(57)【要約】【課題】実使用時の温度変化に伴ってエポキシユニットが膨張、収縮を繰り返すことにより剥離や亀裂が生じるのを効果的に防止できるエポキシユニット及びケーブル中間接続部を提供する。【解決手段】本発明のエポキシユニットは、２本の電力ケーブルのケーブル導体同士が接続された導体接続部の外周面に配置され、導体接続部と電気的に接続される金属製の内部電極と、内部電極の外周面を包囲するエポキシ樹脂製の主絶縁部とが一体的に形成されたエポキシユニットである。また、内部電極は、充実壁からなる円筒状の胴部と、胴部の両端外周縁から長手方向に延出し、内側に湾曲して形成されたメッシュ状の延出部とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の電力ケーブルのケーブル導体同士が接続された導体接続部の外周面に配置され、前記導体接続部と電気的に接続される金属製の内部電極と、
前記内部電極の外周面を包囲するエポキシ樹脂製の主絶縁部とが一体的に形成されたエポキシユニットであって、
前記内部電極が、充実壁からなる円筒状の胴部と、
前記胴部の両端外周縁から長手方向に延出し、内側に湾曲して形成されたメッシュ状の延出部とを有することを特徴とするエポキシユニット。
【請求項２】
前記延出部は、線径が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍのステンレス鋼を編み込んだ金網で構成されることを特徴とする請求項１に記載のエポキシユニット。
【請求項３】
前記延出部は、メッシュ数が１０〜１３であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエポキシユニット。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のエポキシユニットの両側から、接続材料を取り付けたケーブル端末が装着されてなることを特徴とするケーブル中間接続部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力ケーブル同士を接続するプレハブ形（差込式）のケーブル中間接続部に用いられるエポキシユニット及びケーブル中間接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＶケーブル等の電力ケーブル同士を接続する技術として、プレハブ形のケーブル中間接続部が知られている。図１に示すように、一般的なプレハブ形のケーブル中間接続部２においては、電力ケーブル５１Ａ、５１Ｂの端部にストレスコーン５２、圧縮装置５３等の接続材料が設けられ、ケーブル端末５０Ａ、５０Ｂが形成される。そして、ケーブル端末５０Ａ、５０Ｂの先端から露出するケーブル導体５１１、５１１同士が、導体接続スリーブ５６を介して電気的に接続される。また、導体接続スリーブ５６の外側にエポキシユニット６０が配置され、絶縁性が補強される。
【０００３】
エポキシユニット６０は、エポキシ樹脂からなる主絶縁部６２と、主絶縁部６２の内周面中央に埋め込まれ、導体接続スリーブ５６と電気的に接続される金属製（例えばアルミニウム合金製）の内部電極６１を有する。
内部電極６１は、一般に略円筒形状を有している。しかし、内部電極６１の両端部の形状が角張っていると、主絶縁部６２に形成される電界が内部電極６１の角部近傍に集中してしまい、電界の均一な分布が妨げられる。そのため、内部電極６１の両端部は、外縁がなだらかな丸みを帯びた膨出形状に形成される（図２参照）。
【０００４】
このようなケーブル中間接続部２においては、実使用時の通電に伴い温度が上昇したり下降したりするため、エポキシユニット６０は膨張、収縮を繰り返すことになる。このとき、エポキシ樹脂製の主絶縁部６２と金属製の内部電極６１の熱膨張係数が異なるために、主絶縁部６２と内部電極６１の接合部近傍に局所的な熱応力が生じる。そして、エポキシユニット６０が何回もの膨張、収縮を繰り返しているうちに、主絶縁部６２と内部電極６１との接合界面には微小な剥離が形成され、この部分から放電が発生するようになり、やがては絶縁破壊を引き起こしてしまう。
特に、内部電極６１を上述の形状とした場合、主絶縁部６２における、内部電極６１の端部に形成された膨出部６１１（図２参照）とケーブル端末５０Ａ、５０Ｂの間に介在する部分は、その他の部分に比べて厚さが薄く、また、エポキシ樹脂の充填が不十分なために空洞が形成されることがある。そのため、この部分で剥離や亀裂が生じやすくなる。
【０００５】
そこで、エポキシユニットの膨張、収縮によって剥離や亀裂が生じるのを防止すべく、主絶縁部と熱膨張係数が近い導電性エポキシ樹脂で内部電極を構成したり、内部電極と主絶縁部の間に半導電性ゴム被覆層を介在させたりすることが提案されている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平７−３９２４４号公報
【特許文献２】実開昭５４−１０８９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術を適用する場合、内部電極を構成する導電性エポキシ樹脂の熱膨張係数の範囲が制限されるため、内部電極の製造が困難になるとともに、金属製の内部電極に比較して電気抵抗が高くなる虞がある。また、特許文献２に記載のエポキシユニットは構造が複雑になるため、エポキシユニットとしての性能安定性に難がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、実使用時の温度変化に伴ってエポキシユニットが膨張、収縮を繰り返すことにより剥離や亀裂が生じるのを効果的に防止できるエポキシユニット及びケーブル中間接続部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】
【０００９】
本発明のエポキシユニットは、２本の電力ケーブルのケーブル導体同士が接続された導体接続部の外周面に配置され、前記導体接続部と電気的に接続される金属製の内部電極と、
前記内部電極の外周面を包囲するエポキシ樹脂製の主絶縁部とが一体的に形成されたエポキシユニットであって、
前記内部電極が、充実壁からなる円筒状の胴部と、
前記胴部の両端外周縁から長手方向に延出し、内側に湾曲して形成されたメッシュ状の延出部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のケーブル中間接続部は、上記のエポキシユニットの両側から、接続材料を取り付けたケーブル端末が装着されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内部電極の端部がメッシュ状に形成されることにより、内部電極の両端部内側（内部電極とケーブル端末の間に介在する部分）における主絶縁部の体積が十分に確保されるので、熱応力はこの部分に集中せず、全体的に分散される。また、内部電極の両端部内側にもエポキシ樹脂は効率よく充填されるので、この部分に空洞が生じることもない。
したがって、本発明によれば、実使用時の温度変化に伴ってエポキシユニットが膨張、収縮を繰り返すことにより剥離や亀裂が生じるのを効果的に防止できるエポキシユニット及びケーブル中間接続部が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のケーブル中間接続部を示す図である。
【図２】従来のエポキシユニットを示す図である。
【図３】実施の形態に係るケーブル中間接続部を示す図である。
【図４】実施の形態に係るエポキシユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図３は、本実施の形態に係るケーブル中間接続部１を示す図である。図４は、本実施の形態に係るエポキシユニット１０を示す図である。
図３に示すように、ケーブル中間接続部１は、エポキシユニット１０の両側からケーブル端末５０Ａ、５０Ｂが差し込まれ、ケーブル導体５１１、５１１同士が接続されるプレハブ型のケーブル中間接続部である。ケーブル導体５１１、５１１同士は、導体接続スリーブ５６を介して接続される。
【００１４】
図４に示すように、エポキシユニット１０は、導体接続スリーブ５６の外周面に配置される内部電極１１と、内部電極１１の外周面を包囲する主絶縁部１２を備える。また、主絶縁部１２の外周面には外ケース１３が配置される。内部電極１１及び外ケース１３は金属材料で構成され、主絶縁部１２はエポキシ樹脂で構成される。内部電極１１、主絶縁部１２、及び外ケース１３は、例えばモールド成型により一体的に形成される。
【００１５】
エポキシユニット１０（内部電極１１、主絶縁部１２）は、一端から他端に貫通する受容孔１０ａを有する。内部電極１１の受容孔１０ａは円筒状に形成され、主絶縁部１２の受容孔１０ａは先端に向けて先細りのテーパー状に形成される。この受容孔１０ａにケーブル端末５０Ａ、５０Ｂが装着される。内部電極１１の内周面と導体接続スリーブ５６の外周面とが接触し、両者は電気的に接続される。
【００１６】
内部電極１１は、胴部１１１と、胴部１１１の両端外周縁から長手方向に延出する延出部１１２を有する。
胴部１１１は、例えばアルミニウム合金からなる充実壁（メッシュ状ではない壁）の円筒体である。胴部１１１の内径は、導体接続スリーブ５６の外径とほぼ同じである。
延出部１１２は、例えばステンレス綱線を編み込んだメッシュ状の平織金網であり、内側に湾曲して略リング状に形成される。なお、延出部１１２の湾曲形状は、電界分布が均一となるように適宜最適化される。
【００１７】
また、胴部１１１及び延出部１１２の材質は金属であればよく、上記材質に限定されない。胴部１１１と延出部１１２は通常、ボルト等により接合され、両者が同じ材質の場合は、溶接により接合することもできる。
【００１８】
ステンレス鋼線の線径は、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが望ましい。また、延出部１１２は、メッシュ数が１０以上１３以下であることが望ましい。メッシュ数とは、２５．４ｍｍ（１インチ）に含まれる網目の数である。すなわち、ステンレス鋼線の線径が１．０ｍｍで、メッシュ数が１０の場合、目開きは１．５４０ｍｍ、開口率は３６．８％となる。ステンレス鋼線の線径が０．５ｍｍ未満の場合、またはメッシュ数が１０未満の場合には、延出部１１２の剛性が低下し、所定の形状を保持することが困難となる。また、ステンレス鋼線の線径が１．５ｍｍを超える場合、またはメッシュ数が１３を越える場合には、エポキシ樹脂の回り込みが阻害され、主絶縁部１２に気泡や空洞が発生しやすくなる。
【００１９】
延出部１１２の外縁形状によって、主絶縁部１２に形成される電界が制御される。また、延出部１１２はメッシュ状の平織金網で構成されているので、エポキシユニット１０を製造する際、エポキシ樹脂は延出部１１２の内側に回り込み及び浸透により効率よく充填される。
延出部１１２の内側における主絶縁部１２の厚み（体積）が確保されるので、内部電極１１の端部はエポキシ樹脂で形成されているのと同じ状態になる。また、主絶縁部１２の剛性は大きくなる。その結果、実使用時にエポキシユニット１０が膨張、収縮する際、内部電極１１と主絶縁部１２との界面に剥離が生じたり、主絶縁部１２に亀裂が生じたりすることはない。
【００２０】
このように、エポキシユニット１０は、２本の電力ケーブル５１Ａ、５１Ｂのケーブル導体５１１、５１１同士が接続された導体接続スリーブ５６（導体接続部）の外周面に配置され、導体接続スリーブ５６と電気的に接続される金属製の内部電極１１と、内部電極１１の外周面を包囲するエポキシ樹脂製の主絶縁部１２が一体的に形成された構成を有する。
また、内部電極１１は、充実壁からなる円筒状の胴部１１１と、胴部１１１の両端外周縁から延出し、内側に湾曲して形成されたメッシュ状の延出部１１２とを有する。
【００２１】
エポキシユニット１０によれば、内部電極１１の端部がメッシュ状に形成されることにより、内部電極１１の両端部内側（内部電極１１とケーブル端末５０Ａ、５０Ｂの間に介在する部分）における主絶縁部１２の体積が十分に確保されるので、熱応力はこの部分に集中せず、全体的に分散される。また、内部電極１１の両端部内側にもエポキシ樹脂は効率よく充填されるので、この部分に空洞が生じることもない。したがって、実使用時の温度変化に伴ってエポキシユニット１０が膨張、収縮を繰り返すことにより剥離や亀裂が生じるのを効果的に防止できる。
さらに、延出部１１２の先端が内側に湾曲して形成されているので、主絶縁部１２に形成される電界がこの近辺に集中することはなく、電界の分布は均一になる。
【００２２】
ケーブル中間接続部１において、ケーブル端末５０Ａ、５０Ｂは、電力ケーブル５１Ａ、５１Ｂの先端部をそれぞれ段剥ぎし、導体接続スリーブ５６、ストレスコーン５２、圧縮装置５３、保護金具５４等の接続材料を装着することにより組み立てられる。
【００２３】
電力ケーブル５１Ａ、５１Ｂは、ゴム又はプラスチックで絶縁された電力ケーブル（例えばＣＶケーブル）である。電力ケーブル５１Ａ、５１Ｂは、ケーブル導体５１１、ケーブル導体５１１の外周に形成されたケーブル絶縁層５１２、ケーブル絶縁層５１２の外周に形成されたケーブル外部半導電層５１３、ケーブル外部半導電層５１３の外周に形成されたケーブル遮蔽層５１４及び最外層のケーブルシース５１５等を有する。ケーブル端末５０Ａ、５０Ｂにおいては、電力ケーブル５１Ａ、５１Ｂの先端部から所定長で段剥ぎすることにより各層が露出される。
【００２４】
ケーブル導体５１１には、例えば銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性の導体接続スリーブ５６が圧縮により接続される。
ケーブル絶縁層５１２からケーブル外部半導電層５１３の先端側にわたる外周にはストレスコーン５２が装着される。また、ストレスコーン５２の後端側には、圧縮装置５３及び保護金具５４が装着される。
【００２５】
ストレスコーン５２は、先端側に配置される絶縁ゴム部５２１と、後端側に配置される半導電ゴム部５２２を有し、全体として紡錘状に形成される。絶縁ゴム部５２１は、絶縁性ゴム材料（例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）又はシリコーンゴム等）で構成される。また、半導電ゴム部５２２は、半導電性ゴム材料（例えば半導電性のＥＰゴム又はシリコーンゴム等）で構成される。絶縁ゴム部５２１と半導電ゴム部５２２は、モールド成型により一体的に形成される。
半導電ゴム部５２２の後端部は、電力ケーブル５１Ａ、５１Ｂのケーブル外部半導電層５１３に接続される。絶縁ゴム部５２１は、装着されるエポキシユニット１０（主絶縁部１２）の受容孔１０ａに対応する形状を有し、圧縮装置５３により主絶縁部１２に押圧される。
【００２６】
圧縮装置５３は、本実施の形態では、押し金具５３１、スプリング５３２、及び押し金具フランジ５３３で構成される。
押し金具５３１の先端部は、ラッパ状の開口部を有し、ストレスコーン５２の後端側の外周面（半導電ゴム部５２２の外周面）に対応する形状となっている。押し金具５３１の後端部にコイル状のスプリング５３２が配置され、押し金具フランジ５３３によって支持される。押し金具フランジ５３３の先端面をエポキシユニット１０（主絶縁部１２）の後端面に当接させ、ボルト止めすることにより、圧縮装置５３がエポキシユニット１０に固定される。また、押し金具フランジ５３３には、電力ケーブル５１のケーブル遮蔽層５１４が電気的に接続される。
【００２７】
ケーブル中間接続部１を組み立てる場合、ケーブル端末５０Ａ、５０Ｂの先端部（導体接続スリーブ５６）をエポキシユニット１０の受容孔１０ａに挿入し、圧縮装置５３のスプリング５３２を圧縮させながら、押し金具フランジ５３３をエポキシユニット１０の後端面にボルト止め（不図示）するとともに、保護金具５４を押し金具フランジ５３３にボルト止めする。これにより、エポキシユニット１０にケーブル端末５０Ａ、５０Ｂが装着される。
【００２８】
このとき、導体接続スリーブ５６の外周面と内部電極１１の内周面が接触し、電気的に接続される。導体接続スリーブ５６と内部電極１１との間には、必要に応じてマルチラムバンド等の接触子を配置してもよい。また、ケーブル中間接続部１の最外層には、熱収縮チューブや防水テープ等により防水のための防食層５５が形成される。
【００２９】
ケーブル中間接続部１においては、エポキシユニット１０における剥離、亀裂の発生が効果的に防止されるとともに、主絶縁部１２に形成される電界分布が均一になるので、長期間にわたって安定した電気特性が実現される。
【００３０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００３１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１  ケーブル中間接続部
１０  エポキシユニット
１０ａ  受容孔
１１  内部電極
１２  主絶縁部
１３  外ケース
５０Ａ、５０Ｂ  ケーブル端末
５１Ａ、５１Ｂ  電力ケーブル
５２  ストレスコーン
５３  圧縮装置
５４  保護金具
５５  防食層
５６  導体接続スリーブ
６０  エポキシユニット
６１  内部電極
６２  主絶縁部
１１１  胴部
１１２  延出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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