補強絶縁層の架橋方法及び補強絶縁層の架橋装置
【課題】ケーブル接続部の補強絶縁層の含有水分量をより一層低減し、その絶縁性能を向上させること。
【解決手段】ケーブル接続部の補強絶縁層１０を架橋する際、架橋用金型１９内に加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを供給することで、補強絶縁層１０に含まれる架橋剤が分解して生成したクミルアルコールを酸素ガスによって２次分解することを促進することができる。更にクミルアルコールの２次分解で生じた水分の乾燥を行うことによって補強絶縁層１０に残留するクミルアルコールの量及び水分量の双方を低減させることができるため、ケーブルの経年使用に対して補強絶縁層１０中のクミルアルコールの２次分解による水分の発生を抑えることができる。従って、ケーブル接続部の補強絶縁層１０の含有水分量をより一層低減し、そのケーブル接続部における補強絶縁層１０の絶縁性能を向上させることができる。
【解決手段】ケーブル接続部の補強絶縁層１０を架橋する際、架橋用金型１９内に加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを供給することで、補強絶縁層１０に含まれる架橋剤が分解して生成したクミルアルコールを酸素ガスによって２次分解することを促進することができる。更にクミルアルコールの２次分解で生じた水分の乾燥を行うことによって補強絶縁層１０に残留するクミルアルコールの量及び水分量の双方を低減させることができるため、ケーブルの経年使用に対して補強絶縁層１０中のクミルアルコールの２次分解による水分の発生を抑えることができる。従って、ケーブル接続部の補強絶縁層１０の含有水分量をより一層低減し、そのケーブル接続部における補強絶縁層１０の絶縁性能を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電力ケーブル接続部を構成する補強絶縁層の架橋方法及びこれに用いる架橋装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、架橋ポリエチレンで絶縁されたケーブル同士を接続する手法として、互いの中心導体を接続した導体接続部を補強絶縁層で被覆し、次いで補強絶縁層を架橋処理するジョイント技術が知られている。
そして、補強絶縁層の材料には、架橋剤であるジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）が添加されたポリエチレンが用いられている。
ところで、この補強絶縁層を架橋する際、ＤＣＰの分解反応により水が生成するため、架橋した補強絶縁層に水分が含まれることがあり、含有する水分量が多い場合には補強絶縁層の絶縁性能が低下してしまう問題がある。
【０００３】
こうした補強絶縁層の架橋処理する時に水分が発生する問題に対して、例えば、図７に示すように、架橋装置５５の架橋用金型１９内に不活性ガス（窒素ガス）を加圧しながら流し、不活性ガスの気流下で補強絶縁層１０を架橋することにより、発生した水分を架橋用金型１９の外に排出させて補強絶縁層１０中の残存水分量を低減する方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
また、架橋の前処理に架橋用金型１９内の真空引きを行った後、架橋用金型１９内に不活性ガスを注入させることで、補強絶縁層１０中の残存水分量を低減する方法も知られている（例えば、特許文献４参照。）。
また、架橋モールド工程後に加熱処理を行い、架橋モールドに伴い発生した架橋剤分解残渣の除去と水分の乾燥を行い、補強絶縁層１０中の残存水分量を低減する方法も知られている（例えば、特許文献５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８９２３８４号公報
【特許文献２】特許第２８９２３８５号公報
【特許文献３】特許第３０５９５３７号公報
【特許文献４】特許第２９０３２１５号公報
【特許文献５】特許第２９９９６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、補強絶縁層を架橋する際のＤＣＰの分解反応によって、アセトフェノン、メタンガス、クミルアルコールなどの架橋剤分解残渣が生成され、このうちのクミルアルコールがさらに２次分解して、α−メチルスチレンと水が生成する。そのため、補強絶縁層から一旦水分を除去してもクミルアルコールが残留している場合には、残留したクミルアルコールの２次分解によって補強絶縁層中に水分が再度発生してしまうことがある。
クミルアルコールの２次分解は酸素の存在下において著しく促進されるのであるが、上記特許文献１〜４に記載された架橋方法のように、補強絶縁層などの酸化劣化を防止するために、不活性ガス雰囲気下で架橋反応を行う場合にはクミルアルコールの２次分解が抑制されるためにクミルアルコールが残留しやすい。そして、ケーブル接続部においてクミルアルコールが残留した状態で、絶縁ケーブルを経年使用した場合、徐々にクミルアルコールの分解反応が進行し、補強絶縁層中の水分量が増加してしまうことで補強絶縁層の絶縁性能が低下し、絶縁ケーブルにも不具合が生じてしまう問題がある。
【０００６】
また、上記特許文献５のように、架橋反応に伴い生成した残渣中のクミルアルコールを分解するとともに水分を乾燥させる技術では、その一連の作業に、例えば、約１０日間の日数を要してしまうので、作業時間が増大する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、ケーブル接続部の補強絶縁層の含有水分量をより一層低減し、その絶縁性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様は、
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側にガス透過性のチューブ層を設け、それらを架橋用金型内に収容して前記補強絶縁層を架橋するケーブル接続部の補強絶縁層の架橋方法であって、
前記補強絶縁層を前記架橋用金型内で加熱および加圧することで架橋反応させる架橋反応工程を備え、
前記架橋反応工程において前記架橋用金型内を加圧するために供給する加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを用い、前記混合ガスにおける酸素ガスの分圧比を空気における酸素ガスの分圧比よりも小さくしたことを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る補強絶縁層の架橋方法によれば、架橋反応工程において架橋用金型内に供給する加圧ガスが酸素ガスを含有する混合ガスであるので、補強絶縁層に含まれる架橋剤が分解して生成された残渣（架橋剤分解残渣）のうちのアルコール類の２次分解を混合ガス中の酸素ガスによって促進することができる。そして、補強絶縁層に残留するアルコール類の量を低減することで、電力ケーブルの経年使用に対してアルコール類の２次分解による経時的な水分の発生を抑え、ケーブル接続部の補強絶縁層の含有水分量をより一層低減し、その絶縁性能を向上させることができる。
また、酸素ガスの分圧比が空気における酸素ガスの分圧比よりも小さい混合ガスを用いるので、架橋処理時のケーブルの酸化劣化問題も回避できる。
【００１０】
また、好ましくは、前記架橋反応工程のうち、前記補強絶縁層の架橋反応が進行するまでの第１段階では前記加圧ガスとして不活性ガスを用い、前記補強絶縁層の架橋反応が進行してその架橋反応に伴う架橋剤の分解残渣が生成する第２段階では前記加圧ガスとして前記混合ガスを用いる。
【００１１】
補強絶縁層の架橋反応が進行するまでの第１段階では、加温当初に架橋反応はほとんど起こらず、架橋剤の分解残渣（特に、アルコール類）の発生は僅かであるので、ケーブルにおいて酸化劣化の問題が生じないように、架橋反応が盛んになるまでは加圧ガスとして不活性ガスを用いることが好ましい。
そして、第２段階では、補強絶縁層の架橋反応が盛んに進行し、架橋剤の分解残渣が多く発生するので、酸素ガスを含有する混合ガスを用いて架橋剤残渣のうちのアルコール類の２次分解を促進することで、水に分解してしまうようなアルコール類の量を効率的に低減することができる。
【００１２】
また、好ましくは、本発明の架橋方法は、前記架橋反応工程における前記架橋反応に伴い生成した前記分解残渣（特にアルコール類）を除去する分解残渣除去工程を更に備え、
前記分解残渣除去工程は、加圧ガスとして前記混合ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、前記分解残渣中のアルコール類を水に分解する第一段階と、前記加圧ガスとして不活性ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、分解生成された水を除去する第二段階と、を有する。
【００１３】
架橋反応工程中も、架橋剤の分解残渣であるアルコール類は２次分解されるが、補強絶縁層に残留するアルコール類の量を可能な限り低減するために、架橋反応工程の後に分解残渣除去工程を行うことが望ましい。分解残渣除去工程の第一段階では、酸素ガスを含有する混合ガスを用いて加熱処理を行ってアルコール類を水に分解する。そして、第二段階では、前記分解生成された水を乾燥させることができるので、補強絶縁層に残留するアルコール類と水分の双方を効率的に低減することができる。
【００１４】
また、好ましくは、前記チューブ層の内側に、前記ケーブルおよびケーブル接続部の長手方向にガスが通過可能なガス流通層を設けるとともに、前記ガス流通層の両方の端部を前記架橋用金型の外側に配する。
【００１５】
このようなガス流通層を設ければ、架橋剤が分解するときに発生するガス（架橋剤分解残渣や水は沸点を超える高温域ではガスとして存在）を、ガス流通層を通じて架橋用金型の外に速やかに排出することができるので、接続部外部半導電層とチューブ層との間に架橋剤分解残渣ガス等が滞留することによって生じるガス圧の上昇で補強絶縁層が変形することを防止できる利点がある。
また、架橋用金型の外の空気（酸素ガスを含む）を、ガス流通層を通じて架橋用金型内に取り込んで、架橋剤の分解残渣であるアルコール類の２次分解を促進することができる。
【００１６】
また、好ましくは、前記ガス流通層と前記チューブ層の間であって、前記ガス流通層の端部が前記架橋用金型の外側に露出する部分に、前記架橋用金型の内側と外側とに連通する通気孔を有するシール部材を設ける。
【００１７】
通気孔のあるシール部材を設ければ、架橋剤が分解するときに発生するガス（架橋剤分解残渣や水は沸点を超える高温域ではガスとして存在）を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型の外により速やかに排出することができる。
また、架橋用金型の外の空気（酸素ガスを含む）を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型内に取り込んで、架橋剤の分解残渣であるアルコール類の２次分解を促進することができる。
【００１８】
また、好ましくは、前記加圧ガスの供給と排出はガス圧を維持した状態で連続的あるいは断続的に行い、前記架橋用金型内のガス置換を連続的あるいは断続的に行う。
【００１９】
架橋用金型内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うことによれば、補強絶縁層の架橋に伴い生成した分解残渣であるアルコール類や水分を効率的に架橋用金型の外に排出することができ、架橋用金型内の水蒸気圧や架橋剤分解残渣ガス圧（特にアルコール類）が上昇することを防止して、補強絶縁層中の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にアルコール類）が接続部外部半導電層、ガス流通層、チューブ層を順次拡散して架橋用金型内の加圧ガスに加わることを一層促進することができ、したがって補強絶縁層中の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にアルコール類）の乾燥、除去を一層促進することができる。
【００２０】
また、本発明の他の態様は、
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側を覆うガス透過性のチューブ層と、
前記チューブ層で覆った前記補強絶縁層を内部に収容して、前記補強絶縁層を架橋するために加熱処理および加圧処理を施す架橋用金型と、
前記架橋用金型の内部を加圧するために、不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを供給するガス供給部と、
前記チューブ層の内側に設けるとともにその両端部を前記架橋用金型の外側に配したガス流通層と、
を備えることを特徴としている。
【００２１】
本発明に係る補強絶縁層の架橋装置においては、補強絶縁層をガス透過性のチューブ層で覆うとともにその内側にガス流通路を設けたので、架橋用金型内に供給する酸素ガスおよび架橋用金型の外側の空気に含まれる酸素ガスを効率よく補強絶縁層内に拡散させ、補強絶縁層に含まれる架橋剤分解残渣のうちのアルコール類を効率よく酸素ガスによって２次分解させることができる。そして、２次分解で生じた水分を架橋用金型の外に効率よく排出することができる。このため、この架橋装置によれば、ケーブル接続部の補強絶縁層の含有水分量をより一層低減し、その絶縁性能を向上させることができる。
【００２２】
好ましくは、前記架橋用金型の内側における前記ガス流通層と前記チューブ層の間のガスと、前記架橋用金型の外側の空気とを交換可能に通気させる通気孔を有するシール部材を、前記ガス流通層の端部が前記架橋用金型の外側に露出する部分の前記ガス流通層と前記チューブ層の間に設ける。
【００２３】
通気孔のあるシール部材を設ければ、補強絶縁層の架橋に伴い生成した分解残渣であるアルコール類や水分を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型の外に排出することができる。
また、架橋用金型の外の空気（酸素ガスを含む）を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型内に取り込んで、架橋剤の分解残渣であるアルコール類の２次分解を促進することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ケーブル接続部の補強絶縁層の架橋を行う際、架橋用金型内に加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを供給することで、補強絶縁層に含まれる架橋剤が分解して生成された残渣のうちのアルコール類を酸素ガスによって２次分解することを促進することができる。
そして、補強絶縁層に残留するアルコール類の量および水分量の双方を低減することで、電力線路運用時における残留アルコール類の２次分解による水分発生を抑え、補強絶縁層の絶縁性能低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【図２】本発明の実施例１に関する架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【図３】ガス流通層に関する説明図である。
【図４】本発明の実施例２に関する架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【図５】架橋モールドを実施した補強絶縁層中のクミルアルコール量の測定結果を示す説明図である。
【図６】架橋モールドを実施した補強絶縁層中の水分量の測定結果を示す説明図である。
【図７】従来の架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施形態）
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、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、本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。
【００２７】
図１は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００同士を接続したケーブル接続部を架橋用金型１９内に収容して、そのケーブル接続部の補強絶縁層１０を架橋する状態を一部断面視して示す側面図である。
【００２８】
架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００は、例えば、図１に示すように、中心導体１と、中心導体１を被覆する内部半導電層２と、内部半導電層２を被覆するケーブル絶縁体３と、ケーブル絶縁体３を被覆する外部半導電層４と、外部半導電層４を被覆する半導電クッション層５と、半導電クッション層５を被覆する金属遮蔽層６と、金属遮蔽層６を被覆する防食層７と、を備えている。
この架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００は、例えば、中心導体１の断面積が５００［ｍｍ２］で、架橋ポリエチレン製のケーブル絶縁体３の厚さが１２［ｍｍ］の絶縁ケーブルである。
【００２９】
そして、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部では、図１に示すように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の端部を順次段剥ぎして露出させた中心導体１同士を導体接続部８で接続している。ここで、中心導体１を接続する手法としては、溶接接続や、導体接続管を用いた圧縮接続などがあるが、本発明では導体接続部８を形成する接続手法は問わない。
中心導体１と導体接続部８の外周には、例えば、半導電性テープを巻き付けるなどして接続部内部半導電層９を設け、両ケーブルの内部半導電層２同士を電気的に接続している。接続部内部半導電層９は、半導電性テープ巻き後に加熱モールドして形成してもよい。
さらに、接続部内部半導電層９およびケーブル絶縁体３の外周には、例えば、絶縁テープを巻き付けるなどして、両ケーブルのケーブル絶縁体３に跨るように補強絶縁層１０を設けている。この絶縁テープは、架橋剤としてＤＣＰが添加されている未架橋のポリエチレンテープである。なお、補強絶縁層１０の形成方法としては、絶縁テープ巻きによって形成する手法（テープ巻き架橋モールド工法）の他に、架橋剤としてＤＣＰが添加された未架橋のポリエチレン樹脂を、接続部内部半導電層９やケーブル絶縁体３の外周に押出機にて押し出して成形し補強絶縁層１０を形成する手法（押出架橋モールド工法）などもあるが、本発明では架橋前の補強絶縁層１０の形成手法は問わない。この補強絶縁層１０の最小厚さは、例えば１５［ｍｍ］である。
さらに、補強絶縁層１０とケーブル絶縁体３の外周には、半導電性樹脂で製造された熱収縮チューブなどを用いて接続部外部半導電層１１を形成し、両ケーブルの外部半導電層４同士を電気的に接続する。
このように、接続部内部半導電層９、補強絶縁層１０、接続部外部半導電層１１を形成したケーブル接続部を架橋装置５０の架橋用金型１９内に収容して、補強絶縁層１０を架橋する。
【００３０】
次に、ケーブル接続部の補強絶縁層１０を架橋する架橋装置５０について説明する。
【００３１】
架橋装置５０は、図１に示すように、ケーブル接続部（８，９，１０，１１）とその両側のケーブルの外部半導電層４、４を覆う熱収縮チューブ層１３と、この熱収縮チューブ層１３の両端部外周を覆うシール部材１４と、ケーブル接続部を内部に収容する架橋用金型１９とを備え、架橋用金型１９の両端部は両側のシール部材１４の外周上に配置されている。
また、架橋装置５０は、架橋用金型１９の内部を加熱するための加熱用ヒータ１８と、架橋用金型１９の内部の温度むらを低減するための均熱用パイプ１６と、ケーブル接続部を下支えする偏芯防止用スペーサ１７とを備えている。
また、架橋装置５０は、架橋用金型１９の内部に加圧ガスを供給するガス供給管２０と、ガス供給管２０に設けられた供給バルブ２２と、ガス供給管２０に繋がれた不活性ガスボンベ２４と乾燥空気ボンベ２５と、架橋装置５０の内部のガスを装置外に排出するガス排出配管２１と、ガス排出配管２１に設けられた排出バルブ２３とを備えている。
【００３２】
熱収縮チューブ層１３は、例えば、熱収縮性のシリコーンゴムからなり、ガス透過性が良好なチューブ状部材である。ガス透過性は、例えば、架橋用金型１９内に供給される混合ガス中の酸素ガスや、補強絶縁層１０の架橋反応に伴い生成する水分（水蒸気）や架橋分解残渣ガス（特にクミルアルコールなど）が透過できる程度である。
シール部材１４は、例えば、アルミ、鉄、ステンレスなどの金属材からなり、架橋用金型１９とシール部材１４の間のシールには必要に応じてゴムパッキンなどを使用する。架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００が熱膨張する際には、熱収縮チューブ層１３がケーブル外部半導電層４とシール部材１４の間の緩衝材の役割をするため、ケーブル外部半導電層４およびその内側のケーブル絶縁体３の変形などによる損傷を防止することができる。なお、シール部材１４は、金属材の他に弾性変形可能な材料で形成してもよい。
架橋用金型１９は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の補強絶縁層１０に加熱処理および加圧処理を施すために密閉可能なケース体である。
この架橋用金型１９内に設けられた均熱用パイプ１６は、熱伝導性が良好な金属材料からなり、加熱用ヒータ１８によって加熱された架橋用金型１９内の熱を拡散させる機能を有し、架橋用金型１９内の温度の均一化を図る。
偏芯防止用スペーサ１７は、例えば、発泡シリコーンゴムシートであり、架橋用金型１９内でケーブル接続部を加熱処理する際に、ケーブル接続部が重力により偏芯することを防止するためのものである。
【００３３】
不活性ガスボンベ２４には、例えば、不活性ガスとして、窒素ガスが充填されている。
乾燥空気ボンベ２５には、乾燥空気が充填されている。乾燥空気ボンベ２５に代えて、酸素ガスが充填されたボンベを用いてもよい。
そして、供給バルブ２２と排出バルブ２３の開閉程度を調整することによって、架橋用金型１９内への供給ガス量と、架橋用金型１９からの排出ガス量を調節し、架橋用金型１９内への加圧ガスの供給を調節する。また、不活性ガスボンベ２４と乾燥空気ボンベ２５にそれぞれ対応している供給バルブ２２の開閉程度を調整することによって、架橋用金型１９内へ供給する窒素ガスと乾燥空気（酸素ガス）との割合を所望の値に調整する。つまり、ガス供給管２０、ガス排出配管２１、供給バルブ２２、排出バルブ２３、不活性ガスボンベ２４、乾燥空気ボンベ２５等を協働させることで、架橋用金型１９内に加圧ガスを供給するガス供給部として機能させることができる。
【００３４】
次に、架橋装置５０を用いた、ケーブル接続部の補強絶縁層１０の架橋方法について説明する。
【００３５】
＜準備工程＞
まず、図１に示すように、熱収縮チューブ層１３を被せ熱収縮させることにより装着したケーブル接続部（８，９，１０，１１）を架橋装置５０にセットする。
【００３６】
＜換気工程＞
次いで、不活性ガスボンベ２４側の供給バルブ２２を開けて、架橋用金型１９内のガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるまで窒素ガスを充填する。
なお、窒素ガス充填前に架橋用金型１９内には大気圧の空気が存在しているので、窒素ガスを架橋用金型１９内に流入させて内部の空気をガス排出配管２１から吹き流し、架橋用金型１９内に予め存在していた空気を窒素ガスに置換した後、排出バルブ２３を閉じることが好ましい。また、窒素ガス充填前に予め真空ポンプ等を用いて架橋用金型１９内の空気を排出して真空状態とした後に、不活性ガスボンベ２４側の供給バルブ２２を開けて窒素ガスを充填してもよい。
こうして、架橋用金型１９内の酸素ガスの量を限りなくゼロと見なせる状態にする。
【００３７】
＜架橋反応工程＞
次いで、不活性ガスボンベ２４側の供給バルブ２２を調節して、架橋用金型１９内の窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］から４．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に減圧し、続いて、乾燥空気ガスボンベ２５側の供給バルブ２２を開けて架橋用金型１９内に乾燥空気を供給し、架橋用金型１９内における窒素ガスと乾燥空気（特に酸素ガス）との混合ガスのガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるように調節する。ここで、乾燥空気に含まれる窒素ガスと酸素ガスの分圧比を約４：１とすると、混合ガスにおける窒素ガスと酸素ガスの分圧比は約１７．８：１となり、混合ガスにおける酸素の分圧比は空気の四分の一以下となる（混合ガス中、窒素ガス６．１５［ｋｇｆ／ｃｍ２］、酸素ガス０．３５［ｋｇｆ／ｃｍ２］）。酸素ガスの分圧比がこの程度小さい混合ガスは、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００において酸化劣化の問題が生じないレベルの酸素混合ガスである。
そして、６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］のガス圧で混合ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度を２７０℃にして、４時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応を進行させる（架橋反応工程）。
この架橋反応工程において、酸素ガスが含まれている混合ガスを加圧ガスとして用いているので、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成したクミルアルコールの２次分解が促進される。なお、クミルアルコールの２次分解反応により生成した水分（水蒸気）は、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を順次透過（拡散）して架橋用金型１９内の加圧ガス中に移動する。また、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成したクミルアルコールを含む架橋剤分解残渣ガスの一部も、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を順次透過（拡散）して、架橋用金型１９内の加圧ガス中に移動する。
なお、本実施形態では、混合ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で架橋反応工程を行っているが、連続的あるいは断続的に混合ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ架橋反応工程を行うようにしてもよい。ガス置換を行うことにより、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外に効率的に排出させて水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を抑制させることができるため、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することを促進させることができる。すなわち、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の残留量を効果的に低減させることができる。
【００３８】
＜冷却工程＞
次いで、その架橋反応工程後、架橋用金型１９内の混合ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持した状態で、混合ガスの吹き流し量が５［ｌ／ｍｉｎ］となるように、架橋用金型１９内への混合ガスの供給と架橋用金型１９内からのガスの排出を連続的あるいは断続的に行いガス置換する。そして、架橋用金型１９内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うとともに、加熱用ヒータ１８の温度が２７０℃から５０℃以下となるまで温度制御しながら７時間かけてゆっくりと冷却する（冷却工程）。
この冷却工程における７時間の徐冷中、架橋用金型１９内の混合ガスは置換され続けているので、クミルアルコールの２次分解によって発生した水分は、架橋用金型１９の外に効率的に排出される。
こうして、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の架橋モールド処理が完了する。
【００３９】
このように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部における補強絶縁層１０を架橋装置５０で架橋する際、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスと酸素ガスの混合ガスにすることによって、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成するクミルアルコールの２次分解反応を促進することができる。
そして、クミルアルコールの２次分解反応を促進して、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることによれば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００を経年使用する場合に、残留クミルアルコールが分解反応してしまっても、補強絶縁層１０中の水分量を管理基準値以下（例えば、２００ｐｐｍ以下）に維持できるので、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができる。補強絶縁層１０中のクミルアルコール量の管理基準値および水分量の管理基準値は、架橋ポリエチレンに含まれる添加剤や充填材にも依存する値であり、具体的な管理基準値は問わない。クミルアルコール量の管理基準値の考え方は、例えば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の経年使用中に残留クミルアルコールの全てが２次分解して水分が発生し、その発生した水分が補強絶縁層１０中に均一に分布すると考えた場合に水分量の管理基準値を上回らないようなクミルアルコール量である。
【００４０】
なお、以上の実施の形態において、架橋装置５０を用いた補強絶縁層１０の架橋方法における架橋反応工程では、混合ガスを架橋用金型１９内に供給したが、架橋反応工程を第１段階と第２段階に分けて、第１段階では窒素ガス（不活性ガス）、第２段階では窒素ガス（不活性ガス）と酸素ガスの混合ガスを架橋用金型１９内に供給するようにしてもよい。
さらに、後述するように、架橋反応工程の第２段階の後に、架橋剤の分解残渣除去工程を加え、前記分解残渣除去工程はクミルアルコールを２次分解する段階（分解残渣除去工程の第一段階）と、この２次分解で生じる水分を乾燥する段階（分解残渣除去工程の第二段階）とに分かれた一連の工程であり、分解残渣除去工程の後に冷却工程に移行するようにしてもよい。
【００４１】
（実施例１）
次に、本発明に係るケーブル接続部の補強絶縁層の架橋方法に関し、より実用的な架橋装置５１と、その架橋装置５１を用いた架橋方法の実施例について説明する。
なお、上記実施形態の架橋装置５０と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４２】
架橋装置５１は、図２に示すように、熱収縮チューブ層１３の内側に、ケーブル１００の長手方向にガスが通過可能なガス流通層１２を備えている。また、ガス流通層１２と熱収縮チューブ層１３の間であって、ガス流通層１２の端部が架橋用金型１９の外側に露出する部分に、架橋用金型１９の内側と外側とに連通する通気孔１５を有するシール部材１４を備えている。
【００４３】
ガス流通層１２は、図２に示すように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部（８，９，１０，１１）および両ケーブルの外部半導電層４を覆っており、そのガス流通層１２の両端部は、架橋用金型１９の外側に露出している。
具体的に、ガス流通層１２は、接続部外部半導電層１１と外部半導電層４の外周に、図３に示すように、テフロン（登録商標）テープをラップ巻きすることによって形成しており、テフロンテープがオーバーラップしている部分に生じる空間が螺旋状に連続する通気路１２ａを成している。テフロンテープ自体およびテフロンテープのラップ部界面にもガス透過性（拡散性）があるため、通気路１２ａを含めるとテフロンテープをラップ巻きして形成したガス流通層はその厚さ方向と長さ方向の双方にガス透過性（拡散性）がある。更に前記通気路１２ａのガス透過性は、テフロンテープ自体およびテフロンテープのラップ部界面のガス透過性よりも高く、したがってガス流通層はその厚さ方向よりもその長手方向にガスが透過（拡散）しやすい性質を有している。そのため、ガス流通層１２は、架橋用金型１９内のケーブル接続部における補強絶縁層１０の周囲のガスと、架橋用金型１９の外側の空気とを、通気路１２ａを通じて交換可能に流通させる機能を有している。つまり、ガス流通層１２は、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成した水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外側に排気したり、架橋用金型１９の外側の空気(酸素ガス含む)をガス流通層１２、接続部外部半導電層１１を介して補強絶縁層１０に送り込んだりする機能を有している。また、架橋装置５１のガス供給管２０から架橋用金型１９に供給された加圧ガス（混合ガス）は、その一部が熱収縮チューブ１３を透過（拡散）し、前記熱収縮チューブ１３を透過（拡散）したガスの一部はガス流通路１２および外部半導電層１１を透過（拡散）して補強絶縁層１０に浸透し、残部がガス流通路１２の通気路１２ａを介して架橋装置５１の外側に排出される。なお、熱収縮チューブ１３の厚さ方向のガス透過性は、長手方向に通気路１２ａを有するガス流通層１２の長手方向のガス透過性よりも小さいため、加圧ガス（窒素ガスあるいは窒素ガスと酸素ガスの混合ガス）が熱収縮チューブ１３を透過（拡散）して接続部外部半導電層１１の外周上に位置するガス流通層１２に到達する量（あるいは到達した加圧ガスの圧力）は、架橋用金型１９の外側の空気がガス流通層１２（通気路１２ａ）を介して接続部外部半導電層１１の外周上に位置するガス流通層１２に到達する量(あるいは到達した空気の圧力)と比較して小さい。したがって、熱収縮チューブ１３を透過（拡散）してきた加圧ガスは、ガス流通層の長手方向への拡散はし難く、その大部分はガス流通層１２の厚さ方向に拡散していき、接続部外部半導電層１１を介して補強絶縁層１０へ拡散していく。
【００４４】
シール部材１４は、図２に示すように、架橋用金型１９の内側と外側とに連通する通気孔１５を備えており、架橋用金型１９の内側におけるガス流通層１２と熱収縮チューブ層１３の間のガスと、架橋用金型１９の外側の空気とを、通気孔１５を通じて交換可能に通気させる機能を有している。そして、シール部材１４の通気孔１５は、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成した水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）をガス流通層１２、通気孔１５を介して架橋用金型１９の外側に排気したり、架橋用金型１９の外側の空気を通気孔１５、ガス流通層１２を介して補強絶縁層１０に送り込んだりすることで、ガス流通層１２の機能を補助する。
【００４５】
なお、架橋装置５１の熱収縮チューブ層１３は、ケーブル１００およびケーブル接続部を被覆したガス流通層１２の外周を覆っており、熱収縮チューブ層１３の端部はガス流通層１２の端部の外周上に設けられたシール部材１４を覆う配置に設けられている。
【００４６】
次に、架橋装置５１を用いた、ケーブル接続部の補強絶縁層１０の架橋方法について説明する。
【００４７】
＜準備工程＞
まず、図２に示すように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００およびケーブル接続部（８，９，１０，１１）の外周にガス流通層１２を形成し、ガス流通層１２の両端部の外周上にシール部材１４を配置し、ガス流通層１２と両端部のシール部材１４とを覆うように熱収縮チューブ層１３を装着するとともに熱収縮チューブ層１３を熱収縮させて、架橋用金型１９の両端部が熱収縮チューブ層を挟んでシール部材１４の上方に配置するようにケーブル接続部を架橋装置５１にセットする。
【００４８】
＜換気工程＞
次いで、不活性ガス（窒素ガス）ボンベ２４側の供給バルブ２２を開けて、架橋用金型１９内のガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるまで窒素ガスを充填する。
なお、上述した（実施形態）の欄の＜換気工程＞で説明したようにして、架橋用金型１９内の酸素ガスの量を限りなくゼロと見なせる状態にする。
【００４９】
＜架橋反応工程の第１段階＞
そして、６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］のガス圧で窒素ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度を２７０℃にして、３時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応を進行させる（架橋反応工程の第１段階）。
補強絶縁層１０の架橋反応は、温度の上昇とともに反応速度が指数関数的に速まるので、加温当初架橋反応はほとんど起こらず、クミルアルコールの発生は僅かである。そこで、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００に酸化劣化の問題が生じないように、架橋反応が盛んになるまでの架橋反応工程の第１段階では、酸素を含まない加圧ガスを用いる。すなわち、加圧ガスとして窒素ガスのみを用いる。
【００５０】
＜架橋反応工程の第２段階＞
次いで、不活性ガス（窒素ガス）ボンベ２４側の供給バルブ２２を調節して、架橋用金型１９内の窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］から４．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に減圧し、続いて、乾燥空気ガスボンベ２５側の供給バルブ２２を開けて架橋用金型１９内に乾燥空気を供給し、架橋用金型１９内における窒素ガスと乾燥空気（特に酸素ガス）との混合ガスのガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるように調節する。ここで、乾燥空気に含まれる窒素ガスと酸素ガスの分圧比を約４：１とすると、混合ガスにおける窒素ガスと酸素ガスの分圧比は約１７．８：１となり、混合ガスにおける酸素の分圧比は空気の四分の一以下となる（混合ガス中、窒素ガス６．１５［ｋｇｆ／ｃｍ２］、酸素ガス０．３５［ｋｇｆ／ｃｍ２］）。酸素ガスの分圧比がこの程度小さい混合ガスであれば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００に酸化劣化の問題が生じない。
そして、６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］のガス圧で混合ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度は２７０℃のまま、１時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応を一層進行させる（架橋反応工程の第２段階）。
この架橋反応工程の第２段階では、補強絶縁層１０の架橋反応が進行して、架橋反応が盛んに起こることで、架橋反応に伴う架橋剤（ＤＣＰ）の分解残渣が多く生成する。この架橋反応工程の第２段階で、補強絶縁層１０の架橋反応に伴いＤＣＰが分解してクミルアルコールが盛んに発生するので、発生したクミルアルコールの２次分解を促進させるために、架橋反応工程の第２段階では加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いる。つまり、架橋反応工程の第２段階では、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスとして、ケーブルに酸化劣化の問題が生じないレベルの酸素ガスを含む混合ガスを用いることによって、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成したクミルアルコールの２次分解を促進させる。
そして、クミルアルコールの２次分解反応により生成した水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を透過（拡散）して架橋用金型１９内の加圧ガス中に移動する。
特に、架橋装置５１において、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成した水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出される。また、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが、通気孔１５、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、接続部外部半導電層１１を通じて補強絶縁層１０中に拡散して、クミルアルコールの２次分解反応をより一層促進させる。
なお、本実施形態では、混合ガスを密閉された架橋用金型１９内に充填した状態で架橋反応工程を行っているが、連続的あるいは断続的に混合ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ架橋反応工程を行うようにしてもよい。ガス置換を行うことにより、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外に効率的に排出させて水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を抑制させることができるため、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することを促進させることができる。すなわち、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の残留量を効果的に低減させることができる。
【００５１】
＜分解残渣除去工程の第一段階＞
次いで、架橋用金型１９内の混合ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持した密閉状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度を２６０℃に下げて、９時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応に伴い生成した架橋剤の分解残渣（特に、クミルアルコール）を除去する（分解残渣除去工程の第一段階）。
この分解残渣除去工程の第一段階では、架橋反応工程の第２段階と同様に、加圧ガスとしての窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを架橋用金型１９内に供給するとともに加熱処理し、特に分解残渣中のアルコール類であるクミルアルコールを水に分解して除去する。この分解残渣除去工程の第一段階では、加熱用ヒータ１８の温度を架橋反応工程の第２段階より下げることによって、架橋用金型１９内のケーブル接続部の温度が必要以上に上昇することを防いでいる。
特に、分解残渣除去工程の第一段階では、加圧ガス中の酸素ガスが熱収縮チューブ層１３、ガス流通層１２、接続部外部半導電層１１を順次介して補強絶縁層１０中へ拡散していき、クミルアルコールの２次分解反応を促進させ、その２次分解反応によって水分が生成される。そして、補強絶縁層１０中においてクミルアルコールの２次分解で生じた水分および架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)の一部が補強絶縁層１０から接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２、熱収縮チューブ層１３を順次拡散して架橋用金型１９内の加圧ガスに水蒸気および架橋剤分解残渣ガスとして加わる。さらに、架橋装置５１において、クミルアルコールの分解に伴い生成した水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)の一部は、補強絶縁層１０から接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出される。また、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが、通気孔１５、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、接続部外部半導電層１１を通じて架橋用金型１９内の補強絶縁層１０中へ拡散して、クミルアルコールの２次分解反応をより一層促進させる。
この分解残渣除去工程の第一段階にて、補強絶縁層１０中に含まれるクミルアルコールの含有量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）まで低減させる。
なお、本実施例１では、架橋用金型１９内に充填した加圧ガス（混合ガス）を置換しない状態でクミルアルコールの２次分解反応を行っているが、連続的あるいは断続的に混合ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ分解残渣除去工程の第一段階を行うようにしてもよい。混合ガスを連続的あるいは断続的に置換する効果としては、補強絶縁層１０から加圧ガス中へ移行してきた水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)を架橋用金型１９の外に効率よく排出し、架橋用金型１９内の水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を防止することで補強絶縁層１０中の水分の乾燥および架橋剤分解残渣（特にクミルアルコール）の拡散による低減を促進できることが挙げられる。
【００５２】
＜分解残渣除去工程の第二段階＞
次いで、乾燥空気ボンベ２５側の供給バルブ２２を閉じ、不活性ガス（窒素ガス）ボンベ２４側の供給バルブ２２を調節して、架橋用金型１９内の加圧ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持した状態で、窒素ガスの吹き流し量が５［ｌ／ｍｉｎ］となるように、架橋用金型１９内への窒素ガスの供給と架橋用金型１９内からのガスの排出を連続的あるいは断続的に行い窒素ガスでガス置換する。そして、架橋用金型１９内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うとともに、加熱用ヒータ１８の設定温度は２６０℃のまま、７時間の加熱・加圧処理を行い、クミルアルコールの２次分解により生成した補強絶縁層１０中の水分を乾燥させて除去する（分解残渣除去工程の第二段階）。
この分解残渣除去工程の第二段階では、架橋剤（ＤＣＰ）の分解残渣であるクミルアルコールが２次分解して生成した補強絶縁層１０の水分を乾燥させることにより、補強絶縁層１０中から除去する。特に、連続的あるいは断続的に窒素ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ分解残渣除去工程の第二段階を行うことによって、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外に効率的に排出させて架橋用金型１９内の水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を抑制させることができるため、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)が、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することを促進させることができる。すなわち、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の残留量を効果的に低減させることができる。
そして、この分解残渣除去工程の第二段階は、補強絶縁層１０中の水分を乾燥する工程であり、補強絶縁層１０中のクミルアルコールの２次分解を積極的に行う必要がないため、酸素ガスが不要である。そこで、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００およびケーブル接続部において酸化劣化が極力生じないように、この分解残渣除去工程の第二段階では、加圧ガスとして窒素ガスのみを用いる。
なお、架橋装置５１においては、クミルアルコールの分解に伴い生成した水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出される。
【００５３】
以上のように、架橋反応工程（第１段階、第２段階）後、補強絶縁層１０の架橋反応に伴い生成した分解残渣（特に、クミルアルコール）とクミルアルコールが２次分解して生成された水分とを除去する分解残渣除去工程（第一段階、第二段階）を実行する。
【００５４】
＜冷却工程＞
次いで、分解残渣除去工程の第二段階後、架橋用金型１９内の窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］、窒素ガスの吹き流し量を５［ｌ／ｍｉｎ］に維持して、架橋用金型１９内のガス置換を継続しつつ、加熱用ヒータ１８の温度が２６０℃から５０℃以下となるまで温度制御しながら７時間かけてゆっくりと冷却する（冷却工程）。
この冷却工程における７時間の徐冷中、架橋用金型１９内の混合ガスは置換され続けているので、クミルアルコールの２次分解によって発生した補強絶縁層１０中の水分および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）は、架橋用金型１９の外に効率的に排出される。
【００５５】
こうした一連の工程を経て、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の架橋モールド処理が完了する。
この実施例１の架橋装置５１を用いた架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層（より導体接続部８に近い部分）、外層（より接続部外部半導電層１１に近い外側部分）、内層と外層の間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。なお、本実施例において、架橋モールド後に補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量の管理基準値は０．４ｗｔ％以下、また、水分量の管理基準値は２００ｐｐｍ以下としている。補強絶縁層１０中のクミルアルコール量の管理基準値および水分量の管理基準値は、架橋ポリエチレンに含まれる添加剤や充填材にも依存する値であり、具体的な管理基準値は問わない。クミルアルコール量の管理基準値の考え方は、例えば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の経年使用中に残留クミルアルコールの全てが２次分解して水分が発生し、その発生した水分が補強絶縁層１０中に均一に分布すると考えた場合に水分量の管理基準値を上回らないようなクミルアルコール量である。
図５に示すように、実施例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層、中層、外層のいずれも管理基準値以下（０．４ｗｔ％以下）になっている。また、図６に示すように、実施例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０が含有する水分量は、内層、中層、外層のいずれも１５０ｐｐｍ程度で、管理基準値以下（２００ｐｐｍ以下）になっており、乾燥状態がよいことがわかる。
【００５６】
このように、実施例１の架橋装置５１による補強絶縁層１０の架橋方法は、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを、窒素ガスのみの場合と、窒素ガスと乾燥空気（酸素ガス）の混合ガスの場合とを、工程ごと段階ごとに使い分けることによって、クミルアルコールの２次分解を促進しつつも、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００およびケーブル接続部の酸化劣化を防止している。具体的に、補強絶縁層１０の架橋反応が盛んに起こる架橋反応工程の第２段階と、架橋反応工程の第２段階で発生したクミルアルコールを２次分解する分解残渣除去工程の第一段階において、架橋用金型１９内に酸素ガスを含んだ混合ガスを加圧ガスとして供給することによって、クミルアルコールの２次分解を一層促進することができる。
【００５７】
また、架橋装置５１は、ガス流通層１２と通気孔１５を有するシール部材１４を備えているので、架橋反応に伴い補強絶縁層１０中に生成した架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）や、そのクミルアルコールの分解に伴い生成した水分（水蒸気）の一部を、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、シール部材１４の通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出することができる。また、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが、通気孔１５、ガス流通層１２、接続部半導電層１１を通じて補強絶縁層１０中へ拡散され、クミルアルコールの２次分解反応をより一層促進させることができる。
【００５８】
そして、本実施例１では、補強絶縁層１０の架橋反応が盛んな架橋反応工程の第２段階と、これに続く分解残渣除去工程の第一段階で、酸素ガスを含む混合ガスを加圧ガスとして用いて補強絶縁層１０中のクミルアルコールを水に２次分解させ、クミルアルコールの２次分解で生成した補強絶縁層１０中の水分を分解残渣除去工程の第二段階で乾燥させるので、正味２７時間で補強絶縁層１０内のクミルアルコールと水分の双方の含有量を管理基準値以下まで効果的に低減させることができる。
これに対し、特許文献５に記載の従来技術の場合、補強絶縁層１０中のクミルアルコール及び水分を低減するための作業時間は、正味１０日間であるので、本発明による作業時間の短縮は、著しい効果であるといえる。
【００５９】
以上のように、補強絶縁層１０の架橋モールドを行う際に、クミルアルコールの２次分解反応を促進することによって、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることができる。同時に補強絶縁層１０中に残留する水分量も管理基準値以下（例えば、２００ｐｐｍ以下）にすることができる。そして、クミルアルコールの残留量を管理基準値以下にしておけば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００を経年使用する場合に、残留クミルアルコールが分解反応して補強絶縁層１０中に水分が発生しても、補強絶縁層１０中の水分量を管理基準値以下に維持することができる。その結果、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができ、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の品質低下の防止を図ることができる。
【００６０】
（実施例２）
次に、本発明に係るケーブル接続部の補強絶縁層の架橋方法に関し、図４に沿って、架橋装置５２と、その架橋装置５２を用いた架橋方法の実施例について説明する。
なお、上記実施形態の架橋装置５０、５１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６１】
架橋装置５２は、図４に示すように、熱収縮チューブ層１３の内側に、ケーブル１００およびケーブル接続部の長手方向にガスが通過可能なガス流通層１２を備えている。また、ガス流通層１２と熱収縮チューブ層１３の間であって、ガス流通層１２の端部が架橋用金型１９の外側に露出する部分に、シール部材１４を備えている。
この実施例２では通気孔の無いシール部材１４を用いている。これ以外の構成は、架橋装置５１と同様のものである。
【００６２】
この架橋装置５２を用いて、実施例１と同様に、架橋反応工程から冷却工程までの連続した一連の工程によって、補強絶縁層１０を架橋モールド処理した。
この実施例２の架橋装置５２を用いた架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、実施例２の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層、中層、外層のいずれも管理基準値以下（０．４ｗｔ％以下）になっている。また、図６に示すように、補強絶縁層１０中の水分量は、内層、中層、外層のいずれも１５０ｐｐｍ以下で、管理基準値以下（２００ｐｐｍ以下）になっており、乾燥状態がよいことがわかる。
【００６３】
このように、実施例２の架橋装置５２による架橋方法によれば、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることができる。同時に補強絶縁層１０中に残留する水分量も管理基準値以下（例えば、２００ｐｐｍ以下）にすることができる。その結果、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００を経年使用する場合に、補強絶縁層１０中の残留クミルアルコールが２次分解して水分が発生しても、補強絶縁層１０中の水分量が管理基準値を超えて増加することがないので、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができる。
【００６４】
ところで、この実施例２の結果を実施例１の結果と比較すると、水分量はほぼ同等であるものの、残留クミルアルコール量が増加傾向にある（図５、図６参照）。これは、シール部材１４に通気孔があるか否かの差で生じた結果である。
本発明者は、通気孔の作用効果を次のように考察している。
まず、ケーブル絶縁体３と外部半導電層４が加熱されて熱膨張すると、ガス流通層１２は外部半導電層４とシール部材１４との間で圧迫され、ガス流通層１２の通気路１２ａの空隙が減少する。したがって、シール部材１４の直下に位置するガス流通層１２（通気路１２ａ）における長手方向のガス透過性（拡散性）は著しく低下する。
実施例１のように、シール部材１４に通気孔１５が形成されている場合には、前記のようにシール部材１４の直下に位置するガス流通層１２の長手方向のガス透過性（拡散性）が低下しても通気孔１５を介してガスの流通が可能なため、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが通気孔１５、ガス流通層１２、接続部半導電層１１を介して補強絶縁層１０中へ拡散し、クミルアルコールの２次分解反応を促進させる。さらには、補強絶縁層１０中に架橋反応で生じた架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２、通気孔１５を介して架橋用金型１９の外側に排出される。
これに対して、実施例２のように、シール部材１４に通気孔がない場合には、上述のようにシール部材１４の直下に位置するガス流通層１２の長手方向のガス透過性（拡散性）が著しく低下することにより、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが補強絶縁層１０中へ拡散することが妨げられるため、クミルアルコールの２次分解反応が抑制され、残留クミルアルコール量が増加する。さらには、補強絶縁層１０中に架橋反応で生じた架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部が、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２を介して架橋用金型１９の外側に排出されることが妨げられるため、残留クミルアルコール量が増加する。
この実施例１と実施例２の比較から、架橋装置のシール部材１４には通気孔を設けることが好ましいといえる。
【００６５】
次に、本発明の効果を確認するために実施した、比較例（比較例１〜３）について説明する。
【００６６】
（比較例１）
架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスのみにした（混合ガスを用いない）点が上記実施例１と異なる方法で比較例１の架橋処理を実施した。架橋用金型１９に充填した窒素ガスの置換はしなかった。なお、その他の条件は、実施例１と同じである。
【００６７】
この比較例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、比較例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層および中層にて管理基準値（０．４ｗｔ％）を上回っており、クミルアルコールの２次分解が不十分であることがわかる。
また、図６に示すように、水分量は、内層、中層、外層のいずれも３００ｐｐｍ程で管理基準値（２００ｐｐｍ）を上回っており、乾燥が不十分であることがわかる。
【００６８】
クミルアルコール量および水分量がいずれも管理基準値を超えてしまった理由は、加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いなかったため、補強絶縁層１０が架橋した際に生成したクミルアルコールを２次分解させるために必要な酸素ガスを供給できなかったことが挙げられる。また、架橋用金型１９内のガス置換を行わなかったため、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が架橋用金型１９内に滞留して水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧が上昇してしまい、補強絶縁層１０中の水分および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が補強絶縁層１０の外側へ拡散することが抑制されたことが挙げられる。
この２点が補強絶縁層１０中のクミルアルコール量および水分量が管理基準値を超えた原因と考察する。
【００６９】
（比較例２）
上記実施例１と比較して、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスのみにした（混合ガスを用いない）点が異なる方法で比較例２の架橋処理を実施した。この比較例２では、窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持し、窒素ガスの吹き流し量が５［ｌ／ｍｉｎ］となる連続的なガス置換を行った点が比較例１（加圧ガスのガス置換なし）と異なる。なお、その他の条件は、実施例１および比較例１と同じである。
【００７０】
この比較例２の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、比較例２の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層および中層にて管理基準値（０．４ｗｔ％）を上回っており、クミルアルコールの２次分解が不十分であることがわかる。
また、図６に示すように、補強絶縁層１０中の水分量は、内層、中層、外層のいずれも１６０ｐｐｍ程度であり、管理基準値以下（２００ｐｐｍ以下）まで乾燥が進んでいることがわかる。
【００７１】
クミルアルコール量が管理基準値を超えてしまった理由は、比較例１と同様であり、加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いなかったため、補強絶縁層１０が架橋した際に生成したクミルアルコールを２次分解させるために必要な酸素ガスを供給できなかったことが挙げられる。
一方、補強絶縁層１０の水分の乾燥が進んだ理由は、架橋用金型１９内の加圧ガスのガス置換が継続して行われたことにより、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分(水蒸気)が架橋用金型１９の外に効率的に排出されて架橋用金型１９内の水蒸気圧の上昇が抑制されたため、補強絶縁層１０内の水分が接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することが促進され、したがって補強絶縁層１０中の水分の乾燥が促進されたことによる。
【００７２】
（比較例３）
上記実施例２とは、分解残渣除去工程を省略し、架橋反応工程と冷却工程とからなる連続した工程中、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスのみにした点が異なる比較例３の架橋処理を実施した。架橋用金型１９に充填した窒素ガスの置換はしなかった。なお、その他の条件は、実施例２と同じである（シール部材１４に通気孔がない架橋装置５２での補強絶縁層１０の架橋モールド）。
【００７３】
この比較例３の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、比較例３の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層、中層、外層のいずれも管理基準値（０．４ｗｔ％）を上回っており、クミルアルコールの２次分解が不十分であることがわかる。
また、図６に示すように、水分量は、内層、中層、外層のいずれも３００ｐｐｍ以上で管理基準値（２００ｐｐｍ）を上回っており、乾燥が不十分であることがわかる。
【００７４】
そして、この比較例３は、比較例１と比較例２と比べても、残留クミルアルコール量と残留水分量がともに一段と多い。
これは、クミルアルコールを２次分解させるために必要な酸素ガスが供給されなかったことと、加圧ガスのガス置換をしなかったことにより架橋用金型１９内の水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の圧力が上昇して補強絶縁層１０中の水分および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が補強絶縁層１０の外側へ拡散することが抑制されたことに加え、補強絶縁層１０中でのクミルアルコールの２次分解と水分乾燥をする分解残渣除去工程が省かれたためである。
【００７５】
以上のように、本発明（実施例１，２）に係るケーブル接続部の補強絶縁層１０の架橋方法によって、補強絶縁層１０の架橋反応が盛んに起こる架橋反応工程の第２段階と、この架橋反応工程の第２段階で発生したクミルアルコールを２次分解する分解残渣除去工程の第一段階とにおいて、架橋用金型１９内に加圧ガスとして酸素ガスを含んだ混合ガスを供給することによって、クミルアルコールの２次分解を一層促進することができる。また、架橋装置にガス流通層１２を設けることと、より好ましくは実施例１のように通気孔１５を有するシール部材１４を設けることによって、クミルアルコールの２次分解をより一層促進することができる。そして、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることができる。
更に、分解残渣除去工程の第一段階で補強絶縁層１０中のクミルアルコールを２次分解した後に、２次分解によって生成した補強絶縁層１０中の水分を乾燥させるための分解残渣除去工程の第二段階を、架橋用金型１９内に加圧ガスとして供給する窒素ガスを吹き流して連続的あるいは断続的にガス置換しつつ行うことによって、補強絶縁層１０中の水分の乾燥を一層進めることができる。
このように、上記架橋方法（実施例１，２）によって、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部を架橋処理することによれば、ケーブル１００の経年使用時も含めて補強絶縁層１０の含有水分量が管理基準値を超えてしまうことがないので、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができ、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の品質向上を図ることができる。
【００７６】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 中心導体
２ 内部半導電層
３ ケーブル絶縁体
４ 外部半導電層
５ 半導電クッション層
６ 金属遮蔽層
７ 防食層
８ 導体接続部
９ 接続部内部半導電層
１０ 補強絶縁層
１１ 接続部外部半導電層
１２ ガス流通層
１２ａ 通気路
１３ 熱収縮チューブ層
１４ シール部材
１５ 通気孔
１６ 均熱用パイプ
１７ 偏芯防止用スペーサ
１８ 加熱用ヒータ
１９ 架橋用金型
２０ ガス供給管（ガス供給部）
２１ ガス排出配管（ガス供給部）
２２ 供給バルブ（ガス供給部）
２３ 排出バルブ（ガス供給部）
２４ 不活性ガスボンベ（ガス供給部）
２５ 乾燥空気ボンベ（ガス供給部）
５０、５１、５２ 架橋装置
１００ 架橋ポリエチレン絶縁ケーブル（ケーブル）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電力ケーブル接続部を構成する補強絶縁層の架橋方法及びこれに用いる架橋装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、架橋ポリエチレンで絶縁されたケーブル同士を接続する手法として、互いの中心導体を接続した導体接続部を補強絶縁層で被覆し、次いで補強絶縁層を架橋処理するジョイント技術が知られている。
そして、補強絶縁層の材料には、架橋剤であるジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）が添加されたポリエチレンが用いられている。
ところで、この補強絶縁層を架橋する際、ＤＣＰの分解反応により水が生成するため、架橋した補強絶縁層に水分が含まれることがあり、含有する水分量が多い場合には補強絶縁層の絶縁性能が低下してしまう問題がある。
【０００３】
こうした補強絶縁層の架橋処理する時に水分が発生する問題に対して、例えば、図７に示すように、架橋装置５５の架橋用金型１９内に不活性ガス（窒素ガス）を加圧しながら流し、不活性ガスの気流下で補強絶縁層１０を架橋することにより、発生した水分を架橋用金型１９の外に排出させて補強絶縁層１０中の残存水分量を低減する方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
また、架橋の前処理に架橋用金型１９内の真空引きを行った後、架橋用金型１９内に不活性ガスを注入させることで、補強絶縁層１０中の残存水分量を低減する方法も知られている（例えば、特許文献４参照。）。
また、架橋モールド工程後に加熱処理を行い、架橋モールドに伴い発生した架橋剤分解残渣の除去と水分の乾燥を行い、補強絶縁層１０中の残存水分量を低減する方法も知られている（例えば、特許文献５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８９２３８４号公報
【特許文献２】特許第２８９２３８５号公報
【特許文献３】特許第３０５９５３７号公報
【特許文献４】特許第２９０３２１５号公報
【特許文献５】特許第２９９９６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、補強絶縁層を架橋する際のＤＣＰの分解反応によって、アセトフェノン、メタンガス、クミルアルコールなどの架橋剤分解残渣が生成され、このうちのクミルアルコールがさらに２次分解して、α−メチルスチレンと水が生成する。そのため、補強絶縁層から一旦水分を除去してもクミルアルコールが残留している場合には、残留したクミルアルコールの２次分解によって補強絶縁層中に水分が再度発生してしまうことがある。
クミルアルコールの２次分解は酸素の存在下において著しく促進されるのであるが、上記特許文献１〜４に記載された架橋方法のように、補強絶縁層などの酸化劣化を防止するために、不活性ガス雰囲気下で架橋反応を行う場合にはクミルアルコールの２次分解が抑制されるためにクミルアルコールが残留しやすい。そして、ケーブル接続部においてクミルアルコールが残留した状態で、絶縁ケーブルを経年使用した場合、徐々にクミルアルコールの分解反応が進行し、補強絶縁層中の水分量が増加してしまうことで補強絶縁層の絶縁性能が低下し、絶縁ケーブルにも不具合が生じてしまう問題がある。
【０００６】
また、上記特許文献５のように、架橋反応に伴い生成した残渣中のクミルアルコールを分解するとともに水分を乾燥させる技術では、その一連の作業に、例えば、約１０日間の日数を要してしまうので、作業時間が増大する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、ケーブル接続部の補強絶縁層の含有水分量をより一層低減し、その絶縁性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様は、
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側にガス透過性のチューブ層を設け、それらを架橋用金型内に収容して前記補強絶縁層を架橋するケーブル接続部の補強絶縁層の架橋方法であって、
前記補強絶縁層を前記架橋用金型内で加熱および加圧することで架橋反応させる架橋反応工程を備え、
前記架橋反応工程において前記架橋用金型内を加圧するために供給する加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを用い、前記混合ガスにおける酸素ガスの分圧比を空気における酸素ガスの分圧比よりも小さくしたことを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る補強絶縁層の架橋方法によれば、架橋反応工程において架橋用金型内に供給する加圧ガスが酸素ガスを含有する混合ガスであるので、補強絶縁層に含まれる架橋剤が分解して生成された残渣（架橋剤分解残渣）のうちのアルコール類の２次分解を混合ガス中の酸素ガスによって促進することができる。そして、補強絶縁層に残留するアルコール類の量を低減することで、電力ケーブルの経年使用に対してアルコール類の２次分解による経時的な水分の発生を抑え、ケーブル接続部の補強絶縁層の含有水分量をより一層低減し、その絶縁性能を向上させることができる。
また、酸素ガスの分圧比が空気における酸素ガスの分圧比よりも小さい混合ガスを用いるので、架橋処理時のケーブルの酸化劣化問題も回避できる。
【００１０】
また、好ましくは、前記架橋反応工程のうち、前記補強絶縁層の架橋反応が進行するまでの第１段階では前記加圧ガスとして不活性ガスを用い、前記補強絶縁層の架橋反応が進行してその架橋反応に伴う架橋剤の分解残渣が生成する第２段階では前記加圧ガスとして前記混合ガスを用いる。
【００１１】
補強絶縁層の架橋反応が進行するまでの第１段階では、加温当初に架橋反応はほとんど起こらず、架橋剤の分解残渣（特に、アルコール類）の発生は僅かであるので、ケーブルにおいて酸化劣化の問題が生じないように、架橋反応が盛んになるまでは加圧ガスとして不活性ガスを用いることが好ましい。
そして、第２段階では、補強絶縁層の架橋反応が盛んに進行し、架橋剤の分解残渣が多く発生するので、酸素ガスを含有する混合ガスを用いて架橋剤残渣のうちのアルコール類の２次分解を促進することで、水に分解してしまうようなアルコール類の量を効率的に低減することができる。
【００１２】
また、好ましくは、本発明の架橋方法は、前記架橋反応工程における前記架橋反応に伴い生成した前記分解残渣（特にアルコール類）を除去する分解残渣除去工程を更に備え、
前記分解残渣除去工程は、加圧ガスとして前記混合ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、前記分解残渣中のアルコール類を水に分解する第一段階と、前記加圧ガスとして不活性ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、分解生成された水を除去する第二段階と、を有する。
【００１３】
架橋反応工程中も、架橋剤の分解残渣であるアルコール類は２次分解されるが、補強絶縁層に残留するアルコール類の量を可能な限り低減するために、架橋反応工程の後に分解残渣除去工程を行うことが望ましい。分解残渣除去工程の第一段階では、酸素ガスを含有する混合ガスを用いて加熱処理を行ってアルコール類を水に分解する。そして、第二段階では、前記分解生成された水を乾燥させることができるので、補強絶縁層に残留するアルコール類と水分の双方を効率的に低減することができる。
【００１４】
また、好ましくは、前記チューブ層の内側に、前記ケーブルおよびケーブル接続部の長手方向にガスが通過可能なガス流通層を設けるとともに、前記ガス流通層の両方の端部を前記架橋用金型の外側に配する。
【００１５】
このようなガス流通層を設ければ、架橋剤が分解するときに発生するガス（架橋剤分解残渣や水は沸点を超える高温域ではガスとして存在）を、ガス流通層を通じて架橋用金型の外に速やかに排出することができるので、接続部外部半導電層とチューブ層との間に架橋剤分解残渣ガス等が滞留することによって生じるガス圧の上昇で補強絶縁層が変形することを防止できる利点がある。
また、架橋用金型の外の空気（酸素ガスを含む）を、ガス流通層を通じて架橋用金型内に取り込んで、架橋剤の分解残渣であるアルコール類の２次分解を促進することができる。
【００１６】
また、好ましくは、前記ガス流通層と前記チューブ層の間であって、前記ガス流通層の端部が前記架橋用金型の外側に露出する部分に、前記架橋用金型の内側と外側とに連通する通気孔を有するシール部材を設ける。
【００１７】
通気孔のあるシール部材を設ければ、架橋剤が分解するときに発生するガス（架橋剤分解残渣や水は沸点を超える高温域ではガスとして存在）を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型の外により速やかに排出することができる。
また、架橋用金型の外の空気（酸素ガスを含む）を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型内に取り込んで、架橋剤の分解残渣であるアルコール類の２次分解を促進することができる。
【００１８】
また、好ましくは、前記加圧ガスの供給と排出はガス圧を維持した状態で連続的あるいは断続的に行い、前記架橋用金型内のガス置換を連続的あるいは断続的に行う。
【００１９】
架橋用金型内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うことによれば、補強絶縁層の架橋に伴い生成した分解残渣であるアルコール類や水分を効率的に架橋用金型の外に排出することができ、架橋用金型内の水蒸気圧や架橋剤分解残渣ガス圧（特にアルコール類）が上昇することを防止して、補強絶縁層中の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にアルコール類）が接続部外部半導電層、ガス流通層、チューブ層を順次拡散して架橋用金型内の加圧ガスに加わることを一層促進することができ、したがって補強絶縁層中の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にアルコール類）の乾燥、除去を一層促進することができる。
【００２０】
また、本発明の他の態様は、
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側を覆うガス透過性のチューブ層と、
前記チューブ層で覆った前記補強絶縁層を内部に収容して、前記補強絶縁層を架橋するために加熱処理および加圧処理を施す架橋用金型と、
前記架橋用金型の内部を加圧するために、不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを供給するガス供給部と、
前記チューブ層の内側に設けるとともにその両端部を前記架橋用金型の外側に配したガス流通層と、
を備えることを特徴としている。
【００２１】
本発明に係る補強絶縁層の架橋装置においては、補強絶縁層をガス透過性のチューブ層で覆うとともにその内側にガス流通路を設けたので、架橋用金型内に供給する酸素ガスおよび架橋用金型の外側の空気に含まれる酸素ガスを効率よく補強絶縁層内に拡散させ、補強絶縁層に含まれる架橋剤分解残渣のうちのアルコール類を効率よく酸素ガスによって２次分解させることができる。そして、２次分解で生じた水分を架橋用金型の外に効率よく排出することができる。このため、この架橋装置によれば、ケーブル接続部の補強絶縁層の含有水分量をより一層低減し、その絶縁性能を向上させることができる。
【００２２】
好ましくは、前記架橋用金型の内側における前記ガス流通層と前記チューブ層の間のガスと、前記架橋用金型の外側の空気とを交換可能に通気させる通気孔を有するシール部材を、前記ガス流通層の端部が前記架橋用金型の外側に露出する部分の前記ガス流通層と前記チューブ層の間に設ける。
【００２３】
通気孔のあるシール部材を設ければ、補強絶縁層の架橋に伴い生成した分解残渣であるアルコール類や水分を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型の外に排出することができる。
また、架橋用金型の外の空気（酸素ガスを含む）を、シール部材の通気孔を通じて架橋用金型内に取り込んで、架橋剤の分解残渣であるアルコール類の２次分解を促進することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ケーブル接続部の補強絶縁層の架橋を行う際、架橋用金型内に加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを供給することで、補強絶縁層に含まれる架橋剤が分解して生成された残渣のうちのアルコール類を酸素ガスによって２次分解することを促進することができる。
そして、補強絶縁層に残留するアルコール類の量および水分量の双方を低減することで、電力線路運用時における残留アルコール類の２次分解による水分発生を抑え、補強絶縁層の絶縁性能低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【図２】本発明の実施例１に関する架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【図３】ガス流通層に関する説明図である。
【図４】本発明の実施例２に関する架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【図５】架橋モールドを実施した補強絶縁層中のクミルアルコール量の測定結果を示す説明図である。
【図６】架橋モールドを実施した補強絶縁層中の水分量の測定結果を示す説明図である。
【図７】従来の架橋装置を一部断面視して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施形態）
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、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、本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。
【００２７】
図１は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００同士を接続したケーブル接続部を架橋用金型１９内に収容して、そのケーブル接続部の補強絶縁層１０を架橋する状態を一部断面視して示す側面図である。
【００２８】
架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００は、例えば、図１に示すように、中心導体１と、中心導体１を被覆する内部半導電層２と、内部半導電層２を被覆するケーブル絶縁体３と、ケーブル絶縁体３を被覆する外部半導電層４と、外部半導電層４を被覆する半導電クッション層５と、半導電クッション層５を被覆する金属遮蔽層６と、金属遮蔽層６を被覆する防食層７と、を備えている。
この架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００は、例えば、中心導体１の断面積が５００［ｍｍ２］で、架橋ポリエチレン製のケーブル絶縁体３の厚さが１２［ｍｍ］の絶縁ケーブルである。
【００２９】
そして、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部では、図１に示すように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の端部を順次段剥ぎして露出させた中心導体１同士を導体接続部８で接続している。ここで、中心導体１を接続する手法としては、溶接接続や、導体接続管を用いた圧縮接続などがあるが、本発明では導体接続部８を形成する接続手法は問わない。
中心導体１と導体接続部８の外周には、例えば、半導電性テープを巻き付けるなどして接続部内部半導電層９を設け、両ケーブルの内部半導電層２同士を電気的に接続している。接続部内部半導電層９は、半導電性テープ巻き後に加熱モールドして形成してもよい。
さらに、接続部内部半導電層９およびケーブル絶縁体３の外周には、例えば、絶縁テープを巻き付けるなどして、両ケーブルのケーブル絶縁体３に跨るように補強絶縁層１０を設けている。この絶縁テープは、架橋剤としてＤＣＰが添加されている未架橋のポリエチレンテープである。なお、補強絶縁層１０の形成方法としては、絶縁テープ巻きによって形成する手法（テープ巻き架橋モールド工法）の他に、架橋剤としてＤＣＰが添加された未架橋のポリエチレン樹脂を、接続部内部半導電層９やケーブル絶縁体３の外周に押出機にて押し出して成形し補強絶縁層１０を形成する手法（押出架橋モールド工法）などもあるが、本発明では架橋前の補強絶縁層１０の形成手法は問わない。この補強絶縁層１０の最小厚さは、例えば１５［ｍｍ］である。
さらに、補強絶縁層１０とケーブル絶縁体３の外周には、半導電性樹脂で製造された熱収縮チューブなどを用いて接続部外部半導電層１１を形成し、両ケーブルの外部半導電層４同士を電気的に接続する。
このように、接続部内部半導電層９、補強絶縁層１０、接続部外部半導電層１１を形成したケーブル接続部を架橋装置５０の架橋用金型１９内に収容して、補強絶縁層１０を架橋する。
【００３０】
次に、ケーブル接続部の補強絶縁層１０を架橋する架橋装置５０について説明する。
【００３１】
架橋装置５０は、図１に示すように、ケーブル接続部（８，９，１０，１１）とその両側のケーブルの外部半導電層４、４を覆う熱収縮チューブ層１３と、この熱収縮チューブ層１３の両端部外周を覆うシール部材１４と、ケーブル接続部を内部に収容する架橋用金型１９とを備え、架橋用金型１９の両端部は両側のシール部材１４の外周上に配置されている。
また、架橋装置５０は、架橋用金型１９の内部を加熱するための加熱用ヒータ１８と、架橋用金型１９の内部の温度むらを低減するための均熱用パイプ１６と、ケーブル接続部を下支えする偏芯防止用スペーサ１７とを備えている。
また、架橋装置５０は、架橋用金型１９の内部に加圧ガスを供給するガス供給管２０と、ガス供給管２０に設けられた供給バルブ２２と、ガス供給管２０に繋がれた不活性ガスボンベ２４と乾燥空気ボンベ２５と、架橋装置５０の内部のガスを装置外に排出するガス排出配管２１と、ガス排出配管２１に設けられた排出バルブ２３とを備えている。
【００３２】
熱収縮チューブ層１３は、例えば、熱収縮性のシリコーンゴムからなり、ガス透過性が良好なチューブ状部材である。ガス透過性は、例えば、架橋用金型１９内に供給される混合ガス中の酸素ガスや、補強絶縁層１０の架橋反応に伴い生成する水分（水蒸気）や架橋分解残渣ガス（特にクミルアルコールなど）が透過できる程度である。
シール部材１４は、例えば、アルミ、鉄、ステンレスなどの金属材からなり、架橋用金型１９とシール部材１４の間のシールには必要に応じてゴムパッキンなどを使用する。架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００が熱膨張する際には、熱収縮チューブ層１３がケーブル外部半導電層４とシール部材１４の間の緩衝材の役割をするため、ケーブル外部半導電層４およびその内側のケーブル絶縁体３の変形などによる損傷を防止することができる。なお、シール部材１４は、金属材の他に弾性変形可能な材料で形成してもよい。
架橋用金型１９は、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の補強絶縁層１０に加熱処理および加圧処理を施すために密閉可能なケース体である。
この架橋用金型１９内に設けられた均熱用パイプ１６は、熱伝導性が良好な金属材料からなり、加熱用ヒータ１８によって加熱された架橋用金型１９内の熱を拡散させる機能を有し、架橋用金型１９内の温度の均一化を図る。
偏芯防止用スペーサ１７は、例えば、発泡シリコーンゴムシートであり、架橋用金型１９内でケーブル接続部を加熱処理する際に、ケーブル接続部が重力により偏芯することを防止するためのものである。
【００３３】
不活性ガスボンベ２４には、例えば、不活性ガスとして、窒素ガスが充填されている。
乾燥空気ボンベ２５には、乾燥空気が充填されている。乾燥空気ボンベ２５に代えて、酸素ガスが充填されたボンベを用いてもよい。
そして、供給バルブ２２と排出バルブ２３の開閉程度を調整することによって、架橋用金型１９内への供給ガス量と、架橋用金型１９からの排出ガス量を調節し、架橋用金型１９内への加圧ガスの供給を調節する。また、不活性ガスボンベ２４と乾燥空気ボンベ２５にそれぞれ対応している供給バルブ２２の開閉程度を調整することによって、架橋用金型１９内へ供給する窒素ガスと乾燥空気（酸素ガス）との割合を所望の値に調整する。つまり、ガス供給管２０、ガス排出配管２１、供給バルブ２２、排出バルブ２３、不活性ガスボンベ２４、乾燥空気ボンベ２５等を協働させることで、架橋用金型１９内に加圧ガスを供給するガス供給部として機能させることができる。
【００３４】
次に、架橋装置５０を用いた、ケーブル接続部の補強絶縁層１０の架橋方法について説明する。
【００３５】
＜準備工程＞
まず、図１に示すように、熱収縮チューブ層１３を被せ熱収縮させることにより装着したケーブル接続部（８，９，１０，１１）を架橋装置５０にセットする。
【００３６】
＜換気工程＞
次いで、不活性ガスボンベ２４側の供給バルブ２２を開けて、架橋用金型１９内のガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるまで窒素ガスを充填する。
なお、窒素ガス充填前に架橋用金型１９内には大気圧の空気が存在しているので、窒素ガスを架橋用金型１９内に流入させて内部の空気をガス排出配管２１から吹き流し、架橋用金型１９内に予め存在していた空気を窒素ガスに置換した後、排出バルブ２３を閉じることが好ましい。また、窒素ガス充填前に予め真空ポンプ等を用いて架橋用金型１９内の空気を排出して真空状態とした後に、不活性ガスボンベ２４側の供給バルブ２２を開けて窒素ガスを充填してもよい。
こうして、架橋用金型１９内の酸素ガスの量を限りなくゼロと見なせる状態にする。
【００３７】
＜架橋反応工程＞
次いで、不活性ガスボンベ２４側の供給バルブ２２を調節して、架橋用金型１９内の窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］から４．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に減圧し、続いて、乾燥空気ガスボンベ２５側の供給バルブ２２を開けて架橋用金型１９内に乾燥空気を供給し、架橋用金型１９内における窒素ガスと乾燥空気（特に酸素ガス）との混合ガスのガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるように調節する。ここで、乾燥空気に含まれる窒素ガスと酸素ガスの分圧比を約４：１とすると、混合ガスにおける窒素ガスと酸素ガスの分圧比は約１７．８：１となり、混合ガスにおける酸素の分圧比は空気の四分の一以下となる（混合ガス中、窒素ガス６．１５［ｋｇｆ／ｃｍ２］、酸素ガス０．３５［ｋｇｆ／ｃｍ２］）。酸素ガスの分圧比がこの程度小さい混合ガスは、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００において酸化劣化の問題が生じないレベルの酸素混合ガスである。
そして、６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］のガス圧で混合ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度を２７０℃にして、４時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応を進行させる（架橋反応工程）。
この架橋反応工程において、酸素ガスが含まれている混合ガスを加圧ガスとして用いているので、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成したクミルアルコールの２次分解が促進される。なお、クミルアルコールの２次分解反応により生成した水分（水蒸気）は、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を順次透過（拡散）して架橋用金型１９内の加圧ガス中に移動する。また、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成したクミルアルコールを含む架橋剤分解残渣ガスの一部も、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を順次透過（拡散）して、架橋用金型１９内の加圧ガス中に移動する。
なお、本実施形態では、混合ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で架橋反応工程を行っているが、連続的あるいは断続的に混合ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ架橋反応工程を行うようにしてもよい。ガス置換を行うことにより、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外に効率的に排出させて水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を抑制させることができるため、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することを促進させることができる。すなわち、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の残留量を効果的に低減させることができる。
【００３８】
＜冷却工程＞
次いで、その架橋反応工程後、架橋用金型１９内の混合ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持した状態で、混合ガスの吹き流し量が５［ｌ／ｍｉｎ］となるように、架橋用金型１９内への混合ガスの供給と架橋用金型１９内からのガスの排出を連続的あるいは断続的に行いガス置換する。そして、架橋用金型１９内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うとともに、加熱用ヒータ１８の温度が２７０℃から５０℃以下となるまで温度制御しながら７時間かけてゆっくりと冷却する（冷却工程）。
この冷却工程における７時間の徐冷中、架橋用金型１９内の混合ガスは置換され続けているので、クミルアルコールの２次分解によって発生した水分は、架橋用金型１９の外に効率的に排出される。
こうして、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の架橋モールド処理が完了する。
【００３９】
このように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部における補強絶縁層１０を架橋装置５０で架橋する際、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスと酸素ガスの混合ガスにすることによって、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成するクミルアルコールの２次分解反応を促進することができる。
そして、クミルアルコールの２次分解反応を促進して、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることによれば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００を経年使用する場合に、残留クミルアルコールが分解反応してしまっても、補強絶縁層１０中の水分量を管理基準値以下（例えば、２００ｐｐｍ以下）に維持できるので、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができる。補強絶縁層１０中のクミルアルコール量の管理基準値および水分量の管理基準値は、架橋ポリエチレンに含まれる添加剤や充填材にも依存する値であり、具体的な管理基準値は問わない。クミルアルコール量の管理基準値の考え方は、例えば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の経年使用中に残留クミルアルコールの全てが２次分解して水分が発生し、その発生した水分が補強絶縁層１０中に均一に分布すると考えた場合に水分量の管理基準値を上回らないようなクミルアルコール量である。
【００４０】
なお、以上の実施の形態において、架橋装置５０を用いた補強絶縁層１０の架橋方法における架橋反応工程では、混合ガスを架橋用金型１９内に供給したが、架橋反応工程を第１段階と第２段階に分けて、第１段階では窒素ガス（不活性ガス）、第２段階では窒素ガス（不活性ガス）と酸素ガスの混合ガスを架橋用金型１９内に供給するようにしてもよい。
さらに、後述するように、架橋反応工程の第２段階の後に、架橋剤の分解残渣除去工程を加え、前記分解残渣除去工程はクミルアルコールを２次分解する段階（分解残渣除去工程の第一段階）と、この２次分解で生じる水分を乾燥する段階（分解残渣除去工程の第二段階）とに分かれた一連の工程であり、分解残渣除去工程の後に冷却工程に移行するようにしてもよい。
【００４１】
（実施例１）
次に、本発明に係るケーブル接続部の補強絶縁層の架橋方法に関し、より実用的な架橋装置５１と、その架橋装置５１を用いた架橋方法の実施例について説明する。
なお、上記実施形態の架橋装置５０と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４２】
架橋装置５１は、図２に示すように、熱収縮チューブ層１３の内側に、ケーブル１００の長手方向にガスが通過可能なガス流通層１２を備えている。また、ガス流通層１２と熱収縮チューブ層１３の間であって、ガス流通層１２の端部が架橋用金型１９の外側に露出する部分に、架橋用金型１９の内側と外側とに連通する通気孔１５を有するシール部材１４を備えている。
【００４３】
ガス流通層１２は、図２に示すように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部（８，９，１０，１１）および両ケーブルの外部半導電層４を覆っており、そのガス流通層１２の両端部は、架橋用金型１９の外側に露出している。
具体的に、ガス流通層１２は、接続部外部半導電層１１と外部半導電層４の外周に、図３に示すように、テフロン（登録商標）テープをラップ巻きすることによって形成しており、テフロンテープがオーバーラップしている部分に生じる空間が螺旋状に連続する通気路１２ａを成している。テフロンテープ自体およびテフロンテープのラップ部界面にもガス透過性（拡散性）があるため、通気路１２ａを含めるとテフロンテープをラップ巻きして形成したガス流通層はその厚さ方向と長さ方向の双方にガス透過性（拡散性）がある。更に前記通気路１２ａのガス透過性は、テフロンテープ自体およびテフロンテープのラップ部界面のガス透過性よりも高く、したがってガス流通層はその厚さ方向よりもその長手方向にガスが透過（拡散）しやすい性質を有している。そのため、ガス流通層１２は、架橋用金型１９内のケーブル接続部における補強絶縁層１０の周囲のガスと、架橋用金型１９の外側の空気とを、通気路１２ａを通じて交換可能に流通させる機能を有している。つまり、ガス流通層１２は、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成した水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外側に排気したり、架橋用金型１９の外側の空気(酸素ガス含む)をガス流通層１２、接続部外部半導電層１１を介して補強絶縁層１０に送り込んだりする機能を有している。また、架橋装置５１のガス供給管２０から架橋用金型１９に供給された加圧ガス（混合ガス）は、その一部が熱収縮チューブ１３を透過（拡散）し、前記熱収縮チューブ１３を透過（拡散）したガスの一部はガス流通路１２および外部半導電層１１を透過（拡散）して補強絶縁層１０に浸透し、残部がガス流通路１２の通気路１２ａを介して架橋装置５１の外側に排出される。なお、熱収縮チューブ１３の厚さ方向のガス透過性は、長手方向に通気路１２ａを有するガス流通層１２の長手方向のガス透過性よりも小さいため、加圧ガス（窒素ガスあるいは窒素ガスと酸素ガスの混合ガス）が熱収縮チューブ１３を透過（拡散）して接続部外部半導電層１１の外周上に位置するガス流通層１２に到達する量（あるいは到達した加圧ガスの圧力）は、架橋用金型１９の外側の空気がガス流通層１２（通気路１２ａ）を介して接続部外部半導電層１１の外周上に位置するガス流通層１２に到達する量(あるいは到達した空気の圧力)と比較して小さい。したがって、熱収縮チューブ１３を透過（拡散）してきた加圧ガスは、ガス流通層の長手方向への拡散はし難く、その大部分はガス流通層１２の厚さ方向に拡散していき、接続部外部半導電層１１を介して補強絶縁層１０へ拡散していく。
【００４４】
シール部材１４は、図２に示すように、架橋用金型１９の内側と外側とに連通する通気孔１５を備えており、架橋用金型１９の内側におけるガス流通層１２と熱収縮チューブ層１３の間のガスと、架橋用金型１９の外側の空気とを、通気孔１５を通じて交換可能に通気させる機能を有している。そして、シール部材１４の通気孔１５は、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成した水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）をガス流通層１２、通気孔１５を介して架橋用金型１９の外側に排気したり、架橋用金型１９の外側の空気を通気孔１５、ガス流通層１２を介して補強絶縁層１０に送り込んだりすることで、ガス流通層１２の機能を補助する。
【００４５】
なお、架橋装置５１の熱収縮チューブ層１３は、ケーブル１００およびケーブル接続部を被覆したガス流通層１２の外周を覆っており、熱収縮チューブ層１３の端部はガス流通層１２の端部の外周上に設けられたシール部材１４を覆う配置に設けられている。
【００４６】
次に、架橋装置５１を用いた、ケーブル接続部の補強絶縁層１０の架橋方法について説明する。
【００４７】
＜準備工程＞
まず、図２に示すように、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００およびケーブル接続部（８，９，１０，１１）の外周にガス流通層１２を形成し、ガス流通層１２の両端部の外周上にシール部材１４を配置し、ガス流通層１２と両端部のシール部材１４とを覆うように熱収縮チューブ層１３を装着するとともに熱収縮チューブ層１３を熱収縮させて、架橋用金型１９の両端部が熱収縮チューブ層を挟んでシール部材１４の上方に配置するようにケーブル接続部を架橋装置５１にセットする。
【００４８】
＜換気工程＞
次いで、不活性ガス（窒素ガス）ボンベ２４側の供給バルブ２２を開けて、架橋用金型１９内のガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるまで窒素ガスを充填する。
なお、上述した（実施形態）の欄の＜換気工程＞で説明したようにして、架橋用金型１９内の酸素ガスの量を限りなくゼロと見なせる状態にする。
【００４９】
＜架橋反応工程の第１段階＞
そして、６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］のガス圧で窒素ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度を２７０℃にして、３時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応を進行させる（架橋反応工程の第１段階）。
補強絶縁層１０の架橋反応は、温度の上昇とともに反応速度が指数関数的に速まるので、加温当初架橋反応はほとんど起こらず、クミルアルコールの発生は僅かである。そこで、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００に酸化劣化の問題が生じないように、架橋反応が盛んになるまでの架橋反応工程の第１段階では、酸素を含まない加圧ガスを用いる。すなわち、加圧ガスとして窒素ガスのみを用いる。
【００５０】
＜架橋反応工程の第２段階＞
次いで、不活性ガス（窒素ガス）ボンベ２４側の供給バルブ２２を調節して、架橋用金型１９内の窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］から４．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に減圧し、続いて、乾燥空気ガスボンベ２５側の供給バルブ２２を開けて架橋用金型１９内に乾燥空気を供給し、架橋用金型１９内における窒素ガスと乾燥空気（特に酸素ガス）との混合ガスのガス圧が６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］となるように調節する。ここで、乾燥空気に含まれる窒素ガスと酸素ガスの分圧比を約４：１とすると、混合ガスにおける窒素ガスと酸素ガスの分圧比は約１７．８：１となり、混合ガスにおける酸素の分圧比は空気の四分の一以下となる（混合ガス中、窒素ガス６．１５［ｋｇｆ／ｃｍ２］、酸素ガス０．３５［ｋｇｆ／ｃｍ２］）。酸素ガスの分圧比がこの程度小さい混合ガスであれば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００に酸化劣化の問題が生じない。
そして、６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］のガス圧で混合ガスを架橋用金型１９内に密閉した状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度は２７０℃のまま、１時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応を一層進行させる（架橋反応工程の第２段階）。
この架橋反応工程の第２段階では、補強絶縁層１０の架橋反応が進行して、架橋反応が盛んに起こることで、架橋反応に伴う架橋剤（ＤＣＰ）の分解残渣が多く生成する。この架橋反応工程の第２段階で、補強絶縁層１０の架橋反応に伴いＤＣＰが分解してクミルアルコールが盛んに発生するので、発生したクミルアルコールの２次分解を促進させるために、架橋反応工程の第２段階では加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いる。つまり、架橋反応工程の第２段階では、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスとして、ケーブルに酸化劣化の問題が生じないレベルの酸素ガスを含む混合ガスを用いることによって、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成したクミルアルコールの２次分解を促進させる。
そして、クミルアルコールの２次分解反応により生成した水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を透過（拡散）して架橋用金型１９内の加圧ガス中に移動する。
特に、架橋装置５１において、補強絶縁層１０の架橋に伴い生成した水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出される。また、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが、通気孔１５、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、接続部外部半導電層１１を通じて補強絶縁層１０中に拡散して、クミルアルコールの２次分解反応をより一層促進させる。
なお、本実施形態では、混合ガスを密閉された架橋用金型１９内に充填した状態で架橋反応工程を行っているが、連続的あるいは断続的に混合ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ架橋反応工程を行うようにしてもよい。ガス置換を行うことにより、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外に効率的に排出させて水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を抑制させることができるため、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することを促進させることができる。すなわち、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の残留量を効果的に低減させることができる。
【００５１】
＜分解残渣除去工程の第一段階＞
次いで、架橋用金型１９内の混合ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持した密閉状態で、加熱用ヒータ１８の設定温度を２６０℃に下げて、９時間の加熱・加圧処理を行い、補強絶縁層１０の架橋反応に伴い生成した架橋剤の分解残渣（特に、クミルアルコール）を除去する（分解残渣除去工程の第一段階）。
この分解残渣除去工程の第一段階では、架橋反応工程の第２段階と同様に、加圧ガスとしての窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを架橋用金型１９内に供給するとともに加熱処理し、特に分解残渣中のアルコール類であるクミルアルコールを水に分解して除去する。この分解残渣除去工程の第一段階では、加熱用ヒータ１８の温度を架橋反応工程の第２段階より下げることによって、架橋用金型１９内のケーブル接続部の温度が必要以上に上昇することを防いでいる。
特に、分解残渣除去工程の第一段階では、加圧ガス中の酸素ガスが熱収縮チューブ層１３、ガス流通層１２、接続部外部半導電層１１を順次介して補強絶縁層１０中へ拡散していき、クミルアルコールの２次分解反応を促進させ、その２次分解反応によって水分が生成される。そして、補強絶縁層１０中においてクミルアルコールの２次分解で生じた水分および架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)の一部が補強絶縁層１０から接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２、熱収縮チューブ層１３を順次拡散して架橋用金型１９内の加圧ガスに水蒸気および架橋剤分解残渣ガスとして加わる。さらに、架橋装置５１において、クミルアルコールの分解に伴い生成した水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)の一部は、補強絶縁層１０から接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出される。また、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが、通気孔１５、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、接続部外部半導電層１１を通じて架橋用金型１９内の補強絶縁層１０中へ拡散して、クミルアルコールの２次分解反応をより一層促進させる。
この分解残渣除去工程の第一段階にて、補強絶縁層１０中に含まれるクミルアルコールの含有量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）まで低減させる。
なお、本実施例１では、架橋用金型１９内に充填した加圧ガス（混合ガス）を置換しない状態でクミルアルコールの２次分解反応を行っているが、連続的あるいは断続的に混合ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ分解残渣除去工程の第一段階を行うようにしてもよい。混合ガスを連続的あるいは断続的に置換する効果としては、補強絶縁層１０から加圧ガス中へ移行してきた水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)を架橋用金型１９の外に効率よく排出し、架橋用金型１９内の水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を防止することで補強絶縁層１０中の水分の乾燥および架橋剤分解残渣（特にクミルアルコール）の拡散による低減を促進できることが挙げられる。
【００５２】
＜分解残渣除去工程の第二段階＞
次いで、乾燥空気ボンベ２５側の供給バルブ２２を閉じ、不活性ガス（窒素ガス）ボンベ２４側の供給バルブ２２を調節して、架橋用金型１９内の加圧ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持した状態で、窒素ガスの吹き流し量が５［ｌ／ｍｉｎ］となるように、架橋用金型１９内への窒素ガスの供給と架橋用金型１９内からのガスの排出を連続的あるいは断続的に行い窒素ガスでガス置換する。そして、架橋用金型１９内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うとともに、加熱用ヒータ１８の設定温度は２６０℃のまま、７時間の加熱・加圧処理を行い、クミルアルコールの２次分解により生成した補強絶縁層１０中の水分を乾燥させて除去する（分解残渣除去工程の第二段階）。
この分解残渣除去工程の第二段階では、架橋剤（ＤＣＰ）の分解残渣であるクミルアルコールが２次分解して生成した補強絶縁層１０の水分を乾燥させることにより、補強絶縁層１０中から除去する。特に、連続的あるいは断続的に窒素ガスの供給と排出を行うことで、架橋用金型１９内のガス置換をしつつ分解残渣除去工程の第二段階を行うことによって、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）を架橋用金型１９の外に効率的に排出させて架橋用金型１９内の水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧の上昇を抑制させることができるため、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス(特にクミルアルコール)が、接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することを促進させることができる。すなわち、補強絶縁層１０内の水分や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の残留量を効果的に低減させることができる。
そして、この分解残渣除去工程の第二段階は、補強絶縁層１０中の水分を乾燥する工程であり、補強絶縁層１０中のクミルアルコールの２次分解を積極的に行う必要がないため、酸素ガスが不要である。そこで、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００およびケーブル接続部において酸化劣化が極力生じないように、この分解残渣除去工程の第二段階では、加圧ガスとして窒素ガスのみを用いる。
なお、架橋装置５１においては、クミルアルコールの分解に伴い生成した水分（水蒸気）および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出される。
【００５３】
以上のように、架橋反応工程（第１段階、第２段階）後、補強絶縁層１０の架橋反応に伴い生成した分解残渣（特に、クミルアルコール）とクミルアルコールが２次分解して生成された水分とを除去する分解残渣除去工程（第一段階、第二段階）を実行する。
【００５４】
＜冷却工程＞
次いで、分解残渣除去工程の第二段階後、架橋用金型１９内の窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］、窒素ガスの吹き流し量を５［ｌ／ｍｉｎ］に維持して、架橋用金型１９内のガス置換を継続しつつ、加熱用ヒータ１８の温度が２６０℃から５０℃以下となるまで温度制御しながら７時間かけてゆっくりと冷却する（冷却工程）。
この冷却工程における７時間の徐冷中、架橋用金型１９内の混合ガスは置換され続けているので、クミルアルコールの２次分解によって発生した補強絶縁層１０中の水分および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）は、架橋用金型１９の外に効率的に排出される。
【００５５】
こうした一連の工程を経て、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の架橋モールド処理が完了する。
この実施例１の架橋装置５１を用いた架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層（より導体接続部８に近い部分）、外層（より接続部外部半導電層１１に近い外側部分）、内層と外層の間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。なお、本実施例において、架橋モールド後に補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量の管理基準値は０．４ｗｔ％以下、また、水分量の管理基準値は２００ｐｐｍ以下としている。補強絶縁層１０中のクミルアルコール量の管理基準値および水分量の管理基準値は、架橋ポリエチレンに含まれる添加剤や充填材にも依存する値であり、具体的な管理基準値は問わない。クミルアルコール量の管理基準値の考え方は、例えば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００の経年使用中に残留クミルアルコールの全てが２次分解して水分が発生し、その発生した水分が補強絶縁層１０中に均一に分布すると考えた場合に水分量の管理基準値を上回らないようなクミルアルコール量である。
図５に示すように、実施例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層、中層、外層のいずれも管理基準値以下（０．４ｗｔ％以下）になっている。また、図６に示すように、実施例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０が含有する水分量は、内層、中層、外層のいずれも１５０ｐｐｍ程度で、管理基準値以下（２００ｐｐｍ以下）になっており、乾燥状態がよいことがわかる。
【００５６】
このように、実施例１の架橋装置５１による補強絶縁層１０の架橋方法は、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを、窒素ガスのみの場合と、窒素ガスと乾燥空気（酸素ガス）の混合ガスの場合とを、工程ごと段階ごとに使い分けることによって、クミルアルコールの２次分解を促進しつつも、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００およびケーブル接続部の酸化劣化を防止している。具体的に、補強絶縁層１０の架橋反応が盛んに起こる架橋反応工程の第２段階と、架橋反応工程の第２段階で発生したクミルアルコールを２次分解する分解残渣除去工程の第一段階において、架橋用金型１９内に酸素ガスを含んだ混合ガスを加圧ガスとして供給することによって、クミルアルコールの２次分解を一層促進することができる。
【００５７】
また、架橋装置５１は、ガス流通層１２と通気孔１５を有するシール部材１４を備えているので、架橋反応に伴い補強絶縁層１０中に生成した架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）や、そのクミルアルコールの分解に伴い生成した水分（水蒸気）の一部を、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２（通気路１２ａ）、シール部材１４の通気孔１５を通じて架橋用金型１９の外側に排出することができる。また、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが、通気孔１５、ガス流通層１２、接続部半導電層１１を通じて補強絶縁層１０中へ拡散され、クミルアルコールの２次分解反応をより一層促進させることができる。
【００５８】
そして、本実施例１では、補強絶縁層１０の架橋反応が盛んな架橋反応工程の第２段階と、これに続く分解残渣除去工程の第一段階で、酸素ガスを含む混合ガスを加圧ガスとして用いて補強絶縁層１０中のクミルアルコールを水に２次分解させ、クミルアルコールの２次分解で生成した補強絶縁層１０中の水分を分解残渣除去工程の第二段階で乾燥させるので、正味２７時間で補強絶縁層１０内のクミルアルコールと水分の双方の含有量を管理基準値以下まで効果的に低減させることができる。
これに対し、特許文献５に記載の従来技術の場合、補強絶縁層１０中のクミルアルコール及び水分を低減するための作業時間は、正味１０日間であるので、本発明による作業時間の短縮は、著しい効果であるといえる。
【００５９】
以上のように、補強絶縁層１０の架橋モールドを行う際に、クミルアルコールの２次分解反応を促進することによって、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることができる。同時に補強絶縁層１０中に残留する水分量も管理基準値以下（例えば、２００ｐｐｍ以下）にすることができる。そして、クミルアルコールの残留量を管理基準値以下にしておけば、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００を経年使用する場合に、残留クミルアルコールが分解反応して補強絶縁層１０中に水分が発生しても、補強絶縁層１０中の水分量を管理基準値以下に維持することができる。その結果、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができ、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の品質低下の防止を図ることができる。
【００６０】
（実施例２）
次に、本発明に係るケーブル接続部の補強絶縁層の架橋方法に関し、図４に沿って、架橋装置５２と、その架橋装置５２を用いた架橋方法の実施例について説明する。
なお、上記実施形態の架橋装置５０、５１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６１】
架橋装置５２は、図４に示すように、熱収縮チューブ層１３の内側に、ケーブル１００およびケーブル接続部の長手方向にガスが通過可能なガス流通層１２を備えている。また、ガス流通層１２と熱収縮チューブ層１３の間であって、ガス流通層１２の端部が架橋用金型１９の外側に露出する部分に、シール部材１４を備えている。
この実施例２では通気孔の無いシール部材１４を用いている。これ以外の構成は、架橋装置５１と同様のものである。
【００６２】
この架橋装置５２を用いて、実施例１と同様に、架橋反応工程から冷却工程までの連続した一連の工程によって、補強絶縁層１０を架橋モールド処理した。
この実施例２の架橋装置５２を用いた架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、実施例２の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層、中層、外層のいずれも管理基準値以下（０．４ｗｔ％以下）になっている。また、図６に示すように、補強絶縁層１０中の水分量は、内層、中層、外層のいずれも１５０ｐｐｍ以下で、管理基準値以下（２００ｐｐｍ以下）になっており、乾燥状態がよいことがわかる。
【００６３】
このように、実施例２の架橋装置５２による架橋方法によれば、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることができる。同時に補強絶縁層１０中に残留する水分量も管理基準値以下（例えば、２００ｐｐｍ以下）にすることができる。その結果、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００を経年使用する場合に、補強絶縁層１０中の残留クミルアルコールが２次分解して水分が発生しても、補強絶縁層１０中の水分量が管理基準値を超えて増加することがないので、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができる。
【００６４】
ところで、この実施例２の結果を実施例１の結果と比較すると、水分量はほぼ同等であるものの、残留クミルアルコール量が増加傾向にある（図５、図６参照）。これは、シール部材１４に通気孔があるか否かの差で生じた結果である。
本発明者は、通気孔の作用効果を次のように考察している。
まず、ケーブル絶縁体３と外部半導電層４が加熱されて熱膨張すると、ガス流通層１２は外部半導電層４とシール部材１４との間で圧迫され、ガス流通層１２の通気路１２ａの空隙が減少する。したがって、シール部材１４の直下に位置するガス流通層１２（通気路１２ａ）における長手方向のガス透過性（拡散性）は著しく低下する。
実施例１のように、シール部材１４に通気孔１５が形成されている場合には、前記のようにシール部材１４の直下に位置するガス流通層１２の長手方向のガス透過性（拡散性）が低下しても通気孔１５を介してガスの流通が可能なため、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが通気孔１５、ガス流通層１２、接続部半導電層１１を介して補強絶縁層１０中へ拡散し、クミルアルコールの２次分解反応を促進させる。さらには、補強絶縁層１０中に架橋反応で生じた架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部は、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２、通気孔１５を介して架橋用金型１９の外側に排出される。
これに対して、実施例２のように、シール部材１４に通気孔がない場合には、上述のようにシール部材１４の直下に位置するガス流通層１２の長手方向のガス透過性（拡散性）が著しく低下することにより、架橋用金型１９の外側の空気中の酸素ガスが補強絶縁層１０中へ拡散することが妨げられるため、クミルアルコールの２次分解反応が抑制され、残留クミルアルコール量が増加する。さらには、補強絶縁層１０中に架橋反応で生じた架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の一部が、接続部外部半導電層１１、ガス流通層１２を介して架橋用金型１９の外側に排出されることが妨げられるため、残留クミルアルコール量が増加する。
この実施例１と実施例２の比較から、架橋装置のシール部材１４には通気孔を設けることが好ましいといえる。
【００６５】
次に、本発明の効果を確認するために実施した、比較例（比較例１〜３）について説明する。
【００６６】
（比較例１）
架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスのみにした（混合ガスを用いない）点が上記実施例１と異なる方法で比較例１の架橋処理を実施した。架橋用金型１９に充填した窒素ガスの置換はしなかった。なお、その他の条件は、実施例１と同じである。
【００６７】
この比較例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、比較例１の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層および中層にて管理基準値（０．４ｗｔ％）を上回っており、クミルアルコールの２次分解が不十分であることがわかる。
また、図６に示すように、水分量は、内層、中層、外層のいずれも３００ｐｐｍ程で管理基準値（２００ｐｐｍ）を上回っており、乾燥が不十分であることがわかる。
【００６８】
クミルアルコール量および水分量がいずれも管理基準値を超えてしまった理由は、加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いなかったため、補強絶縁層１０が架橋した際に生成したクミルアルコールを２次分解させるために必要な酸素ガスを供給できなかったことが挙げられる。また、架橋用金型１９内のガス置換を行わなかったため、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分（水蒸気）や架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が架橋用金型１９内に滞留して水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス圧が上昇してしまい、補強絶縁層１０中の水分および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が補強絶縁層１０の外側へ拡散することが抑制されたことが挙げられる。
この２点が補強絶縁層１０中のクミルアルコール量および水分量が管理基準値を超えた原因と考察する。
【００６９】
（比較例２）
上記実施例１と比較して、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスのみにした（混合ガスを用いない）点が異なる方法で比較例２の架橋処理を実施した。この比較例２では、窒素ガスのガス圧を６．５［ｋｇｆ／ｃｍ２］に維持し、窒素ガスの吹き流し量が５［ｌ／ｍｉｎ］となる連続的なガス置換を行った点が比較例１（加圧ガスのガス置換なし）と異なる。なお、その他の条件は、実施例１および比較例１と同じである。
【００７０】
この比較例２の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、比較例２の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層および中層にて管理基準値（０．４ｗｔ％）を上回っており、クミルアルコールの２次分解が不十分であることがわかる。
また、図６に示すように、補強絶縁層１０中の水分量は、内層、中層、外層のいずれも１６０ｐｐｍ程度であり、管理基準値以下（２００ｐｐｍ以下）まで乾燥が進んでいることがわかる。
【００７１】
クミルアルコール量が管理基準値を超えてしまった理由は、比較例１と同様であり、加圧ガスとして窒素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いなかったため、補強絶縁層１０が架橋した際に生成したクミルアルコールを２次分解させるために必要な酸素ガスを供給できなかったことが挙げられる。
一方、補強絶縁層１０の水分の乾燥が進んだ理由は、架橋用金型１９内の加圧ガスのガス置換が継続して行われたことにより、架橋用金型１９内の加圧ガス中に加わった水分(水蒸気)が架橋用金型１９の外に効率的に排出されて架橋用金型１９内の水蒸気圧の上昇が抑制されたため、補強絶縁層１０内の水分が接続部外部半導電層１１、熱収縮チューブ層１３を介して架橋用金型１９の加圧ガス中へ拡散することが促進され、したがって補強絶縁層１０中の水分の乾燥が促進されたことによる。
【００７２】
（比較例３）
上記実施例２とは、分解残渣除去工程を省略し、架橋反応工程と冷却工程とからなる連続した工程中、架橋用金型１９内に供給する加圧ガスを窒素ガスのみにした点が異なる比較例３の架橋処理を実施した。架橋用金型１９に充填した窒素ガスの置換はしなかった。なお、その他の条件は、実施例２と同じである（シール部材１４に通気孔がない架橋装置５２での補強絶縁層１０の架橋モールド）。
【００７３】
この比較例３の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０の内層、外層およびこれらの間の中層部分における、クミルアルコールと水分の含有量を測定した結果を図５、図６に示す。
図５に示すように、比較例３の架橋方法によって形成した補強絶縁層１０における残留クミルアルコール量は、内層、中層、外層のいずれも管理基準値（０．４ｗｔ％）を上回っており、クミルアルコールの２次分解が不十分であることがわかる。
また、図６に示すように、水分量は、内層、中層、外層のいずれも３００ｐｐｍ以上で管理基準値（２００ｐｐｍ）を上回っており、乾燥が不十分であることがわかる。
【００７４】
そして、この比較例３は、比較例１と比較例２と比べても、残留クミルアルコール量と残留水分量がともに一段と多い。
これは、クミルアルコールを２次分解させるために必要な酸素ガスが供給されなかったことと、加圧ガスのガス置換をしなかったことにより架橋用金型１９内の水蒸気圧および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）の圧力が上昇して補強絶縁層１０中の水分および架橋剤分解残渣ガス（特にクミルアルコール）が補強絶縁層１０の外側へ拡散することが抑制されたことに加え、補強絶縁層１０中でのクミルアルコールの２次分解と水分乾燥をする分解残渣除去工程が省かれたためである。
【００７５】
以上のように、本発明（実施例１，２）に係るケーブル接続部の補強絶縁層１０の架橋方法によって、補強絶縁層１０の架橋反応が盛んに起こる架橋反応工程の第２段階と、この架橋反応工程の第２段階で発生したクミルアルコールを２次分解する分解残渣除去工程の第一段階とにおいて、架橋用金型１９内に加圧ガスとして酸素ガスを含んだ混合ガスを供給することによって、クミルアルコールの２次分解を一層促進することができる。また、架橋装置にガス流通層１２を設けることと、より好ましくは実施例１のように通気孔１５を有するシール部材１４を設けることによって、クミルアルコールの２次分解をより一層促進することができる。そして、補強絶縁層１０に残留するクミルアルコール量を管理基準値以下（例えば、０．４ｗｔ％以下）にすることができる。
更に、分解残渣除去工程の第一段階で補強絶縁層１０中のクミルアルコールを２次分解した後に、２次分解によって生成した補強絶縁層１０中の水分を乾燥させるための分解残渣除去工程の第二段階を、架橋用金型１９内に加圧ガスとして供給する窒素ガスを吹き流して連続的あるいは断続的にガス置換しつつ行うことによって、補強絶縁層１０中の水分の乾燥を一層進めることができる。
このように、上記架橋方法（実施例１，２）によって、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部を架橋処理することによれば、ケーブル１００の経年使用時も含めて補強絶縁層１０の含有水分量が管理基準値を超えてしまうことがないので、ケーブル接続部の絶縁性能の低下や、その絶縁性能の低下に伴う絶縁ケーブル１００の不具合を低減することができ、架橋ポリエチレン絶縁ケーブル１００のケーブル接続部の品質向上を図ることができる。
【００７６】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 中心導体
２ 内部半導電層
３ ケーブル絶縁体
４ 外部半導電層
５ 半導電クッション層
６ 金属遮蔽層
７ 防食層
８ 導体接続部
９ 接続部内部半導電層
１０ 補強絶縁層
１１ 接続部外部半導電層
１２ ガス流通層
１２ａ 通気路
１３ 熱収縮チューブ層
１４ シール部材
１５ 通気孔
１６ 均熱用パイプ
１７ 偏芯防止用スペーサ
１８ 加熱用ヒータ
１９ 架橋用金型
２０ ガス供給管（ガス供給部）
２１ ガス排出配管（ガス供給部）
２２ 供給バルブ（ガス供給部）
２３ 排出バルブ（ガス供給部）
２４ 不活性ガスボンベ（ガス供給部）
２５ 乾燥空気ボンベ（ガス供給部）
５０、５１、５２ 架橋装置
１００ 架橋ポリエチレン絶縁ケーブル（ケーブル）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側にガス透過性のチューブ層を設け、それらを架橋用金型内に収容して前記補強絶縁層を架橋する補強絶縁層の架橋方法であって、
前記補強絶縁層を前記架橋用金型内で加熱および加圧することで架橋反応させる架橋反応工程を備え、
前記架橋反応工程において前記架橋用金型内を加圧するために供給する加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを用い、前記混合ガスにおける酸素ガスの分圧比を空気における酸素ガスの分圧比よりも小さくしたことを特徴とする補強絶縁層の架橋方法。
【請求項２】
前記架橋反応工程のうち、前記補強絶縁層の架橋反応が進行するまでの第１段階では前記加圧ガスとして不活性ガスを用い、前記架橋反応が進行してその架橋反応に伴う架橋剤の分解残渣が生成する第２段階では前記加圧ガスとして前記混合ガスを用いることを特徴とする請求項１に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項３】
前記架橋反応工程における前記架橋反応に伴い生成した前記分解残渣を除去する分解残渣除去工程を更に備え、
前記分解残渣除去工程は、加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、前記分解残渣中のアルコール類を水に分解する第一段階と、前記加圧ガスとして不活性ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、分解生成した水を除去する第二段階と、を有することを特徴とする請求項２に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項４】
前記チューブ層の内側に、前記ケーブルおよびケーブル接続部の長手方向にガスが通過可能なガス流通層を設けるとともに、前記ガス流通層の両方の端部を前記架橋用金型の外側に配したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項５】
前記ガス流通層と前記チューブ層の間であって、前記ガス流通層の端部が前記架橋用金型の外側に露出する部分に、前記架橋用金型の内側と外側とに連通する通気孔を有するシール部材を設けたことを特徴とする請求項４に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項６】
前記加圧ガスの供給は連続的あるいは断続的に行い、前記架橋用金型内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項７】
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側を覆うガス透過性のチューブ層と、
前記チューブ層で覆った前記補強絶縁層を内部に収容して、前記補強絶縁層を架橋するために加熱処理および加圧処理を施す架橋用金型と、
前記架橋用金型の内部を加圧するために、不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを供給するガス供給部と、
前記チューブ層の内側に設けるとともにその両端部を前記架橋用金型の外側に配したガス流通層と、
を備えることを特徴とする補強絶縁層の架橋装置。
【請求項８】
前記架橋用金型の内側における前記ガス流通層と前記チューブ層の間のガスと、前記架橋用金型の外側の空気とを交換可能に通気させる通気孔を有するシール部材を、前記ガス流通層と前記チューブ層の間に設けたことを特徴とする請求項７に記載の補強絶縁層の架橋装置。
【請求項１】
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側にガス透過性のチューブ層を設け、それらを架橋用金型内に収容して前記補強絶縁層を架橋する補強絶縁層の架橋方法であって、
前記補強絶縁層を前記架橋用金型内で加熱および加圧することで架橋反応させる架橋反応工程を備え、
前記架橋反応工程において前記架橋用金型内を加圧するために供給する加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを用い、前記混合ガスにおける酸素ガスの分圧比を空気における酸素ガスの分圧比よりも小さくしたことを特徴とする補強絶縁層の架橋方法。
【請求項２】
前記架橋反応工程のうち、前記補強絶縁層の架橋反応が進行するまでの第１段階では前記加圧ガスとして不活性ガスを用い、前記架橋反応が進行してその架橋反応に伴う架橋剤の分解残渣が生成する第２段階では前記加圧ガスとして前記混合ガスを用いることを特徴とする請求項１に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項３】
前記架橋反応工程における前記架橋反応に伴い生成した前記分解残渣を除去する分解残渣除去工程を更に備え、
前記分解残渣除去工程は、加圧ガスとして不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、前記分解残渣中のアルコール類を水に分解する第一段階と、前記加圧ガスとして不活性ガスを前記架橋用金型内に供給するとともに加熱処理し、分解生成した水を除去する第二段階と、を有することを特徴とする請求項２に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項４】
前記チューブ層の内側に、前記ケーブルおよびケーブル接続部の長手方向にガスが通過可能なガス流通層を設けるとともに、前記ガス流通層の両方の端部を前記架橋用金型の外側に配したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項５】
前記ガス流通層と前記チューブ層の間であって、前記ガス流通層の端部が前記架橋用金型の外側に露出する部分に、前記架橋用金型の内側と外側とに連通する通気孔を有するシール部材を設けたことを特徴とする請求項４に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項６】
前記加圧ガスの供給は連続的あるいは断続的に行い、前記架橋用金型内のガス置換を連続的あるいは断続的に行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の補強絶縁層の架橋方法。
【請求項７】
ケーブルの導体接続部上に両ケーブルのケーブル絶縁体に跨って形成した架橋可能な補強絶縁層の外側を覆うガス透過性のチューブ層と、
前記チューブ層で覆った前記補強絶縁層を内部に収容して、前記補強絶縁層を架橋するために加熱処理および加圧処理を施す架橋用金型と、
前記架橋用金型の内部を加圧するために、不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを供給するガス供給部と、
前記チューブ層の内側に設けるとともにその両端部を前記架橋用金型の外側に配したガス流通層と、
を備えることを特徴とする補強絶縁層の架橋装置。
【請求項８】
前記架橋用金型の内側における前記ガス流通層と前記チューブ層の間のガスと、前記架橋用金型の外側の空気とを交換可能に通気させる通気孔を有するシール部材を、前記ガス流通層と前記チューブ層の間に設けたことを特徴とする請求項７に記載の補強絶縁層の架橋装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３９７０３（Ｐ２０１２−３９７０３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７５８３２（Ｐ２０１０−１７５８３２）
【出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５０２３０８３８７）株式会社ビスキャス (205)
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５０２３０８３８７）株式会社ビスキャス (205)
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]