JPH07192543A - 電力ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造・輸送・敷設・接続／端末等の施工を通
じて、取扱いが簡単で、剥離作業性が良く、接続後の修
復等の追加作業を必要としない、優れた外部半導電層の
構造を有する電力ケーブルを提供すること。 【構成】 絶縁層３の外側表面に設けられる外部半導電
層４が、絶縁層３の直上に形成される薄肉層４ａと、該
薄肉層４ａより上層に形成される厚肉層４ｂとを有し、
薄肉層４ａと絶縁層３とを剥離するに要する力が、薄肉
層４ａと厚肉層４ｂとを剥離するに要する力よりも強い
ことを特徴とする電力ケーブルである。また、薄肉層と
厚肉層との間に、該厚肉層の剥離を容易にしうる材料か
らなる剥離層を有するものであってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接続や端末の処理が容
易である電力ケーブルに関し、詳しくは該作業時におい
て剥離や修復等の作業に有用な外部半導電層を有する電
力ケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブルは、主として発電所からの
送電線など、高圧・大電流の電力を少ないロスで遠距離
まで送配するために用いられるものである。電力ケーブ
ルの主な構造は、図３に単心ケーブルの一例を模式的に
示すように、中心の導体１から順に外側へ、内部半導電
層２、絶縁層３、外部半導電層４、クッション・シース
・防食層等を含む被覆層５によって構成されている。

【０００３】絶縁層３は、その電気的強度が経時的に劣
化しないよう、形状，組成，物性などあらゆる意味にお
いて均質であることが求められる。即ち、絶縁層表面の
打痕，傷，内部のボイド，変質部分，水分等、あらゆる
不均質部分を中心に部分放電が生じる可能性があり、そ
の部分から絶縁層の劣化が進行するからである。また、
半導電層は、導体１の周囲に発生する強い電界を緩和す
るものであるが、絶縁層の劣化に対しても重要な意味を
持つ。例えば、半導電層が部分的に欠落して絶縁層が露
出すれば、その開口が絶縁層にとっては電界の不均質部
分となり、部分放電など種々の物理的現象がこの部分に
集中的に生じ、絶縁層の劣化が進行する。また、外部半
導電層の外側に加えられた打痕等が絶縁層にまで伝われ
ば同様にその部分から絶縁層の劣化が進行する。以上の
ように、半導電層は絶縁層に対し、全長にわたって欠落
なきよう、そして局部的な凹凸を与えぬよう設けられる
ことが重要である。

【０００４】また、実使用上においてケーブル同士を接
続したり端末の処理を行なう場合には、施工後、絶縁層
に上述のような不均質部分を残さぬように注意する必要
がある。図４は、従来の電力ケーブルの一接続例を模式
的に示す部分断面図である。同図に示すように、従来の
電力ケーブルの接続部は、接続される互いのケーブル
Ａ，Ｂの被覆層５から導体１までを段階的に露出させて
突き合わせ、導体接続用のスリーブ１０，絶縁スリーブ
１１，しゃへい層１２，外装テープ・チューブ１３，そ
の他特殊な機能層や層間の充填剤などによって、ケーブ
ルＡ，Ｂの各層端部間を管で橋渡しするように接続され
る構造が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、電力ケ
ーブルの接続，端末の処理を行なう場合には、施工後に
接続器具が覆う絶縁層の必要部分だけを露出させること
が必要となる。このような電力ケーブル施工時における
外部半導電層の剥離作業を改善するため、厚肉でありな
がら絶縁層から容易に剥離可能な剥離性半導電層が実用
化されている。しかし、剥離性半導電層は容易に絶縁層
を露出させることが可能である反面、作業の都合上、所
定の範囲より広い部分を除去して接続作業を行わねばな
らず、図４においてＣ部で示すように、接続後に生じた
余分な絶縁層の露出部をもとの半導電層に戻しておく必
要がある。このため接続作業後に半導電塗料を塗布する
など、外部半導電層の修復に係る追加作業が負担となっ
ていた。一方、外部半導電層を薄肉とし、絶縁層外表面
に対して強固に密着させた密着性半導電層も提案されて
いる。しかし、このような外部半導電層は、必要な部分
だけを容易に精度よく削り取ることができる反面、薄肉
であるがために、ケーブル製造時・輸送時・敷設時・接
続／端末工事時に受ける打痕や傷が、絶縁層にまで容易
に到達し、上記のような劣化の原因となっていた。

【０００６】本発明の目的は上記問題を解消し、製造・
輸送・敷設・接続／端末等の施工を通じて、取扱いが簡
単で、剥離作業性が良く、接続後の修復等の追加作業を
必要としない、優れた外部半導電層の構造を有する電力
ケーブルを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、絶縁層外表面に
対しては強固に密着させた薄肉の半導電層を設け、その
外側表面に直接あるいは間接的に、容易に剥離可能な厚
肉の半導電層を設けることによって、絶縁層をよく保護
しながら容易に剥離でき、しかも施工後の追加作業が不
要となることを見いだし本発明を完成した。即ち、本発
明の電力ケーブルは、絶縁層の外側表面に設けられる外
部半導電層が、絶縁層直上に形成される薄肉層と、該薄
肉層より上層に形成される厚肉層とを有し、薄肉層と絶
縁層とを剥離するに要する力が、薄肉層と厚肉層とを剥
離するに要する力よりも大きいことを特徴とするもので
ある。また、薄肉層と厚肉層との間には、該厚肉層をよ
り容易に剥離させるための剥離層が介在するものであっ
てもよい。

【０００８】

【作用】外部半導電層を多層の構造とし、絶縁層に対し
て強く密着する薄肉層の上層に、容易に剥離可能な厚肉
層を設ける構成とすることによって、これらの層が有す
る各々の長所、即ち、薄肉層の高精度な剥離加工性と、
厚肉層の容易な剥離性・高い保護性とが単に加え合わせ
られたものというだけでなく、各々の長所が相手層の各
々の欠点を打ち消し合うという新たな作用を示す。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき、図を用いて
具体的に説明する。なお、本発明がこれに限定されるも
のでないことは言うまでもない。 〔実施例１〕図１は、本発明の一実施例による電力ケー
ブルの横断面を示す模式図である。同図は、図３と同様
に、中心の導体１から順に外側へ内部半導電層２、絶縁
層３、外部半導電層４、被覆層５によって構成される単
心の電力ケーブルを示すものである。図１に示すよう
に、本発明の電力ケーブルは、絶縁層３の外側表面に設
けられる外部半導電層４が、絶縁層３の直上に形成され
る薄肉層４ａと、該薄肉層４ａより上層に形成される厚
肉層４ｂとを有し、薄肉層４ａと絶縁層３とを剥離する
に要する力が、薄肉層４ａと厚肉層４ｂとを剥離するに
要する力よりも強いことを特徴とするものである。

【００１０】導体１の材料は、銅，アルミニウム等、公
知の良導体が用いられる。導体１の態様は公知のもので
あってよく、ソリッド（充実）線，より線、さらに、こ
れら各々に対して円形，分割円形，圧縮形等が用いられ
る。また、内部半導電層２および被覆層５は、特に限定
されるものではなく、従来公知のものでよい。

【００１１】絶縁層３の材料は、導体に対して絶縁被覆
可能なものであればどのようなものであってよいが、油
浸紙系，油浸半合成紙系，ゴムおよびプラスチック系の
ものが主に用いられる。ゴムおよびプラスチック系の絶
縁材料としては、エチレンプロピレンゴム，ブチルゴ
ム，ポリプロピレン，熱可塑性エラストマー，ポリエチ
レン，架橋ポリエチレン等が例示され、特に、ポリエチ
レン，架橋ポリエチレンは、ゴム・プラスチック絶縁ケ
ーブルの主流であって、本発明がもっとも効果を奏する
絶縁材料の１つである。

【００１２】薄肉層４ａは、導体１の周囲に発生する強
い電界を緩和し、通常の電力ケーブルの取扱いや施工に
おいて加えられる程度の打撃によっては、クラックや欠
落の発生しないものが好ましい。また、該薄肉層を絶縁
層３から剥離するに要する力は、後述の厚肉層４ｂを薄
肉層４ａから剥離するに要する力よりも大きいことが好
ましい。薄肉層と絶縁層とを剥離するに要する力として
は１０ kg/half inch 程度以上がよく、２０ kg/half i
nch 以上では、切削により容易に除去しうる。薄肉層の
肉厚は剥離作業性の面から、０．０３〜０．３ｍｍ程度
が好ましく、０．０５〜０．２ｍｍ程度は特に好まし
い。薄肉層の電気的性質は、体積抵抗率が１×１０⁴ Ω
・ｃｍ以下であることがよく、特に１×１０〜１×１０
³ Ω・ｃｍ以下が好ましい。

【００１３】薄肉層に用いられる材料としては、スチレ
ン−ブタジエン系，ポリエステル系熱可塑性エラストマ
ー，ＥＶＡ，ＥＭＡ等の軟質ポリオレフィンもしくはＥ
Ｐゴム，ブチルゴムに２０〜７０重量％の導電性カーボ
ンブラックを配合した半導電性ポリマー組成物，または
これらの架橋体，アルキッド樹脂やフェノール樹脂等の
接着剤をバインダーとして導電性カーボンを２０〜７０
重量％添加した導電性塗料類，あるいはグラファイト塗
膜等が例示される。

【００１４】薄肉層を絶縁層表面上に形成する方法とし
ては、前記薄肉導電層材料の種類に応じて連続押出，デ
ィッピング，スプレー，塗布等の方法が適宜採用でき
る。

【００１５】厚肉層４ｂは、薄肉層４ａと同様、導体１
の周囲に発生する強い電界を緩和し、外部からの打撃等
を吸収して内層を保護し、接続等の施工においては薄肉
層４ａに対して容易に剥離するものであればよい。ただ
し、厚肉層は、薄肉層上に直接形成されるものでなくて
もよく、実施例２において後述するように剥離作業をさ
らに効率よくするための層等、他の層が介在するもので
あってもよい。厚肉層４ｂと薄肉層４ａとを剥離するに
要する力は、薄肉層４ａと絶縁層３とを剥離するに要す
る力よりも小さいことが好ましい。厚肉層４ｂと薄肉層
４ａとを剥離するに要する力は０．０５〜１０ kg/half
inch 程度がよく、特に０．２〜２．０ kg/half inch
は、施工時において薄肉層を露出させる際に良好な剥離
作業性を与える。厚肉層の肉厚は、内部保護や絶縁性の
面から、０．５〜２．０ｍｍ程度が好ましく、０．８〜
１．３ｍｍ程度は特に好ましい。厚肉層の電気的性質
は、薄肉層と同様、体積抵抗率が１×１０⁴ Ω・ｃｍ以
下であることがよく、特に１×１０〜１×１０³ Ω・ｃ
ｍ以下が好ましい。また、当該厚肉層を容易に剥離除去
できるためには０．２〜３．０ kg/mm² の抗張力と２０
０％〜５００％の破断時伸びを有するものが好ましい。

【００１６】厚肉層に用いられる材料としては、ＥＶ
Ａ，ＥＥＡ，ＥＭＡ等の軟質ポリオレフィン，ＥＰゴ
ム，ブチルゴム等のゴム系材料，スチレン・ブタジエン
系あるいはポリエステル系等の熱可塑性エラストマーか
らなる群から選ばれる少なくとも１種，あるいはこれら
とこれらにスチレンをグラフトして得られるポリマーと
のブレンド体をベースポリマーとし、該ベースポリマー
１００重量部当たり３０〜１００重量部の導電性カーボ
ンブラックを配合した架橋性もしくは非架橋性組成物等
が例示される。また、必要に応じてグラファイト，滑
剤，充填剤，金属微粉末，安定剤，酸化防止剤，架橋
剤，架橋助剤，加工助剤等が、適宜含有されてもよい。

【００１７】厚肉層を薄肉層上に形成する方法は、主と
して押出成形が好ましい。

【００１８】〔実施例２〕本実施例では、実施例１に示
した電力ケーブルにおいて、厚肉層の剥離作業性をより
向上させるため、該薄肉層と厚肉層との間に剥離層を設
ける構造とした。図２は、本実施例による電力ケーブル
の横断面を模式的に示す部分拡大図である。同図は、外
部半導電層４の薄肉層４ａと厚肉層４ｂとの間に剥離層
４ｃを有する以外は図１と同様の構造である。このよう
な構造によって、厚肉層４ｂの剥離性が一層良好とな
り、施工時における加工・作業性の高い電力ケーブルが
得られる。

【００１９】剥離層４ｃは、単層であっても多層であっ
てもよい。剥離層の材料には、高級脂肪酸，高級脂肪酸
金属塩，タルク，粉末滑石，シリカ，クレー，シリコー
ン化合物（モノマー，オリゴマー，ポリマー）等の１種
類以上からなるものが用いられる。高級脂肪酸として
は、ステアリン酸，オイレン酸，パルチミン酸，ラウリ
ン酸，ラウリル酸等の、炭素数１０以上の飽和・不飽和
脂肪酸が例示される。高級脂肪酸金属塩としては、上記
高級脂肪酸のＮａ，Ｋ，Ｃａ，Ｚｎ，Ｍｇ等のアルカリ
・アルカリ土類金属塩が例示される。タルク，粉末滑
石，シリカ，クレー等は、通常の市販品を用いてよい。
シリコーン化合物としては、通常のシリコーンオイル，
グリース，ゴム等が用いられる。以上の材料を、単独
で、あるいは溶液・懸濁液として、又はバインダーとの
混和物として、種々の態様にて剥離層を形成する。剥離
層を薄肉層の外側表面上に設ける方法は特に限定され
ず、刷毛塗り・スプレー等による塗布，浸漬，多層の押
出し成形時の１層として等が例示される。剥離層の厚み
は、０．０１〜０．２ｍｍ程度の範囲が好ましい。

【００２０】本発明の電力ケーブルは、導体周囲の絶縁
層の外側表面に外部半導電層が設けられるものであれ
ば、導体の単心，多心を問わず構成することができる。

【００２１】〔評価試験〕上記実施例１に示す電力ケー
ブルを用いて実際に接続作業を行い、その作業性と施工
後の品質の良否を調べた。絶縁層・薄肉層・厚肉層の材
料，寸法，諸特性は表１に示す通りである。

【００２２】

【表１】

【００２３】上記電力ケーブル同士を、通常の施工と同
様の接続構造をもって接続したところ、厚肉層が厚み方
向に対して有する容易な剥離性と、薄肉層が長手方向に
対して有する容易で精密な剥離性とによって、極めて良
好な作業性が得られ、しかも、施工後には修復等の追加
作業を必要としないため、容易に接続が完了した。施工
後の接続部分の品質は、絶縁層の露出のない良好なもの
であり、また、他の部分についても、作業を通じて多く
の打痕や傷が試験片全長に加えられたが、絶縁層には全
く影響がみられないことが確認できた。

【００２４】

【発明の効果】本発明の電力ケーブルは、外部半導電層
が全体として十分に厚く、絶縁層を外力から保護するこ
とが可能な構造でありながら、接続や端末部の処理にお
いては、絶縁層を露出させる剥離作業性および接続部分
の品質は良好である。しかも、施工後には修復等の追加
作業を必要しないほど精密な加工が可能である。従っ
て、電力ケーブルの製造・輸送・敷設を通じて取扱いが
簡単で、接続・端末等の施工を行なう際に、剥離作業性
が良好であり、接続後の修復等の追加作業を必要としな
い、優れた電力ケーブルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電力ケーブルの断面を
部分的に拡大して示す模式図である。

【図２】本発明の他の実施例による電力ケーブルの断面
を部分的に拡大して示す模式図である。

【図３】従来の電力ケーブルの構造の一例を模式的に示
す図である。

【図４】従来の電力ケーブルの接続例を模式的に示す部
分断面図である。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 内部半導電層 ３ 絶縁層 ４ 外部半導電層 ４ａ 薄肉層 ４ｂ 厚肉層 ５ 被覆層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁層の外側表面に設けられる外部半導
   電層が、絶縁層直上に形成される薄肉層と、該薄肉層よ
   り上層に形成される厚肉層とを有し、薄肉層と絶縁層と
   を剥離するに要する力が、薄肉層と厚肉層とを剥離する
   に要する力よりも大きいことを特徴とする電力ケーブ
   ル。
2. 【請求項２】 薄肉層と厚肉層との間に、該厚肉層の剥
   離を容易にしうる材料からなる剥離層を有する請求項１
   記載の電力ケーブル。
3. 【請求項３】 薄肉層の厚みが０．０５〜０．５ｍｍ、
   厚肉層の厚みが０．５〜２．０ｍｍである請求項１記載
   の電力ケーブル。