JPS58158807A - 素線絶縁導体の製造方法 - Google Patents

素線絶縁導体の製造方法

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JPS58158807A
JPS58158807A JP4129782A JP4129782A JPS58158807A JP S58158807 A JPS58158807 A JP S58158807A JP 4129782 A JP4129782 A JP 4129782A JP 4129782 A JP4129782 A JP 4129782A JP S58158807 A JPS58158807 A JP S58158807A
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conductor
wire
copper oxide
twisting
insulated conductor
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忠之 植松
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電カケープル導体特に大容量送電に使用され石
、表皮効果を低減した素線絶縁導体の製造方法に関すゐ
通常、電カケープル導体には直径2〜3■の銅線を撚シ
合せた撚線が使用されている。撚)合せ後、ロール等で
圧縮成形して素線間の9隙を少なくシ、コンパクトにす
ることも広く行われている。さらに、大容量導体では、
分割導体と称して素線を撚シ合せた稜、断面形状を層形
に圧縮成形したセグメントを所要数用いて断面円形に組
合せて使用されている。このような分割導体においては
、各セグメント間け、各セグメントに紙やグラスチ、ク
テーグを巻いて絶縁している場合が多い。
近年、交流送電の大容量化とともに導体サイズが巨大化
されつつあるが、導体サイズが巨大化すると、急激に表
皮効果及び近接果効に起因する送電損失が顕著化してく
る6%に表皮幼果による損失は重大で1.1導体を多分
割化し各セグメント間を上記の如く絶縁し、さらにそれ
とともに各素線をも絶縁して導体の表層部への電流集中
を防止することが本質的な対策とされている。
従来、かかる素線絶縁方法としてエナメル被覆をした銅
素線を使用する例があるが、素線の撚り合せ及び撚り合
せ後の圧縮成形の加工工程に耐え得るには、20〜30
μ鴬以上の膜厚のエナメル被覆を必要とするため極めて
コスト高となシ、実際には使用されていない。
このため、よシ安価な絶縁物として酸化鋼を表面に形成
した銅素線を利用する試みがある。
酸化鋼は銅素線を大気中で高温、例えば300℃以上で
酸化されることKよりて容易にその表面に生成できるが
、かくして得られた酸化銅皮膜は脆弱で密着性に乏しく
実用的でない、これに代わってアルカリ性の水溶液中で
亜塩素酸などの酸化剤の助けをかシて化学的に処理する
湿式的な方法によれば、生成した酸化銅は微結晶体から
なシ、比較的加工性及び密着性に富む特性を有している
しかし、かかる酸化銅皮膜でも、撚)合せや圧縮成形の
加工に耐え得るには、2〜3μm以上の膜厚が必要であ
如、湿式的方法でこのような厚膜を形成するには多大の
化学薬品と長時間を要するため、や#′i夛コスト高と
なることは不可避であった。
これを改善するために酸化銅皮膜を形成していない通常
の鋼索線を撚シ合せや、さらにこれを圧縮成形等の必要
な加工を行った後に、これを上鮎の如き湿式的処理を行
なうことも提案されている。この方法#iub合せや圧
縮成形後に酸化銅皮膜を形成するので膜厚は、撚り合せ
や圧縮成形前に酸化銅皮膜を形成する場合に比べて薄く
てもよいが、それでも平均0.5^嵩以上の膜厚になる
まで酸化銅皮膜形成処理をしなければならない、その理
由は、素線絶縁で最とも重要な上下隣接素線間の絶縁を
完全に行う必要があるからであゐ、すなわち、撚υ合せ
加工や圧縮成形加工によって素線同志は、特に導体の上
下隣接する素線同志は、密に接触しているので、かかる
接触部分の接触界面に酸化銅皮膜を形成して、完全に電
気絶*をするには、超音波の作用などによシ、素線間へ
の処理液の浸入を促進するなどの工夫をしても平均膜厚
が0.5声m以上になる壕で処理を続けなければならず
、平均膜厚0.5JllI1以上の酸化銅皮膜を湿式法
で形成するには、やはり多大の化学薬品と長時間を要し
コスト高となる欠点があった。
本発明は、かかる現状IIcfI/iみて鋭意研究した
結果なされたものであ夛、素線絶縁効果の大きい高性能
の素線絶縁導体を経済的でかつ高生産性で製造すゐ方法
を提供するものである。
即ち、本発明は、鋼索線を撚シ合せた導体を湿潤状態下
で60〜100℃に保持した後、アンモニアガスに接触
させて素線表面に酸化鋼を形成することを特徴とする素
線絶縁導体の製造方法:T@ある。
本発明において、鋼索線、を撚り合せた導体とは、撚り
合せ方法には限定されないが例えば、同心交互撚り、同
心同方向撚?)Kよる多層撚)導体、集合撚り導体など
があ〕、また1、かかる撚)合せ導体をさらに、断面扇
形などの所望形状に圧縮成形したものも含む。
髭夛合せ導体を湿潤状態下で60〜100℃に保持する
と、銅素線表面に親水性の酸化物層が形成され、湿潤状
態では、この親水性の酸化物層が銅素線表面を一様に濡
らすことになシ、次にアンモニアとの接触によシアンモ
ニアが急速に銅素線表面の水分中に溶解し、銅表面に〔
Cu(NH3)4)  の錯イオンが形成され、酸化銅
皮膜の生成反応が促進されるものと考えられる。
撚り合せ導体を湿潤状態で60〜100℃に保持するK
は、60〜100℃の水蒸気中に保持するか、または、
撚夛合せ導体を一度水に濡らした後60〜100℃に加
温保持するかのいずれでもよいが、60〜100℃の水
蒸気中に保持する前者の方が好ましい、かかる処理は一
般にチャンバー内にコルク状にした撚シ合せ導体を収容
して行われるので、水蒸気及びアンモニアガスの導入が
両者とも気体で行えるため操作上も簡単であるカラであ
る。その上、アンモニアガスを導入してbるときも、水
蒸気を共存させておくのが一層酸化鋼皮膜生成反応が促
進されるからである。
特に60〜100℃の飽和水蒸気を用いれば、銅素線表
面は、常に湿潤状態が保たれるので好ましい。
湿潤状態で撚シ合せ導体を保持するときの温度を60〜
100℃としたのは、この温度範囲内で、後の酸化銅皮
膜生成反応に有効な親水性酸化物層が生成されるからで
ある。す彦わち、60℃以下及び100℃以上のいずれ
の場合も有効な親木性酸化物が形成されない。
本発明によれば、銅素線表面に親水性酸化物層が薄く形
成され、この層の存在によってアンモニアガスの吸着が
素線同志の接触界面間にも急速にしかも一様に行われる
のでかかる接触界面間にも、電気絶縁に必要な0.5〜
2μ調厚の酸化銅皮膜が容易に形成される。また素線撚
り合せ時や圧縮成形時に導体に潤滑油などが付着するが
、かかる付着物が付着物が付着したままで本発明処理が
できる。
次に本発明を実施例と比較例で説明する。
実施例1 直径2.3−の軟鋼線88本を撚り合せ、こtを断面扇
形に圧縮成形して、素線表面に少量潤滑油か付着したま
まの6分割導体用未処理セグメントを得た。この未処理
セグメ7 ) 1h 120 mをコイル状に巻き、チ
ャン・々−に入れた稜、温度80℃の飽和水蒸気K 3
0分間保持した。次に、アンモニアガスを注入し、チャ
ンバー内のアンモニア濃度を5%にした状態で24時間
保持した。
次にかくして得たセグメントの1部を切断し、カソード
還元法(電解液0. I N−KCl、’at流tat
O,5ws Jy’cs2)により平均酸化銅皮膜厚を
測定した結果1.32μ解であった。
また、上記で得たセグメント6本を撚シ合せて導体断面
積2000■2の6分割導体を造り、この導体について
日本W線工業規格JCB −168Cに定める測定法に
より、直流抵抗値(札C)と50 H,交流抵抗値(R
,c)とを各々測定し、訝皮効果係数、 :== :a
c  1を求めた結果を次表に示す。
実施例2 実施例1で用いたと全く同じ未処理セグメント約120
 wzをコイル状に巻きチャンバーに入れた後、温度6
0℃飽和水蒸気に60分間保持した。
次にアンモニアガスを注入し、チャンバー内のアンモニ
ア濃度を2−にした状態で24時間保持した。
以下、実施例1と同様にして平均酸化銅皮膜厚の測定を
行った結果1.05声mであった。また実施例2で得た
セグメントを用いた6分割導体の表皮効果係数rの測定
を行った結果を次表に示す。
実施例3 実施例1で用いたと全く同じ未処理セグメント約120
mをコイル状に巻いた稜、水中に浸漬Ll* 次Kjの
コイルを60℃のチャンバー4C入れ120分間保持保
持子ンモニアガスを注入し、チャンバー内のアンモニア
濃度を101GkLり状態で48時間保持しえ。
以下、実施例1と同様にして平均酸化銅皮膜厚の測定を
行った結果1.01μmであった。また実施例3で得た
セグメントを用いた6分割導体の表皮効果係数rの測定
を行った結果を次表に示す。
比較例 実施例1で用いたと全く同じ未処理セグメント約120
W1をコイル状に巻き、チャンバー内に入れた後、温度
60℃の飽和水蒸気とアンモニアガスとを同時に注入し
、チャンバー内のアンモニア濃度を3−にした状態で2
4時間保持した。
以下、実施例1と同様にして、平均酸化銅皮膜厚の測定
を行った結果、035坂でおった。またこの比較例で得
たセグメントを用いた6分割導体の表皮効果係数rの測
定を行った結果を次表に示す。
尚、表中、裸導体とは実施例1で用いたと全く同じ未処
理セグメント6本をそのまま実施例1と同様に撚り合せ
て得た導体断面& 2000■2の6分割溝体である。
本発明により、素線絶縁した分割導体を製造する場合に
は、実施例に示した如く、各セグメントを夫々素線絶縁
した後、このセグメントを所要本撚り合せて分割導体と
するのが一般であるが、未処理セグメントを撚シ合せて
分割導体とした後、本発明による処理を行って素線絶縁
をすることもできる。
以上の如く、本発明によれば、撚シ合せ導体の素線同志
の接触部の接触界面間に本電気絶縁に必要な酸化銅皮膜
を効率よく容易に形成できるげか〕でなく、銅線表面の
有機皮膜の除却が不要であるため、有機溶剤の洗浄が不
要であり、そのまま処理ができる0通常の撚り合せ導体
やさらに圧縮成形した導体は銅素線に少量の潤滑油等の
有機物皮膜が付着しておシ、従来の湿式酸化処理法では
、この処理前にあらかじめトルエン等の有機溶剤で洗浄
しなければならず、大量の溶剤、人力などを要する欠点
があったが、本発明方法では実施例から明らかな如く、
撚シ合せ後又は圧縮成形後の導体をそのまま処理できる
利点がある。
しか本本発明によって得られる酸化銅皮膜は緻密でかつ
銅界面との帽着性に富むばかシか、酸化銅以外の物質の
付着・吸着が殆んどないことも、絶縁特性の低下をもた
らさない点で極めて有利なことである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  銅素線を撚夛合せた導体を湿潤状態下で60
    〜100℃に保持した後、アンモニアガスに接触させて
    素線表面に酸化鋼を形成することを特命とする素線絶縁
    導体の製造方法。
  2. (2)上記湿潤状態は水蒸気によって与えられることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の素線絶縁導体の
    製造方法。
  3. (3)上記湿潤状態は導体と水とを接触させることによ
    シ与えられる仁とを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の素線絶縁導体の製造方法。
  4. (4)上記湿潤状態下で保持した彼の導体にアンモニア
    ガスを接触させる際飽和水蒸気を共存させることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の素線絶縁導体の製造
    方法。
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