(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁油が充填された碍管の内側に収容された電力ケーブルの導体部と導体引出棒との間に形成される終端接続部の油止め構造において、
前記電力ケーブルの絶縁層から前記導体引出棒にかけて、前記導体部の周囲に形成された油止め補強層と、
当該油止め補強層の外周面全域を覆う収縮チューブと、
少なくとも前記収縮チューブの一端部と前記導体引出棒の外周面との境界部分及び前記収縮チューブの他端部と前記絶縁層の外周面との境界部分を被覆する被覆部とを備え、
前記油止め補強層が、自己融着テープ層と水密テープ層とを含むことを特徴とする終端接続部の油止め構造。
【請求項２】
前記自己融着テープ層は合成樹脂及び合成ゴムを主成分とするコンパウンドからなることを特徴とする請求項１記載の終端接続部の油止め構造。
【請求項３】
前記水密テープ層はブチルゴムを含有し、自己融着性を有することを特徴とする請求項１又は２記載の終端接続部の油止め構造。
【請求項４】
前記油止め補強層は、前記導体引出棒の外周面から前記絶縁層の外周面に渡って形成された硬化性樹脂層を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の終端接続部の油止め構造。
【請求項５】
前記被覆部として、前記収縮チューブの外周に、熱可塑性樹脂のテープを巻いた層が形成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の終端接続部の油止め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、終端接続部の油止め構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電力ケーブルの終端接続部（以下、終端接続部）として、碍管内に電力ケーブルの端部を収容し、この碍管内に絶縁油を充填した油浸式の終端接続部が知られている。碍管内に収容された電力ケーブルの先端部は、絶縁層等が段剥ぎ除去されて導体が口出しされており、この口出しされた導体に導体引出棒が接続されている。
このような終端接続部では、碍管内に絶縁油が充填されているので、電力ケーブルの先端において、導体と絶縁層との間からの絶縁油の浸入を防ぐために、絶縁層の先端部から導体引出棒に亘る箇所の周囲に油止め構造が形成されている（例えば、特許文献１の図７参照）。
この油止め構造は、例えば、電力ケーブルの絶縁層の端部から導体引出棒の端部にかけて導体の外周面に巻かれた自己融着テープからなる油止め補強層と、絶縁層の端部から導体引出棒の端部にかけて油止め補強層の外周面に設けられた熱収縮チューブと、熱収縮チューブの両端部に形成されたモールド層とからなる。また、一方のモールド層は予め工場出荷段階で形成され、熱収縮チューブの一端部は導体引出棒の外周面に接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１４８１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の油止め構造では、モールド層の形成を、温度管理を要する加熱処理により行っているため、終端接続部の製造コストの増加を生じていた。
また、熱収縮テープの一端部については工場でモールド層の形成が行われるが、他端部については現場でモールド層の形成が行われることから、そのための加熱装置や温度管理装置を現場に運び入れなければならず、作業負担が大きくなっていた。
【０００５】
本発明は、終端接続部の油止め構造について、製造コスト及び設置の作業負担の低減を図ることを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、絶縁油が充填された碍管の内側に収容された電力ケーブルの導体部と導体引出棒との間に形成される終端接続部の油止め構造において、
前記電力ケーブルの絶縁層から前記導体引出棒にかけて、前記導体部の周囲に形成された油止め補強層と、
当該油止め補強層の外周面全域を覆う収縮チューブと、
少なくとも前記収縮チューブの一端部と前記導体引出棒の外周面との境界部分及び前記収縮チューブの他端部と前記絶縁層の外周面との境界部分を被覆する被覆部とを備え、
前記油止め補強層が、自己融着テープ層と水密テープ層とを含むことを特徴とする。
【０００７】
上記本発明では、油止め補強層が自己融着テープ層と水密テープ層とを有しているので、自己融着テープのみから構成した場合と比べて油密性に優れている。なお、油密性とは油を透過させない性質をいう。
この油止め構造によれば、油止め補強層の外周面の収縮チューブの両端部において加熱装置や温度管理装置を用いて厳格な温度管理によりシールを行うモールド層を設けなくとも、高い油密性を維持することが可能である。
従って、工場出荷段階でのモールド層形成を不要とし、収縮チューブやその被覆部をより簡易な方法で形成することができ、終端接続部の油止め構造の製造コストと設置の作業負担の低減を図ることが可能となる。
【０００８】
前記自己融着テープ層は、合成樹脂及び合成ゴムを主成分とするコンパウンドを用いて構成しても良い。
この場合、自己融着テープ層が優れた自己融着性を備え、隙間や凹凸の発生を低減することが可能となる。これにより高い油密性を発揮することが可能である。
【０００９】
また、前記水密テープ層はブチルゴムを含有し、自己融着性を有する構成としても良い。
この場合、水密テープからなる層が優れた水密性と自己融着性とを発揮して、水密性の向上及びテープ界面の隙間や凹凸を低減することが可能となる。これにより高い油密性を発揮することが可能である。
【００１０】
また、上記発明において、前記油止め補強層は、前記導体引出棒の外周面から前記絶縁層の外周面に渡って形成された硬化性樹脂層を含む構成としても良い。
この場合、硬化性樹脂層が導体引出棒と絶縁層との相互間の挙動を抑制するので、これらの間に形成された油止め補強層における剥離やひび割れの発生を低減することができ、高い油密性を維持することが可能となる。
【００１１】
前記被覆部として、前記収縮チューブの外周に、ポリエチレンなど、熱可塑性樹脂からなるテープを巻いた層を、さらに形成しても良い。
【００１２】
また、上記発明において、終端接続部を気中終端接続部、ガス中終端接続部、油中終端接続部のいずれかとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明は、終端接続部の油止め構造について、製造コスト及び設置の作業負担の低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】発明の実施形態である電力ケーブルの気中終端接続部の断面図である。
【図２】気中終端接続部の油止め構造の拡大断面図である。
【図３】油止め構造を適用した油中終端接続部の部分断面図である。
【図４】油止め構造を適用したガス中終端接続部の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
この実施形態では、終端接続部としての気中終端接続部１００の内部に設けられた、電力ケーブル９０の先端部における油止め構造１０を例示する。
【００１６】
［気中終端接続部］
気中終端接続部１００は、図１に示すように、立設した状態で設置され、段剥ぎされた電力ケーブル９０の一端部が碍管１２０の下端から挿入されている。なお、この実施形態において、「上」又は「下」という場合には、図１に示すように、気中終端接続部１００が立設した状態において上又は下を示すものとする。
【００１７】
上記碍管１２０は、電気絶縁性材料、例えば磁器からなり、下部は等径円筒状、上部は上端に向かって縮径する円筒状となっている。さらに、碍管１２０の外周面には、ほぼ全長に渡って襞状の傘部１２１が形成されている。
なお、碍管１２０は、磁器に限らず他の絶縁性の高い他の材料で形成することも可能である。例えば、碍管１２０の内側を繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）製の筒体とし、傘部１２１を含む外周面全体を絶縁性の高いシリコーン等から形成しても良い。
【００１８】
碍管１２０の上端部には、導体部としてのケーブル導体９１の先端部と接続される導体引出棒１１１を支持する上部金具１２２が装備され、下端部には下部金具１２３が装備されている。碍管１２０と上部金具１２２及び下部金具１２３とで形成された内部領域には、絶縁油１２８が充填されている。
下部金具１２３の中央部には電力ケーブル９０を挿入するケーブル受容口１２３ａが形成されている。そして、下部金具１２３は支持碍子１２４を介して架台１２５に連結されている。これにより、碍管１２０は立設状態で架台１２５上に固定される。
【００１９】
また、下部金具１２３のケーブル受容口１２３ａには円筒状のケーブル保護金具１２６が装備され、その内側には、シールパイプ１２７が配置されている。シールパイプ１２７は、電力ケーブル９０の外部半導電層９３から遮蔽層９４にかけて装着されている。
そして、ケーブル保護金具１２６の下端部とシールパイプ１２７の下端部と電力ケーブル９０のシース９５とを包むように油止め用の下側テープ巻き層１４０が形成されている。この下側テープ巻き層１４０は、ケーブル保護金具１２６とシールパイプ１２７の間をシールし、これらの間から碍管１２０の内部の絶縁油１２８が漏出しないようにしている。
【００２０】
さらに、図１に示すように、外部半導電層９３と絶縁層９２との境界位置には、ストレスコーン１５０が装着されている。このストレスコーン１５０は、予めモールド成形されたもので、半導電ゴム部１５１と絶縁ゴム部１５２で構成されている。また、絶縁ゴム部１５２の表面には、予めオイルの塗布により油膜１５３が形成されており、これにより、絶縁油１２８の気泡が表面に付着することを抑制している。
【００２１】
そして、シールパイプ１２７の上部からストレスコーン１５０の半導電ゴム部１５１の下部までの間には、ケーブル遮蔽用の上側テープ巻き層１６０が形成されている。上側テープ巻き層１６０は、シールパイプ１２７の上端部から内部に絶縁油１２８が侵入しないようにシールを行っている。
【００２２】
電力ケーブル９０の上端部では、絶縁層９２が除去されてケーブル導体９１の上端部が露出しており、導体引出棒１１１の下端部に挿入されている。
そして、絶縁層９２から導体引出棒１１１にかけて、電力ケーブル９０の先端部を絶縁油１２８からシールする油止め構造１０が形成されている。
【００２３】
［油止め構造］
上記油止め構造１０は、図２に示すように、電力ケーブル９０の絶縁層９２から導体引出棒１１１にかけてケーブル導体９１の周囲に形成された油止め補強層２０と、油止め補強層２０の外周面全域を覆う収縮チューブ３１と、収縮チューブ３１の外周面全域を覆う被覆部としてのポリエチレンテープ層３２とを有する構成となっている。なお、図２における左側が気中終端接続部１００の上部を示し、右側が気中終端接続部１００の下部を示している。
そして、油止め補強層２０は、内側から順に、第１の自己融着テープ層２１、硬化性樹脂層２２、第２の自己融着テープ層２３、水密テープ層２４、第３の自己融着テープ層２５が積層された構造となっている。
【００２４】
ケーブル導体９１の先端部に導体引出棒１１１が装着された状態において、当該導体引出棒１１１の下端部と絶縁層９２の上端部との間には谷部が存在する。
この谷部に自己融着テープがラップ巻きで重ねて巻かれて第１の自己融着テープ層２１が形成されている。なお、ラップ巻きとは、螺旋状にテープを巻き付けるときに隣接する層のテープ同士の幅方向の一部を重ねる巻き方である。
ここで使用される自己融着テープは、合成樹脂及び合成ゴムを主成分とした絶縁性のコンパウンドから形成されており、巻き付けてから時間の経過と共にテープとテープの隙間が埋まり、テープ同士の境界が消滅して一体化する性質を持っている。また、自己融着テープは接着剤層を有しておらず、上記の自己融着性でテープ同士が密着し一体化することで層状の形態を維持することを可能としている。
なお、以下の説明において「自己融着テープ」という場合には上記構成の自己融着テープを示すものとする。
【００２５】
導体引出棒１１１の下端部近傍と絶縁層９２の上端部近傍には、それぞれの外周面に沿って溝部１１１ａ，９２ａが形成されている。そして、導体引出棒１１１の溝部１１１ａから絶縁層９２の溝部９２ａにかけて、第１の自己融着テープ層２１の外周面全域を被覆するように硬化性樹脂層２２が形成されている。
この硬化性樹脂層２２は、経時的に又は所定の硬化処理を施すことにより硬化する性質の硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂系の耐熱性パテから形成されている。なお、このエポキシ樹脂系の耐熱性パテは、二液混合により硬化が開始するものや所定の温度に維持することで硬化が進行するものなど、経時的に硬化するものと硬化処理を加えることで硬化するものいずれでも良い。
この硬化性樹脂層２２は、耐熱性パテが導体引出棒１１１の溝部１１１ａと絶縁層９２の溝部９２ａの内側とに入り込んだ状態で硬化することにより、相互間を一定距離に保持し、シュリンクバックの抑制が可能となっている。
【００２６】
第２の自己融着テープ層２３は、硬化性樹脂層２２の外周面全域を被覆するように、導体引出棒１１１の外周面から絶縁層９２の外周面に渡って形成されている。
この第２の自己融着テープ層２３は、自己融着テープのラップ巻きにより形成されている。なお、第２の自己融着テープ層２３は、複数層の自己融着テープから構成しても良い。
【００２７】
水密テープ層２４は、第２の自己融着テープ層２３の外周面全域を被覆するように、導体引出棒１１１の外周面から絶縁層９２の外周面に渡って形成されている。
この水密テープ層２４は、水密テープのラップ巻きにより形成されている。ここで使用される水密テープは、ブチルゴム等を材料として含み、自己融着性を有している。従って、巻き付けてから時間の経過と共にテープとテープの隙間が埋まり、テープ同士の接触部分は密着して一体化する性質を持っている。そして、この水密テープ層２４は油密性も有しているので、外部からケーブル導体９１への絶縁油２８の侵入を抑えることができる。
【００２８】
第３の自己融着テープ層２５は、水密テープ層２４の外周面全域を被覆するように、導体引出棒１１１の外周面から絶縁層９２の外周面に渡って形成されている。
この第３の自己融着テープ層２５も、自己融着テープのラップ巻きにより形成されている。また、第３の自己融着テープ層２５も、複数層の自己融着テープから構成しても良い。
【００２９】
収縮チューブ３１は、第３の自己融着テープ層２５の外周面全域を被覆するように、導体引出棒１１１の外周面から絶縁層９２の外周面に渡って装着されている。
この収縮チューブ３１は熱収縮性を備えており、上記配置で装着後、外部から加熱することで全体が収縮し、その内側の全ての層の締め付けを行う。そして、これにより、第１〜第３の自己融着テープ層２１，２３，２５及び水密テープ層２４のテープ同士が圧着され、自己融着が促され、相互の隙間の消失も促進する。
【００３０】
ポリエチレンテープ層３２は、収縮チューブ３１の外周面全域を被覆するように、導体引出棒１１１の外周面から絶縁層９２の外周面に渡って形成されている。
このポリエチレンテープ層３２は、耐熱性及び絶縁性を有するポリエチレンを主材し、接着剤層を有するポリエチレンテープのラップ巻きにより形成されている。
【００３１】
次に、上記構成からなる上記油止め構造１０の形成方法について説明する。
まず、電力ケーブル９０のケーブル導体９１の先端部に導体引出棒１１１を装着した状態において、導体引出棒１１１と絶縁層９２との間で露出したケーブル導体９１の外周面上に自己融着テープのラップ巻きを行い、第１の自己融着テープ層２１を形成する。この時、第１の自己融着テープ層２１が導体引出棒１１１の外径と等しくなるまで自己融着テープを重ねて巻きつける。
そして、導体引出棒１１１の溝部１１１ａから絶縁層９２の溝部９２ａに渡ってエポキシ樹脂系の耐熱性パテを塗布して硬化性樹脂層２２を形成する。
その後、第２の自己融着テープ層２３、水密テープ層２４、第３の自己融着テープ層２５を、順番に下側の層の外周面を被覆するように自己融着テープ又は水密テープをラップ巻きして形成する。
【００３２】
次に、油止め補強層２０の最外層となる第３の自己融着テープ層２５の外周面全域を被覆するように収縮チューブ３１を装着する。この収縮チューブ３１は、予め、絶縁層９２又は導体引出棒１１１における油止め補強層２０の形成位置から退避した位置に装着しておいても良い。
ついで、収縮チューブ３１の周囲から温風ドライヤーで収縮チューブ３１の加熱処理を行う。これにより、収縮チューブ３１が熱収縮を生じ、内側の油止め補強層２０が中心側に向かって締め付けられ、第１〜３の自己融着テープ層２１，２３，２５及び水密テープ層２４はそれぞれのテープ同士が自己融着し、隙間が埋まると共に一体化して層形成が完了する。
この後、さらに、収縮チューブ３１の外周面全体を覆うように、ポリエチレンテープをラップ巻きし、その周囲から温風ドライヤーで加熱してポリエチレンテープを軟化あるいは溶かして、ポリエチレンテープ層３２を形成する。これにより、第１〜３の自己融着テープ層２１，２３，２５、水密テープ層２４および収縮チューブ３１の周囲にポリエチレンの層をモールド成形したような状態になる。
以上により、油止め構造１０が形成される。
【００３３】
［実施形態の技術的効果］
以上のように、気中終端接続部１００の油止め構造１０は、その油止め補強層２０が複数の自己融着テープ層２１，２３，２５とそれらに介挿された水密テープ層２４とを備えているので油密性に優れている。このため、油止め補強層２０を外部から収縮チューブ３１で保持した場合でも、高い油密性を発揮することが可能であり。
従って、加熱装置や温度管理装置を用いて厳格な温度管理により形成されるモールド層を不要とすることが可能となる。
従って、油止め構造１０の製造コストを低減し、形成作業を迅速且つ容易に行うことが可能となる。
【００３４】
また、各自己融着テープ層２１，２３，２５及び水密テープ層２４は、いずれも自己融着性を備えているので、テープ同士の隙間の発生を低減し、より高い油密性を発揮することが可能である。
また、油止め補強層２０は、導体引出棒１１１の溝部１１１ａと絶縁層９２の溝部９２ａとに跨がって形成された硬化性樹脂層２２を備えているので、電力ケーブル９０の伸縮による影響を抑え、油止め構造１０の各部において剥離やヒビ割れの発生を抑制し、長期に渡って高い油密性を維持することが可能である。
【００３５】
またこの実施形態の油止め構造１０では、油止め補強層２０を収縮チューブ３１、ポリエチレンテープ層３２で押圧し、締付けるので、油止め補強層２０の自己融着が促され、油密性に優れた油止め構造を形成できる。
また、ポリエチレンテープを巻き、加熱して軟化・溶融して、ポリエチレンをモールド成型したようなポリエチレンテープ層３２を形成したので、より油密性に優れた油止め構造になる。
【００３６】
［終端接続部の他の例］
終端接続部として気中終端接続部１００を例示したが、これ以外の終端接続部に油止め構造１０を設けても良いことは言うまでもない。
例えば、図３に示すように、絶縁油が満たされた容器１７１Ａ内に碍管１２０Ａを収容している油中終端接続部１００Ａでは、碍管１２０Ａの内側に絶縁油が充填された領域１７２Ａ内で、電力ケーブル９０のケーブル導体９１が導体引出棒１１１Ａと連結されている。この導体引出棒１１１Ａの外周面から電力ケーブル９０の絶縁層９２の外周面にかけて、油止め構造１０を設けてもよい。この場合も気中終端接続部１００に油止め構造１０を設けた場合と同じ技術的効果を得ることができる。
【００３７】
また、図４に示すように、例えば、ＳＦ６等の絶縁ガスが満たされた容器１７１Ｂ内に碍管１２０Ｂを収容しているガス中終端接続部１００Ｂでは、碍管１２０Ｂの内側に絶縁油が充填された領域１７２Ｂ内で、電力ケーブル９０のケーブル導体９１が導体引出棒１１１Ａと連結されている。この導体引出棒１１１Ｂの外周面から電力ケーブル９０の絶縁層９２の外周面にかけて、油止め構造１０を設けてもよい。この場合も気中終端接続部１００に油止め構造１０を設けた場合と同じ技術的効果を得ることができる。
【００３８】
［その他］
ポリエチレンテープ層３２は、収縮チューブ３１の外周面全域を覆っているが、これに限定されない。ポリエチレンテープ層３２は、少なくとも、収縮チューブ３１の両端部における収縮チューブ３１と導体引出棒１１１の外周面との境界部分と収縮チューブ３１と絶縁層９２の外周面との境界部分とを被覆していれば良く、これらの間の部分には形成しなくとも良い。
また、ポリエチレンテープ層３２は、他の熱可塑性樹脂からなるテープの層で代替することもできる。
さらに、収縮チューブ３１には、熱収縮タイプのチューブだけでなく、常温収縮タイプのチューブを使用することもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  油止め構造
２０  油止め補強層
２１  第１の自己融着テープ層
２２  硬化性樹脂層
２３  第２の自己融着テープ層
２４  水密テープ層
２５  第３の各自己融着テープ層
２８  絶縁油
３１  収縮チューブ
３２  ポリエチレンテープ層（被覆層）
９０  電力ケーブル
９１  ケーブル導体（導体部）
９２  絶縁層
９２ａ  溝部
１００  気中終端接続部
１００Ａ  油中終端接続部
１００Ｂ  ガス中終端接続部
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ  導体引出棒
１１１ａ  溝部
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ  碍管
１２８  絶縁油
【図１】
0005931036.tif 000002
【図２】
0005931036.tif 000003
【図３】
0005931036.tif 000004
【図４】
0005931036.tif 000005