(57)【要約】    【課題】      一定の電界緩和効果を保持しつつ、軽量化・低コスト化を図り、かつ、容易に短時間で組み立てること。    【解決手段】  終端接続部用ストレスコーン（補強型ストレスコーン）１３０は、電力ケーブルの終端部１１０に生じる高電界部の電界緩和を行うベルマウス部１３１と、ベルマウス部１３１表面の沿層電界を緩和する補強成形体１３２とで構成されている。補強成形体１３２は、それぞれ誘電率が異なる複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆを軸方向に配置して形成されている。また、この終端接続部用ストレスコーン１３０は一体的にまたは複数に分割して成形されている。  【選択図】      図２
2005033930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力ケーブル端部に生じる高電界部の電界緩和を行うストレスコーン本体と、
前記ストレスコーン本体表面の沿層電界を緩和する補強成形体と、を有し、
前記補強成形体は、誘電率が軸方向に異なるように形成されている、ことを特徴とする終端接続部用ストレスコーン。
【請求項２】
前記補強成形体は、低圧側から高圧側に向かって誘電率が低くなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の終端接続部用ストレスコーン。
【請求項３】
当該終端接続部用ストレスコーンは、一体的に成形され、または、複数に分割して成形されている、ことを特徴とする請求項１記載の終端接続部用ストレスコーン。
【請求項４】
前記補強成形体は、それぞれ誘電率が異なる複数の誘電率層を軸方向に配置して形成され、前記複数の誘電率層は、それぞれ互いに誘電率が異なる材料を用いて形成され、または、それぞれ互いに誘電材料の濃度を変化させることにより形成され、または、それぞれ互いに複数の材料の混合比を変えて混ぜ合わせることにより形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の終端接続部用ストレスコーン。
【請求項５】
前記補強成形体は、誘電材料の濃度を連続的に変化させることにより形成され、または、複数の材料の混合比を連続的に変えて混ぜ合わせることにより形成されている、ことを特徴とする請求項１記載の終端接続部用ストレスコーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、終端接続部用ストレスコーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＶ（架橋ポリエチレン絶縁）ケーブル等の電力ケーブルには、絶縁体内の電界ストレスを緩和するため、絶縁体上に遮蔽層（外部半導電層）が設けられている。このような電力ケーブルの終端接続部を形成する場合、ただ単に遮蔽層を取り除くのみでは、遮蔽層端部に電界ストレスが集中し、絶縁破壊を引き起こすおそれがある。そのため、特に高電圧用の電力ケーブルの終端接続部では、電界ストレスが集中しないよう、様々な工夫が施されている。
【０００３】
その一例として、従来より、ＣＶケーブル等の電力ケーブルの終端接続部には、ストレスコーンが用いられている。
【０００４】
このストレスコーンは、先端部が径方向外方にラッパ状に広げられた形状を有し、その基端部を電力ケーブルの遮蔽層の端部に接触させることで、遮蔽層の端部における電界ストレスを緩和するようにしたものである。しかし、このストレスコーンのみでは、電圧が高くなるに伴い、ストレスコーン表面の沿層電界ストレス（碍子表面）が高くなり、ストレスコーンの表面閃絡を引き起こす可能性がある。
【０００５】
そこで、高圧用の電力ケーブルの終端接続部においてストレスコーンの表面閃絡特性を改善する一方法として、従来、コンデンサコーンが使用されている（例えば、特許文献１参照）。このコンデンサコーンは、油浸絶縁紙内に薄い金属箔電極を設け、箔間の静電容量を適当に分布させたものである。
【０００６】
図４は、コンデンサコーンを用いた従来の電力ケーブルの終端接続部の構造の一例を示す要部断面図である。
【０００７】
図４に示す終端接続部１は、電力ケーブルの終端部２におけるケーブル絶縁体３の周囲に碍管４が設けられ、碍管４の内周面とケーブル絶縁体３の外周面との間の空間５内に、下方に開口する略円錐筒状のエポキシ受座６を介して接続されたプレモールド絶縁体（ストレスコーン）７およびコンデンサコーン８が設けられている。
【０００８】
プレモールド絶縁体（ストレスコーン）７は、エポキシ受座６内に、下部金具９に結合された図示しない押圧装置のバネの弾性力により下方から押し込まれ、ケーブル絶縁体３上に設けられている。
【０００９】
コンデンサコーン８は、絶縁筒１０を介してケーブルの絶縁体３の周囲を囲む複数のコンデンサ素子８ａ〜８ｄにより構成されている。これら複数のコンデンサ素子８ａ〜８ｄは、それぞれ径寸法および軸方向の寸法が互いに異なる複数の油浸絶縁紙１１を円筒状に巻き、巻かれた油浸絶縁紙１１の間に、アルミ箔等からなる複数の円筒状の電極１２を互いの端部が径方向で対向するように軸方向に並べて形成される。これにより、各電極１２は、電力ケーブルの終端部２に沿って高圧側と接地側との間に並べられることになる。このとき、コンデンサコーン８は、各電極１２間の静電容量を適当に分布させて各電極１２間がプレモールド絶縁体７表面の沿層電界ストレスによる電圧を均一に分担するように設計されている。
【００１０】
このようなコンデンサコーン８の組み立ては、複数のコンデンサ素子８ａ〜８ｄをそれぞれ作業者が組み立てやすいように多少の径差を持たせて分割しておき、これら分割されたコンデンサ素子８ａ〜８ｄ同士を互いに接合して行われる。なお、コンデンサコーン８の組み立て完了後、筒状空間５内にはオイルが充填される。
【特許文献１】特開平８−３０６５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、コンデンサコーンを用いた従来の電力ケーブルの終端接続部においては、多少の径差のある複数のコンデンサ素子８ａ〜８ｄの分割体を電力ケーブルに挿入してそれぞれを接合するたびに、接合するコンデンサ素子８ａ〜８ｄ同士の隙間を埋めるべく隙間用の油浸絶縁紙を巻き付ける作業が必須であり、この作業は、煩雑であるとともに熟練を要するため、組み立て作業に手間がかかる。
【００１２】
また、油浸絶縁紙１１を用いるため、コンデンサコーンの組み立てが完了した後に、コンデンサ素子８ａ〜８ｄが配置された筒状空間５内にオイルを充填する作業を必要とし、組み立て作業により一層手間がかかるとともに、重量化につながりやすい。なお、現在、コンデンサコーンの制作者の育成も容易ではなくなっている。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、一定の電界緩和効果を保持しつつ、軽量化・低コスト化を図り、かつ、容易に短時間で組み立てることができる終端接続部用ストレスコーン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】
【００１４】
本発明の終端接続部用ストレスコーンは、電力ケーブル端部に生じる高電界部の電界緩和を行うストレスコーン本体と、前記ストレスコーン本体表面の沿層電界を緩和する補強成形体とを有し、前記補強成形体は、誘電率が軸方向に異なるように形成されている構成を採る。好ましくは、前記補強成形体は、低圧側から高圧側に向かって誘電率が低くなるように形成されている構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、ストレスコーン本体表面の沿層電界を緩和する補強成形体が、誘電率が軸方向に異なるように形成されている、好ましくは誘電率が低圧側から高圧側に向かって低くなるように形成されているため、ストレスコーン本体表面に生じる沿層電界を異なる誘電率の補強成形体に適当に分布させることが可能となり、コンデンサコーンを用いることなく、例えば、コンデンサコーンを用いた場合と同等の一定の電界緩和効果を保持することができる。また、コンデンサコーンに必要なオイルが不要になり、例えば、材料がゴムの場合は絶縁ガスを使用することができ、軽量化を図ることができる。さらには、後述のように一体成形が可能であるため、低コスト化を図り、かつ、容易に短時間で組み立てることができる。
【００１６】
本発明の終端接続部用ストレスコーンは、上記構成において、一体的に成形され、または、複数に分割して成形されている構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、ストレスコーン本体および補強成形体は、適宜、全部または一部が一体成形されているため、部品点数が削減され、低コスト化が図られ、かつ容易に短時間で組み立てることができる。
【００１８】
本発明の終端接続部用ストレスコーンは、上記構成において、前記補強成形体は、それぞれ誘電率が異なる複数の誘電率層を軸方向に配置して形成され、前記複数の誘電率層は、それぞれ互いに誘電率が異なる材料を用いて形成され、または、それぞれ互いに誘電材料の濃度を変化させることにより形成され、または、それぞれ互いに複数の材料の混合比を変えて混ぜ合わせることにより形成されている構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、補強成形体を複数の誘電率層で形成し、これら複数の誘電率層を、それぞれ互いに誘電率が異なる材料を用いて形成する、または、それぞれ互いに誘電材料の濃度を変化させることにより形成する、または、それぞれ互いに複数の材料の混合比を変えて混ぜ合わせることにより形成するため、誘電率が軸方向に段階的に変化する補強成形体を形成することができる。
【００２０】
本発明の終端接続部用ストレスコーンは、上記構成において、前記補強成形体は、誘電材料の濃度を連続的に変化させることにより形成され、または、複数の材料の混合比を連続的に変えて混ぜ合わせることにより形成されている、構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、誘電材料の濃度を連続的に変化させる、または、複数の材料の混合比を連続的に変えて混ぜ合わせることにより補強成形体を形成するため、誘電率が軸方向に連続的に変化する補強成形体を形成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、一定の電界緩和効果を保持しつつ、軽量化・低コスト化を図り、かつ、容易に短時間で組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。なお、ここで、終端接続部とは、いわゆる気中終端接続部、つまり、電力ケーブルの終端部を、例えば、トランス、架空線、変電所の母線等に接続するための一般的な終端部を意味する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る終端接続部用ストレスコーンを用いた電力ケーブルの終端接続部の構造を示す部分縦断面図である。図２は、本実施の形態に係る終端接続部用ストレスコーンを含む図１の終端接続部の要部の拡大断面図である。
【００２５】
図１において、電力ケーブルの終端接続部１００は、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａを、上記のように、トランスや、架空線、変電所の母線等に接続するために用いられる。
【００２６】
電力ケーブル１１０は、ケーブル導体１１１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１１３、外部半導電層１１５、およびケーブルシース１１７で被覆して構成されており、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａは、電力ケーブル１１０の終端から順にそれぞれ所定の長さでケーブル導体１１１、ケーブル絶縁体１１３、および外部半導電層１１５が露出している。すなわち、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａは、電力ケーブル１１０を構成するケーブル絶縁体１１３、外部半導電層１１５、およびケーブルシース１１７を外側から順にそれぞれ所定の長さ分剥ぎ取ることで構成されている。
【００２７】
ここで、ケーブル絶縁体１１３は、絶縁性を有するゴムプラスチック材料、例えば、エチレンプロピレンゴムやポリエチレン、架橋ポリエチレン等で作られている。また、外部半導電層１１５は、導電性を有する材料、例えば、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等のエラストマーにカーボン等の導電性物質を混ぜ合わせたもので作られている。
【００２８】
電力ケーブル１１０の終端部１１０ａにおいて、電力ケーブル１１０の終端で露出したケーブル導体１１１の端部には、電力ケーブル１１０と同軸線上に配置された導体引出棒１２１の下端部が固定されている。この導体引出棒１２１は、ケーブル導体１１１の上方でカバー１２３に挿通され、上端部で、トランスや架空線、変電所の母線等に接続される。カバー１２３は、ケーブル絶縁体１１３およびケーブル導体１１１の周囲を囲むように配置された碍管１２５に固定されている。
【００２９】
碍管１２５は、絶縁性を有する材料で作られ（例えば、陶器製、ゴムプラスチック製等）、円錐筒状の碍管本体の外周面に放射方向に張り出すようにヒダ部を設けて形成されている。碍管本体は、上端開口部がケーブル導体１１１の先端（つまり、電力ケーブル１１０の終端）よりも上方に配置され、下端開口部がケーブル絶縁体１１３の基端部の周囲に配置されている。
【００３０】
この碍管１２５の碍管本体の上端開口部には、上部金具１２６を介してカバー１２３が固定され、碍管本体の上端開口部は、カバー１２３と該カバー１２３に挿通された導体引出棒１２１により密閉された状態となっている。また、碍管１２５の碍管本体の下端開口部は、中央に電力ケーブル１１０の終端部１１０ａが挿通されたリング状の補助金具１２７にＯリング１２８を介して密着した状態で固定されている。
【００３１】
補助金具１２７の上面側には、連結部材１２９を介して、終端接続部用ストレスコーン１３０が取り付けられている。この終端接続部用ストレスコーン１３０は、ケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａと碍管１２５の内周面との間の密閉された内部空間１４０内にあって、ケーブル絶縁体１１３上に設けられている。
【００３２】
なお、この終端接続部用ストレスコーン１３０は、本発明の対象として本実施の形態の中心的部材であって、後述するように、従来のストレスコーンとコンデンサコーンの両方の機能を兼ね備えたものである。以下、従来のストレスコーンと異なることを明確にするためにも、この終端接続部用ストレスコーン１３０を「補強型ストレスコーン」と呼ぶことにする。この補強型ストレスコーン１３０については、後で詳細に説明する。
【００３３】
連結部材１２９は、ケーブル絶縁体１１３に挿通され、先端が補強型ストレスコーン１３０の下端部に挿入される筒状本体部１２９ａと、筒状本体部１２９ａの下端から外方に張り出したフランジ部１２９ｂとを有する。このフランジ部１２９ｂの外径は、補助金具１２７の内径よりも大きく、フランジ部１２９ｂは、補助金具１２７の上面の内周部分に固定されている。
【００３４】
補助金具１２７の下面外周縁部には、電力ケーブル１１０が挿通された支持フレーム１４２がボルト１４３を介して結合されている。この支持フレーム１４２は、その上面にボルト１４４を介して碍管１２５が固定されている。また、支持フレーム１４２の下面には、支持碍子１４５を介して据え付け架台１４６に取り付けられ、ケーブルの終端接続部を据え付け架台１４６から電気的に絶縁した状態となっている。
【００３５】
また、補助金具１２７の下面内周縁部には、ケーブル絶縁体１１３の下端部の周囲に配置された下部金具１４８の上端がボルト１５１およびパッキン１５４により気密的に接合され、この下部金具１４８の下端は、ケーブルシース１１７の端部にシールテープ１５６を介して気密的に結合されている。
【００３６】
また、碍管１２５内の筒状内部空間１４０には、絶縁ガス（例えば、一般的に、六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガス等）が封入されている。
【００３７】
次いで、本実施の形態の中心的部材である補強型ストレスコーン１３０について詳細に説明する。
【００３８】
補強型ストレスコーン１３０は、図１および図２に示すように、内周面１３６がケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａに密着した状態で配置されるとともに、外周面１３７は、下端部側から上端部側、つまり、電力ケーブル１１０における低圧側から高圧側に向かってケーブル軸側に接近するように傾斜している。
【００３９】
また、補強型ストレスコーン１３０は弾性体であり、ここでは、補強型ストレスコーン１３０の内径が、自然状態において、ケーブル絶縁体１１３の外径よりも小さくなるように形成されている。これにより、補強型ストレスコーン１３０は、内周面がケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａを押圧することでケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａに密着し、その結果、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａの絶縁性が維持されている。
【００４０】
補強型ストレスコーン１３０は、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａに生じる高電界部と低電界部の導電性ベルマウス状体（以下「ベルマウス部」という）１３１との間において、ベルマウス部１３１表面から沿層方向の電界ストレスを緩和する絶縁補強成形体１３２とで構成されている。
【００４１】
本実施の形態では、補強型ストレスコーン１３０におけるベルマウス部１３１および絶縁補強成形体１３２は一体成形されており、両者を別個に取り扱う必要がなく、扱いやすく施工性の向上が図られている。
【００４２】
ベルマウス部１３１は、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴム等にカーボン等の導電性材料を混ぜた弾性材料からなり、筒体を電力ケーブル１１０の終端に向かって広げたラッパ状に形成されている。すなわち、ベルマウス部１３１の下部（以下「ベルマウス下部」という）１３１ａの内周面は、ケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａと、外部半導電層１１５の外周面１１５ａとのそれぞれに接し、ベルマウス部１３１の上部（以下「ベルマウス上部」という）１３１ｂの内周面は、ベルマウス下部１３１ａの上端から上方に向かって外周面１１３ａから離れるように形成されている。また、ベルマウス上部１３１ｂの上端には丸みが付けられている。
【００４３】
ベルマウス下部１３１ａの下端面１３４には、連結部材１２９の先端が挿入される切欠部１３４ａが形成され、ベルマウス上部１３１ｂには、軸方向に連続して、ベルマウス上部１３１ｂの表面形状に対応した形状の絶縁補強成形体１３２の下端部、詳細には、誘電率層１３２ａの下端面１３５が密着した状態で接合されている。
【００４４】
上記構成により、ベルマウス下部１３１ａが外部半導電層１１５の端部に接続されていることで、ベルマウス部１３１は、電力ケーブル１１０の外部半導電層１１５の端部に生じる高電界部を緩和する。
【００４５】
絶縁補強成形体１３２は、エチレンポリプロピレンやシリコーン等を主材料とした弾性体からなり、内周面１３６がケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａに密着するとともに、外周面１３７が下端部側から上端部側に向かって、つまり、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａにおける低圧側から高圧側に向かってケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａに漸次近づくように傾斜する略円錐筒状に形成されている。
【００４６】
また、絶縁補強成形体１３２は、それぞれ誘電率の異なる複数（ここでは６つ）の誘電率層１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ、１３２ｆを軸方向に配置し、これら誘電率層１３２ａ〜１３２ｆを一体的に成形してなる。本実施の形態では、絶縁補強成形体１３２は、取り付けられる電力ケーブル１１０の終端部１１０ａにおいて、高電圧側に向かって徐々に誘電率が低くなるように配置されている。
【００４７】
これら複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆにおいてそれぞれ誘電率が異なるのは、ベルマウス部１３１の表面、つまり、ベルマウス上部１３１ｂの丸みが付けられた上端を含むベルマウス上部１３１ｂの表面沿層に生じる電界ストレスを各誘電率層１３２ａ〜１３２ｆに好適に分布させるためであり、本実施の形態では、電界ストレスが均一に分布されるように構成されている。
【００４８】
また、複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆの隣り合う誘電率層同士の界面１３８は、補強型ストレスコーン１３０の下端部側から上端部側に向かってケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａから漸次離れるように、つまり外側に上るように略直線的に傾斜している。
【００４９】
この傾斜により、電力ケーブル１１０の端部に生じる電界は、各誘電率層１３２ａ〜１３２ｆ同士の界面１３８には、集中しにくくなっている。
【００５０】
界面１３８における直線的な傾斜の角度は、電界緩和に好適な角度であれば、どのような傾斜角度としてもよい。例えば、碍管の形状において曲線であってもよい。
【００５１】
また、界面１３８は、補強型ストレスコーン１３０の下端部側から上端部側に向かって上るように傾斜されていればどのような傾斜としてもよく、例えば、界面１３８を曲面としてもよい。
【００５２】
本実施の形態では、複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆは、誘電率の異なる材料（例えば、チタン酸バリウムや酸化亜鉛等の高誘電率材料）を、エチレンポリプロピレンやシリコーン等の主材料に対する添加材として用い、高電圧側である上端側に向かって誘電率が低くなるように一体的に成形されている。
【００５３】
なお、本実施の形態では、複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆを、それぞれ誘電率が異なる材料を添加材として用いて形成しているが、これに限らず、複数の誘電率層を、それぞれ互いに誘電材料の濃度を変化させることにより形成したり、または、それぞれ互いに複数の材料の混合比を変えて混ぜ合わせることにより形成してもよい。
【００５４】
例えば、誘電材料の濃度を変化させることにより複数の誘電率層を形成する方法として、所定の絶縁主材料に所定の誘電材料を少しずつ混合していくことで段階的に濃度を変えて、誘電率がそれぞれ異なる誘電率層を一体的に成形することができる。
【００５５】
この場合、例えば、絶縁補強成形体１３２用の型枠を用い、この型枠内に所定の絶縁主材料（シリコーンゴムやエチレンプロピレンゴム等）と、高誘電率を有する所定の添加材（チタン酸バリウムや酸化亜鉛等）または導電性を有する所定の添加材（カーボンや金属粉等）とを混ぜることで、絶縁補強成形体１３２を成形することができる。
【００５６】
絶縁主材料および添加材を用いた製造方法の具体的な手順は、例えば、次のとおりである。まず、電界緩和成形体用の型枠内において、誘電率層１３２ａの部分に絶縁主材料を流し込む。そして、誘電率層１３２ａに連続する誘電率層１３２ｂの部分から誘電率層１３２ｆ部分に絶縁主材料を流し込むとともに、誘電率層１３２ｂ〜１３２ｆの部分に、各誘電率層の部分１３２ｂ〜１３２ｆにおける濃度を段階的に薄くしていく。このような成形方法によって、下端側から上端側に向かって濃度が低く、つまり誘電率が低くなるような複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆが一体となった補強型ストレスコーン１３０を成形することができる。
【００５７】
このように構成された補強型ストレスコーン１３０により、ケーブルの端部における電界ストレスは、ベルマウス部１３１および絶縁補強成形体１３２とで緩和される。
【００５８】
図３（ａ）は、本実施の形態に係る補強型ストレスコーンを用いた電力ケーブルの終端接続部における電位分布のシミュレーション結果を示す図であり、図３（ｂ）は、同補強型ストレスコーンにおいて、絶縁補強成形体の有する複数の誘電率層の誘電率を均一（この図では、ε＝２．８）にした場合の電位分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）において電位分布は破線の等電位線で示されている。
【００５９】
図３（ａ）に示す補強型ストレスコーン１３０では、複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆは、高電圧側である上端側に向かって誘電率が低くなるように、一体成形してなり、これら誘電率が異なる複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆにより等電位線が略均等に分散されている。
【００６０】
すなわち、高電圧の電力ケーブル１１０の終端部１１０ａに補強型ストレスコーン１３０を設けた構成では、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａに生じる高電界部の電界緩和をベルマウス部１３１で行うととともに、このベルマウス部１３１の表面の沿層において高くなった電界ストレスを、絶縁補強成形体１３２における複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆにより略均等に分布させることができる。これにより、高電圧の電力ケーブル１１０の終端における電界ストレスが緩和される。
【００６１】
これに対し、図３（ｂ）に示す補強型ストレスコーンでは、複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆの誘電率を均一にしたため、等電位線がベルマウス部の表面部分に集中した状態となっている。
【００６２】
次いで、補強型ストレスコーン１３０の取り付け方法の一例をケーブル終端接続部の取り付け方法の一例とともに説明する。
【００６３】
まず、終端接続部１００が形成される電力ケーブル１１０の終端部１１０ａを、支持碍子１４５が取り付けられた据え付け架台１４６の所定の箇所に配置するとともに、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａのケーブルシース１１７、外部半導電層１１５、ケーブル絶縁体１１３を所定の位置まで除去し、電力ケーブル１１０の終端に露出した導体１１１に導体引出棒１２１を接続する。
【００６４】
そして、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａに、筒状の下部金具１４８、支持フレーム１４２、補助金具１２７、Ｏリング１２８、連結部材１２９、拡径保持材（スパイラルコア）上に拡径された状態の補強型ストレスコーン１３０を順次挿通する。
【００６５】
そして、支持フレーム１４２を支持碍子１４６に取り付けることで支持フレーム１４２を支持させたのち、拡径保持材付き補強型ストレスコーン１３０のベルマウス部１３１をケーブル絶縁体１１３の下端部に位置合わせする。詳細には、ベルマウス１３１が、外部半導電層１１５とケーブル絶縁材１１３とに跨るように位置合わせする。
【００６６】
そして、ベルマウス部１３１の位置合わせ状態を保持したまま、拡径保持部材を抜き、ケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａおよび外部半導電層１１５の外周面１１５ａに圧接させることで補強型ストレスコーン１３０をケーブル絶縁体１１３に取り付ける。
【００６７】
なお、図示しないが、組み立ての際に通常の拡径機とパイプを用いた拡径工程によって補強型ストレスコーン１３０を取り付けてもよい。
【００６８】
また、補強型ストレスコーン１３０は、非拡径時の内径をケーブルの外径よりも十分に小さくしているため、補強型ストレスコーン１３０とケーブル絶縁体１１３との界面の面圧を高くでき、優れた耐電圧性が保証されている。
【００６９】
このように、補強型ストレスコーン１３０をケーブル絶縁体１１３の外周面１１３ａに十分な面圧で取り付けた後、連結部材１２９の先端部をベルマウス部１３１下面の切欠部１３４ａに差し込み、連結部材１２９の下端のフランジ部１２９ｂを補助金具１２７に気密的に接合し、この補助金具１２７をボルト１５３を介して支持フレーム１４２に気密的に接合する。
【００７０】
そして、連結部材１２９の筒状本体部１２９ａの外周面と補強型ストレスコーン１３０のベルマウス部１３１の外面とに跨って図示しないシールテープを巻き付けることで両者間を封止する。
【００７１】
そして、電力ケーブル１１０の終端部１１０ａに、カバー１２３が取り付けられた碍管１２５を挿着して、導体引出棒１２１を碍管１２５に取り付けられたカバー１２３から引き出し、この引き出し箇所をパッキングの締め付けにより気密化し、碍管１２５の下端部を支持フレーム１４２にボルト１４４を介して結合する。
【００７２】
そして、図示しない導体引出棒内通路を経て碍管１２５の内部空間１４０に絶縁ガスを封入し、仮挿通しておいた下部金具１４８の上端をボルト１５１およびパッキン１５４を介して補助金具１２７に気密的に結合する。
【００７３】
そして、下部金具１４８の下端とケーブルシース１１７の端部との間をテープ状のシール材１５６の巻き付けにより気密的に結合することにより、ケーブルの終端接続部１００の取り付けは終了する。
【００７４】
このように、本実施の形態によれば、ベルマウス部１３１と、ベルマウス部１３１の表面つまりベルマウス上部１３１ｂの表面の沿層電界を緩和する絶縁補強成形体１３２とが一体に成形されているとともに、絶縁補強成形体１３２が、それぞれ誘電率の異なる誘電率層１３２ａ〜１３２ｆを軸方向に配置して一体的に形成されているため、高電圧が印加される電力ケーブル１１０のケーブル絶縁体１１３上に取り付けるだけで、ベルマウス部１３１の表面つまりベルマウス上部１３１ｂの表面に生じる沿層電界ストレスを、誘電率がそれぞれ異なる誘電率層に分担させることで緩和することができる。
【００７５】
よって、補強型ストレスコーン１３０は、従来の油浸絶縁紙を用いたコンデンサコーンと同等の一定の電界緩和効果を保持しつつ、従来の油浸絶縁紙を用いたコンデンサコーンと異なり、熟練を要することなく容易に組み立てることができ、組み立て作業時間を短縮することができる。
【００７６】
また、補強型ストレスコーン１３０は、一体的に成型されたベルマウス部１３１および絶縁補強成形体１３２がそれぞれ弾性体からなるので、終端接続部１００を形成する際に、従来の油浸絶縁紙を用いたコンデンサコーンと異なり、補強型ストレスコーン１３０が配置されたケーブル端部と碍管との間の筒状空間に、オイルを充填する必要がなく、作業時間を短縮することができるとともに、筒状空間内にオイルを充填しないので、その分、終端接続部１１０自体の軽量化を図ることができる。
【００７７】
また、本実施の形態に係る補強型ストレスコーン１３０を用いた電力ケーブル１１０の終端接続部１００の構成では、従来のプレモールド形接続部としてのプレモールド絶縁体圧縮式のケーブルの終端部処理の構成とは異なり、プレモールド絶縁体を碍管内に押圧するスプリングや、エポキシ受座を必要とすることがないので、電力ケーブル１１０の終端接続部１００として、スプリングやエポキシ受座の分の部品点数が少ないものとなっており、低コスト化を図ることができる。
【００７８】
また、複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆは、それぞれ誘電率の異なる材料により形成されているため、補強型ストレスコーン１３０の絶縁補強成形体１３２を、異なる材料を用いるだけで、容易に製造することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態における補強型ストレスコーン１３０では、ベルマウス部１３１および絶縁補強成形体１３２は一体成形された構成としたが、これに限らず、ベルマウス部１３１および絶縁補強成形体１３２をそれぞれ別体に形成した構成や、絶縁補強成形体１３２自体を複数に分割した構成、さらに、ベルマウス部１３１と絶縁補強成形体１３２の一部とを一体的に成形し、かつそれ以外の絶縁補強成形体１３２部分を一体的にまたは複数に分割して成形した構成としてもよい。
【００８０】
このように補強型ストレスコーン１３０を複数に分割すれば、分割されることでコンパクト化され、製造、現場への運搬、施工などが容易となる。
【００８１】
補強型ストレスコーン１３０を複数に分割して成形する場合において、最も電気的性能を確保しやすい構成としては、例えば、ベルマウス部１３１と、ベルマウス部１３１表面と接触する絶縁補強成形体１３２部分（本実施の形態では誘電率層１３２ａ）とを一体的に成形し、誘電率層１３２ａ以外の誘電率層１３２ｂ〜１３２ｆを一体的に成形する構成が挙げられる。
【００８２】
このように、ベルマウス部１３１と、誘電率層１３２ａとを一体的に成形したのは、絶縁補強成形体１３２は、ベルマウス部１３１表面から沿層方向の電界ストレスを緩和する機能を有しており、少なくともベルマウス部１３１と、このベルマウス部１３１に隣接する絶縁補強成形体１３２部分（誘電率層１３２ａ）とは一体的に成形されていた方が望ましいからである。
【００８３】
但し、補強型ストレスコーン１３０の寸法や重量によっては、ベルマウス部１３１と誘電率層１３２ａとを一体的に成形し、それ以外の誘電率層１３２ｂ〜１３２ｆを複数に分割した構成であってもよい。これは上記の通りである。
【００８４】
また、本実施の形態における絶縁補強成形体１３２は、６つの誘電率層１３２ａ〜１３２ｆにより形成されたものとしたが、これに限らず２つ以上であれば何層により構成されていてもよい。
【００８５】
また、本実施の形態に係る補強型ストレスコーン１３０では、ケーブル終端の電界ストレスを緩和させるべく誘電率層１３２ａ〜１３２ｆをそれぞれ高圧側、つまり、電力ケーブル１１０の終端側に向かって誘電率が低くなるように構成したが、これに限らず、補強型ストレスコーン１３０が高電圧ケーブルに取り付けられた場合に、ベルマウス部１３１表面で高くなる沿層電界ストレスを緩和するものであれば、どの誘電率層がどのような誘電率を有するものであってもよい。
【００８６】
例えば、絶縁補強成形体１３２の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆを、誘電率層１３２ａから誘電率層１３２ｆに向かって段階的に誘電率が低い構成ではなく、それぞれの誘電率層の誘電率を任意の値で構成し、取り付けられるケーブルの端部の電界ストレスを緩和してもよい。
【００８７】
また、本実施の形態では、補強型ストレスコーン１３０の絶縁補強成形体１３２を複数の誘電率層１３２ａ〜１３２ｆで形成し誘電率が段階的に変化するように形成しているが、これに限らず、誘電率が連続的に変化するように形成してもよい。
【００８８】
この場合、絶縁補強成形体の誘電率を連続的に変化させるには、例えば、高誘電材料の濃度を連続的に変化させ、または、複数の材料の混合比を連続的に変えて混ぜ合わせるようにすればよい。これにより、誘電率が軸方向に連続的に変化する補強成形体を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る終端接続部用ストレスコーンを用いた電力ケーブルの終端接続部の構造を示す部分縦断面図
【図２】本実施の形態に係る終端接続部用ストレスコーンを含む図１の終端接続部の要部の拡大断面図
【図３】（ａ）は、本実施の形態に係る補強型ストレスコーンを用いた電力ケーブルの終端接続部における電位分布のシミュレーション結果を示す図、（ｂ）は、同補強型ストレスコーンにおいて、絶縁補強成形体の有する複数の誘電率層の誘電率を均一にした場合の電位分布のシミュレーション結果を示す図
【図４】コンデンサコーンを用いた従来の電力ケーブルの終端接続部の構造の一例を示す要部断面図
【符号の説明】
【００９０】
１００  ケーブルの終端接続部
１１０  電力ケーブル
１１０ａ  電力ケーブルの終端部
１３０  補強型ストレスコーン
１３１  ベルマウス部
１３２  絶縁補強成形体
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１３２ｅ、１３２ｆ  誘電率層
１３７  外周面
１３８  界面
【図１】
2005033930.tif 000003
【図２】
2005033930.tif 000004
【図３】
2005033930.tif 000005
【図４】
2005033930.tif 000006