JP2015142486A - 高圧ケーブルの端部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で、ケーブルシース層のシュリンクバック現象による遮蔽層の損傷を有効に抑制することができる高圧ケーブルの端部構造を提供する。【解決手段】高圧ケーブル１１は、ケーブル芯線の外周に内部半導電層、絶縁体層、外部半導電層１５及び遮蔽層１６が順に被覆されるとともに、前記遮蔽層１６の外周にはケーブルシース層１７が被覆されている。そして、高圧ケーブル１１の端部を端末材料に接続する場合には、ケーブル芯線の外周に被覆された各層を段剥きした状態で、外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたって把持カバー２５を被せ、その把持カバー２５の外周に電気絶縁性の締付用テープ３０を巻付けて、把持カバー２５を外部半導電層１５とケーブルシース層１７に固定する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＣＶケーブルのような高圧ケーブルの端部において段剥きされ、端末材料に対する接続処理が施された後、ケーブルシース層の収縮による遮蔽層の損傷を抑制することができる高圧ケーブルの端部構造に関する。

一般に、６６００Ｖ以上の高電圧送電を行うための高圧ケーブルは、銅製のケーブル芯線の外周に内部半導電層、絶縁体層、外部半導電層及び遮蔽層が被覆形成されるとともに、その外周に塩化ビニル樹脂製のケーブルシース層が被覆されて構成されている。このように積層構成された高圧ケーブルの端部における電気接続に際しては、ケーブル芯線の外周の各層が段剥きされて端末材料に接続される。

このように高圧ケーブルの端部が端末材料に接続された後、ケーブルシース層が経時的に長手方向へ収縮するシュリンクバック現象を引き起こす。この現象により遮蔽層が引っ張られ、その遮蔽層の巻き崩れや皺が発生し、さらには遮蔽層が切断されて、最悪の場合、地絡故障に発展し、電力供給に支障が生ずる。

この種の高圧ケーブルの端部構造として、例えば特許文献１には電力ケーブルの端末処理部が記載されている。この電力ケーブルの端末処理部は、電力ケーブルの端末部を段剥ぎしてケーブル導体、ケーブル絶縁体、ケーブル外部半導電層及びケーブル遮蔽銅テープ層がそれぞれ露出されている。そして、ケーブル絶縁体上には、両端にテーパ部を形成した差込型ストレス緩和チューブがその弾性による締付力を利用して装着され、その下部テーパ部からケーブル外部半導電層にわたって半導電性テープ巻層が設けられている。

特開平９−９３７７９号公報

前述した特許文献１に記載されている従来構成の電力ケーブルの端末処理部では、差込型ストレス緩和チューブがケーブル絶縁体を被覆するように設けられ、ケーブル遮蔽銅テープ層及びケーブルシース層は被覆されていない。このため、ケーブルシース層のシュリンクバック現象による収縮力に基づくケーブル遮蔽銅テープ層の損傷を抑えることは困難であった。

さらに、半導電性テープ巻層も差込型ストレス緩和チューブの一端部から外部半導電層まで巻き付けられているだけであることから、ケーブルシース層のシュリンクバック現象によりケーブル遮蔽銅テープ層が引っ張られたとき、その引張力に対する耐性を示すことはできない。従って、ケーブル遮蔽銅テープ層にはケーブルシース層の収縮力が強く作用し、巻き崩れや皺が発生し、最悪の場合にはケーブル遮蔽銅テープ層が断裂するおそれがあるという問題があった。

加えて、特許文献１に記載の電力ケーブルの端末処理部では、ストレス緩和チューブがケーブル絶縁体上に装着され、温度上昇によるケーブル絶縁体の膨張収縮に追従することはできるが、ケーブルシース層のシュリンクバック現象によるケーブル遮蔽銅テープ層の損傷を抑制することはできなかった。

そこで、本発明の目的とするところは、簡易な構造で、ケーブルシース層のシュリンクバック現象による遮蔽層の損傷を有効に抑制することができる高圧ケーブルの端部構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の高圧ケーブルの端部構造は、ケーブル芯線の外周には内部半導電層、絶縁体層、外部半導電層及び遮蔽層が順に被覆されるとともに、前記遮蔽層の外周にはケーブルシース層が被覆された高圧ケーブルの端部構造であって、前記ケーブル芯線の外周に被覆された各層を段剥きした状態で、外部半導電層からケーブルシース層にわたって把持カバーを被せ、その把持カバーの少なくとも両端部に電気絶縁性の締付用テープを巻付けて、把持カバーを外部半導電層とケーブルシース層に固定したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明の高圧ケーブルの端部構造は、請求項１に係る発明において、前記把持カバーは、ケーブルシース層側が大径化されてケーブルシース層に密着し、外部半導電層側が小径化されて外部半導電層に密着するように構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明の高圧ケーブルの端部構造は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記把持カバーは、ケーブルシース層の収縮力による変形が抑制されるゴムにより形成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明の高圧ケーブルの端部構造は、請求項３に係る発明において、前記把持カバーはエチレンープロピレン系の共重合ゴムで形成され、ケーブルシース層は塩化ビニル系樹脂で形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明の高圧ケーブルの端部構造は、請求項１から請求項４のいずれか一項に係る発明において、前記締付用テープは、把持カバー全体を覆うように巻付けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明の高圧ケーブルの端部構造は、請求項１から請求項５のいずれか一項に係る発明において、前記外部半導電層からケーブルシース層にわたる最外周には、耐紫外線性の保護層が形成されていることを特徴とする。

本発明の高圧ケーブルの端部構造によれば、簡易な構造で、ケーブルシース層のシュリンクバック現象による遮蔽層の損傷を有効に抑制することができるという優れた効果を奏する。

実施形態における高圧ケーブルの端部が端末材料に接続された状態を示す部分破断正面図。 段剥きした状態の高圧ケーブルの端部を示す部分拡大正面図。 高圧ケーブルの端部に端末材料を接続し、外部半導電層、遮蔽層等に半導電性のテープを巻付けた状態を示す正面図。 複数の高圧ケーブルの端部をそれぞれ端末材料に対向させた状態を示す正面図。 高圧ケーブルの端部を端末材料に接続した後、その接続部に把持カバーを被せた状態示す部分破断正面図。 把持カバーを示す拡大正面図。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
図２に示すように、高圧ケーブル１１は、ケーブル芯線１２の外周に内部半導電層１３、絶縁体層１４、外部半導電層１５及び遮蔽層１６が順に被覆されるとともに、前記遮蔽層１６の外周にはケーブルシース層１７が被覆されて形成されている。ケーブル芯線１２は、銅、アルミニウム等の金属により、断面円形状に形成されている。

絶縁体層１４は、ポリエチレン樹脂等の電気絶縁材料により形成されている。遮蔽層（シールド層）１６は、銅テープ、アルミニウムテープ、鉄テープ等により静電遮蔽や電磁遮蔽を行うものである。ケーブルシース層１７は、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン樹脂等により形成され、高圧ケーブル１１の機械的保護を行うようになっている。前記遮蔽層１６の外周には、接地線１８の一端部が巻付けられてはんだ付けされている。その接地線１８の他端部は引き出されて接地されている。引き出された接地線１８の外周には、図示しないシールテープが巻付けられ、電気絶縁が図られている。

図４に示すように、複数の高圧ケーブル１１は結束具２０で束ねられ、その端部は撚りが解かれて各高圧ケーブル１１がクランプ２１によりブラケット２２に固定されている。ブラケット２２に固定された部分より先端側の高圧ケーブル１１は、端末材料２３との電気的な接続ために必要な長さだけ延出されている。

高圧ケーブル１１の端部の接続は、複数本（本実施形態では３本）の高圧ケーブル１１の各端部を、それぞれ端末材料２３に常法に従って電気的に接続することにより行われる。この場合、図２に示すように、高圧ケーブル１１の端部は各層が段剥きされ、ケーブル芯線１２、内部半導電層１３、絶縁体層１４、外部半導電層１５及び遮蔽層１６が所定長さで露出される。

図３に示すように、高圧ケーブル１１の端部の各層が段剥きされた状態で、少なくとも外部半導電層１５及び遮蔽層１６の外周には、半導電性のテープ２４が巻付けられて遮蔽されている。この半導電性のテープ２４は、ゴム系の材料を用いた粘着テープにより形成されている。このため、半導電性のテープ２４を外部半導電層１５と遮蔽層１６の外周に締付けながら巻付けることにより、半導電性のテープ２４を外部半導電層１５及び遮蔽層１６の外周面に簡単に密着させることができる。

図５に示すように、ケーブル芯線１２の外周に被覆された各層が段剥きされた状態で、少なくとも外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたって把持カバー２５が被せられている。

図５及び図６に示すように、この把持カバー２５は、ケーブルシース層１７を被覆する拡径部２６と、絶縁体層１４を覆う縮径部２７と、それらの拡径部２６及び縮径部２７を接続し、外部半導電層１５及び遮蔽層１６を被覆する傾斜部２８とにより構成されている。該把持カバー２５の拡径部２６及び縮径部２７は端部ほど外周面が縮径して薄肉となるテーパ状に形成され、把持カバー２５の装着性を向上させている。また、把持カバー２５の拡径部２６から傾斜部２８にかけて切欠き部２９が把持カバー２５の軸線方向に延びるように切欠き形成され、その切欠き部２９から前記接地線１８が引き出されるようになっている。

この把持カバー２５は、エチレン−プロピレン系の共重合ゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム等により筒状に成形されている。また、把持カバー２５は、ケーブルシース層１７の収縮力による変形が抑制されるゴムにより形成され、ケーブルシース層１７のシュリンクバック現象による収縮力（引張力）に対する耐性を発揮できるようになっている。

また、把持カバー２５は外部半導電層１５及び遮蔽層１６の全体を覆うことが好ましく、ケーブルシース層１７の軸線方向の長さとして例えば３０ｍｍ以上の範囲を覆うことが好ましい。このように、把持カバー２５が外部半導電層１５及びケーブルシース層１７を十分な被覆面積をもって被覆することにより、ケーブルシース層１７の収縮力による遮蔽層１６への影響を緩和することができる。

図１に示すように、前記把持カバー２５の全面を覆うように電気絶縁性の締付用テープ３０が巻付けられ、把持カバー２５が外部半導電層１５、遮蔽層１６及びケーブルシース層１７に固定されている。この締付用テープ３０は、把持カバー２５の少なくとも両端部において巻付けられておればよい。締付用テープ３０は、前記把持カバー２５と同種の材料により形成されている。

前記外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたる最外周には、耐紫外線性に優れた保護テープを巻付けた保護層３１が形成されている。この保護層３１としては、塩化ビニル系樹脂、架橋ポリエチレン樹脂等の耐紫外線性の良好な材料により形成されている。

次に、上記のように構成された高圧ケーブル１１の端部構造について作用を説明する。
さて、図４に示すように、高圧ケーブル１１の端部を端末材料２３に接続する場合には、各高圧ケーブル１１の端部を電気的接続のために必要な所定長さだけ残し、ブラケット２２に対してクランプ２１で固定する。

続いて、図２に示すように、各高圧ケーブル１１の端部を段剥きする。すなわち、高圧ケーブル１１の端部の内部半導電層１３、絶縁体層１４、外部半導電層１５、遮蔽層１６及びケーブルシース層１７をそれぞれ所定長さで段剥きし、ケーブル芯線１２、内部半導電層１３、絶縁体層１４、外部半導電層１５及び遮蔽層１６を露出させる。なお、段剥きした各層の端部に面取りを施す。次いで、接地線１８の端部を遮蔽層１６に巻付けてはんだ付けする。そして、絶縁体層１４、ケーブルシース層１７等の表面を溶剤等が浸み込んだ布で拭いて清掃する。

その後、図３に示すように、絶縁体層１４の表面に潤滑剤を薄く塗布するとともに、端末材料２３の開口端部にも潤滑剤を塗布する。そして、端末材料２３を高圧ケーブル１１の撚り方向と同じ方向に回しながら高圧ケーブル１１に嵌挿し、高圧ケーブル１１の端部を端末材料２３に接続する。その状態で、六角ダイス等を使用して、高圧ケーブル１１と端末材料２３の接続部分を圧着する。そして、遮蔽層１６、外部半導電層１５及び絶縁体層１４から端末材料２３の端部にわたる外周に半導電性のテープ２４を巻付ける。この場合、半導電性のテープ２４を例えば１／２重ねで１往復巻付ける。

次に、図５に示すように、把持カバー２５の縮径部２７を前にして高圧ケーブル１１のケーブルシース層１７側から高圧ケーブル１１に嵌挿し、把持カバー２５を外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたって装着する。このとき、把持カバー２５は、傾斜部２８が外部半導電層１５及び遮蔽層１６を被覆し、拡径部２６がケーブルシース層１７を被覆する。また、把持カバー２５は、そのゴム弾性により、外部半導電層１５、遮蔽層１６及びケーブルシース層１７の外周面に密着する。なお、接地線１８を把持カバー２５の切欠き部２９を通して外部へ引き出す。

引き続き、図１に示すように、把持カバー２５の外周の全面にわたって電気絶縁性の締付用テープ３０を巻付ける。このとき、把持カバー２５が外部半導電層１５、遮蔽層１６及びケーブルシース層１７に対して強固に締付けられる。そのため、ケーブルシース層１７にシュリンクバック現象が生じたとき、遮蔽層１６は把持カバー２５及び締付用テープ３０を介してケーブルシース層１７に一体的に形成されていることから、ケーブルシース層１７の収縮が抑えられ、遮蔽層１６にケーブルシース層１７の収縮力が作用することが緩和される。従って、ケーブルシース層１７の収縮力に基づく遮蔽層１６の損傷が抑制される。なお、接地線１８の外周にはシールテープを巻付け、接地線１８を絶縁する。

その後、外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたる最外周に耐紫外線性の保護テープを巻付けて保護層３１を形成する。このとき、保護テープは例えば１／２重ねで１．５往復巻付ける。このようにして、高圧ケーブル１１の端部を端末材料２３に対して接続することができる。

以上詳述した実施形態によって得られる効果を以下にまとめて記載する。
（１）本実施形態の高圧ケーブル１１の端部構造においては、ケーブル芯線１２の外周に被覆された各層を段剥きした状態で、外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたって電気絶縁性の把持カバー２５を被せ、その把持カバー２５の外周に電気絶縁性の締付用テープ３０を巻付けるように構成されている。

このため、外部半導電層１５及び遮蔽層１６は、把持カバー２５及び締付用テープ３０を介してケーブルシース層１７に固定される。従って、ケーブルシース層１７にシュリンクバック現象が生じて収縮力が発生したとき、その収縮力が把持カバー２５や締付用テープ３０によって抑えられ、遮蔽層１６に及ぶことが抑制される。

よって、本実施形態の高圧ケーブル１１の端部構造によれば、簡易な構造で、ケーブルシース層１７のシュリンクバック現象による遮蔽層１６の損傷を有効に抑制することができるという優れた効果を奏する。加えて、把持カバー２５が遮蔽層１６から外部半導電層１５までを覆うようにして、高圧ケーブル１１の端部を端末材料２３に接続するように構成したことから、端末材料２３の形状によらず、高圧ケーブル１１の端部を端末材料２３に接続することができる。

（２）前記把持カバー２５は、ケーブルシース層１７側に拡径部２６が設けられてケーブルシース層１７に密着し、外部半導電層１５及び遮蔽層１６側に傾斜部２８が設けられて外部半導電層１５に密着するように構成されている。そのため、段剥きされた高圧ケーブル１１の端部において、外径の異なるケーブルシース層１７と外部半導電層１５及び遮蔽層１６に対する把持カバー２５の密着性を向上させることができる。

（３）前記把持カバー２５は、ケーブルシース層１７の収縮力による変形が抑制されるゴムにより形成されている。このため、把持カバー２５にケーブルシース層１７の収縮力が作用したとき、そのケーブルシース層１７の収縮力を有効に抑えて、遮蔽層１６の損傷を一層抑制することができる。

（４）前記把持カバー２５はエチレンープロピレン系の共重合ゴムで形成され、ケーブルシース層１７は塩化ビニル系樹脂で形成されている。従って、把持カバー２５がケーブルシース層１７の収縮力を効果的に抑制できるとともに、把持カバー２５は電気絶縁性、耐熱性等の優れた特性を発揮でき、ケーブルシース層１７は電気絶縁性、機械的物性等の優れた特性を発揮することができる。

（５）前記締付用テープ３０は、把持カバー２５の全面に巻付けられている。そのため、締付用テープ３０は把持カバー２５全体を強く締付けることができ、ケーブルシース層１７の収縮力が遮蔽層１６に及ぶことを一層抑制することができる。

（６）前記外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたる最外周には、耐紫外線性の保護層３１が形成されている。このため、外部半導電層１５からケーブルシース層１７にわたる部位を紫外線から保護することができ、高圧ケーブル１１の端部と端末材料２３との接続部における耐久性を向上させることができる。

なお、前記実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・前記締付用テープ３０を把持カバー２５の両端部のみにおいて、それぞれ一定幅で締付けるように構成してもよい。

・前記把持カバー２５を高圧ケーブル１１の端部に装着したとき、把持カバー２５の縮径部２７が外部半導電層１５や遮蔽層１６を被覆するように設計してもよい。
・前記把持カバー２５を、高圧ケーブル１１の外部半導電層１５、遮蔽層１６及びケーブルシース層１７の外径に合せて段差状に形成してもよい。

・前記把持カバー２５の内周面又は外部半導電層１５及び遮蔽層１６の外周面に接着剤を塗布した状態で把持カバー２５を装着するように構成してもよい。
・前記把持カバー２５の内周面に、外部半導電層１５と遮蔽層１６との段差又は遮蔽層１６とケーブルシース層１７との段差に係合する係合部を設けてもよい。

１１…高圧ケーブル、１２…ケーブル芯線、１３…内部半導電層、１４…絶縁体層、１５…外部半導電層、１６…遮蔽層、１７…ケーブルシース層、２４…半導電性のテープ、２５…把持カバー、３０…締付用テープ、３１…保護層。

Claims (6)

1. ケーブル芯線の外周には内部半導電層、絶縁体層、外部半導電層及び遮蔽層が順に被覆されるとともに、前記遮蔽層の外周にはケーブルシース層が被覆された高圧ケーブルの端部構造であって、
   前記ケーブル芯線の外周に被覆された各層を段剥きした状態で、外部半導電層からケーブルシース層にわたって把持カバーを被せ、その把持カバーの少なくとも両端部に電気絶縁性の締付用テープを巻付けて、把持カバーを外部半導電層とケーブルシース層に固定したことを特徴とする高圧ケーブルの端部構造。
2. 前記把持カバーは、ケーブルシース層側が大径化されてケーブルシース層に密着し、外部半導電層側が小径化されて外部半導電層に密着するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧ケーブルの端部構造。
3. 前記把持カバーは、ケーブルシース層の収縮力による変形が抑制されるゴムにより形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高圧ケーブルの端部構造。
4. 前記把持カバーはエチレンープロピレン系の共重合ゴムで形成され、ケーブルシース層は塩化ビニル系樹脂で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の高圧ケーブルの端部構造。
5. 前記締付用テープは、把持カバー全体を覆うように巻付けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高圧ケーブルの端部構造。
6. 前記外部半導電層からケーブルシース層にわたる最外周には、耐紫外線性の保護層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の高圧ケーブルの端部構造。