(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の外周に絶縁体を具え、絶縁体の外周にリターン導体を具える電力ケーブルであって、
前記絶縁体とリターン導体との間に、接地用の電極層を具えることを特徴とする電力ケーブル。
【請求項２】
電極層が銅またはアルミテープであることを特徴とする請求項1記載の電力ケーブル。
【請求項３】
電極層がメッシュ状であることを特徴とする請求項２記載の電力ケーブル。
【請求項４】
電極層とリターン導体との間に半導電性の押さえ層を具え、この押さえ層はテープ巻き又は押出しにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル。
【請求項５】
導体およびリターン導体の少なくとも一方が素線絶縁されたことを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ爆破用など、短時間に大電流を流すことが繰り返し行われる用途に最適な電力ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
岩石の爆破法の一つとしてプラズマ爆破法が知られている（特開平4-222794号公報）。これは、図３に示すように、爆破対象の岩石20内に穴21を形成し、穴内に粘性の高い電解液22を充填すると共に、この電解液内に爆破用の同軸電極23を浸漬する。次に、電極23に１×100万分の１秒当たりに少なくとも100×100万ワットの電気エネルギーを放出する。これにより、同軸電極間の電解液22に絶縁破壊を起こさせてプラズマを発生し、このプラズマの圧力に伴う衝撃波Ｓにより爆破を行うと言うものである。電気エネルギーの供給には、電力供給源24に接続されたコンデンサバンク25を用いる。コンデンサバンク25はスイッチ26と接続され、引き金装置27を遠隔引き金28で起動してスイッチ26を動作させ、同軸電力ケーブル29を通じて電力供給を行う。
【０００３】
このような同軸電力ケーブル29の一例を図２に示す。この電力ケーブルは、中心から順に、導体1、内部半導電層2、絶縁体3、外部半導電層4、リターン導体5、防食層6、補強層7を具えている。導体1は同軸電極の一方に、リターン導体5は同軸電極の他方に接続されている。この電力ケーブルの導体1には短時間に大容量のパルス電流が流され、リターン導体5には導体1とは逆方向のリターン電流が流される。そのため、両導体1、5間には反発力が作用してリターン導体5が外周方向に僅かに動いてずれを生じることがある。補強層7はリターン導体5のずれや膨らみを押さえるためのものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の電力ケーブルでは次のような問題があった。
▲１▼電流が大きくなるとリターン導体5を押さえるための補強が困難になる。リターン導体5を押さえる力を確保するには補強層7の厚みを大きくすることが挙げられるが、それではケーブルの外径が大きくなり曲げ難くなると言う問題を伴う。
【０００５】
▲２▼リターン導体5の移動により外部半導電層4とリターン導体5との間にギャップが生じ、このギャップで放電が繰り返し生じると絶縁破壊に至ることがある。
【０００６】
▲３▼補強層7による締め付けには限度がある。補強層7による締め付けだけではリターン導体5の動きを抑制できないこともあり、その場合、銅線で構成されているリターン導体5に変形を生じることがある。
【０００７】
従って、本発明の主目的は、導体とリターン導体との反発による不都合を解消できる電力ケーブルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するもので、導体の外周に絶縁体を具え、絶縁体の外周にリターン導体を具える電力ケーブルであって、前記絶縁体とリターン導体との間に、接地用の電極層を具えることを特徴とする。
【０００９】
接地された電極層を絶縁体とリターン導体との間、より厳密には外部半導電層の上に設けることで、リターン導体が膨らんで絶縁体（外部半導電層）との間にギャップが生じても、リターン導体の内側で放電することはなく、絶縁体が電気的な損傷を受けることを回避できる。
【００１０】
ここで、電極層の材料には銅（銅合金も含む）テープまたはアルミ（アルミ合金も含む）テープが利用できる。その場合、電極層をメッシュ状としても良い。
【００１１】
また、電極層とリターン導体との間に半導電性の押さえ層を具え、この押さえ層はテープ巻き又は押出しにより形成することも好ましい。これにより、電極層を絶縁体側に締め付けて絶縁体（外部半導電層）上に密着させる。
【００１２】
さらに、導体およびリターン導体の少なくとも一方を素線絶縁することで、表皮効果を抑制してロスの少ないケーブルとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明電力ケーブルの部分断面図である。図２と共通する部分には同一符号を付している。
【００１４】
このケーブルも中心から順に導体（図示せず）、内部半導電層（図示せず）、絶縁体3、外部半導電層4（以下、導体〜外部半導電層までをコア10と言う）を具えている点で図２のケーブルと共通している。ただし、外部半導電層4の上に電極層8を設け、さらに電極層8の上に押さえ層9を設けた点で図２のケーブルと相違している。
【００１５】
電極層8はメッシュ状の銅テープをコア10上に巻回することで構成した。その他、銅に近い導電性を有する金属テープであれば特に材質は限定されない。構成もメッシュ状でなくても良い。この電極層8はケーブル端部において接地されている。
【００１６】
押さえ層9は半導電性ゴムなどを電極層の上に押出したり、半導電性テープを巻回することにより構成する。この押さえ層9により電極層8を外部半導電層側に押さえ付けて密着性を維持する。
【００１７】
そして、押さえ層9の上にリターン導体5が形成され、さらに防食層6、補強層7が順次形成される。導体またはリターン導体5は、通常、銅（銅合金も含む）素線の撚り合わせで構成されている。これら各素線を絶縁すれば、導体（リターン導体）の外周側のみに電流が流れようとする表皮効果を抑制でき、導体（リターン導体）の断面積を電流流路として最大限に有効活用することでロスの少ない電力ケーブルとできる。特に、この素線絶縁は高周波の大電流が流れる場合に有効である。
【００１８】
上記のようにケーブルを構成すれば、リターン導体5が反発力により導体から離れる方向に移動してコア10との間にギャップが生じても、コア10上には接地された電極層8が形成されているためギャップに電位差を生じさせず、リターン導体5の内部で放電することを抑制できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明電力ケーブルによれば、リターン導体が膨らんで絶縁体（外部半導電層）との間にギャップが生じても、絶縁体の外周には電極層が設けられているためリターン導体の内側で放電することはなく、絶縁体が電気的な損傷を受けることを回避できる。従って、補強層を特に厚くする必要はなく、ケーブル外径が大きくなることを抑制でき、プラズマ爆破法などの同軸ケーブルとして最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電力ケーブルの部分断面図である。
【図２】従来の電力ケーブルの断面図である。
【図３】プラズマ爆破法の説明図である。
【符号の説明】
1  導体
2  内部半導電層
3  絶縁体
4  外部半導電層
5  リターン導体
6  防食層
7  補強層
8  電極層
9  押さえ層
10  コア
20  岩石
21  穴
22  電解液
23  同軸電極
24  電力供給源
25  コンデンサバンク
26  スイッチ
27  引き金装置
28  遠隔引き金
29  同軸電力ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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