JP5369507B2 - 海底ソリッドケーブルの製造方法及び海底ソリッドケーブル - Google Patents
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Description
樹脂フィルムを含む絶縁テープを導体の外周に巻回して絶縁層を形成する工程。
前記絶縁層に、中粘度以上の粘度の絶縁油を含浸させる工程。
前記樹脂フィルムを膨潤させて、絶縁油が含浸された含浸通路を狭小化する工程。
(図2の部分拡大図参照)。
陸上側部分Aに中粘度油を含浸させる場合、その陸上側部分Aは、高低差のある場所に配設され、外気の温度変化の影響を直接受けるため、特にケーブル軸方向下方への油垂れが発生しやすい環境条件下にある。従って、ケーブル使用時に油垂れを発生しにくくするための配慮が求められる。そこで、PPLPの膨潤特性(厚さ増加率)を予め測定しておき、その膨潤特性を考慮して、油含浸後に絶縁層3が最適な面圧となるように、絶縁層3の形成条件を適切に選択することができる。例えば(1)絶縁テープを巻回する際の張力(巻回張力)を調整したり、(2)絶縁油を含浸させる温度(油含浸温度)と膨潤特性との関係を把握しておき、ケーブル製造時の油含浸温度を調整すればよい。膨潤特性とは、油の温度と、その温度で絶縁層に油を含浸させる前後における樹脂フィルムの厚さの増加率との関係をいい、その増加率={(油含浸膨潤後の絶縁テープの厚み−油含浸前の絶縁テープの厚み)/油含浸前の絶縁テープの厚み}×100とする。
油垂れの状態を模擬的に把握するために、ヒートサイクルによる油移動試験を行った(図3(a)〜(b)参照)。この試験では、図3(b)に示すように、まず絶縁テープと同一のラミネート構造で、シート状の素材をパイプ材12のまわりに巻き付けて絶縁層13を形成する。次に、その絶縁層13の上部に油溜め部14を設けて下方を開放の状態とする。そして、所定のヒートサイクル下で、油溜め部14に満たした油の移動状態(下方向への)を測定することで油の移動特性を評価するものである。この試験では、テストピースとして2種の絶縁テープの素材を用いた。即ち、PPフィルムの両面にクラフト紙を貼り付けたシート状素材(PPLP)のPP比率(厚さ)が小さいAと、PP比率(厚さ)が大きいBの2種の素材を用いる。それぞれの素材からなるテストピースにポリブテンを含浸させた状態にて、油溜め部14に同ポリブテンを溜めて、常温(20〜25℃)と高温(80℃)の間でヒートサイクルを繰り返し、油面の変化(減少)を測定した。
ケーブル長さ方向に高低差があると共に、外気の温度変化の影響を直接受ける陸上側部分Aに高粘度油を含浸させる場合、安定した高い絶縁性能が求められ、ケーブル使用時に絶縁層3中の絶縁テープの層間にボイドを発生させないようにするための配慮が求められる。そこで、PPLPの膨潤特性(厚さ増加率)を予め測定しておき、その膨潤特性を考慮して、絶縁層3の形成条件を選択することが望ましい。PPLPの膨潤特性については、中粘度油の場合と同様に定義される。
3a 樹脂フィルム(PPフィルム) 3b クラフト紙
4 外部半導電層 5 金属シース 6 防食層
12 パイプ材 13 絶縁層 14 油溜め部
A 陸上側部分
B 海底側部分
C 海底ソリッドケーブル
FJ 接続部
Claims (10)
- 絶縁油が含浸された絶縁層を備える海底ソリッドケーブルの製造方法であって、
ポリオレフィン系の樹脂フィルムとクラフト紙を一体化させた絶縁テープであり、絶縁テープ全体の厚さに対する前記樹脂フィルムの厚さの比率が60%〜90%である絶縁テープを導体の外周に巻回して絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に、60℃での粘度が10cst以上の粘度の絶縁油を含浸させる工程と、
前記樹脂フィルムを膨潤させて、絶縁油が含浸された含浸通路を狭小化する工程と、
を備え、
前記絶縁層の形成工程では、前記絶縁油の含浸工程後における樹脂フィルムの厚さ増加率で表される膨潤特性を考慮して、前記絶縁層の形成条件を選択し、
前記絶縁油の含浸工程では、前記樹脂フィルムを低膨潤させ、
前記含浸通路を狭小化する工程では、前記絶縁油の含浸温度より高い温度に絶縁層を加熱して前記樹脂フィルムを高膨潤させる海底ソリッドケーブルの製造方法。 - 前記絶縁層を形成する工程の前に、前記絶縁テープに所定量の水分を付加する工程と、
前記絶縁油の含浸工程に先立って、真空乾燥によって前記絶縁テープの水分含有量を所定量以下に低下させることで、前記絶縁層中に絶縁油の含浸通路を形成する工程と、
を備える請求項1に記載の海底ソリッドケーブルの製造方法。 - 前記絶縁層の形成工程における絶縁テープの巻回張力を調整することで、絶縁層中に絶縁油の含浸通路を形成する請求項1又は請求項2に記載の海底ソリッドケーブルの製造方法。
- 前記絶縁層の形成工程における絶縁テープの巻回張力は、前記絶縁油の含浸温度に応じて調整する請求項3に記載の海底ソリッドケーブルの製造方法。
- 前記絶縁層を形成する工程において、クラフト紙を導体に巻回するときの巻回条件よりも緩和した巻回条件にて前記絶縁テープを巻回することで、絶縁油の含浸通路を形成する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の海底ソリッドケーブルの製造方法。
- 前記絶縁油が、60℃での粘度が10cst以上500cst未満の中粘度油である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の海底ソリッドケーブルの製造方法。
- 前記絶縁油が、60℃での粘度が500cst以上の高粘度油である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の海底ソリッドケーブルの製造方法。
- 導体と、その外周に絶縁テープを多層に巻回して形成される絶縁層と、その絶縁層に含浸される絶縁油とを備える海底ソリッドケーブルであって、
前記絶縁テープは、ポリオレフィン系の樹脂フィルムとクラフト紙を一体化して形成され、かつ絶縁テープ全体の厚さに対する前記樹脂フィルムの厚さの比率が60%〜90%であり、
前記絶縁油が、60℃での粘度が10cst以上の粘度を有し、
ケーブル使用時に、絶縁テープの層間が密着されるように、前記樹脂フィルムが絶縁油で膨潤され、かつ前記樹脂フィルムの膨潤により前記クラフト紙が厚み方向に圧縮されており、
絶縁油が含浸された樹脂フィルムの厚さ増加率で表される膨潤特性を考慮して、前記絶縁層が形成されている海底ソリッドケーブル。 - 前記絶縁油が、60℃での粘度が10cst以上500cst未満の中粘度油である請求項8に記載の海底ソリッドケーブル。
- 前記絶縁油が、60℃での粘度が500cst以上の高粘度油である請求項8に記載の海底ソリッドケーブル。
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