JPH07240122A - 高電圧絶縁体押出成形用異物検出方法および装置 - Google Patents

高電圧絶縁体押出成形用異物検出方法および装置

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JPH07240122A
JPH07240122A JP6052491A JP5249194A JPH07240122A JP H07240122 A JPH07240122 A JP H07240122A JP 6052491 A JP6052491 A JP 6052491A JP 5249194 A JP5249194 A JP 5249194A JP H07240122 A JPH07240122 A JP H07240122A
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JP
Japan
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foreign matter
resin
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resin passage
signal
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JP6052491A
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Hajime Noda
一 野田
Toshio Ito
俊雄 伊藤
Susumu Sakuma
進 佐久間
Yasushi Hayashi
泰志 林
Fumihiko Abe
文彦 安倍
Hiroshi Maruki
浩 丸喜
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92247Optical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 押出機1とクロスヘッド3とをつなぐ樹脂通
路2に、2台の異物検出ユニット6A、6Bを設置す
る。7A、7Bは透明樹脂通路、8A、8Bはレーザー
光源、9A、9Bは受光器、10A、10Bは信号処理
器である。各異物検出ユニット6A、6Bが樹脂の流れ
に応じた時間差で検出信号を発生したときに判定器11
が異物ありの信号を出す。 【効果】 2台の異物検出ユニットが一定の時間差で検
出信号を発生したときが異物による信号であり、それ以
外はノイズによる信号となる。ノイズによる誤動作がな
くなり、異物検出信号がノイズとして看過されることも
なくなる。精度の高い異物検出が行える。高電圧絶縁体
の信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブル(以下、CVケーブルという)の絶縁体ま
たはCVケーブル接続部の絶縁体の如き高電圧絶縁体を
押出成形する際に、樹脂中に含まれる異物を検出する方
法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】CVケーブルは、その優れた絶縁性と取
扱いの容易さによって急速に高電圧化の道をたどってき
ており、現在では275kV級の長距離線路の建設が行
われつつある。このCVケーブルは導体のまわりに未架
橋の溶融ポリエチレンを押出成形した後、架橋すること
により製造されるが、溶融樹脂中に異物が混入している
と、所期の絶縁性能を得ることができない。
【0003】このため押出機の出口には従来から異物除
去用のスクリーンメッシュが設けられているが、さら
に、このスクリーンメッシュを通過してしまった異物を
検出して、異物がCVケーブル絶縁体に入り込まないよ
うにする方式が提案されている。この方式は、実質的に
全量検査となるため、CVケーブルの品質を高める上で
極めて有効である。
【0004】従来のこの種の異物検出装置を図2に示
す。スクリュー式押出機1から押し出された樹脂(未架
橋ポリエチレン)は樹脂通路2を通り、クロスヘッド3
に入って、その中を走行する導体4の外周に被覆された
後、架橋が行われる。押出機1の出口にはスクリーンメ
ッシュ5を設けて異物を除去しているが、このスクリー
ンメッシュ5を通過してしまった異物を検出するため、
樹脂通路2の途中に次のような異物検出ユニット6が設
けられている。
【0005】すなわち異物検出ユニット6は、樹脂通路
2の途中に設けられたガラス等の透明な材質で構成され
る透明樹脂通路7と、この透明樹脂通路7の片側に設置
されたレーザー光源8と、反対側に設置された受光器9
と、受光器9の出力信号を処理する信号処理器10とか
ら構成されている。透明樹脂通路7はレーザー光の樹脂
内透過距離を小さくするためTダイのような偏平形状に
なっている。
【0006】レーザー光源6から出たレーザー光は透明
樹脂通路5内を流れる溶融樹脂を透過し、受光器7に達
する。常時この状態を保っておくと、溶融樹脂中に異物
が存在した場合、異物によってレーザー光が一時的に遮
断され、受光器7の受光量が変化する。したがって受光
器7の出力信号を信号処理器10に入れ、その微分をと
ると、異物が存在したときに信号のピークが現れるの
で、異物の存在を検出することができる。またピークの
高さは異物の大きさにほぼ比例するので、異物の大きさ
を検出することもできる。
【0007】許容レベル以上の異物を検出したときは、
押出作業を停止する(製造停止)、異物検出ユニッ
トの下流側に樹脂排出用の分岐通路を設けておき、異物
が混入した溶融樹脂を外部に排出した後、製造を再開す
る、押出作業をそのまま続行し、異物が混入した部分
のケーブルを後で切除する、などの対応をとることがで
きる。
【0008】以上はCVケーブルを製造する場合の異物
検出方法であるが、この方法はCVケーブルを押出モー
ルドジョイント工法で接続する場合にも適用できる。す
なわちCVケーブルの押出モールドジョイント工法で
は、導体を接続した後、金型を被せ、押出機から接続部
絶縁体用の樹脂を押し出して金型に充填し、架橋すると
いう方法がとられるが、この場合にも押出機と金型(ヘ
ッド)との間の樹脂通路に前記のような異物検出ユニッ
トを設置しておけば、異物混入による絶縁性低下のおそ
れのない信頼性の高い接続部を形成できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】受光器の検出信号には
必ずノイズが含まれている。したがって従来は信号処理
器で処理した信号に通常のノイズレベルから所定倍以上
の(例えば3倍以上の)ピークが現れたときに、これを
異物と判定していた。それ故この方法の異物検出精度は
ノイズレベルの低さによって決まるともいえる。
【0010】しかしノイズレベルは周囲の状況によって
変化し、かつ制御不能のものであるから、判定に誤りが
生じることもあり得る。例えば突発的にノイズが入る
と、それを異物と判定し、誤動作が発生する。またこの
ような誤動作を防止するためノイズレベルを高く設定す
ると、本来の異物検出能力が大幅に低下してしまう。こ
のため従来の異物検出方法は、原理的には優れた方法で
あるが、動作の安定性を確保することが極めて困難であ
った。
【0011】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、高精度で異物検出を行える高電圧絶縁体押出成形用
異物検出方法および装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の高電圧絶縁体押出成形用異物検出方法は、高電
圧絶縁体用の樹脂を押し出す押出機とその樹脂を成形す
るヘッドとの間をつなぐ樹脂通路に、透明樹脂通路とそ
の両側に配置したレーザー光源および受光器とからなる
異物検出ユニットを、樹脂の流れ方向に間隔をあけて複
数台設置し、各異物検出ユニットが樹脂の流れに応じた
時間差で検出信号を発生したときに異物ありの判定を出
すことを特徴とするものである。
【0013】また本発明の高電圧絶縁体押出成形用異物
検出装置は、高電圧絶縁体用の樹脂を押し出す押出機と
その樹脂を成形するヘッドとの間をつなぐ樹脂通路に、
透明樹脂通路とその両側に配置したレーザー光源および
受光器とからなる異物検出ユニットを、樹脂の流れ方向
に間隔をあけて複数台設置し、各異物検出ユニットから
樹脂の流れに応じた時間差で検出信号が入力されたとき
に異物ありの信号を発生する判定器を設けたことを特徴
とするものである。
【0014】
【作用】押出機とヘッドとをつなぐ樹脂通路に、樹脂の
流れ方向に間隔をあけて異物検出ユニットを複数台設置
しておくと、溶融樹脂に異物が含まれていた場合、異物
は必ず複数台の異物検出ユニットを上流側から順次通過
するから、まず上流側の異物検出ユニットが検出信号を
発生し、その後下流側の異物検出ユニットが検出信号を
発生することになる。その時間差は異物検出ユニット間
の距離と樹脂通路内を流れる溶融樹脂の流速などによっ
て定まる。
【0015】異物検出ユニット間の距離は一定であり、
溶融樹脂の流速もほぼ一定であるから、上流側の異物検
出ユニットが検出信号を発生した後、一定の時間差(流
速の変動や流れの乱れ等を考慮して幅を設ける)で、下
流側の異物検出ユニットが検出信号を発生すれば、それ
は異物と判定できる。
【0016】一方、上流側の異物検出ユニットが検出信
号を発生した後、下流側の異物検出ユニットが検出信号
を発生しないとき、逆に上流側の異物検出ユニットが検
出信号を発生しないのに、下流側の異物検出ユニットが
検出信号を発生したときは、これは明らかに異物による
ものではなく、ノイズによる信号と判定できる。また上
流側の異物検出ユニットが検出信号を発生した後、下流
側の異物検出ユニットが検出信号を発生したとしても、
その時間差が樹脂の流れに応じた時間差と異なるとき
は、各々の信号は関連性がないので、これもノイズによ
る信号と判定できる。
【0017】このように本発明によれば、異物検出信号
と、ノイズによる信号を確実に区別することができるの
で、精度の高い異物検出を行うことが可能となる。
【0018】
【実施例】
実施例1 図1のような装置を用いて 275kV、2000mm2 のCVケー
ブルの製造を行った。図1において、先に説明した図2
と同一部分には同一符号を付してある。この装置は、押
出機1とクロスヘッド3をつなぐ樹脂通路2の途中に、
透明樹脂通路7Aとレーザー光源8Aと受光器9Aと信
号処理器10Aとからなる第一の異物検出ユニット6A
と、透明樹脂通路7Bとレーザー光源8Bと受光器9B
と信号処理器10Bとからなる第二の異物検出ユニット
6Bを、樹脂の流れ方向に間隔をあけて設置し、さらに
両異物検出ユニット6A、6Bの検出信号が異物による
ものかノイズによるものかを判定する判定器11を設け
たものである。
【0019】異物の判定基準は次のとおりとした。 信号処理器10A、10Bが検出する信号のピーク
が通常ノイズレベルの3倍以上であること(この条件を
満たす異物のサイズはほぼ30μm以上である)。 第一の異物検出ユニット6Aが検出信号を発生した
後、第二の異物検出ユニット6Bが検出信号を発生する
こと。 第一の異物検出ユニット6Aの検出信号と、第二の
異物検出ユニット6Bの検出信号との時間差が、予想さ
れる時間差ΔT(秒)=60・S・L・ρ/Vに対し±3
0%以内であること〔ただし、S:流路断面積(c
m2 )、L:両異物検出ユニット6Aと6B間の距離(c
m)、ρ:樹脂の密度(g/cm3 )、V:押出樹脂量
(g/分)〕。
【0020】以上の〜の条件を満足したとき、判定
器11は異物ありの信号を発生し、自動的に押出を停止
することとした。まず試運転において、クロスヘッドを
外し、通常より目の粗いスクリーンメッシュを取り付け
て押出を行ったところ、2時間の押出で3回の停止が発
生した。そのいずれにおいても、停止時における滞留樹
脂内の異物を調査した結果、60〜100μmの異物が
発見された。
【0021】次に、クロスヘッドは外したままで、スク
リーンメッシュを通常の粗さのものに交換して1時間の
押出を行ったところ、停止は一度も起こらなかった。ま
た押し出された樹脂塊内の異物を調査したが、30μm
以上の異物は無かった。以上の試運転で高い異物検出精
度を有することが確認された。そこでクロスヘッドを接
続し、本運転を行って、CVケーブルを製造した。運転
中、停止は一度も起こらず、また製造したCVケーブル
の耐電圧試験でも所期の絶縁性能を有することが確認さ
れた。
【0022】なお図2に示す従来の装置では、3回の異
物検出信号が発生すると、そのうちの2回は突発ノイズ
によるものであった。すなわち従来の装置は、異物があ
れば確実に異物検出信号を発生するが、異物がないとき
でも異物検出信号が発生することがあり、これが押出停
止などにつながるため、信頼性の点で問題があった。
【0023】実施例2 押出機の先端に樹脂通路を介して接続部絶縁体成形用金
型(ヘッド)を接続し、樹脂通路の途中に図1のように
2台の異物検出ユニットを設置した装置を用いて、押出
モールドジョイント工法によりCVケーブルの接続部を
製作した。CVケーブルは実施例1で製造したものであ
る。異物の判定基準も実施例1と同じ〜とした。た
だし接続作業環境下では、異物検出信号のピークが通常
ノイズレベルの3倍に相当するときの異物のサイズはほ
ぼ70μmである。
【0024】この条件で、判定器11が異物ありの信号
を発生したときは、自動的に押出を停止することとし
た。通常の条件で金型を樹脂が満たすまで押出が続けら
れたが、停止は一度も起こらなかった。接続部が完成し
た後、X線で接続部絶縁体の検査をした結果、70μm
以上の異物はないことが確認された。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ノ
イズが異物検出信号と誤認されて誤動作が起きることが
殆どなくなり、かつ異物検出信号がノイズとして看過さ
れることも殆どなくなるので、きわめて精度の高い異物
検出を行うことができる。このため高電圧絶縁体に有害
な異物が混入するおそれがなく、高電圧絶縁体の信頼性
を高めることができると共に、高電圧絶縁体の成形を時
間的にも材料面からも無駄なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る架橋ポリエチレン絶
縁電力ケーブルの絶縁体押出成形装置における異物検出
装置を示す説明図。
【図2】 従来の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの
絶縁体押出成形装置における異物検出装置を示す説明
図。
【符号の説明】
1:押出機 2:樹脂通
路 3:クロスヘッド 5:スクリ
ーンメッシュ 6A、6B:異物検出ユニット 7A、7
B:透明樹脂通路 8A、8B:レーザー光源 9A、9
B:受光器 10A、10B:信号処理器 11:判定
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 泰志 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 安倍 文彦 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 丸喜 浩 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高電圧絶縁体用の樹脂を押し出す押出機と
    その樹脂を成形するヘッドとの間をつなぐ樹脂通路に、
    透明樹脂通路とその両側に配置したレーザー光源および
    受光器とからなる異物検出ユニットを、樹脂の流れ方向
    に間隔をあけて複数台設置し、各異物検出ユニットが樹
    脂の流れに応じた時間差で検出信号を発生したときに異
    物ありの判定を出すことを特徴とする高電圧絶縁体押出
    成形用異物検出方法。
  2. 【請求項2】高電圧絶縁体用の樹脂を押し出す押出機と
    その樹脂を成形するヘッドとの間をつなぐ樹脂通路に、
    透明樹脂通路とその両側に配置したレーザー光源および
    受光器とからなる異物検出ユニットを、樹脂の流れ方向
    に間隔をあけて複数台設置し、各異物検出ユニットから
    樹脂の流れに応じた時間差で検出信号が入力されたとき
    に異物ありの信号を発生する判定器を設けたことを特徴
    とする高電圧絶縁体押出成形用異物検出装置。
JP6052491A 1994-02-28 1994-02-28 高電圧絶縁体押出成形用異物検出方法および装置 Pending JPH07240122A (ja)

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Citations (4)

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