JP2001506478A - 高電圧ケーブルの終端部のストレス制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気的ストレス制御用の２部品式システムは、用意された電力ケーブル（２２）のシールド切断縁部に配置される形態適合ストレス制御材料（２０）と、形態適合ストレス制御材料（２０）を覆って配置されるストレス制御チューブ（１８）とを含んでいる。また、絶縁体（２８）の切断端部に隣接して形態適合ストレス制御材料の第２の領域（２１）が配置される。２構成要素の誘電率と寸法パラメータとを関連付ける関係式が明らかにされている。

Description

【発明の詳細な説明】 高電圧ケーブルの終端部のストレス制御 術分野 本発明は電気的ストレス制御に関するものであり、更に詳しく言うと、高電圧 電気機器に関連する電界強度が高い領域における電気的ストレスを制御する方法 及びその装置に関するものである。 発明の背景 例えば、電気ブッシング、高電圧ケーブルの接続部または終端部などの高電圧 ケーブルまたは電気機器のシールドの不連続によって電界強度が高い領域の電気 的ストレスを制御するためにストレス手段を利用することは公知である。そのよ うなストレス手段は一般に、半導電ストレス制御材料から成るストレスコーンお よびテープまたは環状製品を含んでいる。本発明は、高誘電率ストレス制御材料 を含むストレス制御手段に関するものであり、そのようなストレス手段を用いた 従来技術の装置を越える、改善されたコロナ放電の消衰、商用周波数耐電圧およ びインパルス耐電圧性能を提供するものである。例証のために、本発明の説明を 主として高電圧ケーブルの終端部に応用するものとして行なう。しかしながら、 本発明は、ストレス制御が望ましい他の電気ケーブルまたは機器にも適用できる 。 一般的な高電圧ケーブルは、導体シールドに包囲された内部導体を含み、更に その外側を絶縁体に包囲され、更にその外側を外部半導電シールド、場合によっ ては金属シールドに包囲されている。そのようなケーブルを終端する場合、ケー ブルのそのような連続層を取り除く即ち段剥ぎしてその下の層を剥き出しにする のが慣例である。半導電シールドを段剥ぎすることによって電界が途切れ、その 結果、シールドの端部に高い電気ストレスが生じる。高電気ストレスはケーブル の絶縁を損ないがちな放電を生じる恐れがある。高電気ストレスは、電気ストレ ス制御手段によって制御されることが可能である。 米国では一般に、交流高電圧ケーブルの終端はＩＥＥＥ標準試験方法Ｓｔｄ． ４８−１９９０に従って試験される。この方法は特に、高電圧ケーブル終端部の 性能に関する情報を得るために製造業者が実施すべき設計試験を規定するもので ある。 ストレス制御装置を含んでいる終端部の効果を判断するのに特に有用なＩＥＥ Ｅの方法による設計試験には、「部分放電（コロナ）消滅電圧試験」、「商用周 波耐電圧試験」、「雷インパルス耐電圧試験」などがある。放電消滅電圧試験で は、特定の印加電圧における終端部の放電が測定され、その値が所定値を下回ら なくてはならない。放電が消えた電圧も測定され、その値が所定値を越えなけれ ばならない。商用周波数耐電圧試験では、ケーブルに特定電圧が印加され、フラ ッシュオーバなどの絶縁破壊を起こさずに持ちこたえなくてはならない。インパ ルス耐電圧試験では、特定値で特定波形のインパルスがケーブルに印加され、フ ラッシュオーバなどの絶縁破壊を起こさずに持ちこたえなくてはならない。フラ ッシュオーバが起きる電圧が所定値を越えていなくてはならない。終端部におけ る放電性能、商用周波電圧、およびインパルス電圧の性能がＩＥＥＥ標準試験方 法Ｓｔｄ．４８−１９９０に記載された要件を満足しなくてはならない。 しかし、高電圧ケーブルの終端部にストレス制御材料を使用したからといって 、必ずしもＩＥＥＥ試験方法のインパルス性能要件に適合した終端部を実現でき るわけではない。この要件を満足するために、複数の耐雨笠部を使用することに よってストレス制御装置を強化してもよい。笠部は一般に、他の目的のために屋 外の終端部に使用されるが、ケーブル終端部が屋内に設置される場合には一般に 使用されない。笠部を利用すると終端部のコストが増し、ケーブルの周囲に更な る空間が必要となるので、笠部の利用せずに、それでも望ましいインパルス性能 を満足できることが好ましい。 本発明は、笠部を使用したまたは使用しない終端部の放電、商用周波電圧を著 しく向上する新規な装置を提供するものである。本発明は、ケーブルの終端部と 関連させて説明されるが、高電圧ケーブルの接続部および、電気ブッシングやフ ードスルー含む他の高電圧機器で使用するのに適している。 発明の開示 本発明は、スリーブを延伸した状態に維持する内部支持体すなわち「コア」を 備えた弾性回復可能な弾性絶縁スリーブを含む。スリーブは電源ケーブルおよび コアを覆うように配設されて、コアの巻きが解かれて取り除かれ、スリーブをケ ーブルに収縮密着させる。スリーブとコアの間には、弾性ストレス制御チューブ で包囲された非粘着質の空隙充填用の形態適合（conformable）ストレス制御材 料より成る２部品式ストレス制御システムが介在している。形態適合ストレス制 御材料およびストレス制御チューブは、いずれも高い誘電率（１０を越える）を 備えている。「誘電率（ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ）」は、「比誘電率（ｄｉｅ ｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）」と同義で、媒体内の電界によって生じる 電束と真空内の電界によって生じる電束との比である。 本発明は、形態適合ストレス制御材料およびストレス制御チューブの誘電率、 両部材の厚さ、ケーブルの半導電シールド層の縁端から形態適合ストレス制御材 料出ている長さの関係を定義するものである。 本発明の第１の実施態様において、形態適合ストレス制御材料はケーブルシー ルドの切断端部と接触状態に設けられている。本発明の第２の実施態様において 、形態適合ストレス制御材料は、ケーブル絶縁体およびラグの切断端部とも接触 している。 図面の簡単な説明 複数の図面において同一部品を同一番号で指定する添付図面を参照して本発明 を説明する。 図１は、耐雨笠部を備えた本発明のストレス制御終端部のスリーブの断面図で ある。 図２は、耐雨笠部を備えない本発明のストレス制御終端部の断面図である。 図３は、電力ケーブルに応用した本発明のストレス制御終端スリーブの断面図 である。 図４は、電力ケーブルに応用した本発明のストレス制御終端スリーブの別の実 施態様の断面図である。 図５は、電力ケーブルに応用した本発明のストレス制御終端スリーブの更に別 の実施態様の断面図である。 好適実施態様の説明 図１に、本発明の一実施態様による終端組立品を示し、その全体を１０で示す 。組立品１２は、容易に抜去可能なコア１４によって予め延伸された状態で支持 された管状延伸スリーブ１２である。組立品１０はプレストレッチドチューブを 意味する「ＰＳＴ」と一般に称される。そのような組立品１０は、その内容を本 願明細書に引用したものとする米国特許第３，５１５，７９８号明細書に記載さ れている。米国特許第３，５１５，７９８号明細書に記載されているように、コ ア１４は、隙間のない螺旋構造に相互結合させた隣接コイルを有する一体型の硬 質な螺旋状のコアであることが好ましい。外部スリーブ１２には、所望の耐アー クおよびトラッキング性、耐紫外線性、および延伸可能でコア１４の除去時に元 のサイズに復元できる機能を有しているのである限り広範囲の材料を使用できる が、シリコーンゴムであることが好ましい。 図１の終端組立品は、屋外での使用を本質的に目的とするものであるので、ス リーブ１２の長手方向に沿って軌道長が増す耐雨笠部１６を含んでいる。屋内用 の場合は、通常は、空間がより重要であり、その為、耐雨笠部１６は通常は図２ に記載されているように省かれている。ケーブル２２の導線２６に圧着した状態 で示されているラグ２４などの適切な終端装置を有する電力ケーブル２２に、い ずれかの終端組立品１０が図３に示すように適用される。 ラグ２４を利用して、ケーブル２２を終端させるためには、導線２６を覆って いる絶縁体２８を所定長だけ除去するとともに、絶縁体２８を覆っている半導電 シールド３０をそれよりも長く除去することによって、ケーブル２２の準備を行 なわなくてはならない。シールド３０を段剥ぎすることによって、導線２６を囲 む電界が途切れ、それによってシールド３０の端部に高い電気的ストレスが生じ る。高いストレスは放電の原因となることがあり、その後、ケーブル２２の絶縁 体２８または終端スリーブ１２において絶縁破壊を生じる場合がある。本発明は 、これら望ましくない結果を回避するように前述の高電気ストレスを制御するこ とを目的とするものである。 好適実施態様の電気的ストレス制御は、スリーブ１２の一部をライニングする 高誘電率のストレス制御チューブ１８と、ストレス制御チューブ１８内の形態適 合ストレス制御材料２０とを組合わせて使用することによって終端部１０に提供 される。ストレス制御チューブ１８および形態適合ストレス制御材料２０の厚さ 、形態適合ストレス制御材料２０の長さ、およびストレス制御チューブ１８およ び形態適合ストレス制御材料２０の両方の誘電率は、終端組立品１０内で所望の ストレス制御が実現されるように調節される。 この高誘電率ストレス制御チューブ１８は、米国特許第４，３６３，８４２号 明細書に概括的に記載されており、その内容を本願明細書に引用されたものとす る。上記特許で教示された項目を幾分か変更して、以下の組成によって定められ るな好適ストレス制御チューブ１８を得る。 形態適合ストレス制御材料２０については、親特許出願第０８／５２４，２３ ６号と同じ日付で提出された米国特許出願第０８／５２４，３９０号明細書に記 載されている。この親出願の内容を、文献引用によって本願明細書に組込んだも のとする。形態適合ストレス制御材料２０は、エピハロヒドリンポリマーと、電 気損失係数（ｔａｎδ）が１未満である絶縁ポリマーの２種類の高分子樹脂のブ レンドから成る樹脂成分を含んでいる。 使用に適したエピハロヒドリンポリマーは、ホモポリマーまたはコポリマーの 形のエピハロヒドリンのエラストマーポリマーである。そのようなポリマーは、 固形物または溶液中のモノマー材料と有機機金属触媒との重合によって作製され 、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー等でありうる。ホモポリマーの例と してエピクロロヒドリンやエピブロモヒドリンなどがあり、有用なコポリマーと してエピハロヒドリンとアルキレンオキシドとのコポリマーや、エピハロヒドリ ンとエポキシドとのコポリマー、例えば、プロピレンオキシド、エチレンオキシ ド、ブテンオキシド、および、エチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエ ーテル等のエポキシエーテルなどが含まれる。前述のポリマー類はゼオンケミカ ルズ社（Ｚｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．）から入手可能である。 好適なエピハロヒドリンポリマーはアルキレンオキシド、特に、エチレンおよ びプロピレンオキシドとのコポリマーを含んでいる。 樹脂成分として、ｔａｎδが１未満である絶縁ポリマーも含まれている。有用 なポリマーとして、シリコーン、ＥＰＭまたはＥＰＤＭ、および炭化水素ゴムな どがある。有用なシリコーンは、室温で液状のシリコーンおよびゴム状シリコー ンであり、配合が容易で加工性に優れていることにおいてゴム状シリコーンが好 ましく、最も好ましいのは、約３０ジュロメータの前述のゴム状シリコーンであ る。 市販されているシリコーンエラストマとしてダウコーニング社（Ｄｏｗ Ｃｏ ｒｎｉｎｇ）のＤＣ１０，０００等が含まれ、また、ゴム状シリコーンとして、 ワッカーシリコーンズ社（Ｗａｃｋｅｒ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａ この配合物より、下記を含む非粘着質の形態適合ストレス制御材料２０が作製 される： a) 1) 約２０％〜約８０％のエピハロヒドリンポリマーと、 2) それに対応して、約８０％〜約２０％のｔａｎδが１ 未満である絶縁ポリマーと、 を含む樹脂成分、約１００部、 b) チタン酸バリウムおよび水和けい酸アルミニウムより成るグル ープから選択される充填剤、約８部〜約２００部、 c) 可塑剤、約０〜３０部。 好適な非粘着質形態適合ストレス制御材料は下記を含む： a) 1) 約２０％〜約８０％のエピハロヒドリンポリマーと、 2) それに対応して、約８０％〜約２０％のｔａｎδが１ 未満である絶縁ポリマーと、 を含む樹脂成分、約１００部、 b) チタン酸バリウム、約８部〜約２００部、 c) 可塑剤、約０〜３０部。 先述したように、作製されたケーブル２２の最大電気的ストレスは、半導電性 の絶縁シールド３０が段剥ぎされている端部で発生する。本発明は、特定の相対 的幾何学配置に保持した２つの構成要素を、誘電率に基づいて調整してストレス 制御を行なうものである。 内部形態適合ストレス制御材料２０は、シールド３０の切断縁部から両方向に 延在するように配置されており、ケーブル絶縁体２８の外面からシールド３０の 外面までの径方向の段差を埋めるのに十分な厚さを有していなければならない。 ストレス制御チューブ１８は、形態適合ストレス制御材料２０を被覆し、シール ド３０のエッジから両方向に形態適合ストレス制御材料２０を越えて延在してい る。 ケーブル絶縁体２８の最大内部電気的ストレスは、形態適合ストレス制御材料 ３０の誘電率によって主に影響を受ける。最大ストレスを予測するための関係式 は次の通りである。 S_{internal maximum}＝(V/(R ln(R/r)))A ここで、 Ａ=1.69-1.63×10^-2ε_p； Vは印加電圧； Ｒはケーブル絶縁体の外径； ｒはケーブル絶縁体の内径； ε_pは形態適合ストレス制御材料の誘電率である。 形態適合ストレス制御材料の誘電率は、業界標準試験による所要電圧定格を達 成するために、ケーブルおよびその付属終端部に要求される商用周波数耐電圧で の絶縁破壊を防止するに十分な高さのものでなくてはならない。試験を施した形 態適合ストレス材料の絶縁破壊強度や、約１１８００Ｖ／ｍｍであった。複数の 選択電圧レベルにおける形態適合ストレス制御材料の誘電率の最小値を以下の表 示記載する。 表から分かるように、形態適合可能ストレス制御材料の誘電率は、少なくとも 約１６でなくてはならない。最も一般的な電圧範囲は１５〜６９kVであるので、 誘電率の好適値は２２を越え、２５を越えることがもっとも好適である。 ケーブルシールド３０の端部またはストレス制御コンパウンド２０の端部の一方 に隣接する終端スリーブ１２の外面に沿った最大電気的ストレスは、多くのパラ メータによって影響される。この最大ストレスを予測するための関係式は次の通 りである。 S_{external maximum}=(V/(R ln(R/r)))B ここで、 B=0.585+1.76×10^-3ε_p-2.43×10^-3ε_t +7.32×10^-5l_p-4.45×10^-2ｔ_t -3.39×10^-2t_p-4.45×10^-5ε_pl_p ここで、 ε_pは形態適合ストレス制御材料の誘電率； ε_tはストレス制御チューブの誘電率； l_pはケーブル絶縁体を覆う形態適合ストレス制御材料のミリメートル単位の長さ ； ｔ_tはストレス制御チューブのミリメートル単位の厚さ； ｔ_pは形態適合ストレス制御材料のミリメートル単位の厚さ。 この関係式から終端スリーブ１２の厚さは約２ｍｍであると推測される。この 厚さは、材料スリーブ１２の電圧絶縁破壊に耐えて材料を保持する最大の厚さで ある。スリーブ１２の厚さが増すことにより、スリーブ１２の外面のストレスも 減少する。 最大許容外部ストレスＳは、インパルス状態のときに空気の電気的絶縁破壊を 生じないレベルを下回らなくてはならない。終端部のインパルス絶縁破壊強度は 、約３０００〜９２００ボルト／ｍｍであることが分かった。好適実施態様は、 約３１５０ボルト／ｍｍで所要インパルスレベルのストレスを維持しなくてはな らない。この因数により、Ｂの最大数量が算出できる。関係各電圧におけるＢの 最大許容値を、以下の表に記載する。 前述のＢの関係式から、形態適合ストレス制御材料２０の誘電率および形態適 合ストレス制御材料２０の長さが増加されるとスリーブ１２の外面のストレスが 増加する傾向があることが分かったが、これはＢの関係式の最後の項によって幾 分か補償され、形態適合ストレス制御材料２０の誘電率と長さとの積によってこ のストレスが減少する傾向がある。ストレス制御チューブ１８の誘電率および厚 さの両方が増加すると、スリーブ１２の外面のストレスを非常に強く減少する傾 向がある。前述のように、終端スリーブ１２の厚さ増加によって、スリーブ１２ の外面におけるストレスも減少する。しかしながら、スリーブ１２を作製するシ リコーンが比較的に高価であるので、スリーブ１２の厚さはスリーブ１２自体の 絶縁破壊を防止するのに必要な最小限度に維持される。 実際には、形態適合ストレス制御材料２０の厚さは少なくとも１ｍｍであるこ とが好ましく、シールド３０の切断端部における段差を材料２０によって完全に 埋めることを保証するために、約２〜３ｍｍであることが最も好ましい。 形態適合材料２０の長さは、ケーブル絶縁体２８に沿って少なくとも１０ｍｍ 、好ましくは２５〜５０ｍｍであり、更に、形態適合材料は、シールド３０との 密着性を確実にするためにケーブルのシールド３０の上部から約１０ｍｍ伸展し ていることが好ましいが、形態適合ストレス制御材料２０とケーブルのシールド ３０との間に接触があれば、この伸延は必要ない。 ストレス制御コンパウンドが、シールド３０の切断端部だけに隣接して配置さ れる第１の実施態様では、ストレス制御チューブ１８は長さが６０ｍｍを越えて も誘電率が５０未満でしかないことが分かっているので、約６０ｍｍの長さであ ることが好ましい。ストレス制御終端部で使用できるケーブルサイズ範囲が限定 されるのを回避するために、ストレス制御チューブ１８はケーブル絶縁体２８の 切断端部を越えて延在してはならず、また、ケーブルシールド３０の上にあるい ずれか他の層（例えば、いずれか金属シールド）の段剥部を越えて延在してはな らない。チューブ１８の厚さは、少なくとも１ｍｍであることが好ましく、最も 好ましくは２〜３ｍｍである。 これら種々のパラメータを操作することにより、例えば、与えられた寸法に基 づいて決定されるストレス制御チューブ１８の必要誘電率を予測したり、複数の 材料の任意の誘電率について２つのストレス制御構成要素が考慮しなくてはなら ない寸法を予測したりすることが可能となる。 形態適合ストレス制御材料２０およびストレス制御チューブ１８から構成され る前述の２構成要素式ストレス制御システムを利用することにより、ストレス制 御は過去の方法を越えて大幅に改善され、そして、任意の終端部長に対する電気 的性能が向上される、または、任意の性能レベルにおける終端部長を短縮（従来 装置の約４０％）できる。勿論、これらの利点を組合わせて、改善された電気性 能を備えた幾分か短い終端部を提供することもできる。すべての構成要素を終端 組立品１０のコア１４にセットしてもよいので、構成要素の取付は一工程であり 、従って非常に経済的で便利である。 （前述の２構成要素式ストレス制御システム形態適合ストレス制御材料が、ケ ーブルシールドの一端と接触するとともに、ケーブル絶縁体に沿って延在し、そ してポリマー製ストレス制御チューブによって被覆されている）を利用すること により、ストレス制御を、ラグに隣接するストレスが最大ストレス領域となる従 来技術の方法を越えて大幅に改善できる。例えば、ストレス制御の無い終端部の 場合、切断されたケーブルシールドに隣接するストレスは、その終端部のラグ端 部におけるストレスの約１００倍、すなわち恐らくは切断シールドにおいて１０ ００kV/cm、ラグ端部において１０kV/cmになる可能性がある。この２構成要素式 ストレス制御システムは、切断されたシールドに隣接するストレスを、ラグ端部 の表面ストレスが終端部表面における優勢ストレスとなる点まで減少させるのに 有効である。 ラグに隣接するストレスは、切断したシールドに隣接するストレスと比較して 小さいので、２構成要素式ストレス制御システムの導入以前は、終端部のラグ端 部におけるストレス制御を志向することに無関心であった。しかしながら、切断 したシールドに隣接するストレスの大幅減少により、ラグに隣接するストレスの 制御に注意が向けられるようになった。この２構成要素式ストレス制御システム を利用することによって可能となる終端部長さの短縮により、ラグ近傍の電気的 ストレスが有意であろうレベルにまで引き上げられるので、ラグに隣接したスト レス制御は重要になる。（ラグ付近のストレスレベルは、本明細書に開示されて いる２構成要素式ストレス制御の導入以前には、ラグ近辺のストレスレベルは、 終端部に存在するストレスレベルと比較したときに依然として低い点に注意され たい。） 図１〜３に記載の本発明終端部を備えた従来技術終端部は、ラグ周囲の空隙を 取り除くとともに耐候封止を提供するために、終端部のラグ端部に隣接してシリ コーン製のシール用コンパウンド４０を利用する。シリコーン製のシール用コン パウンド４０を、本明細書に開示されたストレス制御コンパウンドと交換するこ とによって、ラグに隣接する電気的ストレスが著しく低減されることが分かった 。特に、ストレス制御材料の第１の領域（シールド３０の切断端部と接触する） とストレス制御材料の第２の領域（ケーブル絶縁２８およびラグの切断端部に接 触する）とを有する本発明の終端部のこの第２の実施態様は、改善された耐ＡＣ 性能および耐インパルス性能を呈する。 本発明の終端部の第１および第２の実施態様が呈する性能改善レベルをグラフ １と２に示す。 グラフ１及び２は、ストレス制御コンパウンド（制御）を使用しないと、ケー ブルシールド３０の切断端部に隣接した形態適合ストレス制御コンパウンドのみ を使用する場合（実施態様１）、およびシールド３０の切断端部と絶縁体２８お よびラグの切断端部との両方に隣接して形態適合ストレス制御コンパウンドを使 用する場合（実施態様２）の、管状終端部の性能を比較するものである。いずれ の例においてもストレス制御チューブを使用した。このグラフには管状終端部の 性能を示したが、スカート付き終端部についても同様の相対的性能改善が予測さ れる。 グラフ１および２から分かるように、シールド３０の切断端部に隣接したスト レス制御コンパウンドの第１の領域２０により、ストレス制御コンパウンド無し で終端部に優れた性能がもたらされ、また、絶縁体２８およびラグの切断端部に 隣接するストレス制御コンパウンドの第２の領域２１の使用により、任意の終端 部長さについて更なる性能向上が認められた。従って、終端部は、任意の性能レ ベルに対し、より短くすることができる。 終端部の特定用途に応じて本発明の終端部の第２の実施例の複数の変更態様が 可能であることを理解されたい。特に、ポリマー性ストレス制御チューブ１８は 終端部から完全に取り去ってもよいし（不図示）、ストレス制御材料の第１およ び第２の領域２０、２１の間に延在していもよいし、あるいは、形態適合ストレ ス制御材料領域２０、２１の一方のみまたは両方を覆って設けられていてもよい 。図４に、ストレス制御材料の第１および第２の領域２０、２１の間に延在する ストレス制御チューブ１８を示す、図５にストレス制御材料の第１の領域２０の みを覆って延在するストレス制御チューブ１８を示す。ストレス制御材料の第１ および第２の領域２０、２１は、第１および第２の領域２０，２１が互いに接触 するように（不図示）終端部の端から端まで延在していてもよい。 形態適合ストレス制御材料は、エピハロヒドリンポリマーと電気損失係数１未 満の絶縁ポリマーとのブレンドを含むことが好ましく、また、この形態適合スト レス制御材料の誘電率ε_pは少なくとも約１６、好ましくは約２０〜５０である 。 形態適合ストレス制御材料の２つの領域から成る前述のストレス制御システム を使用することにより、ストレス制御は過去の方法を越えて著しく改善され、そ の為、任意の終端部長における電気性能が改善され、あるいは、任意の性能レベ ルにおいて終端部が縮小される。全ての構成要素を終端組立品１０のコア１４に セットしてもよいので、構成要素の取付は一工程であり、従って非常に経済的で 便利である。 なお、本件出願は、１９９５年９月６日付けの米国特許出願第０８／５２４， ２３６号の一部継続出願である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１２月１９日（１９９８．１２．１９） 【補正内容】 請求の範囲 １．内部導体と、前記内部導体を包囲する絶縁体と、前記絶縁体を包囲する半 導電シールドとを含む電力ケーブルの終端部において、前記導体を露出するよう に、前記シールドが所定の長さにわたって除去され、前記絶縁体がそれより短い 所定の長さにわたって除去され、前記終端部は、 前記ケーブルシールドの切断端部と接触した状態で前記ケーブル絶縁体に沿っ て延在する、誘電率が１０より高い形態適合ストレス制御材料の第１の領域と、 前記ケーブルシールドの切断端部と接触した状態に設けられる、誘電率が１０ より高い形態適合ストレス制御材料の第２の領域と、 前記終端部の第１の端部から前記終端部の第２の端部まで延在し、誘電率が１ ０より高い形態適合ストレス制御材料の第１および第２の領域を覆って設けられ るポリマー製絶縁層と、 形態適合ストレス制御材料の前記第１および第２の領域の間に延在するポリマ ー製ストレス制御チューブとを含む、 終端部。 ３．形態適合ストレス制御材料の前記第１の領域を覆ってポリマー製ストレス 制御チューブが設けられている請求項１に記載の終端部。 ４．形態適合ストレス制御材料の前記第２の領域を覆ってポリマー製ストレス 制御チューブが設けられている請求項１に記載の終端部。 ５．形態適合ストレス制御材料の前記第１および第２の領域が互いに接触して いる請求項１に記載の終端部。 ６．前記形態適合ストレス制御材料の誘電率ε_pが少なくとも約１６である請 求項１に記載の終端部。 ７．前記形態適合ストレス制御材料の誘電率ε_pが約２０〜５０である請求項 １に記載の終端部。 ８．形態適合ストレス制御材料の前記第１の領域の長さと、形態適合ストレス 制御材料の前記第１の領域の厚さと、前記ストレス制御チューブの厚さとが以下 の式で定義され、Ｂはケーブルシールドの切断端部に隣接する絶縁層の外面にお ける最大外部電気的ストレスを計算するために使用されるパラメータであり、 B=0.585+1.76×10^-3ε_p-2.43×10^-3ε_t +7.32×10^-5l_p-4.45×10^-2t_t -3.39×10^-2t_p-4.45×10^-ε_pl_p 式中、 ε_pは前記形態適合ストレス制御材料の誘電率であり； ε_tは前記ストレス制御チューブの誘電率であり； l_pは前記ケーブル絶縁体を覆う前記形態適合ストレス制御材料のミリメートル単 位の長さであり； t_tは前記ストレス制御チューブのミリメートル単位の厚さであり； t_pは前記形態適合ストレス制御材料のミリメートル単位の厚さである 請求項２に記載の終端部。 ９．前記Ｂが約０．５６未満である請求項８に記載の終端部。 １０．前記形態適合ストレス制御材料が、エピハロヒドリンポリマーと電気損 失係数が１未満である絶縁ポリマーとのブレンドを含む請求項１に記載の終端部 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 ラーソン，ジョン・ティ アメリカ合衆国55133―3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内部導体と、前記導体を包囲する絶縁体と、前記絶縁体を包囲する半導電 シールドとを含む電力ケーブルの終端部において、前記導体を露出するように、 前記シールドが所定長にわたって除去され、前記絶縁体がそれより短い所定長に わたって除去され、前記終端部は、 前記ケーブルシールドの切断端部と接触した状態で前記ケーブル絶縁体に沿っ て延在する、比較的に高誘電率の形態適合ストレス制御材料の第１の領域と、 前記ケーブルシールドの切断端部と接触した状態に設けられる、比較的に高誘 電率の形態適合ストレス制御材料の第２の領域と、 前記終端部の第１の端部から前記終端部の第２の端部まで延在し、比較的に高 誘電率の形態適合ストレス制御材料の第１および第２の領域を覆って設けられる ポリマー製絶縁層とを含む、 終端部。 ２．形態適合ストレス制御材料の前記第１および第２の領域の間に延在するポ リマー製ストレス制御チューブを更に有する請求項１に記載の終端部。 ３．形態適合ストレス制御材料の前記第１の領域を覆って設けられるポリマー 製ストレス制御チューブを更に有する請求項１に記載の終端部。 ４．形態適合ストレス制御材料の前記第２の領域を覆って設けられるポリマー 製ストレス制御チューブを更に有する請求項１に記載の終端部。 ５．形態適合ストレス制御材料の前記第１および第２の領域が互いに接触して いる請求項１に記載の終端部。 ６．前記形態適合ストレス制御材料の誘電率ε_pが少なくとも約１６である請 求項１に記載の終端部。 ７．前記形態適合ストレス制御材料の誘電率ε_pが約２０〜５０である請求項 １に記載の終端部。 ８．形態適合ストレス制御材料の前記第１の領域の長さと、形態適合ストレス 制御材料の前記第１の領域の厚さと、前記ストレス制御チューブの厚さとが以下 の式で定義され、Ｂはケーブルシールドの切断端部に隣接する絶縁層の外面にお ける最大外部電気的ストレスを計算するために使用されるパラメータであり、 B=0.585+1.76×10^-3ε_p-2.43×10^-3ε_t +7.32×10^-5l_p-4.45×10^-2t_t -3.39×10^-2t_p-4.45×10-5ε_pl_p 式中、 ε_pは前記形態適合ストレス制御材料の誘電率であり； ε_tは前記ストレス制御チューブの誘電率であり； l_pは前記ケーブル絶縁体を覆う前記形態適合ストレス制御材料のミリメートル単 位の長さであり； ｔ_tは前記ストレス制御チューブのミリメートル単位の厚さであり； ｔ_pは前記形態適合ストレス制御材料のミリメートル単位の厚さである 請求項２に記載の終端部。 ９．前記Ｂが約０．５６未満である請求項８に記載の終端部。 １０．前記形態適合ストレス制御材料が、エピハロヒドリンポリマーと電気損 失係数が１未満である絶縁ポリマーとのブレンドを含む請求項１に記載の終端部 。