JPH08197632A

JPH08197632A - 電力ケーブル用樹脂の架橋方法

Info

Publication number: JPH08197632A
Application number: JP7010204A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Goto; 和彦後藤; Izumi Ishikawa; 泉石川; Hiroyuki Miyata; 裕之宮田; Satoshi Kaneko; 智金子
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1995-01-25
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】樹脂中のボイドを消滅させることにより、樹
脂の絶縁性能の低下を抑止する。【構成】樹脂の設置対象部分に未架橋状態の樹脂を押
し出し成形し、この樹脂を高温のガスで加圧して架橋さ
せる。その後、樹脂をガスで冷却する際に、このガスの
圧力を、樹脂を架橋させるときの圧力と、常温でガスが
樹脂に飽和状態に溶解するときの圧力との差以上に設定
し、樹脂を冷却する。【効果】ガスの圧力により、このガスが樹脂中に溶解
するため、樹脂中にボイドが生成しても、このボイドが
樹脂に溶け、ボイドは消滅する。このため、ボイドのな
い樹脂が製造されるので、樹脂の絶縁性能の低下を抑止
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電線、電力ケーブルの
端末、接続部等に用いて好適な電力ケーブル用樹脂の架
橋方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エポキシ樹脂等の合成樹脂は、ケ
ーブルの端末、接続部等の電気機器に広く使用されてい
る。例えば、ケーブルの分野に使用されている樹脂成形
品として、架橋ポリエチレン絶縁ＰＶＣシースケーブル
（ＣＶケーブル）のモールド形接続部がある。このモー
ルド形接続部は、ＣＶケーブルの絶縁体と、接続部の絶
縁層を強固に接着させるため、同種の材料を加熱モール
ドして融着させている。このモールド形接続部は、電気
特性、機械特性が優れ、コンパクトであるため、海底ケ
ーブルの接続部に使用され、さらに、最近、１５４ｋＶ
級の中間接続部に用いられている。

【０００３】このモールド形接続部には、ＴＭＪ（Tapi
ng Molded Joint）と、ＥＭＪ（Extrusion Molded Join
t）とがある。ＴＭＪは、ケーブル絶縁体と同種の架橋
剤入りポリエチレンまたは照射ポリエチレンのテープを
巻いて絶縁層を形成し、加熱加圧してモールドした接続
部である。ここで、架橋剤は、ジクミルパーオキサイド
（ＤＣＰ）が使用されている。また、ＥＭＪは、押出機
を用いて、金型内に同種材料を注入し絶縁層を形成し
て、加熱加圧してモールドした接続部である。これらＴ
ＭＪとＥＭＪとは、樹脂を架橋させるための加熱を、窒
素や空気等のガスの加圧状態で行う。このときに、樹脂
の外側にシリコンゴム等の収縮チューブを装着し、この
収縮チューブで樹脂が直接高温のガスに曝されるのを防
止する。

【０００４】このガスで収縮チューブを加圧する際に、
この収縮チューブをガスが透過するため、樹脂内にガス
が飽和量まで溶解する。ここで、樹脂の温度は、１６０
℃以上に加熱されている。その後、樹脂を冷却すると、
飽和溶解量が減少するため、樹脂中の過飽和部分のガス
がボイドを生成しようとする。ここで、冷却時間が十分
長い場合は、拡散によりガスが抜ける。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＥＭＪ
を組み立てる時間を短縮するため、冷却時間を短縮する
と、ガスの拡散が十分でなくなり、ガスが抜けきらず、
ボイドができやすくなる。このボイドが樹脂中に残存す
ることにより、樹脂の絶縁性能が低下するという問題が
あった。

【０００６】また、ボイドの内圧が周囲の剛性を越える
と、ボイドは大きくなり、また、樹脂の結晶化が始まる
温度付近で、ボイドの内圧が樹脂の降伏応力を越える
と、このボイド中のガスが拡散されず、ボイドが消滅し
なくなる。このため、樹脂の絶縁性能が低下する。

【０００７】本発明は前記課題を有効に解決するもの
で、樹脂中のボイドを消滅させることにより、樹脂の絶
縁性能の低下を抑止できる電力ケーブル用樹脂の架橋方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電力ケーブル用
樹脂の架橋方法は、電力ケーブルの接続部に架橋金型を
配し、この架橋金型内に樹脂を充填し、これを架橋させ
る電力ケーブル用樹脂の架橋方法であって、前記架橋金
型内に未架橋状態の樹脂を押し出し成形し、この樹脂を
高温のガスで加圧して架橋させ、その後、樹脂をガスで
冷却する際に、このガスの圧力を、樹脂を架橋させると
きの圧力と、常温でガスが樹脂に飽和状態に溶解すると
きの圧力との差以上に設定し、樹脂を冷却することを解
決手段とした。

【０００９】

【作用】本発明は、樹脂を高温のガスで加圧して架橋さ
せ、その後、樹脂を冷却する際に、ガスの圧力を、樹脂
を架橋させるときの圧力と、常温でガスが樹脂に飽和状
態に溶解するときの圧力との差以上に設定するので、ガ
スは樹脂に溶ける。このため、樹脂中にボイドが生成し
た場合にあっても、このボイドが樹脂中に溶け、このボ
イドは消滅する。この状態で樹脂を冷却するので、ボイ
ドのない樹脂成型品が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の電力ケーブル用樹脂の架橋方
法の一実施例について、図１ないし図４を参照しながら
説明する。この樹脂として、互いに接続される電力ケー
ブルの接続部に使用されるＥＭＪを用いる。このＥＭＪ
の架橋方法は、電力ケーブルの導体を接続する前処理工
程と、これら電力ケーブルの導体に樹脂を覆わせる樹脂
押出工程と、この樹脂を架橋させる樹脂架橋工程とを有
する。ここで、電力ケーブルは、導体を軸とし、内部半
導電層、ケーブル絶縁体、外部半導電層、アルミニウム
等の金属遮蔽層、シースを順に配した構造とされてい
る。

【００１１】前処理工程は、互いに接続される電力ケー
ブルの端部から導体を突出させる鉛筆削り工程と、この
突出させた導体を接続させる導体接続工程と、この接続
された導体の周囲に内部半導電層を取り付ける内部半導
電層取付工程とを有する。この前処理工程により、導体
を接続した電力ケーブルを図２に示す。図２に示すよう
に、電力ケーブル１では、先端が削られ、ケーブル絶縁
体２、外部半導電層３、金属遮蔽層４がそれぞれ露出さ
れ、この先端部の導体が導体接続管５に覆われている。
この導体接続管５は、電力ケーブルの各導体を突き合わ
せて接続させている。

【００１２】樹脂押出工程は、図３に示すように、前処
理工程で導体を接続した導体接続管５の周囲に、押出金
型７を取り付け、この押出金型７内に、補強絶縁体とな
る樹脂８を注入するものである。押出金型７では、この
押出金型７内に樹脂注入口９から樹脂を注入し、この樹
脂をヒータ９で加熱する。

【００１３】その後、樹脂架橋工程では、図４に示すよ
うに、押出金型１０の替わりに収縮チューブ１４を取り
付け、この収縮チューブ１４の周囲に架橋金型１５を取
り付け、この架橋金型１５で、導体接続管５の周囲の樹
脂を架橋させる。架橋金型１５では、この架橋金型１５
と収縮チューブ１４との間にガス加圧口１６からガスを
充填するとともに、このガスをヒータ１７で加熱するこ
とにより、収縮チューブ１４を加圧状態で加熱させ、樹
脂を架橋させる。このときに、ヒータ１７の出力を熱量
計１８で検出し、この検出結果をヒータコントロール１
９に送信し、このヒータコントロール１９は、熱量計１
８の検出結果に基づいてヒータ１７の作動を制御する。
これらヒータ１７とヒータコントロール１９とにより、
樹脂８の架橋温度を一定時間保持する。

【００１４】すなわち、図１に示すように、数時間で樹
脂８を約３００℃に昇温させ、これを約７〜８時間保持
し、その後、約１００℃に急冷し、約１００℃から室温
に樹脂８を除冷する。この樹脂８を急冷する場合、ヒー
タ１７の作動を停止させ、樹脂８を急冷するとともに、
窒素等のガスで樹脂を加圧する。この樹脂を加圧するガ
スとしては、不活性なガスが用いられ、例えば、窒素、
空気、ＳＦ₆、Ｈｅ、Ａｒなどがある。このガスの圧力
は、樹脂８を架橋させるときの圧力と、常温でガスが樹
脂８に飽和状態に溶解するときの圧力との差以上に設定
して、樹脂を冷却する。

【００１５】このような電力ケーブル用樹脂の架橋方法
によれば、樹脂８を高温のガスで加圧して架橋させ、そ
の後、樹脂８をガスで冷却する際に、このガスの圧力
を、樹脂８を架橋させるときの圧力と、常温でガスが樹
脂に飽和状態に溶解するときの圧力との差以上に設定
し、樹脂を冷却するので、このガスの圧力により、ガス
は樹脂に溶け込む。このため、樹脂８中にボイドが生成
した場合にあっても、このボイドが樹脂８中に溶け、こ
のボイドは消滅する。この状態で樹脂８を冷却するの
で、ボイドのない樹脂８を成形することができ、絶縁性
能の高い樹脂８を成形することができる。また、ガスが
樹脂に溶け込むため、樹脂を急冷することができ、樹脂
の架橋時間を短縮することができ、樹脂の成形作業性を
向上させることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力ケー
ブル用樹脂の架橋方法によれば、電力ケーブルの接続部
に架橋金型を配し、この架橋金型内に樹脂を充填し、こ
れを架橋させる電力ケーブル用樹脂の架橋方法であっ
て、前記架橋金型内に未架橋状態の樹脂を押し出し成形
し、この樹脂を高温のガスで加圧して架橋させ、その
後、樹脂をガスで冷却する際に、このガスの圧力を、樹
脂を架橋させるときの圧力と、常温でガスが樹脂に飽和
状態に溶解するときの圧力との差以上に設定し、樹脂を
冷却するので、ガスは樹脂に溶ける。このため、樹脂中
にボイドが生成した場合にあっても、このボイドが樹脂
中に溶け、このボイドは消滅する。この状態で樹脂を冷
却するので、ボイドのない樹脂を成形することができ、
絶縁性能の高い樹脂を成形することができる。また、ガ
スを樹脂に飽和状態に溶解させる状態で樹脂を冷却する
ので、樹脂を短時間で冷却する場合にあっても、ボイド
の発生を防止することができる。このため、架橋後の樹
脂の冷却時間を短縮することができるという効果を奏す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力ケーブル用樹脂の架橋方法を示
すグラフである。

【図２】本発明の前処理工程を示す構成図である。

【図３】本発明の樹脂押出工程を示す構成図である。

【図４】本発明の樹脂架橋工程を示す構成図である。

【符号の説明】

１…電力ケーブル、８…樹脂、１５…架橋金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子智東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力ケーブルの接続部に架橋金型を配
し、この架橋金型内に樹脂を充填し、これを架橋させる
電力ケーブル用樹脂の架橋方法であって、前記架橋金型
内に未架橋状態の樹脂を押し出し成形し、この樹脂を高
温のガスで加圧して架橋させ、その後、樹脂をガスで冷
却する際に、このガスの圧力を、樹脂を架橋させるとき
の圧力と、常温でガスが樹脂に飽和状態に溶解するとき
の圧力との差以上に設定し、樹脂を冷却することを特徴
とする電力ケーブル用樹脂の架橋方法。