶
縁材組成物及び耐水トリーケーブルの提供を目的として
いる。
で、電力ケーブルの浸水課電により生じる水トリーの発
生率を低減させることのできる耐水トリーケーブル用絶
縁材組成物及び耐水トリーケーブルの提供を目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る耐水トリー
ケーブルは、密度が０.８９〜０.９１ｇ／ｃｍ3の超低
密度ポリエチレンを主体とするベースポリマー１００重
量部に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤の
一方又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなる絶縁材
組成物を導体上に絶縁体として設けたものである。
ケーブルは、密度が０.８９〜０.９１ｇ／ｃｍ3の超低
密度ポリエチレンを主体とするベースポリマー１００重
量部に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤の
一方又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなる絶縁材
組成物を導体上に絶縁体として設けたものである。
【０００６】
【作用】上記絶縁材組成物は、密度が０.８９〜０.９１
ｇ／ｃｍ3の超低密度ポリエチレンを主体とするベース
ポリマー１００重量部に、フェノール系老化防止剤とリ
ン系老化防止剤の一方又は両方を０.１〜１.０重量部添
加したものであり、ベースポリマーの結晶化度を低くす
るとともに、老化防止剤を添加することによって水が異
常電界部に凝縮するのを緩和することにより、耐水トリ
ー性が向上する。
ｇ／ｃｍ3の超低密度ポリエチレンを主体とするベース
ポリマー１００重量部に、フェノール系老化防止剤とリ
ン系老化防止剤の一方又は両方を０.１〜１.０重量部添
加したものであり、ベースポリマーの結晶化度を低くす
るとともに、老化防止剤を添加することによって水が異
常電界部に凝縮するのを緩和することにより、耐水トリ
ー性が向上する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明する。本発明によ
る耐水トリーケーブルの絶縁材組成物は、密度が０.８
９〜０.９１ｇ／ｃｍ3の超低密度ポリエチレン（以下Ｖ
ＬＤＰＥという）を主体とするベースポリマー１００重
量部に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤の
一方又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなるもので
ある。
る耐水トリーケーブルの絶縁材組成物は、密度が０.８
９〜０.９１ｇ／ｃｍ3の超低密度ポリエチレン（以下Ｖ
ＬＤＰＥという）を主体とするベースポリマー１００重
量部に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤の
一方又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなるもので
ある。
【０００８】このベースポリマーの主体となるＶＬＤＰ
Ｅは、チーグラー系の触媒を使用し中低圧法により製造
される直鎖状ポリエチレンの一種である。エチレンにα
−オレフィンの短鎖分岐を多く導入することにより、結
晶化度を下げ、通常の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
の密度０.９１〜０.９３ｇ／ｃｍ3に対し、０.８９〜
０.９１ｇ／ｃｍ3のより低密度のＶＬＤＰＥが得られ
る。このＶＬＤＰＥはＬＤＰＥと比べて結晶化度が低
く、融点がやや高いポリエチレンであり、またメルトフ
ローレート（ＭＦＲ）は０.８〜０.９ｇ／10min程度で
ある。このベースポリマーは、ＶＬＤＰＥを単独で用い
てもよく、ＶＬＤＰＥを主体としてこれにＬＤＰＥ、他
のポリオレフィン、ＥＰゴム、ＥＥＡなどの別のポリマ
ーをブレンドして用いても良い。
Ｅは、チーグラー系の触媒を使用し中低圧法により製造
される直鎖状ポリエチレンの一種である。エチレンにα
−オレフィンの短鎖分岐を多く導入することにより、結
晶化度を下げ、通常の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
の密度０.９１〜０.９３ｇ／ｃｍ3に対し、０.８９〜
０.９１ｇ／ｃｍ3のより低密度のＶＬＤＰＥが得られ
る。このＶＬＤＰＥはＬＤＰＥと比べて結晶化度が低
く、融点がやや高いポリエチレンであり、またメルトフ
ローレート（ＭＦＲ）は０.８〜０.９ｇ／10min程度で
ある。このベースポリマーは、ＶＬＤＰＥを単独で用い
てもよく、ＶＬＤＰＥを主体としてこれにＬＤＰＥ、他
のポリオレフィン、ＥＰゴム、ＥＥＡなどの別のポリマ
ーをブレンドして用いても良い。
【０００９】このベースポリマーには、通常のケーブル
用架橋ポリエチレンの製造で用いる各種の副成分、例え
ば過酸化物系の架橋剤、可塑剤、難燃剤、着色剤などの
各種の副成分を添加することができる。
用架橋ポリエチレンの製造で用いる各種の副成分、例え
ば過酸化物系の架橋剤、可塑剤、難燃剤、着色剤などの
各種の副成分を添加することができる。
【００１０】このベースポリマーに添加される老化防止
剤は、リン系老化防止剤とフェノール系老化防止剤のう
ちの一方又は両方が用いられ、リン系老化防止剤とフェ
ノール系老化防止剤をそれぞれ２種以上を配合して用い
ても良い。リン系老化防止剤としては、リン酸エステル
類を含む各種の市販品から適宜選択して用いることがで
き、またフェノール系老化防止剤についても、フェノー
ル誘導体を含む各種の市販品から適宜選択して用いるこ
とができる。これら老化防止剤の添加量は、ベースポリ
マー１００重量部に対し、０.１〜１.０重量部の範囲と
され、最も好ましくは０.１〜０.２重量部とされる。こ
の添加量が０.１重量部より少ないと、得られる絶縁材
組成物の水トリー抑制効果が充分に得られず、この添加
量が１.０重量部より多いと、水トリー抑制効果が頭打
ちとなり、ベースポリマーの物性に悪影響が出るので好
ましくない。
剤は、リン系老化防止剤とフェノール系老化防止剤のう
ちの一方又は両方が用いられ、リン系老化防止剤とフェ
ノール系老化防止剤をそれぞれ２種以上を配合して用い
ても良い。リン系老化防止剤としては、リン酸エステル
類を含む各種の市販品から適宜選択して用いることがで
き、またフェノール系老化防止剤についても、フェノー
ル誘導体を含む各種の市販品から適宜選択して用いるこ
とができる。これら老化防止剤の添加量は、ベースポリ
マー１００重量部に対し、０.１〜１.０重量部の範囲と
され、最も好ましくは０.１〜０.２重量部とされる。こ
の添加量が０.１重量部より少ないと、得られる絶縁材
組成物の水トリー抑制効果が充分に得られず、この添加
量が１.０重量部より多いと、水トリー抑制効果が頭打
ちとなり、ベースポリマーの物性に悪影響が出るので好
ましくない。
【００１１】この絶縁材組成物は、従来の架橋ポリエチ
レンと同様の方法によってケーブル導体上に被覆して絶
縁層を形成することができる。即ち、ベースポリマーに
上記老化防止剤を添加した絶縁材組成物を加熱混練し、
コモン押出し・乾式架橋方式によって導体上に所望厚さ
の絶縁層を形成する。
レンと同様の方法によってケーブル導体上に被覆して絶
縁層を形成することができる。即ち、ベースポリマーに
上記老化防止剤を添加した絶縁材組成物を加熱混練し、
コモン押出し・乾式架橋方式によって導体上に所望厚さ
の絶縁層を形成する。
【００１２】そして、上述したように製造された電力ケ
ーブルは、ＶＬＤＰＥを主体とするベースポリマー１０
０重量部に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止
剤の一方又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなる絶
縁材組成物を用いたものなので、ベースポリマーの結晶
化度を低くして耐水トリー性の向上を図るとともに、老
化防止剤を添加することによって水が異常電界部に凝縮
するのを緩和することにより、水トリーが抑制され、電
力ケーブルの長寿命化および信頼性の向上を図ることが
できる。以下、実験例によって本発明の効果を明確化す
る。
ーブルは、ＶＬＤＰＥを主体とするベースポリマー１０
０重量部に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止
剤の一方又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなる絶
縁材組成物を用いたものなので、ベースポリマーの結晶
化度を低くして耐水トリー性の向上を図るとともに、老
化防止剤を添加することによって水が異常電界部に凝縮
するのを緩和することにより、水トリーが抑制され、電
力ケーブルの長寿命化および信頼性の向上を図ることが
できる。以下、実験例によって本発明の効果を明確化す
る。
【００１３】（実験例）密度が０.８９〜０.９０ｇ／ｃ
ｍ3、ＭＦＲが０.８〜０.９ｇ／10min、結晶化度約１５
％のＶＬＤＰＥを主体とし、これに架橋剤を配合したベ
ースポリマーに、市販の老化防止剤を添加して絶縁材組
成物とした。ここで用いた老化防止剤は、次の通りであ
る。 ・リン系老化防止剤（老防Ａ）：アデカ・アーガス社製
アデカスタッブ ・リン系老化防止剤（老防Ｂ）：サンド社製 サンドス
ターブ ・フェノール系老化防止剤（老防Ｃ）：住友化学社製
スミライザー ・フェノール系老化防止剤（老防Ｄ）：日本チバガイギ
ー社製 イルガノックス ベースポリマー１００重量部に対し、これらの老化防止
剤を表１に示すように添加して、実施例１〜４の各絶縁
材組成物を作製し、これら４種の組成物に比較用として
現用ＸＬＰＥ（比較例）を加え、３層コモン押出し・乾
式架橋方式により絶縁厚さ３ｍｍ、導体断面積１００ｍ
ｍ2のケーブルを試作した。供試ケーブルの構造を図１
に示す。図１において符号１は耐水トリーケーブル、２
は導体（断面積１００ｍｍ2）、３は絶縁層（３ｍｍ
厚）、４は内部半導電層（１ｍｍ厚）、５は外部半導電
層（０.８ｍｍ厚）、６はしゃへい層（０.４４ｍｍ
厚）、７はシース（２.２ｍｍ厚）である。
ｍ3、ＭＦＲが０.８〜０.９ｇ／10min、結晶化度約１５
％のＶＬＤＰＥを主体とし、これに架橋剤を配合したベ
ースポリマーに、市販の老化防止剤を添加して絶縁材組
成物とした。ここで用いた老化防止剤は、次の通りであ
る。 ・リン系老化防止剤（老防Ａ）：アデカ・アーガス社製
アデカスタッブ ・リン系老化防止剤（老防Ｂ）：サンド社製 サンドス
ターブ ・フェノール系老化防止剤（老防Ｃ）：住友化学社製
スミライザー ・フェノール系老化防止剤（老防Ｄ）：日本チバガイギ
ー社製 イルガノックス ベースポリマー１００重量部に対し、これらの老化防止
剤を表１に示すように添加して、実施例１〜４の各絶縁
材組成物を作製し、これら４種の組成物に比較用として
現用ＸＬＰＥ（比較例）を加え、３層コモン押出し・乾
式架橋方式により絶縁厚さ３ｍｍ、導体断面積１００ｍ
ｍ2のケーブルを試作した。供試ケーブルの構造を図１
に示す。図１において符号１は耐水トリーケーブル、２
は導体（断面積１００ｍｍ2）、３は絶縁層（３ｍｍ
厚）、４は内部半導電層（１ｍｍ厚）、５は外部半導電
層（０.８ｍｍ厚）、６はしゃへい層（０.４４ｍｍ
厚）、７はシース（２.２ｍｍ厚）である。
【００１４】そして、それぞれのケーブルに、１０ｋＶ
１ｋＨｚ、内外導注水、９０℃ヒートサイクル（８ｈ
ｒＯＮ，１６ｈｒＯＦＦ）の浸水課電条件により、最大
６ヶ月まで課電を行った。この浸水課電試験を行ったそ
れぞれのケーブルの絶縁層を取り出し、光学顕微鏡によ
り水トリーの発生個数を調べた。その結果を表１に示
す。
１ｋＨｚ、内外導注水、９０℃ヒートサイクル（８ｈ
ｒＯＮ，１６ｈｒＯＦＦ）の浸水課電条件により、最大
６ヶ月まで課電を行った。この浸水課電試験を行ったそ
れぞれのケーブルの絶縁層を取り出し、光学顕微鏡によ
り水トリーの発生個数を調べた。その結果を表１に示
す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１の結果より、ＶＬＤＰＥを主体とする
ベースポリマーに、リン系老化防止剤とフェノール系老
化防止剤の一方又は両方を添加してなる絶縁材組成物を
用いて作製したケーブルは、現用ケーブルに比べて耐水
トリー性が向上していることが確認された。
ベースポリマーに、リン系老化防止剤とフェノール系老
化防止剤の一方又は両方を添加してなる絶縁材組成物を
用いて作製したケーブルは、現用ケーブルに比べて耐水
トリー性が向上していることが確認された。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＶＬＤＰＥを主体とするベースポリマー１００重量部
に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤の一方
又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなる絶縁材組成
物を用いたものなので、ベースポリマーの結晶化度を低
くして耐水トリー性の向上を図るとともに、老化防止剤
を添加することによって水が異常電界部に凝縮するのを
緩和することにより、絶縁層における水トリー発生が抑
制され、電力ケーブルの長寿命化および信頼性の向上を
図ることができる。
ＶＬＤＰＥを主体とするベースポリマー１００重量部
に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤の一方
又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなる絶縁材組成
物を用いたものなので、ベースポリマーの結晶化度を低
くして耐水トリー性の向上を図るとともに、老化防止剤
を添加することによって水が異常電界部に凝縮するのを
緩和することにより、絶縁層における水トリー発生が抑
制され、電力ケーブルの長寿命化および信頼性の向上を
図ることができる。
【図１】本発明の実験例で用いた耐水トリーケーブルを
説明するための断面図である。
説明するための断面図である。
１……耐水トリーケーブル、２……導体、３……絶縁
層。
層。
Claims (1)
- 【請求項１】 密度が０.８９〜０.９１ｇ／ｃｍ3の超
低密度ポリエチレンを主体とするベースポリマー１００
重量部に、フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤
の一方又は両方を０.１〜１.０重量部添加してなる絶縁
材組成物を導体上に絶縁体として設けた耐水トリーケー
ブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5037099A JPH06251639A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 耐水トリーケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5037099A JPH06251639A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 耐水トリーケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06251639A true JPH06251639A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12488141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5037099A Pending JPH06251639A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 耐水トリーケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06251639A (ja) |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP5037099A patent/JPH06251639A/ja active Pending
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