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JPS6122510A - 長尺鉛被海底電力ケーブルの製造方法 - Google Patents

長尺鉛被海底電力ケーブルの製造方法

Info

Publication number
JPS6122510A
JPS6122510A JP59143876A JP14387684A JPS6122510A JP S6122510 A JPS6122510 A JP S6122510A JP 59143876 A JP59143876 A JP 59143876A JP 14387684 A JP14387684 A JP 14387684A JP S6122510 A JPS6122510 A JP S6122510A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
lead
sheathed
power cable
welded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59143876A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0349668B2 (ja
Inventor
古賀 久夫
博 久保
西原 秀久
福園 繁一
三井 進
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP59143876A priority Critical patent/JPS6122510A/ja
Priority to NO852754A priority patent/NO852754L/no
Priority to EP85304895A priority patent/EP0171920A3/en
Publication of JPS6122510A publication Critical patent/JPS6122510A/ja
Publication of JPH0349668B2 publication Critical patent/JPH0349668B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/22Sheathing; Armouring; Screening; Applying other protective layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/14Submarine cables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)

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】 (発明の技術分野) 本発明は工場内で鉛被を溶接接続した長尺鉛被海底電力
ケーブルとその製造方法に関するものである。
(発明の背景) 第2図は鉛被海底OFケーブルの概要を示す横断面図で
、0シは内部に中空の油通路GDを有するケーブル導体
、0Jは油浸紙絶縁層、0Φは鉛被、051は座床層、
ODは多数本の鉄線を巻回して構成した鉄線かい装、0
71は保護層である。
このような鉛被海底電力ケーブルは通常工場内であらか
じめジヨイントを行なって所要長さの一連長のケーブル
として船積みにより出荷する。この工場ジヨイントで一
番問題となるの−は鉛被溶接接続部で、従来は第3図に
示すように溶接接続する鉛被041の開先を取って谷部
0秒を形成し、この部分を人手により溶接ガストーチ(
至)の炎にて母材である鉛被041及び鉛溶接棒0!l
ilを溶かしながら上記谷部ODを埋め接続していたが
、次に列記するような問題点があり、時として溶接接続
部での破断が生じ、改善が要望されていた。このため接
続部なしの一連長でケーブルが製造できるように超大型
設備を設けることもあり、ぼう大な設備投資を必要とす
るという問題があった。
■ガス溶接のため溶接中に大気及び燃焼ガス等を巻き込
み溶接部に微妙なピンホールができる。
このため溶接部の機械的特性が悪く、引張りや曲げに弱
く破断に至る。
■鉛被の溶接そのものが技術的に難しいため、高度のス
キルを必要とし、熟練者を養生する必要がある。
■人手による作業のため品質がバラつく。即ち作業者個
々人のスキルと、溶接位置(」ユ、下、横方向等)の違
いによる作業性の難易度が異なるため、鉛溶接棒の供給
量、鉛被及び鉛溶接棒を溶かす量、炎の大きさや強さ、
溶接位置等が定量化及び安定化できず、溶接条件のバラ
ツキが大きい等による。
(発明の開示) 本発明は上述の問題点を解消し、安定した品質をもち割
れ難い溶接接続部を具えた長尺鉛被海底電力ケーブルと
その製造方法を提供するものである。
本発明者等は鉛被溶接接続部の品質を安定させ、溶接接
続部で絶対側れないものを得るためには、溶接の機械化
、自動化が必要であることを痛感し、従来の鉛被溶接に
用いられていたガス溶接の他MIG溶接及びTIG溶接
について種々比較検討した。その結果ガス溶接ではガス
量、炎の強さ、1回1回火をつける必要がある等種々の
管理が困難で機械化、自動化には不適当であることがわ
かり、機械化自動化のためにはMIG溶接、TIG溶接
等の電気溶接を採用する必要があることがわかった。
しかしMIG78接では大電流のため低融点の鉛被の溶
接には不可能であり、結局比較的低電流のTIG溶接に
ついてさらに深く研究を重ねた。
しかし従来低融点の鉛被の溶接にはプロパンガス、水素
ガス等の弱い炎で低温度で少しづつ鉛溶接棒を溶かして
肉盛りしていくのが炎の具合、鉛の溶は具合等を目視で
チェックでき作業性もよいとの理由で、ガス溶接が一般
的であった。−万一般的にはTIG tB接は鋼材等を
萬温(通常50アムペア以上の高電流)で短時間で溶接
するのに使用されており、鉛被の溶接をTIG溶接によ
り行うという発想は全くなかった このように全く実績のなかった鉛被の溶接に件を見出し
た。最も重要な条件の一つは溶接電流を10〜30アム
ベアの範囲とすることであり、最適電流は+8Aである
。前述のように通常の鋼材等の溶接電流が50アムペア
以上と大きいのに対し、本発明では低電流であることが
ポイントで、30アムペアを超えると溶けすぎて鉛被に
穴があいたり溶接棒のたれ落ちが生じて溶接が困難とな
り、一方10アムペアより低いと鉛被及び溶接棒共に溶
は難いため、溶接電流を10〜30アムペアとすること
がきわめて重要である。
次に溶接方向は鉛の溶は込みがよく良好な溶接部が得ら
れる第4図の矢印で示すように鉛被041の円周上の下
方から上方へ向って溶接を進めて行くことである。なお
第4図(イ)は2分割の場合、同図(→は4分割の場合
を示しており分割数が多い程連続して溶接する部分の形
状変化が少なくなって溶接が容易となる。
さらに上記以外の溶接条件を列記すると次のとおりであ
る。
■タングステン電極の大きさは1.0〜3.0mmφで
、最適値は1.Bmmφである。電極カ月、0關φより
小さいとすぐに電極が溶けて頻繁に取替える必要があり
、3.0maφを超えるとアークが分散し必要な個所に
アークが集中しないからである。
■鉛被周上の溶接棒と溶接トーチの位置関係は、溶接方
向に向って溶接棒が前で溶接トーチが後に位置すること
。この位置関係が逆になると溶接棒が溶接トーチによっ
て出来た溶融プールを追いかけることになるので、溶接
棒の給線速度及び溶接速度の許容範囲が狭くなり、管理
が困難で溶接が難しくなる。
■母材即ち鉛被と溶接トーチとの距離は1〜4關で、最
適値は2簡嘗である。距離が4鰭を超える場合は鉛被は
溶けずに溶接棒のみが溶けて溶接が不能となり、1mm
よりlJlさい場合は溶接棒と溶接電極が接触し、アー
ク切れが発生して溶接が困難となる。
■溶接速度即ち溶接トーチの送り速度は5〜20mm/
 secで、最適値はI Ow / seeである。速
度が5吐/ seeより小さい場合は鉛被の溶融プール
体積が大きくなって溶は落ちるし、2(1m / se
eを超ず場合は鉛被が十分に溶けきらず溶接が困難とな
る。
■溶接棒の供線速度は2〜8mm / secで、最適
値は4 、5 w / seeである。速度が2 rh
m / secより小さい場合は鉛被の溶融プールの大
きさに比し溶接棒の供給量が少ないので表面が凹凸吠に
なり、8 mm / secを超える場合は溶接棒の供
給量が多いので十分溶けきれず、鉛被にきれいに溶着せ
ずに表面が凸状になり、又肉盛り部内に空゛隙が生する
■溶接棒の大きさは1〜4 mmφて、最適値は2■φ
である。1龍φより小さい場合は溶接棒が軟がすぎて安
定した給線速度が得られず、4IIIlφを超える場合
は給線速度が小さくなって制御が困難となる。
■鉛被円周」この接線と溶接トーチの角度(θ)(第5
図参照)は65〜80’で、最適値は72°である。
以」二本発明にお【プるTIG溶接法により鉛被の溶接
接続を行なう場合の各種条件について説明したが、人手
でも溶接スキルを身にっけ上記溶接条件を守ればTIG
溶接の方が従来のガス溶接よりも品質が安定し良質の溶
接部が得られるこ七を確認した。
しかしながら、スキル教育が難シ、<、又ある程度のス
キルがある人でも溶接位置(」二、下、横方向等)によ
り溶接姿勢が悪くなるので品質にバラツキが生じる。又
TIG溶接の場合にはアークを直接目視できないので、
溶接面をつけて作業する必要があるが、アークが飛ぶま
では暗いため所定の溶接スタート位置に溶接トーチを移
動させるのが難しく、又溶接中でも鉛被及び溶接棒の溶
は具合を確認し難いので、人により品質にバラツキを生
しる。
このようなバラツキをなくすためにロボット化し、各管
理ポイントをきっちり管理すれば尚一層品質が安定し良
質の溶接接続部を得ることができる。従来のガス溶接と
ロボットの組合せではガス景の制御、ガスの炎の大きさ
、強さ、色等の制御、溶接トーチが鉛被から離れるたび
に火を消し、鉛被に近づく毎に火をつける等の制御が難
しく組合せが困難である。これにひきかえ、 TIG溶
接とロボットの組合せでは、例えば炎の強さは電流値を
設定すればよく、炎は鉛被と溶接トーチとの距離で自動
的に点火したり消絨したりすることができ、又炎が消え
た場合は自動的に溶接棒の給線を停止させる等のインク
ロックがとれる等種々の制御が容易にでき組合せの効果
を十分に発揮できる。
第1図は本発明の製造方法を達成するTIGf&接装置
とロボットを組合せた装置の概要説明図で、(1)は溶
接ロボットで5軸以上の動作機能を具えた多関節ロボッ
トで、好ましくは通常のS軸機能ロボットにエヤ一式1
80°回転軸を付加した6軸動作機能をもつロボットを
使用する。(2)はロボット制御盤、(3)は溶接条件
指令盤、(4)はTIG溶接機、0はTIG溶接機制御
盤、(6)は溶接棒自動給線装置で(6^)はその制御
盤、(力は溶接トーチ、(8)はケーブル鉛被(9)の
溶接部、0■はケーブル受はローラ、GDはリール(1
1^)から供給される鉛溶接棒、02+はアース用リー
ド線である。
このような装置を用いてケーブル鉛被を工場内1゛ #溶接接続を行なう場合の作業方法の概要は次の通りで
ある。
■従来通り治工具を使用し入手により溶接接続する鉛被
の開先加工を行なう。
■ロボット制御盤■内のティーチングボックスにてロボ
ットを動かし、溶接すべき部分のイメージを全周にわた
りロボットに記憶させる。
■TIG溶接機溶接機制御盤台種溶接条件を設定する。
■溶接棒自動給線装置制御盤(G6L)にて溶接棒の送
り速度を所定の条件に設定する。
■溶接条件指令盤(3)にて溶接すべき位置、溶接内容
等を指示する。
0以上の設定が完了し、ロボット起動スイッチをONす
れば、ロボットは溶接すべき位置を、設定条件通り、自
動で送られてくる鉛溶接棒と母材である鉛被を溶接トー
チ先端から発生するアークにより不活性ガス雰囲気中で
溶かしながら肉盛りし溶接していく。
■以降所定の肉盛り厚さになるまで、溶接作業を自動的
に繰返し、良質な鉛被溶接接続部を形成することができ
る。
なお鉛板について、不活性ガス中でロボットを用いたT
IG溶接と従来のガス溶接による溶接部を比較したとき
の特性は下表の通りである。
従来のガス溶接法の場合は、溶接部内でのピンホールの
発生、作業者によるスキルのバラツキ、同一作業者でも
円周方向(上側、下側、横側等)の溶接位置の違いによ
る作業性の難易度によるバラツキ等があり、特性値その
ものも低く、バラツキも大きい。又破断点も溶接部の中
央部が多かった。これに対し本発明によるTIG溶接の
場合は品質的にも安定しており、オリジナルに近い特性
が期待できることを確認した。
(発明の効果) 本発明におけるTIG溶接による鉛被の溶接は不活性ガ
ス中で電気溶接を行なうため、人手によってもピンホー
ルのない安定した良質の溶接部が得られる。さらにロボ
ットによる自動溶接と組合せることにより、溶接トーチ
き母材の距離、溶接トーチと溶接棒の距離、溶接速度、
溶接温度その他の溶接条件等を制御し定量的に管理でき
るので一層品質が安定した溶接部が得られると共に、熟
練者の養生が不必要になる等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるTIG溶接とロボットを組合せた
装置の概要説明図、第2図は鉛被海底OFケーブルの概
要を示す横断面図、第3図は従来の溶接方法を示す説明
図、第4図は本発明における溶接方向を示す説明図、第
5図は溶接トーチの角度の説明図である。 1・・・溶接ロボット本体、2・・・ロボット制御盤、
3・・・溶接条件指令盤、4・・・TIG溶接機、5・
・・TIG溶接機制御盤、6・・・溶接棒自動給線装置
、7・・・溶接トーチ、8・・・溶接部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)TIG溶接法により溶接接続した鉛被接続部を具
    えたことを特徴とする長尺鉛被海底電力ケーブル。
  2. (2)工場内で鉛被を溶接接続して長尺の鉛被海底電力
    ケーブルを得る製造方法において、上記鉛被の溶接接線
    を不活性ガス雰囲気中でTIG溶接法により溶接電流1
    0〜30アムペアで鉛被円周上の下方から上方へ向って
    溶接を進めて行くことを特徴とする長尺鉛被海底電力ケ
    ーブルの製造方法。
  3. (3)5軸以上の動作機能を具えた多関節ロボットを用
    いて自動溶接を行なうことを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載の長尺鉛被海底電力ケーブルの製造方法。
JP59143876A 1984-07-10 1984-07-10 長尺鉛被海底電力ケーブルの製造方法 Granted JPS6122510A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59143876A JPS6122510A (ja) 1984-07-10 1984-07-10 長尺鉛被海底電力ケーブルの製造方法
NO852754A NO852754L (no) 1984-07-10 1985-07-09 Lang, blybelagt undersjoeisk stroemkabel samt fremgangsmaate for fremstilling av slik kabel.
EP85304895A EP0171920A3 (en) 1984-07-10 1985-07-09 A long, lead-sheathed submarine power cable, and a process for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59143876A JPS6122510A (ja) 1984-07-10 1984-07-10 長尺鉛被海底電力ケーブルの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6122510A true JPS6122510A (ja) 1986-01-31
JPH0349668B2 JPH0349668B2 (ja) 1991-07-30

Family

ID=15349059

Family Applications (1)

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JP59143876A Granted JPS6122510A (ja) 1984-07-10 1984-07-10 長尺鉛被海底電力ケーブルの製造方法

Country Status (3)

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EP (1) EP0171920A3 (ja)
JP (1) JPS6122510A (ja)
NO (1) NO852754L (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0171920A2 (en) 1986-02-19
NO852754L (no) 1986-01-13
EP0171920A3 (en) 1988-07-20
JPH0349668B2 (ja) 1991-07-30

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