(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋ポリエチレンからなる絶縁体とストレスコーンとの界面およびストレスコーンとエポキシモールドユニットとの界面に形成される油膜の厚さを５μｍ以下としたことを特徴とする架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、架橋ポリエチレンケーブルの接続に用いられるプレハブ型接続部に関し、その絶縁信頼性を向上させたものである。
【０００２】
【従来の技術】
架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部は、図１に示すような構造となっている。図中符号１はケーブルであり、符号２はこのケーブル１の絶縁体である。ケーブル１の導体は中央の導体接続管３で接続されている。ケーブルの絶縁体２には導体接続管３を挟んで１対のエチレンプロピレンゴム等からなる筒状のストレスコーン４、４が挿入して取り付けられ、この１対のストレスコーン４、４にまたがるように筒状のエポキシモールドユニット５が設けられている。ストレスコーン４、４の先端部はテーパー状に縮径されており、このテーパー部分がエポキシモールドユニット５の内面のテーパー部分に嵌合するように挿入されている。
【０００３】
また、各ストレスコーン４、４の後方には、このストレスコーン４、４を前方に付勢するための１対のストレスコーン圧縮装置６、６が設けられて、ストレスコーン６、６がエポキシモールドユニット５に押し付けられるようになっている。ストレスコーン４とエポキシモールドユニット５との界面Ａおよびストレスコーン４と絶縁体２との界面Ｂには、シリコーン油などの絶縁油が介在している。そして、これらの部材を収容し、保護する保護金具７が設けられている。
【０００４】
このような架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部においては、上記のように、ストレスコーン４とエポキシモールドユニット５との界面Ａおよびストレスコーン４と絶縁体２との界面Ｂに、シリコーン油などの絶縁油を介在させて油止め及び防水用とするとともに、電気的絶縁性を高めることが一般に行なわれている。これら界面Ａ、Ｂでの絶縁油の油膜の厚さは、プレハブ接続部の電気絶縁性に大きな影響を与えていることは従来より予想されていたが、この油膜の厚さを直接測定することは不可能であり、油膜厚さと電気絶縁性との相関関係を正確に知ることができなかった。
【０００５】
したがって、これらの値に確固とした基準がないまま架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部を設置、使用することから、電気絶縁性の確保のために、絶縁油に過剰に圧縮圧力をかけたり、上記ストレスコーンとして広範囲の絶縁油膜厚に対応し得るものを必要とする等の不都合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、架橋ポリエチレンからなる絶縁体とストレスコーンとの界面及びストレスコーンとエポキシモールドユニットとの界面に介在する前記絶縁油膜において、使用目的に適合する優れた電気絶縁性を奏する架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、架橋ポリエチレンからなる絶縁体とストレスコーンとの界面、およびストレスコーンとエポキシモールドユニットとの界面に形成される油膜の厚さを５μｍ以下、好ましくは０．２〜５μｍとすることによって解決する。
【０００８】
以下に本発明を詳しく説明する。
架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部の架橋ポリエチレンからなる絶縁体とストレスコーンとの界面及びストレスコーンとエポキシモールドユニットとの界面の性能は、前記界面に形成されている絶縁油膜について、絶縁油にかかる圧力及び絶縁油膜厚と絶縁破壊値との関係を調査することによって評価できる。絶縁油にかかる圧力及び絶縁油膜厚とをそれぞれ独立に変化させて絶縁破壊値との関係を調査するために下記のようなモデル評価装置を作製した。
【０００９】
図３は、このモデル評価装置を示すものである。このモデル評価装置は、電極をシリンジの中に収めることにより油膜厚さを変えることなく油圧を変化させたり、油圧を変化させずに油膜厚さを変えることができるものである。このモデル評価装置は、絶縁シート１４、高圧側電極１１、低圧側電極１２、シリンジ１７、ピストン１８及び締め付け用ネジ１６とから概略構成されている。
【００１０】
上記絶縁シート１４は、一方の試験体となる架橋ポリエチレンからなるもので、この絶縁シート１４の厚みについては、特に限定されるものではないが、１〜５ｍｍ程度のものとする。
この絶縁シート１４の上面には、前記薄膜状の高圧側電極１１、低圧側電極１２が相対向して形成されている。これらの高圧側電極１１、低圧側電極１２の形状及び寸法は特に限定されるものではないが、円盤状で、その径が５〜１０ｍｍ、厚みが０．０３〜０．０５μｍ程度のＡｕの薄膜を用いている。
【００１１】
前記高圧側電極１１、低圧側電極１２からは、それぞれリード線１３ａ、１３ｂを取り出し、これらのリード線１３ａ、１３ｂを介して、それぞれ高圧側電極１１は高圧電源に接続し、低圧側電極１２は接地する。
【００１２】
上述の絶縁シート１４には、前記の高圧側電極１１、低圧側電極１２を包囲するようにシリンジ１７が立設され、このシリンジ１７においてもう一方の試験体である絶縁油８を収容するようになっている。
前記シリンジ１７の内部に収容された絶縁油８に加圧するためのピストン１８としては、絶縁油８に耐性のある合成樹脂製あるいはガラス製のものを用いることとする。
【００１３】
さらに、このモデル評価装置では、前述の絶縁シート１４にシリンジ１７を気密に固定するためにアクリル板１５、１５を前記絶縁シートの下面およびシリンジ１７の上端部に配し、これらを締め付け用ネジ１６…を用いて互いに固定してある。
【００１４】
このモデル評価装置では、上述の構成により、絶縁シート１４、シリンジ１７及びピストン１８で絶縁油８を密閉して絶縁破壊電圧を測定することができる。このため、絶縁油８に加圧しても絶縁油８が流出することなく、絶縁油８と絶縁シート１４との界面における絶縁破壊電圧を測定することができる。
【００１５】
このモデル評価装置における電極１１、１２は、プレハブ型接続部の導体接続管３およびストレスコーン圧縮装置６に相当し、ピストン１８はストレスコーン４に、絶縁シート１４は絶縁体もしくはエポキシモールドユニット５に相当する。
このため、このモデル評価装置を使用し、絶縁油８に加わる圧力もしくは絶縁油８の膜厚を変化させて両電極１１間の絶縁破壊電圧を測定することができる。そして、その測定結果からプレハブ型接続部の上記界面ＡおよびＢにおける絶縁油油膜の厚みと電気絶縁性との関連を推測することができる。
【００１６】
上述の絶縁破壊電圧測定装置を用いて以下のような実験を行なった。
（実験１）
実施例１、２、３として、絶縁油膜厚を一定とし、絶縁油に加わる圧力を０．３、１、２ｋｇｆ／ｃｍ２とした試料を用意した。この実施例１、２、３それぞれの、各々３試料について絶縁破壊電圧を測定し、その結果を図４に示した。
【００１７】
（実験２）
実施例４、５、６として、絶縁油に加わる圧力を一定とし、絶縁油膜の厚さを２０、１７０、１４０００μｍとした試料を用意した。この実施例４、５、６それぞれの、各々３試料について絶縁破壊電圧を測定し、その結果を図５に示した
。
【００１８】
図４の結果から、絶縁油に加わる圧力がそれぞれ異なる実施例１、２、３において、絶縁破壊電圧の値には相違がないことから、絶縁破壊電圧と絶縁油に加わる圧力とは関連性がないものと判断することができる。
また、図５の結果からは、実施例６、５、４の順で絶縁油膜が薄いものほど絶縁破壊電圧の値が高くなることが判明した。
【００１９】
上記の実験結果を考慮し、また、絶縁油膜の厚さを５μｍより大とすると絶縁性能が低下し、絶縁油膜に過剰な圧力をかける場合が生じる不都合を考慮して、絶縁油膜の厚さを０．２〜５μｍ以下としてケーブルの架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部を設計し、製作したところ、従来品に比べて絶縁性能は著しく向上し、また、上述の実施例４、５、６と比べてもより優れた絶縁性能を有することが判った。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば絶縁性能に優れた架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部を得ることが可能である。また、本発明においては、架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部の絶縁油膜の厚さを５μｍ以下とすることによって、過剰な圧縮圧力が不要となる。このため、ストレスコーン圧縮装置の性能を限定して使用することができることから、ストレスコーン圧縮装置のコストダウンが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、均一な性能が期待できることから、より長期の使用に耐え、エネルギーロスの少ない架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】架橋ポリエチレンケーブルのプレハブ型接続部の一例である。
【図２】本発明で使用したモデル評価装置の一例である。
【図３】絶縁破壊電圧と絶縁油に加わる圧力との関連性を示す実験結果である。
【図４】絶縁破壊電圧と絶縁油膜の厚さとの関連性を示す実験結果である。
【符号の説明】
２…絶縁体、４…ストレスコーン、５…エポキシモールドユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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