ケーブルシステムが地下、地下道、または水が溜まりやすい水中に敷設される場合、水蒸気や水がケーブル絶縁層に侵入するのを防ぎ、ケーブルの耐用年数を確保するために、ケーブルは金属シースと金属プラスチック複合シースを含む放射状の不浸透性バリア層構造を採用する必要があります。ケーブルの金属シースには、鉛、銅、アルミニウムなどの金属材料が一般的に使用されています。金属プラスチック複合テープとポリエチレンシースがケーブルの金属プラスチック複合シースを形成します。金属プラスチック複合シースは、総合シースとも呼ばれ、柔らかく、持ち運びやすく、透水性がプラスチックやゴムのシースよりもはるかに小さいという特徴があり、防水性能が求められる場所に適していますが、金属シースと比較して、金属プラスチック複合シースはまだ一定の透水性を持っています。
HD 620 S2: 2009、NF C33-226: 2016、UNE 211620: 2020などの欧州中電圧ケーブル規格では、片面コーティングされたプラスチックコーティングされたアルミテープが電力ケーブルの包括的な防水カバーとして使用されています。片面コーティングされたアルミテープの金属層は、プラスチックコーティングされたアルミテープ絶縁シールドと直接接触し、同時に金属シールドの役割を果たします。欧州規格では、プラスチックコーティングされたアルミテープとケーブルシース間の剥離力を試験し、耐腐食試験を実施してケーブルの放射状耐水性を測定する必要があります。同時に、プラスチックコーティングされたアルミテープの直流抵抗を測定し、短絡電流を流す能力を測定する必要もあります。
1. プラスチックコーティングアルミテープの分類
アルミニウム基材にコーティングされたプラスチックフィルムの数の違いにより、両面プラスチックコーティングアルミテープと片面プラスチックコーティングアルミテープの 2 種類の縦コーティングプロセスに分けられます。
中低圧電力ケーブルおよび光ケーブルの総合的な防水・防湿保護層は、両面プラスチックコーティングアルミテープとポリエチレン、ポリオレフィンなどの被覆で構成され、放射状の防水・防湿の役割を果たします。片面プラスチックコーティングアルミテープは、主に通信ケーブルの金属シールドに使用されます。
一部の欧州規格では、片面プラスチックコーティングアルミテープは、総合的な防水シースとして使用されるほか、中電圧ケーブルの金属シールドとしても使用されており、アルミテープシールドは銅シールドに比べて明らかにコスト面で有利です。
2. プラスチックコーティングされたアルミテープの縦巻き工程
アルミ・プラスチック複合ストリップの縦巻き工程とは、プラスチックコーティングされたアルミテープを一連の金型変形により、元の平面形状から管状へと変形させ、プラスチックコーティングされたアルミテープの両端を接着する工程を指します。プラスチックコーティングされたアルミテープの両端は平坦で滑らかで、端面はしっかりと接着されており、アルミとプラスチックの剥離はありません。
プラスチックコーティングされたアルミテープを平面形状から管状形状に成形する工程は、縦巻きホーンダイ、ライン安定ダイ、サイジングダイで構成される縦巻きダイを使用することで実現できます。プラスチックコーティングされたアルミテープの縦巻き成形ダイのフロー図を下図に示します。管状のプラスチックコーティングされたアルミテープの両端は、熱接着と冷間接着の2つのプロセスで接着できます。
（1）熱圧着プロセス
熱接着工程は、プラスチックコーティングされたアルミテープのプラスチック層を70～90℃で軟化させることで行います。プラスチックコーティングされたアルミテープの変形工程では、プラスチックコーティングされたアルミテープの接合部のプラスチック層を熱風ガンまたはバーナーの炎で加熱し、プラスチック層の軟化後の粘性を利用してプラスチックコーティングされたアルミテープの両端を接着します。プラスチックコーティングされたアルミテープの両端をしっかりと貼り付けます。
（２）冷間圧着プロセス
冷間接着プロセスは2種類に分かれています。1つはキャリパーダイと押出機ヘッドの中間に長い安定ダイを追加します。これにより、プラスチックコーティングされたアルミテープは、押出機ヘッドに入る前に比較的安定した管状構造を維持し、安定ダイの出口は押出機のダイコアの出口に近く、アルミニウム - プラスチック複合材料は、安定ダイを取り出した後、すぐに押出機のダイコアに入ります。 シース材料の押し出し圧力は、プラスチックコーティングされたアルミテープの管状構造を維持し、押し出されたプラスチックの高温は、プラスチックコーティングされたアルミテープのプラスチック層を軟化させて接着作業を完了します。 この技術は、両面ラミネートプラスチックコーティングアルミテープに適しており、生産設備の操作は簡単ですが、金型加工が比較的複雑で、プラスチックコーティングされたアルミテープがリバウンドしやすいです。
もう一つの冷間接着工法は、ホットメルト接着剤を用いた接着です。押出機で溶融したホットメルト接着剤を、長手方向のラップホーン型の中で、プラスチックコーティングされたアルミテープの片側外縁に押し付けます。プラスチックコーティングされたアルミテープの両端は、安定したラインとサイジングダイを通過した後、ホットメルト接着剤で接着されます。この技術は、両面プラスチックコーティングされたアルミテープと片面プラスチックコーティングされたアルミテープの両方に適しています。金型加工と製造設備の操作は簡単ですが、接着効果はホットメルト接着剤の品質に大きく左右されます。
ケーブルシステムの動作信頼性を確保するためには、金属シールドをケーブルの絶縁シールドと電気的に接続する必要があるため、ケーブルの金属シールドには片面プラスチックコーティングされたアルミテープを使用する必要があります。例えば、本稿で述べた熱圧着プロセスは、両面シールドにのみ適しています。プラスチックコーティングされたアルミテープ一方、ホットメルト接着剤を使用したコールドボンディングプロセスは、片面プラスチックコーティングされたアルミテープに適しています。
投稿日時: 2024年7月30日