JPH10269852A - 直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル - Google Patents
直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルInfo
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- JPH10269852A JPH10269852A JP7247697A JP7247697A JPH10269852A JP H10269852 A JPH10269852 A JP H10269852A JP 7247697 A JP7247697 A JP 7247697A JP 7247697 A JP7247697 A JP 7247697A JP H10269852 A JPH10269852 A JP H10269852A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流特性を向上させた直流架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルとその製造方法を提供する。 【解決手段】 実線Ａで示される分子量分布を有し、分
子量の標準偏差が８００〜１２００であるポリエチレン
１００重量部に対し、０．１〜０．８重量部の導電性添
加剤が混合され、架橋されたポリエチレンからなる絶縁
層を有する直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを構
成する。
絶縁電力ケーブルとその製造方法を提供する。 【解決手段】 実線Ａで示される分子量分布を有し、分
子量の標準偏差が８００〜１２００であるポリエチレン
１００重量部に対し、０．１〜０．８重量部の導電性添
加剤が混合され、架橋されたポリエチレンからなる絶縁
層を有する直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを構
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直流特性を向上させ
た直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに関する。
た直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、
絶縁層を架橋ポリエチレンから形成したもので、取扱い
が簡便なため、広く用いられている。また、近年、海底
に敷設できる海底ケーブルの開発が盛んである。海底ケ
ーブルにおいては、送電距離が長く、かつ大容量送電で
あること望まれている。最近では５００ｋＶ級の直流用
ＯＦケーブルの海底ケーブルが実用段階にまできてい
る。しかし、ＯＦケーブルは油圧をかける必要があるた
めに長尺化しにくくいという問題がある。一方、架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルとしては、交流用の５００
ｋＶ級の地中ケーブルが開発されているが、交流送電は
架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの絶縁層中における
損失が大きいという問題があり、長距離送電には適さな
い。取扱いが簡便で、長尺化が可能な架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルを大容量の直流用として用いることが
できればよいが、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは
直流破壊電圧が低く、高電圧、大容量、例えば２５０ｋ
Ｖ以上の直流用電力ケーブルとしては十分な信頼性、安
全性が得られないために実用化されていないのが現状で
ある。
絶縁層を架橋ポリエチレンから形成したもので、取扱い
が簡便なため、広く用いられている。また、近年、海底
に敷設できる海底ケーブルの開発が盛んである。海底ケ
ーブルにおいては、送電距離が長く、かつ大容量送電で
あること望まれている。最近では５００ｋＶ級の直流用
ＯＦケーブルの海底ケーブルが実用段階にまできてい
る。しかし、ＯＦケーブルは油圧をかける必要があるた
めに長尺化しにくくいという問題がある。一方、架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルとしては、交流用の５００
ｋＶ級の地中ケーブルが開発されているが、交流送電は
架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの絶縁層中における
損失が大きいという問題があり、長距離送電には適さな
い。取扱いが簡便で、長尺化が可能な架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルを大容量の直流用として用いることが
できればよいが、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは
直流破壊電圧が低く、高電圧、大容量、例えば２５０ｋ
Ｖ以上の直流用電力ケーブルとしては十分な信頼性、安
全性が得られないために実用化されていないのが現状で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みてなされたもので、直流特性を向上させた直流架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルとその製造方法を提供する
ことを目的とする。
みてなされたもので、直流特性を向上させた直流架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルとその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、分子量の標準偏差が８００〜１
２００であるポリエチレン１００重量部に対し、０．１
〜０．８重量部の導電性添加剤が混合され、架橋された
ポリエチレンからなる絶縁層を有することを特徴とする
直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを提案する。
に、本発明においては、分子量の標準偏差が８００〜１
２００であるポリエチレン１００重量部に対し、０．１
〜０．８重量部の導電性添加剤が混合され、架橋された
ポリエチレンからなる絶縁層を有することを特徴とする
直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを提案する。
【０００５】
【発明の実施の形態】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ルにおいて、直流特性が低下する原因のひとつとして空
間電荷の蓄積があげられる。すなわち、架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブルの絶縁層に直流電圧を印加すると、
電極からの電荷注入、双極子の反転、イオン性不純物の
解離などにより電荷（空間電荷）が生じ、蓄積する。こ
のときの絶縁層に蓄積する空間電荷の分布は、電極（陽
極および陰極）近傍に各々の電極と逆極性の電荷が蓄積
するヘテロ空間電荷分布であるので、絶縁層の内部電界
が変歪され、陽極および陰極との両界面付近の内部電界
が強調されて絶縁破壊がおこりやすくなるのである。こ
の空間電荷の蓄積の原因に関しては十分なデータが得ら
れておらず、このため直流用としては正確な架橋ポリエ
チレン絶縁電力ケーブルの設計基準が立てにくいのが現
状である。
ルにおいて、直流特性が低下する原因のひとつとして空
間電荷の蓄積があげられる。すなわち、架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブルの絶縁層に直流電圧を印加すると、
電極からの電荷注入、双極子の反転、イオン性不純物の
解離などにより電荷（空間電荷）が生じ、蓄積する。こ
のときの絶縁層に蓄積する空間電荷の分布は、電極（陽
極および陰極）近傍に各々の電極と逆極性の電荷が蓄積
するヘテロ空間電荷分布であるので、絶縁層の内部電界
が変歪され、陽極および陰極との両界面付近の内部電界
が強調されて絶縁破壊がおこりやすくなるのである。こ
の空間電荷の蓄積の原因に関しては十分なデータが得ら
れておらず、このため直流用としては正確な架橋ポリエ
チレン絶縁電力ケーブルの設計基準が立てにくいのが現
状である。
【０００６】本発明者らの検討によれば少量のカーボン
ブラック、酸化金属などの導電性添加剤（充填剤）を添
加したポリエチレンを架橋させてなる絶縁層を有する架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、空間電荷の蓄積が
抑制され、直流特性が向上することが確認されている。
このときインパルス破壊電圧と体積抵抗率値はやや低下
するが、総合的に、直流用としては従来の架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブルよりも優れた特性が得られる。導
電性添加剤は、製造工程時などに発生する架橋ポリエチ
レン中の架橋剤、老化防止剤の分解残渣などの各種イオ
ン性不純物を吸着し、その移動を制限することによっ
て、直流電圧が印加されてもイオン性不純物が解離して
空間電荷が発生しないようにする働きをし、このため空
間電荷の蓄積を抑制することができるものである。
ブラック、酸化金属などの導電性添加剤（充填剤）を添
加したポリエチレンを架橋させてなる絶縁層を有する架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、空間電荷の蓄積が
抑制され、直流特性が向上することが確認されている。
このときインパルス破壊電圧と体積抵抗率値はやや低下
するが、総合的に、直流用としては従来の架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブルよりも優れた特性が得られる。導
電性添加剤は、製造工程時などに発生する架橋ポリエチ
レン中の架橋剤、老化防止剤の分解残渣などの各種イオ
ン性不純物を吸着し、その移動を制限することによっ
て、直流電圧が印加されてもイオン性不純物が解離して
空間電荷が発生しないようにする働きをし、このため空
間電荷の蓄積を抑制することができるものである。
【０００７】また、さらなる検討の結果、導電性添加剤
の分散性が架橋ポリエチレンの直流特性に大きな影響を
およぼすことがわかった。これは分散性が良好であれ
ば、架橋ポリエチレン全体に導電性添加剤が均等にいき
わたり、多くのイオン性不純物が吸着されるようになる
ためである。そこで、分散性が向上するような条件につ
いて種々検討し、本発明を完成するに至った。
の分散性が架橋ポリエチレンの直流特性に大きな影響を
およぼすことがわかった。これは分散性が良好であれ
ば、架橋ポリエチレン全体に導電性添加剤が均等にいき
わたり、多くのイオン性不純物が吸着されるようになる
ためである。そこで、分散性が向上するような条件につ
いて種々検討し、本発明を完成するに至った。
【０００８】本発明の直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルにおける大きな特徴は、例えば図１に示したよう
な分子量分布を有する直鎖状の低密度ポリエチレンを材
料として、絶縁層を形成する点である。図１において、
本発明に用いるポリエチレンの分子量分布は実線Ａで示
され、従来のポリエチレンの分子量分布は破線Ｂで示さ
れている。実線Ａにおいては分子量のばらつきが少な
く、殆どが分布の中心の数平均分子量付近に集中してい
るのに対し、破線Ｂはなだらかな曲線を描き、幅の広い
分子量分布を有し、低分子量から高分子量のものが混在
していることがわかる。
ーブルにおける大きな特徴は、例えば図１に示したよう
な分子量分布を有する直鎖状の低密度ポリエチレンを材
料として、絶縁層を形成する点である。図１において、
本発明に用いるポリエチレンの分子量分布は実線Ａで示
され、従来のポリエチレンの分子量分布は破線Ｂで示さ
れている。実線Ａにおいては分子量のばらつきが少な
く、殆どが分布の中心の数平均分子量付近に集中してい
るのに対し、破線Ｂはなだらかな曲線を描き、幅の広い
分子量分布を有し、低分子量から高分子量のものが混在
していることがわかる。
【０００９】本発明に用いるポリエチレンは、分子量の
標準偏差が１０００程度であると好ましく、実質的には
８００〜１２００の範囲であると望ましい。標準偏差は
試料平均に対してのばらつきを表す指標であって、試料
の測定値をχ1，χ2，…，χnとするとき、以下の式
（ｉ）で表される。
標準偏差が１０００程度であると好ましく、実質的には
８００〜１２００の範囲であると望ましい。標準偏差は
試料平均に対してのばらつきを表す指標であって、試料
の測定値をχ1，χ2，…，χnとするとき、以下の式
（ｉ）で表される。
【００１０】
【数１】
【００１１】すなわちポリエチレンの分子量の標準偏差
が１０００程度であるということは、ひとつひとつの分
子量（試料の測定値）と数平均分子量（試料平均）との
差が平均１０００程度であることを示している。架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルの絶縁層に用いられるポリ
エチレンは低密度で、分子量は通常１〜４万程度なの
で、１０００程度の標準偏差に対して十分大きい。この
ように、数平均分子量に対して分子量の標準偏差が小さ
いと、分子量のばらつきが少なく、図１に示すように数
平均分子量付近に集中した分子量分布が得られる。ま
た、本発明に用いるポリエチレンは、数平均分子量の１
／３以下の分子量を有するものの数が１０％以下程度
で、殆ど無視できる量であると好ましい。これは、以下
に説明するように、低分子量の分子が多いと導電性添加
剤の分散の妨げになることがあるためである。
が１０００程度であるということは、ひとつひとつの分
子量（試料の測定値）と数平均分子量（試料平均）との
差が平均１０００程度であることを示している。架橋ポ
リエチレン絶縁電力ケーブルの絶縁層に用いられるポリ
エチレンは低密度で、分子量は通常１〜４万程度なの
で、１０００程度の標準偏差に対して十分大きい。この
ように、数平均分子量に対して分子量の標準偏差が小さ
いと、分子量のばらつきが少なく、図１に示すように数
平均分子量付近に集中した分子量分布が得られる。ま
た、本発明に用いるポリエチレンは、数平均分子量の１
／３以下の分子量を有するものの数が１０％以下程度
で、殆ど無視できる量であると好ましい。これは、以下
に説明するように、低分子量の分子が多いと導電性添加
剤の分散の妨げになることがあるためである。
【００１２】ところで、粉末状の導電性添加剤をポリエ
チレンに添加して混合すると、導電性添加剤はポリエチ
レンの分子と分子の間に分散する。特に直鎖状のポリエ
チレンの場合、ある程度高分子量の直鎖状分子が略平行
に並び、これら直鎖状分子の相互間に導電性添加剤が分
散する。このとき、図１中破線Ｂで示されるように様々
な分子量のものが混在するポリエチレンを用いると、低
分子量のポリエチレンが、高分子量の直鎖状分子どうし
の間に混在している状態となっているので、導電性添加
剤の分散性を妨げることになる。これに対して図１中実
線Ａで示されるような分子量分布を有するポリエチレン
を用いると、ほぼ同じ分子量の直鎖状分子が略平行に並
び、これら直鎖状分子の相互間に導電性添加剤が均等に
分散することになる。したがって、低分子量のものが混
在する場合と異なり、ポリエチレン中に導電性添加剤が
均一にいきわたり、分散性が向上する。
チレンに添加して混合すると、導電性添加剤はポリエチ
レンの分子と分子の間に分散する。特に直鎖状のポリエ
チレンの場合、ある程度高分子量の直鎖状分子が略平行
に並び、これら直鎖状分子の相互間に導電性添加剤が分
散する。このとき、図１中破線Ｂで示されるように様々
な分子量のものが混在するポリエチレンを用いると、低
分子量のポリエチレンが、高分子量の直鎖状分子どうし
の間に混在している状態となっているので、導電性添加
剤の分散性を妨げることになる。これに対して図１中実
線Ａで示されるような分子量分布を有するポリエチレン
を用いると、ほぼ同じ分子量の直鎖状分子が略平行に並
び、これら直鎖状分子の相互間に導電性添加剤が均等に
分散することになる。したがって、低分子量のものが混
在する場合と異なり、ポリエチレン中に導電性添加剤が
均一にいきわたり、分散性が向上する。
【００１３】図１中実線Ａで示されるような、数平均分
子量付近に分子量が集中して分布しているものは、最近
工業化されたシングルサイト触媒（メタロセン触媒）を
用いた重合方法によって得られる。シングルサイト触媒
（メタロセン触媒）を用いたポリエチレンの重合におい
ては、分子設計が容易で、図１に示したような特異な分
子量分布を有するポリエチレンを設計して製造すること
ができる。このような分子量分布を有するものは、従来
の重合方法では得ることが難しかったものである。
子量付近に分子量が集中して分布しているものは、最近
工業化されたシングルサイト触媒（メタロセン触媒）を
用いた重合方法によって得られる。シングルサイト触媒
（メタロセン触媒）を用いたポリエチレンの重合におい
ては、分子設計が容易で、図１に示したような特異な分
子量分布を有するポリエチレンを設計して製造すること
ができる。このような分子量分布を有するものは、従来
の重合方法では得ることが難しかったものである。
【００１４】本発明において用いるポリエチレンは、上
述のような分子量分布条件を満足し、さらにメルトフロ
ーインデックス（以下ＭＩと記す）が１〜４、密度が
０．８〜０．９５であると好ましい。架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルの絶縁層は好ましくは押出成形によっ
て形成されるので、このときＭＩが適切な値のポリエチ
レンでない場合、硬すぎて樹脂の押出ができなかった
り、柔らかすぎて流れてしまい、絶縁層を形成できなか
ったりすることがある。また、密度が０．８未満である
と電気特性が低下することがあり、０．９５をこえると
硬すぎて曲げなどの機械的特性が低下することがある。
述のような分子量分布条件を満足し、さらにメルトフロ
ーインデックス（以下ＭＩと記す）が１〜４、密度が
０．８〜０．９５であると好ましい。架橋ポリエチレン
絶縁電力ケーブルの絶縁層は好ましくは押出成形によっ
て形成されるので、このときＭＩが適切な値のポリエチ
レンでない場合、硬すぎて樹脂の押出ができなかった
り、柔らかすぎて流れてしまい、絶縁層を形成できなか
ったりすることがある。また、密度が０．８未満である
と電気特性が低下することがあり、０．９５をこえると
硬すぎて曲げなどの機械的特性が低下することがある。
【００１５】導電性添加剤としては、カーボンブラッ
ク、酸化金属などが用いられる。カーボンブラックは特
に限定されないが、ファーネス系カーボンブラックなど
が好ましい。酸化金属としては、酸化マグネシウムなど
が用いられる。導電性添加剤の添加量は、イオン性不純
物の吸着特性によって若干変化し、またこのとき必要な
インパルス破壊電圧と体積抵抗率とが得られるように考
慮する必要があるが、通常ポリエチレン１００重量部に
対して０．１〜０．８重量部、好ましくは０．１〜０．
５重量部が目安とされる。０．１重量部未満であると添
加効果が得られず、０．８重量部をこえると必要なイン
パルス破壊電圧と体積抵抗率が得られないことがある。
ク、酸化金属などが用いられる。カーボンブラックは特
に限定されないが、ファーネス系カーボンブラックなど
が好ましい。酸化金属としては、酸化マグネシウムなど
が用いられる。導電性添加剤の添加量は、イオン性不純
物の吸着特性によって若干変化し、またこのとき必要な
インパルス破壊電圧と体積抵抗率とが得られるように考
慮する必要があるが、通常ポリエチレン１００重量部に
対して０．１〜０．８重量部、好ましくは０．１〜０．
５重量部が目安とされる。０．１重量部未満であると添
加効果が得られず、０．８重量部をこえると必要なイン
パルス破壊電圧と体積抵抗率が得られないことがある。
【００１６】また、十分な分散性を確保するためには、
導電性添加剤の平均粒径は０．０１〜０．１μｍ、好ま
しくは０．０１９〜０．８μｍとされる。０．０１μｍ
未満であると凝集性が大きくなり、０．１μｍをこえる
と分散性が低下することがある。
導電性添加剤の平均粒径は０．０１〜０．１μｍ、好ま
しくは０．０１９〜０．８μｍとされる。０．０１μｍ
未満であると凝集性が大きくなり、０．１μｍをこえる
と分散性が低下することがある。
【００１７】本発明の直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケ
ーブルは、特定のポリエチレンを用いて絶縁層を構成す
る以外は、従来の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルと
同様の構造とすることができる。図２は本発明の直流架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの構造の一例を示した
ものである。この直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ルは、素線２を複数本撚り合わせた導体４上に順次、内
部半電導層６、絶縁層８、外部半導電層１０、金属遮蔽
層１２、シース１４が設けられて構成されている。この
実施例の直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを構成
する導体４の導体面積は８００〜３０００mm2とされ、
絶縁層８の厚さは２０〜２５mmとされる。また、この直
流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの外径は１００mm
程度とされる。
ーブルは、特定のポリエチレンを用いて絶縁層を構成す
る以外は、従来の架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルと
同様の構造とすることができる。図２は本発明の直流架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの構造の一例を示した
ものである。この直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ルは、素線２を複数本撚り合わせた導体４上に順次、内
部半電導層６、絶縁層８、外部半導電層１０、金属遮蔽
層１２、シース１４が設けられて構成されている。この
実施例の直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルを構成
する導体４の導体面積は８００〜３０００mm2とされ、
絶縁層８の厚さは２０〜２５mmとされる。また、この直
流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの外径は１００mm
程度とされる。
【００１８】前記絶縁層８は、図１の実線Ａで示される
ような分子量分布を有するポリエチレン中に導電性添加
剤が分散され、さらに酸化防止剤などの老化防止剤、Ｄ
ＣＰなどの架橋剤が添加、混合された材料が架橋されて
なる架橋ポリエチレンから構成されている。
ような分子量分布を有するポリエチレン中に導電性添加
剤が分散され、さらに酸化防止剤などの老化防止剤、Ｄ
ＣＰなどの架橋剤が添加、混合された材料が架橋されて
なる架橋ポリエチレンから構成されている。
【００１９】上述の直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブルは例えば以下のようにして製造することができる。
まず、導体４となる素線２を複数本撚り合わせて導体４
とする。この導体４上に、内部半導電層６、絶縁層８、
外部半導電層１０の材料を３層押出被覆し、内部半導電
層６、絶縁層８、外部半導電層１０を形成する。内部半
導電層６と外部半導電層１０はエチレン−酢酸ビニル共
重合体などからなる半導電性組成物から形成し、絶縁層
８は、分子量の標準偏差が１０００程度のポリエチレン
に導電性添加剤、架橋剤、酸化防止剤などを混合したも
のから構成する。これを架橋装置に導き、絶縁層８を構
成するポリエチレンを架橋させ、ついで常法に従って金
属遮蔽層１２、シース１４を形成して直流架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブルとする。
ブルは例えば以下のようにして製造することができる。
まず、導体４となる素線２を複数本撚り合わせて導体４
とする。この導体４上に、内部半導電層６、絶縁層８、
外部半導電層１０の材料を３層押出被覆し、内部半導電
層６、絶縁層８、外部半導電層１０を形成する。内部半
導電層６と外部半導電層１０はエチレン−酢酸ビニル共
重合体などからなる半導電性組成物から形成し、絶縁層
８は、分子量の標準偏差が１０００程度のポリエチレン
に導電性添加剤、架橋剤、酸化防止剤などを混合したも
のから構成する。これを架橋装置に導き、絶縁層８を構
成するポリエチレンを架橋させ、ついで常法に従って金
属遮蔽層１２、シース１４を形成して直流架橋ポリエチ
レン絶縁電力ケーブルとする。
【００２０】上述のように分子量の標準偏差が１０００
程度であるポリエチレンから直流架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの絶縁層を構成し、絶縁層中の導電性添加
剤の分散性を向上させることにより、より多くのイオン
性不純物が吸着されやすくなり、空間電荷の蓄積が抑制
され、直流特性が向上する。このため、例えば５００ｋ
Ｖ以上の高電圧用の直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブルとして用いることが可能となる。
程度であるポリエチレンから直流架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの絶縁層を構成し、絶縁層中の導電性添加
剤の分散性を向上させることにより、より多くのイオン
性不純物が吸着されやすくなり、空間電荷の蓄積が抑制
され、直流特性が向上する。このため、例えば５００ｋ
Ｖ以上の高電圧用の直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケー
ブルとして用いることが可能となる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。 （実施例１、比較例１、２）表１に示した材料を用い、
架橋ポリエチレンからなる厚さ２ｍｍ、外径１１０ｍｍ
のシート状のサンプルを作成した。
る。 （実施例１、比較例１、２）表１に示した材料を用い、
架橋ポリエチレンからなる厚さ２ｍｍ、外径１１０ｍｍ
のシート状のサンプルを作成した。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１に示した（Ａ）のポリエチレンは、図
１中の実線Ａに示した分子量分布を有するもので、数平
均分子量は２万であり、分子量の標準偏差は１０００で
ある。また、数平均分子量の１／３以下の分子量を有す
るものの含量は無視できる量である。（Ｂ）のポリエチ
レンは従来用いられいられているもので、図１の破線Ｂ
に示した分子量分布を有するもので、数平均分子量は２
万であり、分子量の標準偏差は２０００である。
１中の実線Ａに示した分子量分布を有するもので、数平
均分子量は２万であり、分子量の標準偏差は１０００で
ある。また、数平均分子量の１／３以下の分子量を有す
るものの含量は無視できる量である。（Ｂ）のポリエチ
レンは従来用いられいられているもので、図１の破線Ｂ
に示した分子量分布を有するもので、数平均分子量は２
万であり、分子量の標準偏差は２０００である。
【００２４】このようなシート状サンプルにおいて、導
電性添加剤であるカーボンブラックを添加した実施例１
と比較例１のカーボンブラックの分散状態を電子顕微鏡
（倍率：２万倍）で観察したものが図３（ａ）（実施例
１）、図３（ｂ）（比較例１）である。図３より、実施
例１においてはカーボンブラックが略等間隔で、均等に
分散しているのに対し、比較例１においては、カーボン
ブラックの分散の片寄りが見られる。
電性添加剤であるカーボンブラックを添加した実施例１
と比較例１のカーボンブラックの分散状態を電子顕微鏡
（倍率：２万倍）で観察したものが図３（ａ）（実施例
１）、図３（ｂ）（比較例１）である。図３より、実施
例１においてはカーボンブラックが略等間隔で、均等に
分散しているのに対し、比較例１においては、カーボン
ブラックの分散の片寄りが見られる。
【００２５】また、シート状サンプルの表裏に直径３０
ｍｍのアルミ電極を蒸着し、外導表面温度一定で、パル
ス静電応力法により、３０ｍｍ／ｋｖの電圧を３０分間
印加した際の接地前の空間電荷密度を測定した結果を示
したものが図４である。曲線ａ，ｂ，ｃは実施例１、比
較例１、２の結果をそれぞれ示している。図４より、カ
ーボンブラックを添加していない比較例２が最も空間電
荷の蓄積が多く、従来のポリエチレンを用いてカーボン
ブラックを添加した比較例２、本発明に係る実施例１の
順に空間電荷が蓄積しにくくなっていることがわかる。
さらに、表面温度一定で、１０ｋｖ／５分ステップアッ
プ×３回の条件で、インパルス破壊電圧を測定したとこ
ろ、それぞれの結果は１２０ｋｖ／ｍｍ（実施例１）、
９０ｋｖ／ｍｍ（比較例１）、１６０ｋｖ／ｍｍ（比較
例２）となった。
ｍｍのアルミ電極を蒸着し、外導表面温度一定で、パル
ス静電応力法により、３０ｍｍ／ｋｖの電圧を３０分間
印加した際の接地前の空間電荷密度を測定した結果を示
したものが図４である。曲線ａ，ｂ，ｃは実施例１、比
較例１、２の結果をそれぞれ示している。図４より、カ
ーボンブラックを添加していない比較例２が最も空間電
荷の蓄積が多く、従来のポリエチレンを用いてカーボン
ブラックを添加した比較例２、本発明に係る実施例１の
順に空間電荷が蓄積しにくくなっていることがわかる。
さらに、表面温度一定で、１０ｋｖ／５分ステップアッ
プ×３回の条件で、インパルス破壊電圧を測定したとこ
ろ、それぞれの結果は１２０ｋｖ／ｍｍ（実施例１）、
９０ｋｖ／ｍｍ（比較例１）、１６０ｋｖ／ｍｍ（比較
例２）となった。
【００２６】上述の結果より、実施例１においては、カ
ーボンブラックの分散性がよく、空間電荷の蓄積が抑制
され、直流特性が向上することが明らかである。
ーボンブラックの分散性がよく、空間電荷の蓄積が抑制
され、直流特性が向上することが明らかである。
【００２７】
【発明の効果】本発明においては、分子量の標準偏差が
１０００程度である、分子量のばらつきが少ないポリエ
チレンを用いて絶縁層を形成するので、絶縁層中の導電
性添加剤の分散性が良好で、結果として良好な直流特性
が得られるものである。このため、大容量、高電圧用の
直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルとして用いるこ
とが可能となる。
１０００程度である、分子量のばらつきが少ないポリエ
チレンを用いて絶縁層を形成するので、絶縁層中の導電
性添加剤の分散性が良好で、結果として良好な直流特性
が得られるものである。このため、大容量、高電圧用の
直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルとして用いるこ
とが可能となる。
【図１】 本発明に用いるポリエチレンの分子量分布の
一例を示したグラフである。
一例を示したグラフである。
【図２】 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの正断面
図である。
図である。
【図３】 実施例のカーボンブラック（導電性添加剤）
の分散状態を示した図である。
の分散状態を示した図である。
【図４】 実施例の電荷密度の測定結果を示した図であ
る。
る。
８・・・絶縁層
Claims (1)
- 【請求項１】 分子量の標準偏差が８００〜１２００で
あるポリエチレン１００重量部に対し、０．１〜０．８
重量部の導電性添加剤が混合され、架橋されたポリエチ
レンからなる絶縁層を有することを特徴とする直流架橋
ポリエチレン絶縁電力ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07247697A JP3901790B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07247697A JP3901790B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10269852A true JPH10269852A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3901790B2 JP3901790B2 (ja) | 2007-04-04 |
Family
ID=13490422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07247697A Expired - Fee Related JP3901790B2 (ja) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | 直流架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3901790B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101408923B1 (ko) * | 2010-06-22 | 2014-06-17 | 엘에스전선 주식회사 | 직류용 전력 케이블용 절연 재료 조성물 및 이를 이용하여 제조된 케이블 |
| WO2016000735A1 (en) | 2014-06-30 | 2016-01-07 | Abb Technology Ltd | Power transmission cable |
-
1997
- 1997-03-25 JP JP07247697A patent/JP3901790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101408923B1 (ko) * | 2010-06-22 | 2014-06-17 | 엘에스전선 주식회사 | 직류용 전력 케이블용 절연 재료 조성물 및 이를 이용하여 제조된 케이블 |
| WO2016000735A1 (en) | 2014-06-30 | 2016-01-07 | Abb Technology Ltd | Power transmission cable |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3901790B2 (ja) | 2007-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060118 |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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