(57)【要約】【課題】遮蔽層に加工を施すことなく、より小さい曲げ半径で曲げても遮蔽層に皺が寄らない電力ケーブルを提供する。【解決手段】導体２の外側に、内部半導電層３、絶縁層４、外部半導電層５、遮蔽層６及びシース層８を順次同心円状に被覆して構成される電力ケーブルであって、遮蔽層６は、遮蔽用金属テープを一部重なるようにして螺旋状に巻回して設けられ、シース層８は、内側に配置される第一シース層９と外側に配置される第二シース層１０とを有し、第一シース層９は、クッション性を有する弾性発泡体からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の外側に、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層及びシース層を順次同心円状に被覆して構成される電力ケーブルであって、
前記遮蔽層は、遮蔽用金属テープを一部重なるようにして螺旋状に巻回して設けられ、
前記シース層は、内側に配置される第一シース層と外側に配置される第二シース層とを有し、前記第一シース層は、クッション性を有する弾性発泡体からなることを特徴とする電力ケーブル。
【請求項２】
前記遮蔽層の外側には押さえ巻き層が設けられ、
前記押さえ巻き層の外側にシース層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電力ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、市街地等において電力線等の地中埋設化が進められているが、地中埋設工事の作業効率を向上させ工事費を削減するためには、電力線として敷設されるケーブルを大きい曲率（小さい径）で曲げて敷設できるようにして配置スペースを小さく抑えることが必要である。しかし、従来の電力ケーブルは、３本の電力ケーブルをより合わせたときの仕上がり外径の８倍径（直径）まで曲げることができれば可とされていた。ここで仕上がり外径とは、３本の電力ケーブルの長さ方向に対して直交する断面形状に外接する円の直径である。
電力ケーブルを許容径以下の曲げ半径で曲げると遮蔽層に皺が寄ってしまい、これを継続使用すると不具合を生じる場合がある。このような従来の電力ケーブルについて図４を参照して説明する。
【０００３】
図４は、従来の電力ケーブル２１の長さ方向に沿う部分断面を示した概略構成図である。電力ケーブル２１は、銅線を撚り合わせた導体に内部半導電層、絶縁層及び外部半導電層を順次同心円状に被覆してなるケーブルコア２２を中心材とし、該ケーブルコア２２の外側に遮蔽層２６及びシース層２８等を同心円状に被覆して構成する。遮蔽層２６は、帯状の軟銅テープ等の遮蔽用金属テープを一部重なるようにして螺旋状にケーブルコア２２の外側に巻き付けて形成している。
【０００４】
図５は、図４に示す電力ケーブル２１を仕上がり外径の許容径以下の曲げ半径で円弧状に屈曲させた場合に遮蔽層２６に皺が寄る理由を考察した概略図であり、遮蔽層２６を構成する遮蔽用金属テープのうち隣接する部分２６１，２６２を例にとり示している。なお、図５においては説明の便宜上、遮蔽層２６の変形態様を誇張して示し、シース層２８を省略して示している。
【０００５】
電力ケーブル２１を円弧状に曲げると、遮蔽層２６にも曲げ応力が加わり円弧状に曲がる。遮蔽層２６は、ケーブルコア２２の外側に遮蔽用金属テープを螺旋状に巻回して形成したものであるため、電力ケーブル２１が円弧状に曲がると、隣接する部分２６１，２６２が相互にずれて、図５の実線で示したような変形配置になろうとする。円弧の外周側においては、部分２６１と部分２６２の重なりが小さくなり、部分２６１の端部２６１ａがケーブルコア２２から離れる方向に浮き上がろうとする。また、円弧の内周側においては、部分２６１と部分２６２の重なりが大きくなり、部分２６２が部分２６１の内側に摺動しながら入り込む。すると、部分２６１は部分２６２に押されてＡ方向に撓み、部分２６１の端部２６１ｂがケーブルコア２２から離れる方向に浮き上がろうとする。
【０００６】
図４に示した通り遮蔽層２６の外側にはシース層２８を形成しているので、端部２６１ａ，２６１ｂの浮き上がりやずれがシース層２８により抑制され、端部２６１ａ，２６１ｂには図５中のＢ方向及びＣ方向の応力が加わる。これにより部分２６１は図５中仮想線ａ，ｂで示したような形状となり、遮蔽用金属テープに変形が生じ遮蔽層２６に皺が寄る。この状態で電力ケーブル２１が熱膨張・熱収縮すると、この遮蔽層２６が破断したり、遮蔽層２６に寄った皺がケーブルコアに損傷を与えたりするおそれがある。
【０００７】
このような問題に対し、遮蔽層を構成する遮蔽用金属テープの厚さ方向に穴を設けたり（特許文献１参照）、遮蔽用金属テープの面に凹凸加工を施したり（特許文献２参照）することにより、負荷応力を分散させて遮蔽層の可撓性を向上させようとする方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６３−０２５４２５号公報
【特許文献２】実開昭６２−０６６１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、遮蔽用金属テープに上記加工を施すと、遮蔽用金属テープの長さ方向の引張強さが低下するため、遮蔽用金属テープを巻回する場合や電力ケーブルが熱膨張・熱収縮した場合等に遮蔽用金属テープが破断するおそれがある。また、遮蔽用金属テープに上記加工を施すと製造コストが向上する。
【００１０】
本発明は上記課題を解決しようとしてなされたものであり、遮蔽層に加工を施すことなく、より小さい曲げ半径で曲げても遮蔽層に皺が寄らない電力ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、導体の外側に、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層及びシース層を順次同心円状に被覆して構成される電力ケーブルであって、
前記遮蔽層は、遮蔽用金属テープを一部重なるようにして螺旋状に巻回して設けられ、
前記シース層は、内側に配置される第一シース層と外側に配置される第二シース層とを有し、前記第一シース層は、クッション性を有する弾性発泡体からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電力ケーブルであって、前記遮蔽層の外側には押さえ巻き層が設けられ、
前記押さえ巻き層の外側にシース層が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
前記第一シース層の厚さは、前記シース層の厚さの３０〜６０％であることが好ましい。
【００１４】
前記第一シース層は、発泡率が４０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電力ケーブルを曲げたときの遮蔽層の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電力ケーブルの径方向に沿った断面図である。
【図２】曲げる前の状態の電力ケーブルの長さ方向に沿う部分断面を示す概略構成図である。
【図３】曲げた状態の電力ケーブルの長さ方向に沿う部分断面を示す概略構成図である。
【図４】曲げる前の状態の従来の電力ケーブルの長さ方向に沿う部分断面を示す概略構成図である。
【図５】曲げた状態の従来の電力ケーブルの一部を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１８】
図１は電力ケーブル１００の径方向に沿った断面図であり、図２は曲げる前の状態の単心の電力ケーブル１の長さ方向に沿う部分断面を示す概略構成図である。図３は、図２に示す電力ケーブル１を円弧状に屈曲させた状態の遮蔽層６の変形態様を示す概略構成図であって、遮蔽層６を構成する遮蔽用金属テープのうち隣接する部分６１，６２を例にとって示している。なお、図２，３においては押さえ巻き層７を省略して示している。また、図３においては説明の便宜上、遮蔽層６の変形態様を誇張して示している。
【００１９】
図１に示す電力ケーブル１００は、単心の電力ケーブル１を３本撚り合わせて構成したものである。具体的には、電力ケーブル１はＣＶ（Crosslinked polyethylene）ケーブルであり、電力ケーブル１００はＣＶＴケーブル（ＣＶケーブルのトリプレックス形）である。本実施形態に係る電力ケーブル１００は、６ｋｖ ６０ｓｑの規格のＣＶＴケーブルであるが、本発明はかかる規格に制限されるものではない。
【００２０】
電力ケーブル１は、導体２、内部半導電層３、絶縁層４、外部半導電層５、遮蔽層６、押さえ巻き層７及びシース層８を備えている。
すなわち、銅線を撚り合わせてなる導体２の外周に、内部半導電層３を介して架橋ポリエチレン樹脂製の絶縁層４を設け、該絶縁層４の外周には外部半導電層５を形成する。内部半導電層３は、電圧印加時における電界の集中による部分放電を抑制している。同様の目的で、外部半導電層５が設けられている。
【００２１】
外部半導電層５の外側に遮蔽層６を設けている。遮蔽層６は、軟銅テープ、鉄テープ等の遮蔽用金属テープを電力ケーブル１の長さ方向に沿って、一部重なるようにして螺旋状に巻回して形成する（図２参照）。該遮蔽層６の外周には押さえ巻き層７を設け、これにより遮蔽層６を外側から押さえ付けている。
【００２２】
そして、押さえ巻き層７の外側には、シース層８を設けている。シース層８は電力ケーブル１の最外層に配置されている。このシース層８は二層構造になっており、第一シース層（内層）９と第二シース層（外層）１０とを有している。第一シース層９の厚さは、シース層８の厚さの３０〜６０％の厚さである。
【００２３】
第一シース層９及び第二シース層１０は、塩化ビニル樹脂を主成分とする組成物からなる。その具体的な組成は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、可塑剤３０〜１００重量部、安定剤１〜１０重量部、充填剤０〜１００重量部、更に必要に応じて滑材、酸化防止剤、光安定剤等の各種添加剤及び改質材を配合したものが用いられている。
【００２４】
上記可塑剤としては、一般に塩化ビニル樹脂に対して用いられている可塑剤であればよく、例えばポリエステル系、アジピン酸系、トリメリット酸系、フタル酸系等が挙げられる。
上記安定剤としては、鉛安定剤、Ｃａ／Ｚｎ系安定剤、スズ系安定剤、ホスファイト系安定剤、エポキシ化合物等を用いる。鉛安定剤としては、三塩基性硫酸鉛、三塩基性マレイン酸鉛、二塩基性ステアリン酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、鉛白、二塩基性亜リン酸鉛、塩基性亜硫酸鉛等が挙げられる。Ｃａ／Ｚｎ系安定剤としては、ステアリン酸カルシウム、リシノール酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛等が挙げられる。更に安定化剤として、市販のアルカマイザー１〜５（協和化学工業（株）製）や過塩素酸型ハイドロタルサイトを添加してもよい。また、スズ系安定剤としては、有機スズメルカプタイド、有機スズマレエート、有機スズカルボキシレート等が挙げられる。
充填剤としては、塩化ビニル樹脂組成物に一般に使用される増量剤で炭酸カルシウム、カオリンクレー、タルク等を用いる。炭酸カルシウムには、石灰石等の天然石を粉砕した重質炭酸カルシウム、化学的製法で得られる沈降性炭酸カルシウム等が挙げられ、これらを表面処理したものを用いてもよい。
【００２５】
第一シース層９は、上記塩化ビニル樹脂組成物を発泡させて得た弾性発泡体であり、クッション性を有する。ここでクッション性とは、電力ケーブル１を曲げた際に生じる遮蔽層６の変形を吸収し、遮蔽層６に皺が寄らないようにできる程度の弾力性をいう。この第一シース層９は、上記塩化ビニル樹脂組成物に発泡剤を配合したものであってもよいし、上記塩化ビニル樹脂組成物に加圧した窒素ガス、二酸化炭素、ブタン、ペンタン、又はその他の揮発性炭化水素系ガスを供給して押出しと同時に発泡させたものであってもよい。また、この第一シース層９の発泡率は４０％以上であることが好ましい。ここで、発泡率とは、「発泡させていない塩化ビニル樹脂組成物の密度」と「発泡させた第一シース材料の密度」の比率である。
なお、第一シース層９は、遮蔽層６を被覆してクッション性を有するものであればよく、塩化ビニル樹脂製のシースに限られるものではない。
【００２６】
次に本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように電力ケーブル１の遮蔽層６を、軟銅テープを互いに一部重なるようにして螺旋状に巻回して形成している。この遮蔽層６の外側には、クッション性を有する第一シース層９を形成している。
第３図は、電力ケーブル１を円弧状に曲げたときの状態を概念的に示すもので、遮蔽層６は一部のみを示し、他は省略している。遮蔽層６は、外部半導電層５の外側に軟銅テープを螺旋状に巻回して形成されているため、電力ケーブル１が円弧状に曲がると、隣接する部分６１，６２が図３に示したような変形配置となる。すなわち円弧の外周側においては、部分６１と部分６２の重なりが小さくなり、部分６１の端部６１ａが外部半導電層５から離れる方向に浮き上がろうとする。また、円弧の内周側においては、部分６１と部分６２の重なりが大きくなり、部分６２が部分６１の内側に摺動しながら入り込む。これにより、部分６１は部分６２に押されてＤ方向に撓み、部分６１の端部６１ｂが外部半導電層５から離れる方向に浮き上がろうとする。しかし、遮蔽層６の外側にはクッション性を有する弾性発泡体からなる第一シース層９を設けており、第一シース層９が遮蔽層６の浮き上がりやずれに対応して変形可能であるため、部分６１の端部６１ａ，６１ｂは外部半導電層５から離れる方向に浮き上がったり、部分６１，６２間でずれたりすることができる。これにより軟銅テープが大きく変形せず、遮蔽層６に皺が寄らない。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、遮蔽層の外側であってシース層の内側に弾性発泡体からなる第一シース層を設けているため、電力ケーブルを曲げても遮蔽層が変形したり皺が寄ったりすることを効果的に抑制できる。これにより遮蔽用金属テープが破断したり、ケーブルコアを損傷したりすることを抑制できる。また、本発明の電力ケーブルは従来より小さい曲げ半径で曲げることが可能であるから、ケーブルの地中埋設時に設置スペースを小さく抑えることができ、これにより地中埋設工事の作業効率が向上するとともに工事費を削減することができる。
また、遮蔽層を構成する遮蔽用金属テープには加工を加えておらず、シース層の内層側を弾性発泡体とするのみなので製造コストを低く抑えることができる。
【実施例１】
【００２８】
続いて本願発明の実施例について説明する。
６ｋｖ ６０ｓｑの規格の電力ケーブル１００において、該電力ケーブル１００の第一シース層９及び第二シース層１０の厚さを変更して、その許容曲げ半径及び絶縁抵抗値を比較した。その方法と結果を以下説明する。なお、第一シース層９の厚さと第二シース層１０の厚さの合計（シース層８の厚さ）は、２．２ｍｍで統一している。また、遮蔽層６は上記の通り軟銅テープを螺旋状に巻回して形成するものであるが、その軟銅テープは厚さ０．１ｍｍのものを用いている。
【００２９】
第一シース層９及び第二シース層１０の厚さを変更した電力ケーブル１００を所定の曲げ半径で曲げた後、これを解体し、遮蔽層６に皺が発生していないか確認を行った。電力ケーブル１００の遮蔽層６に皺が発生しない最も小さい曲げ半径を「許容曲げ半径」として表１に示す。表１中のＤは電力ケーブル１００の仕上がり外径を示している。また、ＪＩＳ  Ｃ３００５「ゴム・プラスチック絶縁電線試験方法」に従って各電力ケーブル１００の絶縁抵抗値を測定し、その値を「絶縁抵抗（ＭΩ・ｋｍ）」として表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１中、実施例１，２に示したように、第一シース層９の割合を３０〜６０％とした場合には、曲げ半径を電力ケーブル１００の外径Ｄの５倍として屈曲させても遮蔽層６に皺が寄ることはなく、絶縁抵抗値も良好であった。ここで、第一シース層９の割合とは、シース層８の厚さ（第一シース層９の厚さと第二シース層１０の厚さの合計）に対して第一シース層９の厚さが占める比率である。
【００３２】
表１中、実施例３に示したように、第一シース層９の割合を２０％とした場合には、曲げ半径を電力ケーブル１００の外径Ｄの６倍の径までは曲げても遮蔽層６に皺が寄らなかったが、外径Ｄの５倍として屈曲させると遮蔽層６に皺が寄ってしまった。
【００３３】
表１中、実施例４に示したように、第一シース層９の割合を７０％とした場合には、曲げ半径を電力ケーブル１００の外径Ｄの５倍として屈曲させても遮蔽層６に皺は寄らなかった。絶縁抵抗値は、基準値１００ＭΩ・ｋｍ以上ではあったが、実施例１〜３に比較して低い値であった。
【符号の説明】
【００３４】
１  電力ケーブル
２  導体
３  内部半導電層
４  絶縁層
５  外部半導電層
６  遮蔽層
７  押さえ巻き層
８  シース層
９  第一シース層
１０  第二シース層
１００  電力ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011228111.tif 000007
【図５】
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