高張力電力ケーブル
【課題】ケーブル端末処理が容易でかつ耐光性に優れた高張力電力ケーブルを提供すること。
【解決手段】導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されることを特徴とする。さらには、抗張力体が撚糸されたものであることや、抗張力体がビカット軟化点１５０℃以下の樹脂を含浸したものであること、抗張力体の引抜き力が８０Ｎ以上であることが好ましい。
【解決手段】導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されることを特徴とする。さらには、抗張力体が撚糸されたものであることや、抗張力体がビカット軟化点１５０℃以下の樹脂を含浸したものであること、抗張力体の引抜き力が８０Ｎ以上であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば架空配電線の無停電バイパス工法等に使用される高張力電力ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
架空配電線の無停電バイパス工法においては、メッセンジャーワイヤに吊架することなく直接架設しうる高耐張力電力ケーブルとして特許文献１のようなケーブルが知られている。これはスチール製の重いメッセンジャーワイヤに変えて芳香族ポリアミド繊維（以下アラミド繊維と記す）などによって補強された耐張力電力ケーブルを用いる方法である。
【０００３】
しかしアラミド繊維を用いたケーブルでは、ケーブル端末処理の際にアラミド繊維そのものを端末部に引留める必要があるが、アラミド繊維は摩擦係数が小さく、かつ非常にしなやかなため、機械的な把持により引留めようとしても、把持部で滑りが生じ堅固な引留めが困難であるという問題があった。このため、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂を用いた固着によって引留める方法などが考案されている（特許文献２）が、この方法は通常の一般的な電力ケーブルの端末処理に比べて非常に手数がかかるだけでなく、アラミド繊維を堅固に引留めるために必要な固着寸法を確保せねばならず、端末部の寸法が大きくなるという問題点があった。また、電力ケーブルは野外で用いられるものであるが、アラミド繊維には有機合成繊維の中では耐光性が比較的低いという問題もあった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６６９７２号公報
【特許文献２】特開平２−２３０７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はケーブル端末処理が容易でかつ耐光性に優れた高張力電力ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の高張力電力ケーブルは、導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されることを特徴とする。
【０００７】
さらには、抗張力体が撚糸されたものであることや、抗張力体がビカット軟化点１５０℃以下の樹脂を含浸したものであること、抗張力体の引抜き力が８０Ｎ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ケーブル端末処理が容易でかつ耐光性に優れた高張力電力ケーブルが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の高張力電力ケーブルは、導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されるものである。
【００１０】
導体とそれを被覆する絶縁体は通常の電力ケーブルで用いられる公知のものであり、絶縁体としてはポリエチレンや架橋ポリエチレン等のプラスチック絶縁体が、内外２層の保護被覆層としてはポリエチレン、塩化ビニル等が用いられることが一般的である。そして導体を被覆する絶縁体の外側に存在する抗張力体としては、本発明の高張力電力ケーブルではポリエチレンナフタレート繊維を用いることを必須とする。
【００１１】
本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維は、好ましくはポリマー繰り返し単位の９０モル％以上、より好ましくは９５％以上がエチレン−２，６−ナフタレート単位であるポリマーから形成された繊維であるが、ポリエチレン−２，６−ナフタレート以外に１０モル％より少ない量ならば他の成分を含む共重合体であっても良い。また二酸化チタンなどの艶消し剤や、リン酸、亜リン酸及びそれらのエステルなどの安定剤が含まれても良いことは言うまでもない。このようなポリエチレンナフタレート繊維を用いることによって合成繊維であるにもかかわらず高い耐光性を有する電力ケーブルとすることができる。
【００１２】
抗張力体として用いられる繊維コードとしては、その単糸繊度が１〜５０ｄｔｅｘの範囲であることや、繊維コードの総繊度としては５００〜５万ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。単糸繊度が細過ぎると取り扱い性が悪くなる傾向にあり、太すぎると柔軟性が低下し、屈曲疲労性が悪化する傾向にある。このような繊維コードは２００〜３０００ｄｔｅｘ程度の糸条を２〜２０本程度引き揃え、無撚りのまま、あるいは撚りをかけたコードとして用いることが好ましい。また撚りの代わりに編組することも好ましい形態である。撚り等のピッチとしては２〜２０ｍｍ程度が最適である。
【００１３】
繊維の強力としては、ケーブルとしたときの引き抜き接着力程度であれば十分であり、具体的には６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば本発明の高張力電力ケーブルとすることができる。さらには７〜２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、さらには８〜１２ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。いたずらに高強力である必要が無いのはアラミド繊維のように高強力であってもケーブルに成形した場合の引き抜き力がそれより小さいために、その強力の利用が１００％発揮できるわけではないからである。繊維の弾性率としては１５０〜３００ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。抗張力体の引き抜き力としてはその総繊度にもよるが、通常８０Ｎ以上であることが好ましく、さらには８０〜２００Ｎであることが好ましい。
【００１４】
また、このポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体は内外２層の保護被覆層の間に配置されているが、その際抗張力体の繊維コードは前記撚り合わせ又は編組する各繊維束に予め樹脂を含浸するか、あるいは撚り合わせ又は編組に際して樹脂を塗布して、抗張力体に樹脂を含浸せしめることが好ましい。なお含浸に用いる樹脂としては、保護被覆層との接着させるため、例えばエステル型ポリウレタン樹脂のようなビカット軟化点５０℃以上、さらには６０〜２００℃程度の樹脂を含浸することが好ましい。
【００１５】
また、外層の保護被覆層が抗張力体を取り囲むように被覆され、かつ内層被覆層と０．１ｋｇ／１２．４ｍｍ以上の剥離力で接着していることが好ましい。
【００１６】
本発明の高張力電力ケーブルは、このような構成をとることによって、内外被覆層と抗張力体を構成する繊維間の摩擦力が高く、接着力とその抗張力体の強度のバランスが取れているためにケーブル端末処理を通常の方法で行うことができ、また張力印加時の長さ変化を抑え、良好な耐光性をも得る事ができる。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例における特性は下記の測定法によりおこなった。
【００１８】
（１）引き抜き力
電力ケーブル端末部のカシメ部の繊維把持力をモデル化するために、繊維を鏡面フェイス装着の平板チャックで１０ｍｍ挟み、４０ｋｇ／ｃｍ２でチャッキングした。これを万能引っ張り試験機で引張り、引き抜けるか断糸する力を測定した。
【００１９】
（２）耐光強度維持率
光による劣化を測定するために、次のような測定を行った。
キセノンアークウェザオメーター（ＡＴＬＡＳ Ｃｉ４０００）で試料面放射照度１５０ｗ／ｍ２（３００〜４００ｎｍ、３２０ｎｍ以下カット）８３℃、１００ｈｒ照射を行い、照射前後の強力変化より、残存強力を算出した。
【００２０】
（３）強力、弾性率
試長２５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて強伸度測定を行った。
【００２１】
［実施例１］
ポリエチレンナフタレート繊維（１６７０ｄｔｅｘ１４４ｆｉｌ 帝人テクノプロダクツ社製）を抗張体として用い、中心に導体、その周りに絶縁体としてポリエチレンを配し、絶縁体のさらに外側にはポリエチレンからなる内部保護被覆層と外部保護被覆層が抗張体を囲むように、そして内部保護被覆層と抗張体との剥離力は０．３ｋｇ／１２．４ｍｍとなるように接着を施した高張力電力ケーブルを作成した。抗張体として用いたポリエチレンナフタレート繊維の耐光強力維持率は８６％であった。またその他の繊維物性を表１に記す。
【００２２】
抗張力体としては、エステル型のビカット軟化点８０℃のポリウレタン樹脂を含浸した１６７０ｄｔｅｘを２本引き揃えた抗張力繊維を４本、ピッチ約１０ｍｍで撚合わせ、硬化させた構成のものを使用し、抗張力体１６本を内外保護被覆層間に全周にわたって均一に縦添えさせたものである。
【００２３】
得られた高張力電力ケーブルの４９００Ｎ荷重時の伸度は１．０％と非常に小さいものであり、ケーブル端末の引留金具も通常のものを使用することが可能であった。また耐光強力維持率も優れたものであった。
【００２４】
［比較例１］
ポリエチレンナフタレート繊維の代わりに、抗張力繊維として芳香族ポリアミド繊維（テクノーラ、Ｔ２００、１６７０ｄｔｅｘ１０００ｆｉｌ、帝人テクノプロダクツ社製）を用い、その他の条件は実施例１と同様の条件にて高張力電力ケーブルを作成した。抗張体として用いた芳香族ポリアミド繊維の繊維物性を表１に併せて記す。
【００２５】
得られた高張力電力ケーブルの４９００Ｎ荷重時の伸度は０．８％と非常に小さいものであったものであったが、引き抜き力が弱いためケーブル端末の引留金具としては特殊なものを使用しなければいけなかった。また耐光強力維持率は低いものであった。
【００２６】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば架空配電線の無停電バイパス工法等に使用される高張力電力ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
架空配電線の無停電バイパス工法においては、メッセンジャーワイヤに吊架することなく直接架設しうる高耐張力電力ケーブルとして特許文献１のようなケーブルが知られている。これはスチール製の重いメッセンジャーワイヤに変えて芳香族ポリアミド繊維（以下アラミド繊維と記す）などによって補強された耐張力電力ケーブルを用いる方法である。
【０００３】
しかしアラミド繊維を用いたケーブルでは、ケーブル端末処理の際にアラミド繊維そのものを端末部に引留める必要があるが、アラミド繊維は摩擦係数が小さく、かつ非常にしなやかなため、機械的な把持により引留めようとしても、把持部で滑りが生じ堅固な引留めが困難であるという問題があった。このため、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂を用いた固着によって引留める方法などが考案されている（特許文献２）が、この方法は通常の一般的な電力ケーブルの端末処理に比べて非常に手数がかかるだけでなく、アラミド繊維を堅固に引留めるために必要な固着寸法を確保せねばならず、端末部の寸法が大きくなるという問題点があった。また、電力ケーブルは野外で用いられるものであるが、アラミド繊維には有機合成繊維の中では耐光性が比較的低いという問題もあった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６６９７２号公報
【特許文献２】特開平２−２３０７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はケーブル端末処理が容易でかつ耐光性に優れた高張力電力ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の高張力電力ケーブルは、導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されることを特徴とする。
【０００７】
さらには、抗張力体が撚糸されたものであることや、抗張力体がビカット軟化点１５０℃以下の樹脂を含浸したものであること、抗張力体の引抜き力が８０Ｎ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ケーブル端末処理が容易でかつ耐光性に優れた高張力電力ケーブルが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の高張力電力ケーブルは、導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されるものである。
【００１０】
導体とそれを被覆する絶縁体は通常の電力ケーブルで用いられる公知のものであり、絶縁体としてはポリエチレンや架橋ポリエチレン等のプラスチック絶縁体が、内外２層の保護被覆層としてはポリエチレン、塩化ビニル等が用いられることが一般的である。そして導体を被覆する絶縁体の外側に存在する抗張力体としては、本発明の高張力電力ケーブルではポリエチレンナフタレート繊維を用いることを必須とする。
【００１１】
本発明で用いられるポリエチレンナフタレート繊維は、好ましくはポリマー繰り返し単位の９０モル％以上、より好ましくは９５％以上がエチレン−２，６−ナフタレート単位であるポリマーから形成された繊維であるが、ポリエチレン−２，６−ナフタレート以外に１０モル％より少ない量ならば他の成分を含む共重合体であっても良い。また二酸化チタンなどの艶消し剤や、リン酸、亜リン酸及びそれらのエステルなどの安定剤が含まれても良いことは言うまでもない。このようなポリエチレンナフタレート繊維を用いることによって合成繊維であるにもかかわらず高い耐光性を有する電力ケーブルとすることができる。
【００１２】
抗張力体として用いられる繊維コードとしては、その単糸繊度が１〜５０ｄｔｅｘの範囲であることや、繊維コードの総繊度としては５００〜５万ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。単糸繊度が細過ぎると取り扱い性が悪くなる傾向にあり、太すぎると柔軟性が低下し、屈曲疲労性が悪化する傾向にある。このような繊維コードは２００〜３０００ｄｔｅｘ程度の糸条を２〜２０本程度引き揃え、無撚りのまま、あるいは撚りをかけたコードとして用いることが好ましい。また撚りの代わりに編組することも好ましい形態である。撚り等のピッチとしては２〜２０ｍｍ程度が最適である。
【００１３】
繊維の強力としては、ケーブルとしたときの引き抜き接着力程度であれば十分であり、具体的には６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば本発明の高張力電力ケーブルとすることができる。さらには７〜２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、さらには８〜１２ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。いたずらに高強力である必要が無いのはアラミド繊維のように高強力であってもケーブルに成形した場合の引き抜き力がそれより小さいために、その強力の利用が１００％発揮できるわけではないからである。繊維の弾性率としては１５０〜３００ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。抗張力体の引き抜き力としてはその総繊度にもよるが、通常８０Ｎ以上であることが好ましく、さらには８０〜２００Ｎであることが好ましい。
【００１４】
また、このポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体は内外２層の保護被覆層の間に配置されているが、その際抗張力体の繊維コードは前記撚り合わせ又は編組する各繊維束に予め樹脂を含浸するか、あるいは撚り合わせ又は編組に際して樹脂を塗布して、抗張力体に樹脂を含浸せしめることが好ましい。なお含浸に用いる樹脂としては、保護被覆層との接着させるため、例えばエステル型ポリウレタン樹脂のようなビカット軟化点５０℃以上、さらには６０〜２００℃程度の樹脂を含浸することが好ましい。
【００１５】
また、外層の保護被覆層が抗張力体を取り囲むように被覆され、かつ内層被覆層と０．１ｋｇ／１２．４ｍｍ以上の剥離力で接着していることが好ましい。
【００１６】
本発明の高張力電力ケーブルは、このような構成をとることによって、内外被覆層と抗張力体を構成する繊維間の摩擦力が高く、接着力とその抗張力体の強度のバランスが取れているためにケーブル端末処理を通常の方法で行うことができ、また張力印加時の長さ変化を抑え、良好な耐光性をも得る事ができる。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例における特性は下記の測定法によりおこなった。
【００１８】
（１）引き抜き力
電力ケーブル端末部のカシメ部の繊維把持力をモデル化するために、繊維を鏡面フェイス装着の平板チャックで１０ｍｍ挟み、４０ｋｇ／ｃｍ２でチャッキングした。これを万能引っ張り試験機で引張り、引き抜けるか断糸する力を測定した。
【００１９】
（２）耐光強度維持率
光による劣化を測定するために、次のような測定を行った。
キセノンアークウェザオメーター（ＡＴＬＡＳ Ｃｉ４０００）で試料面放射照度１５０ｗ／ｍ２（３００〜４００ｎｍ、３２０ｎｍ以下カット）８３℃、１００ｈｒ照射を行い、照射前後の強力変化より、残存強力を算出した。
【００２０】
（３）強力、弾性率
試長２５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて強伸度測定を行った。
【００２１】
［実施例１］
ポリエチレンナフタレート繊維（１６７０ｄｔｅｘ１４４ｆｉｌ 帝人テクノプロダクツ社製）を抗張体として用い、中心に導体、その周りに絶縁体としてポリエチレンを配し、絶縁体のさらに外側にはポリエチレンからなる内部保護被覆層と外部保護被覆層が抗張体を囲むように、そして内部保護被覆層と抗張体との剥離力は０．３ｋｇ／１２．４ｍｍとなるように接着を施した高張力電力ケーブルを作成した。抗張体として用いたポリエチレンナフタレート繊維の耐光強力維持率は８６％であった。またその他の繊維物性を表１に記す。
【００２２】
抗張力体としては、エステル型のビカット軟化点８０℃のポリウレタン樹脂を含浸した１６７０ｄｔｅｘを２本引き揃えた抗張力繊維を４本、ピッチ約１０ｍｍで撚合わせ、硬化させた構成のものを使用し、抗張力体１６本を内外保護被覆層間に全周にわたって均一に縦添えさせたものである。
【００２３】
得られた高張力電力ケーブルの４９００Ｎ荷重時の伸度は１．０％と非常に小さいものであり、ケーブル端末の引留金具も通常のものを使用することが可能であった。また耐光強力維持率も優れたものであった。
【００２４】
［比較例１］
ポリエチレンナフタレート繊維の代わりに、抗張力繊維として芳香族ポリアミド繊維（テクノーラ、Ｔ２００、１６７０ｄｔｅｘ１０００ｆｉｌ、帝人テクノプロダクツ社製）を用い、その他の条件は実施例１と同様の条件にて高張力電力ケーブルを作成した。抗張体として用いた芳香族ポリアミド繊維の繊維物性を表１に併せて記す。
【００２５】
得られた高張力電力ケーブルの４９００Ｎ荷重時の伸度は０．８％と非常に小さいものであったものであったが、引き抜き力が弱いためケーブル端末の引留金具としては特殊なものを使用しなければいけなかった。また耐光強力維持率は低いものであった。
【００２６】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されることを特徴とする高張力電力ケーブル。
【請求項２】
抗張力体が撚糸されたものである請求項１記載の高張力電力ケーブル。
【請求項３】
抗張力体がビカット軟化点１５０℃以下の樹脂を含浸したものである請求項１または２記載の高張力電力ケーブル。
【請求項４】
抗張力体の引抜き力が８０Ｎ以上である請求項１〜３のいずれか１項記載の高張力電力ケーブル。
【請求項１】
導体を被覆する絶縁体の表面に内外２層の保護被覆層があり、かつ該両保護被覆層の間にポリエチレンナフタレート繊維からなる抗張力体が配置されることを特徴とする高張力電力ケーブル。
【請求項２】
抗張力体が撚糸されたものである請求項１記載の高張力電力ケーブル。
【請求項３】
抗張力体がビカット軟化点１５０℃以下の樹脂を含浸したものである請求項１または２記載の高張力電力ケーブル。
【請求項４】
抗張力体の引抜き力が８０Ｎ以上である請求項１〜３のいずれか１項記載の高張力電力ケーブル。
【公開番号】特開２００７−２３４５２０（Ｐ２００７−２３４５２０Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５７６８３（Ｐ２００６−５７６８３）
【出願日】平成１８年３月３日（２００６．３．３）
【出願人】（３０３０１３２６８）帝人テクノプロダクツ株式会社 (504)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３日（２００６．３．３）
【出願人】（３０３０１３２６８）帝人テクノプロダクツ株式会社 (504)
【Ｆターム（参考）】
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