(57)【要約】【課題】  長期間にわたり地震、風等による外力が加わっても機械的、電気的特性の低下を防止し、長期信頼性を向上させることができるケーブル乾式終端部を提供する。【解決手段】  ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ケーブル）のようなゴム、プラスチック絶縁ケーブルにおけるケーブル端部１のケーブル絶縁体２の上に、外周面に多段に笠部４を有する常温収縮型のポリマー套管１０を設けてなるケーブル乾式終端部において、ケーブル導体２中に少なくともポリマー套管１０が設けられる部分からケーブル端部１を固定する部分までの範囲にわたり鋼材、ＦＲＰ材等の線、棒、管材からなる補強芯材１３を挿着すると共に、ポリマー套管１０の基部側に、ストレスコーン５とその近傍における該套管１０の少なくとも内層部分に位置するようにポリマー套管１０よりも高い誘電率の高誘電体層１１とをそれぞれ一体的に形成して構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル端部のケーブル絶縁体の上に、外周面に多段に笠部を有する常温収縮型のポリマー套管を設けてなるケーブル乾式終端部において、ケーブル導体中に少なくともポリマー套管が設けられる部分からケーブル端部を固定する部分までの範囲にわたり補強芯材を挿着してなることを特徴とするケーブル乾式終端部。
【請求項２】
前記ポリマー套管の基部側に、ストレスコーンとその近傍における該套管の少なくとも内層部分に位置するようにポリマー套管よりも高い誘電率の高誘電体層とをそれぞれ一体的に形成してなることを特徴とする請求項１記載のケーブル乾式終端部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は常温収縮型のポリマー套管を使用したケーブル乾式終端部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ケーブル）のようなゴム、プラスチック絶縁ケーブルの終端部として、図５に示すような常温収縮型のポリマー套管を使用したケーブル乾式終端部が提案されている。この終端部は、ケーブル端部１のケーブル絶縁体２の上に、外周面に多段に笠部４を有する常温収縮型のポリマー套管３を設けてなるものである。ポリマー套管３は、ＥＰＲ、シリコーンゴム等の絶縁性のポリマー材料を基材とした弾性絶縁混合物で形成された常温収縮型の内層管３ａと、ＥＰＲ、シリコーンゴム等のポリマー材料の基材に充填材として抗トラッキング材等を配合した抗トラッキング絶縁混合物で形成された外層管３ｂとの２層構造になっている。笠部４はポリマー套管３の外層管３ｂの外周面に一体的に形成される。なお、５はポリマー套管３の基部側に一体的に形成された半導電性のストレスコーン、６はケーブル導体、７はケーブル端部１を段剥ぎ処理してケーブル絶縁体２からケーブル導体６を露出させたケーブル導体引出部分６ａに圧接により接続された端子、８はポリマー套管３の先端部における外層管３ｂの外周に端子７の端子圧接部分７ａに跨るように防水テープを巻回等して設けた防水保護層、９はケーブル端部１の下方を固定するための機器の壁、ブラケット板等の取付け体である（特許文献１参照）。また、同様なケーブル乾式終端部として常温収縮型の単層構造のポリマー套管（図示省略）を使用したものも提案されている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１７４２５号公報（発明の詳細な説明の項の段落番号００５４、００６９乃至００７１、００７４乃至００７５、００９４乃至００９８、図６）
【特許文献２】特開平６−１５０９８５号公報（発明の詳細な説明の項の段落番号００１２乃至００１７、図１乃至３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような常温収縮型のポリマー套管を使用したケーブル乾式終端部は、剛性の大きな磁器製絶縁套管内に絶縁油等が充填されたケーブル湿式終端部に比較し、万一地絡事故による破壊が生じても発火による火災の発生、延焼や漏油による環境汚染の問題が少なくなる利点がある。またＦＲＰ等で補強され、剛性の大きな非常温収縮型のポリマー套管を使用したケーブル乾式終端部に比較して小型、安価で施工性に優れている利点がある。
【０００５】
しかしながら、このようなケーブル乾式終端部は、ケーブル湿式終端部や非常温収縮型のポリマー套管を使用したものと同様に、通常、立設状態で取付け体に固定されて使用されるが、常温収縮型のポリマー套管が上記磁器製絶縁套管や非常温収縮型のポリマー套管に比較して剛性が小さく、ケーブル端部１のケーブル絶縁体２上に密着するように設けられるので、主にケーブル導体６及びケーブル絶縁体２で終端部の剛性を保持する必要がある。このため、上記ケーブル湿式終端部等に比較して自立性が悪くなる。そこで、このケーブル乾式終端部に長期間にわたり地震、風等による外力が繰り返し加わると、横揺れ、曲がり等が生じ易く、終端部の機械的特性及びこれに伴って電気的特性が低下し、長期信頼性を損なう恐れがある。
【０００６】
本発明は上記に鑑み生まれたもので、長期間にわたり地震、風等による外力が加わっても機械的、電気的特性の低下を防止し、長期信頼性を向上させることができるケーブル乾式終端部を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された発明は、ケーブル端部のケーブル絶縁体の上に、外周面に多段に笠部を有する常温収縮型のポリマー套管を設けてなるケーブル乾式終端部において、ケーブル導体中に少なくともポリマー套管が設けられる部分からケーブル端部を固定する部分までの範囲にわたり補強芯材を挿着してなることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１記載のケーブル乾式終端部において、前記ポリマー套管の基部側に、ストレスコーンとその近傍における該套管の少なくとも内層部分に位置するようにポリマー套管よりも高い誘電率の高誘電体層とをそれぞれ一体的に形成してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に記載されたケーブル乾式終端部によると、ケーブル端部におけるケーブル導体の剛性が大きくなって終端部の自立性が向上するので、このケーブル乾式終端部に長期間にわたり地震、風等による外力が繰り返し加わっても、横揺れ、曲がり等が生じにくくなる。従って、終端部の機械的、電気的特性の低下がなくなり、長期信頼性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載されたケーブル乾式終端部のように、ストレスコーンの近傍における該套管の少なくとも内層部分に位置するように高誘電体層を形成すると、等電位線の間隔が狭くて等電位線が集中し易いストレスコーン先端近傍における等電位線の間隔が広くなって電界の集中が緩和され、耐電圧特性を向上させ、若しくは、終端部を小型化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は本発明に係るケーブル乾式終端部の一実施形態を示す断面図である。なお、従来のケーブル乾式終端部と同一構成のものには同一符号が付してある。
【００１２】
この実施形態のケーブル乾式終端部は、ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ケーブル）のようなゴム、プラスチック絶縁ケーブルにおけるケーブル端部１のケーブル絶縁体２の上に、外周面に多段に笠部４を有する常温収縮型のポリマー套管１０を設けてある。ポリマー套管１０はエチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム等の絶縁性のポリマー材料を基材とした弾性絶縁混合物で円筒状にモールド成形して形成された単層構造をしており、その外周面に該套管１０と同材質の笠部４が一体的にモールド成形して形成される。
【００１３】
また、ポリマー套管１０の基部側に、半導電性のストレスコーン５とその上方の近傍における該套管１０の少なくとも内層部分に位置するようにポリマー套管１０よりも高い誘電率εの円筒状の高誘電体層１１が該套管１０のモールド成形と同時にそれぞれ一体的にモールド成形して形成される。ポリマー套管１０及び高誘電体層１１が、例えば、シリコーンゴム（誘電率εは２．７〜４．２）を基材として形成される場合、高誘電体層１１はシリコーンゴムの基材に充填材としてカーボンブラック、炭化珪素、酸化チタン又はチタン酸バリウム等の高誘電率粒子を配合して誘電率εが１０〜１００になるように形成される。なお、高誘電体層１１は図示例では該套管１０の内層部分ばかりでなく、ストレスコーン５の先端部分に達するまで形成されている。高誘電体層１１は該套管１０の内層部分からストレスコーン５の先端部分を越えて該コーン５を覆うように、又は、該内層部分とそれから間隔を隔てたストレスコーン５の外側部分の両方に形成するようにしてもよい。
【００１４】
このように、ストレスコーン５の近傍における該套管１０の少なくとも内層部分に位置するように高誘電体層１１を形成すると、図３に示すように、等電位線１２の間隔が狭くて等電位線１２が集中し易いストレスコーン５先端近傍における等電位線１２の間隔が広くなって電界の集中が緩和され、耐電圧特性を向上させ、若しくは、終端部を小型化することが可能になるので好ましい。
【００１５】
更に、図１、２に示すように、ケーブル端部１におけるケーブル導体６中、好ましくはその中心部に、ケーブル導体６の長手方向に沿って、少なくともポリマー套管１０が設けられる部分からケーブル端部１を取付け体９に固定する部分までの範囲にわたり補強芯材１３が１乃至複数本（図示例は１本）挿着される。図示のものでは、ケーブル端部１を段剥ぎ処理してケーブル絶縁体２からケーブル導体６を露出させたケーブル導体引出部分６ａにまで補強芯材１３の先端が延出するように挿着されている。また、図示のものでは、補強芯材１３の末端が取付け体９に固定する部分までであるが、取付け体９を超えて更にケーブル端部１の奥側任意位置まで延出するように挿着するようにしてもよい。
【００１６】
補強芯材１３としては比較的剛性の大きい鋼材（ピアノ線材、ステンレス鋼材を含む）、ＦＲＰ材等の線（撚線を含む）、棒、管材を１乃至複数本使用するのが好ましい。また、ケーブル導体６と同材質のものでも管、棒材のような曲がりにくい形状にすれば補強芯材１３として使用することが可能である。この補強芯材１３はケーブル導体６を製造する工程（撚線工程）においてケーブル導体６中に挿着するのが好ましい。補強芯材１３はケーブル導体６の中心部とその周辺部に各々１乃至複数本、又は周辺部だけに１乃至複数本挿着するようにしてもよい。
【００１７】
このように、ケーブル導体６中に少なくともポリマー套管１０が設けられる部分からケーブル端部１を固定する部分までの範囲にわたり補強芯材１３を挿着することにより、ケーブル端部１におけるケーブル導体６の剛性が大きくなって終端部の自立性が向上する。その結果、設置されたケーブル乾式終端部に長期間にわたり地震、風等による外力が繰り返し加わっても、横揺れ、曲がり等が生じにくくなって、終端部の機械的、電気的特性の低下がなくなり、長期信頼性を向上させることができる。
【００１８】
なお、７はケーブル端部１を段剥ぎ処理してケーブル絶縁体２から露出させたケーブル導体引出部分６ａに端子圧接部分７ａで圧接して接続された端子、９はケーブル端部１の下方を取付部材（図示省略）で固定するための機器の壁、ブラケット板等の取付け体である。
【００１９】
上記構成のケーブル乾式終端部を組み立てる場合には次のようにして行う。先ず、この作業を円滑に行うために、予め、笠部４、ストレスコーン５及び高誘電体層１１を有するポリマー套管１０をケーブル端部１のケーブル絶縁体の上に設け易いようにコア部材１５により所定径寸法に拡径保持させたコア付ポリマー套管１４を準備しておく（図４参照）。コア部材１５は厚さが５ｍｍ程度の実質的に矩形断面を有するポリプロピレン製の紐１５ａを螺旋状に巻き付けて隣接する紐同士を分離可能に接合してポリマー套管１０よりも長さが長くなるように円筒状に形成してなり、拡径保持されたポリマー套管１０の圧縮力に耐えることができるようになっている。そして、コア部材１５を構成する紐１５ａの一端（先端）をコア部材１５の一方側（図４の左側）から引き出してコア部材１５の内部に通し、コア部材１５の他方側（図４の右側）から外方へ延出するように配置する。
【００２０】
次に、ケーブル導体６中に少なくともポリマー套管１０が設けられる部分からケーブル端部１を固定する部分までの範囲にわたり、補強芯材１３の挿着されたケーブル端部１を段剥ぎ処理して、ケーブル絶縁体２から露出させたケーブル導体引出部分６ａに端子７を圧接して接続し、ケーブル端部１に端末処理を施す。
【００２１】
次に、図４に示すように、前記コア付ポリマー套管１４内に端末処理されたケーブル端部１を、端子７等が該套管１４の反対側（図４の右側）から突出するように挿入して所定位置に配置する。
【００２２】
次に、コア部材１５の紐１５aの一端（先端）を図４の矢印方向へ引張り、コア部材１５を一方側（図４の左側）から他方側（図４の右側）に向けて解体する。これに伴い、ポリマー套管１０がその一方側（図４の左側）から他方側（図４の右側）に向けて徐々に復元収縮していく。そして、コア部材１５が完全に解体すると、ポリマー套管１０がその収縮力によってケーブル絶縁体２の上に、且つ、端子７の端子圧接部分７ａに跨るように気密状に所定の面圧で密着して設けられる。このようにしてケーブル乾式終端部を組み立てる。なお、必要に応じてケーブル絶縁体２の上に設けられたポリマー套管１０の先端部の外周に端子７の端子圧接部分７ａに跨るように防水テープを巻回等して防水保護層（図示せず）を形成してもよい。
【００２３】
なお、端子７は、ケーブル絶縁体２の上にポリマー套管１０を設けた後、ケーブル絶縁体２から露出させたケーブル導体引出部分６ａに接続するようにしてもよい。このようにすると、端子７をコア付ポリマー套管１４内に挿入するために、該套管１４の内径を予め大きく形成する必要がなくなる。従って、コア付ポリマー套管１４が小型になってコストが安くなるほか、ポリマー套管１０が無理に拡径されず、電気的性能をより向上させること等ができる。
【００２４】
上記実施形態のケーブル乾式終端部においては、単層構造のポリマー套管１０を使用したが、図５に示すような２層構造のポリマー套管３を使用してもよい。この場合のポリマー套管３は、例えば、前記のようにＥＰＲ、シリコーンゴム等のポリマー材料を基材とした弾性絶縁混合物で形成された常温収縮型の内層管３ａと、ＥＰＲ、シリコーンゴム等のポリマー材料の基材に充填材として抗トラッキング材等を配合した抗トラッキング絶縁混合物で形成された外層管３ｂとの２層構造になる。笠部４は前記外層管３ｂの外周面に一体的に形成される。このような２層構造のポリマー套管３を使用しても上記実施形態のものと同じ効果が得られるほか、トラッキングに対する抵抗が大きくなり、より高電圧条件の環境に適応させることができるので好ましい。更に、ポリマー套管３を必要に応じて３層以上の多層構造にしてもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るケーブル乾式終端部の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】図１のケーブル乾式終端部のストレスコーン先端近傍における電界の解析結果を拡大して示すグラフである。
【図４】図１のケーブル乾式終端部を組み立てるために、コア付ポリマー套管内に端末処理されたケーブル端部を挿入して所定位置に配置した状態を示す断面図である。
【図５】従来のケーブル乾式終端部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      ケーブル端部
２      ケーブル絶縁体
３      ポリマー套管
３ａ    内層管
３ｂ    外層管
４      笠部
５      ストレスコーン
６      ケーブル導体
６ａ    ケーブル導体引出部分
７      端子
７ａ    端子圧接部分
９      取付け体
１０    ポリマー套管
１１    高誘電体層
１２    等電位線
１３    補強芯材
１４    コア付ポリマー套管
１５    コア部材
１５ａ  紐
【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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