JPS6233685B2 - - Google Patents

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JPS6233685B2
JPS6233685B2 JP54076349A JP7634979A JPS6233685B2 JP S6233685 B2 JPS6233685 B2 JP S6233685B2 JP 54076349 A JP54076349 A JP 54076349A JP 7634979 A JP7634979 A JP 7634979A JP S6233685 B2 JPS6233685 B2 JP S6233685B2
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JP
Japan
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oil
impregnated
boiling point
film
insulating paper
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JP54076349A
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JPS561414A (en
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Atsushi Sato
Isoo Shimizu
Keiji Endo
Hitoshi Yagishita
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Petrochemicals Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/20Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
    • H01B3/22Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02Disposition of insulation
    • H01B7/0208Cables with several layers of insulating material
    • H01B7/0216Two layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/06Gas-pressure cables; Oil-pressure cables; Cables for use in conduits under fluid pressure
    • H01B9/0611Oil-pressure cables

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は油含浸電力ケーブルに関する。更に詳
しくは特定の組成の原料及び製法により得られる
含浸油が含浸されている電力ケーブルであつて、
該電力ケーブルの絶縁層がプラスチツクフイルム
と絶縁紙からなる複合フイルムにより構成されて
いる油含浸電力ケーブルに関する。 近年、油含浸電力ケーブルの課電電圧を高くす
る要求が強くなつている。 このため、電力ケーブルの構造、特にその絶縁
層に関して種々の改良がされている。 まず、従来の絶縁紙に変えて、より絶縁耐力の
高いプラスチツクフイルムがケーブル絶縁層に用
いられた。しかし、含浸油に含浸されるとプラス
チツクフイルムは膨潤することがあり、油流抵抗
が大となるなどの欠点があつた。 そこで、絶縁層にプラスチツクフイルムと絶縁
紙からなる複合フイルムを用いることが提案され
たのであるが、従来のアルキルベンゼン、ポリブ
テン等の絶縁油では、かかる構造の複合フイルム
を絶縁層とした油含浸電力ケーブルには不十分で
あつた。 本発明者らは、前述の如き構造の複合フイルム
を絶縁層とした油含浸電力ケーブルに有効な含浸
油を探索した結果本発明を完成したものである。 すなわち、本発明は、絶縁紙同士もしくは絶縁
紙とポリオレフインフイルムとをポリプロピレン
の溶融押し出しにより接着一体化された構造の複
合フイルム、または絶縁紙とシラングラフト化ポ
リオレフインフイルムとを積層融着し、シラノー
ル縮合触媒の存在下に架橋させてなる複合フイル
ムの何れかの複合フイルムを導体上に巻回して形
成してなる絶縁層に、石油系炭化水素を700℃以
上で熱分解して得ることができる単環芳香族化合
物を主成分とする沸点範囲75℃〜198℃の成分を
主として含み、かつこの沸点範囲の芳香族オレフ
インを含む炭化水素混合物を、酸触媒存在下、液
相で処理して得られる沸点(常圧換算)265〜360
℃に含まれる留分からなる含浸油を含浸せしめた
ことを特徴とする油含浸電力ケーブルである。 本発明で使用する炭化水素混合物としては、原
油、ナフサ、等の石油系炭化水素を700℃以上で
熱分解してエチレン、プロピレンを製造する際に
得られる副生油留分のうち、沸点75〜198℃の成
分を主として含む留分を用いることができる。該
留分はそのまま酸触媒処理されても良いし、また
適宜、ベンゼン、トルエン、キシレン等のアルキ
ルベンゼン、スチレン、メチルスチレン等の芳香
族オレフインを混合して用いることもできる。 原料炭化水素混合物中の芳香族オレフイン含有
量は特に制限はないが、芳香族オレフインとそれ
以外の芳香族炭化水素との比率が5〜100モル%
の範囲内であることが好ましい。5モル%より低
いと、目的とする含浸油留分が少く、また100モ
ル%を越えると芳香族オレフインの不飽和重合体
の生成が多くなり、いずれも好ましくないのであ
る。 本発明で使用する含浸油には前記炭化水素混合
物中に含まれる、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、キユメン、プロピルベンゼン、メチルエチル
ベンゼン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼ
ン等の沸点75℃〜198℃の範囲の単環芳香族化合
物が、オレフイン特にスチレン、メチルスチレ
ン、エチルスチレン等の芳香族オレフインと反応
したものであつて、沸点範囲(常圧換算)265〜
360℃に含まれる留分である。 したがつて、原料炭化水素混合物は石油系炭化
水素を熱分解して得られる成分のうち、沸点範囲
75℃〜198℃の成分を主として含むことが必要で
ある。 何故ならば、200℃以上の成分にはナフタリ
ン、アルキルナフタリン等の縮合多環芳香族炭化
水素を含み、また75℃未満の成分にはシクロペン
タジエン等のジエン類が多く、これらはいずれも
酸触媒処理により粘稠な高沸点化合物が生成する
原因となるのである。 酸触媒は固体酸触媒、鉱酸、又はいわゆるフリ
ーデルクラフト触媒が好ましく用いられる。 また酸触媒処理は液相で行う必要があり、この
ため適宜、加圧し、反応温度で原料炭化水素混合
物を液相に保てば良い。 酸触媒による処理条件は通常、反応温度0〜
200℃、液滞留時間0.1時間〜5.0時間である。 また、反応系内に存在する芳香族オレフインを
10重量%以下になるようにして処理すらならば、
本発明で使用する含浸油の得率が向上し好まし
い。 この様にして、上記原料炭化水素混合物を処理
して得られる反応生成物のうち、沸点(常圧換
算)265℃〜365℃に含まれる留分が本発明の油含
浸電力ケーブルの含浸油として用いられる。 365℃より高沸点の成分を含む留分は高粘度で
あるので含浸性が悪く、また265℃より低い留分
は引火点が低く含浸油として好ましくない。 なお、上記の含浸油は更に白土処理等で精製す
ることもできる。 上記含浸油は油それ自身の絶縁抵抗、絶縁耐力
が高く、また水素ガス吸収性が優れており、ポリ
プロピレンの如きポリオレフインフイルムに対す
る拡がり性、含浸性が良く、またこれらフイルム
に対する膨潤性も少ない等の特徴を有している。 また、本発明の油含浸電力ケーブルの絶縁層
は、前記した特定構成の複合フイルムで構成され
ているが、該複合フイルムの複合誘電率が前述の
如くして得られる含浸油の誘電率と比較的近いこ
ともあり、本発明の油含浸電力ケーブルの耐電
圧、特にインパルス破壊電圧は極めてすぐれてい
る。 本発明で言う複合フイルムの一つは絶縁紙同志
あるいは絶縁紙と2軸延伸ポリプロピレンフイル
ム等のポリオレフインフイルムとをポリプロピレ
ンの溶融押し出しにより接着一体化された構造の
複合フイルムである。 該複合フイルムは、たとえば絶縁紙上にTダイ
からポリプロピレンを溶融押し出しをし、冷却固
化する前に更に絶縁紙もしくは2軸延伸ポリプロ
ピレンを圧着固化させることにより製造すること
ができる。 この複合フイルムは本発明で含浸させる油に対
して膨潤性が小さく、したがつて本発明の油含浸
電力ケーブルは油流抵抗が小さく好ましいものと
なる。 さらにまた、本発明の複合フイルムは絶縁紙と
シラン架橋ポリオレフインフイルムからなる複合
フイルムであることができ、たとえば、絶縁紙と
シラングラフト化ポリオレフインフイルムとを積
層融着し、シラノール縮合触媒の存在下に架橋さ
せて成る複合フイルムである。 この複合フイルムの製造方法はまず高密度、中
密度あるいは低密度のポリエチレン又はポリプロ
ピレン等のポリオレフインに加水分解可能なシリ
ル基を有するビニルトリメトキシシラン
(VTMOS)やビニルトリエトキシシラン
(VTEOS)等のシラン化合物をジクミルパーオ
キサイド(DCP)のようなラジカル発生剤とと
もに押出機等内で加熱混練し、シランをポリオレ
フインにグラフト化させシラングラフト化ポリオ
レフインを得る。 次にこのグラフト化ポリオレフインをジブチル
チンジラウレート、ジブチルチンジアセテートの
如きシラノール縮合触媒とともに押出機に供給
し、Tダイから押し出し、固化する前に絶縁紙と
一体に融着せしめ、しかる後に絶縁紙の含有する
水分をポリオレフインにグラフトしているシラン
に反応させ架橋を完結させることにより得ること
ができる。なおシラングラフト化ポリオレフイン
中の加水分解し得るシリル基は一部直接絶縁紙の
OH基と反応する場合もある。 なお、本発明の複合フイルムはプラスチツクフ
イルムがポリオレフインフイルムである場合、そ
の厚みは40〜120μ、絶縁紙の厚みは10〜60μ、
複合フイルムとしては100〜250μ程度が適してい
る。 次に実施例により本発明を詳述する。 (含浸油の製造) エチレン分解の副生油で初留出温度68℃、97%
留出温度175℃で沸点75℃〜198℃の成分を94.6重
量%含む脂肪族飽和分13.7%、芳香族分68.5%、
オレフイン17.8%の組成である熱分解副生油1lと
酸性白土100gとを容量10lのオートクレーブに仕
込み窒素で30Kgに加圧する。撹拌し加熱し温度15
℃に保つ。加熱によつて温度110℃付近で反応熱
による急激な温度上昇が認められる場合には加熱
を一時停止するのが好ましい。次に上記副生油5l
をさらに3時間で滴下する。滴加終了後1時間加
熱撹拌する。 冷却後、酸性白土をロ過分離する。常圧で留出
温度190℃までの軽質留分3.65Kgを回収し、次に
3mmHgの減圧蒸留により各留分を分離回収し
た。
【表】 留分1〜3に対して2.5重量パーセントの活性
白土を添加し窒素雰囲気で温度50℃で2時間白土
処理を行いこの各留分と従来公知の鉱油系含浸油
(MO)、アルキルベンゼン系含浸油(AB)、アル
キルナフタリン系含浸油(AN)、ポリブテン系含
浸油(PB)の一般性状を第1表に示す。
【表】
【表】 留分1は低引火点のため、本発明の油含浸電力
ケーブルの安全性から含浸油として好ましくな
い。又留分3は流動点が高く粘度も高いために、
電力ケーブルへの油含浸時に絶縁層間等に残留気
泡を生じやすい事、寒冷地では含浸油が流動しに
くく、電力ケーブルの性等が劣化し好ましくな
い。 (複合フイルムの製造) 複合フイルム 1 2枚のクラフト絶縁紙(厚み43μ)をプロピレ
ンの溶融押出しにより接着一体化して複合フイル
ム1を得た。該フイルムの厚み構成はクラフト紙
(43μ)/ポリプロピレン(49μ)/クラフト紙
(43μ)であつた。 複合フイルム 2 高密度ポリエチレン100重量部にDCP(0.15重
量部)、VTMOS(2.0重量部)を押出機により約
200℃で加熱混練しシラングラフトポリエチレン
のペレツトを得て、次に該ペレツト100重量部に
ジブチルチンジラウレート0.05重量部を添加し、
押出機からTダイを経て、2枚の絶縁紙間に押し
出し、冷却固化するまえに圧着する。この際更に
水蒸気処理等によりシランの架橋を完結させても
良いが通常は必要なく、複合フイルムの乾燥のた
めの加熱の際の脱着水分で架橋が進行する。 該フイルムの厚み構成はクラフト紙(43μ)/
ポリエチレン(49μ)/クラフト紙(43μ)であ
つた。 次に上記複合フイルム1と2および含浸油を用
いてモデルケーブルを作成した。 すなわち、導体として30mmφの銅パイプに巾20
mmのテープとした上記複合フイルム1および2を
それぞれ0.5Kg/テープ巾で巻回し厚さ4.5mmの絶
縁層を形成し、これを110℃、10-3mmHgで12時間
真空乾燥し、次にこれも脱気乾燥した含浸油を含
浸させてモデルケーブルを作製した。 各試料2個のうち1個はそのまま、他の1個は
100℃で30日間加熱後インパルス破壊試験をおこ
なつた。 結果を第2表に示す。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絶縁紙同士もしくは絶縁紙とポリオレフイン
    フイルムとをポリプロピレンの溶融押し出しによ
    り接着一体化された構造の複合フイルム、または
    絶縁紙とシラングラフト化ポリオレフインフイル
    ムとを積層融着し、シラノール縮合触媒の存在下
    に架橋させてなる複合フイルムの何れかの複合フ
    イルムを導体上に巻回して形成した絶縁層に、石
    油系炭化水素を700℃以上で熱分解して得ること
    ができる単環芳香族化合物を主成分とする沸点範
    囲75℃〜198℃の成分を主として含み、かつこの
    沸点範囲の芳香族オレフインを含む炭化水素混合
    物を、酸触媒の存在下、液相で処理して得られる
    沸点範囲(常圧換算)265℃〜360℃に含まれる留
    分から成る含浸油を含浸せしめたことを特徴とす
    る油含浸電力ケーブル。 2 ポリオレフインフイルムがポリプロピレンで
    ある特許請求の範囲第1項記載の油含浸電力ケー
    ブル。
JP7634979A 1979-06-19 1979-06-19 Oillfilled power cable Granted JPS561414A (en)

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