JPH09213134A - 電力ケーブル用耐水トリー性絶縁材料 - Google Patents
電力ケーブル用耐水トリー性絶縁材料Info
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- JPH09213134A JPH09213134A JP1903196A JP1903196A JPH09213134A JP H09213134 A JPH09213134 A JP H09213134A JP 1903196 A JP1903196 A JP 1903196A JP 1903196 A JP1903196 A JP 1903196A JP H09213134 A JPH09213134 A JP H09213134A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 tan δ値の上昇を招くことなく、水トリーの
発生を抑制することができる電力ケーブル用耐水トリー
性絶縁材料を提供する。 【解決手段】 架橋ポリエチレンにポリエチレンワック
スを添加してなることを特徴とする電力ケーブル用耐水
トリー性絶縁材料。
発生を抑制することができる電力ケーブル用耐水トリー
性絶縁材料を提供する。 【解決手段】 架橋ポリエチレンにポリエチレンワック
スを添加してなることを特徴とする電力ケーブル用耐水
トリー性絶縁材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブルに使
用される耐水トリー性が付与された絶縁材料に関し、特
にtan δ値を大きくすることなく絶縁体中のボウ・タイ
状水トリーの発生を抑制した耐水トリー性絶縁材料に関
する。
用される耐水トリー性が付与された絶縁材料に関し、特
にtan δ値を大きくすることなく絶縁体中のボウ・タイ
状水トリーの発生を抑制した耐水トリー性絶縁材料に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電力ケーブルの主流である架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルは、図１に示すように、導
体１、内部半導電層７、絶縁体２、外部半導電層３、遮
蔽銅テープ８、シース９で一般的に構成されている。該
絶縁電力ケーブルは、敷設環境によって水没状態で使用
されることがある。このような状態で使用されている
と、シースの外側に存在している水分がシース及び遮蔽
銅テープを通して絶縁体へ侵入し、絶縁体中のボイド
（図中、６）、異物（図中、５）、或いはアンバー部分
に水分が凝集し、これらの部分を核としてボウ・タイ状
水トリー４（以下、単に水トリーと呼ぶ）が発生し、絶
縁体の劣化を引き起こすことが知られている。また、該
絶縁電力ケーブル絶縁体中に生じた水トリーの核を詳細
に分析装置を用いて調査した結果、上記の核以外に絶縁
体の弱点部（非晶質部分）から生成された核が存在する
という知見も得られている。
リエチレン絶縁電力ケーブルは、図１に示すように、導
体１、内部半導電層７、絶縁体２、外部半導電層３、遮
蔽銅テープ８、シース９で一般的に構成されている。該
絶縁電力ケーブルは、敷設環境によって水没状態で使用
されることがある。このような状態で使用されている
と、シースの外側に存在している水分がシース及び遮蔽
銅テープを通して絶縁体へ侵入し、絶縁体中のボイド
（図中、６）、異物（図中、５）、或いはアンバー部分
に水分が凝集し、これらの部分を核としてボウ・タイ状
水トリー４（以下、単に水トリーと呼ぶ）が発生し、絶
縁体の劣化を引き起こすことが知られている。また、該
絶縁電力ケーブル絶縁体中に生じた水トリーの核を詳細
に分析装置を用いて調査した結果、上記の核以外に絶縁
体の弱点部（非晶質部分）から生成された核が存在する
という知見も得られている。
【０００３】従来より、絶縁体２中に発生する水トリー
４の発生を抑制することが望まれており、例えば特開昭
５６−３４７３８号公報には、ポリオレフィンに水酸基
を含有させたポリオレフィン組成物からなる電気絶縁材
料が記載されている。また、エチレン−エチルアクリレ
ート、エチレン−ビニルアセテートを絶縁材料に添加す
ることも行われている。
４の発生を抑制することが望まれており、例えば特開昭
５６−３４７３８号公報には、ポリオレフィンに水酸基
を含有させたポリオレフィン組成物からなる電気絶縁材
料が記載されている。また、エチレン−エチルアクリレ
ート、エチレン−ビニルアセテートを絶縁材料に添加す
ることも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
挙げた添加剤を含む絶縁材料は、何れも極性基を有する
ため、電気特性のtan δ（誘電正接）値を大きくする作
用があり、電力ケーブルの絶縁診断に支障をきたすとい
う問題点を有する。本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、tan δ値の上昇を招くことなく、水トリ
ーの発生を抑制することができる電力ケーブル用耐水ト
リー性絶縁材料を提供することを目的とするものであ
る。
挙げた添加剤を含む絶縁材料は、何れも極性基を有する
ため、電気特性のtan δ（誘電正接）値を大きくする作
用があり、電力ケーブルの絶縁診断に支障をきたすとい
う問題点を有する。本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、tan δ値の上昇を招くことなく、水トリ
ーの発生を抑制することができる電力ケーブル用耐水ト
リー性絶縁材料を提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明の、
（１）架橋ポリエチレンにポリエチレンワックスを添加
してなることを特徴とする電力ケーブル用耐水トリー性
絶縁材料、及び、（２）上記ポリエチレンワックスの添
加量が、架橋ポリエチレン１００重量部に対し、０．５
〜５．０重量部であることを特徴とする（１）に記載の
電力ケーブル用耐水トリー性絶縁材料により達成され
る。
（１）架橋ポリエチレンにポリエチレンワックスを添加
してなることを特徴とする電力ケーブル用耐水トリー性
絶縁材料、及び、（２）上記ポリエチレンワックスの添
加量が、架橋ポリエチレン１００重量部に対し、０．５
〜５．０重量部であることを特徴とする（１）に記載の
電力ケーブル用耐水トリー性絶縁材料により達成され
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電力ケーブル
用耐水トリー性絶縁材料を詳細に説明する。架橋ポリエ
チレン電力ケーブルは、ポリエチレンを架橋反応により
立体網目状構造として、耐熱性を大幅に改善した絶縁材
料であり、本発明における架橋ポリエチレンは一般的に
使用されているものを適用することができ、特に制限さ
れるものではない。
用耐水トリー性絶縁材料を詳細に説明する。架橋ポリエ
チレン電力ケーブルは、ポリエチレンを架橋反応により
立体網目状構造として、耐熱性を大幅に改善した絶縁材
料であり、本発明における架橋ポリエチレンは一般的に
使用されているものを適用することができ、特に制限さ
れるものではない。
【０００７】本発明は、上記架橋ポリエチレンにポリエ
チレンワックスを架橋ポリエチレン１００重量部に対
し、０．５〜５．０重量部添加したことを特徴とする。
ここで、ポリエチレンワックスの添加量が０．５重量部
より少ないと水トリーの発生を充分に抑制することがで
きず、５．０重量部より多いと加工性が悪くなり、何れ
の場合も好ましくない。このポリエチレンワックスは、
一般に低分子量のポリエチレンで、分子量の上限及び下
限は特に規定されておらず、現在市販されているものは
分子量１０００〜７２００程度である。本発明において
は、これら市販品をそのまま使用することができる。ま
た、２種以上混合して使用し得る。
チレンワックスを架橋ポリエチレン１００重量部に対
し、０．５〜５．０重量部添加したことを特徴とする。
ここで、ポリエチレンワックスの添加量が０．５重量部
より少ないと水トリーの発生を充分に抑制することがで
きず、５．０重量部より多いと加工性が悪くなり、何れ
の場合も好ましくない。このポリエチレンワックスは、
一般に低分子量のポリエチレンで、分子量の上限及び下
限は特に規定されておらず、現在市販されているものは
分子量１０００〜７２００程度である。本発明において
は、これら市販品をそのまま使用することができる。ま
た、２種以上混合して使用し得る。
【０００８】本発明の電力ケーブル用耐水トリー性絶縁
材料は、架橋ポリエチレン中の核（ボイド又は非晶質部
分）にポリエチレンワックスが入り込み、ボイドの減少
又は非晶質部分の密度の向上によって水トリーの発生が
抑制されているものと考えられる。しかも、ポリエチレ
ンワックスは無極性であるため、tan δの上昇を招くこ
とがない。尚、このtan δ値は、値が小さいほど絶縁性
が良いことを示す指標である。
材料は、架橋ポリエチレン中の核（ボイド又は非晶質部
分）にポリエチレンワックスが入り込み、ボイドの減少
又は非晶質部分の密度の向上によって水トリーの発生が
抑制されているものと考えられる。しかも、ポリエチレ
ンワックスは無極性であるため、tan δの上昇を招くこ
とがない。尚、このtan δ値は、値が小さいほど絶縁性
が良いことを示す指標である。
【０００９】本発明に係る電力ケーブル用耐水トリー性
絶縁材料に関して、実施例及び比較例をもとにより詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 〔実施例１〜６および比較例１〜４〕架橋ポリエチレン
に、市販されている分子量１０００又は分子量７２００
のポリエチレンワックスを表１に示す割合（重量部）で
添加し、絶縁材料を調製した。そして、この絶縁材料を
用いてディスク状シートサンプルを作製し、高周波加速
浸水課電試験に供した。即ち、この絶縁材料を加熱プレ
スにより予備成形し、次に１７５℃、２０分でプレス
し、架橋成形した。これをディスク状に切り抜きサンプ
ルとした。但し、絶縁体の厚さは３ｍｍとした。次に絶
縁材料を水道水溶液に浸し、高周波加速試験装置を用い
て電圧６．９ｋＶ、周波数１０００Ｈｚにて６３０時間
課電した。課電後のサンプルをミクロトームにて０．５
ｍｍの厚さに切削しクリスタルバイオレットで染色後、
光学顕微鏡を用いて１００μｍ以上の水トリーの個数
（観察体積：９０ｍｍ3 ）を記録した。
絶縁材料に関して、実施例及び比較例をもとにより詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 〔実施例１〜６および比較例１〜４〕架橋ポリエチレン
に、市販されている分子量１０００又は分子量７２００
のポリエチレンワックスを表１に示す割合（重量部）で
添加し、絶縁材料を調製した。そして、この絶縁材料を
用いてディスク状シートサンプルを作製し、高周波加速
浸水課電試験に供した。即ち、この絶縁材料を加熱プレ
スにより予備成形し、次に１７５℃、２０分でプレス
し、架橋成形した。これをディスク状に切り抜きサンプ
ルとした。但し、絶縁体の厚さは３ｍｍとした。次に絶
縁材料を水道水溶液に浸し、高周波加速試験装置を用い
て電圧６．９ｋＶ、周波数１０００Ｈｚにて６３０時間
課電した。課電後のサンプルをミクロトームにて０．５
ｍｍの厚さに切削しクリスタルバイオレットで染色後、
光学顕微鏡を用いて１００μｍ以上の水トリーの個数
（観察体積：９０ｍｍ3 ）を記録した。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１の比較例１〜４から、本発明のポリエ
チレンワックスを所定量添加した絶縁材料は、ポリエチ
レンワックスを全く添加しない、もしくは所定量以下添
加した絶縁材料に比べて、水トリー発生が抑制されてい
ることが明かである。また、比較例５及び６から、本発
明の絶縁材料は、所定量以上ポリエチレンワックスを添
加すると、水トリー発生は抑制されるが、押出成形加工
性が悪くなることが分かる。
チレンワックスを所定量添加した絶縁材料は、ポリエチ
レンワックスを全く添加しない、もしくは所定量以下添
加した絶縁材料に比べて、水トリー発生が抑制されてい
ることが明かである。また、比較例５及び６から、本発
明の絶縁材料は、所定量以上ポリエチレンワックスを添
加すると、水トリー発生は抑制されるが、押出成形加工
性が悪くなることが分かる。
【００１２】また、実施例２に示した架橋ポリエチレン
１００重量部に分子量１０００のポリエチレンワックス
５重量部を添加した絶縁材料、並びに比較のために架橋
ポリエチレンのみからなる絶縁材料に関して、tan δ値
を測定した。測定結果を表２に示す。
１００重量部に分子量１０００のポリエチレンワックス
５重量部を添加した絶縁材料、並びに比較のために架橋
ポリエチレンのみからなる絶縁材料に関して、tan δ値
を測定した。測定結果を表２に示す。
【００１３】
【表２】
【００１４】表２から明らかなように、ポリエチレンワ
ックスを添加しても、tan δ値の上昇を招くことがな
い。
ックスを添加しても、tan δ値の上昇を招くことがな
い。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
tan δ値の上昇を招くことなく、水トリーの発生を抑制
することができ、もって電力ケーブルの寿命を延長する
ことができる。
tan δ値の上昇を招くことなく、水トリーの発生を抑制
することができ、もって電力ケーブルの寿命を延長する
ことができる。
【図１】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの基本的な
構成例を示す要部断面図である。
構成例を示す要部断面図である。
１ 導体 ２ 絶縁体 ３ 外部半導電層 ４ （ボウ・タイ状）水トリー ５ 異物 ６ ボイド ７ 内部半導電層 ８ 遮蔽銅テープ ９ シース
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年６月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
tan δ値の上昇を招くことなく、水トリーの発生を抑制
することができ、電力ケーブルの寿命を延長することが
できる。
tan δ値の上昇を招くことなく、水トリーの発生を抑制
することができ、電力ケーブルの寿命を延長することが
できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの基本的な
構成例を示す要部断面図である。
構成例を示す要部断面図である。
【符号の説明】 １ 導体 ２ 絶縁体 ３ 外部半導電層 ４ ボウ・タイ状水トリー（水トリー） ５ 異物 ６ ボイド ７ 内部半導電層 ８ 遮蔽銅テープ ９ シース
Claims (2)
- 【請求項１】 架橋ポリエチレンにポリエチレンワック
スを添加してなることを特徴とする電力ケーブル用耐水
トリー性絶縁材料。 - 【請求項２】 上記ポリエチレンワックスの添加量が、
架橋ポリエチレン１００重量部に対し、０．５〜５．０
重量部であることを特徴とする請求項１記載の電力ケー
ブル用耐水トリー性絶縁材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1903196A JPH09213134A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 電力ケーブル用耐水トリー性絶縁材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1903196A JPH09213134A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 電力ケーブル用耐水トリー性絶縁材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213134A true JPH09213134A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11988089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1903196A Pending JPH09213134A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 電力ケーブル用耐水トリー性絶縁材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213134A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012229426A (ja) * | 2012-06-21 | 2012-11-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 難燃性樹脂組成物およびそれを用いた成形物品 |
| EP2527396A3 (en) * | 2007-08-06 | 2013-03-27 | General Cable Technologies Corporation | Tree resistant insulation compositions |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP1903196A patent/JPH09213134A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2527396A3 (en) * | 2007-08-06 | 2013-03-27 | General Cable Technologies Corporation | Tree resistant insulation compositions |
| JP2012229426A (ja) * | 2012-06-21 | 2012-11-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 難燃性樹脂組成物およびそれを用いた成形物品 |
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