JP6011646B2 - 電力ケーブルの芯線露出装置、および、電力ケーブルの芯線露出方法 - Google Patents
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Description
なお、電力ケーブルの芯線を露出させる技術としては、たとえば、特許文献1,2に記載された技術が知られている。
これに対して、上記従来の方法では、電力ケーブルの絶縁体層の外周面に剥ぎ取り刃を徐々に切り込ませながら、電力ケーブルの周方向に剥ぎ取り刃を回転させている。このため、絶縁体層を所望の量だけ剥ぎ取るまでに、切り込み量を適宜設定しながら剥ぎ取り刃を何度も回転させる必要がある。したがって、絶縁体層の除去作業が、現場の作業者にとって大きな負担になっていた。
前記絶縁体層の外周面に形成される周溝に係合可能な係合部を有する係合部材と、
前記電力ケーブルの端面に露出する前記芯線の部分を前記電力ケーブルの長さ方向に押圧する押圧機構と、
前記係合部材と前記押圧機構とを連結し、前記芯線の部分を前記押圧機構で押圧した際の反力を前記係合部材に伝達する連結部材と、
を備える電力ケーブルの芯線露出装置である。
前記絶縁体層の外周面に周溝を形成する第1の工程と、
前記周溝に係合可能な係合部を有する係合部材を用いて、当該係合部材の係合部を前記周溝に係合させるとともに、前記電力ケーブルの端面に露出する前記芯線の部分を押圧機構で前記電力ケーブルの長さ方向に押圧した際の反力を利用して前記係合部材を当該押圧方向と反対方向に移動させることにより、前記絶縁体層を前記芯線から抜き取る第2の工程と、
を備える電力ケーブルの芯線露出方法である。
図1は本発明の実施の形態で処理の対象とする電力ケーブルの概略構造の一例を示すもので、図中(A)は電力ケーブルの側面図、(B)はM−M断面図である。
図示した電力ケーブル1は、芯線2と、この芯線2の周囲を被覆する絶縁体層3と、を備えている。芯線2は、電力ケーブル1の中心部に配された導体であって、たとえば銅などのように導電率の高い金属(合金を含む)によって構成されている。絶縁体層3は、電力ケーブル1の中心周りに配された絶縁体であって、たとえば、ポリエチレン(好ましくは、架橋ポリエチレン)などのように絶縁性能の高い樹脂によって構成されている。
また、電力ケーブル1は、芯線2および絶縁体層3を同心円状に配した単芯構造になっている。
図2は本発明の実施の形態に係る電力ケーブルの芯線露出装置の構成例を示す平面概略図である。
図示した電力ケーブルの芯線露出装置(以下、「ケーブル芯線露出装置」という。)10は、上述した電力ケーブル1の端部で、芯線2を覆っている絶縁体層3を除去することにより、芯線2を露出させる装置である。以降の説明では、図中のX方向をケーブル芯線露出装置10の長さ方向(または前後方向)、これに直交するY方向をケーブル芯線露出装置10の幅方向(又は左右方向)とし、これらX方向およびY方向に直交するZ方向をケーブル芯線露出装置10の高さ方向(又は上下方向)とする。この点は、以下に記述するケーブル芯線露出装置10の各構成要素についても同様とする。
係合部材11は、図3および図4に示すように、一対の係合板15,16によって構成されている。図3は係合部材を正面方向から見た図であり、図4は図3のN−N矢視断面図である。各々の係合板15,16は、たとえばSS400などの鉄鋼によって構成されている。また、各々の係合板15,16は、互いに同じ構造を有している。このため、ここでは一方の係合板15を例にとってその構造を詳しく説明する。
これら一対の係合板15,16は、係合板15を上側、係合板16を下側にして、互いに係合部15a,16aを向かい合わせるように配置される。この配置状態では、2つの係合部15a,16aが、上記周溝の内径よりも若干(たとえば、数mmほど)大きい円を形成する。
押圧機構12は、シリンダ17を用いて構成されている。シリンダ17は、好ましくは油圧式のシリンダであって、ロッド17aを有している。シリンダ17は、ブラケット18を用いて連結部材13に取り付けられている。シリンダ17の本体17bは、全体に円筒状に形成されている。また、シリンダ17の本体17bは、X方向と平行に配置されている。シリンダ17のロッド17aは、X方向に伸縮動作する。ロッド17aの外径(最大径)は、電力ケーブル1の芯線2の外径よりも小さく設定されている。シリンダ17の最大ストロークは、電力ケーブル1の端部で芯線2を露出させるために除去される絶縁体層3の長さよりも長く確保されている。
ただし、本発明を実施するにあたっては、単動型のシリンダ17に代えて、複動型のシリンダを採用してもかまわない。
連結部材13は、図5にも示すように、一対の連結フレーム21,22によって構成されている。各々の連結フレーム21,22は、たとえばSS400などの鉄鋼によって構成されている。また、各々の連結フレーム21,22は、互いに同じ構造を有している。このため、ここでは一方の連結フレーム21を例にとってその構造を詳しく説明する。
これら一対の連結フレーム21,22は、係合板15,16の幅寸法に対応して、Y方向に適度な距離を隔てて配置されている。また、一対の連結フレーム21,22は、フレーム本体部21a,22aがX方向と平行となるように配置されている。
支持部材14は、連結部材13を構成する一対の連結フレーム21,22の間に掛け渡すように配置されている。支持部材14の幅方向の両端部は、合計4つのボルト20を用いて、連結フレーム21,22の台座部21d,22dに固定されている。支持部材14の幅方向の両端部には、図6に示すように、上記ボルト20を通すための孔23が設けられている。また、支持部材14にはケーブル受け部24が形成されている。ケーブル受け部24は、電力ケーブル1の端部を下から支えるように受ける部分である。ケーブル受け部24は、絶縁体層3の外周面に沿うように円弧状に湾曲している。
ただし、ケーブル受け部24の形状は、X方向から見て略V字形であってもよい。
続いて、本発明の実施の形態に係る電力ケーブルの芯線露出方法について説明する。
本実施の形態の電力ケーブルの芯線露出方法(以下、「ケーブル芯線露出方法」という。)は、電力ケーブル1の端部で、芯線2を覆っている絶縁体層3を除去することにより、芯線2を露出させる方法である。このケーブル芯線露出方法は、大きくは、第1の工程と、第2の工程と、を備える。以下、各工程について詳しく説明する。
第1の工程においては、図7に示すように、絶縁体層3の外周面に周溝5を形成する。具体的には、電力ケーブル1の端面1aから所定の寸法Lだけケーブル長さ方向にずれた位置に、溝切り刃25を用いて周溝5を形成する。溝切り刃25は、全体に板状に形成されている。溝切り刃25の刃先25aは、絶縁体層3に切り込むことができるように鋭利に形成されている。絶縁体層3の外周面に周溝5を形成する場合は、溝切り刃25の刃先25aを絶縁体層3の外周面に切り込む。このとき、電力ケーブル1自身を図中矢印で示すように回転させるか、あるいは電力ケーブル1の中心軸周りに溝切り刃25を回転させる。そうすると、絶縁体層3の外周面が、溝切り刃25の切り込み量に応じて切除される。このため、絶縁体層3の全周に一様な深さで周溝5が形成される。また、溝切り刃25の切り込み量を増加させると、それにしたがって周溝5の深さが深くなる。そこで、第1の工程では、溝切り刃25の刃先25aが芯線2の外周面に達しない程度の切り込み深さで周溝5を形成する。具体例として、芯線2と絶縁体層3との間に、薄い内部半導電層が介在している場合は、この内部半導電層の直近(たとえば、2〜3mmほど外側)まで溝切り刃25を切り込むことにより、絶縁体層3に周溝5を形成する。また、周溝5の幅寸法は、絶縁体層3の外側から係合板15,16を差し込めるように、係合板15,16の厚み(板厚)寸法よりも少し大きくする。周溝5の形成に使用する溝切り刃25の厚み寸法が、係合板15,16の厚み寸法よりも小さい場合は、溝切り刃25の位置をケーブル長さ方向に適宜ずらして溝加工を行うことにより、所望の溝幅を確保する。
第2の工程においては、上述したケーブル芯線露出装置10を用いて、余剰絶縁体層3aを芯線2から抜き取る。その際、電力ケーブル1に対してケーブル芯線露出装置10を次のような手順でセットする。
一方、電力ケーブル1については、係合板16の係合部16aに絶縁体層3の周溝5を位置合わせしながら、支持部材14のケーブル受け部24に電力ケーブル1の端部を載せる。このとき、絶縁体層3の周溝5に係合板16が差し込まれる。このため、係合板16の係合部16aが周溝5に係合した状態となる。また、ケーブル受け部24には余剰絶縁体層3aの外周面が接触した状態となる。この状態では、支持部材14のケーブル受け部24によってY方向への電力ケーブル1の動きが適度に規制される。
これにより、ケーブル芯線露出装置10は、図9および図10に示すようにセッティングされる。
本実施の形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果が得られる。
また、余剰絶縁体層3aを除去した後も、たとえば、微小な異物の検査やミリ単位での作業など、作業者にとって非常に神経を使う作業が継続するため、その前にできるだけ作業者の負担を軽減しておくことが有益なものとなる。
超高圧電力ケーブルは、芯線2の導体断面積が広く、絶縁体層3の厚さも厚くなる。このため、通常であれば、細い電力ケーブルに比べて、余剰絶縁体層3aを除去するのが難しくなるところ、本実施の形態によれば、超高圧電力ケーブルの物理的な性質をうまく利用して余剰絶縁体層3aの除去を実現することができる。すなわち、超高圧電力ケーブルは、全体的に太くて曲げ剛性が非常に高くなるため、シリンダ17のロッド17aで芯線2の部分を強く押圧しても、この押圧力に屈して電力ケーブル1が曲がってしまうことがない。また、シリンダ17のロッド17aは、芯線2の端面をケーブル長さ方向(ケーブル中心軸方向)に押圧するため、芯線2には曲げ応力がほとんど加わらない。このため、芯線2と余剰絶縁体層3aとが強く結合していても、芯線2の軸を真っ直ぐに保ったままで、シリンダ17の駆動力によりそれらの結合を断ち、芯線2から余剰絶縁体層3aを抜き取ることができる。また、余剰絶縁体層3aは芯線2をガイド軸として真っ直ぐに引き込まれるため、余剰絶縁体層3aをスムーズに抜き取ることができる。また、芯線2の導体断面積が広くなると、その分だけ芯線2の外径が大きくなる。このため、シリンダ17のロッド17aを適度に太いものとし、このロッド17aを余剰絶縁体層3aに干渉しないように芯線2に接触させることができる。また、絶縁体層3の厚さが厚くなると、周溝5の形成部位で係合部材11の係合部(15a,16a)を余剰絶縁体層3aに広い面積で接触させることができる。このため、芯線2の部分をシリンダ17のロッド17aで押圧した際の反力を、係合部材11によって余剰絶縁体層3aに確実に伝えることができる。
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
2…芯線
3…絶縁体層
5…周溝
10…ケーブル芯線露出装置
11…係合部材
12…押圧機構
13…連結部材
14…支持部材
15,16…係合板
17…シリンダ
17a…ロッド
21,22…連結フレーム
25…溝切り刃
Claims (4)
- 芯線と当該芯線を被覆する絶縁体層とを備える電力ケーブルの端部で、前記芯線を覆っている前記絶縁体層を除去することにより、前記芯線を露出させる電力ケーブルの芯線露出装置であって、
前記絶縁体層の外周面に形成される周溝に係合可能な係合部を有する係合部材と、
前記電力ケーブルの端面に露出する前記芯線の部分を前記電力ケーブルの長さ方向に押圧する押圧機構と、
前記係合部材と前記押圧機構とを連結し、前記芯線の部分を前記押圧機構で押圧した際の反力を前記係合部材に伝達する連結部材と、
を備え、
前記押圧機構は、シリンダを用いて構成され、このシリンダのロッドの押出動作によって前記芯線の部分を押圧するものである
電力ケーブルの芯線露出装置。 - 前記係合部材は、それぞれ半円形に切り欠かれた係合部を有する一対の係合板によって構成され、前記一対の係合板を前記絶縁体層の外側から前記周溝に差し込むことにより、当該周溝と同心状に前記係合部を係合可能に構成されている
請求項1に記載の電力ケーブルの芯線露出装置。 - 前記周溝の形成位置よりも前記電力ケーブルの端面側で前記絶縁体層を支持し、前記芯線の部分を前記押圧機構で押圧した際に前記係合部材と一体に移動する支持部材を備える
請求項1または2に記載の電力ケーブルの芯線露出装置。 - 芯線と当該芯線を被覆する絶縁体層とを備える電力ケーブルの端部で、前記芯線を覆っている前記絶縁体層を除去することにより、前記芯線を露出させる電力ケーブルの芯線露
出方法であって、
前記絶縁体層の外周面に周溝を形成する第1の工程と、
前記周溝に係合可能な係合部を有する係合部材を用いて、当該係合部材の係合部を前記周溝に係合させるとともに、前記電力ケーブルの端面に露出する前記芯線の部分を押圧機構で前記電力ケーブルの長さ方向に押圧した際の反力を利用して前記係合部材を当該押圧方向と反対方向に移動させることにより、前記絶縁体層を前記芯線から抜き取る第2の工程と、
を備え、
前記第2の工程では、前記押圧機構としてシリンダを使用し、このシリンダのロッドの押出動作によって前記芯線の部分を押圧することにより、前記絶縁体層を前記芯線から抜き取る
電力ケーブルの芯線露出方法。
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