JPS6325449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の背景と目的〕 この発明は水密型電力ケーブルの製造方法に関
する。 従来、水密型電力ケーブルの製造方法として
は、予め素線上にコンパウンドを被覆し、これを
撚線した後、該導体を加熱して該コンパウンドを
溶融軟化させて素線間の隙間を充填する方法が主
として採用されている。しかしながら、この方法
は製造工程が複雑で製造コストが高くなると共
に、コンパウンドを溶融軟化するための熱風の温
度管理が必要であり、その上撚線の走行スピード
および被覆の厚さ調整に微妙な管理が必要でその
ための条件把握が難しい。コンパウンドの充填度
のバラツキにより水密特性が不安定になるとか、
内部半導電層の電極不整により電気特性が不安定
になる等の問題がある。 この発明の目的は、上述した従来技術の欠点を
解消し、水密型導体の製造工程を簡略化し、かつ
水密特性、電気特性等を安定化せしめると共に、
向上せしめた電力ケーブルを製造出来る製造方法
を提供することにある。 〔発明の概要〕 この発明の発明者らは電力ケーブルの素線間に
体積抵抗率10³〜10⁶Ω−cm、130℃におけるムー
ニー粘度15〜25を有する流動性の良好な半導電性
コンパウンドを撚線作業時に注入することにより
上記の目的を達成することができることを見い出
した。 この発明で使用される注入コンパウンドの体積
抵抗率を上記の数値範囲内限定した理由について
説明すると、該コンパウンドは半導電性を有する
ことが必要であるところ、その体積抵抗率が10³
Ω−cm未満ではカーボンおよび軟化剤の含有量を
増加させることが必要となりコンパウンドのコス
トアツプをもたらし、一方10⁶Ω−cmを越える場
合は導体との電位差に問題が生ずるからである。 次に、該コンパウンドの130℃におけるムーニ
ー粘度を上記の数値範囲に限定した理由について
説明すると、15未満では該コンパウンドの付着量
が不均一であり、かつ該コンパウンドの粘着性が
高すぎて注入作業性が悪くなり、また25を越える
場合は該コンパウンドの付着量が不均一であると
共に該コンパウンドが硬すぎるために注入作業性
が悪くなるからである。さらに、該コンパウンド
のムーニー粘度の大きさは内部半導電層および水
密性にも影響を及ぼし、第１表に示されるように
この発明で限定された数値範囲内では内部半導電
層の乱れはなく、水密性も優れている。

〔備考〕

(1) 内部半導電層の乱れの有無判断は、目視観察
により、押出形成された内部半導電層の表面
に、高さ（或いは深さ）が約0.5mmを越え且つ
幅（或いは径）が約１mmを越えるような凹凸が
認められる場合に乱れ有とし、同表面の凹凸の
規模が上記条件を下回るか若しくは凹凸が認め
られない場合に乱れ無としている。 (2) 水密性（限度）が３Kg／cm²×４時間とは、長
さ５ｍのサンプル（水密型電力ケーブル）の一
端より３Kg／cm²の水圧で水を注入した場合の他
端から水が漏れるまでの時間が４時間であるこ
とを意味し、同じく５Kg／cm²×24時間とは、同
サンプルの一端より５Kg／cm²の水圧で水を注入
した場合の他端から水が漏れるまでの時間が24
時間であることを意味する。 (3) 作業性の不良及び良好の判断は、コンパウン
ドのロール或いはミキサー混練に際し、ロール
或いはミキサーの羽表面にコンパウンドが粘着
して作業が損なわれるとか、押出機のホツパー
にコンパウンドが粘着してスクリユーへの食い
込み量が一定しないとか、撚線導体内へのコン
パウンド注入に当たり、押出機と撚りダイス間
の搬送パイプの内面にコンパウンドが粘着して
注入作業が損なわれるとか（以上は、主にムー
ニー粘度15未満のコンパウンドの時に発生す
る。）、コンパウンドが硬いため搬送パイプから
の注入量が一定しないとか或いは押出速度が遅
くせざるを得ない（主にムーニー粘度25を上回
るコンパウンドの時に発生する。）と云う問題
がある場合に作業性不良とし、これらの問題が
ない場合に作業性良好としている。 以上説明したように、コンパウンドの体積抵抗
率および130℃におけるムーニー粘度を上記数値
範囲に限定することにより、押出機と撚りダイス
間のコンパウンド搬送パイプ内をスムーズに通過
し、かつ注入し易い流動性の良好な半導電性コン
パウンドを選択することができるものである。 なお、この発明で使用されるコンパウンドの組
成としては、ブチルゴム100重量部に対し導電性
カーボン20〜60重量部、パラフインワツクス15〜
25重量部、ポリブテン５〜20重量部、ペトロラタ
ム５〜10重量部および場合によつては他の適当な
添加剤を少量配合してなるものが好ましい。即
ち、導電性カーボンの配合量が20重量部以下では
コンパウンドの体積抵抗率が大きくなり過ぎ、ま
た60重量部以上ではコンパウンドの流動性が悪く
なるので上記数値範囲内の配合量とすることが好
ましい。パラフインワツクス、ポリブテン、ペト
ロラタム等の配合量はコンパウンド製造時の作業
性、注入時の流動性、素線との密着性等のバラン
スを考慮して適宜調整される。 〔実施例〕 次に、添付の図面を参照してこの発明の一実施
例について説明すると、本実施例は、基本的には
第１図に示すように、直接上に並べて設置された
第１、第２および第３の撚合装置（），（）お
よび（）と、第１および第２の撚合装置（）
および（）に水密コンパウンド搬送パイプ１お
よび２を介して連結された水密コンパウンド押出
機３および４を用いて遂行される。 更に、各撚合工程について説明すると、まず第
１の撚合装置（）において、各素線５を撚り合
わす時に、前記組成の半導電性水密コンパウンド
６を押出機３を用いて水密コンパウンド搬送パイ
プ１を介して撚りダイス７中に直接注入し、しか
してこれを撚線しながら素線５間に注入し、引き
続き超硬合金絞りダイス８で上記素線５間に注入
された水密コンパウンド６を絞つて当該コンパウ
ンド６の付着充填量を適量に調整する。この絞り
量は上記絞りダイス８の内径によつて決まるが、
絞り過ぎると水密性が悪くなり、逆に絞りが弱く
水密コンパウンド６の付着量が多いと後述の最外
撚線層を圧縮した時に、これが素線の撚目からは
み出してしまいケーブルの電気特性を著しく低下
させる要因となる。適当な絞り量は絞りダイス８
の内径を次のような寸法とした時に得られ、事実
このような絞りダイスを用いて撚線９を引き抜け
ば前記のような問題もなく安定した品質を保証出
来ることが分つた。 Ｄ＝（Ｎ×ｄ）／（π）−ｄ 但し、Ｄは絞り径、Ｎは最外層の素線数、ｄは
最外層の素線径、πは3.14である。 なお、１０はダイスホルダ、１１はアスベスト
保温層、１２は加熱用ヒータ線、１１３は素線５
を巻いたボビン、１４は各ボビン１３を固定し且
つ回転させるケージ、１５はガイドロールであ
る。 以上のようにして製造された撚線９（第２図参
照）は、次に第２の撚合装置（）に導入され、
そして上記撚線９上に更に撚線層１６が形成さ
れ、同時に当該撚線層１６の素線５間に前記組成
の半導電性水密コンパウンド６が注入される。な
お、撚線方法および水密コンパウンド注入方法に
ついての説明は、第１の撚合装置（）の所で説
明した内容と本質的に同じなので省略する。 第２の撚合装置（）で製造された撚線１７
（第３図参照）は、次に第３の撚合装置（）に
導入され、そして上記撚線１７上に最外撚線層１
８が形成される。最外撚線層１８は絞りダイス
（圧縮ダイス）で適宜絞られ（圧縮され）、しかし
て、その内部の半導電性水密コンパウンド６を各
素線５に良く密着させ、同時に当該撚線層１８外
への滲み出しを防止する。 第３の撚合装置（）の構造は、水密コンパウ
ンド搬送パイプ１および水密コンパウンド押出機
３がない以外、第１図の撚合装置（）と本質的
に同じであり、またここで行なわれる撚線方法も
第１の撚合装置（）の所で行なわれるそれと本
質的に同じなので詳しい説明は省略する。 以上の第３の撚合装置（）によつて製造され
た撚線１９（第４図参照）は、引取ロール２０を
経て別に用意した巻取ドラム（図示しない。）に
巻き取られる。 然る後、別工程において、前記撚線１９上に任
意のゴム・プラスチツク被覆層（図示しない。）
が施される。 〔発明の効果〕 ブチルゴム100重量部に対し導電性カーボン60
重量部、ペトロラタム10重量部、パラフインワツ
クス20重量部、ポリブテン17重量部からなる、体
積抵抗率２×10³Ω−cm、130℃におけるムーニー
粘度19を有するコンパウンドをミキサーで混練製
造し、これを撚線製造時に押出機を用いてコンパ
ウンド搬送パイプを介して燃りダイスに直接注入
し、撚線しながら素線間に注入し、絞りダイスで
付着充填量を調整した後、圧縮ダイスを通して導
体構成７＋12／3.2、導体断面積150mm²の撚線導体
を製造し、この導体を使用して水密型架橋ポリエ
チレン電力ケーブルを製造した時のこのケーブル
の特性は次のとおりであつた。 (a) 導体の水密性 サンプル長５ｍのものの一端から５Kg／cm²の水
圧で水を注入し、この時の他端からの漏水状況を
見たところ、注入後24時間を越えた時点で漏水が
見られ、又サンプル長0.5ｍのものの一端から1.5
Kg／cm²の水圧で水を注入し、この時の他端からの
漏水状況を見たところ注入後24時間を越えた時点
でも漏水が見られなかつた。 (b) アセトフエノン吸収量 従来品の1/4 (c) 内部半導電層のクラツク ９日間常温下で乾燥後、ヒートサイクル（90℃
×３時間オン、５時間オフで20日間実施）を試み
たがクラツクの発生は見られなかつた。 なお、比較例として、ブチルゴムをベースとし
たコンパウンドの他の配合例を第２表に示す。

【表】 上表に示されるように、比較例１および２のコ
ンパウンドは本願発明で規定される範囲の体積抵
抗率およびムーニー粘度を有しないものであり、
これらのコンパウンドを上記実施例と同様の方法
で素線間に注入しても導体の水密性は改善され
ず、絶縁体の架橋剤分解残渣であるアセトフエノ
ンの吸収量も多く、内部半導電層に微小なクラツ
クが発生するので好ましくない。 しかし、このように、流動性の良好な上記水密
性コンパウンドを使用することにより、導体製造
時に同一作業工程内でコンパウンドを注入するこ
とが可能となり、かつ素線とコンパウンドの密着
性が向上し、それによつて電力ケーブル導体の水
密特性が向上する。また、気体透過性の非常に低
いブチルゴムをベースにすることにより、絶縁体
の架橋剤分解残渣であるアセトフエノンの吸収量
が少なく、したがつて内部半導電層のクラツク発
生を防止することができ、優れた水密型電力ケー
ブルを得ることができる。 加えて、以上のようにして遂行される本発明製
造方法によれば、冒頭で述べた素線に対する被覆
工程を省略できるという大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明水密型電力ケーブルの製造方法
の一実施例説明図、第２〜４図はそのＡ−Ａ，Ｂ
−Ｂ，Ｃ−Ｃ部断面詳細図、第５図は第１図にお
ける第１の撚合装置の要部断面詳細図である。 〜……第１〜３の撚合装置、１，２……水
密コンパウンド搬送パイプ、３，４……水密コン
パウンド押出機、５……素線、６……半導電性水
密コンパウンド、７……撚りダイス、８……絞り
ダイス、９，１７，１９……撚線、１０……ダイ
スホルダ、１１……保温層、１２……加熱用ヒー
タ線、１３……ボビン、１４……ケージ、１５…
…ガイドロール、１６，１８……撚線層、２０…
…引取ロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 体積抵抗率10³〜10⁶Ω−cm、130℃における
   ムーニー粘度15〜25を有する流動性の良好な半導
   電性コンパウンドを撚線作業時に押出機を用いて
   コンパウンド輸送パイプを介して撚りダイスに直
   接注入し、撚線しながら素線間に注入し、絞りダ
   イスで付着充填量を調整した後、圧縮ダイスを通
   過させることから成る水密型電力ケーブルの製造
   方法。