JPS6059610A - Ofケ−ブル - Google Patents

Ofケ−ブル

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JPS6059610A
JPS6059610A JP16708183A JP16708183A JPS6059610A JP S6059610 A JPS6059610 A JP S6059610A JP 16708183 A JP16708183 A JP 16708183A JP 16708183 A JP16708183 A JP 16708183A JP S6059610 A JPS6059610 A JP S6059610A
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JP
Japan
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plastic film
cable
composite
kraft paper
insulation
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JP16708183A
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良輔 畑
宮崎 俊博
藤枝 敬史
昭介 山之内
正幸 広瀬
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は導体上にプラスチックフィルムとクラフト紙を
積層して一体化した絶縁テープを巻Hし絶縁油を含浸し
た電カケーブルの改簿に係わる。
〔背景技術〕
近年■電源立地離から生ずる長距離大電力送電、■送電
線建設用地厚から生ずる1ルート当りの送電容量の増大
、■交流系統の短絡電流抑制等の理山により、UHV地
下ケーブルの必要性が多方面で検討されてきている。こ
れらUHVケーブルでも、既に多数の実績をEHV級で
持つOFケーブルが、その高い信頼性より第一の候補と
なる。本発明者等は、EHV級OFケーブルの研究開発
の実績をもとに、鋭意UHV級OFケーブルの研究開発
を進めて来た結果、以下に詳述する様な極めて優れたU
HViOFケーブルを発明するに致った。UI(V級O
Fケーブルを検討する場合には以下の諸点に留意する必
要がある。
(1)電気破壊強度については、EHV級と同様の安全
係数を保持する十分に信頼性の高いケーブルであること
(2)誘電体(絶縁体と同義)損失については、誘電体
の比誘電率(ε)と誘電正接(tanδ)の積、すなわ
ちεX tanδが、EHV級に比して十分に低いこと
(3〕ケーブル外径上は、製造上及び布設等の取扱い上
十分にコンパクトであること。特に、現有製造設備に大
lJな改造を施すことな(、UHV級ケーブルの製造が
可能であることが好ましい。
以上の諸点を基本に、特に強制冷却を必要としない。、
すなわち自然冷却でも使用できるOFケーブルを開発す
るには、絶縁層としてεX tanδが十分低く、又電
気破壊強度が十分に高い絶縁テープを使用する必要があ
り、この点からEHV級以下で主流を占めてきたクラフ
ト絶縁紙の使用は望めない。クラフト紙にかわるものと
して、クラフト紙より高い絶縁耐力及び低いεX ta
nδのプラスチックフィルムとクラフト紙を積層して一
体化した複合絶縁材料(以下、例として1つの材料をと
りあげる場合は、プラスチックとしてポリプロピレンを
使用した複合絶縁材料をPPLPと略称して説明に用い
ることにする。)が開発され、EHV i OFケーブ
ルで使用される様になってきているが、EHV級では通
常全絶縁層ともに同一ε、同−tanδの複合絶縁紙(
PPLP等)が使われている。しかしUHVケープ・・
では、これら複合絶縁材料をも昌してもEHVと同様の
考え方では、十分の信頼性を有し、取扱い上必要な程度
にコンパクトなOFケーブルを得ることはむずかしい。
〔発明の開示〕
そこで本発明者らは、検討を重ねた結果、複合絶縁材料
のプラスチックフィルムの比率を増加させてεを小さく
した同じ構造の複合絶縁材料を開発し、これらεの異な
る材料を、εの大きい側を導体直上部分に、以下導体か
ら遠ざかるにつれてε εの小さい複合絶縁材料を積層させる与−グレーディン
グを採用して、導体直上の最大電位傾度(電気ストレス
)を低下させ、又使用絶縁油の油と同程度の信頼性を有
するOFケーブルを実現させることを見い出した。以下
PPLPを例にとり、1000KV級OFケーブルをと
りあげて本発明を詳述する。PPLPのεは、2枚のク
ラフト紙にはさ座れるポリプロピレン(PPと略称する
)の全体に占める比率によって変わる。一般にクラフト
紙のεが3〜4、PPのεが2.2ゆえPPの比率がふ
える程εは下る。この関係は我々の研究成果によれば、
PP比率(kとする)を で表わす時、 εC で表わされる。ここに添字は、T : PPLP全(4
5C:セルロースすなわちクラフト紙、P : PP計
を表わす。(2)式によってPPLPのεであるεTは
kを変化させれば、理論上いくらでも変えられるが、組
合せるクラフト紙で商業的に入手可能なものは限定され
るので、εTも限定される。
られる。εr janδを従来のクラフト紙より十分小
さくし、又電気破壊強度もクラフト紙より十分大きくし
、又PPLPとしての伸び引張強度等の機械力にもすぐ
れ、又EHVで実績のある絶縁油(DDB)中でのPP
LPのPP フィルムの膨訓I武を十分吸収するだけの
クッション効果を持たせ、かつ商業的に入手容易なりラ
フト紙の種類を用いたPPLPとしては、PP比率kが
、略4・0%のPPLP (これをA群とする)及び略
6o96のPPLP ’(これをB群とする)が実用化
されてEHV同一ケーブル用されている。これらのεz
 tanδは A1洋ε=2.75〜2.8. tan
δ= 0.08−0.1%、B群E: = 2.6−2
.7. tanδ=0.05〜o、oq%である。EH
V級では必要絶縁厚も例えば、275KV級OFでは、
]、6.5y+x、500KV級OFでは25mと、そ
んなに厚くなく、又要求電気性も十分であり、従って同
一ケーブルには、同一εのPPLPのみが用いられてき
た。
これは、PPLP等ポリオレフィン系プラスチックを用
いた複合絶縁材料をDDB絶縁油中で用いた場合に必然
的に生じるポリオレフィン系プラスチックフィルAの膨
潤による厚さ増大分を吸収して、機械特性を損なわず、
従って電気特性も損なわないケーブルを作るためにも同
一プラスチック比率にであることが好ましかったことに
もよる。
更に詳述すると、一般に、ポリオレフィン系プラスチッ
クフィルムを用いた複合絶縁材料より成るDDB絶縁油
を用いたOFケーブルでは、この絶縁油中でのプラスチ
ックフィルムの膨潤による厚さ増大現象をいかpて克服
するかが、最大の技術」二の問題になっていた。現在ま
でに開発され、かつ実第907653号、特願昭56−
125300号参照)しかし、この方法は本質的にクラ
フト紙の水分吸収による厚さ増加と、乾燥工程中の脱水
による厚さ減少の厚さの差分てプラスチックフィルムの
膨潤による厚さ増加分を補償する方法であるからプラス
チック比率kを、例えばに=70%程度(これをC群と
する。)まで増加させて相対的にクラフト紙の厚さを減
じ、もって更に低ε、低tanδの複合絶縁材料の実現
を図り、これらA−Cを組合せてε−グレーディングを
施そうとしても、相対的に少ないクラフト紙の調湿、脱
水による厚さ変化分が相対的に多いプラスチックフィル
ムの膨潤による厚さ増加分を補償しきれなくなってしま
い、これらC群の絶縁材料が入手できたとしてもケーブ
ルに仕上げることができなかったために、C群に相当す
る材料そのものの開発もなされなかった。
又実用化されているA群とB群の2種類を混用してε−
グレーディングするにも、A群に必要な調湿量(クラフ
ト紙中の水分の重量%ンとB群に必要な調湿量が異なる
ために、材料の保管、加工、テープ巻き時のクラフト紙
中の水分を保持するための環境条件が異なってしまい、
実用化が著しく困@なために、実現されなかった。
本発明者等は、その後、ポリオレフィン系プラスチック
フィルムを用いた複合絶縁材料をOFケーブルに適用す
る場合の最大の技術上の問題点であるプラスチックフィ
ルムのDDB絶縁油中での膨潤対策について鋭意研究を
進めた結果、「調湿法」とは全く異なる原理、すなわち
「重加エニンボス法」を開発した。(詳細は特願昭57
−134723号)これによって初めてプラスチック比
率に=70〜75%のC群の複合絶縁材料の開発及びケ
ーブルへの適用が可能となり、A、B群の開発実用化の
技術実績を発展させてC群の材料の開発に成功した。C
群PPLPの実測ε、 tanδは、(2)式の理論値
にほぼ合致した値で、ε−2,4・〜2.4・5.ta
nδ−0,027〜0.4.5%を得た。又重加エニン
ボス法によれば、周囲条件(雰囲気空気の相対湿度)に
よらないからA〜C群をこの順序に導体直上から外へ向
けて巻回して絶縁層となすε−グレーディングはEHV
iOFケーブルにも適用できることになったが、以下効
果がより明白になるUHV級(1,100Kv) の場
合を例にとって効果を説明する。1,100KV級OF
ケーブル線路に要求される絶縁性能は、AC長時間耐圧
試験電圧で(1,1oo/r) X 1.38 X 1
.5= 5so(へ)、Imp、耐圧試験電圧で、2,
4.00 x 1.2 =2,880(ハ)(但しB 
I L = 2,400 KV とした)と推定される
。これに使われるA−C群のPPLPの設計上の性能を
実試験データーより下表の通りとする。
上記の値を使用し、ケーブル製造」ユの裕度も考慮して
、設計上の最大インパルス強度をll0KV/m。
最大AC強度を40 KV/M とし、導体サイズを断
面積g、500m” (導体外径645m1)として絶
縁設計する。ε−グレーディング時のケーブルの等価誘
厚te は以下の諸式でめられる。
je =rl −−を士・A て等しくした場合が、ε−グレーディングな17、すな
わちA−C群の一つの群の複合絶縁材料のみを使用した
場合を表わす。以上より設計すると、油圧θ〜2 Ky
/1m2・Gでは、AC設計上絶縁厚が略50裁となり
、絶縁外径でl 6 Q、m 、ケーブルの仕」ユリ外
径で、/95mzriどなり、εグレーディングを施し
ても製造上及び、取扱」ユ非常に困難な値となる。そこ
で絶縁油圧を大きくしてAC絶縁性能を向上させること
を考え、開発したA−C群のPPLPを用いてAC破壊
ストレスと絶縁油圧特性をめ ゛た所、絶縁油圧を0−
2 K9/cm2 ・Gから]、 OKy/cm2・G
 に高めればAC破壊ストレスは略30%改善されるこ
とが確認され、AC性能がj肢しくで絶縁性能を決めて
しまう状態は解消された。次にインパルス設計上の絶縁
厚をめると、ε−グレーディングを施した場合、絶縁厚
は略37mM、、従って絶縁外径は、139肌、ケーブ
ル仕上り外径は170皿で十分製造、取扱容易なケーブ
ルとなった。一方ε−グレーディングを用いないと絶縁
厚は略4.1程絶縁外径は147ruL1ケーブル仕上
り外径は181飢とかなり太き(なり、製造上及び取扱
」二かなり厳しい値となるために、ε−グレーディング
の効果は極めて大きいことが分る。以上で設計したε−
グレーディング有りのOFケーブルの油圧10に5+/
1yn2・Gでの電気性能はインパルスで破壊性能が3
.250〜3,520KVとなって、インパルス耐圧試
験重用2,880KVを十分満足し、ACで破壊性能が
1,4羽〜’t760 KV となってAC長時間耐圧
試験電圧1,320■を十分満足することが判明した。
fl、]、実運用時かつ絶縁油圧を高めた複合絶縁材料
よりなる1100プルであることが分る。
0.053%となり、C群のより低e低tanδのPP
LPを使用した効果が表われていて極めて低い値を得る
ことに成功している。伺、絶縁油としては、EHV級で
最も一般性のあるアルキルベンゼン系のDDBが電気性
能、ガス吸収特性、比重、ε、tanδ、経済性すべて
の点で最も有効であり、複合絶縁材料を用いたOFケー
ブルのEHV−UHV級では、今後とも主流を占め続け
るものと考える。
伺、複合絶縁材料に関する詳細説明は例えば、特許第9
284.05号になされている。
〔効果〕
以上説明した様に、本発明によれば、[前加工エンボス
法」を採用することにより、更に一段低ε、低tana
化した複合絶縁材料の開発と実使用が可能となり、又プ
ラスチックフィルム比率にの異なる複合絶縁材料の混用
が可能となるからε−グレーディングが可能となって、
よりコンパクトでかつより低ε、低tanδの、すなわ
ち、きわめて低損失、高絶縁耐力の優れたOFケーブル
を実現することができる。又特にUHV級では、これら
ε−グレーディングされた複合絶縁材料よりなる絶縁層
に高い絶縁油圧を適用することにより、AC的にもイン
パルス的にもEHVと同程度の信頼性(裕度)をもった
、OFケーブルが可能となる。しかもケーブル製造上も
、布設等の取扱い上も現在実績のあるEHV級の設備を
殆んど変更することなく使用できるなど、本発明の効果
には極めて太きいものがある。
第1頁の続き 0発 明 者 広 瀬 正 幸 大阪市此花区島に大阪
製作所内 千1丁目1番3号 住友電気工業株式会社手続補正書(
方式) 昭和59年2月24日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願 第 167081 号2、発明の名
称 OFケーブル 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪市東区北浜5丁目15番地 名称(213)住友電気工業株式会社 社長 用上哲部 屯代理人 住所 大阪市此花区島屋1丁目1番3号住友電気工業株
式会社内 (電話 大阪461−103’l) 氏名(7881)弁理士 上代骨用 5、補正命令の日付 昭和59年 1月31日 6、補正の対象 明細書 7、補正の内容 タイプ印書により鮮明に記載した明細書を別紙の如く提
出します。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プラスチックフィルムの両表面にクラフト紙を積
    層一体化させて成る複合絶縁テープを積層絶縁材料とし
    、これのプラスチックフィルム含有率を変化させて複合
    絶縁テープの比誘電率を変化させ、複数ブロックに分割
    した積層絶縁層の、各ブロック内の複合絶縁テープの比
    率電率を一定に保ちながらブロックが異なる毎に、導体
    直上から外側に向けて高−比誘電率から低比誘電率の複
    合絶縁テープを使用してゆき、絶縁油を含浸して成るO
    Fケーブル。
  2. (2)プラスチックフィルムとしてポリプロピレンを使
    用し押出溶融法によってクラフト紙とボリプbenze
    n )主体の油を含浸したことを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項記載のOFケーブル。
  3. (3)少なくとも、プラスチックフィルムの厚さ比率6
    0%以上の複合絶縁テープにエンボス処理を施したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項及び第(2)項
    記載のOFケーブル。
  4. (4)エンボス処理方法として、予めクラフト紙にエン
    ボスを施しておき、然る後にプラスチックフィルムと一
    体化したことを特徴とする、第(3)項記載のOFケー
    ブル。
  5. (5)運用時の絶縁油の油圧を5 Kg/α2G願わく
    ば10 K47cm2 G以上としたことを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)〜(4)項記載のO’Fケーブ
    ル。
JP16708183A 1983-09-09 1983-09-09 Ofkeeburu Expired - Lifetime JPH0241131B2 (ja)

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JPH0241131B2 JPH0241131B2 (ja) 1990-09-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6399878B2 (en) 1998-02-03 2002-06-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Solid cable, manufacturing method thereof, and transmission line therewith

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6399878B2 (en) 1998-02-03 2002-06-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Solid cable, manufacturing method thereof, and transmission line therewith

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