(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層及びケーブルシースを、径方向に順に有している電力ケーブルの終端部であって、
前記電力ケーブルは、その先端側から、前記ケーブル導体、前記ケーブル絶縁体、前記ケーブル半導体層、前記ケーブル遮蔽層及び前記ケーブルシースがこの順で露出するように処理されており、
前記ケーブル半導体層、前記ケーブル遮蔽層、及び前記ケーブル絶縁体における前記ケーブル半導体層に対する境界側の部分の外周面を覆うように設けられた半導電性層と、
前記半導電性層及び前記ケーブル絶縁体における前記半導電性層に対する境界側の部分の外周面を覆うように設けられた高誘電率層と、
前記高誘電率層及び前記ケーブル絶縁体の外周面を覆うように装着された外被と、
前記ケーブル絶縁体、前記高誘電率層及び前記外被により画成される空隙に充填されたグリースと、
を備える、電力ケーブルの終端部。
【請求項２】
前記ケーブル絶縁体、前記半導電性層及び前記高誘電率層により画成される空隙に充填されたグリースを更に備える、請求項１に記載の電力ケーブルの終端部。
【請求項３】
前記ケーブル絶縁体、前記高誘電率層及び前記外被により画成される空隙に充填された前記グリースの誘電率をε０、前記外被の誘電率をε１、前記高誘電率層の誘電率をε２とした場合、ε１≦ε０≦ε２の関係を満たす、請求項１または請求項２に記載の電力ケーブルの終端部。
【請求項４】
ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層及びケーブルシースを、径方向に順に有している電力ケーブルの終端部の組立方法であって、
前記電力ケーブルを、その先端側から、前記ケーブル導体、前記ケーブル絶縁体、前記ケーブル半導体層、前記ケーブル遮蔽層及び前記ケーブルシースがこの順で露出するように処理する工程と、
前記ケーブル半導体層、前記ケーブル遮蔽層、及び前記ケーブル絶縁体における前記ケーブル半導体層に対する境界側の部分の外周面を覆うように半導電性層を形成する工程と、
前記半導電性層及び前記ケーブル絶縁体における前記半導電性層に対する境界側の部分の外周面を覆うように高誘電率層を形成する工程と、
前記高誘電率層の先端部及び前記ケーブル絶縁体における前記高誘電率層に対する境界側の部分の外周面にグリースを塗布する工程と、
前記高誘電率層及び前記ケーブル絶縁体の外周面を覆うように外被を装着する工程と、
を含む、終端部の組立方法。
【請求項５】
前記半導電性層の先端部及び前記ケーブル絶縁体における前記半導電性層に対する境界側の部分の外周面にグリースを塗布する工程を更に含む、請求項４に記載の終端部の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブルの終端部、及びその組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力ケーブルは、一般的に、ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層、及び、ケーブルシースを、径方向に順に有している。電力ケーブルの終端部は、その先端から順に、ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層が露出するように処理されていると共に、ケーブル半導体層及びケーブル絶縁体の外周面に電界緩和部材として高誘電率層が形成されており、それらを覆うように外被が装着されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１４５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電力ケーブルの終端部では、例えば落雷等によって瞬間的に高電圧が発生すると、ケーブル絶縁体と高誘電率層との段差と外被により画成される空隙（空気層）に電界が集中し、この空隙において放電（閃絡）が生じ得る。したがって、電力ケーブルの終端部では、絶縁耐力の向上が要請されている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、絶縁耐力を向上できる電力ケーブルの終端部及びその組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る電力ケーブルの終端部は、ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層及びケーブルシースを、径方向に順に有している電力ケーブルの終端部であって、電力ケーブルは、その先端側から、ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層及びケーブルシースがこの順で露出するように処理されており、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層、及びケーブル絶縁体におけるケーブル半導体層に対する境界側の部分の外周面を覆うように設けられた半導電性層と、半導電性層及びケーブル絶縁体における半導電性層に対する境界側の部分の外周面を覆うように設けられた高誘電率層と、高誘電率層及びケーブル絶縁体の外周面を覆うように装着された外被と、ケーブル絶縁体、高誘電率層及び外被により画成される空隙に充填されたグリースと、を備える。
【０００７】
この電力ケーブルの終端部では、ケーブル絶縁体、高誘電率層及び外被により画成される空隙にグリースが充填されている。したがって、当該空隙において電界集中が生じることを抑制し得る。その結果、当該空隙おいて放電が発生することを防止でき、電力ケーブルの終端部の絶縁耐力の向上を図ることが可能となる。
【０００８】
一実施形態においては、ケーブル絶縁体、半導電性層及び高誘電率層により画成される空隙に充填されたグリースを更に備える。したがって、当該空隙における電界集中も抑制され得る。
【０００９】
一実施形態においては、ケーブル絶縁体、高誘電率層及び外被により画成される空隙に充填されたグリースの誘電率をε０、外被の誘電率をε１、高誘電率部材の誘電率をε２とした場合、ε１≦ε０≦ε２の関係を満たすようにしてもよい。
【００１０】
本発明の一側面に係る終端部の組立方法は、ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層及びケーブルシースを、径方向に順に有している電力ケーブルの終端部の組立方法であって、電力ケーブルを、その先端側から、ケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層及びケーブルシースがこの順で露出するように処理する工程と、ケーブル半導体層、ケーブル遮蔽層、及びケーブル絶縁体におけるケーブル半導体層に対する境界側の部分の外周面を覆うように半導電性層を形成する工程と、半導電性層及びケーブル絶縁体における半導電性層に対する境界側の部分の外周面を覆うように高誘電率層を形成する工程と、高誘電率層の先端部及びケーブル絶縁体における高誘電率層に対する境界側の部分の外周面にグリースを塗布する工程と、高誘電率層及びケーブル絶縁体の外周面を覆うように外被を装着する工程と、を含む。
【００１１】
一実施形態においては、半導電性層の先端部及びケーブル絶縁体における半導電性層に対する境界側の部分の外周面にグリースを塗布する工程を更に含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、絶縁耐力を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。
【図２】図１に示す電力ケーブルの終端部の一部断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す要部拡大図である。
【図４】図２の一部を拡大して示す要部拡大図である。
【図５】図２の一部を拡大して示す要部拡大図である。
【図６】電力ケーブルの終端部の組立方法を示す図である。
【図７】電力ケーブルの終端部の組立方法を示す図である。
【図８】電力ケーブルの終端部の組立方法を示す図である。
【図９】別の一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。
【図１０】別の一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。
【図１１】別の一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は、一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。図２は、図１に示す電力ケーブルの終端部の一部断面図である。図３は、図２の一部を拡大して示す要部拡大図である。図４は、図２の一部を拡大して示す要部拡大図である。図５は、図２の一部を拡大して示す要部拡大図である。各図に示す電力ケーブル１の終端部１００は、例えば公称電圧２２０００［Ｖ］の規格に適用されるものである。
【００１６】
図１及び図２に示すように、電力ケーブル１は、ケーブル導体３、ケーブル絶縁体５、ケーブル半導体層７、ケーブル遮蔽層９、及び、ケーブルシース１１を径方向に順に有している。
【００１７】
ケーブル絶縁体５は、絶縁性の樹脂等により構成されるものであり、ケーブル導体３の外周面を覆っている。ケーブル半導体層７は、例えば、ＥＰ（エチレン−プロピレン）ゴム等により構成され半導電性を有し、ケーブル絶縁体５の外周面を覆っている。ケーブル遮蔽層９は、このケーブル半導体層７の外周面を覆っている。ケーブルシース１１は、ケーブル遮蔽層９の外周面を覆っている。
【００１８】
電力ケーブル１の終端部分においては、図１及び図２に示すように、先端側から順に、ケーブル導体３、ケーブル絶縁体５、ケーブル半導体層７、及びケーブル遮蔽層９が露出するように、ケーブル絶縁体５、ケーブル半導体層７、ケーブル遮蔽層９、及びケーブルシース１１が剥ぎ取られている。また、露出されたケーブル遮蔽層９の外周面には、導電性を有する接地部材（接地クランプ）１３が取り付けられている。接地部材１３には、この接地部材１３に電気的に接地線１５が接続されており、接地線１５は、後方に延ばされている。
【００１９】
図４に示すように、ケーブル半導体層７、及びケーブル遮蔽層９（接地部材１３）、及びケーブル絶縁体５におけるケーブル半導体層７に対する境界側の部分の外周面には、この外周面を連続して覆うように半導電性層１７として半導電性テープが巻かれている。また、半導電性層１７及びケーブル絶縁体５における半導電性層１７に対する境界側の部分の外周面には、この外周面を連続して覆うように高誘電率層１９として高誘電率テープが巻かれている。高誘電率層１９の誘電率は、例えば３０〜５０である。なお、半導電性層１７は、半導電性塗料を塗布することによって形成することもできる。
【００２０】
ケーブル絶縁体５、半導電性層１７、及び高誘電率層１９により画成された第１空隙Ｓ１には、必要に応じて、第１グリースＧ１が充填されている。すなわち、半導電性層１７とケーブル絶縁体５の境界部分において、半導電性層１７の先端部の外周面と、ケーブル絶縁体５の外周面とに第１グリースＧ１が塗布されている。第１グリースＧ１は、例えば、シリコーングリース又はフッ素系のグリースといった種々のグリースを用いることができる。
【００２１】
高誘電率層１９の一部、接地線１５を介在させてケーブルシース１１の一部の外周面には、絶縁テープ２１が巻かれている。
【００２２】
ケーブル絶縁体５、高誘電率層１９、絶縁テープ２１、及び、接地線１５を介在させてケーブルシース１１の一部は、外被２３に覆われている。外被２３は、例えば、シリコーンゴムといった樹脂により構成されている。
【００２３】
図３に示すように、ケーブル絶縁体５、高誘電率層１９、及び外被２３により画成された第２空隙Ｓ２には、第２グリースＧ２が充填されている。すなわち、高誘電率層１９とケーブル絶縁体５の境界部分において、高誘電率層１９の先端部の外周面と、ケーブル絶縁体５の外周面とに第２グリースＧ２が塗布されている。第２グリースＧ２は、例えば、シリコーングリース又はフッ素系のグリースといった種々のグリースを用いることができる。
【００２４】
第１及び第２グリースＧ１，Ｇ２としては、ＪＩＳ  Ｋ  ２２２０  グリースの「稠度試験方法」で規定される稠度の値が稠度８５以上、１５０以上、または２００以上、および３００以下、３５０以下、または４７５以下のものを用いることができる。また、第２グリースＧ２は、この第２グリースＧ２の誘電率をε０、外被２３の誘電率をε１、高誘電率層１９の誘電率をε２とした場合、以下の（１）式の関係を満たす。
ε１≦ε０≦ε２  …（１）
【００２５】
外被２３の誘電率ε１は、例えば２．２〜２．４であり、高誘電率層１９の誘電率ε２は、上述のように例えば３０〜５０である。すなわち、第２グリースＧ２は、誘電率ε０が２．２〜５０の範囲内のものであり、誘電率ε０が２．６程度であることがよい。
【００２６】
図５に示すように、ケーブル導体３は、端子２５に電気的に接続されている。ケーブル導体３、外被２３の先端側の一部、及び端子２５の後端側の一部の外周面には、この外周面を覆うように防水用の絶縁テープ２７が巻かれている。また、この絶縁テープ２７の外周面には、この外周面を覆うように粘着ポリエチレンテープ２９が巻かれている。
【００２７】
外被２３の一部には、笠付外被３０が取り付けられている。笠付外被３０は、半導電性層１７及び高誘電率層１９が形成された位置において、外被２３の外周面を覆うように装着されている。笠付外被３０は、例えば、シリコーンゴムといった樹脂により構成されている。
【００２８】
続いて、上述の構成を有する電力ケーブル１の終端部１００の組立方法について、図６〜図８を参照しながら説明する。図６〜図８は、電力ケーブルの終端部の組立方法を示す図である。
【００２９】
図６（ａ）に示すように、電力ケーブル１において、ケーブルシース１１の切り口からケーブル絶縁体５の先端までの長さが所定の寸法（例えば、５１０ｍｍ）以上となるように、ケーブルシース１１を剥ぎ取る。そして、ケーブル半導体層７及びケーブル遮蔽層９を所定の寸法分だけそれぞれ露出させる。ケーブル遮蔽層９の先端には、すずメッキ軟銅線３１を取り付ける。
【００３０】
次いで、図６（ｂ）に示すように、ケーブル遮蔽層９に接地部材１３を取り付け、接地線１５を後方に延ばす。このとき、接地線１５に付いているシーリングパテ１５ａをケーブルシース１１の先端側に取り付ける。また、すずメッキ軟銅線３１を取り外す。そして、ケーブル絶縁体５の一部、ケーブル半導体層７、及びケーブル遮蔽層９（接地部材１３）の外周面を覆うように、半導電性層１７として半導電性テープをケーブル絶縁体５、ケーブル半導体層７、及びケーブル遮蔽層９に巻く。
【００３１】
続いて、図７（ａ）に示すように、半導電性層１７の先端部及びケーブル絶縁体５の一部の外周面に、必要に応じて、第１グリースＧ１を塗布する。第１グリースＧ１を塗布する場合には、作業者の指で塗布してもよいし、工具等を使って塗布してもよい。
【００３２】
続いて、図７（ｂ）に示すように、ケーブル絶縁体５の一部及び半導電性層１７の外周面を覆うように、高誘電率層１９として高誘電率テープを巻く。また、高誘電率層１９の一部、接地線１５を介在させてケーブルシース１１の一部を覆うように、絶縁テープ２１を巻く。
【００３３】
続いて、図８（ａ）に示すように、高誘電率層１９の先端部及びケーブル絶縁体５の一部の外周面に、第２グリースＧ２を塗布する。第２グリースＧ２は、作業者の指で塗布してもよいし、工具等を使って塗布してもよい。そして、外被２３を装着する。外被２３は、いわゆる常温収縮型の外被であり、収縮前の状態ではその内部にコア（図示しない）が挿入されている。このコアにより、外被２３は、所定の内径（電力ケーブル１の外径よりも大きい径）が保持されている。外被２３を取り付ける際には、収縮前の外被２３内に電力ケーブル１を挿通させ、コアを抜き取る。これにより、外被２３が収縮して電力ケーブル１と密着する。
【００３４】
続いて、図８（ｂ）に示すように、笠付外被３０が外被２３の一部を覆うように、笠付外被３０を装着する。笠付外被３０は、外被２３と同様に、いわゆる常温収縮型の外被である。笠付外被３０を取り付ける際には、収縮前の笠付外被３０内に外被２３に被覆された電力ケーブル１を挿通させ、コアＣを抜き取る。これにより、笠付外被３０が収縮して外被２３と密着する。
【００３５】
続いて、図１及び図２に示すように、ケーブル導体３に端子２５を接続し、その外周面に絶縁テープ２７及び粘着ポリエチレンテープ２９を巻く。以上のようにして、電力ケーブル１の終端部１００が構成される。
【００３６】
以上説明したように、一実施形態においては、ケーブル絶縁体５、高誘電率層１９、及び外被２３により画成された第２空隙Ｓ２に第２グリースＧ２が充填されている。第２グリースＧ２は、その誘電率ε０が外被２３の誘電率ε１以上で且つ高誘電率層１９の誘電率ε２以下である。このような第２グリースＧ２が第２空隙Ｓ２に充填されているため、第２空隙Ｓ２には空気層が形成されない。したがって、電力ケーブル１の終端部分において落雷等が生じて瞬間的に高電圧が印加された場合であっても、第２空隙Ｓ２に電界が集中することを防止でき、絶縁破壊の発生を防止できる。その結果、雷サージに対する電力ケーブル１の終端部１００の絶縁耐力を向上でき、信頼性の向上が図れる。
【００３７】
また、ケーブル絶縁体５、半導電性層１７及び高誘電率層１９により画成される第１空隙Ｓ１には、半導電層テープ端部に生ずる部分放電の発生を防止することを主目的として第１グリースＧ１が充填される場合がある。
【００３８】
ここで、第２グリースＧ２に代えて絶縁性を有するパテを用いた場合、以下のような不具合が生じ得る。すなわち、パテは、一般的に、稠度が８５未満の(半固形)の物質である。したがって、流動性の低いパテの場合には、第２空隙Ｓ２において各部材への密着性を確保し難い。
【００３９】
また、このパテをケーブル絶縁体５と高誘電率層１９との間の段差部分に付与して段差を埋めた後、外被２３を装着しようとすると、コアがパテに接触することがある。このとき、パテがコアに付着し、ケーブル絶縁体５と高誘電率層１９との間の段差部分のパテが剥がれたり位置がずれたりする。その結果、第２空隙Ｓ２に空気層が形成され、ケーブル絶縁体５と高誘電率層１９との段差に電界が集中して絶縁破壊が生じ得る。また、パテがコアに接触しないようにするため、内径の大きい外被を用いて慎重に作業を行うと、作業性の悪化を招来する。
【００４０】
一実施形態においては、パテよりも稠度の高い第１及び第２グリースＧ１，Ｇ２を用いているため、第１及び第２空隙Ｓ１，Ｓ２において各部材への密着性を高めることができる。また、第２グリースＧ２は流動性を有しているため、第２グリースＧ２がコアに接触したとしても、充填されるべき位置がずれたり充填されるべき量以下となったりすることが防止される。
【００４１】
以下、別の実施形態に係る電力ケーブル１の端末構造について説明する。図９は、別の一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。図９に示すように、電力ケーブル１の終端部１００Ａは、笠付外被３０が装着されなくてもよい。
【００４２】
図１０は、別の一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。図１０に示すように、電力ケーブル１の終端部１００Ｂでは、笠付外被３０Ａが装着されている。
【００４３】
図１１は、別の一実施形態に係る電力ケーブルの終端部を一部破断して示す平面図である。図１１に示すように、電力ケーブル１の終端部１００Ｃでは、笠付外被３０Ｂが装着されている。
【００４４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、半導電体層１７を半導電性層テープにより形成し、高誘電率層１９を高誘電率層テープにより形成しているが、半導電体層１７及び高誘電率層１９はテープ以外の部材によって形成されてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…電力ケーブル、３…ケーブル絶縁体、５…ケーブル半導体層、７…ケーブル遮蔽層、９…ケーブルシース、１７…半導電性層、１９…高誘電率層、２３…外被、１００…終端部、Ｇ１，Ｇ２…グリース、Ｓ１，Ｓ２…空隙。
【図１】
0005825874.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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