JP6169118B2 - 電力ケーブルの気中終端接続部 - Google Patents

Description

本発明は、碍管内に電力ケーブルの端部を収容した気中終端接続部に関する。

従来より、電力ケーブルの終端接続部（以下、終端接続部）として、碍管内に電力ケーブルの端部を収容し、この碍管内に絶縁油を充填した油浸式の気中終端接続部が知られている。近年、気中終端接続部にあっては、碍管内に収容された電力ケーブルの先端部で段剥ぎにより口出しされた導体に対して、エポキシ座を設けずに取り付けられるプレモールド式の絶縁体が使用されている。
そして、従来の気中終端接続部は、碍管の底部から当該碍管の内側（上方）に向かって延びる筒状の油止め金具と、碍管の底部から外側（下方）に向かって延びる筒状のケーブル保護金具とを備えている。さらに、この気中終端接続部は、油止め金具の上端部から電力ケーブルの絶縁部の外周面にかけてゴムチューブにより絶縁油の漏洩防止が図かられており、ケーブル保護金具の下端部から電力ケーブルの絶縁部の外周面にかけて防水テープ層により外部からの水分の侵入の防止が図られていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１５２４８２号公報

しかしながら、上記気中終端接続部は、碍管の底部に筒状の油止め金具と筒状のケーブル保護金具とを装備しているため、部品点数の増加を招くと共に設置作業の負担が大きくなるという不都合があった。

本発明は、部品点数の低減と設置作業の負担軽減を図ることをその目的とする。

請求項１記載の発明は、
電力ケーブルの一端部が収容される縦置き型の碍管と、
前記碍管の内部に入れられた絶縁油と、
前記碍管の内部で前記電力ケーブルの外周に設けられた絶縁体と、
前記碍管の下部に取り付けられた下部金具とを備える電力ケーブルの終端接続部において、
前記下部金具は、前記電力ケーブルが挿入されると共に前記碍管の内側に向かって延出された筒状部を有し、
前記筒状部の先端部から前記電力ケーブルの外周面の間に設けられた油止め用チューブと、
前記筒状部の先端部から前記電力ケーブルの外周面の間であって前記油止め用チューブの内側に設けられた遮水用チューブとを備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の気中終端接続部において、
前記絶縁体は、前記電力ケーブルに取り付ける前に予め成形されたプレモールド絶縁体であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の気中終端接続部において、
前記油止めチューブと前記遮水用チューブとの間に、前記電力ケーブルの遮蔽層と前記下部金具とを電気的に接続する接続部と前記油止めチューブと前記遮水用チューブとの隙間を埋める遮水層とを設けたことを特徴とする。

本発明は、碍管の内側に向かって延出された筒状部を有する下部金具を有し、筒状部と電力ケーブルとの間に遮水用チューブ及び油止め用チューブを設けているので、碍管内の絶縁油の漏出を油止め用チューブにより効果的に抑え、外部の水分の碍管内への侵入を遮水用チューブにより効果的に抑えることが可能となる。
さらに、油止め用チューブの内側に遮水用チューブが配置されているので、下部金具の筒状部に対して、油止め用チューブと遮水用チューブの両方を取り付けることができ、従来必要とされていた筒状のケーブル保護金具を不要とし、気中終端接続部の部品点数の低減と設置作業の負担軽減を図ることが可能となる。

実施形態に係る気中終端接続部の概略構成を示す断面図である。 図１の終端接続部の下部の拡大断面図である。

［気中終端接続部］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は実施形態に係る気中終端接続部１（以下、単に「終端接続部１」という）の概略構成を示す断面図である。この図において、電力ケーブル１１は、ゴム又はプラスチックで絶縁された電力ケーブル（例えばＣＶケーブル）である。電力ケーブル１１は、導体１１１、導体１１１の外周部に形成された絶縁層１１２、絶縁層１１２の外周に形成された外部半導電層１１３、外部半導電層１１３の外周に形成された遮蔽層１１５、遮蔽層１１５の外周を被覆する防食層としてのシース１１４等を有し、各層が段剥ぎされて当該各層の外周面が順次露出されている。また、導体１１１の先端には、導電性を有する導体引出棒１３が接続されている。

［電力ケーブル］
電力ケーブル１１の外周面には、外部半導電層１１３から絶縁層１１２にかけて、絶縁体としてのプレモールド絶縁体であるゴムストレスコーン１４が装着されている。ゴムストレスコーン１４は、主に電界緩和用の半導電ゴム部１４１と絶縁ゴム部１４２から構成され、半導電ゴム部１４１は電力ケーブル１１の外部半導電層１１３と電気的に接続されている。
ゴムストレスコーン１４は、電力ケーブル１１に取り付ける前に、予め、モールド成型等により一体的に成型され、中心に設けられた貫通孔の内径が電力ケーブル１１の外周よりも小径に形成される。ゴムストレスコーン１４は絶縁層１１２を通して上から下ろしていき、電界緩和用の半導電ゴム部１４１の下端部が外部半導電層１１３の上端部に届く位置にセットする。

［碍管］
碍管１２は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）製の中空筒体１２１の外周を、ゴム又はプラスチックからなる襞付きの外套１２２で被覆した複合碍管である。碍管１２は絶縁性の高い他の材料、例えば、磁器やガラスからなるものを使用しても良い。
この碍管１２は、その長手方向を鉛直方向に沿わせた状態で設置される縦置き型である。

碍管１２の上端部には図示しないＯリングを介して上部金具１５が取り付けられている。上部金具１５は、電力ケーブル１１の導体１１１の先端に接続された導体引出棒１３を締結金具１５１により締結保持し、当該上部金具１５の上面側にはカバー１５２が取り付けられている。
そして、導体引出棒１３は、上部金具１５及びカバー１５２の中心を貫通して、その上端部が外部に導出されている。
一方、電力ケーブル１１については、気中終端接続部１よりも下側にてクリート等で固定されている。これにより、電力ケーブル１１は自重によって気中終端接続部１から抜けないように支持されている。

また、碍管１２の底部には下部金具１６が取り付けられている。
そして、碍管１２の内部空間には、絶縁油２０が充填されている。すなわち、終端接続部１は、電力ケーブル１１の端部と導体引出棒１３の一部とが碍管１２内に収容され、この碍管１２内に絶縁油２０が充填されて構成されている。
絶縁油２０としては、シリコーン油を主成分とする絶縁油又はゲル等が挙げられる。

［下部金具］
図２は終端接続部１の下部の拡大断面図である。
図示のように、下部金具１６は、主に、中心が広く開口し、碍管１２の下端部を下方から支持する平面視円形の取付金具１６１と、取付金具１６１の下面側に同心となるように取り付けられたシールパイプ１６２とから構成されている。
取付金具１６１は、その中心から上方に立ち上げられた円筒部１６１ａが碍管１２の中空筒体１２１の下端部を挿入した状態で当該碍管１２を支持している。
また、取付金具１６１は複数の支持碍子１６３を介して架台１６４に連結されている。これにより、碍管１２は立設状態で架台１２５上に固定される。

シールパイプ１６２は、取付金具１６１の中心の開口部から碍管１２の内側に挿入される筒状部１６２ａと、筒状部１６２ａの下端部に設けられ、取付金具１６１の中心の開口を閉塞する円形のフランジ部１６２ｂとが耐食性と十分な強度を有する金属により一体的に形成されている。
フランジ部１６２ｂの外径は取付金具１６１の中心開口部の内径よりも大きく、フランジ部１６２ｂの上面と取付金具１６１の下面との重合部分にＯリング１６５を介挿した状態でボルト１６６によりフランジ部１６２ｂが取付金具１６１に固定されている。つまり、シールパイプ１６２と取付金具１６１との間は、Ｏリング１６５により絶縁油漏れ及び水分の侵入の防止が図られている。

シールパイプ１６２の筒状部１６２ａの内径は、電力ケーブル１１のシース１１４の外径よりも幾分大きく、電力ケーブル１１は筒状部１６２ａの内周面に対して幾分隙間が生じた状態で当該筒状部１６２ａの下端部から挿入される。また、電力ケーブル１１は、外部半導電層１１３とシース１１４との境界部が筒状部１６２ａの上端部より高位置となる状態で碍管１２内に保持される。

上記のように、シールパイプ１６２の筒状部１６２ａと電力ケーブル１１のシース１１４との間には若干の隙間が形成されるので、電力ケーブル１１とシールパイプ１６２の筒状部１６２ａとの間には、油止め用チューブ１７及び遮水用チューブ１８が装備される。

遮水用チューブ１８は、両端部が開放され、水分を透過しない素材からなる円筒状のチューブである。この遮水用チューブ１８は、例えば、鉛箔の層を含む収縮チューブを使用する。
遮水用チューブ１８は、電力ケーブル１１を内側に挿通させた状態で、当該遮水用チューブ１８の一端部（図２において上端部側）の内周面が電力ケーブル１１のシース１１４の外周面の全周に渡って隙間なく密着している。また、遮水用チューブ１８の他端部（図２において下端部側）の内周面がシールパイプ１６２の筒状部１６２ａの外周面の全周に渡って隙間なく密着している。遮水用チューブ１８の両端部における密着状態は、遮水用チューブ１８を収縮性材料から形成し、自己収縮性によって実現しても良いし、遮水用チューブ１８の溶着により実現しても良い。また、耐水性のある接着剤で接着しても良い。

油止め用チューブ１７は、両端部が開放され、油分を透過しない素材からなる円筒状のチューブである。この油止め用チューブ１７は、例えば、架橋ポリエチレン製の収縮チューブを使用する。
油止め用チューブ１７は、電力ケーブル１１を内側に挿通させた状態で、当該油止め用チューブ１７の一端部（図２において上端部側）の内周面が電力ケーブル１１の外部半導電層１１３の外周面の全周に渡って隙間なく密着している。また、油止め用チューブ１７の他端部（図２において下端部側）の内周面がシールパイプ１６２の筒状部１６２ａの外周面の全周に渡って隙間なく密着している。油止め用チューブ１７の両端部における密着状態もまた、油止め用チューブ１７を収縮性材料から形成し、自己収縮性によって実現しても良いし、油止め用チューブ１７の溶着により実現しても良い。また、耐油性のある接着剤で接着しても良い。

油止め用チューブ１７の上端部は遮水用チューブ１８の上端部よりも上方で電力ケーブル１１に密着し、油止め用チューブ１７の下端部は遮水用チューブ１８の下端部よりも下方でシールパイプ１６２の筒状部１６２ａに密着している。さらに、遮水用チューブ１８は油止め用チューブ１７の内側に配置されている。
このため、油止め用チューブ１７は、シールパイプ１６２の筒状部１６２ａと電力ケーブル１１との隙間からの絶縁油２０の漏れ及び遮水用チューブ１８への絶縁油２０の付着を効果的に抑えることができる。また、油止め用チューブ１７の上端部は電力ケーブル１１の外部半導電層１１３の外周面に密着しているので、電力ケーブル１１の外部半導電層１１３とシース１１４との間への絶縁油２０の侵入も抑えることが可能である。
また、遮水用チューブ１８は、シールパイプ１６２の筒状部１６２ａと電力ケーブル１１との隙間からの外部の水分の侵入及び油止め用チューブ１７への水分の付着を効果的に抑えることができる。
また、遮水用チューブ１８の上端部は電力ケーブル１１のシース１１４の外周面に密着しているので、電力ケーブル１１の外部半導電層１１３とシース１１４との間への水分の侵入も抑えることが可能である。

[気中終端接続部の組み立て]
図１に示す終端接続部１を組み立てる場合、まず、電力ケーブル１１の終端側となる一端部を垂直に立ち上げると共に、シース１１４、遮蔽層１１５、外部半導電層１１３、絶縁層１１２を外側から順番に所定の長さで段剥ぎする（電力ケーブル段剥ぎ工程）。
そして、予め、電力ケーブル１１をシールパイプ１６２、取付金具１６１、遮水用チューブ１８及び油止め用チューブ１７に通しておき、さらに、電力ケーブル１１の一端部をゴムストレスコーン１４の内側に挿入し、当該ゴムストレスコーン１４を外部半導電層１１３と絶縁層１１２の境界部まで下ろしてくる（ストレスコーン取付工程）。

次に、シールパイプ１６２を電力ケーブル１１の適正な位置（外部半導電層１１３とシース１１４との境界位置より幾分下方）に位置決めし、遮水用チューブ１８をシールパイプ１６２の筒状部１６２ａと電力ケーブル１１のシース１１４との間に取り付ける。次に、遮蔽層１１５とシールパイプ１６２とを接続部としての平編銅線２２で電気的に接続する。平編銅線２２はチューブ１８及び油止め用チューブ１７を傷つけないように遮水テープで覆うと共に、平編銅線２２とチューブ１８又は油止め用チューブ１７との隙間を遮水テープで埋めて遮水層２１を形成する。
そして、遮水層２１の外側に油止め用チューブ１７を重ね、当該油止め用チューブ１７を筒状部１６２ａと電力ケーブル１１の外部半導電層１１３との間に取り付ける（チューブ取付工程）。例えば、遮水テープとしては自己融着テープＦＢ−Ｗ（フジクラ製）を用いることができる。

次いで、電力ケーブル１１の導体１１１に導体引出棒１３を取り付ける。この導体引出棒１３は外側から圧縮することで導体１１１を締結して固定することができる。
そして、電力ケーブル１１の一端部を碍管１２の下端部から挿入し、取付金具１６１及びシールパイプ１６２を碍管１２の下端部に固定する（電力ケーブル収容工程）。

次に、碍管１２の上部から液体の絶縁油２０を碍管１２及び下部金具１６の内部空間に充填する（絶縁油充填工程）。
そして、締結金具１５１により導体引出棒１３を上部金具１５に固定し、上部金具１５及びカバー１５２を碍管１２の上端部に取り付ける。これにより終端接続部１は完成する。

[発明の実施形態の技術的効果]
上記気中終端接続部１は、碍管１２の内側に向かって延出された筒状部１６２ａを有するシールパイプ１６２を有し、筒状部１６２ａと電力ケーブル１１のシース１１４との間に遮水用チューブ１８を設け、筒状部１６２ａと電力ケーブル１１の外部半導電層１１３との間に油止め用チューブ１７を設けている。
これにより、碍管１２内の絶縁油２０の漏出を油止め用チューブ１７により効果的に抑え、外部の水分の碍管１２内への侵入を遮水用チューブ１８により効果的に抑えることが可能となる。

さらに、油止め用チューブ１７の内側に遮水用チューブ１８が配置されているので、一つの筒状部１６２ａに対して、油止め用チューブ１７と遮水用チューブ１８の両方を取り付けることができ、従来必要とされていた筒状のケーブル保護金具を不要とし、気中終端接続部１の部品点数の低減と設置作業の負担軽減を図ることが可能となる。

また、ゴムストレスコーン１４は、ゴムストレスコーン１４自体の収縮力によってケーブルに密着することから、電力ケーブル１１の外周にエポキシ座を設ける必要がなく、これによって、油止め用チューブ１７及び遮水用チューブ１８の取付場所を容易に確保することが可能となる。

また、シールパイプ１６２の筒状部１６２ａが碍管１２の内部に挿入され、油止め用チューブ１７は筒状であって、その内周面が、シールパイプ１６２の筒状部１６２ａの外周面と電力ケーブル１１の外部半導電層１１３の外周面とに密着する構造である。従って、碍管１２内において、油止め用チューブ１７は、絶縁油２０によって周囲から締め付け圧力を受けることになる。このため、油止め用チューブ１７における筒状部１６２ａとの密着箇所及び外部半導電層１１３との密着箇所は、いずれも周囲から強固に締め付け圧を受け、高いシール性を発揮し、より効果的に絶縁油の漏出を抑えることが可能となる。

また、油止めチューブ１７と遮水用チューブ１８との間に、電力ケーブル１１の遮蔽層１１５とシールパイプ１６２の筒状部１６２ａとを電気的に接続する平編銅線２２と油止めチューブ１７と遮水用チューブ１８との隙間を埋める遮水テープからなるテープ層２１とを設けているので、遮蔽層１１５と下部金具１６の電気的接続を確保しつつ高いシール性を維持することが可能となる。

１ 気中終端接続部
１１ 電力ケーブル
１２ 碍管
１３ 導体引出棒
１４ ゴムストレスコーン（絶縁体、プレモールド絶縁体）
１５ 上部金具
１６ 下部金具
１７ 油止め用チューブ
１８ 遮水用チューブ
２０ 絶縁油
２１ 遮水層
２２ 平編銅線（接続部）
１１１ 導体
１１２ 絶縁層
１１３ 外部半導電層
１１４ シース（防食層）
１１５ 遮蔽層
１６２ シールパイプ
１６２ａ 筒状部

Claims (3)

1. 電力ケーブルの一端部が収容される縦置き型の碍管と、
   前記碍管の内部に入れられた絶縁油と、
   前記碍管の内部で前記電力ケーブルの外周に設けられた絶縁体と、
   前記碍管の下部に取り付けられた下部金具とを備える電力ケーブルの終端接続部において、
   前記下部金具は、前記電力ケーブルが挿入されると共に前記碍管の内側に向かって延出された筒状部を有し、
   前記筒状部の先端部から前記電力ケーブルの外周面の間に設けられた油止め用チューブと、
   前記筒状部の先端部から前記電力ケーブルの外周面の間であって前記油止め用チューブの内側に設けられた遮水用チューブとを備えることを特徴とする電力ケーブルの気中終端接続部。
2. 前記絶縁体は、前記電力ケーブルに取り付ける前に予め成形されたプレモールド絶縁体であることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブルの気中終端接続部。
3. 前記油止めチューブと前記遮水用チューブとの間に、前記電力ケーブルの遮蔽層と前記下部金具とを電気的に接続する接続部と前記油止めチューブと前記遮水用チューブとの隙間を埋める遮水層とを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の電力ケーブルの気中終端接続部。

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