(57)【要約】【課題】構造が簡単で施工が容易であり、また改修、解体再接続などが容易に行える電力ケーブル用終端接続部を提供する。【解決手段】絶縁ガスが充填された機器ケースと、その外部に着脱可能に設けられた筐体とを有し、導体接続棒が前記機器ケース内部から前記筐体内部へと延設され、かつ前記筐体内に、電力ケーブル先端の導体部分が前記導体接続棒と挿脱可能な導体接続部と、当該導体接続部の内部補強絶縁を行う絶縁処理部とが設けられている電力ケーブル用終端接続部とする。【選択図】  図１
2005006424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ガスが充填された機器ケースと、その外部に着脱可能に設けられた筐体とを有し、導体接続棒が前記機器ケース内部から前記筐体内部へと延設され、かつ前記筐体内に、電力ケーブル先端の導体部分が前記導体接続棒と挿脱可能な導体接続部と、当該導体接続部の内部補強絶縁を行う絶縁処理部とが設けられていることを特徴とする電力ケーブル用終端接続部。
【請求項２】
前記絶縁処理部には、主絶縁体としてゴム絶縁体が用いら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終端接続部。
【請求項３】
前記導体接続部には、通電接触子が用いら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終端接続部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力ケーブル用終端接続部に係り、特に、機器直結型の高電圧電力ケーブル用終端接続部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の機器直結型終端接続部の構造例として、例えば、特許文献１に示すものがある。
【０００３】
【特許文献１】
実開平２−１７９２５号公報
【０００４】
この終端接続部は、開閉装置のケーシングの開口部に、ケーブル挿入孔を有する碍子をその先端部がケーシング内に位置するように着脱自在に取付け、ケーブル挿入孔の先端部にケーブルの先端が挿脱自在なケーブル接続部を設けたものである。
【０００５】
また、従来の機器直結終端接続部として代表的なＧＩＳ（ガス絶縁開閉装置）直結終端接続部の構造例を図１１に示す。
【０００６】
このＧＩＳ直結終端接続部においては、取付けフランジ１２、絶縁碍子フランジ１３を介して所定箇所に支持されたケーブル終端部用ＧＩＳケース２内にエポキシ製中空絶縁碍子７が配置されている。この中空絶縁碍子７内の上部で、ケーブル導体２３が導体接続棒５と圧縮接続されており、その導体接続捧５は絶縁碍子７の最上部貫通口からＧＩＳケース２内の絶縁ガス３空間に引出され、アダプター４を介してＧＩＳブスバー１に接続される。導体引出棒５の絶縁碍子７からの貫通引出部はＯリングなどにより気密にシールされている。
【０００７】
このＧＩＳ直結終端接続部の電界コントロールは、中空絶縁碍子７内において、ケーブル外部遮蔽層１７が除去されたケーブル絶縁体８の周囲に設置された絶縁性ゴムストレスコーン９、半導電性ゴムストレスコーン１０により行われ、許容電界強度内に制御される。中空絶縁碍子７の上部には、ケーブル導体２３と導体接続棒５との接続部の電界コントロールのため高圧埋め込み込みシールド６が埋設されている。一方、中空絶縁碍子７の下部には、ケーブル外部遮蔽層１７端の電界コントロールのためにアース埋め込みシールド１１が埋設されている。
【０００８】
絶縁性ゴムストレスコーン９、半導電性ゴムストレスコーン１０による絶縁設計において、絶縁性能はケーブル絶縁体８表面および中空絶縁碍子７内面のテーパー面との接触界面に依存するので、これらの接触面の面圧を適正に保つことが必要である。このため絶縁性ゴムストレスコーン９、半導電性ゴムストレスコーン１０の下部より押し金具１４を介しスプリング１５により比較的均一な圧力を加える構造としている。さらに下部は保護金具１６、端部シール１８によりケーブル１９の絶縁処理部を覆い外部と遮断し保護している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなＧＩＳ直結終端接続部の構造では、ケーブル導体２３と導体接続棒５との接続部分、および絶縁性ゴムストレスコーン９、半導電性ゴムストレスコーン１０による絶縁処理部分がＧＩＳケース２内に設けられた中空絶縁碍子７内に位置しているため、組立て施工に際しては、まずＧＩＳケース２を解体する必要が生じ、その後、中空絶縁碍子７をＧＩＳケース２ヘ取付け、ケーブル導体２３の接続および絶縁処理、および導体接続捧５のＧＩＳケース２側への引出部のシール処理を行い、絶縁ガス３の処理（封入）を行うことが必要となり、組立て施工に手間がかかる上、作業手順が前記のものに拘束されてしまうという不都合があった。
【００１０】
このため、ケーブル処理作業者とＧＩＳ機器側の作業者とが異なる場合、前記作業の役割分担や作業日程の調整等が必要となってしまうという不満があった。更に、これらの処理部は、すべてＧＩＳケース２内に位置しているため、何らかのケーブル接続部のトラブル、事故が発生した際に、事故原因調査等のすべてにおいて、ケーブル処理作業者とＧＩＳ機器側の作業者の明確な責任区分が難しいという問題もあった。
【００１１】
更に、中空絶縁碍子７内でのケーブル導体２３の接続および絶縁処理作業は、一旦、碍子を被せてしまうとその後はブラインド作業になることがあり、信頼性が低下するおそれがあった。
【００１２】
また、特許文献１に示された機器直結型終端接続部の構造においても、開閉装置のケーシング内にケーブル挿入孔を有する碍子を取付けて、その中にケーブル接続部を設けているため、上記のＧＩＳ直結終端接続部と全く同様の問題を有していた。
【００１３】
従って、本発明の目的は、構造が簡単で施工が容易であり、また改修、解体再接続などが容易に行える電力ケーブル用終端接続部を提供することである。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、ブラインド作業がなく信頼性が高い施工ができる電力ケーブル用終端接続部を提供することである。
【００１５】
更に、本発明の別の目的は、ＧＩＳ等の機器側の作業者とケーブル側の接続作業者が異なる場合において、新設組立て時、使用途中での点検・改修時等の作業が完全に分離できて無関係に実施でき、事故時などの波及範囲が明確になる電力ケーブル用終端接続部を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の電力ケーブル用終端接続部は、絶縁ガスが充填された機器ケースと、その外部に着脱可能に設けられた筐体とを有し、導体接続棒が前記機器ケース内部から前記筐体内部へと延設され、かつ前記筐体内に、電力ケーブル先端の導体部分が前記導体接続棒と挿脱可能な導体接続部と、当該導体接続部の内部補強絶縁を行う絶縁処理部とが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
前記絶縁処理部には、主絶縁体としてゴム絶縁体を用いることが好ましい。
【００１８】
前記導体接続部には、通電接触子を用いることが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電力ケーブル用終端接続部の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に、本発明の電力ケーブル用終端接続部の一実施形態について示す。
この電力ケーブル用終端接続部はＧＩＳ直結型３００ｋＶ用高電圧電力ケーブル終端接続部の例であり、基本的なＧＩＳ機器メーカー側との寸法取合い部はＩＥＣ規格ＴＣ６０８５９「ＣＡＢＬＥ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳ  ＦＯＲ  ＧＡＳ‐ＩＮＮＳＵＬＡＴＥＤ  ＭＥＴＡＬ‐ＥＮＣＬＯＳＥＤ  ＳＷＩＴＣＨＧＥＡＲ  ＦＯＲ  ＲＡＴＥＤ  ＶＯＬＴＡＧＥ  ＯＦ  ７２．５ｋＶ  ＡＮＤ  ＡＢＯＶＥ」に基づくものである。このＩＥＣ規格によれば、３００ｋＶ  Ｄｒｙ  ｔｙｐｅ  ｃａｂｌｅ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎのＳ１−Ｓ２間寸法（図１）は、６２０ｍｍとされている。
【００２１】
図１に示す電力ケーブル用終端接続部は、ＧＩＳケース２内においては、導体接続棒５の周囲がエポキシ樹脂製の絶縁碍子７ａによりモールドされただけの単純な構造となっている。このため、ＧＩＳケース２内にはケーブル導体の接続部分や絶縁処理を施す部分は配置されていない。
【００２２】
ＧＩＳケース２の外側（図１中の下側）では、ケーブル導体２３を圧縮接続している導体スリーブ２２が、絶縁碍子７と一体化された導体接続棒５に挿入され、電気的に通電接触子２１を介して接続されて、導体接続部とされている。導体スリーブ２２と導体接続棒５はケーブル固定金具２４で機械的に固定され、ケーブルの伸縮力や自重落下による通電接触子２１部の引き抜けを防止している。
【００２３】
これらケーブル導体接続部の電界遮蔽およびケーブル外部遮蔽層１７端部の電界コントロールはその周囲に設置したゴム絶縁体２０で行なわれる。ゴム絶縁体２０は、絶縁碍子７ａに接して形成された導電処理部２７と電気的に接続され半導電性ゴムにより成形されたストレスコーン１（２０ａ）、ケーブル外部遮蔽層１７と電気的に接続され半導電性ゴムにより成形されたストレスコーン２（２０ｄ）、導体接続部を電気的に遮蔽する内部電極２０ｃ、主絶縁となる絶縁層２０ｂから構成され、絶縁処理部とされている。ゴム絶縁体２０の材質はＥＰＲやシリコンゴムが使用され、工場にて成形され十分な電気試験を行い出荷されたものが用いられる。なお、上記導電処理部２７は、エポキシ製の絶縁碍子７ａの外表面に電界集中の無いアース電極を形成し、ゴム絶縁体（ストレスコーン１）２０ａとそのアース電極とを電気的に連結させるものであり、エポキシ製の絶縁碍子７ａの外表面の必要範囲に銀粒子等を配合したエポキシ系塗料を塗布、焼付硬化させて形成される。
【００２４】
このゴム絶縁体２０の外周には保護胴管２５が、さらにその下部には保護金具１６が設置され、更にケーブル１９に端部シール１８が施され外部と遮断し保護されている。
【００２５】
次に、このような電力ケーブル用終端接続部の製造方法について説明する。
まず、図２に、本実施形態の電力ケーブル用終端接続部の構成の一部であるＧＩＳ機器側の構成のみを示す。これは、ケーブル接続を行わずＧＩＳ機器側のすべての作業を行った後の状態に該当する。前述したように、ＧＩＳケース２内においては、導体接続棒５の周囲がエポキシ樹脂製の絶縁碍子７ａによりモールドされただけの単純な構造となっているので、ケーブル処理作業者とＧＩＳ機器側の作業者とが異なる場合、ＧＩＳ側の作業はＧＩＳケース２への絶縁碍子７ａの設置から絶縁ガス３封入までケーブル側作業とは無関係に行うことができる。この後はケーブル接続の施工工程にあわせケーブル側接続処理を行うことができる。また、ＧＩＳ側作業とケーブル側作業に日程的ずれがある場合は図３に示すような保護ケース２６を取り付け、ケーブル接続側を保護しておくことができる。
【００２６】
次に、本電力ケーブル用終端接続部のケーブル側接続施工工程例を図４乃至図６に示す。図４はケーブル側処理を完了し絶縁碍子７ａに挿入接続直前の状態を示し、図５は絶縁碍子７ａにケーブル導体２３を接続してゴム絶縁体２０を最終位置に移動した状態を示し、図６は保護金具１６を含め、全接続を完了した時の状態を示すものである。
【００２７】
このケーブル側接続施工工程に際しては、予め、ゴム絶縁体２０を拡径しておく必要がある。ゴム絶縁体２０の形状設計に関し、図７〜図９を参照して説明する。図７は、図１の電力ケーブル用終端接続部におけるゴム絶縁体２０の形状を示したものであり、図８は、拡径冶具２８によりゴム絶縁体２０を拡径した時の状態を示すものである。また、図９は、ゴム絶縁体２０が挿入される部分の絶縁碍子７ａの形状を示すものである。
【００２８】
ゴム絶縁体２０の形状設計については、ゴムの収縮力による挿入内面の面圧維持が絶対条件となるため、最低面圧を挿入部の径差によって確保する目的で下記のように設定される。即ち、図７に示す内部電極２０ｃの内径ｄ１はこの内部電極２０ｃが当接される部分の外径Ｄ１（図９参照）より小さく、ストレスコーン１（２０ａ）の内径ｄ２はこのストレスコーン１（２０ａ）が当接される外径Ｄ２（図９参照）より小さく、ストレスコーン２（２０ｄ）の内径ｄ３はケーブル絶縁体８の外径より小さく、拡径冶具２８の外径Ｄ３は内部電極２０ｃの内径ｄ１と同径かやや小さく形成されている。なお最低面圧はゴム材料の種類にもよるが長期使用の影響を見て初期は高めに設定される。長期的な最低面圧は０．２〜１ｋｇ／ｍｍ２程度が好ましい。
【００２９】
次に、ケーブル絶縁処理工程を説明する。まず、図７に示す拡径前のゴム絶縁体２０を図８に示すように拡径冶具２８を細径側から挿入することにより拡径する。拡径冶具２８の挿入、抜き取りには油圧式の工具等ケーブルジョイントで一般的に使用されている工具を使用できる。
【００３０】
この状態で図４に示すようにケーブル１９に事前挿入して、保護胴管２５、保護金具１６も挿入しておく。次いで、ケーブル導体スリーブ２２を圧縮接続、ケーブル絶縁体８剥き出し仕上げを行い、ケーブルを持ち上げて絶縁碍子７ａの導体接続棒５内に挿入し、ケーブル固定金具２４で固定する。このあと図５に示すように、ゴム絶縁体２０を押し上げて正規位置まで挿入する。最後に拡径冶具（２つ割構造）２８を下側に抜き取り、絶縁処理工程を完了させる。この後保護胴管、保護金具などの処理を行って接続作業を完了させる（図６）。
【００３１】
本実施の形態の電力ケーブル用終端接続部においては、以下の効果を奏することができる。
（イ）機器側ケース（ＧＩＳケース等）内にはケーブル導体の接続部や絶縁処理部を配置せず、機器側ケース外に配置する構造としたので、従来必要であったケーブル接続作業時の機器側ケース解体、再組立て、絶縁ガス封入などの作業が不要になる。
（ロ）一旦絶縁碍子７ａをＧＩＳケース２側に組み込んでしまえば、ケーブル接続作業がＧＩＳ機器メーカーの作業範囲と関連なく行えるので、機器メーカーとの作業取合い調整が不要になる。この結果、機器側もケーブル側も自分のペースで作業を進めることができる。
（ハ）ケーブル接続作業時はすべて見えるところで行われるのでブラインド作業がなくなり信頼性が高い施工ができる。
（ニ）ゴム絶縁体２０を主絶縁として採用したことによりスプリング等が不要となり構造が単純になり、大幅な作業効率アップ、短時間施工が可能になる。
（ホ）通電接触子２１による電気的接続を採用したことにより、改修、解体再接続などが容易に行えるようになる。
（ヘ）絶縁碍子７ａはＧＩＳ機器メーカー側工場出荷前に取り付けてくることも可能になる。
（ト）ケーブル接続部がＧＩＳケース２外のため事故時などの責任範囲が明確になり、原因究明等も迅速にできる。
（チ）絶縁碍子７ａには貫通口や現地作業による機密シール部がなく完全密閉タイプなのでガス漏れなどの懸念がない。
【００３２】
なお、図１０に、本発明の電力ケーブル用終端接続部の他の実施形態について示す。この電力ケーブル用終端接続部は、図１におけるＧＩＳケース２のＳ１−Ｓ２間の寸法Ｍをｍに縮小したものである。上記ＩＥＣ規格によるＳ１−Ｓ２間寸法Ｍは、図１１に示す従来の構造によるＧＩＳケース２内に位置するケーブル接続処理寸法の制約から３００ｋＶ用で６２０ｍｍとされているが、本実施の形態では、ケーブル処理部をＧＩＳケース２の外に位置させることによりＧＩＳケース２内の構造が極めて単純となるため、前記のような寸法の制約が無くなる。このため、ｍ寸法がＭの３分の１程度の大幅な寸法縮小が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のケーブル終端接続部は、従来機器ケース内部に設けられていた導体接続部と絶縁処理部とを機器ケース外部の筐体内に設けているので、機器ケース内の構造が簡単になり、従来必要であったケーブル接続作業時の機器ケース解体、再組立て、絶縁ガス封入などの作業が不要になり、また改修、解体再接続なども容易に行なうことができるものとなる。
【００３４】
また、導体接続部が機器ケース外部に設けられているため、ケーブル接続作業時はすべて見えるところで行われるのでブラインド作業がなくなり信頼性が高い施工ができるものとなる。
【００３５】
更に、機器側の作業者とケーブル側の接続作業者が異なる場合において、新設組立て時、使用途中での点検・改修時等の作業が完全に分離できて無関係に実施でき、事故時などの波及範囲も明確にすることができる。
【００３６】
また、前記絶縁処理部に、主絶縁体としてゴム絶縁体を用いることにより、スプリング等が不要となり構造が単純になり、大幅な作業効率アップ、短時間施工が可能になる。
【００３７】
更に、前記導体接続部に通電接触子を用いることにより、改修、解体再接続などが容易に行えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電力ケーブル用終端接続部の一実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】本実施形態の構成の一部を示す断面図である。
【図３】図２に示す構造に保護ケースを取り付けた構造を示す断面図である。
【図４】本実施の形態の電力ケーブル用終端接続部のケーブル側接続施工工程を示す断面図であり、ケーブル側処理を完了し絶縁碍子に挿入接続直前の状態を示すものである。
【図５】本実施の形態の電力ケーブル用終端接続部のケーブル側接続施工工程を示す断面図であり、絶縁碍子にケーブル導体を接続してゴム絶縁体を最終位置に移動した状態を示すものである。
【図６】本実施の形態の電力ケーブル用終端接続部のケーブル側接続施工工程を示す断面図であり、保護金具を含め、全接続を完了した時の状態を示すものである。
【図７】本実施の形態におけるゴム絶縁体の形状を示す断面図である。
【図８】拡径冶具によりゴム絶縁体を拡径した時の状態を示す断面図である。
【図９】ゴム絶縁体が挿入される部分の絶縁碍子の形状を示す断面図である。
【図１０】本発明の電力ケーブル用終端接続部の他の実施形態について示す断面図である。
【図１１】従来のＧＩＳ（ガス絶縁開閉装置）直結終端接続部の構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
２  ＧＩＳケース（機器ケース）
３  絶縁ガス
５  導体接続捧
７ａ  絶縁碍子
８  ケーブル絶縁体
１９  ケーブル
２０ａ〜ｄ  ゴム絶縁体（絶縁処理部）
２１  通電接触子（導体接続部）
２２  導体スリーブ（導体接続部）
２３  ケーブル導体（導体接続部）
２５  保護胴管（筐体）
２６  保護ケース（筐体）
【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】
2005006424.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005006424.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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