(57)【要約】【課題】電力ケーブルの補強絶縁層を保護する。【解決手段】導体４の接続部の周囲に形成された樹脂製の補強絶縁層１２と、補強絶縁層を収容し、その両端部が電力ケーブル１のケーブル保護層３に固定支持された内部保護管２０とを備え、内部保護管の内部の補強絶縁層の周囲の空間を中空とし、内部保護管に対する補強絶縁層について、電力ケーブルの長手方向に直交する方向の変位を抑制し、電力ケーブルの長手方向の移動を許容する支持手段４０を内部保護管内に設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2015095921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と当該導体の外周に設けられた樹脂製の絶縁層と当該絶縁層の外周に設けられたケーブル保護層とを備える電力ケーブルを互いに接続する中間接続部であって、
前記絶縁層を除去した前記導体の先端部同士を接続した箇所の周囲に形成された補強絶縁層と、
前記補強絶縁層を収容し、その両端部が前記電力ケーブルのケーブル保護層に固定支持された内部保護管とを備え、
前記内部保護管の内部の前記補強絶縁層の周囲の空間を中空とし、
前記内部保護管に対する前記補強絶縁層について、前記電力ケーブルの半径方向への変位を抑制し、前記電力ケーブルの長手方向に沿った移動を許容する支持手段を前記内部保護管内に設けたことを特徴とする電力ケーブルの中間接続部。
【請求項２】
前記支持手段は、
前記絶縁層の外周に固定装備された内管と、
前記内管の外周に摺接し、前記ケーブル保護層に固定支持された外管とを備えることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブルの中間接続部。
【請求項３】
前記支持手段は、
前記補強絶縁層と前記内部保護管との間に設けられたスペーサを備えることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブルの中間接続部。
【請求項４】
前記ケーブル保護層は内側層と外側層とを有し、
前記内側層には、前記内部保護管が固定支持され、
前記外側層には、前記内部保護管を収容する保護ケースが固定支持されてい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の中間接続部。
【請求項５】
前記内部保護管と前記保護ケースとの間に充填物を封入したことを特徴とする請求項４記載の電力ケーブルの中間接続部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブルの中間接続部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
架橋ポリエチレン電力ケーブルの中間接続部として、テープ巻き式中間接続部、モールド式中間接続部、ブロックモールド式中間接続部などがある（例えば、非特許文献１参照）。
上記中間接続部は、接続するケーブルの絶縁層を徐々に細くする等成形して中心の導体を露出させると共に、導体同士を導体接続管で接続する。そして、導体の接続部の周囲に絶縁テープや樹脂により補強絶縁層を形成し、周囲を保護管で覆うと共に、補強絶縁層と保護管との間の空間にコンパウンドを充填している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】送電ケーブル接続部の技術動向調査専門委員会  電気学界技術報告第1105号  「送電用ＣＶケーブル接続部の技術動向と経年劣化現象」２００７年１２月、Ｐ１５−１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
中間接続部の両側の電力ケーブルのそれぞれ周囲の温度やその長さに差があると、それぞれの伸び率に違いが生じてケーブル長手方向の片側に張力を生じる。また、中間接続部を傾斜地に設置した場合にも、電力ケーブルの自重によりケーブル長手方向の片側に張力を生じる。
他方、上述した従来のテープ巻き式中間接続部等は、保護管内にコンパウンドが充填されているため、構造的に補強絶縁層がケーブルの長さ方向に移動できない。
このため、前記張力を受けて電力ケーブルが長さ方向に移動すると、電力ケーブルの位置と補強絶縁層との相対位置がズレたり、電力ケーブルの絶縁層や導体、導体接続部と補強絶縁層との接触圧が低下する箇所が生じて、中間接続部の絶縁性能の低下を生じることがあった。
【０００５】
本発明は、中間接続部の初期の絶縁性能を維持することが可能な電力ケーブルの中間接続部を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、導体と当該導体の外側に設けられた樹脂製の絶縁層と当該絶縁層の外側に設けられたケーブル保護層とを備える電力ケーブルを互いに接続する中間接続部であって、前記絶縁層を除去した前記導体の先端部同士を接続した箇所の周囲に形成された補強絶縁層と、前記補強絶縁層を収容し、その両端部が前記電力ケーブルのケーブル保護層に固定支持された内部保護管とを備え、前記内部保護管の内部における前記補強絶縁層の周囲の空間を中空とし、前記内部保護管に対する前記補強絶縁層の前記電力ケーブルの半径方向への変位を抑制しつつ、前記電力ケーブルの長手方向に沿った移動を許容する支持手段を前記内部保護管内に設けたことを特徴とする。
【０００７】
上記発明では、電力ケーブルに対する張力が生じた場合に、内部保護管内の補強絶縁層の周囲の空間が中空であって、支持手段が内部保護管に対する補強絶縁層のケーブル長手方向への移動を許容することから、補強絶縁層が導体及び絶縁層と共に移動することが可能である。従って、導体及び絶縁層に対する補強絶縁層の相対的なズレの発生が抑えられ、中間接続部の絶縁性能を維持することが可能となる。
また、支持手段は、内部保護管に対する補強絶縁層の電力ケーブルを中心とする半径方向の変位を抑制するので、内部保護管内の適正な位置に補強絶縁層を保持することが可能となる。
【０００８】
また、上記発明において、前記支持手段は、前記絶縁層の外周に固定装備された内管と、前記内管の外周に摺接し、前記ケーブル保護層に固定支持された外管とを備える構成としても良い。
この場合、内部保護管に対する補強絶縁層の電力ケーブルを中心とする半径方向の変位の抑制と長手方向への移動の許容とを、内管と外管という簡易な構成により実現することが可能となる。
【０００９】
また、上記発明において、前記支持手段は、前記補強絶縁層と前記内部保護管との間に設けられたスペーサを備える構成としても良い。
この場合、内部保護管に対する補強絶縁層の電力ケーブルを中心とする半径方向の変位の抑制と長手方向への移動の許容とを、スペーサという簡易な構成により実現することが可能となる。
【００１０】
また、上記発明において、前記ケーブル保護層は内側層と外側層とを有し、内側層には前記内部保護管に固定支持され、外側層には、前記内部保護管を収容する保護ケースが固定支持された構成としても良い。
この場合、内部保護管が保護ケースに収容されているので、導体接続部をより堅牢に保護することが可能となる。
【００１１】
また、上記発明において、前記内部保護管と前記保護ケースとの間に充填物を封入する構成としても良い。
この場合、保護ケースが絶縁性の充填物を介して内部保護管を安定的に保持するので、電力ケーブルを中心とする半径方向に対する保持もより効果的に実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明は、上記の構成により、ケーブル絶縁体と補強絶縁層の相対的なズレを抑え、絶縁性能の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】発明の第一の実施形態である電力ケーブルの中間接続部の断面図である。
【図２】発明の第二の実施形態である電力ケーブルの中間接続部の断面図である。
【図３】発明の第三の実施形態である電力ケーブルの中間接続部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第一の実施形態］
本発明の電力ケーブルの中間接続部の一実施形態を図１に基づいて説明する。
この第一の実施形態では、海底ケーブルとしての電力ケーブル１同士の接続に用いられる中間接続部１０について例示する。例えば、この電力ケーブルの中間接続部１０は、電力ケーブル１の途中で破損を生じた場合に、その破損箇所を除去し、その両側を繋ぎ直す際にその接続部に設けられる修理用直線接続箱である。
【００１５】
［電力ケーブル］
まず、図１により電力ケーブル１の基本構造について説明する。
電力ケーブル１は、主に、ケーブルコア２とケーブル保護層３とからなり、ケーブルコア２は主に導体４と絶縁層５とから構成されている。
導体４は良導体、例えば、銅、アルミニウムから形成されている。また、絶縁層５は、架橋ポリエチレン等の絶縁性の高い樹脂から形成されている。なお、これら以外にも一般的な電力ケーブルであるＣＶケーブルが有する内部半導電層、外部半導電層、遮蔽層、シース等を有する構成としても良い。
ケーブル保護層３は、主に内側層と外側層とから構成されている。そして、内側層は鉛被とポリエチレンからなる防食層６から構成され、外側層は外装鉄線７と樹脂シース等により構成されている。
【００１６】
［電力ケーブルの中間接続部の概要］
上記構成からなる電力ケーブル１を接続する際には、その接続端部において各層４〜７が段剥ぎされ、内側の層から順番に各々の外周が露出した状態とされる。また、絶縁層５は、その先端部が接続端部側に向かうにつれて縮径する略円錐形状に形成される。
【００１７】
電力ケーブルの中間接続部１０では、上記段剥ぎされた状態の各電力ケーブル１のケーブルコア２の先端部同士が突き合わされた状態となっている。
そして、電力ケーブルの中間接続部１０は、各導体４が両側から挿入された状態で連結する導体接続管１１と、各絶縁層５（一方の電力ケーブル１については図示略）の先端部の間を谷埋めする補強絶縁層１２と、補強絶縁層１２の外周面全体に被覆形成された接続部遮蔽層１３と、当該接続部遮蔽層１３の外周全体を被覆するように設けられた保護用収縮チューブ１４と、接続部遮蔽層１３及び保護用収縮チューブ１４が設けられた補強絶縁層１２の全体を内側に収容する内部保護管２０と、当該内部保護管２０を収容する保護ケース３０とを備えている。
【００１８】
［電力ケーブルの中間接続部：導体接続管］
導体接続管１１は、導体４と同じ材質の良導体（例えば、銅）からなる筒状体であり、その両端部は縮径した形状となっている。この導体接続管１１は、内部に各導体４が挿入された状態で圧縮機、ダイス等により圧縮され、各導体４の先端部同士を連結し、電気的に接続する。
また、各導体４の接続は、導体接続管１１を使用せずに、導体４同士を半田等の溶加材を用いて溶接により接続しても良い。
【００１９】
［電力ケーブルの中間接続部：補強絶縁層］
補強絶縁層１２は、導体接続管１１を中心として、その両側の絶縁層５の円錐形状部分よりも広範囲に渡ってその外周を被覆している。そして、この補強絶縁層１２は、絶縁層５よりも径が大きく形成され、その両端部は徐々に縮径している。
上記補強絶縁層１２は、架橋剤入りポリエチレンテープの巻回により形成する。また、その場合も巻回された絶縁テープの巻回により上記の形状に成形してから加熱加圧を行ってもよい。
【００２０】
［電力ケーブルの中間接続部：接続部遮蔽層］
接続部遮蔽層１３は、金属被からなり、電界の漏洩防止、事故電流の通電を行う。この接続部遮蔽層１３は半導電テープと金属テープの巻回から形成されている。
保護用収縮チューブ１４は、内径が絶縁層５及び補強絶縁層１２のいずれの外径よりも小さく製造された弾性体からなる筒状体である。
この保護用収縮チューブ１４は、接続部遮蔽層１３を介して補強絶縁層１２を外側から被覆することにより外部からの保護を行う。また、もともとの内径が小さいので、取り付け後は収縮性を生じて、補強絶縁層１２、接続部遮蔽層１３を締め付けることでこれらの剥離や隙間の発生を防止する。
【００２１】
［電力ケーブルの中間接続部：内部保護管］
内部保護管２０は、その内径が保護用収縮チューブ１４の外径よりも十分に大きく、且つ、保護用収縮チューブ１４の全長よりも十分に長く形成された略円筒状の金属管である。この内部保護管２０の両端部の内径は防食層６の外径に近い大きさに縮径され、当該両端部が各電力ケーブル１の防食層６の外周面上に鉛工２１により固定されている（一端部については図示略）。また、各鉛工２１は防食と防水のために設けられ、内部保護管２０の内部空間を密閉している。
【００２２】
上記内部保護管２０の内部では、補強絶縁層１２，接続部遮蔽層１３及び保護用収縮チューブ１４（以下、「補強絶縁層１２等」という）がケーブル長手方向に沿ってケーブルコア２と共に移動することができるように、これらの周囲には十分な余剰空間が確保されている。
【００２３】
［電力ケーブルの中間接続部：保護ケース］
保護ケース３０は、金属製の円筒体であり、その両側の端面には各電力ケーブル１を挿通する管状部３１が形成されている。そして、これら各管状部３１には、シール材３２により、各電力ケーブル１のケーブル保護層３の外装鉄線７からなる外側層に固定されている。これにより保護ケース３０は、電力ケーブル１に水密及び気密に取り付けられている。
また、保護ケース３０は、電力ケーブル１を挟んだ二部材からなる半割構造となっている。そして、内部保護管２０が取り付けられた状態の電力ケーブル１に半割構造の二部材を両側から被せ、ボルト締めで一体化することにより中間接続部１０のほぼ全体の構成を内部に格納することができるようになっている。
そして、この保護ケース３０により、中間接続部１０の各構成を外部からより強固に保護することができる。特に、海底ケーブルとして利用される電力ケーブルの中間接続部１０に保護ケース３０を設けることにより、水圧から内部構成を保護すると共に海水の侵入からも保護することが可能である。
【００２４】
また、保護ケース３０の内部であって内部保護管２０の周囲には複数のクランプ装置１５が設けられている。
各電力ケーブル１の外装鉄線７の先端部は外側に折り返されている（一方の電力ケーブル１については図示略）。
一方、クランプ装置１５は、一対のクランプ部材１５ａ、１５ａと締結ナット１５ｂ、１５ｂとを有している。そして、各締結ナット１５ｂ、１５ｂがテンションボルト１６に螺合して、一対のクランプ部材１５ａ、１５ａをその両側から締結することで折り返された外装鉄線７の端部をクランプしている。
【００２５】
テンションボルト１６は、保護ケース３０の全長よりも幾分短く、保護ケース３０内において電力ケーブル１と平行に配置されている。テンションボルト１６は、その両端部で各クランプ装置１５によってそれぞれの電力ケーブル１の外装鉄線７を保持して、これらを一体化している。
なお、クランプ装置１５及びテンションボルト１６は、電力ケーブル１を中心とする円周に沿って均一間隔で複数設けられている。
【００２６】
［電力ケーブルの中間接続部：支持手段］
内部保護管２０の内側には、当該内部保護管２０に対するそれぞれの電力ケーブル１の変位を抑制する支持手段４０が個別に装備されている。
支持手段４０は、主に、絶縁層５の外周面上に固定装備された内管４１と、内管４１を挿入可能であって当該内管４１の外周面に摺接する外管４２と、外管４２にケーブルの長さ方向に伸びる様に取り付けられた締結ボルト４４と、締結ボルト４４を防食層６の外周面上に固定する接着剤層４５とから構成されている。
【００２７】
内管４１は、電力ケーブル１の導体４の接続前に予め絶縁層５の外周面上に挿入され、所定位置で接着等によって固定されている。
外管４２は内管４１を挿入可能であって、その内周面が内管４１の外周面と円滑に摺動可能となっている。
外管４２と内管４１は、相互に摺動するので、摺動性の良好な金属、例えば銅から形成しても良いし、相互の摺接面にフッ素樹脂加工を施しても良い。
【００２８】
また、外管４２には、その外周にフランジ部４２ａが形成されており、当該フランジ部４２ａが一対の挟持部材４３，４３に挟持されている。
締結ボルト４４は、一端部で挟持部材４３，４３と螺合すると共にフランジ部４２ａを貫通しており、挟持部材４３，４３によりフランジ部４２ａに締結されている。また、締結ボルト４４は、その他端部が接着剤層４５によって防食層６に固定支持されている。
なお、支持手段４０は、外管４２の周囲に一定の間隔で複数が装備されており、外管４２の外周全体を支持している。
【００２９】
このように、支持手段４０は、簡易な構成により、ケーブルコア２の電力ケーブル１を中心とする半径方向（以下、ケーブル半径方向とする）への変位を抑制しつつケーブル長手方向への案内を可能としている。
【００３０】
［第一の実施の形態の技術的効果］
電力ケーブルの中間接続部１０は、両側の電力ケーブル１と共に海底に設置される。そして、その設置場所が傾斜していると、各電力ケーブル１は自重によってケーブル長手方向に沿って張力が生じる場合がある。また、周囲の寒暖の影響により、各電力ケーブル１が伸長又は収縮し、ケーブル長手方向に沿って張力が生じる場合もある。
このとき、保護ケース３０は各電力ケーブル１のケーブル保護層３の外装鉄線７に固定されており、内部保護管２０は各ケーブル保護層３の防食層６に固定されている。このため、各電力ケーブル１では、ケーブル保護層３に対してケーブルコア２がケーブル長手方向に沿って移動を生じる。
この実施形態の中間接続部では、内部保護管２０の内側は専ら空気で満たされると共に、補強絶縁層１２等の周囲は空間的な余裕があるので、内部保護管２０の内側で補強絶縁層１２等がケーブル長手方向にケーブルコア２と共に移動することが可能である。
これにより、各導体４の接続部に設けられた導体接続管１１やその両側の絶縁層５に対する補強絶縁層１２の圧着力の低下やズレ、隙間の発生が抑えられ、当初の絶縁性能を維持することが可能となる。
【００３１】
また、各支持手段４０が内部保護管２０に対する補強絶縁層１２のケーブル半径方向への変位を抑制するので、ケーブルコア２の曲がりや変形を抑制し、また、補強絶縁層１２の内部保護管２０内に対する接触を防止し、当該補強絶縁層１２を安定的に保持することが可能である。つまり、これによる、補強絶縁層１２のズレや隙間の発生も抑制することが可能となる。
【００３２】
また、補強絶縁層１２及び接続部遮蔽層１３の外周に保護用収縮チューブ１４を設けたので、補強絶縁層１２は内側に収縮力を受けて、導体４、導体接続管１１、絶縁層５に対する隙間の発生が抑制され、絶縁性能をさらに高く維持することが可能となる。
【００３３】
［第二の実施形態］
本発明の第二の実施形態である電力ケーブルの中間接続部１０Ａについて図２に基づいて説明する。この中間接続部１０Ａについて、図１の中間接続部１０と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。
【００３４】
この中間接続部１０Ａは、図１の中間接続部１０に設けてあった保護収縮チューブ１４を省いた点が、図１のものと異なる。
保護用収縮チューブ１４によって補強絶縁層１２を内側に締め付けなくとも、当該補強絶縁層１２の絶縁性能十分に維持することが可能である場合には、図２に示すように、保護用収縮チューブ１４を設けなくとも良い。
これにより、部品点数を低減し、設置工事の作業負担の軽減を図ることが可能となる。
【００３５】
［第三の実施形態］
本発明の第三の実施形態である電力ケーブルの中間接続部１０Ｂについて図３に基づいて説明する。この中間接続部１０Ｂについて、図１の中間接続部１０と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。
【００３６】
この中間接続部１０Ｂは、前述した中間接続部１０とは異なる支持手段４０Ｂを備えている。
この支持手段４０Ｂは、補強絶縁層と前記内部保護管との間に設けられたスペーサ４１Ｂからなるもので、当該スペーサ４１Ｂは、保護用収縮チューブ１４を挿入可能な内側の円筒部と内部保護管２０の内周面に摺接する外側の円筒部とがフランジ状の連接部で一体化された部材である。
当該スペーサ４１Ｂの内側の円筒部は、接着剤層４２Ｂを介して保護用収縮チューブ１４の外周に固定されている。また、スペーサ４１Ｂの外側の円筒部は内部保護管２０の内周面との間で摺動を生じるので、当該スペーサ４１Ｂは滑動性の良い金属材料（例えば銅）或いはプラスチック材料から形成されている。また、摺動を行う外側の円筒部の外周面にフッ素樹脂加工を行っても良い。
また、上記スペーサ４１Ｂは、保護用収縮チューブ１４の外周面上において、ケーブル長手方向に沿って複数（例えば、三つ）設けられている。
【００３７】
上記構成において、電力ケーブル１に張力が生じた場合に支持手段４０Ｂのスペーサ４１Ｂは、外側の円筒部が内部保護管２０の内周面に摺接し、補強絶縁層１２等をケーブル長手方向に円滑に移動させると共にケーブル半径方向への変位を抑制する。
従って、各導体４の接続部に設けられた導体接続管１１や両側の絶縁層５に対してする補強絶縁層１２のズレや隙間の発生が抑えられ、絶縁性能を高く維持することが可能となる。
【００３８】
なお、上記中間接続部１０Ｂの場合も、補強絶縁層１２の絶縁性能を十分に高く維持することが可能であれば、中間接続部１０Ａのように保護用収縮チューブ１４を設けなくとも良い。その場合、接続部遮蔽層１３の外周面にスペーサ４１Ｂを固定することが望ましい。
【００３９】
［その他］
なお、上記各中間接続部１０，１０Ａ、１０Ｂにおいて、補強絶縁層１２は、架橋剤入りポリエチレン材料を押し出しモールドにより形成しても良い。その場合、補強絶縁層１２は、作業の現地での形成でも良いが、予め工場などで製造されたものを装着しても良い。
また或いは、補強絶縁層１２としては、予め製造されたゴムブロック体からなるものを装着しても良い。
【００４０】
また、上記各中間接続部１０，１０Ａ、１０Ｂにおいて、保護ケース３０と内部保護管２０との間のスペースには、充填物として、低熱抵抗物質が絶縁混和物に混入された低熱抵抗充填材を充填しても良い。
上記低熱抵抗充填材としては、充填時に液状で、注入後に固まる性質があるもの、例えば、ウレタン系（例えばウレタン）等の絶縁混和物に、例えば石英等の熱伝導性の良好な物質を熱抵抗低下物質として混合したものが使用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  電力ケーブル
２  ケーブルコア
３  ケーブル保護層
４  導体
５  絶縁層
６  防食層（内側層）
７  外装鉄線（外側層）
１０，１０Ａ，１０Ｂ  中間接続部
１１  導体接続管
１２  補強絶縁層
１３  接続部遮蔽層
１４  保護用収縮チューブ
１５  クランプ装置
２０  内部保護管
３０  保護ケース
４０，４０Ｂ  支持手段
４１  内管
４１Ｂ  スペーサ
４２  外管
【図１】
2015095921.tif 000003
【図２】
2015095921.tif 000004
【図３】
2015095921.tif 000005