(57)【要約】 【課題】軽量化が図れ、簡易に防水を保つことが可能な電力ケーブル用ポリマー接続部を提供する。【解決手段】電力ケーブル用ポリマー接続部１は、段剥処理された電力ケーブルの端部１０１が差し込まれるケーブル差込み穴２ａを有するポリマー保護層２を備え、ポリマー保護層２は、ポリマー系材料から形成された絶縁体２０と、主としてポリマー系材料から形成され、電力ケーブルの端部１０１における電界を緩和する第１の半導電部２１Ａと、ポリマー系材料とは異なる材料から形成され、絶縁体２０及び第１の半導電部２１Ａの後端側Ｂに延在してなる管状部材２３とを備え、絶縁体２０、第１の半導電部２１Ａ及び管状部材２３は、一体に形成され、管状部材２３は、段剥処理されていない電力ケーブル１００の外径よりも大きい内径を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
段剥処理された電力ケーブルの端部が差し込まれるケーブル差込み穴を有するポリマー保護層を備え、
前記ポリマー保護層は、ポリマー系材料から形成された絶縁体と、
主としてポリマー系材料から形成され、前記電力ケーブルの端部における電界を緩和する半導電部と、
ポリマー系材料とは異なる材料から形成され、前記絶縁体及び前記半導電部の後端側に延在してなる管状部材とを備え、
前記絶縁体、前記半導電部及び管状部材は、一体的に形成され、
前記管状部材は、前記段剥処理されていない電力ケーブルの外径よりも大きい内径を有する、
電力ケーブル用ポリマー接続部。
【請求項２】
前記電力ケーブルの端部は、機器に直接接続された、
請求項１に記載の電力ケーブル用ポリマー接続部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー保護層を用いた電力ケーブル用ポリマー接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の機器直結形の終端接続部として、気密性あるいは油密性を長期的に確保するために、エポキシ套管のような硬質の絶縁物により機器盤内への貫入部を形成し、また電界緩和のために、ケーブル側にストレスコーン及びこれを押圧圧縮する機構を設けた構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この機器直結形の終端接続部は、ケーブルの端部側が差し込まれるエポキシ套管と、エポキシ套管の内側に挿入されたストレスコーンと、ストレスコーンをケーブル側に押圧圧縮する押圧圧縮装置と、エポキシ套管側に取り付けられ、ケーブルのシースを覆う保護金具と、保護金具とケーブルのシースとの間を防水テープを巻き付けて形成された防水テープ層とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１７０６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の終端接続部のように絶縁層に保護金具を取り付ける構造を採用すると、部品点数の増加により重くなり、また機器への接続作業の負担が大きくなる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、軽量化が図れ、簡易に防水を保つことが可能な電力ケーブル用ポリマー接続部を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、段剥処理された電力ケーブルの端部が差し込まれるケーブル差込み穴を有するポリマー保護層を備え、前記ポリマー保護層は、ポリマー系材料から形成された絶縁体と、主としてポリマー系材料から形成され、前記電力ケーブルの端部における電界を緩和する半導電部と、ポリマー系材料とは異なる材料から形成され、前記絶縁体及び前記半導電部の後端側に延在してなる管状部材とを備え、前記絶縁体、前記半導電部及び管状部材は、一体的に形成され、前記管状部材は、前記段剥処理されていない電力ケーブルの外径よりも大きい内径を有する、電力ケーブル用ポリマー接続部を提供する。
【０００８】
前記電力ケーブルの端部は、機器に直接接続されたものでもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軽量化が図れ、簡易に防水を保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電力ケーブル用ポリマー終端接続部の構成例を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示す電力ケーブルの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００１２】
［実施の形態］
図１は、機器に接続された状態の本発明の実施の形態に係る電力ケーブル用ポリマー接続部の構成例を示す縦断面図である。図２は、図１に示す電力ケーブルの横断面図である。
【００１３】
（電力ケーブル用ポリマー接続部の構成）
この電力ケーブル用ポリマー接続部１は、機器直結型の終端接続部であり、主としてポリマー系材料（絶縁性高分子材料）から形成され、段剥処理された電力ケーブル１００の端部１０１が差し込まれるケーブル差込み穴２ａを有するポリマー保護層２と、電力ケーブル１００の導体１２０に接続される圧縮端子３と、圧縮端子３を機器２００の機器側導体２２０に接続する絶縁栓４と、絶縁栓４を保護する保護キャップ５と、ポリマー保護層２の後端側Ｂをシールする防水処理部６とを備える。
【００１４】
（機器の構成）
電力ケーブル用ポリマー接続部１は、例えば変圧器、ガス絶縁開閉器等の機器２００に適用可能である。機器２００は、テーパ形状の機器側ブッシング２１０と、機器側ブッシング２１０から露出した機器側導体２２０とを備える。機器側導体２２０は、先端に雄ねじ２２１が形成されている。
【００１５】
（ポリマー保護層の構成）
ポリマー保護層２は、ポリマー系材料から形成された絶縁体２０と、電力ケーブル１００の端部１０１における電界を緩和する第１の半導電部２１Ａと、圧縮端子３における電界を緩和する第２の半導電部２１Ｂと、絶縁体２０の先端側Ａを保護する保護カバー２２と、絶縁体２０の後端側Ｂに設けられた管状部材２３とを備える。また、ポリマー保護層２を構成する絶縁体２０、第１及び第２の半導電部２１Ａ、２１Ｂ、保護カバー２２、及び管状部材２３は、工場でモールドにより一体成型される。
【００１６】
また、ポリマー保護層２は、機器側ブッシング２１０が挿入されるブッシング挿入穴２ｂ、及び絶縁栓４が挿入される絶縁栓挿入穴２ｃが形成されている。
【００１７】
絶縁体２０は、ポリマー系材料として、例えばシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等から形成されている。
【００１８】
第１及び第２の半導電部２１Ａ、２１Ｂは、主としてポリマー系材料から形成されている。すなわち、第１及び第２の半導電部２１Ａ、２１Ｂは、ポリマー系材料として、例えばシリコーンゴム、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ等にカーボン等の導電性粉末を分散して導電性を持たせたものを押出成形することにより形成される。
【００１９】
第１の半導電部２１Ａは、ケーブル軸方向において管状部材２３と重なる領域に絶縁層１４０の外径よりも大きい内径の穴２１ａが形成されている。この穴２１ａが形成されていない場合には、金属製の管状部材２３によって第１の半導電部２１Ａの内径の広がりが規制されるため、電力ケーブル１００をケーブル差込み穴２ａに差し込むのが困難になる。本実施の形態によれば、上記の穴２１ａを形成しているため、電力ケーブル１００をケーブル差込み穴２ａに差し込むことが容易になる。
【００２０】
保護カバー２２は、例えば、黄銅、アルミニウム合金等の金属から形成されている。保護カバー２２は、外周面に保護キャップ５の後述する凸部５ａが係合する凹部２２ａが形成されている。これにより保護キャップ５を機器２００側に押し込むことにより保護キャップ５の凸部５ａが保護カバー２２の凹部２２ａに係合して保護キャップ５が保護カバー２２に固定される。
【００２１】
管状部材２３は、ポリマー系材料とは異なる材料、言い換えると、防水処理部６に用いられる防水テープ６０の接着性が良好な材料、例えば黄銅、アルミニウム合金等の金属から形成されている。この金属製の管状部材２３が設けられていない場合には、例えば、絶縁体２０がシリコーンゴムから形成されている場合、防水テープ６０がシリコーンゴムの絶縁体２０への接着性が悪いため、絶縁体２０と電力ケーブル１００のシース層１９０との間を防水テープ６０で防水処理することは難しくなる。そこで、本実施の形態では、金属製の管状部材２３を採用したものである。また、管状部材２３は、段剥処理されていない電力ケーブル１００の外径、すなわちシース層１９０の外径よりも大きい内径を有する。
【００２２】
管状部材２３は、本実施の形態では、第１の半導電部２１Ａの最外層に設けられているが、第１の半導電部２１Ａの中間層又は最内層に設けられていてもよい。また、管状部材２３の先端側Ａの端部は、電界集中を緩和するため、面取りされているのが好ましい。また、管状部材２３は、ポリマー保護層２の成型時の熱で変色するのを抑制するためにメッキを施してもよい。
【００２３】
（その他の構成）
圧縮端子３は、後端側Ｂにかしめ用穴３ａが形成され、先端側Ａに機器接続用穴３ｂが形成されている。電力ケーブル１００の導体１２０を圧縮端子３のかしめ用穴３ａに挿入して圧縮端子３の後端側Ｂをかしめることによってかしめ用穴３ａが縮径して圧縮端子３と電力ケーブル１００の導体１２０とが接続される。
【００２４】
絶縁栓４は、絶縁体４０と、絶縁体４０の一方の端部に設けられた高圧電極４１と、絶縁体４０の他方の端部に設けられた検電電極４２とを備える。高圧電極４１は、ナット７の形状に対応した座ぐり穴４１ａ、及び機器側導体２２０の雄ねじ２２１が螺合する雌ねじ４１ｂが形成されている。検電電極４２には、ソケットレンチのドライブ角が嵌合する四角穴４２ａが形成されている。また、絶縁栓４を構成する絶縁体４０、高圧電極４１及び検電電極４２は、工場でモールドにより一体成型される。
【００２５】
保護キャップ５は、例えば、黄銅、アルミニウム合金等の金属から形成されている。保護キャップ５は、内周面に保護カバー２２の凹部２２ａに係合する凸部５ａが形成されている。
【００２６】
防水処理部６は、耐水性が良好な部材、例えば、粘着層付きのポリエチレンテープやエポキシテープ等の防水テープ６０を巻き付け、その上から熱収縮チューブ６１を被せて形成される。なお、防水処理部６は、防水テープ６０以外の他の方法を用いてもよい。
【００２７】
（電力ケーブルの構成）
電力ケーブル１００は、撚り線からなる導体１２０と、導体１２０の外周に形成された内部半導電層１３０と、内部半導電層１３０の外周に形成された絶縁層１４０と、絶縁層１４０の外周に形成された外部半導電層１５０と、外部半導電層１５０の外周にワイヤー１７１を巻き付けて形成された遮蔽層１７０と、遮蔽層１７０の外周に押えテープ１８１を巻き付けて形成された押えテープ層１８０と、押えテープ層１８０の外周に形成されたシース層１９０とを備えて構成されている。
【００２８】
導体１２０は、複数の素線を撚り合わせて形成されている。素線としては、例えば錫メッキ軟銅線等の線材を用いることができる。導体１２０は、例えば７０００Ｖ以上の高電圧を送電する。
【００２９】
内部半導電層１３０及び外部半導電層１５０は、電界の集中を緩和させるために設けられており、主としてポリマー系材料から形成され、例えば、エチレンプロピレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、ブチルゴム等のゴムにカーボン等の導電性粉末を分散して導電性を持たせたものを押出成形することにより形成される。
【００３０】
絶縁層１４０は、例えばエチレンプロピレンゴム、塩化ビニル、架橋ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ素系材料等の材料を押出成形することにより形成される。
【００３１】
遮蔽層１７０は、外部半導電層１５０の外周にワイヤー１７１をケーブル軸方向に沿って螺旋状に巻き付けて形成されている。遮蔽層１７０は、使用時にグランドに接続される。
【００３２】
押えテープ層１８０は、遮蔽層１７０の外周に押えテープ１８１をケーブル軸方向に沿って螺旋状に重ね巻きして形成されている。押えテープ１８１は、例えば、厚さ０．０３〜０．５ｍｍ、幅５０〜９０ｍｍのプラスチック又はレーヨンからなるテープを用いることができる。
【００３３】
シース層１９０は、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エピクロロビドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ノンハロゲンポリオレフィンエラストマー等のゴムに架橋剤等が添加されたものを押出成形することにより形成される。
【００３４】
（接続方法）
次に、電力ケーブル１００と電力ケーブル用ポリマー接続部１との接続方法、及び電力ケーブル用ポリマー接続部１と機器２００との接続方法について説明する。
【００３５】
まず、電力ケーブル１００の端部１０１を段剥処理する。次に、電力ケーブル１００の端部１０１の導体１２０に圧縮端子３を接続する。次に、電力ケーブル１００の端部１０１を電力ケーブル用ポリマー接続部１のポリマー保護層２のケーブル差込み穴２ａに差し込む。
【００３６】
次に、管状部材２３と電力ケーブル１００のシース層１９０との間を防水処理する。すなわち、管状部材２３の外周面の絶縁体２０から露出している部分及び電力ケーブル１００のシース層１９０に防水テープ６０を巻き付ける。このとき、図１に示すように、管状部材２３の内周面とシース層１９０との間にも防水テープ６０を巻き付けてもよい。これにより電力ケーブル１００のぐらつきを少なくすることができる。次に、熱収縮チューブ６１により防水テープ６０及びその周辺を被覆する。このようにして防水処理部６を形成する。
【００３７】
電力ケーブル１００と電力ケーブル用ポリマー接続部１との接続が終わると、その電力ケーブル用ポリマー接続部１の圧縮端子３の機器接続用穴３ｂを機器２００の機器側導体２２０に差し込む。次に、ナット７を機器側導体２２０の雄ねじ２２１に締め付けて圧縮端子３を機器側ブッシング２１０に固定する。次に、ソケットレンチのドライブ角を絶縁栓４の四角穴４２ａに嵌合させ、ソケットレンチを回して絶縁栓４の高圧電極４１を機器側導体２２０の雄ねじ２２１に締め付ける。次に、保護キャップ５の凸部５ａを保護カバー２２の凹部２２ａに係合させて保護キャップ５を保護カバー２２に取り付ける。以上のようにして電力ケーブル用ポリマー接続部１が機器２００に接続される。
【００３８】
（実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）管状部材２３は、ポリマー保護層２として一体成型されるので、管状部材２３を取り付けるための部品が不要になり、軽量化が図れる。
（２）管状部材２３は、防水テープ６０の接着性が良好な材料から形成されているため、防水テープ６０を管状部材２３及び電力ケーブル１００に巻き付けることで、簡易に防水を保つことができる。
（３）管状部材２３は、段剥処理されていない電力ケーブル１００の外径、すなわちシース層１９０の外径よりも大きい内径を有し、第１の半導電部２１Ａは、ケーブル軸方向において管状部材２３と重なる領域に絶縁層１４０の外径よりも大きい内径の穴２１ａが形成されているので、電力ケーブル１００のケーブル差込み穴２ａへの挿入性が良好になる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、上記実施の形態では、機器直結形の接続部について説明したが、本発明は、ケーブル線路の終端接続部や中間接続部にも適用可能である。
【００４０】
また、本発明の要旨を変更しない範囲内で、上記実施の形態の構成要素の一部を省くことや変更することが可能である。例えば、防水処理部６として熱収縮チューブ６１を省略してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１…電力ケーブル用ポリマー接続部、２…ポリマー保護層、２ａ…ケーブル差込み穴、
２ｂ…ブッシング挿入穴、２ｃ…絶縁栓挿入穴、３…圧縮端子、３ａ…かしめ用穴、
３ｂ…機器接続用穴、４…絶縁栓、５…保護キャップ、５ａ…凸部、６…防水処理部、
７…ナット、２０…絶縁体、２１Ａ…第１の半導電部、２１ａ…穴、
２１Ｂ…第２の半導電部、２２…保護カバー、２２ａ…凹部、２３…管状部材、
４０…絶縁体、４１…高圧電極、４１ａ…座ぐり穴、４１ｂ…雌ねじ、
４２…検電電極、４２ａ…四角穴、６０…防水テープ、６１…熱収縮チューブ、
１００…電力ケーブル、１０１…端部、１２０…導体、１３０…内部半導電層、
１４０…絶縁層、１５０…外部半導電層、１７０…遮蔽層、１７１…ワイヤー、
１８０…テープ層、１８１…テープ、１９０…シース層、
２００…機器、２１０…機器側ブッシング、２２０…機器側導体、
Ａ…先端側、Ｂ…後端側
【図１】
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【図２】
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