(57)【要約】【課題】帰路導体を溶接接続するときに、ケーブルの外部半導電層及び主絶縁層や、接続部の外部半導電層及び補強主絶縁体に熱的損傷を与えるおそれのない直流同軸ケーブルの帰路導体接続方法を提供する。【解決手段】帰路導体５の溶接接続を行う領域の外部半導電層４上に熱的緩衝層２５を設け、この熱的緩衝層２５上で帰路導体５の溶接接続を行う。熱的緩衝層２５は、半導電性クッションテープをケーブルの外部半導電層４から接続部の外部半導電層２４にかけて外径が一様になるように巻き上げて形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に主導体を有し、その外側に内部半導電層、主絶縁層、外部半導電層を有し、その外側に多数の帰路導体素線を同心撚りしてなる帰路導体を有する電力用直流同軸ケーブル同士の接続部における前記帰路導体の接続方法であって、帰路導体の溶接接続を行う領域の外部半導電層上に熱的緩衝層を設け、この熱的緩衝層上で帰路導体の溶接接続を行うことを特徴とする電力用直流同軸ケーブルの帰路導体接続方法。
【請求項２】
熱的緩衝層を、ケーブルの外部半導電層上に形成したことを特徴とする請求項１記載の電力用直流同軸ケーブルの帰路導体接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心の主導体と同軸状に帰路導体を有する電力用直流同軸ケーブル同士の接続部における帰路導体の接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に電力用直流同軸ケーブルの一例を示す。この直流同軸ケーブルは、中心に主導体１を有し、その外側に、内部半導電層２、主絶縁層３、外部半導電層４、帰路導体５、帰路内部半導電層６、帰路絶縁層７、帰路外部半導電層８、鉛被９、防食層１０を、順次同軸状に設けたものである（特許文献１の図１参照）。
【０００３】
主導体１から外部半導電層４まではケーブルコア１１を構成している。帰路導体５は、ケーブルコア１１の外周に多数の帰路導体素線（銅線）を同心撚りすることにより形成される。帰路導体素線の撚り方には、撚り方向が変わらない一方向撚り（らせん巻き）と、一定のピッチで撚り方向が反転するＳＺ撚り（特許文献１の図２参照）とがある。
【０００４】
このような直流同軸ケーブル同士を接続する場合、ケーブル接続部において帰路導体も接続する必要がある。従来、帰路導体を接続する方法としては、帰路導体素線を１本ずつ突き合わせ溶接する方法が知られている（特許文献１参照）。図５（イ）、（ロ）は、ケーブルコア１１上に帰路導体素線１２が一方向撚りされている場合の帰路導体５の接続状態を示し、同（ハ）は帰路導体素線１２がＳＺ撚りされている場合の帰路導体５の接続状態を示す。１３が帰路導体素線１２の溶接接続部である。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１１０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
帰路導体がケーブルコア上に同心撚りされた直流同軸ケーブル同士を接続する場合には、ケーブルコア又は接続部の外部半導電層上で帰路導体素線を溶接する必要があり、溶接時に発生する熱が、ケーブルの外部半導電層及び主絶縁層や、接続部の外部半導電層及び補強主絶縁体に熱的損傷を与えるという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するためには、帰路導体素線をＳＺ撚りした直流同軸ケーブルを使用し、図５（ハ）のように、溶接する帰路導体素線をケーブルコア又は接続部の外部半導電層から離して溶接し、溶接後に帰路導体素線を再びＳＺ撚り状態に戻す方法が考えられる。しかしこの方法は、帰路導体素線をＳＺ撚りした直流同軸ケーブル同士の接続にしか適用できない。また帰路導体素線をＳＺ撚りした直流同軸ケーブルは、帰路導体素線を一方向撚りした直流同軸ケーブルに比べ、生産性が低く、コストが高くなるので、帰路導体素線の溶接接続のためだけに帰路導体素線をＳＺ撚りにすることは得策ではない。
【０００８】
本発明の目的は、帰路導体を溶接接続するときに、ケーブルの外部半導電層及び主絶縁層や、接続部の外部半導電層及び補強主絶縁体に熱的損傷を与えるおそれのない直流同軸ケーブルの帰路導体接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、中心に主導体を有し、その外側に内部半導電層、主絶縁層、外部半導電層を有し、その外側に多数の帰路導体素線を同心撚りしてなる帰路導体を有する電力用直流同軸ケーブル同士の接続部における前記帰路導体の接続方法であって、帰路導体の溶接接続を行う領域の外部半導電層上に熱的緩衝層を設け、この熱的緩衝層上で帰路導体の溶接接続を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明において、熱的緩衝層は、ケーブルの外部半導電層上に形成することが好ましい。
また、この熱的緩衝層は、半導電性クッションテープを接続部の外部半導電層の外径と同一になるように巻き上げて形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、帰路導体の溶接接続を行う領域の外部半導電層上に熱的緩衝層を設け、この熱的緩衝層上で帰路導体の溶接接続を行うので、帰路導体の溶接時の熱が、ケーブルの外部半導電層及び主絶縁層や、接続部の外部半導電層及び補強主絶縁体に熱的損傷を与えるおそれがなくなる。また熱的緩衝層を設けることにより、帰路導体を溶接接続する際に、ケーブルの外部半導電層及び主絶縁層や、接続部の外部半導電層及び補強主絶縁体に外傷を与えるおそれもなくすことができる。
【００１２】
また、直流同軸ケーブルの接続部では、接続部の外部半導電層の外径よりケーブルの外部半導電層の外径の方が小さいので、この外径差を利用して、ケーブルの外部半導電層上に熱的緩衝層を形成すれば、直流同軸ケーブル接続部の外径を小さく抑えることができると共に、帰路導体の接続作業性を向上させることができる。
さらに熱的緩衝層から接続部の外部半導電層までの外径を同一にすれば、帰路導体の屈曲を少なくできる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明に係る帰路導体接続方法を適用した電力用直流同軸ケーブル接続部を示す。接続すべき直流同軸ケーブルＡ、Ｂはそれぞれ、防食層１０、鉛被９、帰路絶縁層７（その内外の半導電層は図示省略）、外部半導電層４、主絶縁層３、内部半導電層（図示省略）を順次段剥ぎして先端に主導体１を露出させ、主導体１同士を溶接接続してある。２１は主導体１の溶接接続部である。２２は溶接接続部２１とその両側のケーブルの内部半導電層（図示省略）に跨るように形成された接続部の内部半導電層、２３は内部半導電層２２とその両側の主絶縁層３、３に跨るように形成された補強主絶縁体、２４は補強主絶縁体２３とその両側のケーブルの外部半導電層４に跨るように形成された接続部の外部半導電層である。
【００１４】
接続部の外部半導電層２４を形成するまでの接続作業は従来と同じである。この実施形態では、一方のケーブルＡの外部半導電層４を露出させた領域Ｐで帰路導体５の溶接接続を行うこととし、その領域Ｐに熱的緩衝層２５を設ける。熱的緩衝層２５は一方のケーブルＡの外部半導電層４と接続部の外部半導電層２４に跨るように設けられる。熱的緩衝層２５は、半導電性クッションテープを巻くことにより形成することが好ましい。熱的緩衝層２５は、電気絶縁性のテープやシート（例えばフッ素樹脂系、シリコーンゴム系、エチレンプロピレンゴム系、ブチルゴム系のテープやシート）を巻きつけることにより形成してもよい。熱的緩衝層２５は、ケーブルの外部半導電層から接続部の外部半導電層にかけて、半導電性クッションテープを接続部の外部半導電層の最大径部と外径が同一になるように巻き上げることにより形成することがより好ましい。通常、ケーブルの主絶縁層と、接続部の補強主絶縁体との外径差は６〜４０mm程度であるため、半導電性クッションテープ巻きによる熱的緩衝層の厚さは３〜２０mm程度となる。帰路導体溶接時の熱による熱的損傷を防止するのに必要な半導電性クッションテープの巻き厚は３mm以上であり、この半導電性クッションテープの巻き厚は、帰路導体溶接作業時におけるケーブルの外部半導電層及び主絶縁層の熱的損傷を防止すると共に、外傷防止にも十分な厚さである。
【００１５】
上記のように熱的緩衝層２５を形成した後、熱的緩衝層２５上で両ケーブルの帰路導体５の溶接接続を行う。２６は帰路導体５の溶接接続部である。ケーブルＡの外部半導電層４上には熱的緩衝層２５が設けられているため、帰路導体５を溶接する際の熱で当該外部半導電層４及び主絶縁層３並びに接続部の外部半導電層２４及び補強主絶縁体２３が熱的損傷を受けるおそれがない。また熱的緩衝層２５を設けておくと、帰路導体５の溶接をする際に、工具等でケーブルの外部半導電層４及び主絶縁層３等が機械的損傷を受けるのを防止することもできる。また上記のように熱的緩衝層２５の外径を、ケーブルの外部半導電層４から接続部の外部半導電層２４上にかけて一様にしておくと、帰路導体の溶接接続作業を容易に行えると共に、ケーブル接続部全体の外径を小さく抑えることができる。
【００１６】
ところで、帰路導体５を溶接接続する場合には、帰路導体素線を１本ずつ溶接してもよいが、図２又は図３に示すように、帰路導体素線５Ｓを複数本ずつの束５Ｔにして、束５Ｔ同士を溶接接続するとよい。図２は素線束５Ｔ同士を直接突き合わせて溶接した場合、図３は素線束５Ｔを銅板などの中継ぎ導体３０を介して溶接接続した場合である。このようにすると、溶接回数が少なくなり、溶接作業を効率よく行うことができる。なお、帰路導体の構成（素線径や本数）が異なる場合は、図３のように接続すると容易であるが、素線束を適切に構成することにより図２の直接突き合わせ溶接による接続を採用することもできる。
【００１７】
帰路導体５を溶接接続した後の接続作業は従来と同様である。すなわち、両ケーブルの帰路絶縁層７に跨るように補強帰路絶縁体２７を形成し、鉛被２８及び防食層２９を設ければよい。なお、補強帰路絶縁体２７の内側には、両ケーブルの帰路内部半導電層に跨るように接続部の帰路内部半導電層が設けられ、補強帰路絶縁体２７の外側には、両ケーブルの帰路外部半導電層に跨るように接続部の帰路外部半導電層が設けられるが、図示を省略してある。
【００１８】
本発明に係る帰路導体接続方法は、直流同軸ケーブルに限らす、例えばワイヤーシールド等の外部導体を有する交流用電力ケーブルの接続部における外部導体の接続にも適用できる。
【実施例】
【００１９】
次に本発明の実施例を説明する。ここで取り扱う直流同軸ケーブルは図４に示す通り、ケーブル主導体１上に内部半導電層２、架橋ポリエチレン主絶縁層３及び外部半導電層４が順次設けられている。通常、内部半導電層２、架橋ポリエチレン主絶縁層３及び外部半導電層４は同時押出法により形成され、内部半導電層２と架橋ポリエチレン主絶縁層３の間、ならびに架橋ポリエチレン主絶縁層３と外部半導電層４との間は一体化されている。外部半導電層４の外周には銅素線(帰路導体素線)が多数本一方向撚りされて形成された帰路導体５が設けられている。帰路導体５上には、帰路内部半導電層６を介して帰路導体の絶縁層としてポリエチレン帰路絶縁層７が設けられ、その上に帰路外部半導電層８、鉛被９、防食層１０が設けられている。なお、本発明の帰路導体接続方法の適用は、図４の直流同軸ケーブル構造には限定されないことはもちろんである。
【００２０】
この実施例は、主導体断面積400mm2、帰路導体素線φ2.6mm×55本（一方向撚り、帰路導体の総断面積約215mm2）の直流同軸ケーブル同士を接続する場合（接続する直流同軸ケーブルＡと直流同軸ケーブルＢは同一構造）である。図１に示すように、主導体１同士は溶接で接続され、主絶縁層３は絶縁テープ巻き後に加熱モールド処理で形成された補強主絶縁体２３で接続され、その上に外部半導電層２４が設けられる。ここで、ケーブルの外部半導電層４の外径はφ53.8mm、接続部の外部半導電層２４の外径はφ63.8mmであり、双方の外部半導電層の外径差は10mm（外半径差５mm）である。
【００２１】
その後、一方のケーブルＡの外部半導電層４上から接続部の外部半導電層２４上の範囲にかけて、半導電性クッションテープを１回程度巻いた後、少なくとも帰路導体の溶接領域Ｐを含む、ケーブルの外部半導電層４から接続部の外部半導電層２４のテーパー状端部２４ａにかけて、半導電性クッションテープを巻き上げることにより、厚さ約５mmの熱的緩衝層２５が設けられる。この熱的緩衝層２５は、帰路導体溶接作業時におけるケーブルの外部半導電層及び主絶縁層並びに接続部の外部半導電層及び補強主絶縁体の熱的損傷を防止すると共に、外傷をも防止するものである。この熱的緩衝層は、ケーブルの外部半導電層４と接続部の外部半導電層２４との外半径差（５mm）を利用して形成されている。熱的緩衝層の厚さは前記外半径差より若干大きくすることもできる。帰路導体溶接時の熱によるケーブルの外部半導電層及び主絶縁層等の熱的損傷を防止するのに必要な半導電性クッションテープの巻き厚さは３mm以上であるから、熱的緩衝層の厚さ５mmは帰路導体溶接作業の熱的損傷の防止及び外傷防止に対して十分な厚さである。
【００２２】
直流同軸ケーブルＡとＢの帰路導体は、熱的緩衝層２５上で図２のように複数の帰路導体素線束５Ｔ毎に突き合わせ溶接される。帰路導体素線束はいずれも帰路導体素線φ2.6mm×５本で構成され、帰路導体素線束５Ｔの溶接接続箇所は１１箇所である。
【００２３】
上記のように、ケーブルの外部半導電層と接続部の外部半導電層との外径差を利用して熱的緩衝層を設けることにより、直流同軸ケーブル接続部の外径を小さくすることができる。また、接続部の外部半導電層からケーブルの外部半導電層の範囲にかけて半導電性クッションテープの巻き径が同じである方が、帰路導体接続の作業性がよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る帰路導体接続方法を適用した直流同軸ケーブルの接続部を示す、（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図。
【図２】図１の接続方法における帰路導体の溶接方法の一例を示す説明図。
【図３】同じく他の実施形態を示す説明図。
【図４】電力用直流同軸ケーブルの一例を示す横断面図。
【図５】（イ）、（ロ）、（ハ）はそれぞれ、従来の直流同軸ケーブルの帰路導体接続方法を示す説明図。
【符号の説明】
【００２５】
１：ケーブルの主導体
２：ケーブルの内部半導電層
３：ケーブルの主絶縁層
４：ケーブルの外部半導電層
５：帰路導体
７：ケーブルの帰路絶縁層
２１：主導体の溶接部
２２：接続部の内部半導電層
２３：接続部の補強主絶縁体
２４：接続部の外部半導電層
２５：熱的緩衝層
２６：帰路導体の溶接部
【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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