JP3573855B2

JP3573855B2 - プラスチックケーブルの油浸端末の構造

Info

Publication number: JP3573855B2
Application number: JP33079695A
Authority: JP
Inventors: 浩一飯沼; 裕之宮田; 享高橋
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: JPH09172725A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルなどのプラスチックケーブルの終端部に用いられる油浸端末の構造に関し、特にその絶縁信頼性を向上させたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルなどのプラスチックケーブルの終端部に用いられる油浸端末として、図１に示すようなものが知られている。図中符号１０は油浸端末であり、符号１２はプラスチックケーブルである。このプラスチックケーブル１２の終端部の周囲に、シリコーン油などの絶縁油を含浸したプラスチックラミネート紙１６が多数回巻回されて油浸絶縁体１６Ａが形成されている。この油浸絶縁体１６Ａの外周にはアルミニウムなどからなる筒状のコンデンサコーン１８が取り付けられ、さらにこのコンデンサコーン１８の外周には、金具付がい管２２が設けられ、コンデンサコーン１８と金具付がい管２２との間にはシリコーン油２０が充填されている。
これらの上方には、油浸絶縁体１６Ａへ絶縁油を補充する油量補償器２４と、導体引出棒２６とが設けられている。
【０００３】
上記のように構成された油浸端末１０において、前記油浸絶縁体１６Ａを形成するプラスチックラミネート紙１６は、図３に示すように、ポリオレフィン製のプラスチックフィルム３２にクラフト紙３１を貼り合わせた構成となっている。また、このクラフト紙には、巻やすさや伸縮性への配慮から複数の直線状のスリット（図示略）が設けられている。
【０００４】
このようなプラスチックラミネート紙の製造は、押出機のＴ型ダイスから溶融プラスチックフィルムを押し出すと同時に溶融状態でこのフィルムにクラフト紙を沿わせ、ロールにより圧着後、冷却して巻き取る方法によって行われている。このため、プラスチックラミネート紙のプラスチックフィルムとクラフト紙との接着は、クラフト紙の表面の微細な凹凸に溶融プラスチックが埋め込まれるアンカー効果によってなされている。
【０００５】
このプラスチックフィルムとクラフト紙との接着強度が十分でない場合には、クラフト紙がプラスチックフィルムから剥離することがある。この場合、このクラフト紙が採用された油浸端末が高温となったときに、油浸端末内のプラスチックケーブルが熱膨張することによって、剥離したクラフト紙に引張張力がかかり、このクラフト紙が上記スリットから裂けるなどの損傷を受ける場合がある。このような場合には、このクラフト紙が用いられている油浸端末の絶縁性能が低下する。
【０００６】
これを避けるためには、プラスチックラミネート紙のプラスチックフィルムとクラフト紙との界面に接着剤を介在させて接着強度を高めることが考えられるが、接着剤は一般に極性基を有する物質であるため、誘電特性、特に誘電正接の悪化の原因となり、使用できない。
このため、接着剤を使用することなくプラスチックフィルムとクラフト紙との接着強度を高めるような方策が必要となってくる。
【０００７】
この方策としてアンカー効果を高めて接着強度を高めることが考えられ、このためには気密度の低いクラフト紙を用いることが考えられる。気密度の低いクラフト紙は表面の凹凸が大きくなるため、貼り合わせの際の樹脂の埋め込み度合が大きくなってアンカー効果が増大し、接着強度が増加する。
【０００８】
しかしながら、気密度の低いクラフト紙は、一般に密度も低い。密度の低いクラフト紙は、通常、引張強さが低い。このため、このようなクラフト紙を用いたプラスチックラミネート紙が採用されたプラスチックケーブルの油浸端末が、接続時の鉛工作業による熱や、通電による発熱などにより、高温、特に８０℃以上の温度に曝された場合に、油浸端末内のプラスチックケーブルの熱膨張によって上記プラスチックラミネート紙が引張力を受け、裂けるなどの損傷を受けることがあった。これによって上記油浸端末の絶縁性能が低下する場合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
よって、この発明における課題は、高温においても良好な絶縁性能を維持することができるプラスチックケーブルの油浸端末の構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラスチックケーブルの油浸端末の構造は、プラスチックラミネート紙を構成するクラフト紙を２層以上の紙からなる多重紙とし、これらの層のうち前記プラスチックフィルムに接した側の層の気密度を２０ガーレ秒以下とし、表面に露出した側の層の密度を０．７ｇ／ｃｍ^３以上としたことを特徴とする。
また、プラスチックフィルムとしてポリプロピレンホモポリマーからなるフィルムを用いることが絶縁性能の点から好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図２は、この発明の油浸端末の構造の油浸絶縁体に用いられるプラスチックラミネート紙の一例を示すもので、図中符号１は、２つの層１ａ、１ｂからなる二重クラフト紙であり、符号２はプラスチックフィルムである。このプラスチックフィルム２の片面に二重クラフト紙１が一体に貼り合わされてプラスチックラミネート紙３が形成されている。
二重クラフト紙１の第１の層１ａの気密度は、２０ガーレ秒以下とされている。２０ガーレ秒を越える気密度ではプラスチックフィルムとの接着性が劣り、このクラフト紙の剥離が起きやすくなる。
また、第２の層１ｂの密度は０．７ｇ／ｃｍ^３以上とされ、０．７ｇ／ｃｍ^３未満の密度では、油浸絶縁体としたときの引張強さが低下し、損傷を受けやすくなる。
【００１２】
また、この二重クラフト紙１の厚みは特に限定されないが、通常２０〜１００μｍの範囲とされ、第１の層１ａの厚みは少なくとも５μｍ以上とされ、好ましくは５〜３０μｍの範囲とされる。一方、第２の層１ｂの厚みは少なくとも１５μｍ以上とされ、好ましくは１５〜７０μｍの範囲とされる。第１の層１ａの厚みが５μｍ未満ではプラスチックフィルムとの十分な接着強度が得られず、第２の層１ｂの厚みが１５μｍ未満では引張強さが不足する。
【００１３】
さらに、二重クラフト紙１の全厚みに対する第１の層１ａと第２の層１ｂとの厚みの割合は、第１の層１ａの割合が小さい方が有利となる。これは、接着性に関与する領域は、表面の比較的薄い部分であり、この部分の表面の凹凸が大きければ、接着強度が十分に得られるためであり、しかも第２の層１ｂが厚い方が引張強さが向上するからである。
また、上記二重クラフト紙１としては、誘電特性が良好な脱イオン水洗低損失紙が望ましく、水浸液導電率（ＪＩＳ−Ｃ−２１１１による）が１５μＳ／ｃｍ以下である低導電性のものが好ましい。
このような二重クラフト紙１は、長網あるいは丸網式抄紙機などによって抄紙する際に、紙繊維のフイブリル化の度合いが異なるパルプを二段に重ねて抄紙する方法などによって製造される。
【００１４】
そして、二重クラフト紙１の第１の層１ａがプラスチックフィルム２に接し、第２の層１ｂが表面に露出するように組み合わせられてプラスチックフィルム２と貼り合わせられている。
【００１５】
上記プラスチックフィルム２は、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリブテン−１、ポリエチレンなどの無極性ポリオレフィンやテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などのフッ素樹脂からなる厚さ２０〜１５０μｍのものである。これらのプラスチックのなかでも、ポリプロピレンホモポリマー、好ましくはメルトインデックスが５〜５０ｇ／１０分の比較的溶融粘度の低いポリプロピレンホモポリマーからなるフィルムが二重クラフト紙１との接着性が高くなり、しかも得られるラミネート紙の絶縁特性も良好となって好ましい。
【００１６】
また、プラスチックフィルム２と二重クラフト紙１との貼り合わせは押出機のＴ型ダイスから溶融フィルムを押し出し、フィルムが溶融状態にあるときに二重クラフト紙１をフィルム２に沿わせ、加圧ロールで圧着するいわゆる押出ラミネート方式によって製造される。
このようなプラスチックラミネート紙の全厚みは１００〜３００μｍの範囲とされるが、用途によってはこの範囲外であってもよい。
【００１７】
このような構成のプラスチックラミネート紙３にあっては、プラスチックフィルム２にラミネートされる二重クラフト紙１のプラスチックフィルム２側の第１の層が低気密度であるため、多孔性で表面の凹凸が大きくなり、プラスチックフィルムとの貼り合わせ時において、溶融したプラスチックの紙への侵入が良くなって接着強度が向上する。
また、二重クラフト紙１の表面側の第２の層が高密度であるため、このプラスチックラミネート紙３の引張強さと伸び率は高いものとなる。
【００１８】
また、クラフト紙を３層以上の多重クラフト紙としてもよく、この場合も、プラスチックフィルムに接する層の気密度が２０ガーレ秒以下であり、表面側の層の密度が０．７ｇ／ｃｍ^３以上であればよい。この場合、中間の層は、その密度が０．７ｇ／ｃｍ^３以上の高密度のものが引張強さと伸び率の点で好ましい。
【００１９】
このようなプラスチックラミネート紙を用いて油浸絶縁体を形成した図１に示す構造の油浸端末においては、プラスチックラミネート紙を構成するクラフト紙とプラスチックフィルムとの接着強度が高いので、これらの剥離が発生しにくい。またこのクラフト紙の引張強さと伸び率が高いので、高温下で端末内のプラスチックケーブルが熱膨張した場合でもプラスチックラミネート紙が引張張力に耐え、損傷を受けることない。従って、この油浸端末は、より高い温度において絶縁性能を維持することができる。
【００２０】
以下、具体例を示し、作用効果を明確にする。
（試験例）
メルトインデックス１５．０ｇ／１０分、密度０．９０ｇ／ｃｍ^３のポリプロピレンを温度２８０℃で溶融押出してポリプロピレンフィルムとし、これが溶融状態にあるうちに厚み７０μｍのクラフト紙を沿わせ、ロール圧着して全厚みが１３０μｍのポリプロピレンラミネート紙を製造した。
クラフト紙としては、厚み７０μｍの通常の一重紙、および第１の層の厚みが２０μｍで、第２の層の厚みが５０μｍの２枚の紙を貼り合わせた二重紙を用いた。
この二重クラフト紙は、脱イオン水洗によりＪＩＳ−Ｃ−２１１１による水浸液導電率を５μＳ／ｃｍとしたものを用い、第１の層をポリプロピレンフィルム面側に、第２の層を表面側に向けた。
【００２１】
このポリプロピレンラミネート紙を、１００℃の絶縁油（ＪＩＳ−Ｃ−２３２０−１９９３６種のシリコーン油）に２４時間浸漬したのち、ポリプロピレンフィルムと二重クラフト紙との界面の接着強度（１８０度剥離試験）を測定した。
また、このポリプロピレンラミネート紙の引張強さ（ＪＩＳ−Ｃ−２１１１）を測定した。
これらの結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１の結果から、クラフト紙を２種の紙からなる二重紙とし、かつ第１の層の気密度を２０ガーレ秒以下とし、第２の層の密度を０．７ｇ／ｃｍ^３以上とした試験番号３、４、および５のものは、引張強さ、接着強度ともに良好であることがわかる。
【００２４】
上記の実験結果を考慮し、試験番号４のプラスチックラミネート紙を用いて図１に示す構造のプラスチックケーブルの油浸端末を製作し、従来品と共に、１００℃の下においたところ、従来品の絶縁性能が極端に低下したのに対して、この例のものは良好な絶縁性能を維持した。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラスチックケーブルの油浸端末の構造においては、油浸絶縁体を構成するプラスチックラミネート紙の引張強さが高い。また、このプラスチックラミネート紙はプラスチックフィルムとクラフト紙との接着強度が高いものである。このため、より高い温度において絶縁性能を維持することができる。また、より長期間の使用に耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプラスチックケーブルの油浸端末の構造の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す油浸端末に用いられるプラスチックラミネート紙の一例を示す概略断面図である。
【図３】従来の油浸端末に用いられるプラスチックラミネート紙の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…二重クラフト紙、１ａ…第１の層、１ｂ…第２の層、
２…プラスチックフィルム、３・・・プラスチックラミネート紙、１０・・・油浸端末、１２・・・プラスチックケーブル、１６Ａ・・・油浸絶縁体

Claims

プラスチックケーブルの終端部の外周に、絶縁油を含浸したプラスチックラミネート紙が巻回されて形成された油浸絶縁体が設けられ、
前記プラスチックラミネート紙は、プラスチックフィルムと、このプラスチックフィルムの片面に貼り合わされたクラフト紙から構成され、
このクラフト紙が、２層以上の紙からなる多重紙であって、これらの層のうち、前記プラスチックフィルムに接した側の層の気密度が２０ガーレ秒以下であり、表面に露出した側の層の密度が０．７ｇ／ｃｍ^３以上であることを特徴とするプラスチックケーブルの油浸端末の構造。