(57)【要約】【課題】絶縁劣化診断の精度を向上可能な電力ケーブルを提供する。【解決手段】ケーブル導体を備え、端部に気中終端部が設けられた電力ケーブルであって、前記気中終端部は、前記ケーブル導体が被覆材によって被覆されている被覆部と、前記被覆部から露出した前記ケーブル導体の先端に接続された導体接続端子と、を備え、前記被覆部の表面の周方向に、撥水性の絶縁テープが巻き付けられていることを特徴とする電力ケーブル。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル導体を備え、端部に気中終端部が設けられた電力ケーブルであって、
前記気中終端部は、
前記ケーブル導体が被覆材によって被覆されている被覆部と、
前記被覆部から露出した前記ケーブル導体の先端に接続された導体接続端子と、
を備え、
前記被覆部の表面の周方向に、撥水性の絶縁テープが巻き付けられていることを特徴とする電力ケーブル。
【請求項２】
前記被覆部の外周の一部に設けられたプレモールド絶縁体をさらに備え、
前記撥水性の絶縁テープは、前記プレモールド絶縁体の先端と前記導体接続端子の間に巻き付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電力ケーブル。
【請求項３】
前記被覆材は、絶縁層または、絶縁層と当該絶縁層の外周に設けられた遮蔽層とを有する層であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力ケーブル。
【請求項４】
前記絶縁テープの表面の接触角は３０度以上である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電力ケーブル。
【請求項５】
ケーブル導体を備え、端部に気中終端部が設けられた電力ケーブルの活線絶縁診断方法であって、
前記気中終端部には、絶縁層と前記絶縁層の外周に設けられた遮蔽層を有する被覆材によって前記ケーブル導体が被覆されている被覆部が設けられており、
前記被覆部の表面の周方向の全周にわたって、撥水性の絶縁テープを巻き付ける巻付ステップと、
前記巻付ステップ後において、前記ケーブル導体と前記遮蔽層との間に所定の電圧を印加し、前記ケーブル導体から前記絶縁層を介して前記遮蔽層に流れる漏洩電流に基づいて絶縁抵抗を測定する測定ステップと、
を含む活線絶縁診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブル及び活線絶縁診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ケーブル導体、絶縁層、及び遮蔽層を径方向に順に有している電力ケーブルの絶縁劣化を診断する活線診断方法が記載されている。この活線診断方法は、ケーブル導体と遮蔽層との間に所定の電圧を印加し、ケーブル導体から絶縁層を介して遮蔽層に流れる漏れ電流に基づいて絶縁抵抗を測定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３５７４２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、雨天や多湿時において、気中終端部の表面に水分が付着すると、その表面全体が濡れて導電性のパスが形成されてしまう。したがって、雨天や多湿時において、電力ケーブルの絶縁劣化を診断するために、ケーブル導体と遮蔽層との間に所定の電圧を印加すると、気中終端部の表面に形成された導電性のパスに表面漏洩電流が流れてしまう。その結果、雨天や多湿時においては、その表面漏洩電流の影響により、ケーブル導体から絶縁層を介して遮蔽層に流れる漏れ電流を正確に測定することができない。そのため、電力ケーブルにおける絶縁劣化診断の精度が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、絶縁劣化診断の精度を向上可能な電力ケーブル及び活線絶縁診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、ケーブル導体を備え、端部に気中終端部が設けられた電力ケーブルであって、前記気中終端部は、前記ケーブル導体が被覆材によって被覆されている被覆部と、前記被覆部から露出した前記ケーブル導体の先端に接続された導体接続端子と、を備え、前記被覆部の表面の周方向に、撥水性の絶縁テープが巻き付けられていることを特徴とする電力ケーブルである。
【０００７】
本発明の一態様は、上述の電力ケーブルであって、前記被覆部の外周の一部に設けられたプレモールド絶縁体をさらに備え、前記撥水性の絶縁テープは、前記プレモールド絶縁体の先端と前記導体接続端子の間に巻き付けられている。
【０００８】
本発明の一態様は、上述の電力ケーブルであって、前記被覆材は、絶縁層または、絶縁層と当該絶縁層の外周に設けられた遮蔽層とを有する層である。
【０００９】
本発明の一態様は、上述の電力ケーブルであって、前記絶縁テープの表面の接触角は３０度以上である。
【００１０】
本発明の一態様は、ケーブル導体を備え、端部に気中終端部が設けられた電力ケーブルの活線絶縁診断方法であって、前記気中終端部には、絶縁層と前記絶縁層の外周に設けられた遮蔽層を有する被覆材によって前記ケーブル導体が被覆されている被覆部が設けられており、前記被覆部の表面の周方向の全周にわたって、撥水性の絶縁テープを巻き付ける巻付ステップと、前記巻付ステップ後において、前記ケーブル導体と前記遮蔽層との間に所定の電圧を印加し、前記ケーブル導体から前記絶縁層を介して前記遮蔽層に流れる漏洩電流に基づいて絶縁抵抗を測定する測定ステップと、を含む活線絶縁診断方法である。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、電力ケーブルにおける絶縁劣化診断の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力ケーブルＡの気中終端部１の概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る気中終端部１を備えた電力ケーブルＡの絶縁劣化診断システムＢについて、説明する図である。
【図３】従来の気中終端部２００を備えた電力ケーブル１００の絶縁劣化診断の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００１４】
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」、「有する」や「備える」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る電力ケーブルを、図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る電力ケーブルＡにおける気中終端部１の概略構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、電力ケーブルＡの気中終端部１の側面図を示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ−Ｘの断面図である。
本実施形態に係る電力ケーブルＡは、ケーブル導体４、絶縁層５、及び遮蔽層６を径方向に順に有している。また、電力ケーブルＡは、端部において架空線や他の電力機器に接続するため気中終端部１を有している。
【００１７】
気中終端部１は、電力ケーブルＡの両端のそれぞれに設けられる。
図１に示すように、気中終端部１は、導体接続端子２、及び被覆部３を備える。
導体接続端子２は、被覆部３から露出したケーブル導体４の先端に接続される。例えば、導体接続端子２は、被覆部３から露出したケーブル導体４の先端に圧着接続される。このケーブル導体４は、例えば、銅撚線又はアルミ撚線で構成される。
【００１８】
被覆部３は、電力ケーブルＡにおいて、ケーブル導体４が被覆材によって被覆されている部分である。そして、この被覆部３の表面の周方向に、撥水性の絶縁テープ３１が巻装されている。例えば、撥水性の絶縁テープ３１は、被覆部３における表面の周方向の全周にわたって、切断しない程度に堅固に巻き付けられている。撥水性の絶縁テープ３１とは、例えば、シリコンまたはフッ素系の粘着テープである。
【００１９】
例えば、被覆部３は、被覆部３の外周の一部に設けられたプレモールド絶縁体３２を備える。このプレモールド絶縁体３２は、電界緩和のために電力ケーブルＡの気中終端部１に設けられものであって、絶縁部と半導電部とからなる。例えば、プレモールド絶縁体３２が被覆部３に設けられている場合には、撥水性の絶縁テープ３１は、プレモールド絶縁体３２の先端と導体接続端子２との間に巻き付けられている。これにより、雨天や高湿等で表面に水分が付着する場合でも、絶縁テープ３１の撥水効果によって、導体である導体接続端子２とプレモールド絶縁体３２との間に導電性パスが形成されにくくなる。
【００２０】
なお、被覆部３の被覆材は、絶縁層５でもよいし、絶縁層５と当該絶縁層５の外周に設けられた遮蔽層６と、からなる層であってもよい。
【００２１】
次に、本実施形態に係る気中終端部１を備えた電力ケーブルＡの絶縁劣化診断について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態では、電力ケーブルＡの絶縁劣化診断として、活線絶縁診断を例として説明するが、本願発明はこれに限定されない。すなわち、直流漏れ電流測定等の他の絶縁劣化診断を用いてもよい。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る気中終端部１を備えた電力ケーブルＡの絶縁劣化診断システムＢについて、説明する図である。
絶縁劣化診断システムＢは、高圧母線１０、活線絶縁診断装置１１、及び接地変圧器（ＥＶＴ；Earthed Voltage Transformer）１２を備える。
【００２３】
高圧母線１０には、接地変圧器１２と気中終端部１の導体接続端子２とがそれぞれ接続されている。
電力ケーブルＡにおいて、一方の気中終端部１における遮蔽層６の接地線２０は、活線絶縁診断装置１１の入力端子に接続される。一方、他方の気中終端部１における遮蔽層６の接地線２０は、グランドに接続される。
【００２４】
活線絶縁診断装置１１の出力端子には、接地変圧器１２の中性点が接続される。これにより、活線絶縁診断装置１１、接地変圧器１２、高圧母線１０、導体接続端子２、ケーブル導体４、絶縁層５、遮蔽層６、接地線２０からなる閉ループ回路が形成される。
【００２５】
活線絶縁診断装置１１は、活線状態での電力ケーブルＡの絶縁の劣化を診断する装置である。具体的には、活線絶縁診断装置１１は、接地変圧器１２の中性点に直流電圧を印加することで、高圧母線１０に流れる常規交流電圧に直流電圧を重畳させる。換言すると、活線絶縁診断装置１１は、気中終端部１の導体接続端子２と遮蔽層との間に印加される常規交流電圧に直流電圧を重畳させる。これにより、活線絶縁診断装置１１は、閉ループ回路を流れる漏洩電流Ｉａの直流成分を測定することで、測定対象ケーブルである電力ケーブルＡの絶縁抵抗を算出する。
【００２６】
次に、本実施形態に係る電力ケーブルＡの気中終端部１の作用効果について、説明する。
【００２７】
図３は、従来の気中終端部２００を備えた電力ケーブル１００の絶縁劣化診断の様子を示す図である。従来の気中終端部２００は、本実施形態に係る撥水性の絶縁テープ３１を有していない。したがって、雨天や多湿時において、電力ケーブル１００における気中終端部２００の表面に水分が付着し、その表面全体が濡れてしまう。そのため、気中終端部２００の表面において、導体接続端子２と接地線２０との繋ぐ導電性のパスが形成される。これにより、気中終端部２００の表面の漏洩抵抗が低下し、表面漏洩電流Ｉｂが発生する。
【００２８】
その結果、活線絶縁診断装置１１が電力ケーブル１００の絶縁劣化診断を実施した場合に、活線絶縁診断装置１１の入力端子には、閉ループ回路を流れる漏洩電流Ｉａの他に、上記導電性のパスを流れる表面漏洩電流Ｉｂが入力されることになる。そのため、雨天や多湿時において、従来の気中終端部２００を備えた電力ケーブル１００の絶縁劣化診断を行う場合には、表面漏洩電流Ｉｂの影響で、見かけ上絶縁抵抗が低下してしまい診断精度を低下させる。
【００２９】
一方、図２に示すように、本実施形態に係る気中終端部１は、導体接続端子２とプレモールド絶縁体３２の先端との間に撥水性の絶縁テープ３１が巻き付けられている。そのため、雨天や多湿時において、電力ケーブル１００における気中終端部１の表面に水分が付着しにくくなる。そのため、気中終端部１の表面において、導体接続端子２と接地線２０とを繋ぐ導電性のパスの形成が抑制される。したがって、気中終端部１は、導体接続端子２とプレモールド絶縁体３２の先端との間に巻き付けられている撥水性の絶縁テープ３１を有することで、気中終端部１の表面における漏洩抵抗の低下を抑制し、表面漏洩電流Ｉｂを遮断することが可能となる。
【００３０】
上述したように、本発明の一実施形態に係る電力ケーブルＡは、端部に気中終端部１を備える。そして、この気中終端部１は、ケーブル導体４が被覆材によって被覆されている被覆部３と、被覆部３から露出したケーブル導体４の先端に接続された導体接続端子２と、を備え、被覆部３の表面の周方向に、撥水性の絶縁テープ３１が巻き付けられている。これにより、気中終端部１は、撥水性の絶縁テープ３１の撥水効果により、表面漏洩電流Ｉｂを遮断することができる。したがって、電力ケーブルＡにおける絶縁劣化診断の精度を向上させることができる。
【００３１】
撥水性の絶縁テープ３１の撥水効果は、絶縁テープ３１の表面に滴下した試験液（例えば水）の接触角によって評価することができる。例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ６７６８に規定された濡れ性試験方法を用いて評価することが可能であり、滴下した試験液の接触角が大きいほど濡れ性が低いと評価される。すなわち、試験液の接触角が大きいほど撥水性が高いと評価される。本発明の電力ケーブルＡにおいては、撥水性の絶縁テープ３１の表面に滴下した試験液（水）の接触角が３０度以上であると良く、４５度以上であると更に良く、９０度以上であるとなお良い。
【００３２】
また、本実施形態に係る電力ケーブルＡの活線絶縁診断方法は、被覆部３の表面の周方向の全周にわたって、撥水性の絶縁テープ３１を巻き付ける巻付ステップと、巻付ステップ後に、ケーブル導体４と遮蔽層６との間に所定の電圧を印加し、ケーブル導体４から絶縁層５を介して遮蔽層６に流れる漏洩電流Ｉａに基づいて絶縁抵抗を測定する測定ステップと、を含む。
【００３３】
なお、気中終端部の表面の水分は、乾拭きによって除去が可能な場合もあるが、雨天または高湿の状態が持続する場合、短時間で再び気中終端部の表面に水分が付着してしまう。その結果、再び気中終端部の表面に表面漏洩電流Ｉｂが発生してしまう。本実施形態に係る気中終端部１は、導体接続端子２とプレモールド絶縁体３２の先端との間に撥水性で且つ粘着性のある絶縁テープ３１が巻き付けられている。したがって、雨天または高湿の状態が持続する場合であっても、気中終端部１の表面に水分が付着することを抑制し、長時間にわたって表面漏洩電流Ｉｂを遮断することができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）本実施形態では、撥水性の絶縁テープ３１が、導体接続端子２とプレモールド絶縁体３２の先端との間に巻き付けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、撥水性の絶縁テープ３１は、上記導電性パスの形成を阻止できる位置であれば、どの位置に巻き付けられていてもよい。例えば、撥水性の絶縁テープ３１は、導体接続端子２と接地線２０との間に巻き付けられていればよい。
【００３５】
（２）本実施形態の撥水性の絶縁テープ３１は、被覆部３の外周面の全面において、周方向の全周にわたって巻き付けられていてもよいし、被覆部３の外周面の一部において、周方向の全周にわたって巻き付けられていてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  電力ケーブル
１  気中終端部
２  導体接続端子
３  被覆部
４  ケーブル導体
５  絶縁層
６  遮蔽層
３１  撥水性の絶縁テープ
３２  プレモールド絶縁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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