ケーブルの絶縁層に凹凸や膨れが生じる原因

リリース時間: Sep 09,2026

1.生ゴム現象

架橋絶縁線心では、製造工程中に生ゴム現象が発生することがあり、これは絶縁の硬塊または固塊とも呼ばれます。この現象が生じる主な原因は次のとおりです。

(1) プレス機の首部またはヘッド部の温度が不十分であるため、内部で局所的な冷接着が生じる。

(2)本体温度またはせん断力が不十分なために生じる局所的な塑化不良；

（3）フィルターネットのパッキンが適切に設置されていないと、最終的に架橋絶縁材料の押出圧力に影響を及ぼし、生ゴムが生成され、絶縁導体の表面に凹凸のある硬い塊が現れることがあります。

2.古い接着剤現象

架橋絶縁線心では、製造工程中にしばしば「老膠」現象が生じることがあり、これは予備架橋とも呼ばれます。この現象は、架橋材料の押出時にダイ温度が過剰に高くなったり、架橋材料が流路内の死角部に長時間滞留したりすることによって引き起こされます。老膠は琥珀色を呈し、滞留時間が長くなるほど色が濃くなり、温度が高いほどさらに色が濃くなります。一般に、老膠が発生する原因としては以下のものが挙げられます：

（1）押し出し速度が速すぎると、スクリューの回転数が上がるほど、シリンダー内の架橋材料に対するせん断応力が強まり、その結果、本体の局所温度が上昇して、老化ゴム現象が生じる。

(2) クロスリンク絶縁材料がシリンダー内に長時間滞留すると、一部の絶縁材料が早期にクロスリンクを起こし、その結果、線心が金型から押し出される際に表面に凹凸が生じる。

（3）フィルターネットのパッドのずれにより、分流板付近の樹脂圧力分布が不均一となり、流路の死角が生じます。このような状況では、古くなった樹脂が生成されるほか、フィルターネットが本来のろ過機能の一部を失うことで、長時間の生産後にスクリュー先端に蓄積した古樹脂が押出時に引き出され、絶縁層中に古樹脂の異物が混入し、絶縁線心に品質不良が発生するおそれがあります。

3.材料の安定性

一般的な二段階法によるシラン架橋ポリエチレンでは、まずシランを用いてPEとグラフト反応を起こし、架橋可能なPE（以下、A材と略す）を生成する。さらに、その架橋反応を促進するために、触媒を含有したマスターバッチ（以下、B材と略す）を製造し、A材とB材を所定の比率で均一に混合した後、押出成形を行い、その後温水中で架橋処理を行う。材料の安定性に起因する絶縁線心の品質不良の主な原因は以下のとおりである。

（1）架橋ポリエチレン絶縁材料の各成分が均一に混合されていない場合、A材に架橋剤および少量の酸化防止剤が含まれているため、製造工程において酸化防止剤が十分に攪拌されないと、押出機による高温押出後に、比較的濃度の高い酸化防止剤が加熱により気化し、絶縁層内に膨れを生じさせる原因となる。

（2）架橋ポリエチレン絶縁材料の保管が不適切であると、シラン架橋ポリエチレン材料は触媒を添加しなくても室温下で徐々に架橋反応を進行させます。これは材料中に微量の水分（約50×10⁻⁴％）が含まれているためです。さらに、保管時に高温多湿の環境に置かれると、押出成形による絶縁層の表面が滑らかでなくなるおそれがあります。

4.冷却工程

押出温度、押出速度、架橋速度および材料の安定性といった要因に加えて、架橋ポリエチレンをダイスから押し出した後の冷却工程にも、絶縁線心の表面品質に影響を及ぼす可能性のある要因が存在する。

（1）ケーブル表面に気泡が付着している場合、ケーブルが水中に投入された後、その表面に気泡が残留すると、冷却後に該当部位に“小さな凹み”が生じる。これは、気泡が絶縁表面に空気を包み込み、気泡が覆う部分の冷却速度が水と接触する部分に比べて遅くなるためである。気泡がケーブル表面に付着する原因としては、一般的に冷却用の循環水が槽内へ流入する際の流速が高く、水流が急激であることから、高速な水流によって空気が水中へ持ち込まれ、その一部がケーブル表面に付着して気泡を形成する場合が挙げられる。

（2）冷却水に投入される前に、ケーブル表面に水滴が飛散し、水と接触した部分はまず冷却されて収縮するのに対し、空気と接触している部分は依然として高温の状態にあるため、冷却速度の差により絶縁導体の表面に凹凸が生じる。

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