JP5060800B2

JP5060800B2 - 自立型乾式終端接続部

Info

Publication number: JP5060800B2
Application number: JP2007051902A
Authority: JP
Inventors: 政之古川; 卓蔵持; 省一秋元
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: JP2008220009A

Description

この発明は、自立型乾式終端接続部に関し、特にケーブルの導体が細いサイズであっても屋外高圧配電線の装柱において自立可能で、かつ軽量で組立容易で低コストの自立型乾式終端接続部に関する。

従来の乾式終端接続部としては、碍子型の自立型乾式終端接続部やゴム製の乾式終端接続部がある。

図２を参照するに、碍子型の自立型乾式終端接続部１０１は、ケーブル１０３の終端部のケーブルシース１０５を皮はぎしてケーブル絶縁体１０７及びその内部の内部導体１０９が露出されてから、前記ケーブル絶縁体１０７が磁器の碍管１１１の内部の貫通穴１１１Ａに挿通される。そして、前記ケーブル絶縁体１０７の先端の内部導体１０９が前記碍管１１１の上端に設けた端子部１１３に接続される。また、前記碍管１１１の下端からはケーブル１０３が引き出されており、前記碍管１１１の下部の外周には支持金具１１５が設けられている。

上記の碍子型の自立型乾式終端接続部１０１は、例えば図３に示されているように、支持金具１１５を介して電柱１１７の腕金１１９に取り付け固定される。また、端子部１１３は架空電線路１２１から引き込んだ引込みケーブル１２３に接続されると共にゴムカバー１２５で保護される。

図４を参照するに、ゴム製の乾式終端接続部１２７は、前述した図２の碍子型の自立型乾式終端接続部１０１の場合と同様にケーブル１０３の終端部を皮はぎして露出したケーブル絶縁体１０７が、外周に複数の傘部１２９を設けた円筒形状をなすゴム製絶縁層１３１の内部のケーブル差込み穴部１３３及びゴム製ストレスコーン１３５に挿通されてから、前記ケーブル絶縁体１０７の先端の内部導体１０９がゴム製絶縁層１３１の上端に設けた端子部１３７に接続される。また、前記ゴム製絶縁層１３１の下端からはケーブル１０３が引き出されており、前記ゴム製絶縁層１３１の下部の外周には支持金具１３９が設けられている。

上記のゴム製の乾式終端接続部１２７は、例えば図５に示されているように、支持金具１３９を介して電柱１１７の腕金１１９に取り付け固定される。また、端子部１３７は架空電線路１２１から引き込んだ引込みケーブル１２３に接続されていると共にゴムカバー１４１で保護される。さらに、上記の引込みケーブル１２３は電柱１１７の上部に設けた腕金１４３の碍子１４５で固定されることで、ゴム製の乾式終端接続部１２７が倒れないように支持されている。

また、特許文献１には、ゴム製絶縁層を貫通する金属棒の先端に端子部を設けた構造の自立型乾式終端接続部が記載されている。ケーブルの導体が前記金属棒の下端に接続されるものであり、剛直な金属棒がゴム製絶縁層内を貫通していることで、自立させる構造となっている。

また、特許文献２には、ケーブル絶縁体の外周に電気ストレス勾配緩和材料からなる第１収縮性チューブが配置されており、この第１収縮性チューブと外側の表面が傘状の絶縁層との間にエンジニアリングプラスチック材料からなる熱回復性硬質チューブが配置されることで、終端部のケーブルに自立性を持たせる構造の自立型乾式終端接続部が示されている。

また、特許文献３には、絶縁材を用いた自立型終端装置が記載されている。すなわち、剛性を有する棒状の絶縁体の中心部に導電性要素が貫通しており、この導電性要素の下端がケーブルの導体に接続され、導電性要素の上端が端子部に接続されている。さらに、前記絶縁体の外周の一部は半導電性材料からなる絶縁スリーブで覆われており、前記絶縁スリーブの外周は絶縁材料からなるフィン付きケーシングで弾性的に取り付けられている。
特開２００４−４０９４６号公報特許２７６０４９７号公報特表２００１−５１９１３８号公報

ところで、図２の従来の碍子型の自立型乾式終端接続部１０１においては、自立型であるが、本体に磁器の碍管１１１を用いているので図５に示すような腕金１４３と碍子１４５で引込みケーブル１２３を拘束しなくても端子部１１３の重みで変形やダレという現象が起きないが、磁器の碍管１１１の重量が重いために、設置作業や組立て作業が容易でないという問題点があった。

また、図４の従来のゴム製の乾式終端接続部１２７においては、ゴム製絶縁層１３１が用いられているので軽量であるために設置作業や組立て作業が容易であるが、図５に示されているように電柱１１７の上部に設けた腕金１４３と碍子１４５を用いて電線を固定しなくてはならなかった。

また、特許文献１は、碍子型の自立型乾式終端接続部１０１のように重くはないとしても、剛直な金属棒がゴム製絶縁層内を貫通しているので重量が重くなるために設置作業や組立て作業が容易でないという問題点があった。

さらに、この自立型乾式終端接続部とケーブルを取り付けるには、スパイラル状に樹脂リボンを巻きつけて筒状にした拡径支持部材が用いられる必要がある。つまり、拡径支持部材の筒状の上に伸び・縮みを利用してゴム製絶縁層を拡径してからケーブルを拡径支持部材の筒状内部に挿入する。その後、拡径支持部材の樹脂リボンを解きながら自立型乾式終端接続部をケーブルに装着する。したがって、ゴム製絶縁層は予め拡径支持部材で拡径しておかなければならず、拡径支持部材を必要とするのでコスト高であるという問題点があった。

また、特許文献２は、応力緩和作用が十分でないという問題点があった。熱回復性硬質チューブの内側は全長に亘って第１収縮性チューブで覆われておらず、ケーブル絶縁体の外周の一部が熱回復性硬質チューブで覆われている構成である。したがって、熱回復性硬質チューブには応力緩和作用がないので、この自立型乾式終端接続部に接続された成端電気ケーブルはいずれ破壊することになるという問題点があった。

また、特許文献３は、剛性を有する絶縁材を用いて自立しているので、特許文献１と比較すると軽量化を図ることができるが、絶縁スリーブの下端に突出した棒状の絶縁体の下端とケーブルの導体は予め成型した継ぎ手によって接続する必要があるので、接続作業が簡単ではないという問題点があった。

上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明の自立型乾式終端接続部は、内部導体を被覆したケーブル絶縁体を有するケーブルの端部側が差し込まれるケーブル差込み穴部を備えた可撓性を有する絶縁層と、
前記ケーブル差込み穴部に差し込まれたケーブル絶縁体の端部の内部導体と接続する端子部であって、前記ケーブル差込み穴部の一端側に一体的に設けた端子部と、
前記ケーブル絶縁体を挿通可能な円筒状をなし、かつ前記ケーブル差込み穴部の他端側の内周面に露出するべく前記絶縁層の内部に一体的に設けた可撓性を有するストレスコーンと、
前記絶縁層の肉厚の中間内部に前記ケーブル絶縁体と非接触で設けられ、前記絶縁層の軸線方向に向けて前記ストレスコーンの外側を通って延伸しかつ前記端子部の側に貫通させずに一体的に設けた電気的絶縁性及び剛性を有する自立用樹脂管と、で構成されていることを特徴とするものである。
この発明の自立型乾式終端接続部において、前記絶縁層と前記自立用樹脂管とが前記ストレスコーンより外方へ突出して電柱に固定するための自立型端末固定部位が設けられ、前記自立型端末固定部位における絶縁層の外周面に補強部材が設けられていることが好ましい。
この発明の自立型乾式終端接続部において、前記自立用樹脂管は、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂で形成されることが好ましい。

また、この発明の自立型乾式終端接続部は、前記自立型乾式終端接続部において、前記端子部の一端側に、前記内部導体を挿入する導体接続用穴部を設けてなることが好ましい。

また、この発明の自立型乾式終端接続部は、前記自立型乾式終端接続部において、前記絶縁層とストレスコーンが、ＥＰゴム又はシリコーンゴムからなることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、自立用樹脂管と端子部とストレスコーンと絶縁層が一体構造となっているので、ケーブルの端部のケーブル絶縁体をケーブル差込み穴部に挿入するだけで、ケーブルと自立型乾式終端接続部の接続作業が簡単に完了し、接続作業時間が従来の乾式終端接続部と比べて大幅に短縮する。しかも、軽量な材料で構成されているので容易に柱上作業ができ、接続作業時間を短縮することができる。

また、拡径支持部材を必要としないので、低コストを実現できる。

また、自立用構造部材として絶縁性および剛性を有する自立用樹脂管が可撓性を有する絶縁層の肉厚の中間内部に設けられ、かつケーブル差込み穴部に差込まれたケーブルの周りに配置されることで、内部導体のサイズが細いケーブルであっても容易に自立させることができる。したがって、従来のゴム製の乾式終端接続部で必要とした腕金や碍子が不要となると共に装柱を外観上すっきりした構成とすることができる。

また、自立用樹脂管が、一体成形された絶縁層の肉厚の中間内部に設けられることで、ケーブル絶縁体が応力緩和作用のある可撓性を有する絶縁層に包括するように配置されることから、前記ケーブル絶縁体の耐久性、すなわちケーブルの耐久性の向上に寄与する。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照するに、この実施の形態に係る自立型乾式終端接続部１は、例えばゴム製のように可撓性を有する絶縁層３が設けられている。この絶縁層３の外周には雨による電気的特性の低下を防ぐための複数の傘部５が設けられており、絶縁層３の中心部にはケーブル７の端部側を差し込むためのケーブル差込み穴部９が絶縁層３の軸線方向に向けて設けられている。

なお、この実施の形態で使用されているケーブル７は、例えば内部導体１１を被覆するケーブル絶縁体１３と、このケーブル絶縁体１３の外周に設けた外部半導電層１４と、この外部半導電層１４の外周に設けた銅テープなどの遮へい層１５と、この遮へい層１５を被覆するＰＶＣなどのケーブルシース１７で構成される。

さらに、前記ケーブル差込み穴部９の一端側には、前記ケーブル差込み穴部９に差し込まれたケーブル７の端部の内部導体１１と接続するための金属製の端子部１９が一体的に設けられている。この端子部１９の一端（図１において下端）には前記内部導体１１を挿入するための導体接続用穴部２１が設けられている。

また、前記ケーブル絶縁体１３を挿通可能な円筒状をなす例えば半導電ゴム製のような可撓性を有するストレスコーン２３が、前記ケーブル差込み穴部９の内周面に露出するようにして前記絶縁層３の内部に一体的に設けられている。これにより、ケーブル絶縁体１３はストレスコーン２３の内周面で嵌着保持されることになる。

また、前記絶縁層３の肉厚の中間内部には、電気的絶縁性及び剛性を有する自立用樹脂管２５が前記絶縁層３の軸線方向に向けて延伸され、かつ前記端子部１９の側に貫通させずに絶縁層３と一体的に設けられている。つまり、自立用樹脂管２５の内側及び外側が絶縁層３に一体的に設けられることで、ケーブル絶縁体１３と自立用樹脂管２５と接触する部分が生じない構成である。したがって、ケーブル差込み穴部９に挿入されるケーブル絶縁体１３は全体が応力緩和作用のある絶縁層３で覆われることになる。

なお、この実施の形態では、上記の絶縁層３とストレスコーン２３と端子部１９は一体成型されており、自立用樹脂管２５と絶縁層３は接着剤により強固に一体的に結合されている。

また、絶縁層３の外周面には、例えば図示しない電柱に固定するための自立型端末固定部位に、図示しない固定用金具を取り付けるために強度アップするように自立型端末固定用の補強部材２７が例えば接着剤などで一体的に設けられている。

また、この自立型乾式終端接続部１は主に屋外で使用されるために、風や地震などの外力を受けるので、風圧荷重７．８４×１０^−４Ｎ／ｍｍ^２（８０ｋｇｆ／ｍ^２）のときが最大で、２１．８ＭＰａ、地震の強さは０．３Ｇのときで、７．６９ＭＰａ（０．７８ｋｇｆ／ｍｍ^２）の外力にも耐えて自立を保っているために、剛性のある自立用樹脂管２５としては上記の自立型端末固定部位にかかる最大応力２１．８Ｍｐａ（２．２ｋｇｆ／ｍｍ^２）に耐える樹脂管を用いることが肝要である。そこで、自立用樹脂管２５としては最大応力２１．８Ｍｐａに耐える変性ＰＰＯ樹脂（変性ポリフェニレンオキサイド）を用いることが望ましい。

以上の構成を簡単に述べると、自立型乾式終端接続部１は、剛性のある自立用樹脂管２５の周囲には、碍子より軽量なゴム製などの可撓性を有する絶縁層３と、この絶縁層３に内蔵されたゴム製などの可撓性を有するストレスコーン２３があり、前記絶縁層３の上部には端子部１９が一体成型されている構成である。

なお、上記の絶縁層３及びストレスコーン２３の材料としては、電気的絶縁性能に優れたＥＰゴム又はシリコーンゴムを用いることが望ましい。

上記の自立型乾式終端接続部１の製造方法について説明すると、端子部１９は金属製で、製絶縁層３は絶縁性ゴムで、ストレスコーン２３は半導電ゴム製で材質が異なるので、一般的に下記の方法で成型される。

端子部１９が成形金型としての例えばモールド金型のおも型にセットされる。ストレスコーン２３がケーブル差込み穴部９の部分に該当する中子に取り付けられてから、この中子が前記おも型にセットされる。また、前記おも型の空洞部には自立用樹脂管２５を嵌合するための空間部を形成するための中子が挿入される。次いで、絶縁層３の材料のゴムが前記おも型の空洞部に流し込まれることで、端子部１９とストレスコーン２３と絶縁層３が一体成形されることになる。

なお、自立用樹脂管２５を嵌入するための空間部の寸法は、基本的には自立用樹脂管２５を嵌入可能で、かつ接着可能な寸法であればよい。また、自立用樹脂管２５を接着する方法の他に、端子部１９とストレスコーン２３と共に自立用樹脂管２５も前記おも型にセットすることで、自立用樹脂管２５と端子部１９とストレスコーン２３と絶縁層３が一体成形されてもよい。

また、ケーブル絶縁体１３に対する絶縁層３のケーブル差込み穴部９とストレスコーン２３の内周面の面圧を上げるには、一般的に、ケーブル絶縁体１３の外径寸法よりも、ケーブル差込み穴部９及びストレスコーン２３の各内径寸法を小さくすることで容易に実施できる。例えば、ケーブル絶縁体１３の外径寸法とケーブル差込み穴部９及びストレスコーン２３の各内径寸法との寸法差は直径で０．５ｍｍ程度が望ましい。これにより、ケーブル７のケーブル絶縁体１３の部分は絶縁層３のケーブル差込み穴部９及びストレスコーン２３に容易に差し込むことができる。

また、端子部１９、絶縁層３およびストレスコーン２３はそれぞれ適用されるケーブル７のサイズに合わせて設計・製造される。ただし、自立用樹脂管２５の長さ及び直径の寸法は、幾種類かのケーブル７に適用可能な幅を持たせることができる。つまり、自立用樹脂管２５はケーブル７に合わせた一品一様の設計寸法でなくても良いものである。

次に、上記構成の自立型乾式終端接続部１の作用、効果について説明する。

この実施の形態の自立型乾式終端接続部１とケーブル７を取付けるには、ケーブル７の終端部がある寸法でケーブルシース１７を皮はぎされて外部導体１５及びケーブル絶縁体１３が露出され、かつ前記ケーブル絶縁体１３の端部を除去して内部導体１１が露出される。このケーブル７の細いケーブル絶縁体１３の部分が自立型乾式終端接続部１のケーブル差込み穴部９に差込まれ、先端の内部導体１１が端子部１９の導体接続用穴部２１に挿入される。その後、例えば締付け工具を用いて端子部１９を外側から圧縮することで、前記内部導体１１が端子部１９に連結接続される。

なお、この実施の形態では上記のように露出された遮へい層１５の一部には、予め導電部材２９を卷回して導通させている。この導電部材２９には図示しない外部導電線が例えば図示しない電柱の腕金のような構造部材に固定するための支持金具にアース線として導通される。

また、この実施の形態では、図１に示されているように、上記のように露出された遮へい層１５と自立用樹脂管２５の内側との間には空間部が生じることになる。

以上のように、自立用樹脂管２５と端子部１９とストレスコーン２３と絶縁層３が一体構造となっているので、ケーブル７の終端部を自立型乾式終端接続部１に挿入するだけで、ケーブル７と自立型乾式終端接続部１の接続作業が簡単に完了する。その結果、接続作業時間が従来の乾式終端接続部と比べて大幅に短縮する。

しかも、この実施の形態の自立型乾式終端接続部１は軽量な材料で構成されているので容易に柱上作業ができることから、接続作業時間を短縮することができる。

また、前述したように、特許文献１の自立型乾式終端接続部１では、自立型乾式終端接続部１とケーブルとの取り付け作業にはスパイラル状に樹脂リボンを巻きつけて筒状にした拡径支持部材を用いて予めゴム製絶縁層３を拡径する必要があるので、コスト高であったが、この実施の形態の自立型乾式終端接続部１には拡径支持部材を必要としないので、低コストを実現できる。

また、細いケーブル７には剛性が無くそれ自体で自立することはできないが、この実施の形態の自立型乾式終端接続部１では、自立用構造部材として絶縁性および剛性を有する硬質の自立用樹脂管２５が例えばゴム製の絶縁層３の肉厚の中間内部に設けられており、ケーブル差込み穴部９に差込まれたケーブル７の周りに剛性のある自立用樹脂管２５が配置されていることにより、前記絶縁層３の外側から把持・固定されることで容易に自立させることができる。したがって、内部導体１１のサイズが細いケーブル７であっても自立させることができる。

また、この実施の形態の自立型乾式終端接続部１は屋外高圧配電線の装柱において自立可能であることから、端子部１９に接続される側の図示しない引込みケーブル自体の固定が不要であるため、従来の図５のゴム製の乾式終端接続部１２７で必要とした腕金１４３や碍子１４５が不要となる効果の他に、装柱を外観上すっきりした構成とすることができる。

また、ゴム製の可撓性を有する絶縁層３がケーブル絶縁体１３を包括するように配置されていることで、通電時発熱によるケーブル絶縁体１３の膨張、収縮に追従し、端末の電気的、機械的特性維持を図ることが可能となる。この点を考慮して、電気的絶縁性及び剛性を有する自立用樹脂管２５が、一体成形された絶縁層３の肉厚の中間内部に埋設されるように、つまり自立用樹脂管２５の内側及び外側が絶縁層３に一体的に設けられることで、ケーブル絶縁体１３と自立用樹脂管２５が接触する部分が生じない構成であることにより、ケーブル絶縁体１３はその全体が応力緩和作用のある絶縁層３で覆われることとなる。その結果、ケーブル絶縁体１３の耐久性、すなわちケーブル７の耐久性の向上に寄与する。

この発明の実施の形態の自立型乾式終端接続部の要部断面を含む正面図である。従来の碍子型の自立型乾式終端接続部の要部断面を含む正面図である。図２の碍子型の自立型乾式終端接続部を用いた装柱を示す概略説明図である。従来のゴム製の乾式終端接続部の要部断面を含む正面図である。図４のゴム製の乾式終端接続部を用いた装柱を示す概略説明図である。

符号の説明

１自立型乾式終端接続部
３絶縁層
５傘部
７ケーブル
９ケーブル差込み穴部
１１内部導体
１３ケーブル絶縁体
１４外部半導電層
１５遮へい層
１７ケーブルシース
１９端子部
２１導体接続用穴部
２３ストレスコーン
２５自立用樹脂管
２７補強部材（自立型端末固定用の）

Claims

内部導体を被覆したケーブル絶縁体を有するケーブルの端部側が差し込まれるケーブル差込み穴部を備えた可撓性を有する絶縁層と、
前記ケーブル差込み穴部に差し込まれたケーブル絶縁体の端部の内部導体と接続する端子部であって、前記ケーブル差込み穴部の一端側に一体的に設けた端子部と、
前記ケーブル絶縁体を挿通可能な円筒状をなし、かつ前記ケーブル差込み穴部の他端側の内周面に露出するべく前記絶縁層の内部に一体的に設けた可撓性を有するストレスコーンと、
前記絶縁層の肉厚の中間内部に前記ケーブル絶縁体と非接触で設けられ、前記絶縁層の軸線方向に向けて前記ストレスコーンの外側を通って延伸しかつ前記端子部の側に貫通させずに一体的に設けた電気的絶縁性及び剛性を有する自立用樹脂管と、で構成されていることを特徴とする自立型乾式終端接続部。
前記絶縁層と前記自立用樹脂管とが前記ストレスコーンより外方へ突出して電柱に固定するための自立型端末固定部位が設けられ、
前記自立型端末固定部位における絶縁層の外周面に補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自立型乾式終端接続部。
前記自立用樹脂管は、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂で形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の自立型乾式終端接続部。
前記端子部の一端側に、前記内部導体を挿入する導体接続用穴部を設けてなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の自立型乾式終端接続部。
前記絶縁層とストレスコーンが、ＥＰゴム又はシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の自立型乾式終端接続部。