JPH0517849U - Impermeable power cable - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヒートサイクルや曲げ負荷による金属遮水層の
破損をより経済的かつ簡単な構造により略完全に防止で
きる遮水型電力ケーブルを提供する。 【構成】導体１２の上に、内部半導電層１３、絶縁体層
１４および外部半導電層１５を順次配置したケーブルコ
ア部１１の外側には、１２本の直径１．２mmの銅線１６
をスパイラル巻きした金属遮蔽層が配置されている。一
方、９μｍ厚の銅箔１７の片面に、５０μｍ厚のプラス
チック層１８および５０μｍ厚の接着層１９を順次積層
し、他面に厚さ２μｍの錫メッキを施した銅ラミネート
テープを銅線１６を含む外部半導電層１５の外側に銅箔
１７が外部半導電層１５側になるように縦ぞえして被包
することにより、銅箔１７およびプラスチック層１８か
らなる金属遮水層２０が設けられている。金属遮水層２
０の周面上にポリ塩化ビニルを押出被覆した保護シース
層２１が配置されている。 (57) [Abstract] [Purpose] To provide a water-impervious power cable capable of almost completely preventing damage to a metal water-impervious layer due to heat cycle or bending load with a more economical and simple structure. [Structure] On a conductor 12, an inner semiconductive layer 13, an insulator layer 14, and an outer semiconductive layer 15 are sequentially arranged.
A metal shield layer is spirally wound. On the other hand, a 50 μm-thick plastic layer 18 and a 50 μm-thick adhesive layer 19 are sequentially laminated on one side of a 9 μm-thick copper foil 17, and a 2 μm-thick tin-plated copper laminate tape is formed on the other side of the copper wire 16. A metal impermeable layer 20 composed of the copper foil 17 and the plastic layer 18 is provided by vertically enclosing the copper foil 17 on the outer side of the outer semiconductive layer 15 including the copper foil 17 so as to be on the side of the outer semiconductive layer 15. Has been. Metal impermeable layer 2
A protective sheath layer 21 formed by extrusion-coating polyvinyl chloride is arranged on the peripheral surface of No. 0.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、遮水型電力ケーブルに関する。 The present invention relates to a water-impervious power cable.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

一般に、ゴムまたはプラスチック電力ケーブルは、図２に例示するように、導 体３１上に、内部半導電層３２、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、エチレンプ ロピレンゴムまたはブチルゴム等からなる絶縁体層３３、外部半導電層３４、銅 テープ等からなる金属遮蔽層３５、および軟質塩化ビニル樹脂組成物等からなる 保護シース層３６が順次設けられた基本構成を有している。通常、このうち、導 体３１、内部半導電層３２、絶縁体層３３および外部半導電層３４をケーブルコ ア部と呼んでいる。 Generally, a rubber or plastic power cable has an inner semiconductive layer 32, an insulator layer 33 made of polyethylene, crosslinked polyethylene, ethylene propylene rubber or butyl rubber, and an outer semiconductive layer on a conductor 31, as illustrated in FIG. 34, a metal shielding layer 35 made of copper tape or the like, and a protective sheath layer 36 made of a soft vinyl chloride resin composition or the like are sequentially provided. Of these, the conductor 31, the inner semiconductive layer 32, the insulator layer 33, and the outer semiconductive layer 34 are usually called a cable core portion.

【０００３】 かかる構成の電力ケーブル３０では、保護シース層３５が必ずしもケーブル内 部への水浸透を完全に遮断できるとは限らない。ケーブル３０の内部に水分が浸 透するとケーブルコア部に到達し、外部半導電層３４または絶縁体層３３に拡散 する。これにより、絶縁体層３３中で、所謂、水トリーなどの欠陥を発生させる 。この結果、電力ケーブル３０の絶縁性能等の電気特性を低下させる重大な原因 になっていた。In the power cable 30 having such a configuration, the protective sheath layer 35 cannot always completely block the permeation of water into the inner portion of the cable. When water penetrates the inside of the cable 30, it reaches the cable core portion and diffuses into the outer semiconductive layer 34 or the insulator layer 33. This causes defects such as so-called water trees in the insulator layer 33. As a result, this has been a serious cause of deterioration of the electrical characteristics such as the insulation performance of the power cable 30.

【０００４】 このようなケーブル内部への水分侵入による電気特性の低下を防止するため、 例えば鉛箔のような金属箔の少なくとも片面にプラスチックテープを積層したラ ミネートテープを、金属遮蔽層３５の周面上に縦添え包被して金属遮水層を形成 し、その外側に保護シース層３６を配置して一体化させたシース下遮水ケーブル が開発されている。In order to prevent the deterioration of the electrical characteristics due to the penetration of moisture into the inside of the cable, for example, a laminating tape in which a plastic tape is laminated on at least one surface of a metal foil such as a lead foil is provided around the metal shielding layer 35. Under-sheath water-impermeable cables have been developed in which a metal water-impervious layer is formed by vertically enclosing the surface, and a protective sheath layer 36 is arranged outside the metal water-impervious layer to integrate them.

【０００５】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

上述のようなシース下遮水ケーブルでは、耐食性、可撓性を長期に亘って安定 して維持するために、金属遮水層を構成する金属箔として、一般的に０．０１〜 ０．１０mm厚の鉛箔が使用されている。ところで、電力ケーブルでは、実際に使 用したときに、通電状態と消電状態とが頻繁に繰り返される。このため、通電状 態では、ケーブル全体の温度が上昇し、消電状態ではケーブル全体の温度が低下 するヒートサイクルが継続的に繰り返される。また、電力ケーブルは、布設時や 使用時に繰り返して曲げ負荷（ベンド）を受ける。このため、上述のようなシー ス下遮水ケーブルでは、金属遮蔽層を構成する銅テープに皺、折れや亀裂が生じ 、これによって、金属遮水層を構成する鉛箔が損傷を受ける問題があった。 In order to maintain corrosion resistance and flexibility stably over a long period of time, the water shield cable under the sheath as described above is generally used as a metal foil constituting a metal water shield layer with a thickness of 0.01 to 0.10 mm. Thick lead foil is used. By the way, in the power cable, the energized state and the extinguished state are frequently repeated when actually used. Therefore, in the energized state, the temperature of the entire cable rises, and in the deenergized state, the temperature of the entire cable falls, and the heat cycle is continuously repeated. In addition, power cables are repeatedly subjected to bending loads (bends) during installation and use. As a result, in the above-mentioned waterproof cable under sheath, there is a problem that the copper tape that constitutes the metal shielding layer is wrinkled, bent or cracked, and the lead foil that constitutes the metal waterproof layer is damaged. there were.

【０００６】 このような問題を解決するために、本考案者は、金属遮蔽層の周面上に、例え ば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミドのような合成樹脂による繊維の 織布に導電性混和物を塗布・含浸してなる導電性布テープを数回ラップ巻した布 テープ巻回層を設けた遮水型電力ケーブルを提案している（実願昭５７−９０２ ７６号）。この考案の遮水型電力ケーブルによれば、銅テープと鉛箔の間に布テ ープ巻回層が配置されているので、銅テープによって鉛箔が損傷を受けるのを防 止できる。また、布テープが導電性を有しているので、金属遮蔽層と遮水層との 間を電力ケーブルに対する雷サージまたは開閉サージ等によって、鉛箔と銅テー プとの間に同電位に保つことができ、鉛箔と銅テープとの間で放電が生じるのを 防止することができる。In order to solve such a problem, the present inventor has found that the conductive admixture is formed on the peripheral surface of the metal shielding layer, for example, a woven fabric of fibers made of a synthetic resin such as polyester, polypropylene or polyamide. A water-impervious electric power cable is proposed, which has a cloth tape winding layer obtained by wrapping a conductive cloth tape formed by coating and impregnating with water several times (Japanese Utility Model Application No. 57-90276). According to the water-impervious power cable of the present invention, since the cloth tape winding layer is arranged between the copper tape and the lead foil, it is possible to prevent the lead foil from being damaged by the copper tape. In addition, since the cloth tape has conductivity, the same potential is maintained between the lead foil and the copper tape between the metal shield layer and the water shield layer due to lightning surge or switching surge to the power cable. Therefore, it is possible to prevent discharge from occurring between the lead foil and the copper tape.

【０００７】 しかし、上述のような導電性布テープを用いた遮水型電力ケーブルでは、導電 性布テープを巻回した分だけケーブルの外径が大きくなる。また、導電性布テー プが高価であるために製造コストが高くなる。特に、低圧配電用電力ケーブルで は価格が低廉であることが重要であるため大きな問題となっている。However, in the water-impervious power cable using the conductive cloth tape as described above, the outer diameter of the cable increases as the conductive cloth tape is wound. Further, since the conductive cloth tape is expensive, the manufacturing cost is high. In particular, the low price of power cables for low-voltage distribution is a big problem because it is important that the price is low.

【０００８】 本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ヒートサイクルや曲げ負荷 によって金属遮水層に破損が発生するのをより経済的かつ簡単な構造により略完 全に防止できる遮水型電力ケーブルを提供するものである。The present invention has been made in view of the above point, and it is possible to substantially completely prevent damage to the metal water-impervious layer due to heat cycle or bending load with a more economical and simple structure. A water power cable is provided.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、導体上に、内部半導電層、絶縁体層および外部半導電層を順次配置 してなるケーブルコア部の外側に配置した銅線からなる金属遮蔽層と、銅箔の片 面にプラスチックを積層した積層体を前記銅箔が前記金属遮蔽層側になるように 配置してなる金属遮水層と、前記金属遮水層の外側に配置した保護シース層とを 具備する遮水型電力ケーブルを提供する。 According to the present invention, a metal shielding layer made of copper wire is arranged on the outside of a cable core part in which an inner semiconductive layer, an insulator layer, and an outer semiconductive layer are sequentially arranged on a conductor, and one side of the copper foil is Water-impervious type comprising a metal water-impervious layer formed by arranging a laminated body of plastics so that the copper foil is on the metal shield layer side, and a protective sheath layer arranged outside the metal water-impervious layer. Provide power cable.

【００１０】 本考案の遮水型電力ケーブルにおいて、銅箔の厚さは、０．０２５mm以下であ ることが好ましい。なぜならば、銅箔の厚さが０．０２５mmを越えると、ケーブ ルコア部が膨脹・収縮を繰り返したときに銅箔に皺が発生しやすいからであり、 特に、銅箔の厚さは０．００７〜０．０２０mmの範囲内であることが好ましい。In the water-impervious power cable of the present invention, the thickness of the copper foil is preferably 0.025 mm or less. This is because when the thickness of the copper foil exceeds 0.025 mm, wrinkles are likely to occur in the copper foil when the cable core portion repeatedly expands and contracts, and in particular, the thickness of the copper foil is 0. It is preferably in the range of 007 to 0.020 mm.

【００１１】 銅箔の片面に積層するプラスチックとしては、低、中、高密度ポリエチレン、 ポリプロピレン、アイオノマー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチ レン−アクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、イ ソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム等のゴム ・プラスチック材を用いることができる。導電性が要求される場合には、上述の ゴム・プラスチック材に導電性カーボンブラックを適宜混合して体積固有抵抗が １０⁵ Ω・cm以下になるように調整したものを使用することができる。The plastics to be laminated on one side of the copper foil include low, medium and high density polyethylene, polypropylene, ionomer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, Rubber / plastic materials such as isoprene rubber, chloroprene rubber, and acrylonitrile-butadiene rubber can be used. When conductivity is required, it is possible to use a material prepared by appropriately mixing conductive carbon black with the above-mentioned rubber / plastic material and adjusting the volume specific resistance to 10 ⁵ Ω · cm or less.

【００１２】 銅箔のプラスチックが積層されていない他方の面には、銅箔表面が腐食または 変色するのを防止するために錫メッキや半田メッキが施されていることが好まし い。The other surface of the copper foil on which the plastic is not laminated is preferably tin-plated or solder-plated in order to prevent the copper foil surface from being corroded or discolored.

【００１３】[0013]

【作用】[Action]

本考案の遮水型電力ケーブルによれば、外部からの水分の侵入を防止する遮水 用金属として銅箔が用いられている。銅箔は耐疲労性に優れているので、ヒート サイクルによりケーブルが膨脹および収縮を繰り返した場合や繰り返し曲げ負荷 を受けた場合に銅箔が破損し難い。また、銅箔は電気抵抗が低く金属遮蔽層とし ても役割を果たす。 According to the water-impervious power cable of the present invention, the copper foil is used as the water-impervious metal for preventing the intrusion of moisture from the outside. Since the copper foil has excellent fatigue resistance, the copper foil is less likely to be damaged when the cable repeatedly expands and contracts due to heat cycles or is subjected to repeated bending loads. Further, the copper foil has a low electric resistance and plays a role also as a metal shielding layer.

【００１４】 また、遮蔽用金属として銅線を用いているので、ケーブルが膨脹および収縮を 繰り返した場合や繰り返し曲げ負荷を受けた場合に破損し難く、かつ銅テープの ように縁部で銅箔を破損する恐れが少ない。また、配置する銅線の本数および直 径を容易に変更できるので、ケーブル設計上、有利である。Further, since the copper wire is used as the shielding metal, the cable is less likely to be damaged when repeatedly expanded and contracted or subjected to repeated bending load, and the copper foil is provided at the edge portion like a copper tape. Is less likely to be damaged. Moreover, the number and the diameter of the copper wires to be arranged can be easily changed, which is advantageous in cable design.

【００１５】 さらに、銅箔と銅線が同一材質で構成されているため、両者の間で電位差が生 じ難く、ケーブルにサージが侵入した場合に、両者間に放電等の好ましくない現 象が発生する恐れが少ない。Furthermore, since the copper foil and the copper wire are made of the same material, a potential difference between them is unlikely to occur, and when a surge enters the cable, an undesired phenomenon such as discharge occurs between them. Less likely to occur.

【００１６】[0016]

【実施例】【Example】

以下、本考案の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【００１７】 実施例１ 図１は、本考案の遮水型電力ケーブルの一例を示す説明図である。Example 1 FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a water-impervious power cable of the present invention.

【００１８】 図中１１は、３５ｋＶ １／０ＡＷＧ、ＸＬＰＥケーブルに用いられるケーブ ルコア部であり、導体１２の上に、内部半導電層１３、絶縁体層１４および外部 半導電層１５を順次配置したものである。Reference numeral 11 in the figure denotes a cable core portion used for a 35 kV 1/0 AWG, XLPE cable, in which an inner semiconductive layer 13, an insulator layer 14, and an outer semiconductive layer 15 are sequentially arranged on a conductor 12. It is a thing.

【００１９】 外部半導電層１５の周面上には、１２本の直径１．２mmの銅線１６をスパイラ ル巻きした金属遮蔽層が配置されている。On the peripheral surface of the outer semiconductive layer 15, a metal shielding layer formed by spirally winding 12 copper wires 16 having a diameter of 1.2 mm is arranged.

【００２０】 一方、９μｍ厚の銅箔１７の片面に５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート （ＰＥＴ）からなるプラスチック層１８を積層した積層体の上に、ポリエステル 系接着性樹脂（東亜合成社製、商品名１２０ＨＥＥ）からなる５０μｍ厚の接着 層１９を順次積層し、他面に厚さ２μｍの錫メッキを施した銅ラミネートテープ を作製する。この銅ラミネートテープを、銅線１６を含む外部半導電層１５の外 側に、銅箔１７が外部半導電層１５側になるように縦ぞえして包被するように配 置されている。これにより、外部半導電層１５の外側に、銅線１６を含んで銅箔 １７およびプラスチック層１８からなる金属遮水層２０が配置され、金属遮水層 ２０の外側には、金属遮水層２０を後述する保護シース層２１に接着するための 接着層１９が配置されている。On the other hand, on a laminated body in which a plastic layer 18 made of polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 50 μm is laminated on one side of a copper foil 17 having a thickness of 9 μm, a polyester adhesive resin (trade name 120HEE manufactured by Toagosei Co., Ltd., 50 .mu.m thick adhesive layer 19 composed of 1) is sequentially laminated, and a copper laminated tape having a 2 .mu.m thick tin plating on the other surface is produced. This copper laminate tape is arranged on the outer side of the outer semiconductive layer 15 including the copper wire 16 so that the copper foil 17 is vertically aligned so as to be on the outer semiconductive layer 15 side and covered. .. As a result, the metal impermeable layer 20 composed of the copper foil 17 and the plastic layer 18 including the copper wire 16 is disposed outside the outer semiconductive layer 15, and the metal impermeable layer 20 is disposed outside the metal impermeable layer 20. An adhesive layer 19 for adhering 20 to a protective sheath layer 21 described later is arranged.

【００２１】 さらに、金属遮水層２０の周面上にポリ塩化ビニルを押出被覆した保護シース 層２１が配置されている。Further, a protective sheath layer 21 extruded and coated with polyvinyl chloride is arranged on the peripheral surface of the metal water-impervious layer 20.

【００２２】 このような構成からなる遮水型電力ケーブル１０について、次のようにしてヒ ートサイクル耐久試験を行った。まず、各ケーブルを３ｍの長さに切断し、ケー ブルの外径の２０倍径に曲げた状態で両端部を固定した後、導体１２に断続的に 電流を導通させて、導体１２の温度が１３０℃と４０℃を一サイクルとするヒー トサイクルを７０回繰り返した。この後、各ケーブルを解体して銅箔１７および 銅線１６の状態を評価した。この結果、実施例１の遮水型電力ケーブル１０では 、銅箔１７およぶ銅線１６の両方ともに良好であることが確認された。A heat cycle durability test was conducted on the water-impervious power cable 10 having the above-described structure as follows. First, cut each cable to a length of 3 m, fix both ends while bending the cable to a diameter 20 times the outer diameter of the cable, and then conduct current intermittently to the conductor 12 to reduce the temperature of the conductor 12. The heat cycle with 130 ° C. and 40 ° C. as one cycle was repeated 70 times. Then, each cable was disassembled and the state of the copper foil 17 and the copper wire 16 was evaluated. As a result, in the water-impervious power cable 10 of Example 1, it was confirmed that both the copper foil 17 and the copper wire 16 were good.

【００２３】 比較例１ ３５ｋＶ １／０ＡＷＧ、ＸＬＰＥケーブルに用いられるケーブルコア部の外 側に、０．１mm厚の銅テープを巻回して金属遮蔽層を形成する。この金属遮蔽層 の周面上に、７μｍ厚の銅箔の片面に、５０μｍ厚のＰＥＴからなるプラスチッ ク層およびポリエステル系接着性樹脂（東亜合成社製、商品名１２０ＨＥＥ）か らなる５０μｍ厚の接着層を順次積層し、他面に厚さ５μｍの錫メッキを施した 銅ラミネートテープを、銅箔が金属遮蔽層側になるように縦ぞえして被包した後 、銅ラミネートテープの周面上にポリ塩化ビニルを押出被覆して、比較例１の遮 水型電力ケーブルを試作した。この比較例１のケーブルについて、実施例１と同 様のヒートサイクル耐久試験を行った。この結果、比較例１のケーブルでは、金 属遮蔽層が銅テープで構成されているので、この銅テープに皺、挫屈が認められ 、この銅テープの皺、挫屈がある部分に対応する金属遮水層を構成する銅箔は保 護シース層から剥離していることが確認された。Comparative Example 1 A metal shielding layer is formed by winding a 0.1 mm thick copper tape around the outside of a cable core portion used for a 35 kV 1/0 AWG, XLPE cable. On the peripheral surface of this metal shielding layer, on one side of a 7 μm thick copper foil, a 50 μm thick plastic layer made of 50 μm PET and a 50 μm thick polyester adhesive resin (trade name 120HEE manufactured by Toagosei Co., Ltd.) Adhesive layers are laminated in sequence, and a copper laminate tape with a thickness of 5 μm tinned on the other side is vertically wrapped so that the copper foil is on the metal shielding layer side, and then wrapped around the copper laminate tape. The surface was coated with polyvinyl chloride by extrusion, and a water-impervious power cable of Comparative Example 1 was produced as a prototype. The same heat cycle durability test as in Example 1 was performed on the cable of Comparative Example 1. As a result, in the cable of Comparative Example 1, since the metal shielding layer was composed of the copper tape, wrinkles and buckles were observed in this copper tape, which corresponded to the wrinkles and buckles of this copper tape. It was confirmed that the copper foil forming the metal water-impervious layer was separated from the protective sheath layer.

【００２４】[0024]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上説明した如くに、本考案の遮水型電力ケーブルによれば、ヒートサイクル や曲げ負荷によって金属遮水層に破損が発生するのをより経済的かつ簡単な構造 により略完全に防止できる。この結果、遮水型電力ケーブルの製品寿命を著しく 延長できる等顕著な効果を有するものである。 As described above, according to the water-impervious power cable of the present invention, damage to the metal water-impervious layer due to heat cycle or bending load can be substantially completely prevented by a more economical and simple structure. As a result, the product life of the water-impervious power cable can be remarkably extended, which has a remarkable effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の遮水型電力ケーブルの一例を示す説明
図。FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a water-impervious power cable of the present invention.

【図２】従来の電力ケーブルを示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a conventional power cable.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…遮水型電力ケーブル、１１…ケーブルコア部、１
２…導体、１３…内部半導電層、１４…絶縁体層、１５
…外部半導電層、１６…銅線、１７…銅箔、１８…プラ
スチック層、１９…接着層、２０…銅ラミネートテー
プ、２１…保護シース層。10 ... Water-impervious power cable, 11 ... Cable core part, 1
2 ... Conductor, 13 ... Internal semiconductive layer, 14 ... Insulator layer, 15
External semiconductive layer, 16 ... Copper wire, 17 ... Copper foil, 18 ... Plastic layer, 19 ... Adhesive layer, 20 ... Copper laminate tape, 21 ... Protective sheath layer.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 導体上に、内部半導電層、絶縁体層およ
び外部半導電層を順次配置してなるケーブルコア部の外
側に配置した銅線からなる金属遮蔽層と、銅箔の片面に
プラスチックを積層した積層体を前記銅箔が前記金属遮
蔽層側になるように配置してなる金属遮水層と、前記金
属遮水層の外側に配置した保護シース層とを具備する遮
水型電力ケーブル。1. A metal shielding layer made of copper wire, which is arranged outside a cable core portion in which an inner semiconductive layer, an insulator layer, and an outer semiconductive layer are sequentially arranged on a conductor, and one side of the copper foil. Water-impervious type including a metal water-impervious layer in which a laminated body in which plastics are laminated is arranged with the copper foil on the metal shielding layer side, and a protective sheath layer arranged outside the metal water-impermeable layer. Power cable.