(57)【要約】【課題】１１０ｋＶ級以上の電力ケーブルの終端部を簡易に形成する。【解決手段】本発明のケーブル終端部は、１１０ｋＶ級のＣＶケーブル１の端末を段剥することによって露出させたケーブル外部半導電層１２を備えており、露出されたケーブル外部半導電層１２の外周にはゴム状弾性材料から成るストレスコーン３が装着されている。  また、ストレスコーン３の外周およびケーブル絶縁層１２の外周には、ストレスコーン３の下端位置からケーブル絶縁層１２の上端位置に跨って電界緩和層４が設けられている。  電界緩和層４は、エラストマー材料に酸化亜鉛（ＺｎＯ）やシリコンカーバイト（ＳｉＯ）を充填したものなどで形成されている。【選択図】図１
2005328610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケ−ブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、前記ケ−ブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、前記ストレスコーンの外周に前記ケーブル絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層とを備えることを特徴とするケーブル終端部。
【請求項２】
ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケーブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、前記ケーブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、前記ストレスコーンの絶縁部側に連設され前記ケーブル絶縁層の外周に装着された円筒状の第１の補助絶縁層と、前記ストレスコーンの外周に前記第１の補助絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層とを備えることを特徴とするケーブル終端部。
【請求項３】
ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケーブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、前記ケーブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、前記ストレスコーンの外周に前記ケーブル絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層と、前記ケーブル絶縁層上の前記電界緩和層の外周に装着された円筒状の第２の補助絶縁層とを備えることを特徴とするケーブル終端部。
【請求項４】
前記電界緩和層の外周に前記ケーブル端末部の全体を覆うように絶縁ブッシングが配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のケーブル終端部。
【請求項５】
前記絶縁ブッシングの外周に複数個の襞部が長手方向に沿って離間して突設されていることを特徴とする請求項４記載のケーブル終端部。
【請求項６】
前記ケーブル絶縁層上の前記電界緩和層の外周または前記第１の補助絶縁層上の前記電界緩和層の外周に、複数個の襞部が長手方向に沿って離間して突設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のケーブル終端部。
【請求項７】
前記電界緩和層は、エラストマー材料に酸化亜鉛またはシリコンカーバイトを充填したもので形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６何れか１項記載のケーブル終端部。
【請求項８】
前記電界緩和層は、前記ケーブル絶縁層の外周または前記第１の補助絶縁層の外周から前記ストレスコーンの半導電部の頂部外周に跨って設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７何れか１項記載のケーブル終端部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル終端部に係り、特に、超高圧電力ケーブルのケーブル終端部を簡易に形成する場合に有用なケーブル終端部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２２〜３３ｋＶ級の電力ケーブルのケーブル終端部として、図６に示すように、ケーブルの端末を段剥して露出させたケーブル外部半導電層１０の外周にケーブル絶縁層２０の外周に跨って酸化亜鉛（ＺｎＯ）を有する層（以下「ＺｎＯ層」という。）３０を設けて成るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなケーブル終端部によれば、電力ケーブルのケーブル外部半導電層１０およびケーブル絶縁層２０の外周にＺｎＯ層３０を設けるのみで、簡易な構成のケーブル終端部を形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】特表２０００−５０３４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような構成のケーブル終端部を１１０ｋＶ級以上の電力ケーブルのケーブル終端部に適用すると、電界の集中する部分で、すなわちケーブル外部半導電層の先端部分で発熱し電力ケーブルの電気特性を低下させる虞があった。
ここで、上記の発熱現象は、ＺｎＯ層３０の電圧―電流特性に起因するものと解される。すなわち、図７に示すように、ＺｎＯ層３０の電圧―電流特性は非線形で２２〜３３ｋＶ程度の電圧（図中Ａ）では殆ど電流が流れないものの、電圧が１１０ｋＶ（図中Ｂ）を越えるとＺｎＯ層３０に大電流が流れ、この電流により電界が集中する部分（ケーブル外部半導電層の先端部分）に発熱が生じるものと解される。
本発明は、ＺｎＯ層等の電界緩和層とストレスコーンとの組み合わせにより、１１０ｋＶ級以上の電力ケーブルであっても、簡易構造のケーブル終端部を形成することができるケーブル終端部を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様であるケーブル終端部は、ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケ−ブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、ケ−ブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、ストレスコーンの外周にケーブル絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層とを備えるものである。
本発明の第２の態様であるケーブル終端部は、ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケーブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、ケーブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、ストレスコーンの絶縁部側に連設されケーブル絶縁層の外周に装着された円筒状の第１の補助絶縁層と、ストレスコーンの外周に第１の補助絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層とを備えるものである。
【０００７】
本発明の第３の態様であるケーブル終端部は、ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケーブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、ケーブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、ストレスコーンの外周にケーブル絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層と、ケーブル絶縁層上の電界緩和層の外周に装着された円筒状の第２の補助絶縁層とを備えるものである。
【０００８】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかのケーブル終端部において、電界緩和層の外周にケーブル端末部の全体を覆うように絶縁ブッシングが配設されているものである。
【０００９】
本発明の第５の態様は、第４の態様であるケーブル終端部において、絶縁ブッシングの外周に複数個の襞部が長手方向に沿って離間して突設されているものである。
【００１０】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかのケーブル終端部において、ケーブル絶縁層上の電界緩和層の外周または第１の補助絶縁層上の電界緩和層の外周に、複数個の襞部が長手方向に沿って離間して突設されているものである。
【００１１】
本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様の何れかのケーブル終端部において、電界緩和層は、エラストマー材料に酸化亜鉛またはシリコンカーバイトを充填したもので形成されているものである。
【００１２】
本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第７の態様の何れかのケーブル終端部において、電界緩和層は、ケーブル絶縁層の外周または第１の補助絶縁層の外周からストレスコーンの半導電部の頂部外周に跨って設けられているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の態様乃至第８の態様のケーブル終端部によれば、ケ−ブル外部半導電層の先端部外周にストレスコーンが装着されていることから、ケ−ブル外部半導電層の先端部における電界の集中を緩和することができ、ひいては、当該ケ−ブル外部半導電層の先端部における発熱の発生を防止することができ、またストレスコーンの外周にケーブル絶縁層の外周に跨って電界緩和層が設けられていることから、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。従って、本発明のケーブル終端部によれば、１１０ｋＶ級以上の電力ケーブルであっても、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のケーブル終端部を適用した実施の形態例について、図面を参照して説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。
【００１５】
同図において、本発明のケーブル終端部は、１１０ｋＶ級の架橋ポリエチレン絶縁ポリ塩化ビニルシースケーブル（以下「ＣＶケーブル」という。）等のケーブル１の端末を段剥することによって、ケーブル導体１１、ケーブル絶縁層１２、ケーブル外部半導電層１３およびケーブル遮蔽層（不図示）がそれぞれ露出されている。
【００１６】
このようなケーブル端末部のケーブル導体１１の上端部には導体接続子２が接続され、ケーブル外部半導電層１２の外周にはゴム状弾性材料から成るストレスコーン３が装着されている。
【００１７】
ストレスコーン３は、半導電のゴム状弾性材料から成る半導電部３１と、絶縁性のゴム状弾性材料から成り、半導電部３１の先端部側に一体的に設けられる絶縁部３２とを備えている。ここで、ゴム状弾性材料としては常温収縮特性の良好なシリコンゴムを用いることが好ましいが、絶縁特性の良好なＥＰゴム等を用いてもよい。
【００１８】
半導電部３１は、ケーブル外部半導電層１３の先端部近傍の外周に装着される半導電性の円筒状部３１ａと、円筒状部３１ａの先端部側に連設されケーブル外部半導電層１３の先端部外周にそれ自身の先端部をケーブル１の端末側に向けて装着されるベルマウス部３１ｂとを備えている。
【００１９】
絶縁部３２は、ベルマウス部３１ｂの外周を覆う絶縁性のスカート状部３２ａと、スカート状部３２ａの先端部側に連設されケーブル１の端末側に向けて漸次縮径するテーパ部３２ｂとを備えている。
【００２０】
このような構成のストレスコーン３は、ベルマウス部３１ｂがケーブル外部半導電層１３の先端部外周に位置するようにして、すなわち、ベルマウス部３１ｂの内周部の立ち上がり部分３１ｃがケーブル外部半導電層１３の先端部外周と電気的に接触するようにして装着される。
【００２１】
次に、このようにしてケーブル外部半導電層１３の先端部外周に装着されたストレスコーン３の外周およびケーブル絶縁層１２の外周には、ストレスコーン３の下端位置からケーブル絶縁層１２の上端位置に跨って電界緩和層４が設けられている。
【００２２】
電界緩和層４は、例えば電界緩和チューブや電界緩和テープを巻回したものなどから成り、その厚さは例えば１〜２ｍｍ程度とされている。ここで、電界緩和層４は、エラストマー材料に酸化亜鉛（ＺｎＯ）やシリコンカーバイト（ＳｉＯ）を充填したものなどで形成されている。
【００２３】
なお、電界緩和層４は図示のようにケーブル絶縁層１２の上端までをほぼ覆う形の他、電界の集中する付近に部分的に設けてもよい。
【００２４】
このような構成のケーブル終端部によれば、ケ−ブル外部半導電層１３の先端部外周にストレスコーン３が装着されていることから、ケ−ブル外部半導電層１３の先端部における電界の集中を緩和することができ、ひいては、当該ケ−ブル外部半導電層１３の先端部における発熱の発生を防止することができ、またストレスコーン３の外周にケーブル絶縁層１２の外周に跨って電界緩和層４が設けられていることから、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。従って、第１の実施例におけるケーブル終端部によれば、１１０ｋＶ級以上の電力ケーブルであっても、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。
［実施例２］
図２は、本発明の第２の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２５】
図２において、この実施例においては、ストレスコーン３の絶縁部３２がベルマウス部３１ｂの外周を覆う絶縁性のスカート状部３２ａと、ケーブル絶縁層１２の外周に装着されるゴム状弾性絶縁材料から成る円筒状の第１の補助絶縁層３２ｃとで構成され、両者はストレスコーン３の絶縁部３２として一体的に形成されている。
【００２６】
第１の補助絶縁層３２ｃの外径はスカート状部３２ａの外径と略同等とされ、この第１の補助絶縁層３２ｃの外周にはストレスコーン３の外周に跨って電界緩和層４が設けられている。
【００２７】
なお、電界緩和層４は図示のように第１の補助絶縁層３２ｃの上端までをほぼ覆う形の他、電界の集中する付近に部分的に設けてもよい。
【００２８】
この実施例においては、ストレスコーン３が一様な厚さの略円筒状体で形成されていることから、第１の実施例に比し、ケ−ブル外部半導電層１３およびケーブル絶縁層１２に対するストレスコーン３の装着を容易に行うことができる。また、第１の実施例ではストレスコーン３の先端部分においてケーブル絶縁層１２と電界緩和層４との間にギャップが生じる心配もあり得るが、この実施例ではそのような心配はなく、ケーブル終端部の電気特性を向上させることができる。
［実施例３］
図３は、本発明の第３の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
図３において、この実施例においては、図１に示すケーブル絶縁層１２上の電界緩和層４の外周に、絶縁部３２のスカート状部３２ａの外径と略同等の外径を有するゴム状弾性絶縁材料から成る円筒状の第２の補助絶縁層３２ｄが装着されている。
【００３０】
この実施例においては、ケーブル絶縁層１２上の電界緩和層４の外周に第２の補助絶縁層３２ｄが存在することから、第１の実施例に比し、電界緩和層４の外表面の電界をより一層緩和させることができる。
［実施例４］
図４は、本発明の第４の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図２と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
図４において、この実施例においては、図２に示す電界緩和層４の外周に、ケーブル端末部の全体を覆うように絶縁ブッシング５が配設されている。
【００３２】
絶縁ブッシング５は、図１に示す電界緩和層４の外周に、ケーブル端末部と同心状に配設された絶縁筒５１と、絶縁筒５１の上下にそれぞれ絶縁筒５１の開口部を閉塞するように配設された上板５２、底板５３と、絶縁筒５１の外周に長手方向に沿って離間して突設された複数個の襞部５４とを備えている。
【００３３】
ここで、上記の絶縁筒５１および襞部５４は、次のようなもので形成されている。先ず、絶縁筒５１は機械的強度の高い材料、例えばエポキシ樹脂やＦＲＰ等の硬質プラスチック樹脂で形成され、その内径はストレスコーン３の外周に設けられた電界緩和層４の外径と同等若しくはそれより若干大径とされ、また軸方向の長さはストレスコーン３の下端位置から後述する導体接続子２の略中間部に至る長さとされている。
【００３４】
次に、襞部５４は電気絶縁性に優れた材料、例えばシリコンポリマーなどの高分子絶縁材料で略円盤状に形成され、絶縁筒５１の外周に被着された円筒状のポリマー被覆体５４ａの外周に径方向外方に突出するように連設されている。
【００３５】
一方、ケーブル導体１１の上端部には導体接続子２が取り付けられており、この導体接続子２の上端部は上板５２の中央部に設けられた貫通孔５２ａから気密に突設されている。また、底板５３の中央部に設けた貫通孔５３ａの周縁部には下方に向かうフランジ５３ｂが設けられており、このフランジ５３ｂとケーブル１のケーブルシース１４間には保護テープの巻回層６ａが設けられている。
【００３６】
なお、図中、６ｂは保護テープ巻回層、６ｃはシール部、１５はケーブル遮蔽層を示している。
【００３７】
この実施例においては、ケーブル端末部の全体が絶縁ブッシング５で包被されていることから、第１の実施例に比し、耐候性を向上させることができ、また、絶縁筒５１の外周に襞部５４が設けられていることから、雷インパルス耐電圧特性を向上させることができる。
【００３８】
ここで、第４の実施例においては、図２に示すケーブル終端部を絶縁ブッシング５で包被した場合について述べているが、図１または図３に示すケーブル終端部の全体を前述と同様に絶縁ブッシング５で包被するようにしてもよい。
［実施例５］
図５は、本発明の第５の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図２および図４と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３９】
図５において、この実施例においては、図２に示す電界緩和層４の外周に、図５に示すものと同様の襞部５４が設けられている。
【００４０】
ここで、襞部５４は、図５に示すものと同様に、電界緩和層４の外周に被着された円筒状のポリマー被覆体５４ｂの外周に径方向外方に突出するように連設されている。
【００４１】
この実施例においては、電界緩和層４の外周に襞部５４が設けられていることから、第１の実施例に比し、雷インパルス耐電圧特性を向上させることができる。
【００４２】
ここで、第５の実施例においては、図２に示す電界緩和層４の外周に襞部５４を設けた場合について述べているが、図１に示すケ−ブル絶縁層１２上の電界緩和層４の外周、または図３に示す第２の補助絶縁層３２ｄ上の外周に襞部５４を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
前述の実施例においては、１１０ｋＶ級のＣＶケーブルのケーブル終端部について述べているが、２２ｋＶ級もしくは３３ｋＶ級のＣＶケーブルのケーブル終端部に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図。
【図２】本発明の第２の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図。
【図３】本発明の第３の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図。
【図４】本発明の第４の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図。
【図５】本発明の第５の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図。
【図６】従来のケーブル終端部の概略断面図。
【図７】ＺｎＯ層の電圧−電流特性を示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・ケーブル  
１２・・・ケーブル絶縁層
１３・・・外部半導電層
３・・・ストレスコーン
３２ｃ・・・第１の補助絶縁層
３２ｄ・・・第２の補助絶縁層
４・・・電界緩和層
５・・・絶縁ブッシング
５４・・・襞部
【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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