JP5308833B2 - 套管、套管の製造方法及び電力ケーブルの終端接続部 - Google Patents

Description

本発明は、套管、套管の製造方法及び電力ケーブルの終端接続部に関し、特に、防水性に優れた套管、その製造方法及びこの方法で製造された套管を用いた電力ケーブルの終端接続部に関する。

電力ケーブルの終端部は管状の套管に挿入し、套管で電力ケーブルの終端部を機械的に保護したり、絶縁したりする。
従来の電力ケーブル終端用套管としては、磁器製のもの（例えば、特許文献１参照）やゴム製のもの（例えば、特許文献２参照）がある。

これら套管を用いた電力ケーブル終端部においえては、套管の内部に水が浸入しないようにすることが必要である。そのため、例えば、電力ケーブルをゴム製の套管に差し込んだ後に、套管の端部に絶縁テープを巻きつけることによって、水分の浸入を防止している（特許文献２参照）。

特開２００８−１４８４１８号公報 特開２０００−３７０２７号公報

しかしながら、絶縁テープを巻きつけた場合であっても、防水性能を長期間維持することは困難である。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、長期間にわたって防水性能を維持することができるようにすることである。

上記課題を解決するために、本発明によれば、電力ケーブルの終端接続部に用いられる套管の製造方法であって、段剥ぎ処理された電力ケーブルが挿入される挿入孔を有するゴム製の套管本体をモールド成型する際に、前記電力ケーブルの導体の先端に取り付けられる導体引出棒が貫通して収められる金属管を、前記挿入孔の一端部に嵌めるようにして、前記套管本体を前記金属管と一体成型することとした。
また、上記課題を解決するために、套管が、段剥ぎ処理された電力ケーブルが挿入される挿入孔を有し、モールド成型されたゴム製の套管本体と、前記電力ケーブルの導体の先端に取り付けられる導体引出棒が貫通して収められる金属管と、を備え、前記套管本体のモールド成型の際に前記金属管を前記挿入孔の一端部に嵌めるようにして、前記套管本体を前記金属管と一体成型することとした。

この製造方法及び套管によれば、套管本体がモールド成型される際に、套管本体を金属管に一体成型するから、套管本体と金属管の間における止水性が向上し、その止水性を長期間維持することができる。
この金属管と導体引出棒は金属同士であるから、これらの間を止水性のある構造にすることは容易である。
よって、この套管及びその製造方法によれば、電力ケーブルの終端接続部の端部の止水性を向上でき、その止水性を長期間にわたって維持することができる。

上記課題を解決するために、本発明によれば、電力ケーブルの終端接続部に用いられる套管の製造方法であって、段剥ぎ処理された電力ケーブルが挿入される挿入孔を有するゴム製の套管本体をモールド成型する際に、前記電力ケーブルの導体の先端に取り付けられる導体引出棒が収められるとともに蓋を有する金属管を、前記挿入孔の一端部に嵌めるようにして、前記套管本体を前記金属管と一体成型することとした。

金属管に蓋を設ければ、金属管内に水が浸入し難くなり、防水性の向上を図ることができる。

前記製造方法において、前記金属管の蓋には、小孔が形成されていても良い

金属管に蓋に小孔を形成しておけば、この套管に電力ケーブルの終端部を挿入する時に、套管内の空気が小孔を通って外部に放出される。そのため、電力ケーブルを套管に最後まで挿入できる。すなわち、ケーブルの導体に取り付けた導体引出棒を金属管の蓋に密接するまで着実に差し込むことができる。また、小孔を通じて金属管内を覗くことができるので、導体引出棒が金属管に適切な位置まで着実に差し込まれた否か確認することができる。

また、本発明に係る電力ケーブルの終端接続部は、前記製造方法で製造された套管と、前記套管本体の前記挿入孔に挿入された電力ケーブルの導体の先端に取り付けられ、前記金属管内に収められた導体引出棒と、を備え、前記金属管をその中心にむけてかしめ、前記導体引出棒を前記金属管によって締めつけたものである。

この電力ケーブルの終端接続部によれば、金属管をかしめられることによって、導体引出棒が金属管によって締めつけられるので、容易に導体引出棒と金属管との間の隙間を塞ぎ止水性でき、防水性能を向上させることができる。しかも、金属管をかしめているから、導体引出棒に対する締付を長期間にわたって維持することができ、高い防水性能を長期間にわたって維持することができる。
さらに、この電力ケーブルの終端部金属管をかしめられることによって、導体引出棒が金属管によって締めつけられるので、容易に導体引出棒と金属管との間の容易に、金属管と導体引出棒との間を電気的に接続できる。

また、本発明に係る更に別の電力ケーブルの終端接続部は、前記導体引出棒と前記金属管との間にシールを設けることとした。

この電力ケーブルの終端接続部によれば、シールにより金属管と導体引出棒との間を止水性したので、防水性能を向上させることができる。

また、本発明に係る更に別の電力ケーブルの終端接続部では、小孔を有する蓋を設けた金属管を用い、この金属管の小孔に挿入され、前記導体引出棒を前記金属管の蓋に締結する締結部材を設けたこととした。

この電力ケーブルの終端接続部によれば、小孔に締結部材を差し込むことによって、水が小孔を通って金属管内に浸入することを防止することができる。
また、締結部材によって導体引出棒と金属管が締結されているから、導体引出棒が堅固に金属管に固定される。更に、導体引出棒と金属管の蓋を締結することで、導体引出棒と金属管の蓋の間に水が浸入することも防止することができる。

本発明によれば、套管本体内に水が浸入することをより高度に防止することができ、その防水性能を長期にわたって維持することができる。

本発明の第１実施形態における電力ケーブルの終端接続部に用いられる套管の半分を断面にした状態でその套管を示した正面図である。 同実施形態における電力ケーブルの終端接続部の半分を断面にした状態でその終端接続部を示した正面図である。 図２に示されたＡ領域を拡大して示した図面である。 本発明の第２実施形態における電力ケーブルの終端接続部の半分を断面にした状態でその終端接続部の要部を示した正面図である。 他の実施形態における電力ケーブルの終端接続部の半分を断面にした状態でその終端接続部の要部を示した正面図である。 他の実施形態の変形例における電力ケーブルの終端接続部の半分を断面にした状態でその終端接続部の要部を示した正面図である。 他の実施形態の別の変形例における電力ケーブルの終端接続部の半分を断面にした状態でその終端接続部の要部を示した正面図である。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第１の実施の形態〕
図１は、差込型の套管３０の半分を断面にした状態で示した正面図である。
套管３０は、套管本体３１、金属管３２及び電界緩和部３３が一体化された、概略中空円筒状のものである。

套管本体３１は、シリコンゴム等の絶縁性のゴム材料を管状に成型したものである。この套管本体３１は受入部３１ａ、大径部３１ｂ及び小径部３１ｃを有し、軸線方向に沿って大径部３１ｂの一端側に受入部３１ａが形成され、大径部３１ｂの他端側に小径部３１ｃが形成されている。大径部３１ｂの外径は受入部３１ａ及び小径部３１ｃの外径よりも大きい。小径部３１ｃの外周面には複数の笠部３１ｄが形成され、これら笠部３１ｄが軸線方向に所定の間隔をおいて配列されている。
套管本体３１がモールド成型される際に、套管本体３１、金属管３２及び電界緩和部３３が一体化される。

電界緩和部３３は套管本体３１の一端部の内側に形成されており、電界緩和部３３の外周側が套管本体３１の大径部３１ｂ及び受入部３１ａによって被覆されている。電界緩和部３３は、シリコンゴム等のゴムにカーボンが添加された半導電性の樹脂で形成されている。この電界緩和部３３の電導率は套管本体３１の電導率よりも高い。

電界緩和部３３のうち大径部３１ｂによって被覆された部分が円錐形状のストレスリリーフコーン３３ａとなっており、電界緩和部３３のうち受入部３１ａによって被覆された部分が管部３３ｂとなっている。管部３３ｂの端部から反対側にかけて挿入孔３３ｃが貫通している。この挿入孔３３ｃは、前記套管本体３１の挿入孔３１ｅに滑らかに繋がっている。

金属管３２は、套管本体３１の端部３１ｇの開口に嵌め込まれた状態で套管本体３１に固着されている。套管本体３１と金属管３２の固着は、套管本体３１のモールド成型の際になされる。

金属管３２は、套管本体３１の端部３１ｇから套管本体３１の軸線の延長する方向に延び出ている。そのため、金属管３２の一部３２ａが套管本体３１の端部３１ｇによって被覆され、他の部分３２ｂが露出している。金属管３２の内径は套管本体３１の挿入孔３１ｅの径より若干小さい。
この金属管３２の孔と、套管本体３１の挿入孔３１ｅと電界緩和部３３の挿入孔３３ｃは連続しており、套管３０は全体として概略中空円筒状に形成されている。

次に、この套管３０の製造方法について説明する。
まず、予め製造しておいた電界緩和部３３及び金属管３２を金型にセッティングする。次に、その金型に流体状のシリコンゴムを注入し、そのシリコンゴムを硬化させると、套管本体３１が成型される。このように金属管３２を套管本体３１の挿入孔３１ｅの一端部に嵌めるようにして、また、電界緩和部３３を套管本体３１の他端部に包み込むようにして、套管本体３１をインサート成型法によって成型することによって、電界緩和部３３及び金属管３２が套管本体３１に固着される。このようにインサート成形すると、套管本体３１が金属管３２の外面に細部まで密着して剥離しにくくなるので、套管本体３１と金属管３２の間の止水性さらには気密性が向上する。

以上の方法で製造された套管３０を用いた電力ケーブルの終端接続部について説明する。図２は、電力ケーブル１の終端接続部１０の半分を断面で示した正面図であり、図３は、図２に示されたＡ部を拡大して示した図である。

まず、終端接続部１０の構成について説明する。この終端接続部１０は、段剥ぎされた電力ケーブル１の終端部から延長するように電力ケーブル１に取り付けられた導体引出棒２０と、電力ケーブル１及び導体引出棒２０を受容する套管３０と、を備える。

電力ケーブル１は中心の導体２が絶縁体層３によって被覆されている。絶縁体層３が外部半導体層４によって被覆され、外部半導体層４が保護用の波付き金属管６によって被覆され、波付き金属管６がシース７によって被覆されている。この電力ケーブル１の終端部が段剥ぎされている。即ち、シース７、波付き金属管６、外部半導体層４、絶縁体層３が順次露出し、先端では導体２が露出している。

電力ケーブル１の導体２は導体引出棒２０の一端部（以下「基端部」という）２２に接続されている。導体引出棒２０は、導電性を有する金属棒である。導体引出棒２０は、銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム合金その他の金属からなる。導体引出棒２０の基端部２２の直径は他の部分２３の直径よりも大きい。

導体引出棒２０の基端部２２には、導体挿入孔２１が形成されている。この導体挿入孔２１に電力ケーブル１の導体２の先端部が挿入され、導体挿入孔２１を縮径するように導体引出棒２０の基端部２２を圧縮されることで、導体引出棒２０は導体２に取り付けられている。

電力ケーブル１及び導体引出棒２０は套管３０に挿入されている。具体的には、導体引出棒２０は、基端部２２の反対側の端部（以下、先端部）２４を先にして、金属管３２に差し込まれている。導体引出棒２０の基端部２２の径は金属管３２の内径よりも大きいので、基端部２２は套管本体３１内において金属管３２の端に緊密に当接し、他の部分２３が金属管３２を貫通して、先端部２４が露出している。

金属管３２の露出部３２ｂには、中心に向けて圧縮するように（縮径するように）かしめられた塑性変形部３２ｃが１条、周方向に１周形成されている。この塑性変形部３２ｃは、丸ダイスを金属管３２の外面に強く押し当てながら周方向に移動させることにより、断面半円状に転造したものである。金属管３２が周方向全体にわたってかしめられることで、導体引出棒２０が金属管３２によって締めつけられ、金属管３２と導体引出棒２０の隙間が塑性変形部３２ｃによって塞がれている。そのため、金属管３２と導体引出棒２０との間は密接し、止水性・気密性が非常に高くなっている。また、金属管３２と導体引出棒２０とが電気的に接続されている。

また、この終端接続部１０では、導体引出棒２０が套管本体３１に挿入されていない状態では、套管本体３１の挿入孔３１ｅの金属管３２側の径を、導体引出棒２０の基端部２２の径よりも小にした。そのため、挿入された導体引出棒２０の基端部２２が套管本体３１の弾性力によって締め付けられ、導体引出棒２０の基端部２２と套管本体３１との間でも止水性・気密性が非常に高くなっている。
加えて、前述したように、この終端接続部１０では、導体引出棒２０の基端部２２の径が金属管３２の内径よりも大きく、その基端部２２が金属管３２の端に当接しているから、この部分でも止水性・気密性が高まっている。

次に、この電力ケーブル１の終端接続部１０の製造方法について説明する。
終端接続部１０は、電力ケーブル１の終端部（主に、気中終端部）の設置箇所において製造される。
金属管３２及び電界緩和部３３が予め套管本体３１に一体となった套管３０を準備するとともに、導体引出棒２０を準備する。そして、電力ケーブル１の終端部を段剥ぎし、先端に向かってシース７、波付き金属管６、外部半導体層４、絶縁体層３、導体２の順に露出させる。

次に、電力ケーブル１の導体２を導体引出棒２０の導体挿入孔２１に挿入し、導体引出棒２０の基端部２２を縮径するように圧縮する。これにより、電力ケーブル１の導体２の先端部を導体引出棒２０に取り付ける。

次に、導体引出棒２０の先端部２４を先にして、導体引出棒２０を套管３０の挿入孔３３ｃに差し込む。そして、導体引出棒２０を挿入孔３１ｅに通して、導体引出棒２０を金属管３２に差し込み、導体引出棒２０の先端部２４を金属管３２から引き出す。導体引出棒２０を套管３０に通すと、電力ケーブル１が導体引出棒２０により牽引され、電力ケーブル１が挿入孔３３ｃ及び挿入孔３１ｅに挿入される。なお、導体引出棒２０を套管３０に通す前に紐又はワイヤを導体引出棒２０の先端部２４に接続して、紐又はワイヤを挿入孔３３ｃから套管３０に通して、紐又はワイヤを金属管３２側へ引くことで、導体引出棒２０を金属管３２まで導くものとしてもよい。この場合、導体引出棒２０を金属管３２に収めた後に、紐又はワイヤを導体引出棒２０から外す。

金属管３２から引き出された導体引出棒２０を引っぱり、導体引出棒２０の基端部２２を金属管３２の端に当接させて係止させる。

次に、金属管３２の露出部３２ｂを中心に向けて圧縮するようにかしめて、塑性変形部３２ｃを露出部３２ｂの周方向全体にわたって形成する。これにより、塑性変形部３２ｃが導体引出棒２０に押しつけられる。こうして導体引出棒２０を金属管３２で締めつけることによって、導体引出棒２０と金属管３２を密接すると共に、これらの間の導電をとることができる。

以上のように、本実施形態によれば、套管本体３１のモールドの際に金属管３２が套管本体３１に固着されるから、套管本体３１と金属管３２の界面には隙間がない。その金属管３２をかしめることによって、導体引出棒２０を金属管３２によって締めつけるから、導体引出棒２０が金属管３２から外れにくい上、套管本体３１内に水が浸入することを防止することができる。

また、金属管３２をかしめて、塑性変形部３２ｃを形成しているから、導体引出棒２０に対する締付を長期間にわたって維持することができる。そのため、防水性能も長期間にわたって維持することができる。

また、金属管３２をかしめることによって電力ケーブル１を締めつけるのではなく、導体引出棒２０を締めつけている。そのため、電力ケーブル１の損傷を防止することができる。

また、金属管３２のうち、套管本体３１の端部３１ｇから延び出た部分をかしめているから、かしめの時に套管本体３１が金属管３２から剥離するということもない。

〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施形態について図４を参照して説明する。ここで、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。

図４に示す終端接続部１０では、金属管３２の内面と導体引出棒２０の外周面との間にＯリングシール４１挟まれている。シール４１はゴム等といったエラストマーからなる。図４において、２つのシール４１が導体引出棒２０と金属管３２との間に挟まれているが、シール４１は単数個であってもよいし、２以上の複数個であってもよい。

このようにシール４１が導体引出棒２０と金属管３２との間に挟まれているから、防水性が高くなっている。

套管３０の製造方法は第１実施形態の場合と同様である。
終端接続部１０を製造するに際しては、導体引出棒２０を金属管３２に差し込む前に、シール４１を導体引出棒２０に嵌め込む。その後、第１実施形態の場合と同様に、導体引出棒２０をシール４１とともに金属管３２に差し込み、金属管３２をかしめることになる。なお、シール４１を金属管３２内に配置してから、導体引出棒２０を金属管３２に差し込んでもよい。

以上に述べたことを除いて、第２実施形態は第１実施形態と同様である。なお、シール４１によって十分に止水性・気密性を確保することができるのであれば、金属管３２をかしめなくてもよい。

〔他の実施の形態〕
本発明の他の実施形態について図５を参照して説明する。第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。

図５に示す終端接続部１０は、金属管３２が第１実施形態の場合よりも長く、套管本体３１から延び出た金属管３２の端部に蓋３２ｄが形成されている。蓋３２ｄの中央を小孔３２ｅが貫通している。套管３０の製造方法は、蓋３２ｄを有する金属管３２を用いたことを除いて、第１実施形態の場合と同様である。

この套管３０を用いた終端接続部１０においては、導体引出棒２０の先端部２４が金属管３２によって覆われ、その先端部２４の端面が蓋３２ｄに当接している。金属管３２の端部に蓋３２ｄが形成されているので、防水性が更に高まっている。

金属管３２の蓋３２ｄに形成された小孔３２ｅは空気の放出用に用いられる。すなわち、終端接続部１０を製造するに際して、電力ケーブル１を套管３０に挿入すると、内部の空気が小孔３２ｅからも放出される。そのため、導体引出棒２０の先端部２４を金属管３２の蓋３２ｄに当てるまで、導体引出棒２０を挿入することができる。

また、導体引出棒２０を金属管３２に挿入するに際に、小孔３２ｅを通じて金属管３２内を見ることができる。そのため、導体引出棒２０が金属管３２に着実に挿入することができたかどうか確認することができる。

なお、電力ケーブル１を套管３０に挿入する際に、導体引出棒２０にワイヤを接続し、このワイヤを小孔３２ｅに通して外部に引き出しておき、ワイヤで電力ケーブル１及び導体引出棒２０を牽引することができる。

図６に示す終端接続部１０は、金属管３２に蓋３２ｄを設けたものを用いると共に、第２実施形態の場合と同様に、金属管３２の内面と導体引出棒２０の外周面との間にシール４１を配置したものである。こうすることで、防水性が更に向上する。

図７に示す終端接続部１０は、金属管３２の小孔３２ｅに締結ボルト４２が通され、この締結ボルト４２を導体引出棒２０の先端部２４に螺合することによって、導体引出棒２０の先端部２４と金属管３２の蓋３２ｄを締結したものである。締結ボルト４２の頭部によって小孔３２ｅが閉塞されるので、防水性が更に向上する。

締結ボルト４２を用いる場合には、導体引出棒２０を金属管３２に挿入した後に、締結ボルト４２を小孔３２ｅに通して、締結ボルト４２を導体引出棒２０の先端部２４に螺合する。これによって導体引出棒２０の先端部２４が金属管３２の蓋３２ｄに締め付けられるから、防水性が更に向上ずる。
ここで、締結ボルト４２が止められるねじ穴は、導体引出棒２０を金属管３２に挿入する前に、導体引出棒２０の先端部２４の端面に予め形成されている。勿論、導体引出棒２０を金属管３２に挿入した後に、小孔３２ｅを通じて導体引出棒２０の先端部２４の端面にタップを立てることで、その端面にねじ穴を形成してもよい。

以上に述べたことを除いて、第３実施形態は第１実施形態と同様である。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、図５又は図６の場合において、小孔３２ｅが形成されていなくてもよい。小孔３２ｅが形成されていないと、金属管３２の端部が完全に閉塞されるから、小孔３２ｅが有る場合よりも防水性が高い。

また、図７の場合において、シール４１が無くてもよい。
また、図６、図７の場合において、シール４１によって十分に止水性・気密性を確保することができるのであれば、金属管３２をかしめなくてもよい。
また、図７の場合において、導体引出棒２０の先端部２４と金属管３２の蓋３２ｄを締め付けるものは、ボルトに限らず、リベット、ねじその他の締結部材であってもよい。例えば、リベットの場合、導体引出棒２０の先端部２４の端面にリベット軸が予め立てられた状態に設けられ、導体引出棒２０を金属管３２に挿入すると、リベット軸が小孔３２ｅに通され、その後リベット軸を潰す。こうすることで、導体引出棒２０の先端部２４と金属管３２の蓋３２ｄが締結される。

また、上記実施形態では、金属管３２のうち、套管本体３１の端部３１ｇから延び出た部分をかしめているが、套管本体３１の端部３１ｇの上から金属管３２を縮径して、かしめてもよい。

１ 電力ケーブル
２ 導体
１０ 終端接続部
２０ 導体引出棒
３０ 套管
３１ 套管本体
３１ｅ 挿入孔
３３ｃ 挿入孔
３２ 金属管
３２ｄ 蓋
３２ｅ 小孔
３３ 電界緩和部
４１ シール
４２ 締結ボルト

Claims (7)

1. 電力ケーブルの終端接続部に用いられる套管の製造方法であって、
   段剥ぎ処理された電力ケーブルが挿入される挿入孔を有するゴム製の套管本体をモールド成型する際に、前記電力ケーブルの導体の先端に取り付けられる導体引出棒が貫通して収められる金属管を、前記挿入孔の一端部に嵌めるようにして、前記套管本体を前記金属管と一体成型することを特徴とする套管の製造方法。
2. 電力ケーブルの終端接続部に用いられる套管の製造方法であって、
   段剥ぎ処理された電力ケーブルが挿入される挿入孔を有するゴム製の套管本体をモールド成型する際に、前記電力ケーブルの導体の先端に取り付けられる導体引出棒が収められるとともに蓋を有する金属管を、前記挿入孔の一端部に嵌めるようにして、前記套管本体を前記金属管と一体成型することを特徴とする套管の製造方法。
3. 前記金属管の蓋に小孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の套管の製造方法。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の製造方法で製造された套管と、
   前記套管本体の前記挿入孔に挿入された電力ケーブルの導体の先端に取り付けられ、前記金属管内に収められた導体引出棒と、を備え、
   前記金属管がその中心にむけてかしめられ、前記導体引出棒が前記金属管によって締めつけられていることを特徴とする電力ケーブルの終端接続部。
5. 請求項１から３の何れか一項に記載の製造方法で製造された套管と、
   前記套管本体の前記挿入孔に挿入された電力ケーブルの導体の先端に取り付けられ、前記金属管内に収められた導体引出棒と、
   前記導体引出棒と前記金属管との間に設けられたシールと、を備えることを特徴とする電力ケーブルの終端接続部。
6. 請求項３に記載の製造方法で製造された套管と、
   前記套管本体の前記挿入孔に挿入された電力ケーブルの導体の先端に取り付けられ、前記金属管内に収められた導体引出棒と、
   前記小孔に挿入され、前記導体引出棒を前記金属管の蓋に締結する締結部材と、を備えることを特徴とする電力ケーブルの終端接続部。
7. 段剥ぎ処理された電力ケーブルが挿入される挿入孔を有し、モールド成型されたゴム製の套管本体と、
   前記電力ケーブルの導体の先端に取り付けられる導体引出棒が貫通して収められる金属管と、を備える套管であって、
   前記套管本体のモールド成型の際に前記金属管が前記挿入孔の一端部に嵌められるようにして、前記套管本体が前記金属管と一体成型されることを特徴とする套管。

Images