JP2008017569A - 電力ケーブルの中間接続部 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブル接続部の外面とゴムブロック絶縁筒の内面との間に空隙が極力生じないようにして放電による電気特性の低下を防止した、安価で信頼性の高い電力ケーブルの中間接続部を提供する。
【解決手段】電力ケーブル１の端部を段剥ぎして露出した導体相互の接続部８と、露出した導体２と、ケーブル絶縁体３端部との間に生じた凸凹部を埋めるように絶縁材層７を設けると共に、これらの上に内部半導体層を除く複数層から成るゴムブロック絶縁筒２０を密着させて装着した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力ケーブルの中間接続部に関するものである。

従来より、プラスチック絶縁電力ケーブル等を接続するジョイント部材として内部半導電層と絶縁層と外部半導電層で成る三層構造のプレモールドゴム絶縁筒が知られている。
この三層構造のプレモールドゴム絶縁筒は、内部半導電層と絶縁層と外部半導電層が一体的にモールド化されているため、装着時の取り扱いが容易で作業性が良く、且つ、絶縁性能に優れることから広く使用されていたが、ゴム絶縁筒の製造においては、各層毎に成形用の金型が必要であるため、製造工数および製造コストがかかり過ぎるという問題を有していた。

このようなことから、上記三層構造の内の内部半導電層を省略し、絶縁層と外部半導電層による二層構造として低コスト化を図ったプレモードゴム絶縁筒が提案されている。（特許文献１）。

ところが、この二層構造のプレモードゴム絶縁筒は、ケーブル接続部（ケーブル導体同士を接続した部分からケーブル絶縁層をペンシリング加工した部分を含む部分をいう。以下同じ）への装着が適切に行われないとケーブル接続部の外面と絶縁筒の内面との間に空隙（ボイド）が生じ易く、空隙が生じていると課電時に放電が発生してゴム絶縁筒の電気特性が低下するという問題があった。このため、電力ケーブルの接続工事には、技術的な熟練を要し、作業も煩雑となっていた。
特開２００３−１２５５２７号公報

本発明は、係る問題点に鑑み成されたもので、ケーブル接続部の外面とゴムブロック絶縁筒の内面との間に空隙が極力生じないようにして放電による電気特性の低下を防止した、安価で信頼性の高い電力ケーブルの中間接続部を提供することを目的としている。

すなわち、請求項１に記載の本発明は、電力ケーブルの端部を段剥ぎして露出した導体相互の接続部と、露出した導体と、ケーブル絶縁体端部との間に生じる凸凹部を埋めるように絶縁材層を設けると共に、これらの上に内部半導体層を除く複数層から成るゴムブロック絶縁筒を装着したことを特徴としている。

また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の電力ケーブルの中間接続部において、前記ゴムブロック絶縁筒は、内側の絶縁層と、その外側の外部半導電層の２層構造で成ることを特徴としている。

また、請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の電力ケーブルの中間接続部において、前記絶縁層の内側に当該絶縁層より誘電率の大きい高誘電率層を設けたことを特徴としている。

また、請求項４に記載の本発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の電力ケーブルの中間接続部において、前記絶縁材層として自己融着性材料を用いたことを特徴としている。

請求項１、２に記載の発明によれば、電力ケーブルの導体接続部と露出した導体とその両側のケーブル絶縁体端部の間の凸凹を埋めるように絶縁材層を設け、その上にゴムブロック絶縁筒を装着したので、技術的な熟練がなくても、ゴムブロック絶縁筒をケーブル接続部外面と絶縁筒内面との間に大きな空隙が生じないように装着できる。よって、内部半導電層のないゴムブロック絶縁筒を用いても空隙に起因する放電による電気特性の低下を防止することができる。これにより、安価で信頼性の高い中間接続部を実現できる。

また、請求項３に記載の本発明によれば、絶縁層の内側に高誘電率層を設けたので、中間接続部（ケーブル絶縁体と絶縁層の界面）における長さ方向の電界が緩和され、ほぼ均一な状態にできるため、絶縁層の電気的絶縁性能を向上することができる。

また、請求項４に記載の本発明によれば、絶縁材層として、ゴムブロック絶縁筒と親和性の高い自己融着性材料を用いたので、絶縁材層とゴムブロック絶縁筒との密着性が向上し、空隙の発生がより確実に防止でき、電気絶縁特性が向上する。

以下、図１〜図４に基づいて本発明に係る電力ケーブルの中間接続部の実施形態を説明する。

図１は本発明の第１実施形態による電力ケーブルの中間接続部を示している。 本実施形態によれば、図１のように、接続すべき２本の電力ケーブル１、１の端部が段剥ぎされて、導体２、ケーブル絶縁体３、ケーブル外部導電層４等が段階的に露出されると共に、露出した導体２の先端部同士が付き合わされ、その突き合わせ部分が導体接続管９（金属スリーブ）を用いて圧着もしくは圧縮等することにより接続されることで導体接続部８が形成されている。尚、本実施形態では、ケーブル絶縁体３の端部をテーパー状としてペンシリング部３ａが形成されている。

そして、この導体接続部８からその両側のケーブル絶縁体３のペンシリング部３ａに至る部分（ケーブル接続部）の回りに絶縁材層７が設けられると共に、この絶縁材層７とその両側のケーブル絶縁体３を覆い、且つ、ケーブル外部導電層４に跨るように、これらの外周に、内側の絶縁層１１とその外側の外部半導電層１２とで成る二層構造のゴムブロック絶縁筒２０が密着状態に装着され、中間接続部１０が構成されている。
尚、上記ゴムブロック絶縁筒２０は、絶縁性、加工性に優れる、例えば、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム等をベースゴムとした絶縁層１１と外部半導電層１２がモールド成形によって一体的に形成されたものであり、且つ、長さ方向の電界（電界傾度）を緩和するため、これら絶縁層１１と外部半導電層１２の両側部分は何れもテーパー形状と成されている。

ここで、上記絶縁材層７の材料は、ポリエチレン、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等が使用可能である。具体的には、上述の絶縁材料をテープ状にして必要箇所に巻き付けたり、或いはパテ状にして必要箇所に充填するようにしている。
また、絶縁材層７として自己融着性材料を用いることにより、空隙の発生はより確実に防止され、電気絶縁特性はさらに向上することになる。

また、上記絶縁材層７は、導体接続管９上、および導体２の露出部上、およびケーブル絶縁体３上に形成され、ケーブル絶縁体３においては、ペンシリング部３ａの全体、または、その接続管９側の一部、またはペンシリング部３ａを含めケーブル絶縁体３にまで達するように形成されても良い。
何れにしても、導体接続管９、導体２、ケーブル絶縁体３のそれぞれの外径の相違で生じる凸凹部分を埋めるよう、絶縁材層７が設けられることが肝心である。
絶縁材層７はその表面の外径は、施工時には、ケーブル絶縁体３の外径と同じか、それ以上とされる。

このように絶縁材層７を設けた後に、ゴムブロック絶縁筒２０を装着する。
ゴムブロック絶縁筒２０には、図２に示す常温収縮性のゴムブロック絶縁筒２０を用いると良い。
これは、除去可能な拡径コア部材３０により拡径された状態で供給されるもので、接続前にケーブル１をコア部材３０に通しておき、前述のように絶縁材層７を形成する行程の後に絶縁材層７の箇所に移動し、ついで拡径コア部材３０を除去することにより絶縁筒２０を縮径して、ケーブルの接続箇所に装着する。
これにより、技術的な熟練を要することなく、ゴムブロック絶縁筒２０の絶縁層１１とケーブル接続部（特に、導体接続部８上の絶縁材層７）を密着させることができ、これらの間に大きな空隙（ボイド）が生じるのを防止できる。

これにより、内部半導電層を設けていないゴムブロック絶縁筒２０を用いても、空隙に起因する放電の発生を防止でき、放電による電気特性の低下を防止することができ、安価で信頼性の高い中間接続部１０を実現できる。

次に、図３〜図５は本発明の第２実施形態による電力ケーブルの中間接続部を示している。
本実施形態の中間接続部１０は、図１と同様に、内側の絶縁層１１とその外側の外部半導電層１２とで成る二層構造のゴムブロック絶縁筒２０を用い、且つ、この絶縁層１１の内側に高誘電率層１３を設けた構造を有する。高誘電率層１３は、例えば、ゴム系絶縁物やプラスチック樹脂にカーボンを添加した電気的絶縁性を有する材料により構成することができ、絶縁層１１より高い誘電率を有している。

本実施形態において、図３は、絶縁層１１の両側部分（絶縁材層７の形成部分以外の部分）に高誘電率層１３を設けた構成例、図４は、絶縁層１１の長さ方向全体に高誘電率層１３をほぼ一定厚さに設けた構成例、図５は、絶縁層１１の長さ方向全体に高誘電率層１３を設け、特に、その中央部分（絶縁材層７の形成部分）の厚さを両側部より薄く形成した構成例である。

このように、絶縁層１１の内側に高誘電率層１３を設けることにより、特に、ケーブル絶縁体３と絶縁層１１との界面におけるケーブルの長さ方向の電界強度が緩和され、電界を長さ方向にほぼ均一な状態にすることができ、絶縁層１１の電気的絶縁性能を向上することができる。尚、絶縁層１１の長さ方向中央の電気的絶縁性能は絶縁材層７が形成されることにより保証されている。

係る構造であれば、図１に示すゴムブロック絶縁筒２０に比べて絶縁層１１の厚さを薄くできると共に、その両側の形状も複雑なテーパー形状とする必要がなくなり、図３〜図５のように、単純な円筒状としても必要な電気的絶縁性能を得ることができるようになる。加えて、製造用金型の構造も単純化され、低コスト化に寄与できるようになる。

本発明の第１実施形態による電力ケーブルの中間接続部を示す正断面図。 図１の中間接続部に用いた常温収縮性のゴムブロック絶縁筒を示す断面図。 本発明の第２実施形態による電力ケーブルの中間接続部を示す正断面図。 本発明の第２実施形態による電力ケーブルの図３とは別の中間接続部を示す正断面図。 本発明の第２実施形態による電力ケーブルの図４とは別の中間接続部を示す正断面図。

符号の説明

１ 電力ケーブル
２ 導体
３ ケーブル絶縁体
７ 絶縁材層
８ 導体の接続部
１０ 中間接続部
１１ 絶縁層
１２ 外部半導電層
１３ 高誘電率層
２０ ゴムブロック絶縁筒

Claims (4)

1. 電力ケーブルの端部を段剥ぎして露出した導体相互の接続部と、露出した導体と、ケーブル絶縁体端部との間に生じる凸凹部を埋めるように絶縁材層を設けると共に、これらの上に内部半導体層を除く複数層から成るゴムブロック絶縁筒を装着したことを特徴とする電力ケーブルの中間接続部。
2. 前記ゴムブロック絶縁筒は、内側の絶縁層とその外側の外部半導電層の２層構造で成ることを特徴とする請求項１に記載の電力ケーブルの中間接続部。
3. 前記絶縁層の内側に当該絶縁層より誘電率の大きい高誘電率層を設けたことを特徴とする請求項２に記載の電力ケーブルの中間接続部。
4. 前記絶縁材層として自己融着性材料を用いたことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の電力ケーブルの中間接続部。

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