(57)【要約】【課題】ゴムユニットの三重点での局所的な電界集中を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットであって、中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、ゴムユニットの軸方向の一端側が非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分からゴムユニットの軸方向の他端側に向けて非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、非線形抵抗層および半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、を有し、ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、半導電コーン部の傾斜面が非線形抵抗層の外周からゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部は、ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、ケーブル外部半導電層の先端よりも電力ケーブルの延在側に配置される。【選択図】図１
2022002424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットであって、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、
前記ゴムユニットの軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記ゴムユニットの軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、
前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、
を有し、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部は、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置される
ゴムユニット。
【請求項２】
前記ゴムユニットの軸方向に対する前記半導電コーン部の前記傾斜面の傾斜角は、前記立ち上がり部から前記ゴムユニットの前記他端側に向けて単調増加している
請求項１に記載のゴムユニット。
【請求項３】
前記半導電コーン部の前記立ち上がり部は、前記ゴムユニットの軸方向に対して１５°以上の傾斜角で立ち上がっている
請求項１に記載のゴムユニット。
【請求項４】
前記半導電コーン部のうち前記ゴムユニットの前記一端側は、前記ケーブル外部半導電層に直接接する
請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴムユニット。
【請求項５】
前記ゴムユニットの径方向の外側から見て、該ゴムユニットの外周面のうち前記半導電コーン部の前記立ち上がり部と重なる位置に、アライメントマークが設けられる
請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴムユニット。
【請求項６】
軸方向に段階的に剥がされ、ケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルと、
前記電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットと、
を備え、
前記ゴムユニットは、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、
前記ゴムユニットの軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記ゴムユニットの軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、
前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、
を有し、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部は、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置される
ケーブル接続構造。
【請求項７】
軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットの製造方法であって、
電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層を、前記中空部を構成するよう筒状に形成する工程と、
前記中空部の軸方向の一端側から他端側に向けて拡径するように傾斜する傾斜面を有する半導電コーン部を形成する工程と、
前記半導電コーン部の前記一端側を前記非線形抵抗層に接触させ、前記傾斜面が前記半導電コーン部の前記一端側から前記他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように前記半導電コーン部を配置した状態で、前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように、絶縁層を形成する工程と、
を有し、
前記絶縁層を形成する工程では、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部が、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置されるように、前記半導電コーン部を配置する
ゴムユニットの製造方法。
【請求項８】
中空部を有する筒状のゴムユニットを準備する工程と、
軸方向に段階的に剥がされ、ケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルを準備する工程と、
前記ゴムユニットの前記中空部内に前記電力ケーブルを嵌入させる工程と、
を備え、
前記ゴムユニットを準備する工程では、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、前記中空部の軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記中空部の軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、を有する前記ゴムユニットを準備し、
前記電力ケーブルを嵌入させる工程では、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部を、前記ケーブル外部半導電層の先端と重ならせるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置する
ケーブル接続構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムユニット、ケーブル接続構造、ゴムユニットの製造方法およびケーブル接続構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力ケーブルと架空送電線等とを接続したり、一対の電力ケーブルを接続したりするケーブル接続構造では、電力ケーブルが軸方向に段階的に剥がされ、電力ケーブルのケーブル外部半導電層が露出される。電力ケーブルのうち露出したケーブル外部半導電層の先端には、電力ケーブルの外側における電界を緩和し絶縁性を確保する筒状のゴムユニットが外嵌されることがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１２０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ゴムユニットの三重点での局所的な電界集中を抑制することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットであって、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、
前記ゴムユニットの軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記ゴムユニットの軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、
前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、
を有し、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部は、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置される
ゴムユニットが提供される。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、
軸方向に段階的に剥がされ、ケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルと、
前記電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットと、
を備え、
前記ゴムユニットは、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、
前記ゴムユニットの軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記ゴムユニットの軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、
前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、
を有し、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部は、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置される
ケーブル接続構造が提供される。
【０００７】
本発明の更に他の態様によれば、
軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットの製造方法であって、
電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層を、前記中空部を構成するよう筒状に形成する工程と、
前記中空部の軸方向の一端側から他端側に向けて拡径するように傾斜する傾斜面を有する半導電コーン部を形成する工程と、
前記半導電コーン部の前記一端側を前記非線形抵抗層に接触させ、前記傾斜面が前記半導電コーン部の前記一端側から前記他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように前記半導電コーン部を配置した状態で、前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように、絶縁層を形成する工程と、
を有し、
前記絶縁層を形成する工程では、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部が、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置されるように、前記半導電コーン部を配置する
ゴムユニットの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の更に他の態様によれば、
中空部を有する筒状のゴムユニットを準備する工程と、
軸方向に段階的に剥がされ、ケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルを準備する工程と、
前記ゴムユニットの前記中空部内に前記電力ケーブルを嵌入させる工程と、
を備え、
前記ゴムユニットを準備する工程では、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、前記中空部の軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記中空部の軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、を有する前記ゴムユニットを準備し、
前記電力ケーブルを嵌入させる工程では、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部を、前記ケーブル外部半導電層の先端と重ならせるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置する
ケーブル接続構造の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ゴムユニットの三重点での局所的な電界集中を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るケーブル接続構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るケーブル接続構造の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例１に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例２に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例３に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るケーブル接続構造を示す断面図である。
【図８】比較例に係るケーブル接続構造の一部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜発明者の得た知見＞
まず、発明者等が得た知見について説明する。
【００１２】
図８は、比較例のケーブル接続構造を示す模式的断面図である。図８は、特許文献１の図１に相当する。図８に示すように、比較例のケーブル接続構造９は、例えば、電力ケーブル１００と、ゴムユニット（終端部）９１と、を有している。
【００１３】
電力ケーブル１００は軸方向に段階的に剥がされており、電力ケーブル１００のケーブル外部半導電層１４０の先端は露出している。
【００１４】
ゴムユニット９１は、電力ケーブル１００に外嵌される筒状体として構成され、例えば、非線形抵抗層（電界平坦化層）９２２と、半導電コーン部（デフレクタ）９２４と、絶縁層（ストレスコーン本体）９２６と、を有している。半導電コーン部９２４の傾斜面は、非線形抵抗層９２２の外周からゴムユニット９１の径方向に立ち上がる立ち上がり部ＲＰを有している。
【００１５】
半導電コーン部９２４の立ち上がり部ＲＰでは、非線形抵抗層９２２と、半導電コーン部９２４と、絶縁層９２６とが接する三重点（三重接触点、トリプルジャンクション）が形成される。このような三重点では、比較的抵抗が低い非線形抵抗層９２２と半導電コーン部９２４とによって、比較的抵抗が高い絶縁層９２６が挟まれている。このため、三重点を構成する各層の抵抗の差に起因して、当該三重点では局所的に電界が集中する可能性がある。
【００１６】
ここで、発明者等は、半導電コーン部９２４の立ち上がり部ＲＰで形成される三重点において局所的な電界集中が生じるか否かが、半導電コーン部９２４の立ち上がり部ＲＰとケーブル外部半導電層１４０の先端との位置関係に依存することを見出した。
【００１７】
例えば、図８に示す比較例のゴムユニット９１のように、半導電コーン部９２４の立ち上がり部ＲＰがケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の先端側に位置していると、半導電コーン部９２４の立ち上がり部ＲＰで形成される三重点が、接地されたケーブル外部半導電層１４０よりも高電位側に位置することとなり、当該三重点に対して、高電界が印加される可能性がある。このため、ゴムユニット９１の軸方向に沿った断面を見たときに、当該三重点では、非線形抵抗層９２２と半導電コーン部９２４との間の絶縁層９２６内に等電位線が密に形成され、局所的に電界が集中し易い。その結果、当該三重点付近において、絶縁破壊が発生してしまうおそれがある。
【００１８】
本発明は、発明者等が見出した上記知見に基づくものである。
【００１９】
＜本発明の第１実施形態＞
（１）ケーブル接続構造およびゴムユニット
本発明の第１実施形態に係るケーブル接続構造およびゴムユニットについて、図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るケーブル接続構造を示す断面図である。図２は、本実施形態に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。なお、図１および図２において、左側が電力ケーブル１００の軸方向の先端側である。また、図１および図２において、電力ケーブル１００の一部のハッチングを省略している。
【００２０】
以下において、電力ケーブル１００またはゴムユニット１０の「軸方向」とは、電力ケーブル１００またはゴムユニット１０の中心軸の方向のことをいい、「沿層方向」「長手方向」と言い換えることができる。なお、ゴムユニット１０の軸方向とは、中空部２０２の軸方向と言い換えることもできる。また、電力ケーブル１００またはゴムユニット１０の「径方向」とは、電力ケーブル１００またはゴムユニット１０の中心軸から外周に向かう方向のことをいい、場合によっては「厚さ方向」「短手方向」と言い換えることができる。また、電力ケーブル１００またはゴムユニット１０の「周方向」とは、電力ケーブル１００またはゴムユニット１０の、外周または内周に沿った方向のことをいう。
【００２１】
また、以下において、電力ケーブル１００の軸方向の端部を「電力ケーブル１００の先端」といい、電力ケーブル１００の先端と反対側であって、電力ケーブル１００が延在する側を「電力ケーブル１００の延在側」という。
【００２２】
また、本実施形態において、ゴムユニット１０の軸方向の一端であって、ゴムユニット１０のうち電力ケーブル１００の延在側の端部を「ゴムユニット１０の後端」という。一方で、ゴムユニット１０の軸方向の他端であって、ゴムユニット１０のうち電力ケーブル１００の先端が配置される側の端部を「ゴムユニット１０の先端」という。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態のケーブル接続構造（ケーブル終端接続構造、気中終端接続部、ＥＢ−Ａ）１は、電力ケーブル１００と架空送電線（不図示）等とを接続するよう構成され、例えば、電力ケーブル１００と、ゴムユニット１０と、を有している。ケーブル接続構造１では、例えば、電力ケーブル１００の外周にゴムユニット１０が外嵌された状態で、碍管（不図示）内に電力ケーブル１００が挿入され、碍管内に絶縁媒体が充填される。なお、絶縁媒体は、例えば、絶縁油または絶縁ガスである。
【００２４】
（１−１）電力ケーブル
図１に示すように、電力ケーブル１００は、ＣＶケーブル（Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ＰＶＣ  ｓｈｅａｔｈｅｄ  ｃａｂｌｅ、ＸＬＰＥケーブルともいう）として構成され、例えば、中心軸から外周に向けて、ケーブル導体１１０、ケーブル内部半導電層（不図示）、ケーブル絶縁層１３０、ケーブル外部半導電層１４０、ケーブル金属被（ケーブル金属遮蔽層）（不図示）、およびケーブルシース（不図示）を有している。
【００２５】
電力ケーブル１００は、先端から軸方向に段階的に剥がされている（段剥ぎされている）。すなわち、ケーブル導体１１０、ケーブル絶縁層１３０およびケーブル外部半導電層１４０は、電力ケーブル１００の先端側からこの順で露出している。
【００２６】
なお、本実施形態で接続対象となる電力ケーブル１００は、例えば、直流電力ケーブルとして構成されている。
【００２７】
（１−２）ゴムユニット
ゴムユニット１０は、例えば、軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層１４０が露出した電力ケーブル１００が嵌入される中空部２０２を有する筒状のゴム部材として構成されている。露出したケーブル外部半導電層１４０の外周をゴムユニット１０によって覆うことで、当該ケーブル外部半導電層１４０の先端周辺の電界を緩和することができる。
【００２８】
ゴムユニット１０は、例えば、非線形抵抗層（ＦＧＭ層：Ｆｉｅｌｄ  Ｇｒａｄｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｌａｙｅｒ）２２０と、半導電コーン部（半導電部、ストレスコーン部）２４０と、絶縁層２６０と、を有している。
【００２９】
（非線形抵抗層）
非線形抵抗層２２０は、例えば、電界に対して非線形に抵抗が変化するよう構成されている。具体的には、非線形抵抗層２２０は、例えば、ベース樹脂と、バリスタ粒子と、を含む非線形抵抗性樹脂組成物により構成されている。
【００３０】
ベース樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂およびゴムのうち少なくともいずれかを含んでいる。ベース樹脂を構成するゴムとしては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴムなどが挙げられる。
【００３１】
バリスタ粒子は、例えば、電界強度が大きくなるにつれて、抵抗が非線形に低下する特性を示す無機材料からなっている。具体的には、バリスタ粒子は、例えば、結晶部と、粒界部、とを有している。バリスタ粒子は、臨界電界強度以下の電界が印加されたときに粒界部が高抵抗を示すことで、絶縁体として作用する。一方で、バリスタ粒子は、臨界電界強度超の電界が印加されたときに、隣接する一対の結晶部間の粒界部を貫通して電流が流れることで、導電体として作用する。
【００３２】
バリスタ粒子の結晶部は、例えば、酸化亜鉛、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウムおよびチタン酸バリウムのうち少なくともいずれか１つを含んでいる。バリスタ粒子の粒界部は、例えば、ビスマス、アンチモン、マンガン、コバルトおよびニッケルのうち少なくともいずれか１つを含む酸化物からなっている。
【００３３】
非線形抵抗層２２０は、例えば、中空部２０２を構成するよう筒状に設けられている。非線形抵抗層２２０は、例えば、ゴムユニット１０の軸方向の全長に亘って設けられ、中空部２０２内に電力ケーブル１００が嵌入されたときに、電力ケーブル１００のうち露出したケーブル絶縁層１３０および露出したケーブル外部半導電層１４０のそれぞれの外周を覆うように構成されている。
【００３４】
非線形抵抗層２２０が構成する中空部２０２の内径は、例えば、電力ケーブル１００の外径よりも若干小さい。これにより、中空部２０２内に電力ケーブル１００が弾性的に嵌合し、非線形抵抗層２２０の内周面に電力ケーブル１００が気密に密着するようになっている。
【００３５】
中空部２０２内に電力ケーブル１００が嵌入されたときには、非線形抵抗層２２０のうちゴムユニット１０の後端側は、ケーブル外部半導電層１４０に接するため、接地される。一方で、非線形抵抗層２２０のうちゴムユニット１０の先端側は、電力ケーブル１００のケーブル導体１１０とほぼ同電位となり、すなわち、高電位となる。
【００３６】
ここで、例えば、非線形抵抗層２２０が設けられていない場合では、ゴムユニット１０の先端側において、電力ケーブル１００のケーブル絶縁層１３０と、ゴムユニット１０の絶縁層２６０と、碍管内に充填される絶縁媒体と、が接する三重点が形成される。このような三重点では、ケーブル絶縁層１３０と絶縁層２６０とのそれぞれの抵抗に対して、絶縁媒体は異なる抵抗を有している。このため、電力ケーブル１００が定常状態であるときに、三重点を構成する各層の抵抗の差に起因して、当該三重点では局所的に電界が集中する可能性がある。
【００３７】
これに対し、本実施形態では、非線形抵抗層２２０が中空部２０２を構成しケーブル絶縁層１３０を覆うように配置されることで、電力ケーブル１００が定常状態であるときに、ゴムユニット１０の先端側で、電力ケーブル１００のケーブル絶縁層１３０と、ゴムユニット１０の絶縁層２６０と、碍管内に充填される絶縁媒体と、が接近する部分において、電界集中が生じたときに、非線形抵抗層２２０の抵抗を低減させることができる。これにより、ゴムユニット１０の軸方向に沿った断面を見たときに、非線形抵抗層２２０内において、ゴムユニット１０の先端側から後端側に向けて、等電位線を均等に分布（分散）させることができる。その結果、ゴムユニット１０の先端側での電界集中を緩和させ、絶縁破壊などの電気的リスクを低減させることができる。
【００３８】
（半導電コーン部）
半導電コーン部２４０は、例えば、半導電性を有している。具体的には、半導電コーン部２４０は、例えば、半導電性ゴムからなっている。半導電性ゴムは、例えば、エチレンプロピレンゴムまたはシリコーンゴムと、カーボンブラックと、からなる組成物である。
【００３９】
半導電コーン部２４０は、例えば、円錐状（ラッパ状）に構成され、いわゆるストレスコーンを形成している。具体的には、半導電コーン部２４０は、例えば、非線形抵抗層２２０よりもゴムユニット１０の径方向の外側に設けられている。また、例えば、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の軸方向の後端側は、非線形抵抗層２２０に接している。また、半導電コーン部２４０は、例えば、当該非線形抵抗層２２０に接する部分からゴムユニット１０の軸方向の先端側に向けて非線形抵抗層２２０から徐々に離間するように傾斜する傾斜面２４２を有している。言い換えれば、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２は、非線形抵抗層２２０に接する部分からゴムユニット１０の軸方向の先端側に向けて徐々に拡径している。これにより、ゴムユニット１０の軸方向に沿った断面を見たときに、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２に沿って等電位線を形成することができ、等電位線を均等に分布させることができる。
【００４０】
なお、傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰに関連する構成については、詳細を後述する。
【００４１】
半導電コーン部２４０のうち電力ケーブル１００の延在側の端部は、例えば、所定の導電部材（不図示）を介してケーブル外部半導電層１４０に接続される。導電部材は、例えば、導電テープなどである。半導電コーン部２４０のうち電力ケーブル１００の延在側の端部がケーブル外部半導電層１４０に電気的に接続されることで、半導電コーン部２４０は、ケーブル外部半導電層１４０とほぼ同電位となり、すなわち、接地される。
【００４２】
（絶縁層）
絶縁層２６０は、例えば、半導電コーン部２４０等よりも高い絶縁性を有している。具体的には、絶縁層２６０は、例えば、絶縁性ゴムからなっている。絶縁性ゴムは、例えば、エチレンプロピレンゴムまたはシリコーンゴムである。
【００４３】
絶縁層２６０は、非線形抵抗層２２０および半導電コーン部２４０を覆うように設けられている。絶縁層２６０は、例えば、非線形抵抗層２２０と半導電コーン部２４０の傾斜面２４２との間に入り込むように設けられている。
【００４４】
また、絶縁層２６０は、例えば、ゴムユニット１０の軸方向の先端に近づくにつれて徐々に縮径している。上述のように、ゴムユニット１０の先端側において、電力ケーブル１００のケーブル絶縁層１３０と、ゴムユニット１０の絶縁層２６０と、碍管内に充填される絶縁媒体と、が接する三重点での電界を緩和するために、非線形抵抗層２２０が設けられている。この点に加え、ゴムユニット１０の絶縁層２６０の先端が徐々に縮径していることで、上記三重点での電界をさらに緩和することができる。
【００４５】
以上の非線形抵抗層２２０、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０は、例えば、一体的に結合するようモールド成形されている。これにより、ケーブル接続構造１を製造（構築）する現場における作業を容易にすることができる。また、現場において、各層間でのボイドの形成や各層間への不純物の混入を抑制することができる。なお、非線形抵抗層２２０、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０は、分離されていてもよい。
【００４６】
（２）傾斜面の立ち上がり部
次に、図２を用い、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰに関連する構成について説明する。
【００４７】
図２に示すように、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２は、例えば、非線形抵抗層２２０の外周からゴムユニット１０の径方向に立ち上がる立ち上がり部ＲＰを有している。なお、ここでいう「立ち上がる」とは、ゴムユニット１０の径方向に向けて離間すると言い換えることができる。当該半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰには、非線形抵抗層２２０と、半導電コーン部２４０と、絶縁層２６０とが接する三重点が形成される。
【００４８】
本実施形態では、傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰは、例えば、露出したケーブル外部半導電層１４０の先端と重なるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に配置されている。これにより、立ち上がり部ＲＰを、高電界が印加され難い領域に配置することができる。その結果、立ち上がり部ＲＰに形成される三重点において、局所的な電界集中を抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、電力ケーブル１００の先端から延在側に向けて傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰとケーブル外部半導電層１４０の先端とが離間した離間距離は、特に限定されるものではないが、例えば、０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、好ましくは、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。離間距離が０ｍｍ未満、すなわち、立ち上がり部ＲＰがケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の先端側に配置されていると、立ち上がり部ＲＰに形成される三重点において、局所的な電界集中が生じてしまう可能性がある。これに対し、離間距離を０ｍｍ以上とすることで、立ち上がり部ＲＰに形成される三重点において、局所的な電界集中を抑制することができる。さらに、離間距離を５ｍｍ以上とすることで、立ち上がり部ＲＰに形成される三重点において、局所的な電界集中を安定的に抑制することができる。一方で、離間距離が１００ｍｍ超であると、ゴムユニット１０のサイズが大きくなりすぎる。これに対し、離間距離を１００ｍｍ以下とすることで、ゴムユニット１０のサイズが過大となることを抑制することができる。さらに、離間距離を５０ｍｍ以下とすることで、ゴムユニット１０のサイズを小さくすることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２は、例えば、立ち上がり部ＲＰから滑らかに立ち上がっている。すなわち、ゴムユニット１０の軸方向に対する半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の傾斜角θは、例えば、立ち上がり部ＲＰで０°であり、当該立ち上がり部ＲＰからゴムユニット１０の軸方向の先端側に向けて単調増加している。なお、ここでいう傾斜角θは、絶縁層２６０側の角度である。また、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２は、例えば、立ち上がり部ＲＰからゴムユニット１０の先端側に亘って、変曲点を有していない。このような構成により、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間に形成される等電位線を、滑らかな傾斜面２４２に沿って緩やかに形成することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、例えば、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間には、絶縁層２６０が入り込むように形成されており、絶縁層２６０が欠落したボイドが形成されていない。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間の絶縁性を確保することができる。
【００５２】
（３）ゴムユニットの製造方法およびケーブル接続構造の製造方法（ケーブル接続方法）
次に、本実施形態に係るゴムユニットの製造方法およびケーブル接続構造の製造方法について説明する。以下、ステップを「Ｓ」と略している。
【００５３】
本実施形態のケーブル接続構造の製造方法は、例えば、ゴムユニット準備工程（ゴムユニット製造工程）Ｓ１２０と、電力ケーブル準備工程Ｓ１４０と、嵌入工程Ｓ１６０と、碍管内挿入工程Ｓ１８０と、を有している。
【００５４】
（Ｓ１２０：ゴムユニット準備工程）
まず、非線形抵抗層２２０、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０を有する筒状のゴムユニット１０を準備する。ゴムユニット準備工程Ｓ１２０は、例えば、非線形抵抗層形成工程Ｓ１２２と、半導電コーン部形成工程Ｓ１２４と、絶縁層形成工程Ｓ１２６と、を有している。
【００５５】
（Ｓ１２２：非線形抵抗層形成工程）
所定のベース樹脂とバリスタ粒子とを混合することにより、非線形抵抗性樹脂組成物を形成する。非線形抵抗性樹脂組成物を形成したら、所定の芯金を有する金型を用い、該金型内に非線形抵抗性樹脂組成物を注入することにより、非線形抵抗層２２０を形成する。これにより、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層２２０が、中空部２０２を構成するように筒状に形成される。
【００５６】
（Ｓ１２４：半導電コーン部形成工程）
所定の円錐状の空隙を有する金型を用い、該金型内に半導電性樹脂組成物を注入することにより、半導電コーン部２４０を形成する。このとき、半導電コーン部２４０において、中空部２０２の軸方向の一端側（後端側、縮径側）から他端側（先端側、拡径側）に向けて拡径するように傾斜する傾斜面２４２を形成する。
【００５７】
（Ｓ１２６：絶縁層形成工程）
非線形抵抗層２２０および半導電コーン部２４０を形成したら、中空部２０２を構成する芯金を有する金型を用い、芯金の外周を覆うように非線形抵抗層２２０を配置する。非線形抵抗層２２０を配置したら、半導電コーン部２４０の一端側を非線形抵抗層２２０に接触させ、傾斜面２４２が半導電コーン部２４０の一端側から他端側に向けて非線形抵抗層２２０から徐々に離間するように、半導電コーン部２４０を配置する。
【００５８】
このとき、完成後のゴムユニット１０の軸方向の断面を見たときに、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２が非線形抵抗層２２０の外周からゴムユニット１０の径方向に立ち上がる立ち上がり部ＲＰが、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重なるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に配置されるように、半導電コーン部２４０を配置する。
【００５９】
金型内に非線形抵抗層２２０および半導電コーン部２４０を配置したら、金型内に絶縁性樹脂組成物を注入することにより、非線形抵抗層２２０および半導電コーン部２４０を覆うように、絶縁層２６０を形成する。
【００６０】
このとき、半導電コーン部２４０の一端側（縮径側、ゴムユニット１０の軸方向の後端側）を、中空部２０２側（芯金側、ゴムユニット１０の径方向の内側）に向けて押し付ける。これにより、絶縁層形成工程Ｓ１２６において、絶縁性樹脂組成物を金型内に注入する際に、半導電コーン部２４０がずれることを抑制することができる。
【００６１】
絶縁層２６０を構成する絶縁性樹脂組成物を注入したら、所定の温度で加熱することで、非線形抵抗層２２０、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０を一体として架橋（硬化）させる。
【００６２】
架橋が完了したら、金型から成形体を取り出し、成形体から不要部分を除去する。
【００６３】
以上により、本実施形態のゴムユニット１０が製造される。このようにして、本実施形態のゴムユニット１０が現場施工可能な状態で準備される。
【００６４】
（Ｓ１４０：電力ケーブル準備工程）
一方で、電力ケーブル１００を、先端から軸方向に段階的に剥がすことにより、ケーブル導体１１０、ケーブル絶縁層１３０およびケーブル外部半導電層１４０を、電力ケーブル１００の先端側からこの順で露出させる。
【００６５】
（Ｓ１６０：嵌入工程）
ゴムユニット１０および電力ケーブル１００を準備したら、ゴムユニット１０の中空部２０２内に電力ケーブル１００を嵌入させる。具体的には、電力ケーブル１００のケーブル絶縁層１３０およびケーブル外部半導電層１４０の上に、オイル（例えばシリコンオイル）を塗布する。オイルを塗布したら、治具および工具（例えばレバーブロック（登録商標））を用い、機械力によって、ゴムユニット１０の中空部２０２内に電力ケーブル１００を嵌入させる。
【００６６】
このとき、ゴムユニット１０の軸方向の断面を見たときに、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰを、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重ならせるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に配置する。
【００６７】
ここで、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰは、ゴムユニット１０の内部にあるため、ゴムユニット１０の外側から目視で確認することができない。また、電力ケーブル１００の外周にゴムユニット１０が被せられると、ケーブル外部半導電層１４０の先端も、ゴムユニット１０の外側から目視で確認することができない。
【００６８】
そこで、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰを所定の位置に配置する際には、例えば、ゴムユニット１０の軸方向の後端から半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰまでの設計上の距離を予め把握しておくとともに、電力ケーブル１００の軸方向の先端からケーブル外部半導電層１４０の先端までの距離を予め計測しておく。当該２つの距離の情報を得たら、電力ケーブル１００の軸方向の先端からゴムユニット１０の軸方向の後端までの距離が、上述の２つの距離の和と等しいか、或いは、上述の２つの距離の和よりも長くなるように、ゴムユニット１０を配置する。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰを、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重ならせるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に配置することができる。
【００６９】
または、例えば、ゴムユニット１０の軸方向の後端から半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰまでの設計上の距離に基づいて、電力ケーブル１００のケーブル外部半導電層１４０の外周面に、ゴムユニット１０の軸方向の後端が配置されるべき位置にマーキングをしておく。これによっても、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰを、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重ならせるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に配置することができる。
【００７０】
ゴムユニット１０の中空部２０２内に電力ケーブル１００を嵌入させたら、半導電コーン部２４０のうち電力ケーブル１００の延在側の端部を、所定の導電部材を介してケーブル外部半導電層１４０に接続する。
【００７１】
（Ｓ１８０：碍管内挿入工程）
ゴムユニット１０の中空部２０２内に電力ケーブル１００を嵌入させたら、ゴムユニット１０が外嵌された状態の電力ケーブル１００を所定の碍管内に挿入する。電力ケーブル１００を碍管内に挿入したら、ケーブル導体１１０の先端を碍管の上部に固定し、電力ケーブル１００の延在側を所定のフランジによって碍管の下部に固定する。
【００７２】
電力ケーブル１００を碍管に固定したら、碍管内に所定の絶縁媒体を充填する。
【００７３】
以上により、本実施形態のケーブル接続構造１が製造される。
【００７４】
（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【００７５】
（ａ）ゴムユニット１０の軸方向に沿った断面を見たときに、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰは、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重なるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に配置される。ケーブル外部半導電層１４０の先端から電力ケーブル１００の延在側の領域では、接地されたケーブル外部半導電層１４０の存在によって、高電界が印加され難い。このように高電界が印加され難い領域に半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰを配置することで、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰに形成される三重点において、等電位線が密に形成されることを抑制し、局所的な電界集中を抑制することができる。
【００７６】
（ｂ）半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の軸方向の後端側が、非線形抵抗層２２０に接していることで、ゴムユニット１０の製造工程を容易にすることができる。
【００７７】
ここで、非線形抵抗層２２０と半導電コーン部２４０とが離間されていると、絶縁層形成工程Ｓ１２６において、非線形抵抗層２２０と半導電コーン部２４０との間にクリアランスを確保した状態で、金型内に絶縁性樹脂組成物を注入する必要がある。このため、ゴムユニット１０の製造工程が困難となる可能性がある。
【００７８】
これに対し、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の軸方向の後端側が、非線形抵抗層２２０に接していることで、絶縁層形成工程Ｓ１２６において、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の軸方向の後端側を、中空部２０２側（芯金側、ゴムユニット１０の径方向の内側）に向けて押し付けることができる。つまり、非線形抵抗層２２０と半導電コーン部２４０との間にクリアランスを確保するような手段を金型内に設ける必要がない。その結果、ゴムユニット１０の製造工程を容易にすることが可能となる。
【００７９】
（ｃ）絶縁層形成工程Ｓ１２６において、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の軸方向の後端側を、中空部２０２側に向けて押し付けることで、当該絶縁層形成工程Ｓ１２６において、絶縁性樹脂組成物を金型内に注入する際に、半導電コーン部２４０がずれることを抑制することができる。その結果、絶縁層形成工程Ｓ１２６後の半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰの位置精度を向上させることができる。
【００８０】
また、半導電コーン部２４０の一端側を非線形抵抗層２２０に押し付けることで、絶縁層形成工程Ｓ１２６において、非線形抵抗層２２０と半導電コーン部２４０とを強固に結合させることができる。
【００８１】
（ｄ）半導電コーン部２４０の傾斜面２４２は、立ち上がり部ＲＰから滑らかに立ち上がっており、ゴムユニット１０の軸方向に対する半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の傾斜角θは、立ち上がり部ＲＰからゴムユニット１０の軸方向の先端側に向けて単調増加している。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間に形成される等電位線を、滑らかな傾斜面２４２に沿って緩やかに形成し、均等に分布させることができる。その結果、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間において、局所的な電界集中を抑制することができる。
【００８２】
（５）本実施形態の変形例
上述の第１実施形態は、必要に応じて、以下に示す変形例のように変更することができる。以下、上述の実施形態と異なる要素についてのみ説明し、上述の実施形態で説明した要素と実質的に同一の要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８３】
（５−１）変形例１
図４は、本実施形態の変形例１に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。
図４に示すように、変形例１のゴムユニット１０では、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰは、例えば、ゴムユニット１０の軸方向に対して１５°以上の傾斜角θで立ち上がっている。これにより、絶縁層形成工程Ｓ１２６において、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間に、絶縁性樹脂組成物を立ち上がり部ＲＰまで容易に入り込ませることができる。
【００８４】
より具体的には、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰにおいて、ゴムユニット１０の軸方向に対する半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の傾斜角θは、例えば、１５°以上９０°未満、好ましくは、３０°以上７５°以下である。傾斜角θが１５°未満であると、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間への絶縁性樹脂組成物の流入性を向上させる効果が充分に得られない可能性がある。これに対し、傾斜角θを３０°以上とすることで、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間への絶縁性樹脂組成物の流入性を向上させる効果を充分に得ることができる。さらに、傾斜角θを３０°以上とすることで、当該流入性に係る効果を確実に得ることができる。一方で、傾斜角θが９０°以上であると、半導電コーン部２４０の良好な成形性が得られ難くなる。これに対し、傾斜角θを９０°未満とすることで、半導電コーン部２４０の良好な成形性を得ることができる。さらに、傾斜角θを７５°以下とすることで、良好な成形性を確実に得ることができる。
【００８５】
また、ゴムユニット１０の軸方向に沿った断面を見たときに、半導電コーン部２４０の傾斜面は、例えば、Ｓ字状に屈曲している。すなわち、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２は、ゴムユニット１０の軸方向に対する半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の傾斜角θにおける変化の割合が変化する変曲点ＩＰを有している。当該傾斜面２４２の傾斜角θは、例えば、立ち上がり部ＲＰからゴムユニット１０の軸方向に変曲点ＩＰに向けて徐々に減少し、該変曲点ＩＰからゴムユニット１０の先端側に向けて徐々に増加している。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間の間隔がゴムユニット１０の軸方向の先端に向けて急激に広くなることを抑制することができる。
【００８６】
また、例えば、上述の実施形態と同様に、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間には、絶縁層２６０が欠落したボイドが形成されていない。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間の絶縁性を確保することができる。
【００８７】
（効果）
（ａ）変形例１によれば、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰは、ゴムユニット１０の軸方向に対して１５°以上の傾斜角θで立ち上がっている。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間には、所定のクリアランスが確保されている。当該クリアランスを確保することで、絶縁層形成工程Ｓ１２６において、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間に、絶縁性樹脂組成物を立ち上がり部ＲＰまで容易に入り込ませることができる。その結果、ゴムユニット１０の製造を容易且つ安定的に行うことができる。
【００８８】
（ｂ）絶縁性樹脂組成物を立ち上がり部ＲＰまで容易に入り込ませることで、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間で絶縁層２６０が欠落したボイドの形成を安定的に抑制することができる。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間の絶縁性を確実に確保することができる。
【００８９】
（ｃ）半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰがゴムユニット１０の軸方向に対して１５°以上の傾斜角θで立ち上がっていることで、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重なる位置において、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間の絶縁層２６０の厚さを、所定厚さ以上に確保することができる。これにより、電界集中が生じ易いケーブル外部半導電層１４０の先端付近における絶縁性を向上させることができる。
【００９０】
（ｄ）ゴムユニット１０の軸方向に対する半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の傾斜角θは、立ち上がり部ＲＰからゴムユニット１０の軸方向に変曲点ＩＰに向けて徐々に減少し、該変曲点ＩＰからゴムユニット１０の先端側に向けて徐々に増加している。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２と非線形抵抗層２２０との間の間隔がゴムユニット１０の軸方向の先端に向けて急激に広くなることを抑制することができる。その結果、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重なる位置での絶縁層２６０の厚さを所定厚さ以上に確保しつつ、等電位線の分布を電力ケーブル１００の先端に向けて緩やかに広げることができる。
【００９１】
（５−２）変形例２
図５は、本実施形態の変形例２に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。
図５に示すように、変形例２のゴムユニット１０では、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の後端側は、例えば、非線形抵抗層２２０の後端側よりも電力ケーブル１００の延在側に延在している。半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の後端側は、例えば、中空部２０２の一部を構成し、ケーブル外部半導電層１４０に直接接している。
【００９２】
（効果）
変形例２によれば、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の後端側がケーブル外部半導電層１４０に直接接することで、別の導電部材を用いることなく、半導電コーン部２４０を、ケーブル外部半導電層１４０とほぼ同電位とすることができ、すなわち、接地することができる。これにより、ケーブル接続構造１を製造する現場において、半導電コーン部２４０を所定の導電部材によってケーブル外部半導電層１４０に接続する工程を省略することができる。その結果、現場での作業を簡略化することができる。
【００９３】
（５−３）変形例３
図６は、本実施形態の変形例３に係るゴムユニットの一部を拡大した断面図である。
図６に示すように、変形例３のゴムユニット１０では、該ゴムユニット１０の径方向の外側から見て、ゴムユニット１０の外周面のうち半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰと重なる位置に、アライメントマーク２４８が設けられている。
【００９４】
アライメントマーク２４８は、例えば、ゴムユニット１０の径方向に突出する凸部、ゴムユニット１０の径方向に凹む凹部、またはゴムユニット１０の径方向の高さが変化する段差部である。例えば、半導電コーン部形成工程Ｓ１２４において、金型の所定位置に凸部、凹部または段差部を形成しておくことで、半導電コーン部２４０の外周面にアライメントマーク２４８を容易に形成することができる。
【００９５】
なお、ゴムユニット１０の径方向の高さが変化する段差部としては、例えば、絶縁層２６０の後端面と半導電コーン部２４０との間に形成される段差部であってもよい。
【００９６】
または、アライメントマーク２４８は、例えば、ゴムユニット１０の外周面と異なる色を呈する着色部であってもよい。例えば、絶縁層形成工程Ｓ１２６において、ゴムユニット１０をモールド成形した後に、ゴムユニット１０の外周面の所定の位置に着色剤を塗布することで、アライメントマーク２４８を容易に形成することができる。
【００９７】
なお、アライメントマーク２４８は、例えば、ゴムユニット１０の全周に亘って設けられていてもよいし、ゴムユニット１０の周方向の一部に設けられていてもよい。
【００９８】
または、アライメントマーク２４８は、例えば、ゴムユニット１０を構成するゴムと異なる材料からなっていてもよい。この場合、アライメントマーク２４８は、例えば、金属により構成してもよい。例えば、半導電コーン部形成工程Ｓ１２４において、金型の所定位置にアライメントマーク２４８を構成する金属リングを配置しておくことで、半導電コーン部２４０の外周面にアライメントマーク２４８を容易に形成することができる。
【００９９】
ゴムユニット１０の製造工程のうちの嵌入工程Ｓ１６０では、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰを所定位置に配置する際に、ゴムユニット１０のアライメントマーク２４８がケーブル外部半導電層１４０の先端と重なるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に来るように、ゴムユニット１０を配置する。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰを、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重ならせるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側に配置することができる。
【０１００】
（効果）
変形例３によれば、ゴムユニット１０の外周面にアライメントマーク２４８が設けられていることで、嵌入工程Ｓ１６０において、ケーブル外部半導電層１４０の先端と、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰとの位置関係を、アライメントマーク２４８を基準として把握しながら、これらの位置を容易に調整することができる。これにより、半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰを、ケーブル外部半導電層１４０の先端と重なる位置か、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも電力ケーブル１００の延在側の位置に、精度良く且つ確実に配置することができる。その結果、ケーブル接続構造１の歩留りを向上させることができる。
【０１０１】
＜本発明の第２実施形態＞
次に、図７を用い、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係るケーブル接続構造を示す断面図である。
【０１０２】
本実施形態では、ケーブル接続構造の接続対象が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態の変形例と同様に、第１実施形態と異なる要素についてのみ説明する。
【０１０３】
なお、本実施形態において、後述のゴムユニット１２の軸方向の一端であって、ゴムユニット１２のうち第１電力ケーブル１００ａの延在側の端部を「ゴムユニット１２の第１端」という。一方で、ゴムユニット１２の軸方向の他端であって、ゴムユニット１２のうち第２電力ケーブル１００ｂの延在側の端部を「ゴムユニット１２の第２端」という。
【０１０４】
（１）ケーブル接続構造およびゴムユニット
図７に示すように、本実施形態のケーブル接続構造２は、一対の電力ケーブル１００を、互いに軸を一致させつつ突き合わせて直線状に接続するよう構成され、例えば、一対の電力ケーブル１００と、ゴムユニット１２と、を有している。一対の電力ケーブル１００のうち、一方を「第１電力ケーブル１００ａ」とし、他方を「第２電力ケーブル１００ｂ」とする。
【０１０５】
第１電力ケーブル１００ａおよび第２電力ケーブル１００ｂのそれぞれは、先端から軸方向に段階的に剥がされている。第１電力ケーブル１００ａおよび第２電力ケーブル１００ｂのそれぞれのケーブル導体１１０は、例えば、圧縮スリーブ１８０により圧縮接続されている。
【０１０６】
ゴムユニット１２は、例えば、内部半導電層２１０と、非線形抵抗層２２０と、半導電コーン部２４０と、絶縁層２６０と、外部半導電層２８０と、を有している。
【０１０７】
内部半導電層２１０は、例えば、半導電性を有している。具体的には、内部半導電層２１０は、例えば、半導電コーン部２４０と同様の半導電性ゴムからなっている。内部半導電層２１０は、例えば、中空部２０２の軸方向の中央部を構成するよう筒状に設けられている。なお、内部半導電層２１０は、ケーブル導体１１０とほぼ同電位となり、すなわち、高電位となる。
【０１０８】
非線形抵抗層２２０は、例えば、内部半導電層２１０以外の中空部２０２の軸方向の他部を構成するよう筒状に設けられている。また、非線形抵抗層２２０は、内部半導電層２１０を覆うように設けられている。非線形抵抗層２２０は、中空部２０２内に一対の電力ケーブル１００が嵌入されたときに、第１電力ケーブル１００ａのケーブル外部半導電層１４０から第２電力ケーブル１００ｂのケーブル外部半導電層１４０までを覆うように延在している。
【０１０９】
中空部２０２内に一対の電力ケーブル１００が嵌入されたときには、非線形抵抗層２２０のうち第１端側および第２端側は、それぞれ、第１電力ケーブル１００ａのケーブル外部半導電層１４０および第２電力ケーブル１００ｂのケーブル外部半導電層１４０に接するため、接地される。一方で、非線形抵抗層２２０のうち内部半導電層２１０と接する部分は、内部半導電層２１０と同様に、高電位となる。非線形抵抗層２２０内では、その非線形抵抗性により電界集中箇所の抵抗を低減することで、内部半導電層２１０側から第１端側および第２端側のそれぞれに向けて、等電位線を均等に分布させることができる。
【０１１０】
半導電コーン部２４０は、例えば、内部半導電層２１０を挟んでゴムユニット１２の軸方向の両側に一対設けられている。一対の半導電コーン部２４０のうち、第１電力ケーブル１００ａ側を「第１半導電コーン部２４０ａ」とし、第２電力ケーブル１００ｂ側を「第２半導電コーン部２４０ｂ」とする。
【０１１１】
第１半導電コーン部２４０ａおよび第２半導電コーン部２４０ｂのそれぞれは、円錐状に構成され、拡径側を対向させている。
【０１１２】
すなわち、第１半導電コーン部２４０ａのうちゴムユニット１０の軸方向の第１端側は、非線形抵抗層２２０に接している。また、第１半導電コーン部２４０ａは、例えば、当該非線形抵抗層２２０に接する部分からゴムユニット１０の軸方向の第２端側に向けて非線形抵抗層２２０から徐々に離間するように傾斜する傾斜面２４２を有している。また、第１半導電コーン部２４０ａの傾斜面２４２の立ち上がり部ＲＰは、例えば、露出したケーブル外部半導電層１４０の先端と重なるか、或いは、ケーブル外部半導電層１４０の先端よりも第１電力ケーブル１００ａの延在側に配置されている。第１半導電コーン部２４０ａのうち第１電力ケーブル１００ａの延在側の端部は、例えば、所定の導電部材（不図示）によって第１電力ケーブル１００ａのケーブル外部半導電層１４０に接続され、接地されている。
【０１１３】
一方で、第２半導電コーン部２４０ｂは、例えば、内部半導電層２１０を挟んで第１半導電コーン部２４０ａと対称に構成されている。
【０１１４】
絶縁層２６０は、非線形抵抗層２２０および一対の半導電コーン部２４０を覆うように設けられている。絶縁層２６０は、例えば、非線形抵抗層２２０と第１半導電コーン部２４０ａの傾斜面２４２との間や、非線形抵抗層２２０と第２半導電コーン部２４０ｂの傾斜面２４２との間に入り込むように設けられている。
【０１１５】
外部半導電層２８０は、絶縁層２６０を覆うように設けられている。外部半導電層２８０は、第１半導電コーン部２４０ａおよび第２半導電コーン部２４０ｂに接している。これにより、外部半導電層２８０は、第１半導電コーン部２４０ａおよび第２半導電コーン部２４０ｂとともに接地される。
【０１１６】
以上の内部半導電層２１０、非線形抵抗層２２０、一対の半導電コーン部２４０、絶縁層２６０および外部半導電層２８０は、例えば、一体的に結合するようモールド成形されている。
【０１１７】
（２）効果
（ａ）本実施形態によれば、一対の電力ケーブル１００を、互いに軸を一致させつつ突き合わせて直線状に接続するケーブル接続構造２であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
（ｂ）本実施形態によれば、ゴムユニット１２が、中空部２０２を構成する非線形抵抗層２２０を有していることで、一方の電力ケーブル１００側に電界が偏って集中することを抑制することができる。
【０１１９】
ここで、例えば、第１電力ケーブル１００ａおよび第２電力ケーブル１００ｂが互いに異なる仕様で構成されている場合には、それぞれのケーブル絶縁層１３０の抵抗が異なるため、一方の電力ケーブル１００側に電界が偏って集中する可能性がある。
【０１２０】
これに対し、本実施形態では、非線形抵抗層２２０が第１電力ケーブル１００ａのケーブル外部半導電層１４０から第２電力ケーブル１００ｂのケーブル外部半導電層１４０までを覆うように延在していることで、双方の電力ケーブル１００のそれぞれにおけるケーブル絶縁層１３０の抵抗に依存することなく、非線形抵抗層２２０内に等電位線を均等に分布させることができる。これにより、一方の電力ケーブル１００側に電界が偏って集中することを抑制することができる。
【０１２１】
直流電力が伝送される長距離線路では、多種の電力ケーブル１００が混在している場合が多いため、本実施形態のケーブル接続構造２は、特に有効である。
【０１２２】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【０１２３】
上述の実施形態では、非線形抵抗層２２０を構成する非線形抵抗性樹脂組成物が当該非線形抵抗性を示す無機材料を含んでいる場合について説明したが、非線形抵抗性樹脂組成物は、非線形抵抗性を示す有機材料からなっていてもよい。
【０１２４】
上述の実施形態では、非線形抵抗層２２０、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０を一体として架橋させる方法について説明したが、この場合に限られない。以下のような方法も考えられる。例えば、まず、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０を、一体として架橋させる。一方で、非線形抵抗層２２０は別金型で作製し、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０と架橋させない。これらの組み立て時には、非線形抵抗層２２０内に電力ケーブル１００を挿入し、非線形抵抗層２２０の上から半導電コーン部２４０および絶縁層２６０を外嵌させる。以上のような方法によっても、本実施形態のゴムユニット１０を製造することができる。上述の実施形態のように同じ金型で３つの部材（非線形抵抗層２２０、半導電コーン部２４０および絶縁層２６０）を一体化させるよりは、当該方法のように２つの部材（半導電コーン部２４０および絶縁層２６０）を一体化するほうが、歩留りを向上させることができる。すなわち、当該方法では、ゴムユニット１０の製造性を向上させることが可能となる。
【０１２５】
上述の実施形態では、製造方法の一例を説明したが、製造方法における各工程の順番は、可能な限り入れ替えても良い。
【０１２６】
上述の変形例２では、変形例１のように、半導電コーン部２４０の立ち上がり部ＲＰが、ゴムユニット１０の軸方向に対して１５°以上の傾斜角θで立ち上がっており、且つ、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の後端側がケーブル外部半導電層１４０に直接接している場合について図示したが、上述の第１実施形態のように、ゴムユニット１０の軸方向に対する半導電コーン部２４０の傾斜面２４２の傾斜角θが、立ち上がり部ＲＰからゴムユニット１０の軸方向の先端側に向けて単調増加しており、且つ、半導電コーン部２４０のうちゴムユニット１０の後端側がケーブル外部半導電層１４０に直接接していてもよい。
【０１２７】
上述の変形例３では、アライメントマーク２４８を上述の第１実施形態の構成に適用する場合を図示したが、アライメントマーク２４８は、変形例１または２の構成に適用してもよい。
【０１２８】
上述の第１実施形態について変形例１〜３の構成が適用可能であることを説明したが、第２実施形態についても、第１実施形態の変形例１〜３の構成を適用してもよい。
【０１２９】
上述の第２実施形態では、半導電コーン部２４０と外部半導電層２８０とが別体であるように図示したが、半導電コーン部２４０は、外部半導電層２８０の一部として該外部半導電層２８０と一体となっていてもよい。
【０１３０】
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様を付記する。
【０１３１】
（付記１）
軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットであって、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、
前記ゴムユニットの軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記ゴムユニットの軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、
前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、
を有し、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部は、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置される
ゴムユニット。
【０１３２】
（付記２）
前記ゴムユニットの軸方向に対する前記半導電コーン部の前記傾斜面の傾斜角は、前記立ち上がり部から前記ゴムユニットの前記他端側に向けて単調増加している
付記１に記載のゴムユニット。
【０１３３】
（付記３）
前記半導電コーン部の前記傾斜面は、前記立ち上がり部から前記ゴムユニットの前記他端側に亘って、変曲点を有しない
付記２に記載のゴムユニット。
【０１３４】
（付記４）
前記半導電コーン部の前記立ち上がり部は、前記ゴムユニットの軸方向に対して１５°以上の傾斜角で立ち上がっている
付記１に記載のゴムユニット。
【０１３５】
（付記５）
前記半導電コーン部の前記傾斜面は、前記ゴムユニットの軸方向に対する前記半導電コーン部の前記傾斜面の傾斜角における変化の割合が変化する変曲点を有する
付記４に記載のゴムユニット。
【０１３６】
（付記６）
前記半導電コーン部の前記傾斜面と前記非線形抵抗層との間には、前記絶縁層が欠落したボイドが形成されていない
付記１〜５のいずれか１つに記載のゴムユニット。
【０１３７】
（付記７）
前記半導電コーン部のうち前記ゴムユニットの前記一端側は、前記ケーブル外部半導電層に直接接する
付記１〜６のいずれか１つに記載のゴムユニット。
【０１３８】
（付記８）
前記ゴムユニットの径方向の外側から見て、該ゴムユニットの外周面のうち前記半導電コーン部の前記立ち上がり部と重なる位置に、アライメントマークが設けられる
付記１〜７のいずれか１つに記載のゴムユニット。
【０１３９】
（付記９）
軸方向に段階的に剥がされ、ケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルと、
前記電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットと、
を備え、
前記ゴムユニットは、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、
前記ゴムユニットの軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記ゴムユニットの軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、
前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、
を有し、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部は、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置される
ケーブル接続構造。
【０１４０】
（付記１０）
軸方向に段階的に剥がされケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルが嵌入される中空部を有する筒状のゴムユニットの製造方法であって、
電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層を、前記中空部を構成するよう筒状に形成する工程と、
前記中空部の軸方向の一端側から他端側に向けて拡径するように傾斜する傾斜面を有する半導電コーン部を形成する工程と、
前記半導電コーン部の前記一端側を前記非線形抵抗層に接触させ、前記傾斜面が前記半導電コーン部の前記一端側から前記他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように前記半導電コーン部を配置した状態で、前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように、絶縁層を形成する工程と、
を有し、
前記絶縁層を形成する工程では、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部が、前記ケーブル外部半導電層の先端と重なるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置されるように、前記半導電コーン部を配置する
ゴムユニットの製造方法。
【０１４１】
（付記１１）
前記絶縁層を形成する工程では、
前記半導電コーン部の前記一端側を、前記中空部側に向けて押し付ける
付記１０に記載のゴムユニットの製造方法。
【０１４２】
（付記１２）
中空部を有する筒状のゴムユニットを準備する工程と、
軸方向に段階的に剥がされ、ケーブル外部半導電層が露出した電力ケーブルを準備する工程と、
前記ゴムユニットの前記中空部内に前記電力ケーブルを嵌入させる工程と、
を備え、
前記ゴムユニットを準備する工程では、
前記中空部を構成するよう筒状に設けられ、電界に対して非線形に抵抗が変化する非線形抵抗層と、前記中空部の軸方向の一端側が前記非線形抵抗層に接し、当該非線形抵抗層に接する部分から前記中空部の軸方向の他端側に向けて前記非線形抵抗層から徐々に離間するように傾斜する傾斜面が設けられる半導電コーン部と、前記非線形抵抗層および前記半導電コーン部を覆うように設けられる絶縁層と、を有する前記ゴムユニットを準備し、
前記電力ケーブルを嵌入させる工程では、
前記ゴムユニットの軸方向に沿った断面を見たときに、前記半導電コーン部の前記傾斜面が前記非線形抵抗層の外周から前記ゴムユニットの径方向に立ち上がる立ち上がり部を、前記ケーブル外部半導電層の先端と重ならせるか、或いは、前記ケーブル外部半導電層の先端よりも前記電力ケーブルの延在側に配置する
ケーブル接続構造の製造方法。
【符号の説明】
【０１４３】
１，２，９  ケーブル接続構造
１０，１２，９１  ゴムユニット
１００  電力ケーブル
１００ａ  第１電力ケーブル
１００ｂ  第２電力ケーブル
１１０  ケーブル導体
１３０  ケーブル絶縁層
１４０  ケーブル外部半導電層
１８０  圧縮スリーブ
２０２  中空部
２１０  内部半導電層
２２０  非線形抵抗層
２４０  半導電コーン部
２４０ａ  第１半導電コーン部
２４０ｂ  第２半導電コーン部
２４２  傾斜面
２４８  アライメントマーク
２６０  絶縁層
２８０  外部半導電層
９２２  非線形抵抗層
９２４  半導電コーン部
９２６  絶縁層
ＩＰ  変曲点
ＲＰ  立ち上がり部
【図１】
2022002424.tif 000003
【図２】
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【図３】
2022002424.tif 000005
【図４】
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【図５】
2022002424.tif 000007
【図６】
2022002424.tif 000008
【図７】
2022002424.tif 000009
【図８】
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