(57)【要約】【課題】小型・軽量化を図りつつ、低コストでかつ容易に組み立て可能で、しかも特性を向上できる構造を実現する。【解決手段】高電圧側の電界集中箇所の電界を緩和するため、内部電極１１３の端部を覆う高誘電率層４０３ａ、４０３ｂを設け、それぞれ一方の端部４０７ａ、４０７ｂに傾斜を設ける。また、低電圧側の電界集中箇所の電界を緩和するため、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと外部遮蔽層１１９の間に高誘電率層４０５ａ、４０５ｂを設け、それぞれ一方の端部４０９ａ、４０９ｂに傾斜を設ける。さらに、外部遮蔽層１１９の立ち上がり部近傍での特性を向上するため、外部遮蔽層端部１２７ａ、１２７ｂの内周面立ち上がり部５０３ａ、５０３ｂおよび外部遮蔽層先端部１２９ａ、１２９ｂの内周面立ち上がり部５０５ａ、５０５ｂにそれぞれ傾斜を設ける。外部半導電層１０７ａ、１０７ｂは、高誘電率層４０５ａ、４０５ｂと重ならない。【選択図】      図５
2004274913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれケーブル導体の周囲を内側から順に少なくともケーブル絶縁体および外部半導電層により被覆してなる一対の電力ケーブルと、
前記各電力ケーブルの前記ケーブル導体の端部であって前記ケーブル絶縁体から突出した部分同士を接続する導電性の接続部材と、
前記接続部材の上に設けられる導電性の内部電極と、
前記内部電極および前記各電力ケーブルの前記ケーブル絶縁体の端部であって前記外部半導電層から突出した部分の上に設けられる高誘電率を有する高誘電率層と、
前記高誘電率層の上に設けられる絶縁性の絶縁層と、
前記高誘電率層および前記絶縁層を被覆する導電性の外部遮蔽層と、を有し、前記各電力ケーブルの前記ケーブル絶縁体の前記突出部分と前記各電力ケーブルの前記外部半導電層との境界は、前記外部遮蔽層の先端部と前記高誘電率層の端部との境界と同じ位置または前記外部遮蔽層の先端部と前記高誘電率層の端部との境界よりも前記外部遮蔽層の側に位置している、
ことを特徴とする電力ケーブル用中間接続部。
【請求項２】
前記内部電極、前記高誘電率層、前記絶縁層、および前記外部遮蔽層は、一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル用中間接続部。
【請求項３】
前記高誘電率層は、高電圧側の電界集中箇所に設けられる部分と、低電圧側の電界集中箇所に前記外部遮蔽層と接するように設けられる部分とに分離されていることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル用中間接続部。
【請求項４】
前記高電圧側の高誘電率層は、前記内部電極の端部を覆う部分に分離されていることを特徴とする請求項３記載の電力ケーブル用中間接続部。
【請求項５】
前記高電圧側の高誘電率層は、前記内部電極の中央に向かう側の端部に傾斜が設けられていることを特徴とする請求項４記載の電力ケーブル用中間接続部。
【請求項６】
前記高誘電率層の端部は、電界緩和に適した形状に成形されていることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル用中間接続部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力ケーブル用中間接続部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＶケーブルなどの電力ケーブル同士を接続するために用いられる中間接続部として、たとえば、図１６に示す構造のものが知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図１６において、互いに接続される一対の電力ケーブル１ａ、１ｂは、それぞれ、ケーブル導体３ａ、３ｂの周囲を内側から順に内部半導電層（図示せず）、ケーブル絶縁体５ａ、５ｂ、および外部半導電層（図示せず）で被覆して構成されている。ケーブル絶縁体５ａ、５ｂは、ゴムプラスチック絶縁体、たとえば、エチレンプロピレンゴムやポリエチレン、架橋ポリエチレンなどで作られている。このようなゴムプラスチック絶縁体を用いる電力ケーブル（一般に「ゴムプラスチック絶縁電力ケーブル」と呼ばれる）１ａ、１ｂ同士を接続するに当たっては、当該電力ケーブル１ａ、１ｂを所定の接続長さに切断した後、この切断面からケーブル絶縁体５ａ、５ｂを所定の長さだけ剥ぎ取り、導体接続管７によりケーブル導体３ａ、３ｂ同士をつなぎ合わせ、そして導体接続管７の上に補強絶縁ブロック９をかぶせることで、中間接続部の電気絶縁性能を維持するようにしている。
【０００４】
補強絶縁ブロック９は、導体接続管７に接し導電性を有する内部電極１１と、絶縁性を有する補強絶縁層１３と、導電性を有する外部遮蔽層１５とで構成されている。内部電極１１は、最も電界が集中する導体接続管角部１７ａ、１７ｂ近傍の電界を緩和するために用いられる。外部遮蔽層１５は、円筒状の外周部１９と、ベルマウス状の端部２１ａ、２１ｂとを有する。
【０００５】
この補強絶縁ブロック９では、高電圧側の電界集中箇所（内部電極１１の端部２５ａ、２５ｂ近傍）および低電圧側の電界集中箇所（外部遮蔽層端部２１ａ、２１ｂの立ち上がり部分２３ａ、２３ｂ近傍）の形状を工夫して電界の集中をなくす構造にしている。すなわち、図１６に示すように、高電圧側の電界集中箇所に対しては、内部電極１１の端部２５ａ、２５ｂに丸みを持たせることで、また、低電圧側の電界集中箇所に対しては、外部遮蔽層端部２１ａ、２１ｂの立ち上がり部分２３ａ、２３ｂが鋭利な突起にならないように、外部遮蔽層端部２１ａ、２１ｂの内周面２７ａ、２７ｂに緩やかな傾斜（ここでは曲面）を持たせることで、それぞれ電界の緩和を図っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２２４１２７号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３０５３３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の中間接続部の構造においては、まず、内部電極１１に関して、電界計算により厳密な形状を決定し、精度良く製作することが要求される。しかも、内部電極１１の端部２５ａ、２５ｂに丸みを持たせるためには内部電極１１に所定の厚みαが必要であるため、電気的に必要とされる補強絶縁層１３の厚みβに内部電極１１の厚みαが加算され、補強絶縁ブロック９の外径が大きくなりがちである。一方、外部遮蔽層１５に関しては、外部遮蔽層端部２１ａ、２１ｂの内周面２７ａ、２７ｂに緩やかな傾斜（ここでは曲面）を持たせるためには外部遮蔽層外周部１９の内周面先端２９ａ、２９ｂと外部遮蔽層端部２１ａ、２１ｂの立ち上がり部分２３ａ、２３ｂとの間に所定の長さγが必要であり、この長さγはゼロ（０）にはできないため、中間接続部の全体長が長くなりがちである。以上の理由により、中間接続部の補強絶縁ブロック９は太くて長くなりがちであり、重量化やコストアップにもつながりやすい。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型・軽量化を図りつつ、低コストでかつ容易に組み立てることができ、しかも特性（電界緩和効果）の向上を図ることができる電力ケーブル用中間接続部を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電力ケーブル用中間接続部は、それぞれケーブル導体の周囲を内側から順に少なくともケーブル絶縁体および外部半導電層により被覆してなる一対の電力ケーブルと、前記各電力ケーブルの前記ケーブル導体の端部であって前記ケーブル絶縁体から突出した部分同士を接続する導電性の接続部材と、前記接続部材の上に設けられる導電性の内部電極と、前記内部電極および前記各電力ケーブルの前記ケーブル絶縁体の端部であって前記外部半導電層から突出した部分の上に設けられる高誘電率を有する高誘電率層と、前記高誘電率層の上に設けられる絶縁性の絶縁層と、前記高誘電率層および前記絶縁層を被覆する導電性の外部遮蔽層と、を有し、前記各電力ケーブルの前記ケーブル絶縁体の前記突出部分と前記各電力ケーブルの前記外部半導電層との境界は、前記外部遮蔽層の先端部と前記高誘電率層の端部との境界と同じ位置または前記外部遮蔽層の先端部と前記高誘電率層の端部との境界よりも前記外部遮蔽層の側に位置している、構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、内部電極と補強絶縁層の間、ケーブル絶縁体と補強絶縁層の間、およびケーブル絶縁体と外部遮蔽層の間に高誘電率層を設け、かつ、ケーブル絶縁体の突出部分と外部半導電層との境界を外部遮蔽層の先端部と高誘電率層の端部との境界と同じ位置または当該境界よりも外部遮蔽層の側に位置するため、中間接続部の外径を小さく長さを短くしつつ電界集中箇所の電界を緩和することができ、小型・軽量化を図りつつ、特性（電界緩和効果）の向上を図ることができる。
【００１１】
本発明の電力ケーブル用中間接続部は、上記の構成において、前記内部電極、前記高誘電率層、前記絶縁層、および前記外部遮蔽層は、一体成形されている構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、内部電極、高誘電率層、補強絶縁層、および外部遮蔽層を一体成形するため、施工性を向上することができ、低コストで、容易に組み立てることができる。
【００１３】
本発明の電力ケーブル用中間接続部は、上記の構成において、前記高誘電率層は、高電圧側の電界集中箇所に設けられる部分と、低電圧側の電界集中箇所に前記外部遮蔽層と接するように設けられる部分とに分離されている構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、高誘電率層を高電圧側の部分と低電圧側の部分とに分離するため、発熱を伴わない構造になり、超高圧ケーブル用中間接続部として使用することが可能になる。すなわち、高誘電率層を高電圧側と低電圧側にわたって設けた場合において、電力ケーブル用中間接続部が超高電圧で使われるときは、高誘電率層に、電流が流れることによる発熱と、超高電圧での誘電体損失による発熱とが生じ、電力ケーブル用中間接続部としての性能が低下するおそれがあるが、高誘電率層を高電圧側の部分と低電圧側の部分とに分離することにより、そのようなおそれがなくなる。
【００１５】
本発明の電力ケーブル用中間接続部は、上記の構成において、前記高電圧側の高誘電率層は、前記内部電極の端部を覆う部分に分離されている構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、高電圧側の高誘電率層を内部電極の端部を覆う部分に分離するため、高誘電率材料の使用量が低減され、より一層低コスト化を図ることができる。
【００１７】
本発明の電力ケーブル用中間接続部は、上記の構成において、前記高電圧側の高誘電率層は、前記内部電極の中央に向かう側の端部に傾斜が設けられている構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、高電圧側の高誘電率層の、内部電極の中央に向かう側の端部に傾斜を設けるため、高電圧側における電界緩和効果を確保することができる。
【００１９】
本発明の電力ケーブル用中間接続部は、上記の構成において、前記高誘電率層の端部は、電界緩和に適した形状に成形されている構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、高誘電率層の端部を電界緩和に適した形状に成形するため、電界集中箇所における電界緩和効果をより一層向上することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図である。
【００２３】
図１において、互いに接続される一対の電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂは、電気絶縁材料としてゴムプラスチック材料を用いたゴムプラスチック絶縁電力ケーブルであって、それぞれ、ケーブル導体１０３ａ、１０３ｂの周囲を内側から順に内部半導電層（図示せず）、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂ、および外部半導電層１０７ａ、１０７ｂで被覆して構成されている。
【００２４】
ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂは、ゴムプラスチック材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやポリエチレン、架橋ポリエチレンなどで作られている。
【００２５】
一対の電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂは、所定の接続長さに切断された後、この切断面からケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂを所定の長さだけ剥ぎ取り、導体接続管１０９によりケーブル導体１０３ａ、１０３ｂ同士をつなぎ合わせることで、互いに接続されている。
【００２６】
当該中間接続部の電気絶縁性能は、導体接続管１０９の上に補強絶縁ブロック１１１をかぶせることによって実現される。
【００２７】
補強絶縁ブロック１１１は、導電性を有する薄い内部電極１１３と、高誘電率を有する高誘電率層１１５と、絶縁性を有する補強絶縁層１１７と、導電性を有する外部遮蔽層１１９とで構成されている。
【００２８】
内部電極１１３は、高電圧側の電界集中箇所（導体接続管角部１２１ａ、１２１ｂ近傍）の電界を緩和するために用いられ、導体接続管１０９の上にこれを覆うように設けられている。すなわち、内部電極１１３の両端部１２３ａ、１２３ｂは、それぞれ、導体接続管１０９の先端よりも長く伸張し、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂに当接している。
【００２９】
内部電極１１３は厚さが薄い。このように内部電極１１３の厚さを薄くできるのは、内部電極１１３上に高誘電率層１１５を設けることで、高電圧側の内部電極１１３の電界集中箇所（内部電極端部１２３ａ、１２３ｂ近傍）の電界を緩和することができるため、従来のように内部電極に丸みを設ける（図１６参照）必要がなくなるからである。
【００３０】
内部電極１１３は、導電性を有する材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴム、エチレンビニルアセテイトなどにカーボンなどの導電性物質を混合したもので作られている。
【００３１】
高誘電率層１１５は、電界集中箇所の電界を緩和するために用いられ、内部電極１１３および電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂのケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂの上に、内部電極１１３を覆うように設けられている。すなわち、高誘電率層１１５は、図１に示すように、内部電極１１３と補強絶縁層１１７の間、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと補強絶縁層１１７の間、およびケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと外部遮蔽層１１９の間にそれぞれ設けられている。
【００３２】
高誘電率層１１５は、高誘電率を有する材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムなどのエラストマーにチタン酸バリウムや酸化亜鉛など大きな誘電率を有する物質の粉体を混ぜたもので作られている。
【００３３】
このとき、高誘電率層１１５は、一定の誘電率を有する場合と、径方向（厚み方向）または軸方向（長さ方向）において誘電率の分布を有する場合とがある。すなわち、高誘電率層１１５は、一定の誘電率のみで構成する場合だけでなく、層内において誘電率の分布を持たせることも可能であり、径方向や軸方向に誘電率の濃淡を付けることで、電界緩和の条件を変えることが可能になる。たとえば、電界の集中しやすい箇所に誘電率の大きい材料を使用し、その周辺に誘電率の小さい材料を使用することで、電位分布を変化させ、特性の最適化を図ることが可能になる。
【００３４】
なお、高誘電率層１１５の存在による電界緩和効果については、実施の形態３において詳述する。
【００３５】
補強絶縁層１１７は、高誘電率層１１５の上に設けられている。補強絶縁層１１７の長さは、高誘電率層１１５の長さよりも短い。
【００３６】
補強絶縁層１１７は、絶縁性を有する材料、好ましくは、ゴムプラスチック材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムなどのエラストマーで作られている。補強絶縁層１１７をゴムプラスチック材料で作ることにより、高誘電率層１１５の材料と容易に混ぜることができ、製造しやすくなる。
【００３７】
外部遮蔽層１１９は、補強絶縁層１１７および高誘電率層１１５の上に設けられている。外部遮蔽層１１９の外周部１２５に続く両端部１２７ａ、１２７ｂは、それぞれ、中心軸に対して垂直または略垂直の形状で、補強絶縁層１１７を覆っている。また、外部遮蔽層１１９の各端部１２７ａ、１２７ｂに続く先端部１２９ａ、１２９ｂは、それぞれ、同じく中心軸に対して垂直または略垂直の形状で、高誘電率層１１５の端部１３１ａ、１３１ｂを覆い、電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂに当接している。
【００３８】
このように外部遮蔽層１１９の端部１２７ａ、１２７ｂおよび先端部１２９ａ、１２９ｂを垂直または略垂直形状にできるのは、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと補強絶縁層１１７の間およびケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと外部遮蔽層１１９の間に高誘電率層１１５を設けることで、電界集中箇所（ここでは外部遮蔽層１１９の立ち上がり部分）の電界を緩和することができるため、従来のように外部遮蔽層の立ち上がり部分に緩やかな傾斜を設ける（図１６参照）必要がなくなるからである。
【００３９】
外部遮蔽層１１９は、導電性を有する材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴム、エチレンビニルアセテイトなどのエラストマーにカーボンなどの導電性物質を混ぜ合わせたもので作られている。
【００４０】
以上のように、補強絶縁ブロック１１１は、導体接続管１０９の上に内部電極１１３を設け、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂおよび内部電極１１３の上に内部電極１１３を覆うように高誘電率層１１５を設け、この高誘電率層１１５の上に補強絶縁層１１７および外部遮蔽層１１９をかぶせて構成されている。
【００４１】
ここで、本実施の形態では、電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂのケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂの露出部（ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂの端部であって外部半導電層１０７ａ、１０７ｂから突出した部分、つまり、外部半導電層１０７ａ、１０７ｂで被覆されていない部分）１３３ａ、１３３ｂと電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂの外部半導電層１０７ａ、１０７ｂとの境界位置Ａは、外部遮蔽層先端部１２９ａ、１２９ｂと高誘電率層端部１３１ａ、１３１ｂとの境界位置Ｂに対して同じ位置または外部遮蔽層先端部１２９ａ、１２９ｂ側に位置している。すなわち、外部半導電層１０７ａ、１０７ｂは、高誘電率層１１５と重ならない。この結果、境界位置Ａが高誘電率層側に位置する場合と比較して、低電圧側の電界集中箇所の電界を緩和することができ、全体として電界緩和効果を向上することができる。
【００４２】
また、補強絶縁ブロック１１１、つまり、内部電極１１３、高誘電率層１１５、補強絶縁層１１７、および外部遮蔽層１１９は、それぞれ分離された形態ではなく、一体成形されている。この結果、施工性を向上することができる。
【００４３】
たとえば、補強絶縁ブロック１１１を用いた中間接続部の組み立ては、図示しないが、工場内で拡径保持材（スパイラルコア）上に拡径された補強絶縁ブロックを、組み立て現場において、所定の位置に挿入した後、スパイラルコアを引き抜くだけで実現することができる。また、図示しないが、組み立て現場において、通常の拡径機とパイプを用いた拡径工程を通じて組み立てを行うことも可能である。
【００４４】
このように、本実施の形態によれば、内部電極１１３と補強絶縁層１１７の間、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと補強絶縁層１１７の間、およびケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと外部遮蔽層１１９の間に高誘電率層１１５を設けるため、電界集中箇所の電界を緩和し、電気的性能の向上と安定化を図ることができる。
【００４５】
また、補強絶縁ブロック１１１、つまり、内部電極１１３、高誘電率層１１５、補強絶縁層１１７、および外部遮蔽層１１９が一体的に構成されるため、施工の手間を省き、短時間で容易に組み立て作業を完了することができ、コストの低減を図ることができる。
【００４６】
また、電界集中箇所に高誘電率層１１５を設けることで、中間接続部の外径を小さく長さを短くすることができ、小型・軽量化を図ることができる。
【００４７】
以上、実施の形態１では、高誘電率層は分離されていないが、高電圧対応としては、次の実施の形態２以降に示すように、発熱を伴わない絶縁構造にするため、高誘電率層を高電圧側と低電圧側に分離することが必要不可欠である。以下、具体的に説明する。
【００４８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図である。なお、この中間接続部は、図１に示す中間接続部と同様の基本的構造を有しており、同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態の特徴は、図１の高誘電率層１１５を高電圧側の高誘電率層２０３と低電圧側の高誘電率層２０５ａ、２０５ｂに分離して、絶縁性能に必要な、電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂのケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂと補強絶縁ブロック２０１の補強絶縁層１１７との界面部２０７ａ、２０７ｂを設けたことである。
【００５０】
高電圧側の高誘電率層２０３は、内部電極１１３の上にこれを覆うように設けられ、低電圧側の高誘電率層２０５ａ、２０５ｂは、外部遮蔽層１１９の両端に設けられている。すなわち、高電圧側の高誘電率層２０３は、内部電極１１３よりも長く、所定の厚みを有し、内部電極１１３の中央に向かって伸張している。また、低電圧側の高誘電率層２０５ａ、２０５ｂは、ケーブル絶縁体１０５ａ、１０５ｂの上で補強絶縁層１１７および外部遮蔽層１１９に囲まれている。
【００５１】
本構造でも、低電圧側の電界集中箇所に設けられる高誘電率層２０５ａ、２０５ｂは、電力ケーブル１０１ａ、１０１ｂの外部半導電層１０７ａ、１０７ｂの先端から当該中間接続部の中央の方向に離れて位置している。また、補強絶縁ブロック２０１はすべて一体成形されている。また、外部半導電層１０７ａ、１０７ｂは、高誘電率層２０５ａ、２０５ｂと重ならない。
【００５２】
このように高誘電率層を高電圧側と低電圧側に分離する理由は、次のとおりである。すなわち、図１に示す構造では、高電圧側である内部電極１１３と低電圧側である外部遮蔽層１１９との間に高誘電率層１１５が存在し、この高誘電率層１１５には微量ながら電流が流れる。そのため、電力ケーブルの使用電圧が高くなるにつれて、電流量が増加し、電流による発熱をもたらす結果になり、さらには、誘電体損失による発熱も加わって、絶縁性能の低下を引き起こすおそれがある。そこで、高電圧対応として、発熱を伴わない絶縁構造にするためには、図２に示すように、高誘電率層を高電圧側と低電圧側に分離することが必要不可欠である。
【００５３】
また、このように高誘電率層を高電圧側と低電圧側に分離した構成は、設計上、内部電極１１３上の部分と外部遮蔽層１１９の両端の部分とで誘電率を変える必要が生じた場合に、図１の構造において誘電率を調整するよりも対応しやすく、有利である。たとえば、図２の中間接続部の外径を小さくするための解析において、同一誘電率材料および同一厚さでの解析結果として、内部電極１１３上における高誘電率層２０３の厚みと補強絶縁層１１７の厚みを加えた寸法と、外部遮蔽層１１９の両端の部分における高誘電率層２０５ａ、２０５ｂの厚みと補強絶縁層１１７の厚みを加えた寸法とを比較して、片方が厚くなった場合には、当該中間接続部の外径については厚い方を採用しないと目的とする性能を確保できないことになってしまう。一方、高誘電率層２０３、２０５ａ、２０５ｂの厚みや長さを変化させることで、目的とする性能を確保した、当該中間接続部の設計は可能となるが、当該中間接続部の外径や長さが大きく、重くなる結果を招き、本発明の目的と逆行する結果をもたらす場合も生じ得る。これを回避するためには、高誘電率層２０３と高誘電率層２０５ａ、２０５ｂとは異なった誘電率を持つ物質にならざるを得ず、図１の構造において高誘電率層１１５の軸方向に誘電率の濃淡を調整するよりも、図２に示すように高誘電率層を高電圧側２０３と低電圧側２０５ａ、２０５ｂに分離した構造にするほうが製造しやすく、コスト面で有利である。
【００５４】
このように、本実施の形態によれば、高誘電率層を高電圧側の高誘電率層２０３と低電圧側の高誘電率層２０５ａ、２０５ｂとに分離するため、発熱を伴わない絶縁構造になり、超高圧ケーブル用中間接続部として使用することが可能になる。
【００５５】
なお、分離された各高誘電率層２０３、２０５ａ、２０５ｂの端部を電界緩和に適した形状に成形することで、特性の向上を図りつつ、より一層小型・軽量化を図ることができる。
【００５６】
たとえば、図３に示す補強絶縁ブロック３０１のように、分離された各高誘電率層３０３、３０５ａ、３０５ｂの、補強絶縁層１１７側の端部３０７ａ、３０７ｂ、３０９ａ、３０９ｂは、丸みを持たせてもよい。なお、この場合も、補強絶縁ブロック３０１はすべて一体成形されている。
【００５７】
以下、他の形状についてさらに説明する。
【００５８】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図である。なお、この中間接続部は、図２に示す中間接続部と同様の基本的構造を有しており、同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態の特徴は、図２に示す高電圧側の高誘電率層２０３をさらに２つの高誘電率層４０３ａ、４０３ｂに分離するとともに、高電圧側および低電圧側の分離された各高誘電率層４０３ａ、４０３ｂ、４０５ａ、４０５ｂの、当該中間接続部の中央に向かう側の端部４０７ａ、４０７ｂ、４０９ａ、４０９ｂに傾斜を設けたことである。
【００６０】
すなわち、図４の補強絶縁ブロック４０１では、高電圧側の高誘電率層４０３ａ、４０３ｂは、それぞれ、内部電極１１３の端部１２３ａ、１２３ｂを覆う２つの部分に分離されており、内部電極１１３と補強絶縁層１１７との界面部４１１が設けられている。内部電極１１３の一方の端部１２３ａは、高誘電率層４０３ａで覆われ、内部電極１１３のもう一方の端部１２３ｂは、高誘電率層４０３ｂで覆われている。高電圧側の高誘電率層４０３ａ、４０３ｂは、それぞれ、当該中間接続部の中央に向かう側の端部（つまり、導体接続管１０９側の端部）４０７ａ、４０７ｂに傾斜が設けられている。なお、図４の例では、傾斜は直線であるが、これに限定されるわけではなく、傾斜は曲面であってもよい。
【００６１】
高電圧側の高誘電率層４０３ａ、４０３ｂに傾斜を設ける理由は、次のとおりである。内部電極１１３上に設けられる各高誘電率層を一定の厚みにすると、電界集中箇所が、内部電極１１３の先端から内部電極１１３の中央に向かう位置に移動するだけで、電界緩和効果が得られない。そこで、各高誘電率層４０３ａ、４０３ｂの端部４０７ａ、４０７ｂを、内部電極１１３の先端近傍から内部電極１１３の中央に向かって厚みが減少する構造（傾斜）に仕上げる。
【００６２】
また、同様に、低電圧側の電界集中箇所に存在する高誘電率層４０５ａ、４０５ｂは、それぞれ、当該中間接続部の中央に向かう側の端部４０９ａ、４０９ｂに傾斜が設けられている。なお、ここでも、図４の例では、傾斜は直線であるが、これに限定されるわけではなく、傾斜は曲面であってもよい。すなわち、低電圧側の高誘電率層４０５ａ、４０５ｂの、補強絶縁層１１７で囲まれた部分は、当該中間接続部の中央に向かって所定の長さを有し、かつ、先端が角形、円形、またはテーパ状に加工されて、電界を緩和するように構成されている。
【００６３】
なお、この場合も、補強絶縁ブロック４０１はすべて一体成形されている。また、外部半導電層１０７ａ、１０７ｂは、高誘電率層４０５ａ、４０５ｂと重ならない。
【００６４】
図５は、図４の構造の一変形例を示す断面図である。
【００６５】
図５の補強絶縁ブロック５０１では、外部遮蔽層１１９の低電圧側高誘電率層４０５ａ、４０５ｂ側の立ち上がり部近傍における電界緩和を実現するために、外部遮蔽層端部１２７ａ、１２７ｂの内周面立ち上がり部５０３ａ、５０３ｂに傾斜（ここでは曲面）を設けるとともに、外部遮蔽層先端部１２９ａ、１２９ｂの内周面立ち上がり部５０５ａ、５０５ｂに傾斜（ここでは曲面）を設けている。なお、これに伴い、低電圧側高誘電率層４０５ａ、４０５ｂの端部５０７ａ、５０７ｂにもそれぞれ傾斜（ここでは曲面）が設けられることになる。
【００６６】
なお、この場合も、補強絶縁ブロック５０１はすべて一体成形されている。
【００６７】
次いで、図５の構造に至るいくつかの構造において電界計算（シミュレーション）を行い、電界集中箇所において電界の集中が段階的にどのように緩和されているかについて、図６〜図１３を用いて説明する。なお、ここでは、便宜上、電力ケーブルの外部半導電層は、図示を省略している。
【００６８】
まず、図６は、高誘電率層を設けない場合である。なお、ここでは、便宜上、内部電極を省略し、補強絶縁層１１７と外部遮蔽層１１９を簡略化して電界計算を行った。
【００６９】
図６の構造では、ケーブル絶縁体１０５と補強絶縁層１１７との界面部６０１が存在し、界面部６０１の両端は、導体接続管１０９の角部１２１と外部遮蔽層１１９の内周面角部６０３と当接している。図６から、最も電界が集中する導体接続管角部１２１および外部遮蔽層内周面角部６０３の近傍は、等電位線の間隔が狭く、電界が集中していることがわかる。
【００７０】
次に、図７は、ケーブル絶縁体１０５と補強絶縁層１１７の間に高誘電率層７０１を設け、この高誘電率層７０１の内部電極１１３上の端部７０３を傾斜させた場合である。
【００７１】
図７からは、内部電極１１３の先端部１２３、高誘電率層７０１の内部電極１１３上の端部７０３（傾斜部）、および高誘電率層７０１の外部遮蔽層１１９側の端部７０５の存在により、電界集中箇所における等電位線の間隔が広がり、つまり、電界集中が緩和され、電気的性能の向上に役立っていることがわかる。
【００７２】
次に、図８は、高電圧ケーブル用中間接続部に使用するため、高誘電率層を高電圧側の高誘電率層４０３と低電圧側の高誘電率層８０１とに分離した場合である。
【００７３】
図８からは、図７との比較において、高誘電率層を高電圧側の高誘電率層４０３と低電圧側の高誘電率層８０１とに分離しても等電位線はほぼ等間隔で分布しており、電界集中箇所はないことがわかる。
【００７４】
なお、図８の構造において、低電圧側の高誘電率層８０１の各端部８０３、８０５は平面であるが、これに限定されるわけではなく、以下のようにいろいろ形状を変えることは可能である。
【００７５】
次に、図９は、図８の構造において外部遮蔽層先端部の内周面立ち上がり部９０１近傍における電界緩和を実現するために、外部遮蔽層先端部の内周面立ち上がり部９０１に傾斜（ここでは平面）を設けた場合である。これに伴い、低電圧側の高誘電率層９０３の端部９０５にも傾斜（ここでは平面）が設けられることになる。
【００７６】
さらに、図１０は、図９の構造において外部遮蔽層端部の内周面立ち上がり部１００１近傍における電界緩和を実現するために、外部遮蔽層端部の内周面立ち上がり部１００１に傾斜（ここでは平面）を設けた場合である。
【００７７】
次に、図１１は、図９の構造における外部遮蔽層先端部の内周面立ち上がり部５０５近傍においてより滑らかな等電位線を実現するために、外部遮蔽層先端部の内周面立ち上がり部５０５の傾斜を曲面にした場合である。これに伴い、低電圧側の高誘電率層１１０１の端部１１０３にも傾斜（ここでは曲面）が設けられることになる。
【００７８】
さらに、図１２は、図１０の構造における外部遮蔽層先端部の内周面立ち上がり部５０５近傍および外部遮蔽層端部の内周面立ち上がり部５０３近傍においてより滑らかな等電位線を実現するために、外部遮蔽層先端部の内周面立ち上がり部５０５の傾斜および外部遮蔽層端部の内周面立ち上がり部５０３の傾斜を両方とも曲面にした場合である。これに伴い、低電圧側の高誘電率層１１０１の端部１１０３にも傾斜（ここでは曲面）が設けられることになる。
【００７９】
最後に、図１３は、図１２の構造において低電圧側高誘電率層４０５の内側端部４０９に傾斜（ここでは平面）を設けた場合である。これにより、さらに等電位線の分布が滑らかになり、安定した絶縁性能を有する中間接続部を実現することができる。これは、上記した図５の構造に対応している。
【００８０】
このように、本実施の形態によれば、高誘電率層を高電圧側の高誘電率層と低電圧側の高誘電率層４０５ａ、４０５ｂとに分離し、さらに高電圧側の高誘電率層をそれぞれ内部電極１１３の端部を覆う２つの高誘電率層４０３ａ、４０３ｂに分離するため、発熱を伴わない絶縁構造になり、超高圧ケーブル用中間接続部として使用することが可能になるとともに、高誘電率材料の使用量が低減され、より一層低コスト化を図ることができる。
【００８１】
（実施の形態４）
図１４は、本発明の実施の形態４に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図である。なお、この中間接続部は、図４に示す中間接続部と同様の基本的構造を有しており、同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。ただし、図１〜図１３に示す実施の形態１〜実施の形態３に対応する中間接続部は、一般に「普通型中間接続部」と称されるのに対し、図１４に示す本実施の形態に対応する中間接続部は、電力ケーブルの送電損失となるシース電流を少なくするために用いられ、一般に「絶縁型中間接続部」と称される。
【００８２】
本実施の形態の特徴は、電力送電線路において電力ケーブルの遮蔽層に流れるシース電流（送電損失となる電流）を低減するために、中間接続部の補強絶縁ブロック１３０１において電気絶縁性能に影響を及ぼさない箇所に縁切り部（絶縁層）１３０３ａ、１３０３ｂを設けたことである。この場合、外部遮蔽層１１９の外周部１２５と端部１２７ａ、１２７ｂとの間で生じる電圧によって両者が閃絡することがないよう絶縁性能を確保するために、絶縁層１３０５ａ、１３０５ｂが設けられている。
【００８３】
絶縁層１３０３ａ、１３０３ｂおよび絶縁層１３０５ａ、１３０５ｂは、絶縁性を有する材料、たとえば、補強絶縁層１１７の材料と同一のもの（たとえば、上記のように、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムなどの絶縁性エラストマー）で作られている。製造を容易に行うためには、絶縁層１３０３ａ、１３０３ｂおよび絶縁層１３０５ａ、１３０５ｂを補強絶縁層１１７と同じ絶縁材料で作ることが好ましい。
【００８４】
この場合も、補強絶縁ブロック１３０１は、絶縁層１３０３ａ、１３０３ｂおよび絶縁層１３０５ａ、１３０５ｂを含めてすべて一体成形されている。また、外部半導電層１０７ａ、１０７ｂは、高誘電率層４０５ａ、４０５ｂと重ならない。
【００８５】
図１５は、図１４の構造の一変形例を示す断面図であって、図５の構造に対応している。
【００８６】
図１５の構造では、図５の構造と同様に、外部遮蔽層１１９の低電圧側高誘電率層４０５ａ、４０５ｂ側の立ち上がり部近傍における電界緩和を実現するために、外部遮蔽層端部１２７ａ、１２７ｂの内周面立ち上がり部５０３ａ、５０３ｂに傾斜（ここでは曲面）を設けるとともに、外部遮蔽層先端部１２９ａ、１２９ｂの内周面立ち上がり部５０５ａ、５０５ｂに傾斜（ここでは曲面）を設けている。なお、この場合も、補強絶縁ブロック１４０１はすべて一体成形されている。
【００８７】
このように、本実施の形態によれば、縁切り部（絶縁層）１３０３ａ、１３０３ｂおよび絶縁層１３０５ａ、１３０５ｂを設けた場合であっても、小型・軽量化を図りつつ、低コストでかつ容易に製造することができ、しかも特性（電界緩和効果）の向上を図ることができる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型・軽量化を図りつつ、低コストでかつ容易に組み立てることができ、しかも特性（電界緩和効果）の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態２に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図
【図３】図２の構造の一変形例を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態３に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図
【図５】図４の構造の一変形例を示す断面図
【図６】電界計算結果の一例を示す等電位線図
【図７】電界計算結果の他の一例を示す等電位線図
【図８】電界計算結果のさらに他の一例を示す等電位線図
【図９】電界計算結果のさらに他の一例を示す等電位線図
【図１０】電界計算結果のさらに他の一例を示す等電位線図
【図１１】電界計算結果のさらに他の一例を示す等電位線図
【図１２】電界計算結果のさらに他の一例を示す等電位線図
【図１３】電界計算結果のさらに他の一例を示す等電位線図
【図１４】本発明の実施の形態４に係る電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図
【図１５】図１４の構造の一変形例を示す断面図
【図１６】従来の電力ケーブル用中間接続部の要部の構造を示す断面図
【符号の説明】
１０１  電力ケーブル
１０３  ケーブル導体
１０５  ケーブル絶縁体
１０７  外部半導電層
１０９  導体接続管
１１１、２０１、３０１、４０１、５０１、１３０１、１４０１  補強絶縁ブロック
１１３  内部電極
１１５、２０３、２０５、３０３、３０５、４０３、４０５  高誘電率層
１１７  補強絶縁層
１１９  外部遮蔽層
【図１】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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