JP2010011562A - 屋外型電力ケーブル端末および防水処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端末と電力ケーブルの防食層との間のズレを吸収して防水を保つことができる屋外型電力ケーブル端末および防水処理方法を提供する。
【解決手段】屋外型電力ケーブル端末１は、電力ケーブル２の終端接続部に通すことで配置され、電力ケーブル２の導体軸部１５を通す第１入口端１１と、電力ケーブル２の外部半導電層２３を通す第２入口端１１Ｂとを有するシリコーンゴム製の電力ケーブルの端末３と、第２入口端１１Ｂから電力ケーブル２の防食層１８の端部２９までを覆う防水用のチューブ３０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、屋外型電力ケーブル端末および屋外型電力ケーブル端末の防水処理方法に関し、特に高電圧に適用することができる屋外型電力ケーブル端末および屋外型電力ケーブル端末の防水処理方法に関する。

屋外型電力ケーブル端末では、ゴム製の差し込み端末を有しており、この差し込み端末は、これまでは３３ｋＶまでの配電用途にでは使用されていたが、６６ｋＶ以上の高電圧では使用されてきていなかった。このゴム製の差し込み端末は、従来の磁器碍子やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）パイプにゴムを被覆した高分子碍管を使用する電力ケーブル終端部とは異なり、磁器碍子やＦＲＰパイプ等の機械的に強度のある構造を持たないため、風や温度変化等の影響により曲がりを生じる。

６６ｋＶ以上の高電圧となると電力ケーブルが太くなり、電力ケーブルの防食層の肉厚が増える影響により、電力ケーブルは曲がりにくいものとなる。特に、金属被（金属テープやアルミコルゲート等）がある場合には、金属テープやアルミコルゲートが硬いために、電力ケーブルの防食層はさらに曲がりにくいものとなる。

図８は、従来の屋外型電力ケーブル端末の構造例を示しており、ゴム差し込み端末１００の延長部分１０１から電力ケーブル１０２の防食層１０３に跨って、絶縁テープ１０４が巻かれている。その他に、屋外型電力ケーブル端末は、電界制御要素１０５、金属メッシュテープ１０６、ケーブル外導層１０７、外部半導電テープ層１０８、アルミ被覆１０９を有している。
また、シリコーンゴムの優れた撥水性および撥水性の復元能力の高さが広く知られるようになってからは、高電圧ケーブル用気中終端部の外皮用材料としてシリコーンゴムが採用されるようになってきている。

電力ケーブル端末の関連技術は、特許文献１では、ひだを有する電力ケーブル端末の処理を示しており、ひだがケーブル外部半導電層の端部と半導電性テープの近傍にあたる端末本体の表面上に設けられることで、ケーブル外部半導電層の端部と半導電性テープの端部に生じる面圧を増加させて、ケーブル外部半導電層の端部と半導電性テープの端部に形成される空隙を小さくしている。また、特許文献２では、電力ケーブル端末の処理を示しており、電力ケーブルシースとケーブル絶縁体とケーブル導体には保護チューブが配置されている。
特開平１１−３４１６６４号公報 特開平９−９３７７９号公報

ところが、上述した従来例では、ゴム製の差し込み端末１００が曲がった際に、曲がりにくい電力ケーブル１０２の防食層１０３と曲がりやすいゴム製の差し込み端末１００との間にずれが生じやすく、ゴム製の差し込み端末１００と防食層１０３との間に跨って巻き付けていた絶縁テープ１０４が剥がれて、防水が保てなくなる問題があった。
また、ゴム製の差し込み端末１００の振動や繰り返し曲げ等により、金属テープやアルミコルゲートの端部の移動により、絶縁テープ１０４が損傷して、防水が保てなくなる問題も生じることがあった。

また、シリコーンゴムは従来使用している絶縁テープとは接着しにくく、さらに防水性能を悪化させる要因ともなっており、防水性能が低下すると、ゴム製の差し込み端末内部に水分が浸入することにより、絶縁破壊が生じる可能性があった。
特許文献１と特許文献２の電力ケーブル端末では、特に防水性能については考慮されていない。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、端末と電力ケーブルの防食層との間のズレを吸収して防水を保つことができる屋外型電力ケーブル端末および防水処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の屋外型電力ケーブル端末は、少なくとも弾性体のひだを有する電力ケーブル端末であって、電力ケーブルの導体軸部の所定部分と当接する第１入口端と、前記電力ケーブルの段剥ぎした所定部分と当接する第２入口端と、
前記第２入口端から前記電力ケーブルの防食層の端部までを覆う防水用のチューブと、
を備えることを特徴とする。

本発明の屋外型電力ケーブル端末は、好ましくは前記チューブの端部と前記電力ケーブルの端末とに跨って、シリコーン系の粘着層を有する絶縁テープが巻き付けられていることを特徴とする。
本発明の屋外型電力ケーブル端末は、好ましくは前記チューブの端部にパテテープを巻き付け、前記チューブの端部と前記電力ケーブルの端末とに跨って前記パテテープを覆うように、シリコーン系の粘着層を有する絶縁テープが巻き付けられていることを特徴とする。
本発明の屋外型電力ケーブル端末は、好ましくは前記チューブは、シリコーンゴム製の収縮チューブであることを特徴とする。

本発明の屋外型電力ケーブル端末の防水処理方法は、少なくとも弾性体のひだを有する電力ケーブル端末であって、前記電力ケーブル端末の第１入口端の所定部分に当接するように導体軸部を通すとともに、前記電力ケーブル端末の第２入口端の所定部分に当接するように前記電力ケーブルの段剥ぎした所定部分を通し、
防水用のチューブにより、前記第２入口端から前記電力ケーブルの防食層の端部までを覆うことを特徴とする。

本発明によれば、端末と電力ケーブルの防食層との間のズレを吸収して防水を保つことができる屋外型電力ケーブル端末および防水処理方法を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の屋外型電力ケーブル端末の好ましい実施形態が配置されている電力ケーブル終端接続部を示す正面図であり、図２は、図１に示す電力ケーブル終端接続部のＡ−Ａ’線における断面図である。

図１と図２に示すように、屋外型電力ケーブル端末１は、電力ケーブルの終端接続部に配置されている。この屋外型電力ケーブル端末１は、電力ケーブル２に差し込まれる外皮としての差し込み端末３を有しており、差し込み端末３はほぼ円柱状の絶縁部材である。この差し込み端末３は、優れた撥水性および撥水性の復元能力の高さの観点からシリコーンゴムにより作られている。

図１と図２に示すように、差し込み端末３の胴部３Ｂの一端部側は、軸方向Ｌに沿ってひだ付部４を有している。ひだ付部４の外周面には、電気絶縁距離を伸ばすために電気絶縁用の大小のひだ５，６が突出して相互に間隔をおいて形成されている。図２に示すように、差し込み端末３の胴部３Ｂの他端部側は、延長部分７を有している。延長部分７の外径は、差し込み端末３の胴部３Ｂの外径に比べて小さい。

図２に示すように、貫通孔１０が、ひだ付部４の端部８から差し込み端末３の胴部３Ｂの内部、そして延長部分７の端部９に渡って形成されている。ひだ付部４の端部８には、第１入口端１１を有し、延長部分７の端部９には、第２入口端１１Ｂを有している。
図２に示すように、電力ケーブル２は、ケーブル導体１２と、絶縁被覆１３と、絶縁被覆１３の外部を覆っている防食層１８を有する。

貫通孔１０には、電力ケーブル２のケーブル導体１２と、このケーブル導体１２のケーブル絶縁被覆１３が通っている。ケーブル導体１２の先端部１４はひだ付部４の端部８内に位置されており、ケーブル導体１２の先端部１４には金属製の導体軸部１５の接続部分１６が固定されている。導体軸部１５の接続部分１６はひだ付部４の端部８内に位置されているが、導体軸部１５の先端部１７は、ひだ付部４の端部８から露出されている。

図２に示すように、差し込み端末３の胴部３Ｂの内部には、電界制御要素２０が収容されている。電界制御要素２０は半導電性材料である例えばシリコーンゴム製である。電界制御要素２０の一端部２１は、差し込み端末３の胴部３Ｂの中央位置にまで達しており、電界制御要素２０の他端部２２は、延長部分７の第２入口端１１Ｂを通り外側に出ている。

次に、図３を参照して、図１に示す領域Ｒの構造を説明する。
図３は、図１に示す電力ケーブルの終端接続部の領域Ｒを拡大して示す軸方向の断面図である。
図３に示すように、電界制御要素２０の他端部２２は、延長部分７の端部９の第２入口端１１ＢからＬ１方向に出ており、電界制御要素２０の他端部２２の内側には、ケーブル外部半導電層２３が配置されている。このケーブル外部半導電層２３の外周面には、外部半導電テープ層２４が配置されている。

外部半導電テープ層２４の外周面には、アルミニウム被覆２５が配置され、このアルミニウム被覆２５の外周面には、防食層１８が配置されている。錫メッキ銅メッシュテープ２７と半導電テープ２８が、電界制御要素２０の他端部２２と、ケーブル外部半導電層２３と、外部半導電テープ層２４と、アルミニウム被覆２５の外周面を覆っている。錫メッキ銅メッシュテープ２７がアルミニウム被覆２５の外周面に対して半田付け部２９Ｂにより接続されている。

図３に示すように、チューブ３０が差し込み端末３の延長部分７の中間位置から防食層１８の端部２９に渡って被せてある。すなわち、チューブ３０の一端部３１が差し込み端末３の延長部分７の中間位置に達しており、チューブ３０の他端部３２が防食層１８の端部２９に位置している。このチューブ３０は、延長部分７の一部分と、電界制御要素２０の他端部２２と、ケーブル外部半導電層２３と、外部半導電テープ層２４と、アルミニウム被覆２５と、防食層１８の端部２９に跨って覆っている。

チューブ３０の材質としては、好ましくは優れた撥水性および撥水性の復元能力の高さの観点からシリコーンゴムにより作られている。また、チューブ３０は、熱収縮性を持つように材料を選択し、所定部分に移動したのち、熱をかけて収縮させる。又は、例えば、内径をケーブル外部半導電層２３部の外径と同等として形成し、拡径して拡径部材を挿入したものを、所定部分に移動したのち、拡径部材を引っ張ることにより収縮させる（常温収縮という）。

図４は、図３に示す構造をさらに拡大した図である。
図３と図４に示すように、絶縁テープ４０が、チューブ３０の一端部３１と差し込み端末３の延長部分７に渡って配置されている。この絶縁テープ４０は、例えばシリコーン系の粘着層を有する粘着テープであり、従来使用されている絶縁テープよりもシリコーンゴムに対して強い接着力を得ることができる。絶縁テープ４０とチューブ３０の一端部３１の間には、パテテープ４１が配置されている。パテテープ４１を、チューブ３０の一端部３１と差し込み端末３の延長部分７に渡って巻き付けてある。これにより、外部から水がチューブ３０の一端部３１と差し込み端末３の延長部分７の間に浸入するのを防止することができる。さらに、そのパテテープ４１の上にパテテープ４１を覆い隠すようにして絶縁テープ４０が、巻き付けられているので、外部から水がチューブ３０の一端部３１と差し込み端末３の延長部分７の間に浸入するのをさらに確実に防止することができる。

同様にして、絶縁テープ５０が、チューブ３０の他端部３２と防食層１８の端部２９に渡って配置されている。この絶縁テープ５０は、例えばシリコーン系の粘着層を有する粘着テープである。絶縁テープ５０とチューブ３０の他端部３２の間には、パテテープ５１が配置されている。パテテープ５１を、チューブ３０の他端部３２と防食層１８の端部２９に渡って巻き付けてある。これにより、外部から水がチューブ３０の他端部３２と防食層１８の端部２９の間に浸入するのを防止することができる。さらに、そのパテテープ５１の上にパテテープ５１を覆い隠すようにして絶縁テープ５０が、巻き付けられているので、外部から水がチューブ３０の他端部３２と防食層１８の端部２９の間に浸入するのをさらに確実に防止することができる。

次に、図５〜図７を参照して、上述した屋外型電力ケーブル端末１の組立方法を説明する。
図５（Ａ）は、電力ケーブル２が段剥ぎ処理された状態を示しており、図５（Ｂ）は、電力ケーブル２のケーブル導体に対して導体軸部が固定された状態を示している。
図５（Ａ）に示すように、電力ケーブル２が段剥ぎ処理されることにより、ケーブル絶縁被覆１３、ケーブル外部半導電層２３、外部半導電テープ層２４、アルミニウム被覆２５が露出され、しかもケーブル絶縁被覆１３の端部からケーブル導体１２が所定の長さ分露出されている。そして、図５（Ｂ）に示すように、ケーブル導体１２には導体軸部１５が取り付けられる。

図６は、差し込み端末３が図５に示す電力ケーブル２のケーブル絶縁被覆１３と、ケーブル外部半導電層２３に対して差し込まれた状態を示す図である。
図６に示すように、差し込み端末３が電力ケーブル２の段剥ぎされた部分である図５に示す電力ケーブル２のケーブル絶縁被覆１３と、ケーブル外部半導電層２３に挿入される。これにより、導体軸部１５が差し込み端末３の第１入口端１１からＬ２方向に沿って突出され、電界制御要素２０の一端部２２とケーブル外部半導電層２３が、差し込み端末３の第２入口端１２からＬ１方向に沿って突出される。

図７は、さらにチューブ３０が配置されて、差し込み端末３の防水処理が施された状態を示す図である。
図７に示すチューブ３０は、予め電力ケーブル２の防食層１８に通して保持されており、このチューブ３０をＬ２方向に沿って移動することにより、図３に示すように、チューブ３０が差し込み端末３の延長部分７の中間位置から防食層１８の端部２９に渡って被せられる。すなわち、チューブ３０の一端部３１が差し込み端末３の延長部分７の中間位置に位置され、チューブ３０の他端部３２が防食層１８の端部２９に位置され、チューブ３０は、延長部分７の一部分と、電界制御要素２０の一端部２２と、ケーブル外部半導電層２３と、外部半導電テープ層２４と、アルミニウム被覆２５と、防食層１８の端部２９を覆う。

その後、図３に示すように、パテテープ４１を、チューブ３０の一端部３１と差し込み端末３の延長部分７に渡って巻き付ける。これにより、外部から水がチューブ３０の一端部３１と差し込み端末３の延長部分７の間に浸入するのを防止することができる。さらに、そのパテテープ４１の上には、パテテープ４１を覆い隠すようにして絶縁テープ４０を、巻き付ける。これにより、外部から水がチューブ３０の一端部３１と差し込み端末３の延長部分７の間に浸入するのをさらに確実に防止することができる。

同様にして、パテテープ５１を、チューブ３０の他端部３２と防食層１８の端部２９に渡って巻き付ける。これにより、外部から水がチューブ３０の他端部３２と防食層１８の端部２９の間に浸入するのを防止することができる。さらに、そのパテテープ５１の上にパテテープ５１を覆い隠すようにして絶縁テープ５０を、巻き付けるので、外部から水がチューブ３０の他端部３２と防食層１８の端部２９の間に浸入するのをさらに確実に防止することができる。

本発明の実施形態では、シリコーンゴム製の差し込み端末３と電力ケーブルの防食層１８との間にチューブ３０を被せることにより、差し込み端末３が曲がった際に生じる防食層１８と差し込み端末３との間のズレをこのチューブ３０により吸収することができる。

チューブとしては、シリコーンゴム製の熱収縮チューブ（例えば信越シリコーン製のＳＴ―ＤＧ）のように弾性があり柔らかく耐候性に優れたものを使用することが望ましい。また、チューブとしては、ポリエチレン製等の熱収縮チューブであって、チューブの肉厚が１〜２ｍｍ程度の薄肉のもの（例えばエフコ製のラプコチューブ等）を使用しても良い。

シリコーンゴム製の差し込み端末３とチューブ３０の端部との間の防水は、シリコーン系の粘着層を持つ絶縁テープ（例えば寺岡製作所製のポリエステルフィルムテープＮｏ．６４６Ｓ）により行うことで、十分な接着性を確保することができる。
また、チューブには、成形時にチューブの長手方向に沿ってできたスジが付いている場合があり、このスジとテープとの間に生じた微小な隙間を通って水分が浸入する場合がある。この水分の浸入を防止するために、チューブの端部にはパテテープを巻き付け、そのパテテープの上からパテテープを覆い隠すように、粘着テープのような絶縁テープ４０を巻き付けることにより、確実に防水処理をすることができる。

本発明の実施形態では、シリコーンゴム製の差し込み端末３を例えば６６ｋＶ以上の高電圧の送電に適用した場合にも、風等による振動や温度変化に伴う熱挙動等により、電力ケーブルのシース部と差し込み端末３との間にズレが生じた場合であっても、このズレを収縮チューブ３０により吸収することができる。さらに、シリコーンゴム製の粘着層を有する絶縁テープ４０を用いてチューブ３０と差し込み端末３との間の防水をすることにより、チューブ３０と差し込み端末３の間の接着性を安定して確保できるので、長期間にわたって優れた防水性能を確保できる。

本発明の屋外型電力ケーブル端末では、電力ケーブルの終端接続部に通すことで配置され、電力ケーブルの導体軸部を通す第１入口端と、電力ケーブルの外部半導電層を通す第２入口端とを有するシリコーンゴム製の電力ケーブルの端末と、第２入口端から前記電力ケーブルの防食層の端部までを覆う防水用のチューブと、を備える。これにより、チューブは、差し込み端末が曲がった際に生じる防食層と差し込み端末との間のズレを吸収して防水を保つことができる

また、チューブの端部と電力ケーブルの端末とに跨って、シリコーン系の粘着層を有する絶縁テープが巻き付けられている。これにより、絶縁テープが剥がれることを防止できるため、チューブの端部と電力ケーブルの端末との間の防水を確保できる。
チューブの端部にパテテープを巻き付け、チューブの端部と電力ケーブルの端末とに跨ってパテテープを覆うように、シリコーン系の粘着層を有する絶縁テープが巻き付けられている。これにより、チューブの端部と電力ケーブルの端末との間の防水をさらに確保できる。

チューブは、シリコーンゴム製の収縮チューブである。これにより、チューブは優れた撥水性および撥水性の復元能力の高さを有する。また、チューブ３０は、熱収縮性を持つように材料を選択し、所定部分に移動したのち、熱をかけて収縮させる。又は、例えば、内径をケーブル外部半導電層２３部の外径と同等として形成し、拡径して拡径部材を挿入したものを、所定部分に移動したのち、拡径部材を引っ張ることにより収縮させる（常温収縮という）。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。

本発明の屋外型電力ケーブル端末の好ましい実施形態が配置されている電力ケーブル終端接続部を示す正面図である。 図１に示す電力ケーブル終端接続部のＡ−Ａ’線における断面図である。 図１に示す電力ケーブルの終端接続部の領域Ｒを拡大して示す軸方向の断面を示す図である。 図３に示す構造をさらに拡大した図である。 電力ケーブルが段剥ぎ処理され、電力ケーブルのケーブル導体に対して導体軸部が固定された状態を示す図である。 差し込み端末が電力ケーブルに対して差し込まれた状態を示す図である。 チューブが配置されて防水処理が施された状態を示す図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１ 屋外型電力ケーブル端末
２ 電力ケーブル
３ 差し込み端末
４ ひだ付部
７ 延長部分
９ 延長部分の端部
１１ 第１入口端
１１Ｂ 第２入口端
１３ ケーブル絶縁被覆
１５ 導体軸部
１８ 防食層
２０ 電界制御要素
２３ ケーブル外部半導電層
２４ 外部半導電テープ層
２９ 防食層の端部
３０ チューブ
４０ 絶縁テープ
４１ パテテープ

Claims (5)

1. 少なくとも弾性体のひだを有する電力ケーブル端末であって、
   電力ケーブルの導体軸部の所定部分と当接する第１入口端と、
   前記電力ケーブルの段剥ぎした所定部分と当接する第２入口端と、
   前記第２入口端から前記電力ケーブルの防食層の端部までを覆う防水用のチューブと、
   を備えることを特徴とする屋外型電力ケーブル端末。
2. 前記チューブの端部と前記電力ケーブルの端末とに跨って、シリコーン系の粘着層を有する絶縁テープが巻き付けられていることを特徴とする請求項１に記載の屋外型電力ケーブル端末。
3. 前記チューブの端部にパテテープを巻き付け、前記チューブの端部と前記電力ケーブルの端末とに跨って前記パテテープを覆うように、シリコーン系の粘着層を有する絶縁テープが巻き付けられていることを特徴とする請求項１に記載の屋外型電力ケーブル端末。
4. 前記チューブは、シリコーンゴム製の収縮チューブであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の屋外型電力ケーブル端末。
5. 少なくとも弾性体のひだを有する電力ケーブル端末であって、
   前記電力ケーブル端末の第１入口端の所定部分に当接するように導体軸部を通すとともに、前記電力ケーブル端末の第２入口端の所定部分に当接するように前記電力ケーブルの段剥ぎした所定部分を通し、
   防水用のチューブにより、前記第２入口端から前記電力ケーブルの防食層の端部までを覆うことを特徴とする屋外型電力ケーブル端末の防水処理方法。

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