JPH0965563A

JPH0965563A - ケーブル絶縁接続部

Info

Publication number: JPH0965563A
Application number: JP7213732A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Ito; 一己伊藤; Hitoshi Niidate; 均新舘
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1995-08-22
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱架橋時に縁切り絶縁層が流れ出すことが
なく縁切り部の形状が保持され、かつ縁切り絶縁層と外
部半導電層等との接着性が良好なケーブル絶縁接続部を
提供する。【解決手段】本発明においては、ＣＶケーブル８の導
体接続部９上に、架橋剤入りのポリエチレン組成物を押
出モールドすることにより、紡錘状の絶縁補強体１１が
形成され、その上にケーブル外部半導電層１２にかけ
て、外導収縮チューブの被覆収縮により外部半導電層１
３が形成されている。またその上に、密度が0.92〜0.95
g/cm³のポリエチレン等から成る絶縁テープを巻回する
ことにより縁切り絶縁層１４が設けられ、さらに縁切り
絶縁層１４上に外導収縮チューブの被覆収縮により、第
２の外部半導電層１５が形成され、これら全体が加熱に
より架橋および接着一体化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はケーブル絶縁接続部
に係わり、特に縁切り部の変形が防止されたゴム・プラ
スチック絶縁ケーブルの絶縁接続部に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、架橋ポリエチレン絶縁ケーブ
ル（ＣＶケーブル）のような高圧ゴム・プラスチック絶
縁ケーブルの接続工法として、押出しモールドジョイン
ト（ＥＭＪ）工法があり、絶縁接続部の形成では、以下
に示すように、半導電性の熱収縮チューブと絶縁テープ
とを用いて縁切り部を形成することが行なわれている。
すなわち、ＥＭＪ工法でのＣＶケーブル絶縁接続部の形
成においては、図４に示すように、ＣＶケーブル１の導
体接続部２上に、架橋剤を配合したポリエチレン組成物
を金型を用いて所定の形状（紡錘状）に押出成形し、絶
縁補強体３を形成した後、一方のケーブル外部半導電層
４上から絶縁補強体３上にかけて、半導電性ポリエチレ
ンからなる熱収縮チューブ（外導収縮チューブ）を被覆
し加熱収縮させて第１の外部半導電層５を形成する。次
いで、この第１の外部半導電層５の先端部の上に、低密
度ポリエチレンからなる絶縁テープを巻回して縁切り絶
縁層６を形成し、さらにその上から他方のケーブルの外
部半導電層４上にかけて、外導収縮チューブを被覆し収
縮させて第２の外部半導電層７を形成する。しかる後、
外側にシリコーン樹脂製の収縮チューブ等（図示を省
略。）を被せ、温度約200℃（最外層の温度）、圧力 9.
5kgf/cm²の条件で約16時間加熱し、絶縁補強体３を架
橋するとともに、縁切り部を構成する第１、第２の外部
半導電層５、７および縁切り絶縁層６と一体に接着させ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに形成される従来の絶縁接続部においては、縁切り絶
縁層６が低密度で融点が低いポリエチレンからなる絶縁
テープにより形成されているため、絶縁補強体３の加熱
架橋時に絶縁テープが溶融して流れ出し、縁切り部が変
形するという問題があった。

【０００４】また、縁切り部の形状保持のために、低密
度ポリエチレンテープと架橋済みのポリエチレンテープ
とを合わせ巻きして縁切り絶縁層６を形成することも行
なわれているが、このような絶縁接続部では、縁切り絶
縁層６と絶縁補強体３および外部半導電層５、７との接
着性が悪く、界面にボイドや剥離が生じやすいという問
題があった。

【０００５】本発明はこれらの問題を解決するためにな
されたもので、絶縁補強体の加熱架橋の際に縁切り絶縁
層が流れ出すことがなく縁切り部の形状が良好に保持さ
れ、かつ縁切り絶縁層と外部半導電層および絶縁補強体
との接着性が良好なケーブル絶縁接続部を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明のケ
ーブル絶縁接続部は、ゴム・プラスチック絶縁ケーブル
の導体接続部を包覆して紡錘状に形成された絶縁補強体
の外周に、一対の外部半導電層を各先端部が縁切り絶縁
層を介して対置するように設け、前記絶縁補強体を加熱
架橋し一体化してなるケーブル絶縁接続部において、前
記縁切り絶縁層が、0.92〜0.95g/cm³の密度を有するポ
リエチレンまたはポリエチレン組成物からなる絶縁テー
プの巻回層であることを特徴とする。

【０００７】また、第２の発明のケーブル絶縁接続部
は、ゴム・プラスチック絶縁ケーブルの導体接続部を包
覆して紡錘状に形成された絶縁補強体の外周に、一対の
外部半導電層を各先端部が縁切り絶縁層を介して対置す
るように設け、前記絶縁補強体を加熱架橋し一体化して
なるケーブル絶縁接続部において、前記縁切り絶縁層
が、0.92〜0.95g/cm³の密度を有するポリエチレンまた
はポリエチレン組成物によりモールド成形された絶縁ユ
ニットであることを特徴とする。

【０００８】本発明の第１および第２の発明において、
縁切り絶縁テープまたは絶縁ユニットを構成するポリエ
チレンまたはポリエチレン組成物としては、密度が0.92
〜0.95g/cm³と従来の低密度ポリエチレンより高く、し
たがって融点が 115〜 135℃と、従来の低密度ポリエチ
レン（密度ρ0.91g/cm³）に比べて10〜30℃高いものを
使用する。縁切り絶縁層を構成するポリエチレンまたは
ポリエチレン組成物として、密度が0.92g/cm³未満のも
のを使用した場合には、絶縁補強体の加熱架橋時に絶縁
テープまたは絶縁ユニットが流れ出し、縁切り部の形状
の不整が生じ好ましくない。また、密度が0.95g/cm³を
越えるポリエチレン等を使用した場合には、テープ成形
あるいはユニット成形の成形性が悪くなるばかりでな
く、テープ巻回等の縁切り絶縁層の施工が困難になる。

【０００９】また本発明においては、このような密度が
0.92〜0.95g/cm³のポリエチレン組成物として、ポリエ
チレンに極性の高いエチレン系コポリマー（共重合体）
を配合した組成物を用いることにより、縁切り絶縁層と
外部半導電層および絶縁補強体との接着性をさらに向上
させることができる。

【００１０】ここで、エチレン系コポリマーとしては、
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やエチレン−
アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）等を使用すること
ができる。また、このようなエチレン系コポリマーの配
合割合は、ベースとなるポリエチレンの密度やエチレン
系コポリマー自体の密度によっても異なるが、組成物全
体の密度を0.92〜0.95g/cm³の範囲に保つような割合と
する。具体的には、密度が0.92〜0.95g/cm³の中密度ま
たは高密度のポリエチレンを使用し、これに密度が約0.
93g/cm³のエチレン系コポリマーを配合する場合には、
その配合割合は組成物全体の10〜40重量％とすることが
望ましい。エチレン系コポリマーの配合割合が組成物全
体の10重量％未満の場合には、配合による接着性向上の
効果がほとんどなく、またエチレン系コポリマーの配合
割合が全体の40重量％を越える場合には、ポリエチレン
組成物の融点が低くなるばかりでなく軟らかくなりすぎ
るため、架橋工程での縁切り部の形状保持が不可能とな
る。

【００１１】本発明の第１の発明に使用する絶縁テープ
は、前記したポリエチレンまたはポリエチレン組成物を
カレンダーロール等で混練し、厚さ約 1mmのシート状に
成形した後幅20〜40mmのテープ状に切断して得られる。
そして、このような絶縁テープを、絶縁補強体のテーパ
ー面上などにある第１の外部半導電層の端部上に、 2〜
10mmの厚さに巻回することにより縁切り絶縁層が形成さ
れる。

【００１２】また、第２の発明に使用する絶縁ユニット
は、前記したポリエチレンまたはポリエチレン組成物を
用い、金型を用いた押出成形等の方法で予め成形された
ものである。ここで、絶縁ユニットの形状は、両端面が
テーパー面をなす円筒状または外周主面全体がテーパー
状に形成されたテーパー円筒状とし、一続きのリング状
になったもの、あるいは長さ方向（軸方向）に沿って切
れ目が設けられた拡開または分割可能な形状のものを使
用することが望ましい。

【００１３】そして、一続きのリング状を呈した絶縁ユ
ニットの装着にあたっては、ケーブルの導体接続前に予
め一方のケーブルの外周に挿嵌しておき、導体接続、絶
縁補強体の成形、第１の外部半導電層の形成が終った
後、この絶縁ユニットを引き寄せて外部半導電層上の所
定の位置に嵌着する方法が採られるが、縁切り部の再形
成の必要性を考慮すると、絶縁ユニットを軸方向に拡開
または分割可能に構成し、これを第１の外部半導電層上
の所定の位置に嵌め込むようにするのが好ましい。ま
た、分割等のために絶縁ユニットに設ける切れ目の数
は、１個乃至２個とすることが望ましい。すなわち、絶
縁ユニットに設けられた切れ目の部分にはギャップが生
じ電気的に好ましくないばかりでなく、分割数が多すぎ
ると仮固定等の設置がしにくくなるので、１個乃至２個
の切れ目を設けるようにすることが望ましい。

【００１４】本発明の第１の発明のケーブル絶縁接続部
においては、縁切り絶縁層が、従来から縁切り用絶縁テ
ープの構成材料として使用されている低密度ポリエチレ
ンと比べて、密度が高く（0.92〜0.95g/cm³）高融点の
ポリエチレンまたはポリエチレン組成物からなる絶縁テ
ープの巻回により形成されており、絶縁補強体の架橋時
に絶縁テープが溶融して流れ出すことがないので、縁切
り部の不整や変形が生じない。また、縁切り絶縁層と絶
縁補強体および外部半導電層との接着性が良好であり、
これらが一体に架橋接着した絶縁接続部が得られる。

【００１５】第２の発明においては、縁切り絶縁層が、
第１の発明と同じ高密度高融点のポリエチレンまたはポ
リエチレン組成物を用い、工場等で予めモールド成形さ
れた絶縁ユニットを嵌着することにより形成されている
ので、絶縁補強体の架橋時に絶縁ユニットが溶融して流
れ出すことがなく、縁切り部の形状が良好に保持される
うえに、縁切り絶縁層への異物の混入のおそれがなく、
安定した良好な特性を有する絶縁接続部が得られる。ま
た、縁切り絶縁層の寸法精度が高く形成が容易であるう
えに、絶縁補強体および外部半導電層との良好な接着界
面が形成される。

【００１６】さらに、このような第１および第２の発明
のケーブル絶縁接続部において、縁切り絶縁層を構成す
る絶縁テープおよび絶縁ユニットとして、ポリエチレン
とエチレン系コポリマーとを混合した密度が0.92〜0.95
g/cm³のポリエチレン組成物からなるテープおよびユニ
ットを用いた場合には、縁切り絶縁層と外部半導電層お
よび絶縁補強体との接着性がさらに向上し、界面にボイ
ドや剥離がなく可とう性の良好な縁切り部が形成され
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１８】図１は、本発明に係るケーブル絶縁接続部
の一実施例を示す半截縦断面図である。

【００１９】実施例のケーブル絶縁接続部においては、
図に示すように、段剥ぎして接続されたＣＶケーブル８
の導体接続部９上に、半導電性テープの巻回等により内
部半導電層（図示を省略。）が形成され、その上にケー
ブル絶縁体１０に跨がって、架橋剤が配合されたポリエ
チレン組成物を押出モールドすることにより、紡錘状の
絶縁補強体１１が形成されている。また、一方のＣＶケ
ーブル外部半導電層１２上から絶縁補強体１１のテーパ
ー面の途中まで、半導電性ポリエチレンからなる外導収
縮チューブの被覆および収縮により、第１の外部半導電
層１３が形成されており、この外部半導電層１３の先端
部の上に、密度が0.92〜0.95g/cm³のポリエチレンまた
はポリエチレン組成物から成る絶縁テープを 2〜10mmの
厚さに巻回することにより、縁切り絶縁層１４が設けら
れている。さらに、この縁切り絶縁層１４上から他方の
ケーブルの外部半導電層１２上にかけて、半導電性ポリ
エチレンからなる外導収縮チューブの被覆および収縮に
より、第２の外部半導電層１５が形成されており、これ
ら全体すなわち絶縁補強体１１、第１および第２の外部
半導電層１３、１５および縁切り絶縁層１４は、加熱に
より架橋および接着一体化されている。

【００２０】このように構成される実施例のケーブル絶
縁接続部においては、縁切り絶縁層１４が、密度が高く
高融点のポリエチレンまたはポリエチレン組成物からな
る絶縁テープを巻回することにより形成されているの
で、加熱架橋および接着時に絶縁テープが溶融して流れ
出すことがなく、縁切り部の形状が良好に保持される。
また、縁切り絶縁層１４と絶縁補強体１１および外部半
導電層１３、１５との接着性が良好であり、界面にボイ
ドや剥離が生じない。

【００２１】次に、本発明の別の実施例について説明す
る。

【００２２】図２に示す実施例においては、絶縁補強体
１１のテーパー面の中間に位置する第１の外部半導電層
１３の端部上に、密度が0.92〜0.95g/cm³のポリエチレ
ンまたはポリエチレン組成物により予めモールド成形さ
れた、切れ目のないテーパー円筒状を有する絶縁ユニッ
ト１６が嵌着され、縁切り絶縁層が形成されている。な
お、このような絶縁ユニット１６の装着にあたっては、
ケーブルの導体接続に先立って、予め一方のＣＶケーブ
ル８の外周にリング状を呈する絶縁ユニット１６を挿嵌
しておき、導体を接続し次いで内部半導電層、絶縁補強
体１１、第１の外部半導電層１３を順に形成した後、図
３に示すように、絶縁ユニット１６を引き寄せて第１の
外部半導電層１３上の所定の位置（破線で示す。）に送
り込むようにする。

【００２３】また、このようにして装着された絶縁ユニ
ット１６上から他方のケーブル外部半導電層１２上にか
けて、半導電性ポリエチレン製の外導収縮チューブが被
覆収縮されて第２の外部半導電層１５が形成されてお
り、これら全体は加熱により一体に架橋および接着され
ている。

【００２４】このように構成されるケーブル絶縁接続部
においては、高密度（0.92〜0.95g/cm³）高融点のポリ
エチレンまたはポリエチレン組成物によりモールド成形
された絶縁ユニット１６を嵌着することにより、縁切り
絶縁層が形成されているので、前記した実施例と同様
に、加熱架橋および接着時に絶縁ユニット１６が流動す
ることがなく、縁切り部の形状が良好に保持される。ま
た、絶縁ユニット１６と絶縁補強体１１および外部半導
電層１３、１５との接着性が良好であり、ボイドのない
均質良好な接着界面が得られる。さらに、絶縁ユニット
１６の成形が容易で異物の混入のおそれがなく、安定し
た良好な特性を有する絶縁接続部が形成される。

【００２５】次に、本発明の具体的実施態様について記
載する。

【００２６】実施例１、２実施例１では、図１に示す絶縁接続部において、密度
（ρ）0.96g/cm³の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）80
重量部とＥＶＡ20重量部とを混合した密度0.95g/cm³の
ポリエチレン組成物からなる絶縁テープを、 2〜10mmの
厚さに巻回することにより、縁切り絶縁層を形成した
後、接続部全体を温度約 200℃、圧力 9.5kgf/cm²の条
件で約16時間加熱し、一体に架橋および接着した。ま
た、実施例２では、密度0.96g/cm³のＨＤＰＥ80重量部
とＥＥＡ20重量部とを混合した密度0.94g/cm³のポリエ
チレン組成物からなる絶縁テープを、巻回することによ
り縁切り絶縁層を形成し、同様にして全体を一体に架橋
および接着した。

【００２７】さらに、比較のために、密度0.91g/cm³の
低密度ポリエチレンＬＤＰＥテープ（比較例１）と、密
度0.96g/cm³のＨＤＰＥテープ（比較例２）をそれぞれ
巻回することにより縁切り絶縁層を形成し、さらに実施
例と同様に架橋および接着して絶縁接続部を製造した。
また、比較例３として、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）
テープとＬＤＰＥテープの合わせ巻きにより縁切り絶縁
層を形成し、実施例と同様にして絶縁接続部を製造し
た。

【００２８】次いで、実施例１、２および比較例１〜３
の絶縁接続部について、縁切り絶縁層（縁切り部）の仕
上がり形状を調べた。また、電気試験を行ない、絶縁破
壊電圧を測定するとともに絶縁破壊が生じた位置を調べ
た。さらに、縁切り絶縁層と外部半導電層および絶縁補
強体との間の密着性を調べた。結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】実施例３〜５まず、表２に示すポリエチレンとＥＥＡとを同表に示す
割合で配合したポリエチレン組成物を用いて、同表に示
すように切れ目のないあるいは２分割されたテーパー円
筒状の絶縁ユニットをモールド成形した。次いで、この
絶縁ユニットを第１の外部半導電層上に嵌着した後、全
体を温度約 200℃、圧力 9.5kgf/cm²の条件で約16時間
加熱して一体に架橋および接着し、絶縁接続部を製造し
た。

【００３０】また比較例４として、密度0.91g/cm³のＬ
ＤＰＥテープを第１の外部半導電層上に巻回することに
より、縁切り絶縁層を形成し、同様にして絶縁接続部を
製造した。さらに、比較例５として、密度0.95g/cm³の
ＨＤＰＥ75重量部とＥＥＡ25重量部とを混合した密度0.
93g/cm³のポリエチレン組成物により、５分割されたテ
ーパー円筒状の絶縁ユニットをモールド成形し、この絶
縁ユニットを実施例３〜５と同様に所定の位置に嵌着し
た後、一体に加熱架橋および接着して絶縁接続部を製造
した。

【００３１】次いで、こうして実施例３〜５および比較
例４、５で得られた絶縁絶縁部について、縁切り部の仕
上がり形状を調べるとともに、縁切り絶縁層と外部半導
電層および絶縁補強体との間の接着強度をそれぞれ測定
した。また、縁切り絶縁層と外部半導電層および絶縁補
強体との界面のボイドの数を測定した。さらに、初期電
気試験（275kv 1400mm²）を行ない、ＡＣ破壊電圧を測
定した。これらの測定結果を表２下欄に示す。

【００３２】

【表２】なお、以上の実施例は、絶縁補強体が押出しモールド工
法により形成された例であるが、本発明はこのような実
施例に限定されず、架橋剤が配合されたポリエチレンテ
ープを巻回し縁切り部の形成後加熱によりテープ巻回層
を一体に架橋する、いわゆるテープモールド工法により
絶縁補強体が成形された絶縁接続部においても、同様に
実施することができる。

【００３３】また、実施例では、縁切り部が絶縁補強体
のテーパー面上に設けられた絶縁接続部の例について説
明したが、縁切り部が絶縁補強体の円筒面上に設けられ
た絶縁接続部についても同様に適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のケーブル絶縁接続部によれば、縁切り絶縁層が、汎用
の低密度ポリエチレンと比べて密度が高く（0.92〜0.95
g/cm³）高融点のポリエチレンまたはポリエチレン組成
物からなる絶縁テープを巻回することにより、あるいは
前記高密度高融点のポリエチレンまたはポリエチレン組
成物でモールド成形された絶縁ユニットを嵌着すること
により形成されているので、絶縁補強体の架橋時に、絶
縁テープあるいは絶縁ユニットが溶融して流れ出すこと
がない。したがって、縁切り部に不整や変形が生じず、
形状が良好に保持される。また、縁切り絶縁層と絶縁補
強体および外部半導電層との接着性が良好であり、これ
らの界面にボイドや剥離が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るケーブル絶縁接続部の一実施例を
示す半截縦断面図。

【図２】本発明のケーブル絶縁接続部の別の実施例を示
す半截縦断面図。

【図３】実施例のケーブル絶縁接続部の形成において、
絶縁ユニットの装着方法を示す半截縦断面図。

【図４】従来からのＥＭＪ工法でのケーブル絶縁接続部
の形成方法を説明するための半截縦断面図。

【符号の説明】

８………ＣＶケーブル９………導体接続部１０………ケーブル絶縁体１１………絶縁補強体１３、１５………外部半導電層１４………絶縁テープの巻回による縁切り絶縁層１６………縁切り絶縁ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム・プラスチック絶縁ケーブルの導体
接続部を包覆して紡錘状に形成された絶縁補強体の外周
に、一対の外部半導電層を各先端部が縁切り絶縁層を介
して対置するように設け、前記絶縁補強体を加熱架橋し
一体化してなるケーブル絶縁接続部において、前記縁切り絶縁層が、0.92〜0.95g/cm³の密度を有する
ポリエチレンまたはポリエチレン組成物からなる絶縁テ
ープの巻回層であることを特徴とするケーブル絶縁接続
部。
【請求項２】前記絶縁テープが、ポリエチレンとエチ
レン系コポリマーとを混合してなる密度が0.92〜0.95g/
cm³のポリエチレン組成物により構成されていることを
特徴とする請求項１記載のケーブル絶縁接続部。
【請求項３】ゴム・プラスチック絶縁ケーブルの導体
接続部を包覆して紡錘状に形成された絶縁補強体の外周
に、一対の外部半導電層を各先端部が縁切り絶縁層を介
して対置するように設け、前記絶縁補強体を加熱架橋し
一体化してなるケーブル絶縁接続部において、前記縁切り絶縁層が、0.92〜0.95g/cm³の密度を有する
ポリエチレンまたはポリエチレン組成物によりモールド
成形された絶縁ユニットであることを特徴とするケーブ
ル絶縁接続部。
【請求項４】前記絶縁ユニットが、ポリエチレンとエ
チレン系コポリマーとを混合してなる密度が0.92〜0.95
g/cm³のポリエチレン組成物により構成されていること
を特徴とする請求項３記載のケーブル絶縁接続部。