(57)【要約】  端子接続装置（１０）は、第１及び第２端部を有するインターフェースケーブル（１２）を含み、内部導体（１４）及び導電又は半導電層（１８）を含む。端子接続装置は、第１及び第２のストレス制御チューブ（３６、３６’）を更に含み、第１のストレス制御チューブ（３６）はインターフェースケーブル（１２）の第１端部上に載置され、第２のストレス制御チューブ（３６’）はインターフェースケーブル（１２）の第２端部、及び第１ケーブルコネクタの少なくとも一部分上に載置される。端子接続装置は１つ以上の管状シュリンク式スリーブ（５２）を更に含む。第１のストレス制御チューブ（３６）の少なくとも一部分にわたって延びる管状シュリンク式スリーブ（５２）の一部分は、第１のストレス制御チューブ（３６）の少なくとも一部分の周囲で収縮される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中電圧又は高電圧電力ケーブル（４２）の端部を接続ポイントに接続するための端子接続装置であって、前記端子接続装置（１０）は、
ａ）第１端部分及び第２端部分を有するインターフェースケーブル（１２）であって、内部導体（１４）と、導電又は半導電層（１８）とを含む、インターフェースケーブルと、
ｂ）
ストレス制御素子（３８）、及び
前記ストレス制御素子（３８）の周囲に配置される絶縁層（４０）
を含む、第１のストレス制御チューブ（３６）であって、前記インターフェースケーブル（１２）の前記第１端部分上に載置されている、第１のストレス制御チューブ（３６）と、
ｃ）前記インターフェースケーブル（１２）を前記電力ケーブル（４２）に接続するための第１のケーブルコネクタ（２４）であって、
前記インターフェースケーブル（１２）の前記第２端部分に接続される、前記第１のケーブルコネクタ（２４）と、
ｄ）
ストレス制御素子（３８）、及び
前記ストレス制御素子（３８）の周囲に配置される絶縁層（４０）を含む、第２のストレス制御チューブ（３６’）であって、前記インターフェースケーブル（１２）の前記第２端部分及び前記第１のケーブルコネクタ（２４）の少なくとも一部分にわたって載置される、第２のストレス制御チューブ（３６’）と、
ｅ）１つ以上の管状シュリンク式スリーブ（５２，５２’，５２”）であって、
前記管状シュリンク式スリーブ（５２，５２’，５２”）のうちの１つの少なくとも一部分が、前記第１のストレス制御チューブ（３６）の少なくとも一部分にわたって延び、前記管状シュリンク式スリーブ（５２，５２’，５２”）のうちの１つの少なくとも一部分が、前記第２のストレス制御チューブ（３６’）の少なくとも一部分にわたって延び、
前記第１のストレス制御チューブ（３６）の少なくとも一部分にわたって延びる前記管状収縮性スリーブ（５２，５２”）の前記一部分が、前記第１のストレス制御チューブ（３６）の少なくとも一部分の周囲で収縮される、１つ以上の管状シュリンク式スリーブ（５２，５２’，５２”）と、を含む、端子接続装置。
【請求項２】
前記第１のケーブルコネクタ（２４）が、前記第１のケーブルコネクタ（２４）と、前記電力ケーブル（４２）の端部上に載置される、嵌合する第２ケーブルコネクタ（２６）との間の係合によって、前記電力ケーブル（４２）に接続される、請求項１に記載の端子接続装置。
【請求項３】
前記管状シュリンク式スリーブ（５２，５２’，５２”）のうちの少なくとも１つの一部分が、前記インターフェースケーブル（１２）の一部分の周囲で収縮される、請求項１又は２に記載の端子接続装置。
【請求項４】
前記第２のストレス制御チューブ（３６’）の少なくとも一部分にわたって延びる前記管状シュリンク式スリーブ（５２，５２’）が、前記電力ケーブル（４２）の一部分の周囲で収縮されるように適合された部分を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の端子接続装置。
【請求項５】
前記インターフェースケーブル（１２）の前記第１端部分が、突起部（３４）に取り付けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の端子接続装置。
【請求項６】
前記第１及び前記第２のストレス制御チューブ（３６，３６’）の一方又は両方の前記ストレス制御素子（３８）が、幾何学的ストレス制御素子又は誘電ストレス制御素子である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の端子接続装置。
【請求項７】
前記第１のストレス制御チューブ（３６）の少なくとも一部分にわたって延びる前記管状シュリンク式スリーブ（５２，５２”）が、トラッキング電流を低減するための１つ以上のスカート（５６）を外面上に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の端子接続装置。
【請求項８】
前記インターフェースケーブル（１２）が、前記内部導体（１４）の少なくとも軸方向区分の周囲に同心円状に配置される絶縁層（４０）を更に含み、
前記端子接続装置（１０）が、プリント回路基板素子を含む静電容量式電圧センサ（１０２）を含み、前記プリント回路基板素子が、導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片にわたって配置され、前記導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片が、前記インターフェースケーブル（１２）の前記絶縁層（４０）上に配置され、かつ前記内部導体（１４）の電圧を検出するための検出コンデンサの電極を形成するように動作可能であり、前記絶縁層（４０）は、前記検出コンデンサの誘電体を形成するように動作可能である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の端子接続装置。
【請求項９】
前記端子接続装置（１０）が、前記導電又は前記半導電材料の電気的に絶縁された片のいずれかの面上で、前記絶縁層（４０）の少なくとも軸方向区分の周囲に同心円状に配置される追加の半導電材料を更に含み、前記追加の半導電材料が、２つの半導電性の軸方向区分を含み、非導電性の軸方向区分（１００）によって前記導電又は前記半導電材料の前記電気的に絶縁された片から電気的に絶縁される、請求項８に記載の端子接続装置。
【請求項１０】
前記導電若しくは半導電材料又は前記追加の半導電材料の前記電気的に絶縁された片の一部又は全部が、接着剤によって前記絶縁層（４０）に取り付けられている、請求項８又は９に記載の端子接続装置。
【請求項１１】
前記プリント回路基板素子が、前記導電若しくは前記半導電材料の前記電気的に絶縁された片と電気的に接続しているパターン付き金めっき銅層を含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の端子接続装置。
【請求項１２】
前記導電又は前記半導電材料の電気的に絶縁された片が、前記インターフェースケーブル（１２）の前記半導電層（１８）の一部分を含む、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の端子接続装置。
【請求項１３】
中電圧又は高電圧電力ケーブル（４２）の端部を接続ポイントに接続するための方法であって、
ａ）請求項１〜１２のいずれか一項に記載の端子接続装置（１０）を準備するステップと、
ｂ）中電圧又は高電圧電力ケーブル（４２）を準備するステップと、
ｃ）前記第１のケーブルコネクタ（２４）を介して前記インターフェースケーブル（１２）を前記電力ケーブル（４２）の前記端部に接続することによって、前記端子接続装置（１０）を前記電力ケーブル（４２）の前記端部に接続するステップと、
ｄ）前記インターフェースケーブル（１２）の前記第１端部分を前記接続ポイントに接続することによって、前記端子接続装置（１０）を前記接続ポイントに接続するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブルのための、具体的には中電圧又は高電圧電力ケーブルのための端子接続装置に関し、並びに、中電圧又は高電圧の電力ケーブルを接続ポイントに接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
他の電気ケーブル又は終端部に接続された電気ケーブルを包囲するために、半径方向シュリンク式スリーブを使用するということは一般に既知である。ケーブルコネクタ又は終端部のいずれかのケーブル端子を被覆するための、既知の半径方向シュリンク式スリーブの実施例は、欧州特許０  ４３５  ５６９号に記載されている。シュリンク式スリーブは、中間の絶縁層として誘電体材料、部分的にコーティングされた内部導電層と結合した電界制御内側層、及び導電外側層を含む。かかる多層スリーブは押出成形によって作製されるのが好ましく、並びにシリコーン又はＥＰＤＭを含むのが好ましい。
【０００３】
既知の半径方向シュリンク式スリーブによって、ケーブルスプライス又はケーブルの終端部を作製する場合、コネクタの一方の側においてフリースペース（パーキングポジション）が提供されることが不可欠であり、これはシュリンク式スリーブの完全な長さに相当する。ケーブル接続が確立された後、シュリンク式スリーブは、ケーブル接続にわたって中心に置かれ、次いで熱の適用によって、又はシュリンク式スリーブを半径方向に延びた状態に維持する外部若しくは内部支持部を外すことによってのいずれかで、収縮される。欧州特許第５４１  ０００号は、半径方向シュリンク式スリーブを開示し、これはその半径方向に拡張した状態において、互いに隣接して配置された２つの取り外し可能な支持コアによって保持されている。スリーブの異なる区分のために個々の支持コアを有する、他の半径方向シュリンク式スリーブが、欧州特許第９６６  ７８０号に開示されている。この既知のアセンブリにおいて、スリーブの異なる区分はスリーブを折りたたむことによって同心円状に配置され、個々の区分は、取り外し可能な支持コア又は同様な支持要素によって、それらの対応する半径方向に拡張した状態に維持される。
【０００４】
国際公開９０／１３９３３号は、プラグイン接続を、具体的にはケーブル端部上に緊密して適合する電気絶縁体を含む、高電圧のプラスチックケーブルを開示し、このケーブル絶縁体は、この中に受け取られるケーブル導体接続素子をスクリーニングするための導電性ストレス制御本体、このストレス制御本体を包囲する絶縁本体、及び絶縁本体を完全に若しくは部分的に包囲する導電性シースを有する。絶縁体には、ケーブル導体接続素子のためのストレス制御本体における空間と融合する、軸方向に緊密に適合する経路が設けられている。ケーブル導体接続素子は、少なくとも１つのプラグ部品及び少なくとも１つの反対のプラグ部品、並びにプラグ部品及び反対のプラグ部品を互いに固定するための手段を含む。
【０００５】
国際公開第９６／１０８５１号は、４００ＫＶまでの、及びこれよりも高い定格を有する高圧電力ケーブルのための簡易化された接続システムを、具体的には全てのアクセサリ及び中間接続部に関して共通のケーブル接続システムを提供することを目標としている。接続システムは、多くの異なる装置との中間接続のために一般に利用可能なインターフェースを使用し、並びに、エラストマー本体（この内部に組み込まれているのはストレス開放デバイスである）と、コネクタシールドと、円錐形のインターフェース面及び外側の導電スクリーンを有する絶縁体と、ケーブル端子の内側表面に対応する円錐形のインターフェース表面を有する剛性絶縁体とからなるケーブル端子を含む。
【０００６】
既存のケーブル端子を、（修理／メンテンナンス、又は機能のアップグレードにより）既存の電力ケーブルを交換せずに新しいケーブル端子と交換（すなわち再設備）しなければならない場合の最も難しい操作は、既存のケーブルを新しい端子に再接続することである。ケーブル端子の交換は、既存のケーブル端子をその設置位置において切断することを必要とする。通常、これはスイッチギアエンクロージャ、バスバーキャビネット、又は隣接する発電機、モータ、変圧器等である。既存のケーブル端子が外されたとき、残っている電力ケーブルは標準ケーブル端子で終端し、スイッチギアポール、バスバー、変圧器等に再接続されるには長さが十分でない。
【０００７】
加えて、修理が必要とされる場合、電力ケーブルを再接続するのにかかる時間は、サービスの継続性及びエネルギーネットワーク管理にかかる罰則金に対する影響という観点から懸案事項である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、改善されたケーブル端子に対して、具体的には素早く設置されるのに適しており、非常に限られた空間の内部で機能する、構造的／寸法的な解決策をもたらす中電圧又は高電圧ケーブルに対して必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、中電圧又は高電圧電力ケーブルの端部を接続ポイントに接続するための端子接続装置であって、この端子接続装置は、
ａ）第１端部分及び第２端部分を有するインターフェースケーブルであって、内部導体及び導電又は半導電層を含む、インターフェースケーブルと、
ｂ）ストレス制御素子、及びストレス制御素子の周囲に配置される絶縁層を含む、第１のストレス制御チューブであって、インターフェースケーブルの第１端部分上に載置されている、第１のストレス制御チューブと、
ｃ）インターフェースケーブルを電力ケーブルに接続するための第１のケーブルコネクタであって、インターフェースケーブルの第２端部分に接続される、第１のケーブルコネクタと、
ｄ）ストレス制御素子、及びストレス制御素子の周囲に配置される絶縁層を含む、第２のストレス制御チューブであって、インターフェースケーブルの第２端部分及び第１のケーブルコネクタの少なくとも一部分にわたって載置される、第２のストレス制御チューブと、
ｅ）１つ以上の管状シュリンク式スリーブであって、管状シュリンク式スリーブのうちの１つの少なくとも一部分が、第１のストレス制御チューブの少なくとも一部分にわたって延び、管状シュリンク式スリーブのうちの１つの少なくとも一部分が、第２のストレス制御チューブの少なくとも一部分にわたって延び、第１のストレス制御チューブの少なくとも一部分にわたって延びる管状シュリンク式スリーブの一部分が、第１のストレス制御チューブの少なくとも一部分の周囲で収縮される、１つ以上の管状シュリンク式スリーブと、を含む。
【００１０】
端子接続装置は、２つのポイント間でインターフェースケーブルを備える効果的な組込型スプライス及び端部である。その組込型形体により、端子接続装置は、密閉された空間において、切断された電力ケーブルと接続ポイントとの間の素早く単純な接続を可能にする。本発明の端子接続装置は、電力ケーブルから装置への容易な接続、及び装置から接続ポイントへの容易な接続を促進する。更に、その組込型形体はまた、設置時の誤りの可能性を減少させ、この誤りは、ケーブル及び／又は接続ポイントに取り付けられるべき多くの個々の素子を有する端子に関して潜在的に問題となり得る。接続ポイントは、発振器又は変圧器などの一台の機器上にあってもよく、あるいはスイッチギアポール若しくはバスバーであってもよい。具体的には、既存の端子装置（これは設置された電力ケーブルを接続ポイントに接続）が、（端子装置が上に設置されている）電力ケーブルの部分の切断により外されたときに有用である。残っている設置済みのケーブルは接続ポイントに達するには短すぎる。好適な新しい装置が設置されなければならない。本発明の端子接続装置は、そのインターフェースケーブル用に市販のケーブルの区分を使用することができるので、本発明の端子接続装置は、多くの異なる長さで容易に作製することができ、かつ追加の製造コストを加えることなく、様々なタイプの電力ケーブルを使用するため、よって、ケーブル端子装置の様々な長さ及び寸法、並びにタイプに対する要望に応えることができる。
【００１１】
本発明の端子接続装置において、電力ケーブルは第１のケーブルコネクタに非常に容易に接続することができる。第１のケーブルコネクタは、端子接続装置に固定して接続され、この装置内部に配置される。嵌合する第２のケーブルコネクタに取り付けられる電力ケーブルは、第２のケーブルコネクタを第１のケーブルコネクタ内に（又はその反対で）単に差し込むことによって第１のケーブルコネクタと電気的に接触するように、嵌合する第２のケーブルコネクタが、第２のストレス制御チューブ及び管状スリーブ（これは支持コアによって拡張した状態に維持されている）の部分内に挿入されるという点で、第１のケーブルコネクタに容易に取り付けることができる。中間コネクタが使用される場合、第２のケーブルコネクタは、中間コネクタ内に差し込まれだけの簡易であり得る。更に、剛性スリーブは第１のケーブルコネクタの周囲に固定されてもよく、第２のケーブルコネクタが第１のケーブルコネクタと嵌合すると、第１のケーブルコネクタの嵌合面を越えて十分に延び第２のケーブルコネクタを被覆してもよい。したがって、端子接続装置のいずれの部分も、電力ケーブル上にパーキングポジション又はいずれのフリースペースを必要とすることがない。
【００１２】
本発明の具体的な態様では、管状シュリンク式スリーブのうちの少なくとも１つの一部分は、インターフェースケーブルの一部分の周囲で収縮される。
【００１３】
他の態様において、第２のストレス制御チューブの少なくとも一部分の上に延びる管状シュリンク式スリーブは、電力ケーブルの一部分の周囲で収縮されるように適合された一部分を含む。
【００１４】
更なる態様において、インターフェースケーブルの第１端部分が突起部に取り付けられる。
【００１５】
更なる態様において、第１及び第２のストレス制御チューブの一方又は両方のストレス制御素子は、形状ストレス制御素子又は静電容量式ストレス制御素子である。
【００１６】
本発明の具体的な態様において、第１のストレス制御チューブの少なくとも一部分にわたって延びる管状シュリンク式スリーブは、トラッキング電流を低減するための１つ以上のスカートを外面上に含む。
【００１７】
他の態様において、インターフェースケーブルは、内部導体の少なくとも軸方向区分の周囲に同心円状に配置される絶縁層を更に含み、端子接続装置は、プリント回路基板素子を含む静電容量式電圧センサを含む。プリント回路基板素子は、導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片にわたって配置されてもよい。導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片は、インターフェースケーブルの絶縁層上に配置され、並びに、内部導体の電圧を検出するための検出コンデンサの電極を形成するように動作可能である。絶縁層は、検出コンデンサの絶縁体を形成するように動作可能であってもよい。
【００１８】
更なる態様において、端子接続装置は、導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片のいずれかの面上の、絶縁層の少なくとも軸方向区分の周囲に同心円状に配置された、追加の半導電材料を更に含む。追加の半導電材料は、非導電軸方向区分によって導電又は半導電材料の片から電気的に絶縁された、２つの半導電性の軸方向区分を含んでもよい。
【００１９】
導電又は半導電材料の又は追加の半導電材料の、電気的に絶縁された片の一部又は全部は、接着剤によって絶縁層に取り付けられてもよい。
【００２０】
具体的な態様において、プリント回路基板素子は、導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片と電気的に接続しているパターン付き金めっき銅層を含む。
【００２１】
本発明の他の態様では、導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片は、インターフェースケーブルの半導電層の一部分を含む。
【００２２】
本発明は、中電圧又は高電圧電力ケーブルの端部を接続ポイントに接続するための方法であって、
ａ）上記のような端子接続装置を準備するステップと、
ｂ）中電圧又は高電圧電力ケーブルを準備するステップと、
ｃ）第１のケーブルコネクタを介してインターフェースケーブルを電力ケーブルの端部に接続することによって、端子接続装置を電力ケーブルの端部に接続するステップと、
ｄ）インターフェースケーブルの第１端部分を接続ポイントに接続することによって、端子接続装置を接続ポイントに接続するステップと、を含む、方法を提供する。
【００２３】
本発明の少なくとも一実施形態では、第１のケーブルコネクタが第２のケーブルコネクタに嵌合された後、第２のストレス制御チューブは、嵌合したコネクタ及び電力ケーブルの一部分の周囲で収縮され、次いで第２のストレス制御チューブの一部分にわたって延びる管状スリーブの部分は、第２のストレス制御チューブ及び電力ケーブルの一部分にわたって収縮される。端子接続装置は、組込型スプライス部分及び端子部分を含むため、これはスプライス部分を使用して、電力ケーブルに対する容易な接続と、端子部分を使用して接続ポイントに対する容易な接続を可能にする。
【００２４】
本発明の少なくとも一実施形態に係る端子接続装置の第１のケーブルコネクタは、ソケット又はプラグとして構成されてもよい。ソケットとプラグ接続が確実に高電流を送達できるようにするために、既知の技術は、例えば欧州特許公開公報（ＥＰ−Ａ）０  ７１６  ４７４号、ドイツ特許公開公報（ＤＥ−Ａ）３８  １３  ００１号、及び同第２９  ３９  ６００号など、様々な接続技法を提示している。
【００２５】
中間コネクタが使用される場合、これは可撓性、部分的に可撓性、又は剛性であってもよい。可撓性又は部分的に可撓性の中間コネクタは、第１のケーブルコネクタに接続される電力ケーブルの利用を促進する役割を果たす。これは、予め組み立てられた端子接続装置を狭い空間で使用するときに有利である。
【００２６】
本発明の一実施形態に係るインターフェースケーブルと第２ケーブルとの間の、及びそれらの対応するコネクタ間（これは次いで互いに接続される）の機械的かつ電気的接続は、圧着若しくはねじの締結、又は同様の締結要素によって達成される。好ましくは、締結ねじは剪断可能なねじとして構成される。ケーブル（すなわち終端部素子）と第２のケーブルコネクタとの間の接続に好適な締結要素の実施例は、国際公開第９５／２５２２９号、同第９６／３１７０６号、欧州特許（ＥＰ−Ｂ）第０  ４７０  ３８８号、同第０  ６８８  ９６０号、同第０  ６９２  ６４３号、欧州特許公開公報（ＥＰ−Ａ）０  ７６９  ８２５号、欧州特許（ＥＰ−Ｂ）第０  ８１９  ２２２号、同第０  ９８４  １７６号、及び米国特許第６  ０４５  ３７３号に開示されている。
【００２７】
一般的に、ヒートシュリンク式及びコールドシュリンク式素子が、本発明に係る予め組み立てられた端子接続装置に使用することができる。しかしながら、チューブ及びスリーブを収縮させる熱の適用を回避するために、コールドシュリンク性材料が好ましい。これらの材料は当該技術において一般に既知であり、シリコーン又はＥＰＤＭが使用されるのが好ましい。コールドシュリンク式スリーブ若しくはチューブの場合では、スリーブ若しくはチューブの一部分は、取り外し可能な支持コアによって半径方向に広がった状態で維持されてもよい。好適な支持部は当該技術分野において一般に既知である。具体的には、コールドシュリンク式スリーブ若しくはチューブ内に、それを半径方向に広がった状態で保持するために挿入され、スリーブ若しくはチューブを収縮させるために、このコールドシュリンク式スリーブ若しくはチューブから取り除かれるように適合された、少なくとも１つの支持コアを使用することが既知である。本発明の少なくとも１つの実施形態では、支持コアは、半径方向に広がった状態でストレス制御チューブの一部分を保持し、並びに、らせん状に巻かれたリボンを含む。このリボンは、リボンの引かれた端部がコアの第１端部から開始する巻回によってコアの巻回の残りから分離するように、支持コアの第１端部上で始まり、コアの中心を通って、コアの第２端部から出る、リボンの端部を引くことによって、ストレス制御チューブから外れるように適合されている。半径方向に広がった状態で第２の管状部分を保持するための様々な支持部並びにコアの実施例は、ドイツ特許公開公報（ＤＥ−Ａ）３９  ４３  ２９６号、同第４２  ３３  ２０２号、国際特許公開９５／１１５４２号、同第９５／３１８  ８４５号、欧州特許公開公報（ＥＰ−Ａ）第０  ２９１  ２１３号、同第０  ３９９  ２６３号、同第０  ５００  ２１６号、同第０  ６３１  １１７号、同第０  ６３１  ３５７号、同第０  ７０２  ４４４号、欧州特許（ＥＰ−Ｂ）第０  ９６６  ７８０号、米国特許第３  ５１５  ７９８号、同第４  １３５  ５５３号、同第４  １７９  ３２０号、同第４  ５０３  １０５号、同第４  ６５６  ０７０号、同第５  ０９８  ７５２号、及び同第４  ５８５  ６０７号に開示されている。
【００２８】
端子接続装置が電力ケーブルに接続される前に、第２のストレス制御チューブは、第１のケーブルコネクタ及び／又は剛性スリーブを越えて延びるように配置されてもよく、したがって、上記のように半径方向に広がった状態で保持される。代替の実施形態では、第２のストレス制御チューブは、第１のケーブルコネクタにわたって折り畳まれてよく、コールドシュリンク性材料で作製された場合、半径方向に広がった状態に保持され得る。
【００２９】
ストレス制御チューブは、それらの載置された状態で、ストレス制御素子である内側層と、（例えば、シリコーン、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）の）外側の誘電体層とを含む。ストレス制御素子は、特定材料、例えば高誘電体材料の使用により、又は幾何学的ストレス制御形状の使用によってストレス制御を達成させてもよい。スプライス部分のストレス制御チューブは通常、ストレス制御素子の一部分の内部に薄型の導電又は半導電層と、誘電体層の外側に薄型の導電又は半導電層と、を更に含む。プッシュオン型であってもよい、又はヒート若しくはコールドシュリンク性材料で作製され得るこれらのストレス制御チューブは一般に当該技術分野において既知である。それらは成形プロセス又は押出プロセスによって製造され得る。２つの層を備えるストレス制御チューブを得るために、標準的な共押出プロセスが使用されてもよく、例えば内部の導電又は半導電層及び外側の誘電体層は一緒に押出される。好適な成形されたストレス制御チューブの実施例は、国際公開第９７／０８８０１号に説明されている。
【００３０】
スプライス用に１つの管状スリーブ、端子用に１つの管状スリーブを使用することが通常必要とされる。これは、別個の管状スリーブが装置のスプライス及び端子部分を被覆する、本発明の端子接続装置で実施することができる。あるいは、単一の管状スリーブが装置のスプライス及び終端部分の両方を被覆してもよい。２つの別個の管状スリーブが使用される場合、それらは２つの部分の間で、一般的にインターフェースケーブルの一部分にわたって重なり合ってもよい。これはまた、２つの管状スリーブをそれらが重なり合わないように配置することも可能である。この場合、外側の絶縁ジャケットは通常、インターフェースケーブルの露出された部分に残っている必要があるか、又はインターフェースケーブルは、第３の管状スリーブ若しくは他のある種の絶縁材料を用いて絶縁される必要がある。端子接続装置が、インターフェースケーブルのために特に長いケーブルの片を使用する場合、絶縁ジャケットをインターフェースケーブル上に残すことは最も効果的であり、経済的であり得る。
【００３１】
本発明の少なくとも１つの実施形態において、端子接続装置を電力ケーブルに接続し、これを終端するために使用する前に、第１ケーブルコネクタ及びインターフェースケーブルが、ストレス制御チューブ及び外側の管状スリーブ内に固定して配置されるという点で、端子接続装置は予め組み立てられている。予め組み立てるということは、それが現場組み立てを陳腐化させ得るという点で有利である。端子接続装置の現場組み立ては難しい場合があり、これはインターフェースケーブルが比較的短い場合、ストレス制御チューブ及び第１ケーブルコネクタを載置するために剥ぎ取られ、準備される必要があるからである。現場で、インターフェースケーブルを準備し、ストレス制御チューブ及び第１のケーブルコネクタをこの上に載置することは、端子接続装置の層間に埃の粒子及び空洞部分を閉じ込めるリスクを増加させる。これらの埃粒子及び空洞部分は、部分的な放電及び端子接続装置に対する潜在的な損傷につながる恐れがある。
【００３２】
本発明の更なる実施形態では、１つ以上のセンサが端子接続装置に組み込まれてもよい。かかるセンサは、例えば電流、電圧、温度等など、電力ケーブルの状態又は動作に関する情報を検出し、測定し、記録し、及び保存し、又は送信するために使用することができる。センサは、その作製時において、本発明の端子接続装置に組込むことができる。センサの組込に好ましい場所は、コネクタと終端区分との間の領域、又は終端区分内である。センサは通常、外部の情報収集装置及び／又は情報処理装置に情報を伝送するための、いくつかのタイプの情報伝送システムを含む。伝送システムは、有線又は無線伝送システムを含め、任意の好適なシステムであってもよい。センサは、インターフェースケーブルの導電又は半導電層から電気的に絶縁された導電又は半導電材料の層の上に配置されてもよい。しかしながら、接地電流はセンサにわたって確立される必要がある。これを達成するために、半導電層の一部分は、絶縁されるべき部分の各面上で、インターフェースケーブルの半導電層の２つの環状区分を取り除くことによって絶縁することができる。センサは次いで、この絶縁された部分上に載置され、これに接続され、絶縁材料が、センサにわたって配置され、導電又は半導電材料は、絶縁材料にわたって配置され、外部の電場に対してセンサを遮蔽する。インターフェースケーブルの半導電層を使用する代わりに、この領域は、ケーブルの半導電層の剥がされたものであってもよく、導電又は半導電材料のパッチは、絶縁層上に、例えばそれをインターフェースケーブルの絶縁層に接着することによって配置されてもよい。１つのセンサは、導電又は半導電材料の電気的に絶縁された片にわたって配置された静電容量式電圧センサであってもよく、導電又は半導電材料は、インターフェースケーブルの絶縁層上に配置され、インターフェースケーブルの内部導体の電圧を検出するための検出コンデンサの電極を形成するように動作可能である。インターフェースケーブルの絶縁層は、検出コンデンサの誘電体を形成するように動作可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
当該技術分野における当業者に、本発明の実施を可能にする本発明の最良の形態を含む、完全かつ実際的な開示は、添付図面への参照を参照して、以下の説明において詳細が説明される。
【図１】本発明の端子接続装置の第１の実施形態の断面図である。
【図２】図１による端子接続装置の代替実施形態の断面図である。
【図３】本発明の少なくとも１つの実施形態の端子接続装置のスプライス部分の断面図である。
【図４】本発明の少なくとも１つの実施形態の端子接続装置の端子部分の断面図を示す。
【図５】本発明の少なくとも１つの実施形態の端子接続装置の端子部分の部分断面図を示し、端子部分はセンサ装置を含む。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明の様々な実施形態が、説明及び図面に示されるが、類似の要素は同じ参照番号で示される。
【００３５】
図１は、中電圧又は高電圧電力ケーブルの端部を接続ポイントに接続するための、予め組み立てられた端子接続装置の第１の実施形態を示す。予め組み立てられた端子接続装置１０は、内部導体１４、導体１４を包囲する絶縁層１６、及び絶縁層１６を包囲する導電又は半導電層（本明細書では半導体層と呼ばれる）１８を有するインターフェースケーブル１２を含む。図１に示されるように、半導体層１８を包囲する金属ケーブルスクリーン及び金属ケーブルスクリーンを包囲する外側ケーブルジャケットなど、インターフェースケーブル１２のいずれかの追加層が通常外される。しかしながら、一部の実施形態では、これらの層はインターフェースケーブル１２の一部分上に残ったままであってもよい。端子接続装置１０は、スプライス部分２０及び終端部分２２から効果的に構成される。一部の実施形態では、スプライスと終端部分との間の中間部分が存在してもよい。
【００３６】
端子接続装置１０のスプライス部分２０において、第１のケーブルコネクタ２４は、インターフェースケーブル１２の内部導体１４の一方の端部に取り付けられる。それは圧着又はねじを用いるなど任意の好適な方法で取り付けることができる。第１のケーブルコネクタ２４は、予め組み立てられた端子接続装置１０の一部ではない第２のケーブルコネクタ２６と嵌合するように構成される。例えば、第１のケーブルコネクタ２４はソケットコネクタであってもよく、第２のケーブルコネクタ２６はプラグコネクタであってもよい。第１のケーブルコネクタ２４は剛性スリーブ２８によって必要に応じて包囲されてもよく、並びに、必要に応じて剛性スリーブ２８の内部に固定されてもよく、剛性スリーブは絶縁性、導電性、又は半導電性であってもよい。第１のケーブルコネクタ２４及び第２のケーブルコネクタ２６が嵌合されたときに、第２のケーブルコネクタ２６もまた剛性スリーブ２８によって包囲されるように、剛性スリーブ２８は必要に応じて、第１のケーブルコネクタ２４の嵌合面を超えて延びてもよい。コネクタ２６は、電力ケーブル４２の内部導体４４に取り付けられる。内部導体４４は絶縁層４６によって包囲され、この絶縁層４６は、導電又は半導電層４８によって包囲される。コネクタ２４は、ノッチ３２と係合する歯止め３０を有してもよく、この歯止め３０は剛性スリーブ２８内にコネクタ２４をしっかりと保持する。当該技術分野において既知の他の好適な手段を使用して、剛性スリーブ２８内にコネクタ２４を固定することができる。
【００３７】
端子接続装置１０の終端部分２２において、突起部３４は通常、コネクタ２４に取り付けられた端部と反対のインターフェースケーブル１２の内部導体１４の端部に取り付けられる。半導体層１８は、インターフェースケーブル１２の端部から剥がされることによって絶縁層１６を露出させる。内側の高誘電率層３８及び外側の絶縁層４０を含む第１のストレス制御チューブ３６は、突起部３４に隣接してインターフェースケーブル１２の端部分上に載置され、それがインターフェースケーブル１２の半導体層１８の一部分に重なるように、端子接続装置１０の端子部分２２に沿って延びる。第１のストレス制御チューブ３６は、収縮性材料で、通常はシリコーン又はＥＰＤＭから作製される。これはヒート又はコールドシュリンク性材料であってもよい。図１に示されるように、端子接続装置１０の終端部分２２にわたって収縮される。
【００３８】
図１に示すように、第２のストレス制御チューブ３６’は、コネクタ１０のスプライス部分に沿って延び、オーバーコネクタ２４を含み、並びに、コネクタ２６と、電力ケーブル４２の部分と（ここに、端子接続装置１０が完全に設置されたときにコネクタ２６が取り付けられる）を被覆するのに十分の長さで作製される。第１のストレス制御チューブ３６と同様に、第２のストレス制御チューブ３６’は、収縮性材料で、通常はシリコーン又はＥＰＤＭから作製される。それはヒート若しくはコールドシュリンク性材料であってもよいが、図１ではコールドシュリンク性材料として示されている。第２のストレス制御チューブ３６’は、ストレス制御層３８の部分に沿ってストレス制御層３８の内部に薄型の内側半導体層（図示せず）を有し、これはコネクタ２４及び２６を被覆するという点において、第１のストレス制御チューブ３６とは異なる。薄型の内側半導体層の長さは、端子接続装置１０が完全に設置されたときに、インターフェースケーブル１２の絶縁層１６の一部分及び電力ケーブル４２の絶縁層４６の一部分を被覆するのに十分である。薄型の内側半導体層は、ストレス制御層３８の内面上に塗布されてもよく、又は別個の層の材料であってもよい。ストレス制御チューブ３６’はまた、これが絶縁層４０の外側上で薄型の外側半導電層（図示せず）を有するという点で、ストレス制御チューブ３６とは異なる。薄型の外側半導電層は、ストレス制御チューブ３６’の絶縁層４０の長さ全体に沿って延びる。薄型の外側半導体層は、絶縁層４０の外面上に塗布されてもよく、又は材料の別個の層であってもよい。
【００３９】
図１に更に示されるように、第１のケーブルコネクタ２４と第２のケーブルコネクタ２６を嵌合する前に、支持コア５０は、電力ケーブル４２を被覆する第２のストレス制御チューブ３６’の部分内に配置される。支持コア５０は、広がった状態において、第２のストレス制御チューブ３６’のこの部分を保持し、コネクタ２６が剛性スリーブ２８内に容易に挿入できるようにし、これによってそれはコネクタ２４としっかりと嵌合することができる。図１の実施形態において、端子接続装置１０はスプライス及び終端部分２０、２２の両方にわたって延びる単一の管状スリーブ５２を更に含む。管状スリーブ５２は絶縁層を含む。管状スリーブ５２と第２のストレス制御チューブ３６’との間には、通常、導電又は半導電材料から作製される「ストック」５４がある。その目的は、端子接続装置１０が完全に設置され、スプライスにわたる接地電位において、第２のストレス制御チューブ３６’の薄型の外側半導電層（図示せず）を維持する場合に、インターフェースケーブル１２の半導電層１８及び４８と電力ケーブル４２との間の電気接続をそれぞれ確立することである。図１に示されている実施形態では、管状スリーブ５２は、第１のストレス制御チューブ３６及び第２のストレス制御チューブ３６’の長さ全体、並びにいずれかのストレス制御チューブによって包囲されていないインターフェースケーブル１２の部分にわたって配置されている。管状スリーブ５２は、収縮性材料、典型的にはシリコーン又はＥＰＤＭから作製される。それはヒート若しくはコールドシュリンク性材料であってもよいが、図１ではコールドシュリンク性材料として示されている。例示の実施形態では、管状スリーブ５２は、端子接続装置１０の端子部分においてスカート５６を含む。スカートは、トラッキング電流を低減し、通常は外部の端子装置にのみ使用される。
【００４０】
図１に更に例示されているように、第１のケーブルコネクタ２４及び第２のケーブルコネクタ２６を嵌合する前に、支持コア５８は、支持コア５０によって拡張した状態で維持されており、管状スリーブ５２の一部分が、支持コア５８にわたって折り畳まれている第２のストレス制御チューブ３６’の部分の周囲に配置される。管状スリーブ５２のこの折り畳まれた部分は、端子接続装置１０が完全に設置されたときに、電力ケーブル４２を被覆する。
【００４１】
支持コア５０及び５８、並びに本明細書に記載の他の支持コアは任意の好適な種類の支持コアであってもよいが、コールドシュリンク性材料が、導体２６に取り付けられたケーブル端部において開始し、電力ケーブル４２にわたって収縮するように、リボンを巻き出すことによって外される、らせん状にまかれたリボンを通常含む。この支持コア技法は当該技術分野において一般的に既知である。
【００４２】
図２に示されている実施形態は、管状スリーブ５２が２つの別個の部品５２’及び５２”を含むことを除き、図１の実施形態と同様である。図２の実施形態では、部分５２’及び５２は重なり合う部分を有する。代替の実施形態では（図示せず）、部品５２’及び５２”は重なり合わない。かかる実施形態では、管状スリーブによって被覆されないインターフェースケーブル１２の部分は、外側の絶縁のいくつかの他の手段を有する。例えば、ケーブルの外側絶縁ジャケットは、インターフェースケーブル１２のこの部分上に残されたままでもよく、あるいは、外側ジャケットが取り除かれた場合は、収縮性材料の別個の層がインターフェースケーブル１２のこの部分の周囲に適用されてもよい。
【００４３】
図３は、端子接続装置１０のスプライス部分２０の代替の実施形態を示す。この実施形態では、第１のケーブルコネクタ２４は、インターフェースケーブル１２の内部導体１４の一方の端部に取り付けられる。それは圧着又はねじを用いるなど任意の好適な方法で取り付けることができる。図３では、それはねじ２５によって取り付けられる。第１のケーブルコネクタ２４は、導電中間コネクタ６０の第１のソケット６２と嵌合するように構成される。中間コネクタ６０は、第２のケーブルコネクタ２６と嵌合するように構成された第２ソケット６４を有し、これは電力ケーブル４２の内部導体４４に取り付けられる。第２のケーブルコネクタ２６及び電力ケーブル４２は、予め組み立てられた端子接続装置１０の部品ではない。第１のケーブルコネクタ２４及び第２のケーブルコネクタ２６、並びに中間コネクタ６０は、剛性スリーブ（図３に含まれていない）によって必要に応じて包囲されてもよく、並びにこの剛性スリーブ内に固定されてもよく、この剛性スリーブは絶縁性若しくは半導電性であってもよい。
【００４４】
図３に示されるように、第２のストレス制御チューブ３６’はコネクタ２４にわたって、及び中間コネクタ６０の部分にわたってなど、端子接続装置１０のスプライス部分に沿って延びる。これまで説明したように、第２のストレス制御チューブ３６’は、コネクタ２４及び２６（及び中間コネクタ６０）を被覆するストレス制御層３８の部分に沿って、ストレス制御層３８の内側の薄型の内側半導体層（図示せず）を有する。薄型の内側半導体層の長さは、端子接続装置１０が完全に設置されたときに、インターフェースケーブル１２の絶縁層１６の一部分及び電力ケーブル４２の絶縁層４６の一部分を被覆するのに十分である。薄型の内側半導体層は、ストレス制御層３８の内面上に塗布されてもよく、又は別個の層の材料であってもよい。ストレス制御チューブ３６’はまた、絶縁層４０の外側に薄型の外側半導電層（図示せず）を有する。薄型の外側半導電層は、ストレス制御チューブ３６’の絶縁層４０の長さ全体に沿って延びる。薄型の外側半導体層は、絶縁層４０の外面上に塗布されてもよく、又は材料の別個の層であってもよい。図３の実施形態では、端子接続装置１０のスプライス部分２０は、インターフェースケーブル１２から電力ケーブル４２まで、ストレス制御チューブ３６’にわたって延びる管状スリーブ５２を更に含む。管状スリーブ５２は絶縁層を含む。管状スリーブ５２と第２のストレス制御チューブ３６’との間には通常、導電又は半導電材料から作製される「ストック」５４がある。その目的は、端子接続装置１０が完全に設置され、スプライスにわたる接地電位において、第２のストレス制御チューブ３６’の薄型の外側半導電層（図示せず）を維持する場合に、インターフェースケーブル１２の半導電層１８と電力ケーブル４２の半導体層４８（図示せず）との間の電気接続をそれぞれ確立することである。
【００４５】
図３に更に示されるように、第２のケーブルコネクタ２６を中間コネクタ６０と嵌合する前に、管状スリーブ５２及びストレス制御チューブ３６’の両方が、中間コネクタ６０、第１のケーブルコネクタ２４及びインターフェースケーブル１２にわたって折り畳まれ、第２のケーブルコネクタ２６が中間コネクタ６０に容易に挿入できるようにする。第１に、支持コア５７は、全体的に第１のケーブルコネクタ２４にわたって管状スリーブ５２の周囲に配置され、管状スリーブ５２の一部分は、支持コア５７上に折り畳まれ、この支持コア５７上に配置され、これはストレス制御チューブ３６’の折り畳まれた部分を拡張した状態に保持する。次に支持コア５５は、管状スリーブ５２の折り畳まれた部分にわたって配置され、ストレス制御チューブ３６’の一部分は、支持コア５５上で折り畳まれ、支持コア５５上に配置され、これはストレス制御チューブ３６’の折り畳まれた部分を拡張した状態に保持する。第２のケーブルコネクタ２６が中間コネクタ６０と嵌合した後、支持コア５５が外され、ストレス制御チューブ３６’は、それが第２のケーブルコネクタ２６及び十分な電力ケーブル４２被覆するように折り畳まれ、これによってストレス制御層３８は、電力ケーブル４２の半導電層４８（図示せず）に重なり合う。その後、支持コア５７は外され、管状スリーブ５２は、それがストレス制御チューブ３６’及び電力ケーブル４２（図示せず）の外側ジャケットの部分を被覆するように、拡げられる。
【００４６】
図４は、端子接続装置１０の端子部分２２の代替の実施形態である。この実施形態では、高誘電率のストレス制御材料の代わりに幾何学的なストレス制御が利用される。更に、端子部分２２は、別個のコネクタ素子を含み、これはベア突起を用いるよりも様々な種類の接続のために提供される。図４は、インターフェースケーブル１２の導体１４に取り付けられたケーブルコネクタ７２を示す。ケーブルコネクタ７２は、任意の好適な手段によって、典型的には圧着によって取り付けられ、突起３４を含む。端子部分２２は、全体的に第１のチャンバ８４及び第２のチャンバ８６を概ね確定するハウジング８２を含む。第１のチャンバ８４及び第２のチャンバ８６は、第１のチャンバ８４の内部が第２のチャンバ８６の内部と連通するように交差する。第１のチャンバ８４及び第２のチャンバ８６は交差して、図４に示されるような概ねＴ字形又は概ねＬ字形（図示せず）を形成することができる。ハウジング８２は、外側の半導電層９０及び中間絶縁層９２、並びに内側の半導電層９４を更に含む。図４に示されるように、ハウジング８２の第１のチャンバ８４の内壁上の内側半導電性層９４は、ケーブルコネクタ７２と緊密して接触する。好ましくは、内側の半導電性層９４はまた、インターフェースケーブル１２の絶縁層１６と緊密して接触する。第１のチャンバ８４の内壁の一部分は、中間絶縁層９２で作製される。この部分は、好ましくは、絶縁層１６と緊密に接触する。第１のチャンバ８４の内壁の一部分は、外側半導電層９０で作製される。この部分は、好ましくは、半導電層１８と緊密に接触する。管状スリーブ５２は次いで、外側の半導電性層９０及びインターフェースケーブル１２の少なくとも一部分にわたって配置される。スタッド（図示せず）が突起部３４の開口部を通じて挿入されてもよく、並びに、１つ以上の嵌合装置９６は第２のチャンバ８６内に挿入され、スタッドによって突起部３４に取り付けられ、又は突起部３４に対して定位置に保持されてもよい。
【００４７】
ハウジング８２は、コールドシュリンク用途に好適な任意の材料で作製され得る。最も好適な材料は、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、エラストマーシリコーン、又はこれらのハイブリッドのような、低永久歪を有する高弾性ゴムのような材料である。半導電材料及び絶縁材料は同じタイプの材料又は異なるタイプの材料で作製され得る。半導電性材及び絶縁材は、使用される材料の固有の特性に基づいて、又は材料に添加される添加剤に基づいて、異なる程度の導電性及び絶縁性を有し得る。
【００４８】
図５は、端子接続装置１０の端子部分２２の代替の実施形態である。この実施形態では、電圧及び電流センサは、端子部分２２に組み込まれる。図５の実例において、絶縁層１６、インターフェースケーブル１２の半導電層１８、並びにセンサ及びいくつかの関連素子は、断面図に示されていないが、ストレス制御チューブ３６、管状スリーブ５２、及び絶縁層１０７が断面で示されている。図５に示されるように、半導電層１８の管状ストリップは、半導体層の非導電軸区分若しくは間隙１００から外され、ここでは絶縁層１６の下の間隙が露出される。間隙１００によって分離される半導電層１８の部分は、明確性のために１８ａ、１８ｂ、及び１８ｃと標識されている。代替的実施形態では、半導電層１８は、部分１８ａで終端してもよく、導電性若しくは半導体材料の片は、インターフェースケーブル１２上に配置され、半導電層１８の部分１８ｂ及び１８ｃと同じ機能を果たしてもよい。他の代替の実施形態では、電圧センサ１０２の裏面に取り付けられた導電性若しくは半導体材料は、インターフェースケーブル１２に対してこれを取り付ける前に、半導電層１８の部分１８ｂの位置において使用されてもよい。更に他の（別の）実施形態では、電圧センサ１０２は、インターフェースケーブル１２の絶縁層に直接取り付けられる。図５に示されているように、電圧センサ１０２は、半導電層部分１８ｂ上に配置され、これは部分１８ａ及び１８ｃから間隙１００によって電気的に絶縁される。本発明は、センサをインターフェースケーブル１２に取り付けることについて言及しているが、一部の実施形態では、インターフェースケーブル１２自体は、センサのパーツとして機能する。かかる場合には、本明細書における電圧センサ１０２に関する参照は、センサの部分、例えばインターフェースケーブル１２が取り付けられるプリント回路基板（ＰＣＢ）を指す。本発明の少なくとも１つの実施形態では、電圧センサは、静電容量式分配器であり、ここでは第１のコンデンサはケーブル内部導体１４、ケーブル絶縁層１６、及び半導電部分１８ｂからなる。第２のコンデンサは、ＰＣＢ上に配置され、これは半導電層部分１８ｂに取り付けられる。半導電層部分１８ｂの内部電気抵抗はわずかである。
【００４９】
絶縁材料のストリップ（図示せず）は、電圧センサ１０２からのものを除き、間隙１００を被覆し、半導電部分１８ｂを任意の他の導電又は半導電材料若しくは素子から分離し、間隙１００における空気の存在を防ぐ（この空気は、局所的な放電及び電圧センサ１０２の不具合を生じさせる恐れがある）。絶縁材料は、より容易に間隙１００を充填するマスチックと、このマスチックにわたって配置されるＰＶＣテープの組み合わせなど、任意の好適な材料であってもよい。ＰＶＣテープは、電圧センサ１０２をインターフェースケーブル１２に取り付ける目的を果たすことができる。電圧センサ１０２は、インターフェースケーブル１２の内部導体１４の電圧を測定する。電圧センサ１０２の接地プレート（図示せず）は、導電素子１０４によって半導電層部分１８ａ及び１８ｃの一方又は両方に電気的に接続され、導電素子１０４は、半導電層部分１８ａ及び１８ｃの一方又は両方の周囲で巻かれる、並びに電圧センサ１０２上の接続点１０６にはんだ付けされる金網でもよい。半導電層部分１８ａと１８ｃと電圧センサ１０２につなげている導電素子１０４の部分が絶縁されていない場合、間隙１００にわたる絶縁材料のストリップ（図示せず）は、下層の半導電層１８ｂと電気的に接触するのを防ぐ。絶縁層１０７は、電圧センサ１０２、及び間隙１００に隣接した半導電層の部分を被覆する。導電又は半導電材料の層（図示せず）が絶縁層１０７にわたって配置される。少なくとも１つの実施形態では、導電又は半導電材料の層は、絶縁層１０７と結合され、これによって、絶縁層１０７は、センサに面する絶縁層と、ストレス制御チューブ３６に面する導電又は半導電材料の層とを有する。導電又は半導電層は、外部の電気シールドからセンサを遮蔽する。ストレス制御チューブ３６は、絶縁層１０７を被覆し、突出部３４が取り付けられているインターフェースケーブル１２の端部まで延びる。電流センサ１０８は、電圧センサ１０２に隣接して、半導体層１８にわたって配置される。配線１１０は、電圧センサ１０２に接続され、配線１１２は、電流センサ１０８に接続され、これはロゴスキーコイルであってもよい。両方の配線１１０、１１２は、いずれの短絡も生じないように絶縁されている。図５において、管状スリーブ５２”は、突起部３４から端子接続装置１０のスプライス部分まで、端子接続装置１０の端子部分２２の長さ全体にわたって延び、ここではそれがスプライス部分２０の管状スリーブ５２’が重なり合う。両方の配線１１０、１１２は、管状スリーブ５２”及び管状スリーブ５２’の重なり合う部分の間で、端子接続装置１０の外部まで通過し、ここで配線は、例えば積分器、測定装置、制御装置、又は他の好適なタイプの装置に接続されてもよい。
【００５０】
少なくとも１つの実施形態では、電圧センサ１０２は両面のフレキシブルプリント回路基板を含む。本明細書で記載のように、ＰＣＢの上面すなわち前面は、絶縁層１０７に面する部分である。ＰＣＢの上面は通常、導電機構を有し、これらは外部の訴追と電気的に接続されている。ＰＣＢの底面、すなわち背面はインターフェースケーブル１２に面する。センサ１０２と半導電層部分１８ｂとの間の最良に可能な電気接続を確立するために、センサ１０２の裏面上でコンタクト領域を最大にするのが望ましい。銅箔又は金メッキされた銅箔が機能する一方で、パターン付きの金めっきされた銅層が、代替物よりも優れた結果を予想外にもたらすということが見出された。パターンは、任意の好適な方法で形成されてもよい。例えば、フォトレジストプロセスを使用して、フォトレジスト層を回路基板（及び必要に応じて、センサが機能するために配線された部分の外側の、最上の銅層の部分上に）の底面の銅層上に、銅層の露出された領域が取り除かれ、望ましい銅のパターンを作るパターンで適用することによって、及び現像することによって、パターンを作製することができる。銅層の露出された部分は、次いで銅エッチング液に暴露され、銅の露出された領域を取り除くことができる。パターン付きのフォトレジストが次いで取り除かれ、回路基板の底面上に銅のパターンが残る。ニッケル層は次いで、銅及び金又は金合金（本明細書では単に金と呼ぶこともある）上にメッキされ、次いでニッケル層上にメッキされる。ＰＣＢのパターン付き金メッキ銅層は、半導電層部分１８ｂとＰＣＢの導電ビアとの間の良好な電気的接触を確実にし、このビアはＰＣＢの上面上の電気回路素子に接続する。ＰＣＢの下に閉じ込められた空気の量はほとんどないということが分かり、これはＰＣＢの裏面上のパターン付き金メッキされた銅層が、半導電層部分１８ｂ内にエンボス加工され、これによって半導電層部分１８ｂと電圧センサＰＣＢとの間の最適な電気的接続を確実にするからである。電圧センサからの出力信号は、およそマイクロアンペアの電流で約１ボルトである。
【００５１】
固体層のように、本発明のパターン付き金メッキ銅層は、無限数の接触点をもたらす。固体層において大きくないように、ある接触点から別の接触点への距離は大きくない。銅層に作られたパターンは、正方形又はダイヤモンド形のパターンを有する格子など、しかしこれに限定されない任意の好適なパターンであってもよい。パターン付きの金メッキ層は、パターンがついていない銅箔が金メッキされた場合に存在する金メッキ面よりも、剥離しにくいと考えられる。これは特に、ＰＣＢの折り曲げ能力のために、機械的ストレスを受ける薄型のフレキシブルＰＣＢに関する課題である。
【００５２】
電気接触部が（一般的にはんだによって）作られる導電領域を除き、標準的なＰＣＢがＰＣＢの前面及び裏面を被覆するはんだレジスト層を有するという点で、本明細書に記載の電圧センサＰＣＢは標準的なＰＣＢとは異なる。本発明の電圧センサ１０２において、ＰＣＢの底部にははんだレジストはない。ＰＣＢの裏面上のはんだ層（これは通常、平坦な金めっきが剥離するのを防ぐ）に対する必要性は、金メッキ前に、銅層がパターン付けされているため必要ではない。パターン付きの銅層は、固体の銅箔よりもより容易に機械的ストレスを消散させると考えられる。
【００５３】
前述に加えて、本願におけるＰＣＢの使用は、ＰＣＢに適用された機械的ストレスの量を更に制限する。ＰＣＢは、折り曲げられ、インターフェースケーブル１２の周囲に配置されたときに、機械的ストレスを受ける。この折り曲げ構成は、ＰＣＢにいくらかのストレスを与える場合があるが、ＰＣＢがインターフェースケーブル１２に、例えばＰＣＢテープを用いて取り付けられたとき、並びに、特にストレス制御チューブ３６及び管状スリーブ５２がインターフェースケーブル１２の周囲で収縮され、これによって電圧センサ１０２のＰＣＢに対して半径方向力を適用したとき、フレキシブルＰＣＢは比較的、静的状態に留まる。
【００５４】
本発明は特定の実施例に関して図示して説明されたが、本発明がそれらの実施例に限定されることを意図するものではない。特許請求の範囲によって定義される本発明の真の範囲から逸脱することなく変更及び修正がなされ得ることが、当業者には理解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範疇に含まれるようなすべての変更及び修正が、本発明に含まれることが意図されている。
【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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【国際調査報告】
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2015509354.tif 000009