JP5601461B2 - ケーブル接続箱の密閉構造体 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル接続箱の密閉構造体に関する。

従来、ケーブル接続箱の内部に封入されている絶縁油の漏れを防止するために、ケーブルとケーブルを被覆する接続管との間に、幾つかのパッキングを装着してなる密閉構造体が知られている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）。
この密閉構造体におけるパッキングは、締付金具によってケーブルと接続管との間に押し込められて、ケーブルと接続管に圧着している。特に、締付金具は、ケーブル側に向けた傾斜面をパッキングに押し付けているので、パッキングの内面がケーブルの表面に強く圧着した状態で、ケーブルと接続管の間を密閉している。

特開平９−１９１５５１号公報

昭和６３年電気学会全国大会一般講演 講演論文集pp.1722-1723、２７５ＫＶ低損失ＯＦケーブル用無鉛工接続箱の実用化、神野光生ほか

しかしながら、上記文献に記載された密閉構造体の場合、長期的な使用に伴いパッキングの弾性力が低下してしまうと、そのパッキングの外面の面圧が接続管側に加わらなくなってしまうことがあり、パッキングと接続管の間で油漏れが生じやすくなってしまうことがあった。

本発明の目的は、密閉構造体の密閉性能を向上させることである。

以上の課題を解決するため、本発明の態様は、
電力ケーブルを接続管で被覆してなるケーブル接続箱における、電力ケーブルと接続管の間を密閉する密閉構造体であって、
前記電力ケーブルの外周面に密着するケーブル側パッキングと、
前記ケーブル側パッキングと前記接続管との間に介装され、前記ケーブル側パッキングと密接する内面が、前記接続管と密接する外面よりも幅が広い台形パッキングと、
前記電力ケーブル側に向けた第１傾斜面を有し、その第１傾斜面を前記台形パッキングの一方の傾斜面と当接させる第１締付部材と、
前記電力ケーブル側に向けた第２傾斜面を有し、その第２傾斜面を前記台形パッキングの他方の傾斜面と当接させる第２締付部材と、
前記台形パッキングの一方の傾斜面と前記第１傾斜面とが密着するように、前記第１締付部材を前記台形パッキングに向けて弾性的に付勢する付勢部材と、
前記台形パッキングの他方の傾斜面と前記第２傾斜面とが密着するように、前記第２締付部材を前記台形パッキングに向けて押し付ける押付部材と、
前記第１締付部材又は第２締付部材と前記接続管との間に挟持されて、前記第１締付部材又は第２締付部材と前記接続管に圧着する環状のシール部材と、
を備えることを特徴とする。

電力ケーブルを接続管で被覆してなるケーブル接続箱における、電力ケーブルと接続管の間を密閉する密閉構造体は、電力ケーブルの外周面に密着するケーブル側パッキングと、ケーブル側パッキングと接続管との間に介装された台形パッキングとを備えている。
このケーブル接続箱の密閉構造体において、台形パッキングが第１締付部材の第１傾斜面と第２締付部材の第２傾斜面とに挟まれるように締め付けられて、台形パッキングの内面がケーブル側パッキングと密接し、台形パッキングの外面が接続管と密接するようになっているので、電力ケーブルと接続管の間をケーブル側パッキングと台形パッキングとで密閉することができる。
さらに、このケーブル接続箱の密閉構造体は、第１締付部材又は第２締付部材と接続管に圧着する環状のシール部材を備えているため、ケーブル側パッキング及び台形パッキングとシール部材とが協働して、密閉構造体の密閉性能を向上させることができる。

本発明の密閉構造体は、好ましくは、前記シール部材は、前記第２締付部材の外周面側に備えられており、
前記ケーブル側パッキングと前記接続管との間に、前記第１締付部材、前記台形パッキング、前記第２締付部材の順に押し込み、前記台形パッキングを前記第１締付部材と前記第２締付部材で締め付けている。

このケーブル接続箱の密閉構造体において、ケーブル側パッキングと接続管との間に、第１締付部材、台形パッキング、第２締付部材の順に各部材を押し込み、ケーブル側パッキングと接続管の間に各部材を配設している。
そして、台形パッキングよりも奥に押し込む第１締付部材でなく、ケーブル側パッキングと接続管の間に押し込む程度（深さ）が比較的短くて浅い、第２締付部材に環状のシール部材を取り付けるようにすることで、第１締付部材と台形パッキングと第２締付部材の組み付けを行いやすくして、密閉構造体の組み付け作業を効率的に行うことを可能にしている。

本発明によれば、ケーブル接続箱の密閉構造体が、台形パッキングに加えて、第２締付部材と接続管に圧着する環状のシール部材を備えているので、台形パッキングとシール部材のオイルシール性能をあわせ持ち、密閉構造体の密閉性能を向上させることができる。

ケーブル接続箱の密閉構造体を示す断面図である。 密閉構造体の一部を分解して示した説明図である。

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。

図１は、ケーブル接続箱の密閉構造体を示す断面図である。図２は、密閉構造体の一部を分解して示した説明図である。

ケーブル接続箱３は、図１に示すように、電力ケーブル１を被覆する接続管２の両端側に密閉構造体１００を設けて成る。なお、図１では、接続管２の一端側の密閉構造体１００を図示している。
このケーブル接続箱３における電力ケーブル１と接続管２の間には、絶縁油を収容しており、その絶縁油がケーブル接続箱３から漏れ出ないように、密閉構造体１００が接続管２の端部で、電力ケーブル１と接続管２の間を密閉している。

電力ケーブル１は、例えば、ＯＦケーブル（油浸紙絶縁ケーブル）であり、中心導体、内部半導電層、絶縁紙巻層、外部半導電層、アルミ被覆層、防食シース等から構成されている。このケーブル接続箱３部分の電力ケーブル１では、ケーブルの外周面にアルミ被覆層が露出している。
接続管２は、例えば、銅製の円筒管２ａと、円筒管２ａの端部に一体に設けられている封止管部２ｂとを備えている。この封止管部２ｂは、密閉構造体１００のバネユニット５０を支持するガイド部２ｃと、密閉構造体１００の締付ユニット６０を取り付けるための締付ボルト６２を螺入する螺子穴２ｄを有している。

ケーブル接続箱の密閉構造体１００は、図１に示すように、電力ケーブル１の外周面に密着しているケーブル側パッキング１０と、ケーブル側パッキング１０と接続管２（封止管部２ｂ）との間に介装されている台形パッキング２０と、台形パッキング２０の一方の傾斜面と当接する第１傾斜面３１を有する第１締付部材３０と、台形パッキング２０の他方の傾斜面と当接する第２傾斜面４１を有する第２締付部材４０と、第１締付部材３０を台形パッキング２０に向けて付勢するバネユニット５０と、第２締付部材４０を台形パッキング２０に向けて押し付ける締付ユニット６０と、第２締付部材４０と接続管２（封止管部２ｂ）との間に挟持されている環状のシール部材であるＯリング７０等を備えている。

ケーブル側パッキング１０は、電力ケーブル１の外周面に密着する環状のパッキン部材である。ケーブル側パッキング１０は、パッキング固定具１１ａ，１１ｂの間に挟まれて保持されており、そのパッキング固定具１１ａ，１１ｂを、例えば、エポキシパテなどの接着材料１２で電力ケーブル１の外周面に貼着することで、ケーブル側パッキング１０を電力ケーブル１の外周面に固定している。なお、ケーブル側パッキング１０の内周面は、電力ケーブル１のアルミ被覆層の外周面に対応する凹凸を有しており、ケーブル側パッキング１０がアルミ被覆層に密着しやすい形状になっている。
また、パッキング固定具１１ａは、ケーブルと交差する方向に延在する固定フランジ部１３と、その固定フランジ部１３に螺着している固定ボルト１４を備えている。この固定ボルト１４で固定フランジ部１３と封止管部２ｂを締結することで、パッキング固定具１１ａを介して接続管２を電力ケーブル１に固定することができる。

台形パッキング２０は、ケーブル側パッキング１０と密接する内面が、接続管２と密接する外面よりも幅が広く、その断面が台形形状を呈する環状のパッキン部材である。
また、この台形パッキング２０の内面の縁から外面の縁に亘るテーパー状の面は、それぞれ電力ケーブル１とは反対側にその面を向けた傾斜面になっている。

第１締付部材３０は、台形パッキング２０の一方の傾斜面と対向するように、電力ケーブル１側に向けた第１傾斜面３１を有している。
この第１締付部材３０は、ケーブル側パッキング１０と接続管２（封止管部２ｂ）との間に介装されている。
そして、第１締付部材３０は、バネユニット５０によって台形パッキング２０側に付勢されて、第１締付部材３０の第１傾斜面３１と台形パッキング２０の一方の傾斜面とが密着するようになっており、相対的に第１締付部材３０が台形パッキング２０を押圧する構造を成している。

第２締付部材４０は、台形パッキング２０の他方の傾斜面と対向するように、電力ケーブル１側に向けた第２傾斜面４１を有している。
この第２締付部材４０は、ケーブル側パッキング１０と接続管２（封止管部２ｂ）との間に介装されている。
そして、第２締付部材４０は、締付ユニット６０によって台形パッキング２０側に押し付けられて、第２締付部材４０の第２傾斜面４１と台形パッキング２０の他方の傾斜面とが密着するようになっており、相対的に第２締付部材４０が台形パッキング２０を押圧する構造を成している。

バネユニット５０は、封止管部２ｂのガイド部２ｃが軸支する軸部材５１と、軸部材５１を軸心にして連設されている付勢部材としての複数の皿バネ５２とを備えている。
軸部材５１は、その軸方向に進退可能に軸部材５１の一端をガイド部２ｃに挿通しており、他端が第１締付部材３０の基面の孔部３０ａに嵌入している。この軸部材５１が第１締付部材３０の移動に伴いガイド部２ｃで進退することに応じて、第１締付部材３０と封止管部２ｂとの間で、複数の皿バネ５２が弾性変形するようになっている。
そして、弾性変形して縮んだ皿バネ５２が復元する反発力によって、バネユニット５０が第１締付部材３０を台形パッキング２０に向けて弾性的に付勢する。そして、バネユニット５０は、台形パッキング２０の一方の傾斜面に第１傾斜面３１が密着するように、第１締付部材３０を台形パッキング２０に向けて弾性的に押圧する。

締付ユニット６０は、ボルト用ねじ穴６１ａとビス用ねじ穴６１ｂを有する締付フランジ６１と、ボルト用ねじ穴６１ａに螺着している締付ボルト６２と、ビス用ねじ穴６１ｂに螺着している止めねじ型の押付部材である締付ビス６３とを備えている。
締付ボルト６２は、ボルト用ねじ穴６１ａを通じて、封止管部２ｂの螺子穴２ｄに螺合しており、締付ボルト６２が締付フランジ６１を接続管２に締結している。接続管２（封止管部２ｂ）に取り付けた締付フランジ６１は、ケーブル側パッキング１０と封止管部２ｂとの間に介装されている第２締付部材４０が、その間から抜け出ないように第２締付部材４０の基面に当接している。その締付フランジ６１におけるビス用ねじ穴６１ｂは、第２締付部材４０に対応する位置にあって、そのビス用ねじ穴６１ｂに螺着している締付ビス６３が、第２締付部材４０の基面に接触可能になっている。
そして、締付ユニット６０の締付ビス６３を第２締付部材４０に向けて螺入することで、締付ビス６３が第２締付部材４０を台形パッキング２０に向けて押し付ける。そして、締付ユニット６０は、台形パッキング２０の他方の傾斜面に第２傾斜面４１が密着するように、第２締付部材４０を台形パッキング２０に向けて押圧する。

なお、固定ボルト１４と締付ボルト６２を共通のボルトとしてもよく、その共通ボルトで固定フランジ部１３と封止管部２ｂを締結するとともに、締付フランジ６１を封止管部２ｂに締結するようにしてもよい。

Ｏリング７０は、第２締付部材４０の外周面に設けた環状の溝部に圧入するように取り付けており、第２締付部材４０と接続管２（封止管部２ｂ）に圧着している。

次に、ケーブル接続箱の密閉構造体１００の組み付け工程と、密閉構造体１００の密閉機能（オイルシール性）について説明する。

まず、電力ケーブル１同士を所定の手順で接続し、電力ケーブル１のアルミ被覆層にパッキング固定具１１ａ，１１ｂを貼着して、その電力ケーブル１の外周面にケーブル側パッキング１０を固定する。ついで、ケーブルの接続部分を覆う配置に接続管２をセットする。

この際、図２に示すように、接続管２の封止管部２ｂにおけるガイド部２ｃにバネユニット５０を配設しておく。

この後、ケーブル側パッキング１０と接続管２（封止管部２ｂ）との間に、第１締付部材３０、台形パッキング２０、第２締付部材４０の順に各部材を押し込み、ケーブル側パッキング１０と封止管部２ｂの間に各部材を配設する。
なお、第２締付部材４０の外周面にＯリング７０を取り付けているため、第２締付部材４０をケーブル側パッキング１０と封止管部２ｂの間に押し込む際にＯリング７０に起因する摩擦抵抗がかかるので、第２締付部材４０は第１締付部材３０に比べて押し込み難いことがある。
但し、台形パッキング２０よりも奥に挿し込む第１締付部材３０にＯリング７０を取り付けていると、Ｏリング７０に起因する摩擦抵抗の作用のために、その第１締付部材３０をバネユニット５０に突き当てるまで挿し込む作業に時間がかかってしまい、組み付け作業効率が悪化してしまう恐れがある。また、第１締付部材３０の押し込みが中途半端になる作業管理上の懸念がある。
そこで、ケーブル側パッキング１０と封止管部２ｂの間に挿し込む程度（深さ）が比較的短くて浅い、第２締付部材４０にＯリング７０を取り付けた方が、密閉構造体１００の組み付け作業の作業効率の点から好ましいので、Ｏリング７０を第２締付部材４０に取り付けている。

次いで、ビス用ねじ穴６１ｂに締付ビス６３を取り付けた締付フランジ６１を締付ボルト６２で封止管部２ｂに締結する。なお、締付フランジ６１を封止管部２ｂに締結した後に、締付ビス６３をビス用ねじ穴６１ｂに螺入してもよい。
さらに、図１に示すように、固定ボルト１４で固定フランジ部１３と封止管部２ｂを締結することで、電力ケーブル１と接続管２の間を密閉する密閉構造体１００が組みあがる。

そして、密閉構造体１００の締付ユニット６０における締付ビス６３を第２締付部材４０に向けて螺入する程度を調整し、締付ユニット６０によって第２締付部材４０を台形パッキング２０に向けて押圧すると、皿バネ５２の反発力によってバネユニット５０が第１締付部材３０を台形パッキング２０に向けて押圧する。
この第１締付部材３０と第２締付部材４０とで挟まれて加圧された台形パッキング２０の内面がケーブル側パッキング１０に圧着するとともに、その台形パッキング２０の外面が封止管部２ｂに圧着することで、台形パッキング２０によるオイルシールがなされる。
特に、電力ケーブル１側に向けた第１傾斜面３１と第２傾斜面４１とで挟まれて締め付けられた台形パッキング２０は、それら傾斜面３１，４１に倣って、その内面がケーブル側パッキング１０により強く圧着するようになっているので、台形パッキング２０の内面側のオイルシール性は安定している。更に、台形パッキング２０の内面の幅が広いため、より良好なオイルシール性能を奏する。
一方、第２締付部材４０の外周面にＯリング７０を取り付けているため、台形パッキング２０の外面側のオイルシール性を、Ｏリング７０によるオイルシール性で補償することができる。そして、台形パッキング２０の外面とＯリング７０の協働によって、良好なオイルシール性能を奏する。

このように、ケーブル接続箱の密閉構造体１００は、台形パッキング２０に加えて、第２締付部材４０の外周面に取り付けたＯリング７０を備えているので、台形パッキング２０とＯリング７０のオイルシール性能をあわせ持ち、密閉構造体１００の密閉性能を向上させている。
特に、長期的な使用に伴い台形パッキング２０の弾性力が低下した場合、台形パッキング２０が封止管部２ｂに圧着する面圧が低下し、台形パッキング２０の外面側のオイルシール性が悪化してしまうことがあっても、Ｏリング７０によるオイルシール性が付加されているので、密閉構造体１００としてのオイルシール性を維持することができる。
なお、台形パッキング２０の内面はケーブル側パッキング１０に対してより強く圧着するようになっており、当初の面圧が比較的高いので、台形パッキング２０の弾性力が低下しても、台形パッキング２０の内面側のオイルシール性に異常が生じることはほとんどない。

また、台形パッキング２０を挟むように配設する第１締付部材３０と第２締付部材４０のうち、台形パッキング２０よりも奥に配設する第１締付部材３０でなく、台形パッキング２０よりも手前側であって、ケーブル側パッキング１０と封止管部２ｂの間に挿し込む程度が比較的短い第２締付部材４０にＯリング７０を取り付けることで、第１締付部材３０と台形パッキング２０と第２締付部材４０の組み付けを行いやすくして、密閉構造体１００の組み付け作業を効率的に行うことを可能にしている。

なお、以上の実施の形態においては、第２締付部材４０の外周面にＯリング７０を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１締付部材３０の外周面にＯリング７０を設けるようにしてもよい。
また、封止管部２ｂの内周面側に凹溝を設けここにＯリングを挿入し、そのＯリングが第２締付部材４０と第１締付部材３０の少なくとも一方に圧着して、封止管部２ｂと第２締付部材４０の間、または封止管部２ｂと第１締付部材３０の間に密着するようにしてもよい。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ 電力ケーブル
２ 接続管
２ａ 円筒管
２ｂ 封止管部
３ ケーブル接続箱
１０ ケーブル側パッキング
２０ 台形パッキング
３０ 第１締付部材
３１ 第１傾斜面
４０ 第２締付部材
４１ 第２傾斜面
５０ バネユニット
５１ 軸部材
５２ 皿バネ（付勢部材）
６０ 締付ユニット
６１ 締付フランジ
６２ 締付ボルト
６３ 締付ビス（押付部材）
７０ Ｏリング（シール部材）
１００ ケーブル接続箱の密閉構造体

Claims (2)

1. 電力ケーブルを接続管で被覆してなるケーブル接続箱における、電力ケーブルと接続管の間を密閉する密閉構造体であって、
   前記電力ケーブルの外周面に密着するケーブル側パッキングと、
   前記ケーブル側パッキングと前記接続管との間に介装され、前記ケーブル側パッキングと密接する内面が、前記接続管と密接する外面よりも幅が広い台形パッキングと、
   前記電力ケーブル側に向けた第１傾斜面を有し、その第１傾斜面を前記台形パッキングの一方の傾斜面と当接させる第１締付部材と、
   前記電力ケーブル側に向けた第２傾斜面を有し、その第２傾斜面を前記台形パッキングの他方の傾斜面と当接させる第２締付部材と、
   前記台形パッキングの一方の傾斜面と前記第１傾斜面とが密着するように、前記第１締付部材を前記台形パッキングに向けて弾性的に付勢する付勢部材と、
   前記台形パッキングの他方の傾斜面と前記第２傾斜面とが密着するように、前記第２締付部材を前記台形パッキングに向けて押し付ける押付部材と、
   前記第１締付部材又は第２締付部材と前記接続管との間に挟持されて、前記第１締付部材又は第２締付部材と前記接続管に圧着する環状のシール部材と、
   を備えることを特徴とするケーブル接続箱の密閉構造体。
2. 前記シール部材は、前記第２締付部材の外周面側に備えられており、
   前記ケーブル側パッキングと前記接続管との間に、前記第１締付部材、前記台形パッキング、前記第２締付部材の順に押し込み、前記台形パッキングを前記第１締付部材と前記第２締付部材で締め付けていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル接続箱の密閉構造体。

Images