JP6024042B2 - スパイラルコア、電力ケーブル接続用のゴムユニット - Google Patents

Description

本発明は、電力ケーブルの接続部に用いられるゴムユニット用のスパイラルコア等に関するものである。

電力ケーブルの接続部の絶縁処理に、ゴムユニットが用いられている。ゴムユニットは、スパイラルコアの外周に常温収縮チューブが配置されて構成される。常温収縮チューブは、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層等が一体で成形された部材である。常温収縮チューブの内径は、接続される電力ケーブルの外径よりも小さい。

スパイラルコア（拡径保持部材）は、常温収縮チューブを拡径した状態で保持する。スパイラルコアは、スパイラルコア紐が螺旋状に巻き付けられて形成される。スパイラルコア紐を螺旋状に巻き付けて、隣り合うスパイラルコア紐同士の両側部を互いに嵌合させることで、略筒状の形状を維持することができる。

スパイラルコアによって、常温収縮チューブは拡径された状態で保持される。スパイラルコアの内径は、電力ケーブルの外径より大きく、ゴムユニットを電力ケーブルに沿って移動させることができる。電力ケーブル同士を接続し、ゴムユニットを電力ケーブルの接続部に移動させた後、スパイラルコア紐をほどくと、常温収縮チューブを自らの弾性力によって収縮し、電力ケーブルの接続部に密着する。このようなゴムユニットは例えば特許文献１に、また、スパイラルコアは例えば特許文献２に記載されている。

特開２００１−３７０３２号公報 特開２０１０−０９４０１１号公報

前述したように用いられるスパイラルコアは、外周に設けられた常温収縮チューブの収縮力に対抗し、常温収縮チューブの拡径状態を維持する必要がある。したがって、常温収縮チューブから受ける力に対し、スパイラルコアが潰れない程度の強度が必要となる。このため、スパイラルコア紐同士の嵌合部にも、所定以上の嵌合力が求められる。

このため、特に２７５ｋＶ用や、５００ｋＶ用などの超高圧ケーブルに適用される大型のゴムユニットのスパイラルコアになると、スパイラルコア紐同士の嵌合力が非常に強く、スパイラルコアの端部からスパイラルコア紐を最初にほどく際に、作業者が指で嵌合をほどくことが難しくなる。このため作業者が、ペンチなどの工具を使用する場合がある。

しかし、このような工具を用いると、常温収縮チューブを微小に傷つける恐れがある。超高圧ケーブルでは、電圧および電界が高いため、このように生じた傷が絶縁破壊の原因ともなり得る。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、スパイラルコア紐同士の嵌合力を強くしても、端部からスパイラルコア紐をほどく際に常温収縮チューブを傷つける危惧を軽減できるスパイラルコア等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、常温収縮チューブを拡径した状態に保つためその内に挿入されるスパイラルコアであって、スパイラルコア紐が螺旋状に設けられ、隣接するスパイラルコア紐同士が互いに嵌合して略筒状に形成され、前記スパイラルコア紐の少なくとも一方の端部から所定の範囲には、他の部位よりも、前記スパイラルコア紐同士の嵌合の解除が容易である嵌合解除容易部が形成され、前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、前記嵌合解除容易部は、他の部位に対して前記凹凸形状が異なり、前記嵌合解除容易部の凹凸形状の嵌合力は、他の部位における前記凹凸形状の嵌合力よりも弱く、前記スパイラルコア紐の長手方向に垂直な断面における前記嵌合解除容易部の凹凸形状は、他の部位の前記凹凸形状の一部が除去された形状であり、前記嵌合解除容易部の除去された一部以外は前記他の部位と略同一形状であることを特徴とするスパイラルコアである。

このようにすることで、スパイラルコアの嵌合解除容易部を除く部位の嵌合力を確保できるとともに、スパイラルコアの端部のみ、嵌合を容易に解除してスパイラルコア紐をほどくことが可能となる。したがって、工具等を使用せずに、スパイラルコア紐を解除することができる。

このように、スパイラルコア紐の端部の所定長さの断面の凹凸形状を変更することで、スパイラルコア紐の所定長さにのみ嵌合力の弱い嵌合解除容易部を容易に形成することができる。なお、嵌合力とは、互いに嵌合する嵌合部同士のほどき難さをいい、嵌合力が弱いとは嵌合をほどきやすいことを意味する。

前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部にテープ状部材が挟み込まれてもよい。

このように、テープ状部材を挟み込むことで、テープ状部材を、スパイラルコア紐をほどく際の補助部材として利用することができる。具体的には、テープ状部材でスパイラルコア紐を挟み込んだ状態で、テープ状部材を強く引っ張ることで、嵌合しているスパイラル紐同士を解除することができる。

前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部に潤滑材が塗布されていてもよい。

このように潤滑材を塗布することで、スパイラルコア紐同士の滑りが良くなるため、嵌合しているスパイラルコア紐同士の解除が容易となる。

前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、前記嵌合解除容易部において、前記スパイラルコア紐の長手方向に対する前記凹凸形状の凸部の内側の一部または先端の一部が除去されていてもよい。

このように、スパイラルコア紐の長手方向の凹凸形状の一部が除去されることで、嵌合解除容易部では、単位長さ当たりの嵌合長を、他の部位と比較して短くすることができる。したがって、嵌合の解除が容易となる。

第２の発明は、第１の発明にかかるスパイラルコアを用い、前記スパイラルコアの外周に、拡径された状態の常温収縮チューブが設けられ、前記常温収縮チューブの端部から、前記嵌合解除容易部が露出していることを特徴とする電力ケーブル接続用ゴムユニットである。

このように、端部に嵌合解除容易部を有するスパイラルコアを有するゴムユニットを用いることで、工具等を用いなくても、端部のスパイラルコア紐の解除が容易である。また、常温収縮チューブの内部に位置するスパイラルコアには、高い嵌合力を確保することができる。したがって、超高圧の電力ケーブルにも適用可能であり、電力ケーブルの接続作業性にも優れたゴムユニットを得ることができる。

本発明によれば、スパイラルコア紐同士の嵌合力を強くしても、端部からスパイラルコア紐をほどく際には、工具等を使用せずに作業を行うことが可能なスパイラルコア等を提供することができる。

（ａ）はスパイラルコア１を示す図、（ｂ）はスパイラルコア紐３の断面図。 スパイラルコア紐３を嵌合させる工程を示す図。 スパイラルコア紐３の嵌合部の形状を示す図で、（ａ）は定常部の断面図、（ｂ）および（ｃ）は、嵌合部の一部を除去した状態を示す図。 （ａ）〜（ｂ）は、ゴムユニット１０を用いた電力ケーブルの接続工程を示す図。 スパイラルコア紐３の端部の嵌合部の嵌合を解除する状態を示す図。 （ａ）〜（ｃ）は、ゴムユニット１０を用いた電力ケーブルの接続工程を示す図。 スパイラルコア紐３の端部にガラステープ２７を挟み込んだ状態を示す図。 スパイラルコア紐３の嵌合部の一部を除去した状態を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）に示すように、スパイラルコア１は、スパイラルコア紐３が螺旋状に巻き付けられて構成される。スパイラルコア紐３は、例えば樹脂製である。

図１（ｂ）に示すように、スパイラルコア紐３は、両側部に嵌合部９ａ、９ｂが設けられる。嵌合部９ａは、凸部５ａ、凹部７ａを有する。嵌合部９ｂは、凸部５ｂ、凹部７ｂを有する。凸部５ａ、５ｂは先端部が太く、凹部７ａ、７ｂは奥部が広く形成されている。凹部７ａの形状は凸部５ｂに対応し、凹部７ｂの形状は凸部５ａに対応する。これら凸部５ａ、５ｂ、凹部７ａ、７ｂは、スパイラルコア１の径方向Ｘに対し若干傾いた方向Ａに向いている。なお、スパイラルコア１の径方向Ｘは、スパイラルコア紐３の厚さ方向でもある。

スパイラルコア紐３を螺旋状に丸めながら、図２（ａ）の矢印Ａ方向に嵌め合せていくと、図２（ｂ）に示すように、隣り合うスパイラルコア紐３同士の嵌合部９ａ、９ｂ同士を嵌合させることができる。すなわち、一方の側のスパイラルコア紐３の凸部５ａが、他方の側のスパイラルコア紐３の凹部７ｂに嵌り、他方の側のスパイラルコア紐３の凸部５ｂが、一方の側のスパイラルコア紐３の凹部７ａに嵌り込む。このように、互いに隣り合うスパイラルコア紐３同士を嵌合させることで、筒状のスパイラルコア１が形成される。なお、嵌合部９ａ、９ｂの形状は、図示した例には限られない。互いに嵌合が可能であれば、嵌合部９ａ、９ｂの形状は、適宜設計することができる。

図１に示すように、所定の長さに形成されたスパイラルコア１の少なくとも一方の端部には、嵌合解除容易部４が形成される。嵌合解除容易部４は、スパイラルコア１の端部から、所定長さのスパイラルコア紐３に対して形成される。例えば、スパイラルコア紐３の端部から、５０ｍｍ程度の長さに嵌合解除容易部４を形成すればよい。

図３（ａ）は、嵌合解除容易部４以外の部位（以下、単に「定常部」と称する）におけるスパイラルコア紐３の断面図である。嵌合部９ａの凸部５ａの最大幅Ｂ１は、嵌合部９ｂの凹部７ｂの開口幅Ｃ２に対して十分に大きい。同様に、嵌合部９ｂの凸部５ｂの最大幅Ｂ２は、嵌合部９ａの凹部７ａの開口幅Ｃ１に対して十分に大きい。したがって、図２（ｂ）のように嵌合部９ａ、９ｂを互いに嵌合させると、凸部５ａ、５ｂが、凹部７ａ、７ｂから抜けにくく、高い嵌合力を得ることができる。

図３（ｂ）は、嵌合解除容易部４の部位におけるスパイラルコア紐３の断面図である。嵌合解除容易部４では、嵌合部９ａ、９ｂに代えて、嵌合部８ａ、８ｂが形成される。嵌合部８ａ、８ｂは、嵌合部９ａ、９ｂに対して、凸部５ａ、５ｂの内側の一部が除去された凸部６ａ、６ｂで構成される。すなわち、嵌合部８ａの凸部６ａの最大幅Ｅ１は、嵌合部８ｂの凹部７ｂの開口幅Ｄ２に対してわずかに大きい。同様に、嵌合部８ｂの凸部６ｂの最大幅Ｅ２は、嵌合部８ａの凹部７ａの開口幅Ｄ１に対してわずかに大きい。したがって、嵌合部８ａ、８ｂを互いに嵌合させると、凸部６ａ、６ｂは凹部７ａ、７ｂと嵌合するものの、図３（ａ）に示した嵌合部９ａ、９ｂと比較すると、その嵌合力が弱い。このため、容易に、スパイラルコア紐３同士の嵌合をほどくことができる。

なお、嵌合解除容易部４の形態は、図３（ｂ）に示す例には限られない。例えば、図３（ｃ）に示すように、凸部５ａ、５ｂの先端の一部が除去された凸部６ａ、６ｂとしても良い。この場合でも、嵌合部８ａの凸部６ａの最大幅Ｇ１が、嵌合部８ｂの凹部７ｂの開口幅Ｆ２に対してわずかに大きく、嵌合部８ｂの凸部６ｂの最大幅Ｇ２が、嵌合部８ａの凹部７ａの開口幅Ｆ１よりもわずかに大きくなる。したがって、図３（ａ）に示した嵌合部９ａ、９ｂよりも、嵌合力を弱くすることができる。このため、容易に、スパイラルコア紐３同士の嵌合をほどくことができる。

このように、スパイラルコア紐３の断面形状（凹凸形状）を、嵌合解除容易部４と定常部とで変えることで、嵌合解除容易部４でのスパイラルコア紐３同士の嵌合力を、定常部での嵌合力に対して弱くすることができる。なお、嵌合解除容易部４の断面形状は、図示した例に限られず、嵌合力を弱くすることができれば、他の形状であっても良い。

また、嵌合解除容易部４では、スパイラルコア紐３の両側に嵌合部８ａ、８ｂを形成した例を示したが、いずれか一方のみでも良い。例えば、図３（ｂ）において、一方の嵌合部８ａを図３（ａ）の嵌合部９ａに代え、他方のみを嵌合部８ｂとしてもよい。このようにしても、定常部と比較して、互いの嵌合力を弱くすることができる。

次に、図４〜図６を用いて、スパイラルコア１を有するゴムユニットを使用した、電力ケーブルの接続方法について説明する。図４（ａ）に示すように、ゴムユニット１０は、スパイラルコア１の外周に、拡径された状態の常温収縮チューブ１１が配置されて構成される。なお、前述した嵌合解除容易部４（図１）は、常温収縮チューブ１１から露出する位置に設けられる。すなわち、常温収縮チューブ１１の内部には、スパイラルコア１の定常部が位置する。

なお、常温収縮チューブ１１は、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層等を有し、シリコーンゴムやＥＰゴム等の弾性材料で構成される。また、電力ケーブル２０ａ、２０ｂは、内側から、導体部１３、内部半導電層１７、絶縁層１９、外部半導電層２１、外部絶縁層２３等から構成される。

まず、図４（ａ）に示すように、ゴムユニット１０に、予め一方の電力ケーブル２０ａを挿通した状態で、電力ケーブル２０ａ、２０ｂの導体部１３同士を対向させて、スリーブ１５によって接続する。この際、ゴムユニット１０は、一方の電力ケーブル２０ａ側に退避させておく。スパイラルコア１の内径は、電力ケーブル２０ａ、２０ｂの外径よりも大きいため、ゴムユニット１０は電力ケーブル２０ａ、２０ｂに沿って移動させることができる。

次に、図４（ｂ）に示すように、ゴムユニット１０の、電力ケーブル２０ｂ側の端部のスパイラルコア紐３をほどく。ほどかれたスパイラルコア紐３の端部（嵌合解除容易部４）は、テープ２５によって、電力ケーブル２０ａの外周に固定される。なお、スパイラルコア紐３の固定方法は、テープ２５に限られず、バンドなどのその他の固定部材を用いることもできる。

図５は、スパイラルコア１の端部のおけるスパイラルコア紐３の嵌合をほどく状態を示す図である。前述したように、定常部では、嵌合部９ａ、９ｂ同士が強く嵌合しているから、常温収縮チューブ１１によって潰れることがない。一方、常温収縮チューブ１１から露出する部位にある嵌合解除容易部４では、嵌合部９ａ、９ｂよりも嵌合力の弱い嵌合部８ａ（８ｂ）で嵌合しているので、作業者は工具等を用いなくても、嵌合したスパイラルコア紐３同士の嵌合を容易に解除できる。

次に、図６（ａ）に示すように、ゴムユニット１０を電力ケーブル２０ｂ側に移動させ（図中矢印Ｉ方向）、電力ケーブル２０ａ、２０ｂの接続部を覆うようにゴムユニット１０を配置する。この際、スパイラルコア紐３の一方の端部が、電力ケーブル２０ａの外周に固定されているため、ゴムユニット１０の移動に伴いスパイラルコア紐３の嵌合が端部から順にほどかれていく。なお、ゴムユニット１０を移動させた際に、常温収縮チューブ１１の一部が収縮しないように、ゴムユニット１０の移動時にほどかれるスパイラルコア紐３の長さ分だけ、予め常温収縮チューブ１１の端部からスパイラルコア１を露出させておく。

次に、図６（ｂ）に示すように、電力ケーブル２０ａの外周に固定されていたスパイラルコア紐３の端部を取り外し、スパイラルコア紐３を引き抜く（図中矢印Ｊ方向）。これにより、スパイラルコア１が、電力ケーブル２０ｂ側の端部から順にほどかれていく。前述したように、常温収縮チューブ１１の内径は、接続される電力ケーブル２０ａ、２０ｂの絶縁層１９の外径よりも小さい。したがって、スパイラルコア１がほどかれた部位では、常温収縮チューブ１１が縮径する。

図６（ｃ）に示すように、完全にスパイラルコア紐３を抜き取ることで、常温収縮チューブ１１を、電力ケーブル２０ａ、２０ｂの接続部に密着させることができる。なお、スパイラルコア紐３は、先端の嵌合を容易にほどくことができれば、その後は、スパイラルコア紐３を引っ張ることで嵌合をほどくことができる。このため、定常部の嵌合力が強くても、工具等を用いずに嵌合部の嵌合をほどくことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、スパイラルコア１の端部に嵌合解除容易部４が設けられるため、スパイラルコア１の端部からスパイラルコア紐３を容易にほどくことができる。したがって、スパイラルコア紐３の定常部の嵌合力を強くしても、工具等を用いることなくスパイラルコア紐３の端部をほどくことができる。

また、このような嵌合解除容易部４は、定常部に対してスパイラルコア紐３の嵌合部の凹凸形状を変えることで容易に形成することができる。したがって、嵌合解除容易部４に対応するスパイラルコア紐３の嵌合部９ａ、９ｂの一部を研磨等によって除去することで、嵌合部８ａ、８ｂを容易に形成することができる。

また、嵌合解除容易部４は、常温収縮チューブ１１から露出した位置に設けられる。したがって、常温収縮チューブ１１の収縮力によって、嵌合解除容易部４の嵌合がほどけることがない。

次に、他の実施の形態について説明する。本発明の嵌合解除容易部４は、図７に示すように、嵌合部９ａ、９ｂの隙間に、ガラステープ２７を挟み込むことによって形成することもできる。ガラステープ２７としては、引張強度が高いものであれば、他の材質のテープ状部材であってもよい。ガラステープ２７を嵌合解除容易部４に配置しておき、ガラステープ２７を引っ張ることで、嵌合部９ａ、９ｂ同士の嵌合をほどくことができる。すなわち、ガラステープ２７を用いてスパイラルコア紐３を掴むための補助部材にすることで、スパイラルコア紐３の嵌合を解除し易くして嵌合解除容易部４とすることができる。

なお、ガラステープ２７の両端部近傍には、孔２９が設けられている。図中矢印Ｋに示すように、ガラステープ２７の孔２９同士の位置を合わせ、孔２９に例えば棒状部材などを挿通してもよい。棒状部材を下方に引っ張ることで、スパイラルコア紐３同士の嵌合をほどくことができる。この場合には、棒状部材によって、ガラステープ２７を引っ張ることがより容易になる。

このように、ガラステープ２７を用いることで、容易にスパイラルコア紐３を掴むことができるため、嵌合をほどくことが容易となる。

また、図８に示す嵌合解除容易部４のように、スパイラルコア紐３の長手方向の一部の嵌合部９ｂを除去した嵌合部除去部３１を形成することにより嵌合を解除し易くしても良い。このようにすることで、嵌合部９ａ、９ｂ同士を嵌合させた際、単位長さ当たりの嵌合長を短くすることができる。このため、嵌合解除容易部４の嵌合力を弱くすることができる。したがって、スパイラルコア紐３の嵌合をほどくことが容易となる。

また、嵌合部９ａ、９ｂに潤滑材を塗布して嵌合解除容易部４を形成しても良い。潤滑材を塗布しておくことで、嵌合部９ａ、９ｂ同士が滑りやすくなり、スパイラルコア紐３の嵌合をほどくことが容易となる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

たとえば、前述したような、嵌合解除容易部４の嵌合力を弱くするための各種構造は、それぞれ単独で採用しても良く、互いに複数を組み合わせることもできる。

１………スパイラルコア
３………スパイラルコア紐
４………嵌合解除容易部
５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ………凸部
７ａ、７ｂ………凹部
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ………嵌合部
１０………ゴムユニット
１１………常温収縮チューブ
１３………導体部
１５………スリーブ
１７………内部半導電層
１９………絶縁層
２０ａ、２０ｂ………電力ケーブル
２１………外部半導電層
２３………外部絶縁層
２５………テープ
２７………ガラステープ
２９………孔
３１………嵌合部除去部

Claims (5)

1. 常温収縮チューブを拡径した状態に保つためその内に挿入されるスパイラルコアであって、
   スパイラルコア紐が螺旋状に設けられ、隣接するスパイラルコア紐同士が互いに嵌合して略筒状に形成され、
   前記スパイラルコア紐の少なくとも一方の端部から所定の範囲には、他の部位よりも、前記スパイラルコア紐同士の嵌合の解除が容易である嵌合解除容易部が形成され、
   前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、
   前記嵌合解除容易部は、他の部位に対して前記凹凸形状が異なり、
   前記嵌合解除容易部の凹凸形状の嵌合力は、他の部位における前記凹凸形状の嵌合力よりも弱く、
   前記スパイラルコア紐の長手方向に垂直な断面における前記嵌合解除容易部の凹凸形状は、他の部位の前記凹凸形状の一部が除去された形状であり、前記嵌合解除容易部の除去された一部以外は前記他の部位と略同一形状であることを特徴とするスパイラルコア。
2. 前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部にテープ状部材が挟み込まれることを特徴とする請求項１に記載のスパイラルコア。
3. 前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部に潤滑材が塗布されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスパイラルコア。
4. 前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、
   前記嵌合解除容易部において、前記スパイラルコア紐の長手方向に垂直な断面における前記凹凸形状の凸部の内側の一部または先端の一部が除去されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のスパイラルコア。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のスパイラルコアを用い、
   前記スパイラルコアの外周に、拡径された状態の常温収縮チューブが設けられ、前記常温収縮チューブの端部から、前記嵌合解除容易部が露出していることを特徴とする電力ケーブル接続用ゴムユニット。

Images