JPH06302226A - 耐水トリー性電力ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐水トリー性に優れたケーブルを提供する。 【構成】 表面にアセトニトリルを付着させた銅撚線導
体１上に、三層同時押出しにより内部半導電層２、架橋
ポリエチレンからなる絶縁体層３、外部半導電層４を順
に形成し、さらに、その上に、遮蔽銅テープによる金属
遮蔽層５、アセトニトリル含浸テープの巻回層６、軟質
塩化ビニル樹脂シース７を順に設けて構成され、内部半
導電層２、および架橋ポリエチレン絶縁体層３の内部半
導電層２との界面とその近傍には、銅撚線導体１に付着
させたアセトニトリルが移行、拡散されており、また、
外部半導電層４、および架橋ポリエチレン絶縁体層３の
外部半導電層４との界面とその近傍には、アセトニトリ
ル含浸テープから移行したアセトニトリルが拡散されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水のクラスター形成を
促進する成分を絶縁体層中に拡散させて耐水トリー性を
向上させたケーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、高圧電力ケーブルとして架橋
ポリエチレン絶縁ケーブルが汎用されている。この架橋
ポリエチレン絶縁ケーブルは、一般に、導体上に、三層
同時押出により内部半導電層、架橋ポリエチレン絶縁体
層、外部半導電層を形成し、その外周に外被を被覆して
構成されており、絶縁耐力、体積固有抵抗が高く、誘電
率や誘電正接が小さいなどの特徴を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この架
橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、水トリーが発生しやす
く、この水トリーの発生によって電気特性が大きく劣化
することから、かかる耐水トリー性の向上が強く望まれ
ている。

【０００４】しかして、従来より、このような耐水トリ
ー性を向上させるため、水トリーの発生要因である絶縁
体中の水分や、微小ボイド、異物、界面における突起な
どを除去すべく、製造方法や材料自体の改良、使用環境
の改善などが行われてきた。しかしながら、上記要因の
発生源は、たとえば水分の場合、主として、架橋剤の分
解残渣の二次分解と、架橋後の冷却工程における冷却水
（加熱によって生じる水蒸気）の絶縁体中への浸入にあ
り、これを絶縁体中から完全に除去することは実際上ほ
とんど不可能であるため、従来の方法では、その改善に
限度があった。すなわち、たとえば架橋剤の分解残渣に
起因するものについては架橋温度を高めることなどによ
り、また、冷却水に起因するものについては冷却水の温
度を下げることなどにより、絶縁体中の水分含有量の低
減を図ることができると考えられるものの、水分を絶縁
体中から完全に除去することは困難である。また、微小
ボイドや異物についても、これらを完全に絶縁体中から
除去することは実際上不可能である。

【０００５】本発明はこのような従来技術に対処してな
されたもので、絶縁体中の水分や異物などが完全に除去
されなくとも、水トリーの発生を抑制することのできる
耐水トリー性に優れた電力ケーブルを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の耐水トリー性電
力ケーブルは、導体上に、内部半導電層、絶縁体層、外
部半導電層、および外被を順に形成してなる電力ケーブ
ルにおいて、前記絶縁体層中にアセトニトリルが拡散さ
れていることを特徴としている。

【０００７】本発明に使用されるアセトニトリルは、化
学式ＣＨ₃ ＣＮで示される融点が-44.9 ℃、沸点が81.6
℃の無色の液体である。このようなアセトニトリルは、
水に添加されると、水分子の分子間結合を増してクラス
ターの形成を促進し、水を動きにくい状態にする作用を
有する。したがって、このようなアセトニトリルを絶縁
体層中に拡散させることによって、絶縁体層中で発生
し、あるいは外部から絶縁体に浸入してきた微量水分の
拡散浸透速度が極めて小さくなり、異物やボイドなどへ
の水の集中が生じにくくなる結果、水トリーの発生およ
び進展が抑制され、耐水トリー性を向上させることがで
きると考えられる。

【０００８】このアセトニトリルは、絶縁体層全体に均
一に拡散されていることが望ましいが、絶縁体層の外部
または内部半導電層との界面およびその近傍にのみ拡散
させるようにしてもよい。また、絶縁体層のみならず、
外部半導電層や内部半導電層中にも拡散させるようにし
てもよい。なお、アセトニトリルを拡散させる方法とし
ては、絶縁体層もしくは外部半導電層形成後、これらの
外周にアセトニトリルを付着させ、内部に浸透拡散させ
る方法、内部半導電層の形成に先だって導体外周や素線
間にアセトニトリルを付着させておき、内側より浸透拡
散させる方法、外部半導電層の外周にアセトニトリルを
含浸させたテープを巻き付ける方法などを用いることが
できるほか、これらの方法の併用も可能である。

【０００９】

【作用】このように本発明の耐水トリー性ケーブルで
は、絶縁体層中に拡散されているアセトニトリルの作用
によって、絶縁体層に含まれる、あるいは絶縁体に浸入
してくる微量水分の異物やボイドなどへの水の集中が妨
げられる結果、水トリーの発生および進展が抑えられ、
耐水トリー性が向上する。

【００１０】

【実施例】次に、図面に示す本発明の実施例について説
明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例の耐水トリー性電
力ケーブルを示す断面図である。図１において、１は、
表面にアセトニトリルを付着させた断面積 150mm² の銅
撚線導体を示している。この導体１上には、内部半導電
層形成用の半導電性組成物としてポリエチレンに37重量
％の導電性カーボン、および 1重量％の架橋剤ジクミル
パーオキサイド（ＤＣＰ）を配合した組成物、絶縁体形
成用の絶縁性組成物としてポリエチレンに 1.6重量％の
ＤＣＰを配合した組成物、外部半導電層形成用の半導電
性組成物としてポリエチレンに37重量％の導電性カーボ
ン、および5重量％のＤＣＰを配合した組成物を、三層
同時押出しにより被覆し、常法により加熱架橋させて形
成された、 1mm厚の内部半導電層２、 6mm厚の架橋ポリ
エチレンからなる絶縁体層３、 0.5mm厚の外部半導電層
４が設けられている。また、これらの上には、遮蔽銅テ
ープによる金属遮蔽層５、ブチルゴムテープなどにアセ
トニトリルを含浸させたアセトニトリル含浸テープの巻
回層６が順に設けられ、さらにその外側には 3mm厚さの
軟質塩化ビニル樹脂シース７が設けられている。そし
て、内部半導電層２、および架橋ポリエチレン絶縁体層
３の内部半導電層２との界面とその近傍には、銅撚線導
体１に付着させたアセトニトリルが移行、拡散されてい
る。また、外部半導電層４、および架橋ポリエチレン絶
縁体層３の外部半導電層４との界面とその近傍には、ア
セトニトリル含浸テープから移行したアセトニトリルが
拡散されている。

【００１２】このように構成されたケーブルでは、架橋
ポリエチレン絶縁体層３、内部および外部半導電層２、
４に拡散されているアセトニトリルの作用によって、架
橋ポリエチレン絶縁体層３で発生した、あるいは同絶縁
体層３へ外部から浸入してこようとする水の、異物やボ
イドなどへの集中が生じにくくなり、水トリーの発生お
よび進展が抑制される。

【００１３】以下、本発明の効果を調べるために行った
具体的実験例を記載する。 実験例 1mmφの銅導体上に、上記した絶縁性組成物を押出被覆
して 1mm厚の架橋ポリエチレン絶縁体を形成し、そのま
まアセトニトリルを収容した槽の中に浸漬した。 1週間
後、槽から取り出し、表面を清拭した後、常温の水槽に
浸漬し、 1週間、 5kV、1kHzの条件で浸水課電して、水
トリーの発生状況を調べた。観察は、絶縁体を0.5mm 厚
さにスライスし、このスライスした絶縁体20枚について
行った。結果は、発生した水トリー数が 5個で、その最
大長は60μｍであった。また、比較のために、アセトニ
トリルに浸漬しなかったものについて、同様の浸水課電
試験を行い、水トリーの発生状況を調べた。結果は、発
生した水トリー数が 258個で、その最大長は 180μｍで
あった。

【００１４】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の耐水トリー電力ケーブルは、絶縁体層中にアセト
ニトリルが拡散されているので、水の異物やボイドなど
への集中が抑制され、これによって水トリーの発生およ
び進展が抑えられるため、耐水トリー性が向上してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の耐水トリー性電力ケーブル
を示す断面図。

【符号の説明】

１………銅撚線導体 ２………内部半導電層 ３………架橋ポリエチレン絶縁体層 ４………外部半導電層 ５………金属遮蔽層 ６………アセトニトリル含浸テープ巻回層 ７………シース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体上に、内部半導電層、絶縁体層、外
   部半導電層、および外被を順に形成してなる電力ケーブ
   ルにおいて、前記絶縁体層中にアセトニトリルが拡散さ
   れていることを特徴とする耐水トリー性電力ケーブル。