JP3021541B2 - ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル - Google Patents
ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルInfo
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- JP3021541B2 JP3021541B2 JP2124668A JP12466890A JP3021541B2 JP 3021541 B2 JP3021541 B2 JP 3021541B2 JP 2124668 A JP2124668 A JP 2124668A JP 12466890 A JP12466890 A JP 12466890A JP 3021541 B2 JP3021541 B2 JP 3021541B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルに関
し、更に詳しくは、半導電層と接触する絶縁体層の前記
接触界面近傍における水トリーの発生を抑制することが
でき、それに伴って長期に亘る絶縁破壊特性を維持する
ことができるゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルに関
する。
し、更に詳しくは、半導電層と接触する絶縁体層の前記
接触界面近傍における水トリーの発生を抑制することが
でき、それに伴って長期に亘る絶縁破壊特性を維持する
ことができるゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルに関
する。
（従来の技術） 従来から超高圧電力ケーブルとしては、例えば、OF電
力ケーブルが多用されているが、最近では、ゴム・プラ
スチックを用いたゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル
の研究が進められている。
力ケーブルが多用されているが、最近では、ゴム・プラ
スチックを用いたゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル
の研究が進められている。
このゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルは、通常、
導体の上に、内部半導電層，絶縁体層，外部半導電層を
この順序で被覆形成し、更に全体の表面を各種シースで
被覆した構造になっている。
導体の上に、内部半導電層，絶縁体層，外部半導電層を
この順序で被覆形成し、更に全体の表面を各種シースで
被覆した構造になっている。
このような電力ケーブルの製造においては、導体の表
面に、上記した各層のポリマー組成物を押出成形機を用
いて被覆形成し、その後、所定の圧と温度で全体を加圧
・加熱して、各ポリマー組成物に含有せしめた架橋剤を
分解し、そのときの発生ラジカルで各層を架橋するとい
う方法が一般に採用されている。
面に、上記した各層のポリマー組成物を押出成形機を用
いて被覆形成し、その後、所定の圧と温度で全体を加圧
・加熱して、各ポリマー組成物に含有せしめた架橋剤を
分解し、そのときの発生ラジカルで各層を架橋するとい
う方法が一般に採用されている。
ここで、内部半導電層，外部半導電層に用いるベース
ポリマーとしては、通常、エチレンエチルアクリレート
共重合体（EEA），エチレンエチルメタクリレート共重
合体，エチレン酢酸ビニル共重合体（EVA），エチレン
アクリル酸共重合体（EAA），エチレンメタクリル酸共
重合体，超低密度ポリエチレン（VLDPE），エチレンプ
ロピレンゴム（EPR）のようなエチレン系共重合体が多
用されている。
ポリマーとしては、通常、エチレンエチルアクリレート
共重合体（EEA），エチレンエチルメタクリレート共重
合体，エチレン酢酸ビニル共重合体（EVA），エチレン
アクリル酸共重合体（EAA），エチレンメタクリル酸共
重合体，超低密度ポリエチレン（VLDPE），エチレンプ
ロピレンゴム（EPR）のようなエチレン系共重合体が多
用されている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、電力ケーブルの劣化形態の１つとして水ト
リー劣化が知られている。
リー劣化が知られている。
とくに、絶縁体層における内・外半導電層との界面近
傍に発生した水トリーは、電力ケーブルの絶縁破壊特性
に極めて重大な影響を与え、電力ケーブルを浸水下で使
用する場合は勿論のこと、浸水下で使用しない場合であ
っても、電力ケーブルの絶縁破壊特性が低下することに
より、その使用寿命の短縮化をもたらす。
傍に発生した水トリーは、電力ケーブルの絶縁破壊特性
に極めて重大な影響を与え、電力ケーブルを浸水下で使
用する場合は勿論のこと、浸水下で使用しない場合であ
っても、電力ケーブルの絶縁破壊特性が低下することに
より、その使用寿命の短縮化をもたらす。
上記した絶縁体層における内・外半導電層との界面近
傍に発生する水トリーに対しては、絶縁体層を構成する
ベースポリマーの全体に、しかも均一に、COO基を
分子中に含有する化合物、例えば前記したEVA,EEA,EAA
などを配合することがその発生防止にとって有効である
ことが知られている。
傍に発生する水トリーに対しては、絶縁体層を構成する
ベースポリマーの全体に、しかも均一に、COO基を
分子中に含有する化合物、例えば前記したEVA,EEA,EAA
などを配合することがその発生防止にとって有効である
ことが知られている。
しかしながら、絶縁体層のベースポリマーに上記化合
物を配合して絶縁体層にすると、得られた電力ケーブル
のtanδが大きくなり、高圧における電力ケーブルの実
用性を阻害する。
物を配合して絶縁体層にすると、得られた電力ケーブル
のtanδが大きくなり、高圧における電力ケーブルの実
用性を阻害する。
本発明は、ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルにお
ける上記した絶縁体層における内・外半導電層との接触
界面近傍での水トリーの発生を抑制することができ、そ
の結果、長期に亘って絶縁破壊特性を維持することがで
きるゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの提供を目的
とする。
ける上記した絶縁体層における内・外半導電層との接触
界面近傍での水トリーの発生を抑制することができ、そ
の結果、長期に亘って絶縁破壊特性を維持することがで
きるゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルの提供を目的
とする。
（課題を解決するための手段・作用） 上記した目的を達成するために、本発明においては、
導体の上に内部半導電層，絶縁体層，外部半導電層がこ
の順序で被覆形成されているゴム・プラスチック絶縁電
力ケーブルにおいて、前記内部半導電層または／および
前記外部半導電層は、COO基を有するエチレン系共
重合体をベースポリマーの少なくとも１成分として成
り、前記絶縁体層においては、前記内部半導電層側の界
面近傍または／および前記外部半導電層側の界面近傍に
おける前記基の濃度が前記絶縁体層の内部における前記
基の濃度より高く、かつ、その濃度差は、前記絶縁体層
からスライスした試料片の前記内部半導電層側の界面ま
たは／および前記外部半導体電層側の界面からそれぞれ
0.1mm,2.0mm離隔した地点における透過赤外吸収スペク
トルを測定したときに得られる赤外吸収スペクトルチャ
ートにおいて、波数1780cm-1と波数1700cm-1の各吸光度
を直線で結んでベースラインとし、1750cm-1から1730cm
-1の範囲におけるスペクトルピークの吸光度のピーク値
から前記ピーク値に対応する波数における前記ベースラ
インの吸光度を差し引いた値を、前記試料片の厚み（m
m）でそれぞれ除して得られた前記基濃度表示値が、前
記0.1mmの離隔地点と前記2.0mmの離隔地点における値の
差として0.8mm-1以上であり、かつ前記2.0mmの離隔地点
における前記基濃度表示値が0.5mm-1以下であることを
特徴とするゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルが提供
される。
導体の上に内部半導電層，絶縁体層，外部半導電層がこ
の順序で被覆形成されているゴム・プラスチック絶縁電
力ケーブルにおいて、前記内部半導電層または／および
前記外部半導電層は、COO基を有するエチレン系共
重合体をベースポリマーの少なくとも１成分として成
り、前記絶縁体層においては、前記内部半導電層側の界
面近傍または／および前記外部半導電層側の界面近傍に
おける前記基の濃度が前記絶縁体層の内部における前記
基の濃度より高く、かつ、その濃度差は、前記絶縁体層
からスライスした試料片の前記内部半導電層側の界面ま
たは／および前記外部半導体電層側の界面からそれぞれ
0.1mm,2.0mm離隔した地点における透過赤外吸収スペク
トルを測定したときに得られる赤外吸収スペクトルチャ
ートにおいて、波数1780cm-1と波数1700cm-1の各吸光度
を直線で結んでベースラインとし、1750cm-1から1730cm
-1の範囲におけるスペクトルピークの吸光度のピーク値
から前記ピーク値に対応する波数における前記ベースラ
インの吸光度を差し引いた値を、前記試料片の厚み（m
m）でそれぞれ除して得られた前記基濃度表示値が、前
記0.1mmの離隔地点と前記2.0mmの離隔地点における値の
差として0.8mm-1以上であり、かつ前記2.0mmの離隔地点
における前記基濃度表示値が0.5mm-1以下であることを
特徴とするゴム・プラスチック絶縁電力ケーブルが提供
される。
本発明の電力ケーブルにおける内・外半導電層は、ベ
ースポリマーに架橋剤，導電性カーボン，必要に応じて
抗酸化剤，滑剤，各種充填剤を配合したポリマー組成物
で構成されている。
ースポリマーに架橋剤，導電性カーボン，必要に応じて
抗酸化剤，滑剤，各種充填剤を配合したポリマー組成物
で構成されている。
このベースポリマーの１成分としては、COO基を
含むエチレン系共重合体が用いられる。
含むエチレン系共重合体が用いられる。
そのようなエチレン系共重合体としては、例えば、エ
チレンエチルアクリレート共重合体（EEA）、エチレン
エチルメタクリレート共重合体、エチレン酢酸ビニル共
重合体（EVA）、エチレンアクリル酸共重合体（EAA）を
あげることができる。これらは、それぞれ単独で用いて
もよいし、または２種以上を適宜に混合して用いてもよ
い。また、上記各共重合体またはそれらの混合物に、更
に、各種のポリエチレンを配合して用いてもよい。
チレンエチルアクリレート共重合体（EEA）、エチレン
エチルメタクリレート共重合体、エチレン酢酸ビニル共
重合体（EVA）、エチレンアクリル酸共重合体（EAA）を
あげることができる。これらは、それぞれ単独で用いて
もよいし、または２種以上を適宜に混合して用いてもよ
い。また、上記各共重合体またはそれらの混合物に、更
に、各種のポリエチレンを配合して用いてもよい。
導電性カーボンとしては、導電性付与剤として通常用
いられている、例えば、ケッチェンブラック，アセチレ
ンブラック，ファーネスブラックをあげることができ
る。その配合量は、得られた内・外半導電層が必要とす
る導電率との関係で適宜に決めればよい。
いられている、例えば、ケッチェンブラック，アセチレ
ンブラック，ファーネスブラックをあげることができ
る。その配合量は、得られた内・外半導電層が必要とす
る導電率との関係で適宜に決めればよい。
また、架橋剤としては、例えば、ジクミルパーオキサ
イド,1.3−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピ
ル）ベンゼン,m−（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピ
ル）イソプロピルベンゼン,m−（ｔ−ブチルペルオキシ
イソプロピル）イソプロペニルベンゼン,t−ブチル−ク
ミルパーオキサイドの１種または２種以上をあげること
ができる。
イド,1.3−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピ
ル）ベンゼン,m−（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピ
ル）イソプロピルベンゼン,m−（ｔ−ブチルペルオキシ
イソプロピル）イソプロペニルベンゼン,t−ブチル−ク
ミルパーオキサイドの１種または２種以上をあげること
ができる。
これら架橋剤の配合量は、ベースポリマー100重量部
に対し１〜５重量部程度でよい。
に対し１〜５重量部程度でよい。
更に、抗酸化剤としては、例えば、4,4′−チオビス
（３−メチル−６−tert−ブチルフェノール），ビス
〔２−メチル−４−｛３−ｎ−アルキルチオプロピルオ
ニルオキシ｝−５−ｔ−ブチルフェニル〕スルフィド,
2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン,2,6−ジ−tert
−ブチルパラクレゾール,2,2′−チオジエチレン−ビス
−〔３−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）プロピオネート〕，ジラウリル−チオジプロピオ
ネート，ジステアリル−チオジプロピオネートの１種ま
たは２種以上をあげることができる。
（３−メチル−６−tert−ブチルフェノール），ビス
〔２−メチル−４−｛３−ｎ−アルキルチオプロピルオ
ニルオキシ｝−５−ｔ−ブチルフェニル〕スルフィド,
2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン,2,6−ジ−tert
−ブチルパラクレゾール,2,2′−チオジエチレン−ビス
−〔３−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）プロピオネート〕，ジラウリル−チオジプロピオ
ネート，ジステアリル−チオジプロピオネートの１種ま
たは２種以上をあげることができる。
本発明の電力ケーブルにおいて、絶縁体層を構成する
ベース組成物としては、従来から用いられている架橋可
能なポリマー組成物であれば何であってもよい。このと
きのベースポリマーとしては、例えば、低密度ポリエチ
レン（LDPE），直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−LDPE）
の１種または２種以上の混合物をあげることができる。
また、上記したベースポリマーに、EEA,エチレンエチル
メタクリレート共重合体,EVA,EAA,エチレンエチルメタ
クリル酸共重合体，密度0.91以下の極低密度ポリエチレ
ン，エチレンプロピレンゴムなどの１種または２種以上
を少量配合して用いてもよい。これら後者のポリマーを
配合すると、得られた絶縁体層における水トリーの発生
が抑制される。
ベース組成物としては、従来から用いられている架橋可
能なポリマー組成物であれば何であってもよい。このと
きのベースポリマーとしては、例えば、低密度ポリエチ
レン（LDPE），直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−LDPE）
の１種または２種以上の混合物をあげることができる。
また、上記したベースポリマーに、EEA,エチレンエチル
メタクリレート共重合体,EVA,EAA,エチレンエチルメタ
クリル酸共重合体，密度0.91以下の極低密度ポリエチレ
ン，エチレンプロピレンゴムなどの１種または２種以上
を少量配合して用いてもよい。これら後者のポリマーを
配合すると、得られた絶縁体層における水トリーの発生
が抑制される。
本発明の電力ケーブルにおいては、前記した絶縁体層
は、内部半導電層側の界面近傍または／および外部半導
電層側の界面近傍におけるCOO基の濃度が絶縁体層
内部における前記基の濃度よりも高く、しかも、この両
者の濃度差は、上記したCOO基濃度表示値で0.8mm-1
以上であることを特徴としている。
は、内部半導電層側の界面近傍または／および外部半導
電層側の界面近傍におけるCOO基の濃度が絶縁体層
内部における前記基の濃度よりも高く、しかも、この両
者の濃度差は、上記したCOO基濃度表示値で0.8mm-1
以上であることを特徴としている。
絶縁体層中における上記したような濃度差は、COO
基を有する前記したようなエチレン系共重合体が少な
くとも１成分として含有されているベースポリマーを内
部半導電層または／および外部半導電層の構成ポリマー
として使用し、このポリマーを用いて導体上に内部半導
電層、絶縁体層、外部半導体電層をこの順に押出被覆し
たのち、架橋工程において架橋温度や架橋時間などを制
御することによって形成することができる。この場合、
その物質名は同定できないが、前記内・外半導電層に含
まれるエチレン系共重合体のCOO基を含有する物質
が、そのメカニズムは未解明であるが絶縁体層における
前記内・外半導電層側の界面近傍に浸透ないしは拡散し
た状態となり、絶縁体層の中にCOO基の濃度差を形
成するものと考えられる。
基を有する前記したようなエチレン系共重合体が少な
くとも１成分として含有されているベースポリマーを内
部半導電層または／および外部半導電層の構成ポリマー
として使用し、このポリマーを用いて導体上に内部半導
電層、絶縁体層、外部半導体電層をこの順に押出被覆し
たのち、架橋工程において架橋温度や架橋時間などを制
御することによって形成することができる。この場合、
その物質名は同定できないが、前記内・外半導電層に含
まれるエチレン系共重合体のCOO基を含有する物質
が、そのメカニズムは未解明であるが絶縁体層における
前記内・外半導電層側の界面近傍に浸透ないしは拡散し
た状態となり、絶縁体層の中にCOO基の濃度差を形
成するものと考えられる。
絶縁体層の中における前記濃度差の形成は上記方法と
は別に、絶縁体層を２層構成とし、内側の部分はポリエ
チレンで形成し、外側の部分（すなわち、内部半導電層
側と外部半導電層側に相当する部分）の2mm程度はCOO
基を有するエチレン系共重合体が含有されている樹脂
成分で形成することによっても可能である。
は別に、絶縁体層を２層構成とし、内側の部分はポリエ
チレンで形成し、外側の部分（すなわち、内部半導電層
側と外部半導電層側に相当する部分）の2mm程度はCOO
基を有するエチレン系共重合体が含有されている樹脂
成分で形成することによっても可能である。
つぎに、本発明でいう上記したCOO基濃度表示値
の測定方法について図面に則して説明する。第１図は、
本発明の電力ケーブルの一部切欠断面図である。
の測定方法について図面に則して説明する。第１図は、
本発明の電力ケーブルの一部切欠断面図である。
図において、導体１の外周には、内部半導電層2,絶縁
体層3,外部半導電層４がこの順序で被覆形成されてい
る。そして、外部半導電層４の外周は図示しない各種シ
ースで被覆されている。
体層3,外部半導電層４がこの順序で被覆形成されてい
る。そして、外部半導電層４の外周は図示しない各種シ
ースで被覆されている。
内部半導電層2,外部半導電層４は、いずれも上記した
ように、COO基を有するエチレン系共重合体をベー
スポリマーの１成分として含有している。
ように、COO基を有するエチレン系共重合体をベー
スポリマーの１成分として含有している。
これらの各層は、各ポリマー組成物を押出成形機によ
り導体１の上に押出被覆して形成される。
り導体１の上に押出被覆して形成される。
このときの内・外半導電層のベースポリマーの絶縁体
層３への滲透または拡散状況は、内部半導電層２（また
は外部半導電層４）との接触界面５（または６）の近傍
ほど多量に滲透または拡散していて、絶縁体層３の中心
部にいくほどその滲透または拡散量は少なくなる。すな
わち、絶縁体層３においては、内・外半導電層を構成す
るベースポリマーに含まれているCOO基の濃度勾配
が形成されることになる。
層３への滲透または拡散状況は、内部半導電層２（また
は外部半導電層４）との接触界面５（または６）の近傍
ほど多量に滲透または拡散していて、絶縁体層３の中心
部にいくほどその滲透または拡散量は少なくなる。すな
わち、絶縁体層３においては、内・外半導電層を構成す
るベースポリマーに含まれているCOO基の濃度勾配
が形成されることになる。
本発明の電力ケーブルにおいては、上記したベースポ
リマーに含まれているCOO基の滲透または拡散量が
以下のように規定する量になっている。それを、第１図
の接触界面５側について説明する。
リマーに含まれているCOO基の滲透または拡散量が
以下のように規定する量になっている。それを、第１図
の接触界面５側について説明する。
すなわち、接触界面５から絶縁体層３への厚み方向に
おいて0.1mm離隔した地点3a,2.0mm離隔した地点3bにお
ける絶縁体層の部分に、透過赤外分光光度計（以下、FT
IRという）を用いて、その赤外吸収スペクトルをとる。
おいて0.1mm離隔した地点3a,2.0mm離隔した地点3bにお
ける絶縁体層の部分に、透過赤外分光光度計（以下、FT
IRという）を用いて、その赤外吸収スペクトルをとる。
COO基に対応する吸収は、EEAの場合は、1736cm-1
の位置に吸収ピークが現れ、EVAの場合は、1740cm-1の
位置に吸収ピークが現れる。
の位置に吸収ピークが現れ、EVAの場合は、1740cm-1の
位置に吸収ピークが現れる。
したがって、上記したFTIRで得られた赤外吸収スペク
トルチャートにおいて、上記した波数位置で吸収ピーク
が認められた場合は、その試料の地点3a,地点3bの位置
における絶縁体層には、EEAやEVA（EEAやEVAに起因する
COO基を含む物質）が滲透または拡散していること
になる。
トルチャートにおいて、上記した波数位置で吸収ピーク
が認められた場合は、その試料の地点3a,地点3bの位置
における絶縁体層には、EEAやEVA（EEAやEVAに起因する
COO基を含む物質）が滲透または拡散していること
になる。
本発明の電力ケーブルにおいては、上記滲透または拡
散量，換言すればCOO基濃度を次のように規定す
る。
散量，換言すればCOO基濃度を次のように規定す
る。
例えば、今、離隔地点3aにおいて、赤外線の透過方向
に対して厚みがt mmである試料のFTIRによる赤外吸収ス
ペクトルが第２図のようなチャート図で示されるものと
する。
に対して厚みがt mmである試料のFTIRによる赤外吸収ス
ペクトルが第２図のようなチャート図で示されるものと
する。
スペクトル曲線Ａのうち、波数1780cm-1と波数1700cm
-1における各吸光度T0,T1の間を直線Ｂで結んでベース
ラインとする。
-1における各吸光度T0,T1の間を直線Ｂで結んでベース
ラインとする。
ついで、波数1750cm-1から波数1730cm-1までの波数範
囲において、スペクトル曲線Ａの吸収ピークの吸光度
（Tmax）とTmaxを与える波数νＴを求める（第２図では
νＴ＝1740cm-1である）。
囲において、スペクトル曲線Ａの吸収ピークの吸光度
（Tmax）とTmaxを与える波数νＴを求める（第２図では
νＴ＝1740cm-1である）。
波数νＴにおけるベースラインＢの吸光度T2を図から
読みとり、ΔＴ0.1＝Tmax−T2を求める。このΔＴ
0.1は、試料の厚みがt mmの場合において、離隔地点3a
で検出されたCOO基の全濃度に相当する。
読みとり、ΔＴ0.1＝Tmax−T2を求める。このΔＴ
0.1は、試料の厚みがt mmの場合において、離隔地点3a
で検出されたCOO基の全濃度に相当する。
したがって、上記ΔＴ0.1を試料の厚み（t mm）で除
して得られた値：ΔＴ0.1/tが、本発明におけるCOO
基濃度表示値として定義される。
して得られた値：ΔＴ0.1/tが、本発明におけるCOO
基濃度表示値として定義される。
同様に、離隔地点3bにおけるCOO基濃度ΔT2が測
定され、ΔT2/tが算出される。
定され、ΔT2/tが算出される。
一般にΔＴ0.1/t＞ΔT2/tになる。
本発明においては、ΔＴ0.1/t−ΔT2/t≧0.8（mm-1）
と規定する。すなわち、地点3aと地点3bのCOO基濃
度表示値の差を0.8mm-1以上にする。
と規定する。すなわち、地点3aと地点3bのCOO基濃
度表示値の差を0.8mm-1以上にする。
COO基を有するベースポリマーの濃度勾配を、上
記したように形成することにより、得られた電力ケーブ
ルにおいては、絶縁体層における接触界面５の近傍での
水トリーの発生が抑制され、長期に亘る絶縁破壊特性が
維持されるとともに、そのtanδも小さくなる。
記したように形成することにより、得られた電力ケーブ
ルにおいては、絶縁体層における接触界面５の近傍での
水トリーの発生が抑制され、長期に亘る絶縁破壊特性が
維持されるとともに、そのtanδも小さくなる。
しかし、この表示値の差が0.8mm-1より小さいときに
は、上記した効果を奏することができない。
は、上記した効果を奏することができない。
なお、絶縁体層３の中にEEAやEVAが多量に含有されて
いる場合には、絶縁体層それ自体および絶縁体層の界面
近傍における水トリーの発生を抑制することはできる
が、しかし他方では、tanδが大きくなってしまい、実
用上、電力ケーブルとして好ましくなくなる。
いる場合には、絶縁体層それ自体および絶縁体層の界面
近傍における水トリーの発生を抑制することはできる
が、しかし他方では、tanδが大きくなってしまい、実
用上、電力ケーブルとして好ましくなくなる。
このようなCOO基濃度表示値を絶縁体層で実現せ
しめるためには、導体上へ内・外半導電層，絶縁体層を
被覆形成するときに、その押出成形機の成形温度や成形
時の線速を調節することによって、内・外半導電層から
絶縁体層へのベースポリマーの滲透または拡散量を制御
すればよい。
しめるためには、導体上へ内・外半導電層，絶縁体層を
被覆形成するときに、その押出成形機の成形温度や成形
時の線速を調節することによって、内・外半導電層から
絶縁体層へのベースポリマーの滲透または拡散量を制御
すればよい。
（実施例） 実施例１〜6,比較例１〜８ 第１表に示したベースポリマーから成る厚み3mmの絶
縁体の板と、第１表で示したベースポリマーを含む厚み
0.5mm半導電体の板を別々にプレス成形架橋したのち、
両者を重ね合わせ、温度170℃で表示の時間、プレス架
橋した。
縁体の板と、第１表で示したベースポリマーを含む厚み
0.5mm半導電体の板を別々にプレス成形架橋したのち、
両者を重ね合わせ、温度170℃で表示の時間、プレス架
橋した。
得られた積層板につき、絶縁体と半導電体の接合界面
から絶縁体の厚み方向における0.1mm,2mmの位置から試
片を採取し、各試片につき、前記したような方法でその
COO基濃度表示値を求めた。
から絶縁体の厚み方向における0.1mm,2mmの位置から試
片を採取し、各試片につき、前記したような方法でその
COO基濃度表示値を求めた。
また、プレス架橋後の積層板については、第３図で示
したような方法で浸水課電試験を行い、絶縁体の水トリ
ー発生状況とtanδの評価を行った。
したような方法で浸水課電試験を行い、絶縁体の水トリ
ー発生状況とtanδの評価を行った。
すなわち、絶縁体11と半導電体12から成る積層板13の
絶縁体11の上にアクリル樹脂製の筒14を水密に置き、こ
の筒14の中に温度70℃の水道水15を満たして、水道水15
に球電極16を沈めた。この状態で1kHzの交流電圧9kVを1
0日間課電したのち、積層板を取り外し、その絶縁体11
における水トリーの発生状況とtanδの評価を行った。
絶縁体11の上にアクリル樹脂製の筒14を水密に置き、こ
の筒14の中に温度70℃の水道水15を満たして、水道水15
に球電極16を沈めた。この状態で1kHzの交流電圧9kVを1
0日間課電したのち、積層板を取り外し、その絶縁体11
における水トリーの発生状況とtanδの評価を行った。
以上の結果を一括して第１表に示した。
実施例7,8,比較例９〜11 LDPEをベースポリマーとし、これに架橋剤，老化防止
剤を添加して成る架橋ポリエチレンで絶縁体層を形成
し、かつ、第２表に示したポリマーをベースポリマーと
し、これに架橋剤，老化防止剤，カーボンブラックを添
加して成る樹脂組成物で内・外半導電層を形成して、CV
ケーブルを製造した。なお、このとき、絶縁体層，内部
半導電層，外部半導電層の厚みは、それぞれ3.5mm,0.5m
m,0.8mmとした。
剤を添加して成る架橋ポリエチレンで絶縁体層を形成
し、かつ、第２表に示したポリマーをベースポリマーと
し、これに架橋剤，老化防止剤，カーボンブラックを添
加して成る樹脂組成物で内・外半導電層を形成して、CV
ケーブルを製造した。なお、このとき、絶縁体層，内部
半導電層，外部半導電層の厚みは、それぞれ3.5mm,0.5m
m,0.8mmとした。
また、架橋は、熱媒体として溶融塩を用いて行い、こ
のときに、導体の最高温度が190℃で、170℃以上の温度
に保持される時間が１分,30分となるように、CVケーブ
ル製造時における線速を調節した。
のときに、導体の最高温度が190℃で、170℃以上の温度
に保持される時間が１分,30分となるように、CVケーブ
ル製造時における線速を調節した。
各CVケーブルの内部半導電層と絶縁体層との接合界面
から絶縁体層の厚み方向における0.1mm,2.0mmの地点か
ら試片を採取し、実施例１と同様な方法でそのCOO
基濃度表示値を求めた。その結果を第２表にした。
から絶縁体層の厚み方向における0.1mm,2.0mmの地点か
ら試片を採取し、実施例１と同様な方法でそのCOO
基濃度表示値を求めた。その結果を第２表にした。
また、CVケーブルを70℃の温水中に浸漬し、つ導体内
にも水をいれた状態で、1kHzの交流電圧6kVを１ケ月間
課電したのち、内部半導電層と絶縁体層の接合界面厚み
から1mm以内における絶縁体層のボータイトリーの発生
状況を調べた。その結果を第２表に示した。
にも水をいれた状態で、1kHzの交流電圧6kVを１ケ月間
課電したのち、内部半導電層と絶縁体層の接合界面厚み
から1mm以内における絶縁体層のボータイトリーの発生
状況を調べた。その結果を第２表に示した。
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の電力ケーブル
は、絶縁体層における内・外半導電層との界面近傍で、
COO基が所定の濃度勾配をもって存在しているた
め、絶縁体層の内・外半導電層との接触界面近傍におけ
る水トリーの発生は大幅に抑制される。その結果、電力
ケーブルの絶縁破壊特性は長期に亘って維持されるの
で、その工業的価値は極めて大である。
は、絶縁体層における内・外半導電層との界面近傍で、
COO基が所定の濃度勾配をもって存在しているた
め、絶縁体層の内・外半導電層との接触界面近傍におけ
る水トリーの発生は大幅に抑制される。その結果、電力
ケーブルの絶縁破壊特性は長期に亘って維持されるの
で、その工業的価値は極めて大である。
第１図は本発明の電力ケーブルの一部切欠断面図、第２
図は絶縁体層におけるFTIRによる赤外吸収スペクトルを
例示するチャート図、第３図は浸水課電試験法を説明す
るための概略説明図である。 １……導体、２……内部半導電層、３……絶縁体層、４
……外部半導電層、5,6……接触界面、11……絶縁体、1
2……半導電体、13……積層板、14……筒、15……水道
水、16……球電極。
図は絶縁体層におけるFTIRによる赤外吸収スペクトルを
例示するチャート図、第３図は浸水課電試験法を説明す
るための概略説明図である。 １……導体、２……内部半導電層、３……絶縁体層、４
……外部半導電層、5,6……接触界面、11……絶縁体、1
2……半導電体、13……積層板、14……筒、15……水道
水、16……球電極。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 9/02 H01B 3/44
Claims (1)
- 【請求項１】導体の上に内部半導電層，絶縁体層，外部
半導電層がこの順序で被覆形成されているゴム・プラス
チック絶縁電力ケーブルにおいて、前記内部半導電層ま
たは／および前記外部半導電層は、COO基を有する
エチレン系共重合体をベースポリマーの少なくとも１成
分として成り、前記絶縁体層においては、前記内部半導
電層側の界面近傍または／および前記外部半導電層側の
界面近傍における前記基の濃度が前記絶縁体層の内部に
おける前記基の濃度より高く、かつ、その濃度差は、前
記絶縁体層からスライスした試料片の前記内部半導電層
側の界面または／および前記外部半導電層側の界面から
それぞれ0.1mm,2.0mm離隔した地点における透過赤外吸
収スペクトルを測定したときに得られる赤外吸収スペク
トルチャートにおいて、波数1780cm-1と波数1700cm-1の
各吸光度を直線で結んでベースラインとし、1750cm-1か
ら1730cm-1の範囲におけるスペクトルピークの吸光度の
ピーク値から前記ピーク値に対応する波数における前記
ベースラインの吸光度を差し引いた値を、前記試料片の
厚み（mm）でそれぞれ除して得られた前記基濃度表示値
が、前記0.1mmの離隔地点と前記2.0mmの離隔地点におけ
る値の差として0.8mm-1以上であり、かつ前記2.0mmの離
隔地点における前記基濃度表示値が0.5mm-1以下である
ことを特徴とするゴム・プラスチック絶縁電力ケーブ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124668A JP3021541B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124668A JP3021541B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422009A JPH0422009A (ja) | 1992-01-27 |
| JP3021541B2 true JP3021541B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=14891102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2124668A Expired - Lifetime JP3021541B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | ゴム・プラスチック絶縁電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021541B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04306511A (ja) * | 1991-04-03 | 1992-10-29 | Fujikura Ltd | 電力ケーブル |
| EP0965304A1 (en) | 1997-12-26 | 1999-12-22 | Sumitomo Special Metals Company Limited | Mri magnetic field generator |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2124668A patent/JP3021541B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0422009A (ja) | 1992-01-27 |
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