(57)【要約】【課題】遮水性能に優れる電力ケーブル接続部の端部遮水構造を提供する。【解決手段】絶縁層１０４とケーブルシース１０２との間に遮水層１１０を有する電力ケーブル１００の導体接続部と当該導体接続部の周囲に形成された補強絶縁層１２１とを格納する接続部保護管１２３とケーブルシースとの間に形成された電力ケーブル接続部の端部遮水構造１０において、接続部保護管の端部の外周面からケーブルシースの外周面にかけて被覆する第一の遮水収縮チューブ２６と、少なくとも、第一の遮水収縮チューブの一端部から接続部保護管の外周面までの範囲と第一の遮水収縮チューブの他端部からケーブルシースの外周面までの範囲とを被覆する第二の遮水収縮チューブ３０とを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層とケーブルシースとの間に遮水層を有する電力ケーブルの導体接続部と当該導体接続部の周囲に形成された補強絶縁層とを格納する接続部保護管と前記ケーブルシースとの間に形成された電力ケーブル接続部の端部遮水構造において、
前記接続部保護管の端部の外周面から前記ケーブルシースの外周面にかけて被覆する第一の遮水収縮チューブと、
少なくとも、前記第一の遮水収縮チューブの一端部から前記接続部保護管の外周面までの範囲と前記第一の遮水収縮チューブの他端部から前記ケーブルシースの外周面までの範囲とを被覆する第二の遮水収縮チューブとを備えることを特徴とする電力ケーブル接続部の端部遮水構造。
【請求項２】
前記第二の遮水収縮チューブが、前記第一の遮水収縮チューブの一端部から前記接続部保護管の外周面までの範囲と前記第一の遮水収縮チューブの他端部から前記ケーブルシースの外周面までの範囲とを含む前記第一の遮水収縮チューブの外周面の全体を被覆することを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造。
【請求項３】
前記第二の遮水収縮チューブは、内側にゴム材からなる粘着層を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造。
【請求項４】
前記第二の遮水収縮チューブは、内側にポリオレフィン系ポリマーから形成された接着層を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造。
【請求項５】
前記第一の遮水収縮チューブは、内側にポリオレフィン系ポリマーから形成された接着層を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に水中で用いる電力ケーブル接続部の端部遮水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力ケーブルでは、絶縁体としてポリエチレンが用いられることが多い。このポリエチレン絶縁構造を持つ電力ケーブルが浸水した状態、すなわち絶縁体が水分に浸かった状態で高電界に長時間さらされると、絶縁体層内に水トリー等が生じ、絶縁劣化を起こして電気特性が低下し、長期間安定した使用が困難になる。さらに、これが進行すると、絶縁破壊を引き起こし、ケーブル寿命が短くなる。
【０００３】
そのため、高圧電力ケーブル用の絶縁体部分には外部から水が浸入しないようにするために遮水構造を設けるが、近年その中でも、簡易遮水構造の使用が広がりつつある。
簡易遮水構造を備える電力ケーブル１００（図１（Ａ）参照）は、導体１０３上に、内部半導電層（図示略）、架橋ポリエチレン等の絶縁層１０４、外部半導電層１０５を設け、さらに必要に応じて銅テープ、銅線等による金属遮蔽層１０６を設けたケーブルコア１０１の上に、遮水テープ１１０からなる簡易遮水層が設けられ、さらポリエチレンやＰＶＣ等プラスチックの防食層であるケーブルシース１０２が施されている。
【０００４】
上記遮水テープ１１０は、鉛箔、アルミ箔等の金属箔１１１の一方の面に金属箔１１１に対する補強体としてのプラスチックフィルム１１２及び接着層１１３を積層すると共に、他方の面に半導電性フィルム１１４を熱圧着して一体に積層したものを基本構成としており、簡易遮水層は、この遮水テープの半導電性フィルム１１４側を内側に向けてケーブルコア１０１に縦添えすることによりを形成されている（図１（Ｂ）参照）。
【０００５】
簡易遮水構造として遮水テープ１１０を用いることにより、電力ケーブルを地中線に用いた場合、水没したマンホールやピットに布設された状態でも30年以上の設計寿命を実現することが可能になる。
また、簡易遮水構造を持つ電力ケーブルは、地中線や架空線に用いられるだけでなく、海底線として海底に埋設された状態で使用される場合もある。
【０００６】
また、この簡易遮水型電力ケーブルを接続するにあたっては接続部に対しても、ケーブルと同様に遮水性能を有することが求められる。またこれに加えて絶縁性、防水性、機械的な防護性、ケーブルシース拘束性も要求される。
このような要求性能を満たすため、従来の地中線や架空線で用いられる簡易遮水型電力ケーブル１００の接続部は、たとえば、ケーブルコア１０１の接続部の外周に補強絶縁層１２１を形成し、当該補強絶縁層１２１を防水コンパウンド１２２が充填された接続部保護管１２３に格納している（図２参照）。
【０００７】
そして、接続部保護管１２３の両端部には、図７に示す端部遮水構造１３０が形成されている。この端部遮水構造１３０は、遮水用の粘着水密シート巻き層１３１と遮水用熱収縮チューブ１３２、遮水用の粘着水密シート巻き層１３３、防水及び防護用のテープ巻き層１３４、防護用の粘着ＰＶＣテープ巻き層１３５、シース拘束用のシース固定層１３６、接地線接続部保護用のテープ巻き層１３７、シース拘束用のパテテープ巻き層１３８から構成されている。
【０００８】
この構造における端部遮水構造１３０は、金属箔を有する遮水用熱収縮チューブ１３２の収縮力に加えて、その遮水用熱収縮チューブ１３２の両端に施されるブチルゴム製の粘着水密シート巻き層１３１がパッキンの効果を果たすことによって外部から接続部内部への水の浸入を防ぐ効果を得ている。
【０００９】
一方、この端部遮水構造１３０は、構成が複雑であるため、施工を容易にするために、図８に示す端部遮水構造１４０も提案されている。この端部遮水構造１４０は、肉厚を厚くして強度を高めた熱収縮層１５１と、金属箔からなる遮水層１５２及び接着強度の高い接着層１５３とを有する熱収縮チューブ１５０を使用したことに特徴がある（例えば、特許文献１参照）。
この熱収縮チューブ１５０は、ケーブルシース１０２から接続部保護管１２３にかけての外周に被せられ、ケーブルシース１０２及び接続部保護管１２３上に熱収縮させると共に、ケーブルシース１０２及び接続部保護管１２３にそれぞれ接着されている。
【００１０】
熱収縮チューブ１５０は、熱収縮層１５１の厚さを十分厚くすることで、ケーブルシース１０２が経時的に長手方向に収縮（シュリンクバック）しようとしても、その収縮を抑制し、その収縮力で破断することのない引張強度を持たせてある。熱収縮層１５１はケーブルシース１０２が長手方向に引っ張られても、破断しない強度を有している。
このために図８に示す端部遮水構造１４０では、熱収縮チューブ１５０と、粘着水密シート巻き層１４１と、防水用テープ巻き層１４２の三部品で、電力ケーブルのシース拘束、防水、防護、遮水、絶縁などの要求性能を満たすことができるため、材料費を安くできると共に、施工が簡単になり、施工時間を大幅に短縮でき、かつスキルの低い作業者でも施工できる、という特徴がある。
【００１１】
なお、端部遮水構造１３０、１４０はともに熱収縮チューブ１３２，１５０の外側に防護用テープや防食用ＰＶＣテープが巻かれる構造となるが、これらのテープ巻き構造部は浸水後に時間がたつとテープの粘着力が低下して熱収縮チューブ１３２，１５０の上から剥がれてしまうため、遮水構造への寄与は期待できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−１７４７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記で述べた構造を持つ簡易遮水構造を持つ電力ケーブルの接続部は地中線および架空線として用いられる際のために開発されたものであり、海底線用に同じ構造を適用するにあたっては、次のような問題がある。
(1)海底ケーブルは水深10m以上の海底に布設されることが常であり、場合によっては100mを超える水深の場所で使用される。このため常に水圧を受けた状態でも遮水性を確保し続ける必要がある。
(2)海底ケーブルは、塩分を多量に含む海水下で使用されることになるため、塩水に浸された状態でも遮水性能を確保し続ける必要がある。
【００１４】
前述した従来の簡易遮水構造を持つ電力ケーブル１００は、中身が銅導体とポリエチレン絶縁体とで構成された中実体であるため、(1)の水圧状態でも形状が潰れることはなく問題にはならない。またケーブル最外層にはポリエチレンやビニルといったプラスチックで形成された防食層としてのケーブルシースを有するため、海水が直接遮水層に触れることがないため、(2)の塩水に対しても腐食等の問題はなく遮水性能を維持し続けられる。
【００１５】
一方、ケーブルを布設しながら、また、ケーブル布設後にケーブルの接続を行う場合は、同様に接続部１２０の遮水構造についても上記の(1)水圧、(2)塩水の耐性を有することが必要になる。
接続部１２０は水中では施工できないため、船上等の大気中で組立を行い、その後、海底に沈設されるような工程を経る。この場合、接続部１２０の補強絶縁層１２１と金属材料で形成される接続部保護管１２３との空間にはゴム系プラスチック材料による防水コンパウンド１２２が充てんされて空気層を取り除くように施工はされる。この時、補強絶縁層１２１と接続部保護管１２３との間の空気を全て取り除くことは難しく、多少の空隙が残ったまま接続部保護管１２３の端部に端部遮水構造１３０，１４０の施工が行われて海底に沈設されることとなる。
【００１６】
これにより、従来の端部遮水構造１３０，１４０が施工された接続部１２０が海底に沈設されて水圧を受けた状態になると、接続部保護管１２３の内部に残された空隙部（大気圧）と外部との間に圧力差が生じるため、常に接続部１２０の内部へ水が浸入する方向で浸水圧力が発生する。
その結果、浸水圧力を受け続けた従来の端部遮水構造１３０，１４０は、時間の経過と共に水分が侵入し、海底ケーブルに要求される長期間の十分な遮水性能を維持することは困難であった。
【００１７】
本発明は、遮水性能に優れる電力ケーブル接続部の端部遮水構造を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１記載の発明は、電力ケーブル接続部の端部遮水構造において、
絶縁層とケーブルシースとの間に遮水層を有する電力ケーブルの導体接続部と当該導体接続部の周囲に形成された補強絶縁層とを格納する接続部保護管と前記ケーブルシースとの間に形成された電力ケーブル接続部の端部遮水構造において、
前記接続部保護管の端部の外周面から前記ケーブルシースの外周面にかけて被覆する第一の遮水収縮チューブと、
少なくとも、前記第一の遮水収縮チューブの一端部から前記接続部保護管の外周面までの範囲と前記第一の遮水収縮チューブの他端部から前記ケーブルシースの外周面までの範囲とを被覆する第二の遮水収縮チューブとを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造において、
前記第二の遮水収縮チューブが、前記第一の遮水収縮チューブの一端部から前記接続部保護管の外周面までの範囲と前記第一の遮水収縮チューブの他端部から前記ケーブルシースの外周面までの範囲とを含む前記第一の遮水収縮チューブの外周面の全体を被覆することを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造において、
前記第二の遮水収縮チューブは、内側にゴム材からなる粘着層を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造において、
前記第二の遮水収縮チューブは、内側にポリオレフィン系ポリマーから形成された接着層を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の電力ケーブル接続部の端部遮水構造において、
前記第一の遮水収縮チューブは、内側にポリオレフィン系ポリマーから形成された接着層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の端部接続構造は、接続部保護管の端部の外周面からケーブルシースの外周面にかけて被覆する第一の遮水収縮チューブと当該第一の遮水収縮チューブの両端部を被覆する第二の遮水収縮チューブとを備えるので、高い水圧がかかる水中の環境下でも第一の遮水収縮チューブの端部の水分の侵入を抑制することができ、遮水性能に優れる電力ケーブル接続部の端部遮水構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（Ａ）は簡易遮水型の電力ケーブルの断面図、図１（Ｂ）は簡易遮水型電力ケーブルが有する遮水テープの層構造を示す断面図である。
【図２】電力ケーブル接続部の断面図である。
【図３】第一の実施形態である電力ケーブル接続部の端部遮水構造の断面図である。
【図４】第二の実施形態である電力ケーブル接続部の端部遮水構造の断面図である。
【図５】遮水性能試験を行うための試験装置の概略構成図である。
【図６】遮水性能試験の結果を示す線図である。
【図７】従来の電力ケーブルの接続部の接続部保護管の端部に形成される端部遮水構造の断面図である。
【図８】従来の電力ケーブルの接続部の接続部保護管の端部に形成される端部遮水構造の改良型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第一の実施形態］
本発明の電力ケーブル接続部の端部遮水構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は海底ケーブルとして使用する簡易遮水型の電力ケーブル１００の断面図、図１（Ｂ）は電力ケーブル１００の遮水層の断面図、図２は電力ケーブル接続部２００の断面図である。
【００２６】
［電力ケーブル］
図１（Ａ）及び図２に示すように、電力ケーブル１００は、導体１０３、内部半導電層、架橋ポリエチレン等の絶縁層１０４、外部半導電層１０５、銅テープ、銅線等による金属遮蔽層１０６が内側から順番に形成されたケーブルコア１０１と、当該ケーブルコア１０１の外周面上に形成された遮水テープ１１０（図２では図示略）からなる簡易遮水層と、当該簡易遮水層の外周面上に形成されたポリエチレン又はＰＶＣ等プラスチックの防食層としてのケーブルシース１０２とを備えている。
【００２７】
上記遮水テープ１１０は、図１（Ｂ）に示すように、接着層１１３、補強体としてのプラスチックフィルム１１２、遮水層としての鉛箔、アルミ箔等の金属箔１１１、半導電性フィルム１１４の順番で熱圧着によって一体的に積層されており、半導電性フィルム１１４の面をケーブルコア１０１側に向けて縦添えによりケーブルコア１０１の外周全体を被覆している。そして、この遮水テープ１１０により形成された遮水層の外周面の全体がケーブルシース１０２により被覆されている。
【００２８】
［電力ケーブル接続部］
二本の電力ケーブル１００は、図２に示すように、同心に配置され、互いの接続端部を対向させた状態で電力ケーブル接続部２００により接続される。この電力ケーブル接続部２００では、各電力ケーブル１００は各層が順番に段剥ぎされ、互いの導体１０３はスリーブ状の導体接続管１２４により接続されている。さらに、導体接続管１２４及び各電力ケーブル１００の絶縁層１０４の周囲には、架橋ポリエチレン等からなる補強絶縁層１２１が取り囲むように形成され、その外周では、各電力ケーブル１００の金属遮蔽層等が接続されている。
そして、各電力ケーブル１００の各層の接続部は、両端部が縮径した円筒状の金属製の接続部保護管１２３に格納されている。この接続部保護管１２３と各電力ケーブル１００の各層の接続部との間には、極力、空気が残留しないようにゴム系プラスチック材料からなる防水コンパウンド１２２が充填されている。
接続部保護管１２３の外周面には防食層１２５が形成されており、接続部保護管１２３の両端部は各電力ケーブル１００のケーブルシース１０２の外周を保持している。また、接続部保護管１２３の両端部と各ケーブルシース１０２との間には、端部遮水構造１０が形成されている。
【００２９】
［端部遮水構造］
図３は電力ケーブル接続部の端部遮水構造１０の断面図である。なお、端部遮水構造１０は接続部保護管１２３の両端部に形成されているが、一方の端部遮水構造１０に対して他方の端部遮水構造１０は接続部保護管１２３を挟んで対称となる構造であることから他方の端部遮水構造１０についてはその説明を省略する。
【００３０】
この端部遮水構造１０は、ケーブルシース拘束用のシース固定層１２と、接続部保護管１２３内から延びる接地線１２６を保護するテープ巻き層１４と、テープ巻き層１４の外周に形成されたケーブルシース拘束用のエポキシ含浸ガラステープ巻き層１６と、ガラステープ巻き層１６の押さえ用の粘着ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）テープ巻き層１８と、テープ巻き層１８におけるケーブル長手方向の両端部に形成されたケーブルシース拘束用のパテテープ巻き層２０，２０と、絶縁用のテープ巻き層２２と、絶縁用のテープ巻き層２２におけるケーブル長手方向の両端部に形成された遮水用の粘着水密シート巻き層２４，２４と、第一の遮水収縮チューブ２６と、第一の遮水収縮チューブ２６におけるケーブル長手方向の両端部に形成された遮水用の粘着水密シート巻き層２８，２８と、第一の遮水収縮チューブ２６におけるケーブル長手方向の両端部に形成され、粘着水密シート巻き層２８を介して第一の遮水収縮チューブ２６のそれぞれの端部を被覆する第二の遮水収縮チューブ３０，３０と、防水及び防護用のテープ巻き層３２と、防護用の粘着ＰＶＣテープ巻き層３４とを備えている。
なお、各実施の形態及び実施例で記載した材料については、同等な機能が期待できる別の材料で構成することも可能である。
例えば、第一の遮水収縮チューブ２６や第二の遮水収縮チューブ３０，３０Ａは、後述の記載では熱収縮チューブを例示しているが、常温で収縮する遮水チューブを使用しても良い。
【００３１】
シース固定層１２は、接続部保護管１２３の外部においてケーブルシース１０２の外周面上に直接形成されている。
【００３２】
テープ巻き層１４は、シース固定層１２から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）にかけて形成され、シース固定層１２の外周面全体を被覆している。
【００３３】
エポキシ含浸ガラステープ巻き層１６は、ケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３の端部の外周面にかけて形成され、テープ巻き層１４の外周面全体を被覆している。
【００３４】
粘着ＰＶＣテープ巻き層１８は、ケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面にかけて形成され、エポキシ含浸ガラステープ巻き層１６の外周面全体を被覆している。
【００３５】
一方のパテテープ巻き層２０は、粘着ＰＶＣテープ巻き層１８の一端部（図３における左端部）の外周面からケーブルシース１０２の外周面にかけて当該粘着ＰＶＣテープ巻き層１８とケーブルシース１０２との境界を被覆するように形成されている。
他方のパテテープ巻き層２０は、粘着ＰＶＣテープ巻き層１８の他端部（図３における右端部）の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面にかけて当該粘着ＰＶＣテープ巻き層１８と接続部保護管１２３との境界を被覆するように形成されている。
【００３６】
テープ巻き層２２は、ケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面にかけて形成され、二つのパテテープ巻き層２０の外周面全体と粘着ＰＶＣテープ巻き層１８の外周面における各パテテープ巻き層２０に被覆されていない部分を被覆している。
【００３７】
一方の粘着水密シート巻き層２４は、テープ巻き層２２の一端部（図３における左端部）の外周面からケーブルシース１０２の外周面にかけて当該テープ巻き層２２とケーブルシース１０２との境界を被覆するように形成されている。
他方の粘着水密シート巻き層２４は、テープ巻き層２２の他端部（図３における右端部）の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面にかけてテープ巻き層２２と接続部保護管１２３（厳密には、防食層１２５）との境界を被覆するように形成されている。
上記粘着水密シート巻き層２４の粘着材料としては、ブチル系ゴム材やクロロプレン系ゴム、イソプレン系ゴム、ネオプレン系ゴム、アクリルゴム等が好適である。
【００３８】
第一の遮水収縮チューブ２６は、ケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面（厳密には、防食層１２５の外周面）にかけて形成され、二つの粘着水密シート巻き層２４，２４の外周面全体とテープ巻き層２２の外周面における各粘着水密シート巻き層２４，２４に被覆されていない部分を被覆している。
【００３９】
上記第一の遮水収縮チューブ２６は、熱収縮層を備え、粘着層や接着層は有していない熱収縮チューブが使用される。この第一の遮水収縮チューブ２６は、上記の配置でテープ巻き層２２の外周に被せられ、加熱により熱収縮させられてケーブルシース１０２から接続部保護管１２３にかけて密着する層状に形成される。
【００４０】
一方の粘着水密シート巻き層２８は、第一の遮水収縮チューブ２６の一端部（図３における左端部）の外周面からケーブルシース１０２の外周面にかけて当該第一の遮水収縮チューブ２６とケーブルシース１０２との境界を被覆するように形成されている。
他方の粘着水密シート巻き層２８は、第一の遮水収縮チューブ２６の他端部（図３における右端部）の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面にかけて第一の遮水収縮チューブ２６と接続部保護管１２３（厳密には、防食層１２５）との境界を被覆するように形成されている。
上記粘着水密シート巻き層２８の粘着材料としては、ブチル系ゴム材やクロロプレン系ゴム、イソプレン系ゴム、ネオプレン系ゴム、アクリルゴム等が好適である。
【００４１】
一方の第二の遮水収縮チューブ３０は、第一の遮水収縮チューブ２６の一端部（図３における左端部）の外周面からケーブルシース１０２の外周面にかけて、粘着水密シート巻き層２８の外周面全体と、粘着水密シート巻き層２８とケーブルシース１０２との境界及び粘着水密シート巻き層２８と第一の遮水収縮チューブ２６との境界を被覆するように形成されている。即ち、一方の第二の遮水収縮チューブ３０は粘着水密シート巻き層２８を介して第一の遮水収縮チューブ２６とケーブルシース１０２との境界を被覆している。
他方の第二の遮水収縮チューブ３０は、第一の遮水収縮チューブ２６の他端部（図３における右端部）の外周面から接続部保護管１２３（厳密には、防食層１２５）の外周面にかけて、粘着水密シート巻き層２８の外周面全体と、粘着水密シート巻き層２８と第一の遮水収縮チューブ２６との境界及び粘着水密シート巻き層２８と接続部保護管１２３（厳密には、防食層１２５）との境界を被覆するように形成されている。即ち、他方の第二の遮水収縮チューブ３０は粘着水密シート巻き層２８を介して第一の遮水収縮チューブ２６と接続部保護管１２３（厳密には、防食層１２５）との境界を被覆している。
【００４２】
上記第二の遮水収縮チューブ３０は、熱収縮層を備え、粘着層や接着層は有していない熱収縮チューブが使用される。この第二の遮水収縮チューブ３０は、上記それぞれの配置で第一の遮水収縮チューブ２６の外周に被せられ、加熱により熱収縮させられて第一の遮水収縮チューブ２６の一端部からケーブルシース１０２及び第一の遮水収縮チューブ２６の他端部から接続部保護管１２３にかけて密着する層状に形成される。
【００４３】
テープ巻き層３２は、ケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面（厳密には、防食層１２５の外周面）にかけて形成され、二つの第二の遮水収縮チューブ３０，３０の外周面全体と第一の遮水収縮チューブ２６の外周面における各第二の遮水収縮チューブ３０，３０に被覆されていない部分を被覆している。
【００４４】
粘着ＰＶＣテープ巻き層３４は、ケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３の一端部（図３における左端部）の外周面（厳密には、防食層１２５の外周面）にかけて形成され、テープ巻き層３２の外周面全体を被覆している。
【００４５】
［第一の実施形態の技術的効果］
上記端部遮水構造１０では、接続部保護管１２３の端部の外周面からケーブルシース１０２の外周面にかけて被覆する第一の遮水収縮チューブ２６と、第一の遮水収縮チューブ２６の一端部からケーブルシース１０２の外周面までの範囲と第一の遮水収縮チューブ２６の他端部から接続部保護管１２３の外周面までの範囲とを被覆する第二の遮水収縮チューブ３０とを備えている。
このため、各第二の遮水収縮チューブ３０，３０により第一の遮水収縮チューブ２６が接着層を有してない場合でも、その両端部からその内面側への水分の侵入を効果的に低減し、高水圧となる水中環境下においても、長期間の安定した遮水性能を得ることが可能になる。
またこれにより、海底ケーブルへの適用にも好適な電力ケーブル接続部の端部遮水構造１０を提供することが可能となる。
【００４６】
［第二の実施形態］
図４は第二の実施形態である電力ケーブル接続部の端部遮水構造１０Ａの断面図である。この端部遮水構造１０Ａは、前述した端部遮水構造１０と同様に、電力ケーブル接続部２００（図２参照）の接続部保護管１２３の両端部に形成される。
以下、この端部遮水構造１０Ａについて端部遮水構造１０と同一の構成については同じ符号を付して重複する説明は省略し、主に、端部遮水構造１０と異なる点のみについて説明する。
【００４７】
この端部遮水構造１０Ａは、一つの第二の遮水収縮チューブ３０Ａによりケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３（厳密には、防食層１２５）の一端部（図３における左端部）の外周面にかけて、二つの粘着水密シート巻き層２８，２８の外周面全体と第一の遮水収縮チューブ２６の外周面における各粘着水密シート巻き層２８，２８に被覆されていない部分を被覆している。
即ち、第二の遮水収縮チューブ３０Ａは一方の粘着水密シート巻き層２８を介して第一の遮水収縮チューブ２６とケーブルシース１０２との境界を被覆すると共に、他方の粘着水密シート巻き層２８を介して第一の遮水収縮チューブ２６と接続部保護管１２３（厳密には、防食層１２５）との境界を被覆している。
【００４８】
また、この第二の遮水収縮チューブ３０Ａも、熱収縮層を備え、粘着層や接着層を有していない熱収縮チューブが使用される。この第二の遮水収縮チューブ３０Ａは、上記の配置で第一の遮水収縮チューブ２６の外周に被せられ、加熱により熱収縮させられて第一の遮水収縮チューブ２６の一端部から他端部までを含んだケーブルシース１０２の外周面から接続部保護管１２３の外周面までの範囲に密着する層状に形成される。
【００４９】
［第二の実施形態の技術的効果］
遮水収縮チューブの製作長さには制限があるが、第一の遮水収縮チューブ２６よりも十分に長い第二の遮水収縮チューブ３０Ａが制作可能である場合は、この構造を採用してもよい。
この第二の遮水収縮チューブ３０Ａにより第一の遮水収縮チューブ２６の両端部からその内面側への水分の侵入を効果的に低減し、高水圧となる水中環境下においても、長期間の安定した遮水性能を得ることが可能になる。
さらに、第二の遮水収縮チューブ３０Ａを一つとしたので水分の侵入経路となるチューブの端部の数を四つから二つに減らすことができ、水分の侵入をより効果的に低減することが可能となる。
【００５０】
［第一の遮水収縮チューブの他の例］
第一の遮水収縮チューブ２６は、熱収縮層の内側にポリオレフィン系ポリマーからなる接着層を施しても良い。
その場合、加熱により第一の遮水収縮チューブ２６とケーブルシース１０２とが融着することにより一体化するので、第一の遮水収縮チューブ２６の遮水性能がより向上する。このため、海底ケーブルへの適用に、さらに好適な電力ケーブル接続部の端部遮水構造１０，１０Ａを提供することが可能となる。
また、海底ケーブルに適用する場合には、第二の遮水収縮チューブ３０又は３０Ａは、第一の遮水収縮チューブ２６の両端部への海水の侵入を抑制するので、接着層の接着力が海水で劣化することはない。
なお、第一の遮水収縮チューブ２６の接着層としては上記材料に限らず、あらゆる接着材料を利用することができる。
【００５１】
［第二の遮水収縮チューブの他の例］
第二の遮水収縮チューブ３０又は３０Ａは、熱収縮層の内側に粘着水密シートと同じブチル系ゴム材を用いた粘着層を施しても良い。
上記粘着層の粘着材料としては、ブチル系ゴム材の他に、クロロプレン系ゴム、イソプレン系ゴム、ネオプレン系ゴム、アクリルゴム等が好適である。
第二の遮水収縮チューブ３０，３０Ａの内側に粘着層を設けることにより、第一の遮水収縮チューブ２６の両端部におけるパッキン効果が生じ、遮水性能がより向上する。このため、海底ケーブルへの適用に、さらに好適な電力ケーブル接続部の端部遮水構造１０，１０Ａを提供することが可能となる。
なお、第二の遮水収縮チューブ３０又は３０Ａにおいて、熱収縮層の内側に設ける粘着層として粘着水密シートを用いてもよい。
【００５２】
［第二の遮水収縮チューブのさらに他の例］
第二の遮水収縮チューブ３０又は３０Ａは、熱収縮層の内側にポリオレフィン系ポリマーからなる接着層を施しても良い。
その場合、加熱により第二の遮水収縮チューブ３０又は３０Ａと第一の遮水収縮チューブ２６、ケーブルシース１０２とが融着することにより一体化するので、第二の遮水収縮チューブ３０，３０Ａの遮水性能がより向上する。このため、海底ケーブルへの適用に、さらに好適な電力ケーブル接続部の端部遮水構造１０，１０Ａを提供することが可能となる。
なお、第二の遮水収縮チューブ３０，３０Ａの接着層としては上記材料に限らず、あらゆる接着材料を利用することができる。
【００５３】
［その他］
上記端部遮水構造１０，１０Ａにおいては、エポキシ含浸ガラステープ巻き層１６は省略しても良い。
【００５４】
また、電力ケーブル１００の遮水層は遮水テープ１１０の構成に限られず、内部の絶縁層への水分の進入を防ぐ他の構成からなる遮水層であっても良い。
【実施例１】
【００５５】
本発明にかかる端部遮水構造１０（図３参照），１０Ａ（図４参照）と従来の端部遮水構造１３０（図７参照），１４０（図８参照）の遮水性能試験について説明する。図５は試験装置３００の概略構成図である。
試験装置３００は、端部遮水構造１０，１０Ａ，１３０，１４０が形成された電力ケーブル１００を模した個々の試料を海水と一緒に格納すると共に内圧の調節が可能な圧力容器３１０と、圧力容器３１０を内部に収容する温度調節可能な水槽３２０とから主に構成されている。
圧力容器３１０には圧力計３１１が併設されており、内部に任意の圧力を付与し、当該圧力を長期間一定に維持することができる。
水槽３２０は、内部に水を貯めて加熱し、水槽内の圧力容器３１０を任意の温度に維持することができる。
【００５６】
試料は、両端部が長手方向に対して垂直にカットされた電力ケーブル１００（図１（Ａ）参照）のそれぞれの端部を個別に銅管３０１，３０２に挿入したものが使用される。
銅管３０１，３０２は、いずれも一端部が開口し、他端部が閉塞され、開口した端部以外からの外気の侵入は行われない構造である。そして、一方の銅管３０１には内部に予めシリカゲルＳが収容された状態で電力ケーブル１００の一端部が挿入されている。なお、他方の銅管３０２にはシリカゲルＳは収容されない。
そして、電力ケーブル１００のケーブルシース１０２から各銅管３０１，３０２の外周面にかけてそれぞれに端部遮水構造１０を形成した試料と、端部遮水構造１０Ａを形成した試料と、端部遮水構造１３０を形成した試料と、端部遮水構造１４０を形成した試料とが用意される。
【００５７】
遮水性能試験は(1)〜(9)の手順で行われる。なお、遮水性能試験は、端部遮水構造１０を施した試料（以下、発明品Ａとする）と端部遮水構造１０Ａを施した試料（以下、発明品Ｂとする）と端部遮水構造１３０を施した試料（以下、従来品Ｃとする）と端部遮水構造１４０を施した試料（以下、従来品Ｄとする）とについて試験期間ごとに個別に行われる。
【００５８】
(1)シリカゲルＳを入れない銅管３０２に電力ケーブルの一端部を挿入し、当該一端部側に端部遮水構造を形成する。
(2)シリカゲルＳの重量を測定する。
(3)測定したシリカゲルＳを銅管３０１内に入れて、電力ケーブルの他端部を挿入し、当該他端部側に端部遮水構造を形成する。
(4)出来上がった試料を海水と共に圧力容器３１０内に入れる。
(5)圧力容器３１０を所定温度の水が入った水槽３２０内に入れる。
(6)圧力容器３１０内を予め定められた指定圧力に調節する。
(7)試験期間の経過を待って、試料を圧力容器３１０から取り出し、解体して内部のシリカゲルＳの重量を測定する。
(8)個々に定められた試験期間ごとの試料を試験期間の経過を待って解体して内部のシリカゲルＳの重量を測定する。
(9)試験期間ごとにシリカゲルの重量差から水分増加量を測定する。この水分増加量が各端部遮水構造を通過した水分侵入量と考えることができる。
【００５９】
遮水性能試験の結果を図６のグラフに示す。なお、試験の各種条件は、圧力容器３１０内の圧力を海水による水圧（ここでは水深140mに相当する1.4MPa）とし、水槽３２０の水温を60℃とした。
水温を60℃にした理由は次の通りである。実際に電力ケーブルが海底に布設された状態で、ケーブル中心に存在する導体に最大容量の電流が流れた際には、導体は許容最高温度である90℃になることが想定される。一方、ケーブルが布設された海底環境の温度は時期によらず年間を通じてほぼ一定である。例えば、ある地域での海底環境の温度が25℃一定の条件でケーブル導体が90℃になるように通電させた場合は、ケーブル中心から外側にかけて温度勾配が生じることになり、遮水構造付近の温度は約60℃になる。これは接続部においても同様な温度状態となるため、遮水構造を実使用環境に近い状態で評価を行うためである。
【００６０】
試験期間は、2ヶ月、4ヶ月、6ヶ月、8ヶ月、10ヶ月、12ヶ月としてそれぞれ行った。
図６に示すように、従来品Ｃ、Ｄはいずれも、早期からシリカゲルＳの重量増加が顕著であり、試験期間に略比例的に水分が侵入していることが観測された。
これに対して、発明品Ａ、Ｂはいずれも最初の段階でのみシリカゲルＳの重量増加が僅かに生じたが、その後は増加が殆ど見られず、水分の侵入が十分に抑えられていることが観測された。なお、初期のシリカゲルＳの重量増加は、試料の組立時に銅管３０１の内部に存在した空気に含まれた水分によるものと考えられる。
【００６１】
試験後の試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの解体調査した結果から、発明品Ａ，Ｂと、従来品Ｃ，Ｄの遮水性能に差が出た原因は以下のように考えられる。
まず、水圧がかかる状態に置かれた試験試料においては、遮水チューブにシールされた内部は大気圧に保持されているため、外部に比べて負圧の状態となっており、水分は試料の外部から内部へ浸入しようとする大きな力が働いている。ただし、水分は金属箔部分を通過することは出来ないため、樹脂部分を通して内部へ浸入することになる。
【００６２】
次に、今回の遮水性能の評価試験を行った水温60℃の状態中に置かれた場合、従来品Ｃ、Ｄに使用されている、防護用の粘着ＰＶＣテープ巻き層１３５、防水及び防護用のテープ巻き層１３４，１４２、粘着水密シート巻き層１３３，１４１等の樹脂で構成された粘着部を含む部品は、時間とともにその粘着材が分解されて試料から剥離していく傾向があることは別の試験から認識されている。また海水では塩分のようなイオンを多く含むため、この粘着剤の分解・剥離現象が真水に比べてより早く進行してしまう。
【００６３】
従来品Ｃ，Ｄは、陸上ケーブル用接続部の遮水構造として多くの実績を有する構造ではあるが、下記(1)、(2)の理由により、時間とともに遮水性能が低下してしまった。
(1)水圧環境下であり、水分は試料内部へ侵入する方向に大きな力を受けている。
(2)海水でかつ温度60℃の状態では、端部遮水構造１３０と１４０における、防護用の粘着ＰＶＣテープ巻き層１３５、防水及び防護用のテープ巻き層１３４，１４２、粘着水密シート巻き層１３３，１４１の粘着部材の分解が早く進行するため、粘着層の剥離が生じてしまい、遮水収縮チューブ１３２，１５０の端部に浮きが生じて、シールする能力が時間とともに低下を生じた。
【００６４】
一方発明品Ａ，Ｂについても同じ環境で試験されているが、第一の遮水収縮チューブ２６の端部をシールしてパッキンの役割をする、粘着水密シート巻き層２８の上に第二の遮水収縮チューブ３０，３０Ａが施され、粘着水密シート巻き層２４の上に第一の遮水収縮チューブ２６が施されているため、粘着水密シート巻き層２８及び２４は直接海水に触れることは無い。もちろん水圧の影響により、第二の遮水収縮チューブ３０，３０Ａの端部からの水分の浸入はあるが、直接海水に触れる構造である１３０，１４０に比べて、触れる水分の量は格段に少ないために、粘着水密シート巻き層２８及び２４の粘着部材の分解は進展せず、かつ粘着層の剥離が生じることは無い。このため、第一の遮水収縮チューブ２６の遮水性能は長期間安定的に保持されるために、内部への水分侵入量は増加していない。また、水圧により第二の収縮チューブ３０，３０Ａが収縮する方向で力を受けるため、粘着水密シート巻き層２８及び２４のパッキン効果の向上も、寄与している。
【符号の説明】
【００６５】
１０，１０Ａ  端部遮水構造
２４，２８  粘着水密シート巻き層
２６  第一の遮水収縮チューブ
３０，３０Ａ  第二の遮水収縮チューブ
１００  電力ケーブル
１０１  ケーブルコア
１０２  ケーブルシース
１１０  遮水テープ（遮水層）
１２０  接続部
１２１  補強絶縁層
１２３  接続部保護管
１３０，１４０  端部遮水構造
１３２，１５０  熱収縮チューブ
２００  電力ケーブル接続部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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