JPH08306243A - Power cable and connecting tape - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To provide a power cable which is a crosslinked polyolefin insulated cable and eliminates accumulation of a space charge generated in an insulating layer during direct current transmission and a connecting tape which eliminates accumulation of a space charge generated in a connecting part of the power cable. CONSTITUTION: Charge capturing layers 3, 5 made from polyamide modified polyolefin are formed on the inside and the outside of an insulating layer of a power cable. A connecting tape is made from polyamide modified polyolefin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は架橋ポリオレフィン絶縁
ケーブルであって、直流輸送時に絶縁層に発生する空間
電荷の蓄積が解消された電力ケーブル、および電力ケー
ブルの接続部に発生する空間電荷の蓄積を解消する接続
用テープに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cross-linked polyolefin insulated cable, which is a power cable in which the accumulation of space charge generated in an insulating layer during direct current transportation is eliminated, and the accumulation of space charge generated in a connection portion of the power cable. The present invention relates to a connection tape that eliminates the problem.

【０００２】[0002]

【従来の技術】直流大容量の電力輸送には従来から、ケ
ーブルシース内に絶縁油を充填（Oil-Fill）した、いわ
ゆるＯＦケーブルが用いられている。このＯＦケーブル
は、例えば軸心に亜鉛メッキ銅スパイラルを配し、この
周囲に順次、導体、カーボン紙、絶縁紙、カーボン紙、
遮閉層などの各層が形成されてなり、この絶縁紙には絶
縁油が含浸されている。このＯＦケーブルは、一定の布
設区間毎に接続された油圧調整タンクによって内部の絶
縁油の油圧を常時調整しておく必要がある。また、絶縁
油は経時的に劣化するので、定期的に劣化の程度を測定
し、劣化が激しくなれば入れ換えるなど布設と保守に多
くの労力と経費を必要とし、また防災上の対策も要求さ
れる。このため、交流電力輸送用ケーブルとしては、Ｃ
Ｖケーブルなどとして知られる架橋ポリエチレン絶縁ケ
ーブル（以下、「ＸＬＰＥケーブル」という）の使用が
主流になってきている。ＸＬＰＥケーブルは、絶縁油を
使用しないのでＯＦケーブルのように油圧調整タンクな
どの補助設備を必要とせず、また保守のための労力や経
費も不要であり電力ケーブルとして好適である。2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called OF cable, in which a cable sheath is filled with insulating oil (Oil-Fill), has been used for transporting a large amount of DC electric power. In this OF cable, for example, a galvanized copper spiral is arranged on the shaft center, and conductors, carbon paper, insulating paper, carbon paper,
Each layer such as a shielding layer is formed, and this insulating paper is impregnated with insulating oil. In this OF cable, it is necessary to constantly adjust the hydraulic pressure of the insulating oil inside by an oil pressure adjustment tank connected to each fixed laying section. Also, since insulating oil deteriorates over time, it requires a lot of labor and cost for installation and maintenance, such as periodically measuring the degree of deterioration and replacing it if it deteriorates severely, and disaster prevention measures are also required. It Therefore, as a cable for AC power transportation, C
The use of cross-linked polyethylene insulated cables known as V cables (hereinafter referred to as “XLPE cables”) has become mainstream. Since the XLPE cable does not use insulating oil, it does not require auxiliary equipment such as a hydraulic adjustment tank unlike the OF cable, and it does not require labor and cost for maintenance, and is suitable as a power cable.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の理由から、直流
の大電力輸送にもＸＬＰＥケーブルを用いる要求が高ま
っている。しかしこれを直流の送電に用いると、絶縁層
に空間電荷が蓄積し、特に導体接続部においてはその蓄
積が著しいために絶縁破壊を起こし易く、実用化できな
いという問題があった。本発明は上記の問題を解決する
ためになされたものであり、従ってその目的は、絶縁層
の空間電荷特性を改善することによってＸＬＰＥケーブ
ルによる直流大電力の輸送を可能にした電力ケーブルお
よび接続用テープを提供することにある。For the above reasons, there is an increasing demand for using XLPE cables for high-power direct current transportation. However, when this is used for DC power transmission, space charges are accumulated in the insulating layer, and particularly in the conductor connecting portion, since the accumulation is remarkable, dielectric breakdown is likely to occur and there is a problem that it cannot be put to practical use. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and therefore an object thereof is to improve the space charge characteristics of an insulating layer, thereby enabling the transport of a large amount of direct current by an XLPE cable for a power cable and a connection. To provide the tape.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、架橋ポリ
オレフィン絶縁ケーブルであって、絶縁層の内側と外側
にそれぞれポリアミド変性ポリエチレンからなる電荷捕
捉層が形成された電力ケーブルを提供することによって
解決できる。また本発明は、架橋ポリオレフィン絶縁ケ
ーブルの接続部に用いるテープであって、ポリアミド変
性ポリエチレンからなる接続用テープを提供する。SUMMARY OF THE INVENTION The above problems are solved by providing a crosslinked polyolefin insulated cable having a charge-trapping layer made of polyamide-modified polyethylene inside and outside the insulating layer. it can. The present invention also provides a connecting tape made of polyamide-modified polyethylene, which is used as a connecting portion of a crosslinked polyolefin insulated cable.

【０００５】[0005]

【作用】直流輸送時に架橋ポリオレフィン絶縁層中に発
生する空間電荷は、絶縁層の内側と外側に形成されたポ
リアミド変性ポリエチレンからなる電荷捕捉層によって
捕捉吸収され実質的に消滅する。The space charge generated in the crosslinked polyolefin insulating layer during direct current transport is absorbed and absorbed by the charge trapping layer made of polyamide-modified polyethylene formed inside and outside the insulating layer and substantially disappears.

【０００６】[0006]

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例である電力ケー
ブルのケーブルコアを示す。このケーブルコア１０は、
外径４５ｍｍの導体１上に順次、厚み２ｍｍの内部半導
電層２、厚み１ｍｍの内部電荷捕捉層３、厚み３２ｍｍ
の架橋ポリエチレンからなる絶縁層４、厚み１ｍｍの外
部電荷捕捉層５、および厚み１ｍｍの外部半導電層６が
形成されてなっている。実際の電力ケーブルは、このケ
ーブルコアに更に緩衝層、外部遮蔽層、シースなどが施
されて形成される。Examples of the present invention will be described below. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a cable core of a power cable which is an embodiment of the present invention. This cable core 10
On the conductor 1 having an outer diameter of 45 mm, an inner semiconductive layer 2 having a thickness of 2 mm, an internal charge trapping layer 3 having a thickness of 1 mm, and a thickness of 32 mm are successively arranged.
The insulating layer 4 made of cross-linked polyethylene, the external charge trapping layer 5 having a thickness of 1 mm, and the external semiconductive layer 6 having a thickness of 1 mm are formed. An actual power cable is formed by further applying a buffer layer, an external shielding layer, a sheath, etc. to this cable core.

【０００７】この内部電荷捕捉層３および外部電荷捕捉
層５は、いずれも下記のポリアミド変性ポリエチレン組
成物の架橋物によって形成されている。 ポリアミド樹脂（ナイロン１２、ポリ−ω−ラウロラクタム）：７０重量部 低密度ポリエチレン樹脂（比重０．９２）： ３０重量部 無水マレイン酸： ０．６ｐｈｒ 架橋剤（ジクミルパーオキサイド）： ２ｐｈｒ 酸化防止剤（４，４’−チオビス（３−メチル−ｔ−ブチルフェノール））： ０．２ｐｈｒ また、絶縁層４は、２ｐｈｒのジクミルパーオキサイ
ド、０．２ｐｈｒの酸化防止剤（４，４’−チオビス
（３−メチル−ｔ−ブチルフェノール））を含む低密度
ポリエチレン組成物の架橋物によって形成されている。Both the internal charge trapping layer 3 and the external charge trapping layer 5 are formed of a cross-linked product of the following polyamide-modified polyethylene composition. Polyamide resin (nylon 12, poly-ω-laurolactam): 70 parts by weight Low density polyethylene resin (specific gravity 0.92): 30 parts by weight Maleic anhydride: 0.6 phr Crosslinking agent (dicumyl peroxide): 2 phr Antioxidant Agent (4,4′-thiobis (3-methyl-t-butylphenol)): 0.2 phr Further, the insulating layer 4 includes 2 phr of dicumyl peroxide and 0.2 phr of antioxidant (4,4′-thiobis). (3-methyl-t-butylphenol)) containing a low density polyethylene composition.

【０００８】このケーブルコアは、５連装のいわゆるタ
ンデム型押出機を用い、撚り線導体１上に順次、内部半
導電層２、内部電荷捕捉層３、絶縁層４、外部電荷捕捉
層５および外部半導電層６を形成し、引き続いて２００
℃の加圧雰囲気中で加熱架橋し、次いでメタン乾燥炉に
収容し、架橋剤の分解により生じたメタンを乾燥除去し
て製造した。This cable core uses a so-called tandem type extruder with five continuous units, and sequentially forms an internal semiconductive layer 2, an internal charge trapping layer 3, an insulating layer 4, an external charge trapping layer 5 and an external layer on a stranded wire conductor 1. The semiconductive layer 6 is formed and then 200
It was produced by heat-crosslinking in a pressurized atmosphere at 0 ° C., then placing it in a methane drying furnace, and drying and removing methane generated by decomposition of the crosslinking agent.

【０００９】（試験例）実施例１の絶縁層４として用い
たポリエチレン組成物を厚み０．１ｍｍのシート状に成
形し、その両側の面にそれぞれ、実施例１に用いたポリ
アミド変性ポリエチレン組成物を厚み０．１ｍｍに積層
し、得られた３層の積層物を２００℃の加圧雰囲気中で
加熱架橋したものを実施例試料とした。この実施例試料
を電極に挟み、電極に５ｋＶの直流電界を印加し、試料
中に発生した空間電荷の分布を測定した。結果を図２に
示す。(Test Example) The polyethylene composition used as the insulating layer 4 of Example 1 was molded into a sheet having a thickness of 0.1 mm, and the polyamide-modified polyethylene composition used in Example 1 was formed on both sides of the sheet. Was laminated to have a thickness of 0.1 mm, and the obtained three-layer laminate was heat-crosslinked in a pressurized atmosphere of 200 ° C. to obtain an example sample. The sample of this example was sandwiched between electrodes, a DC electric field of 5 kV was applied to the electrodes, and the distribution of the space charge generated in the sample was measured. The results are shown in Figure 2.

【００１０】（比較例）上記の実施例試料と同様にし
て、ただしポリアミド変性ポリエチレンの層を積層しな
い架橋ポリエチレンシートを比較例試料として、同様に
空間電荷の分布を測定した。結果を図３に示す。(Comparative Example) The space charge distribution was measured in the same manner as in the above-mentioned example sample, except that a cross-linked polyethylene sheet not laminated with a layer of polyamide-modified polyethylene was used as a comparative example sample. The results are shown in Fig. 3.

【００１１】上記の実施例試料および比較例試料につい
ての結果から、ポリアミド変性ポリエチレンの電荷捕捉
層が、陽極側においても陰極側においても、絶縁層の空
間電荷を著しく低減していることは明かである。From the results of the above-described example samples and comparative example samples, it is clear that the polyamide-modified polyethylene charge trapping layer significantly reduces the space charge of the insulating layer on both the anode side and the cathode side. is there.

【００１２】（実施例２）荷電捕捉用の接続テープ（以
下、「荷電捕捉テープ」という）を下記のポリアミド変
性ポリエチレン組成物から製造した。 ポリアミド樹脂（ナイロン１２、ポリ−ω−ラウロラクタム）：７０重量部 低密度ポリエチレン樹脂（比重０．９２）： ３０重量部 無水マレイン酸： ０．６ｐｈｒ 架橋剤（ジクミルパーオキサイド）： ２ｐｈｒ 酸化防止剤（４，４’−チオビス（３−メチル−ｔ−ブチルフェノール））： ０．２ｐｈｒ 上記の組成物をシート状に押出し、一軸延伸後に電子線
照射によって片面を架橋し、厚み０．７ｍｍ、幅３０ｍ
ｍの荷電捕捉テープとした。(Example 2) A connecting tape for charge trapping (hereinafter referred to as "charge trapping tape") was produced from the following polyamide-modified polyethylene composition. Polyamide resin (nylon 12, poly-ω-laurolactam): 70 parts by weight Low density polyethylene resin (specific gravity 0.92): 30 parts by weight Maleic anhydride: 0.6 phr Crosslinking agent (dicumyl peroxide): 2 phr Antioxidant Agent (4,4′-thiobis (3-methyl-t-butylphenol)): 0.2 phr The above composition was extruded into a sheet, and after uniaxially stretching, one side was cross-linked by electron beam irradiation to have a thickness of 0.7 mm and a width of 0.7 mm. 30m
m charge trapping tape.

【００１３】この荷電捕捉テープは、例えば架橋ポリエ
チレン絶縁ケーブルのテープモールドジョイント技術
に、下記のように適用することができる。すなわち、例
えば接続部に先ず半導電性粘着架橋ポリエチレンテープ
を巻き、この上に順次、上記の荷電捕捉テープ、粘着性
ポリエチレンテープ、荷電捕捉テープ、および半導電性
粘着架橋ポリエチレンテープを巻き重ね、必要に応じて
加圧加熱して融着架橋させる。これによって直流輸送時
の接続部の空間電荷が実質的に消滅し、接続部における
絶縁破壊が大幅に減少する。This charge trapping tape can be applied, for example, to the tape mold joint technology of a crosslinked polyethylene insulation cable as follows. That is, for example, a semiconductive adhesive crosslinked polyethylene tape is first wound around the connection portion, and the above-mentioned charge trapping tape, adhesive polyethylene tape, charge trapping tape, and semiconductive adhesive crosslinked polyethylene tape are sequentially wound on this, and necessary. According to the above, pressure heating is performed to cause fusion bonding and crosslinking. As a result, the space charge at the connection portion during the direct current transportation is substantially eliminated, and the dielectric breakdown at the connection portion is significantly reduced.

【００１４】[0014]

【発明の効果】本発明の電力ケーブルは、絶縁層の内側
と外側にそれぞれポリアミド変性ポリエチレンからなる
電荷捕捉層が形成されたものであるので、直流輸送時の
絶縁層における空間電荷の蓄積が大幅に減少し、直流送
電用ケーブルとして使用できるようになる。本発明の接
続用テープは、ポリアミド変性ポリエチレンからなるも
のであるので、これをケーブル接続部の絶縁層の内側と
外側とに巻回することによって、接続部における空間電
荷の蓄積が大幅に減少し、この接続部は直流接続用とし
て使用できるようになる。EFFECTS OF THE INVENTION Since the electric power cable of the present invention has the charge trapping layer made of polyamide-modified polyethylene formed inside and outside the insulating layer, the accumulation of space charge in the insulating layer during direct current transportation is significantly increased. It can be used as a cable for DC power transmission. Since the connecting tape of the present invention is made of polyamide modified polyethylene, by winding the connecting tape inside and outside the insulating layer of the cable connecting portion, the space charge accumulation in the connecting portion is significantly reduced. , This connection can now be used for DC connection.

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

【図１】 本発明の電力ケーブルにおけるケーブルコア
の一例を示す軸心に垂直な断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view perpendicular to an axis showing an example of a cable core in a power cable of the present invention.

【図２】 本発明の実施例における絶縁層中の空間電荷
分布を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing a space charge distribution in an insulating layer according to an example of the present invention.

【図３】 比較例における絶縁層中の空間電荷分布を示
すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a space charge distribution in an insulating layer in a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１……導体、２……内部半導電層、３……内部電荷捕捉
層、４……絶縁層、５……外部電荷捕捉層、６……外部
半導電層、１０……ケーブルコア。1 ... Conductor, 2 ... Internal semiconductive layer, 3 ... Internal charge trapping layer, 4 ... Insulating layer, 5 ... External charge trapping layer, 6 ... External semiconductive layer, 10 ... Cable core.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルであっ
て、絶縁層の内側と外側にそれぞれポリアミド変性ポリ
オレフィンからなる電荷捕捉層が形成された電力ケーブ
ル。1. A power cable, which is a cross-linked polyolefin insulation cable, in which charge trap layers made of polyamide-modified polyolefin are formed inside and outside the insulation layer. 【請求項２】 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブルの接続
部に用いるテープであって、ポリアミド変性ポリエチレ
ンからなる接続用テープ。2. A tape for use in a connecting portion of a crosslinked polyolefin insulated cable, the connecting tape comprising polyamide-modified polyethylene.