JP7015730B2 - ケーブル接続部 - Google Patents

Description

本発明は、電力ケーブルの端末部を接続先（例えば、他の電力ケーブル）に接続するためのケーブル接続部に関し、特に、プラグイン方式のケーブル接続部に関する。

従来、２本の電力ケーブルを接続するケーブル接続部（いわゆる中間接続部）として、一方の電力ケーブル（以下、「第１の電力ケーブル」と称する）のケーブル導体と他方の電力ケーブル（以下、「第２の電力ケーブル」と称する）のケーブル導体とを、導体接続端子を介して電気的に接続し、導体接続部分を覆うように補強絶縁体が配置された構成が知られている。特に、補強絶縁体として、内部電極、ゴム絶縁部、ストレスコーン部、外部遮へい層が一体的に成形されたワンピースのゴムブロック絶縁体を用いるゴムブロックジョイント（Rubber Block Joint、以下、「ＲＢＪ」と称する）が多用されている（例えば、特許文献１～５参照）。ＲＢＪは、施工性に優れるため、工期の短縮、ひいてはコストダウンを図る上で有用である。ＲＢＪの施工は、主に、拡径方式又は仮挿入方式によって行われている。

拡径方式は、ケーブル挿通孔を拡径した状態で保持したゴムブロック絶縁体に、第１の電力ケーブルを挿通し、ゴムブロック絶縁体の外部にて、第１の電力ケーブル及び第２の電力ケーブルのケーブル導体を導体接続端子により接続した後、ゴムブロック絶縁体を所定の位置（導体接続部分）に移動させて、縮径することにより接続する方式である（特許文献１～３参照）。拡径方式には、ゴムブロック絶縁体を工場にて予め拡径しておく工場拡径方式と、ゴムブロック絶縁体を施工現場にて拡径装置により拡径する現場拡径方式がある。

工場拡径方式の場合、ゴムブロック絶縁体は、例えば、スパイラルコアと呼ばれる拡径部材によって拡径状態に保持され、拡径部材を引き抜くことにより縮径状態となる。ゴムブロック絶縁体は、施工されるまでは拡径状態で保管されるため、ゴムの応力緩和による面圧低下が懸念される。そのため、工場拡径方式で用いられるゴムブロック絶縁体には、使用期限が設定されることが多い。一方、現場拡径方式の場合、施工直前に拡径するため、ゴムの応力緩和による問題は軽減される。しかしながら、施工現場に拡径装置を持ち込む必要があり、また、接続した際にゴムブロック絶縁体との界面となる電力ケーブルを段剥ぎした部分に異物が付着しないように施工現場にて品質管理を徹底する必要がある。

仮挿入方式は、ゴムブロック絶縁体に第１の電力ケーブルを挿通し、ゴムブロック絶縁体の外部にて、第１の電力ケーブル及び第２の電力ケーブルの各ケーブル導体を導体接続端子で電気的かつ機械的に接続した後、ゴムブロック絶縁体を所定の位置に移動させる方式である。拡径方式では、ケーブルシースが除去されていない部分も含めて電力ケーブルをゴムブロック絶縁体のケーブル挿通孔に挿通できるのに対して、仮挿入方式では、ケーブルコアだけがゴムブロック絶縁体のケーブル挿通孔に挿通される。そのため、仮挿入方式では、拡径方式に比較して、ケーブルシース等の除去長さ、すなわちケーブルコアの露出長（特に外部半導電層の露出長）をゴムブロック絶縁体の長手方向の長さを考慮して、長くする必要がある。

仮挿入方式の場合、ケーブルコアの露出長が長く、その部分に防水処置を施す必要があるため、ケーブル接続部が長くなってしまう。ケーブル接続部を直接地中に埋設する場合など大きい設置スペースを確保できる場合には有効であるが、マンホールや洞道に敷設する場合など大きい設置スペースを確保できない場合には、設置不能となることもある。

また、特許文献４には、ＲＢＪの施工方法として、第１の電力ケーブルのケーブル導体に雄型の第１の導体接続端子を装着し、第２の電力ケーブルのケーブル導体に雌型の第２の導体接続端子を装着し、それぞれをゴムブロック絶縁体に圧入して、所定の位置で接続するプラグイン方式について開示されている。特許文献５には、拡径方式とプラグイン方式を組み合わせた施工方法が開示されている。プラグイン方式は、拡径方式や仮挿入方式に比較して、簡単に施工することができるという利点を有する。

特開２０１５－１４２４７６号公報 特開２０１５－１４２４７７号公報 特開２０１５－１４２４７８号公報 実開昭６１－１４８３１号公報 特開平１１－２６６５２１号公報

ところで、ＲＢＪにおいて、長期安定性を実現するためには、ゴムブロック絶縁体とケーブル絶縁体との界面状態が重要である。特に、２７５ｋＶ級以上の超高圧ケーブルで多く使用されているＣＡＺＶケーブル（アルミ被ＣＶケーブル）等の金属被ケーブルでは、クリートで固定してもケーブルコアや導体接続部分に軸力が生じる。従来のプラグイン方式では、ゴムの弾性力によって、ゴムブロック絶縁体が電力ケーブルの接続部分を把持する構造となっているため、大きなケーブル保持力（ケーブルが軸方向にずれないように保持する力）を実現することが困難であり、軸力によってゴムブロック絶縁体とケーブル絶縁体との界面状態が変化する虞がある。そこで、超高圧ケーブル用のプラグイン方式のケーブル接続部では、軸力に対するケーブル保持力のさらなる向上が望まれている。

本発明の目的は、ゴムブロック絶縁体を用いたプラグイン方式のケーブル接続部であって、軸力に対するケーブル保持力が高く、優れた長期安定性を有するケーブル接続部を提供することである。

本発明の一態様に係るケーブル接続部は、
第１のケーブル導体に接続される第１の導体接続端子と、
第２のケーブル導体に接続され、前記第１の導体接続端子と係合する第２の導体接続端子と、
前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子の係合状態を保持する引留部と、
前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子が接続されてなる導体接続部分の外周に密着して配置される補強絶縁部と、
を備えるプラグイン方式のケーブル接続部であって、
前記第１の導体接続端子は、前記第２の導体接続端子に挿入されるプラグ部と、前記プラグ部に連設された前記プラグ部よりも大径の第１大径部と、を有し、
前記第２の導体接続端子は、端面が前記第１の導体接続端子の段差面に対向する小径部と、前記小径部に連設された前記小径部よりも大径の第２大径部と、前記小径部と前記第２大径部の内部に前記プラグ部を受け入れるプラグ受容部と、を有し、
前記補強絶縁部は、ゴム絶縁部と、前記ゴム絶縁部の内周面に配置された内部電極と、を有し、
前記補強絶縁部の内部において、前記プラグ受容部に前記プラグ部が嵌合されたときに、前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子の外周面によって形成される空間に、前記内部電極の一部が挟持されており、
前記引留部は、前記プラグ部の外周面に脱落不能に配置された引留部材と、前記プラグ受容部の内周面に形成され前記引留部材が係合される溝部と、で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ゴムブロック絶縁体を用いたプラグイン方式のケーブル接続部において、軸力に対するケーブル保持力を向上することができ、優れた長期安定性を実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るケーブル接続部の全体構成を示す図である。 図２Ａ、図２Ｂは、第１の実施の形態の導体接続部材を構成する一組の導体接続端子を示す図である。 図３Ａ～図３Ｃは、第１の実施の形態に係るケーブル接続部の施工工程を示す図である。 図４Ａ、図４Ｂは、第２の実施の形態の導体接続部材を構成する一組の導体接続端子を示す図である。 図５Ａ～図５Ｃは、第２の実施の形態に係るケーブル接続部の施工工程を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るケーブル接続部１Ａの全体構成を示す半断面図である。なお、後述する第２の実施の形態に係るケーブル接続部１Ｂについても、概略構成は同様であるので、図１にまとめて示している。また、図１では説明の便宜上、導体接続部材２０Ａ、２０Ｂの詳細構造、及び内部電極３２Ａ、３２Ｂの詳細構造については省略している。
図１に示すように、第１の実施の形態に係るケーブル接続部１Ａは、第１の電力ケーブル１１の端末部、第２の電力ケーブル１２の端末部、導体接続部材２０Ａ、補強絶縁部３０Ａ、及び保護ケース４０等を備える。以下において、第１の電力ケーブル１１と第２の電力ケーブル１２を区別しない場合は、単に「電力ケーブル１１、１２」と称する。また、各電力ケーブル１１、１２から見て、ケーブル接続部１Ａの軸方向における中央側を「先端側」、両端側を「後端側」と称する。

電力ケーブル１１、１２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、１２は、内側から順に、ケーブル導体１１１、１２１、内部半導電層（図示略）、ケーブル絶縁体１１２、１２２、外部半導電層１１３、１２３、ケーブル遮へい層１１４、１２４、及びケーブルシース１１５、１２５等を有する。電力ケーブル１１、１２の端末部が所定長で段剥ぎされることにより、各層が露出する。電力ケーブル１１、１２において、少なくともケーブルシース１１５、１２５及びケーブル遮へい層１１４、１２４を除く、外部半導電層１１３、１２３以降の内部が露出された部分を「ケーブルコア」と称する。

導体接続部材２０Ａは、第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１と第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１を電気的かつ機械的に接続する。導体接続部材２０Ａは、例えば銅、アルミニウム、銅合金、又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性材料で形成される。導体接続部材２０Ａの外径（大径部２１ａ、２２ａの外径（図２Ａ、図２Ｂ参照））は、電力ケーブル１１、１２のケーブル絶縁体１１２、１２２の外径と同等である。

本実施の形態では、導体接続部材２０Ａは、プラグイン構造により脱抜不能に接続される一組の導体接続端子２１、２２で構成される（図２Ａ、図２Ｂ参照）。第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１に圧縮接続される導体接続端子２１を「第１の導体接続端子２１」、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１に圧縮接続される導体接続端子２２を「第２の導体接続端子２２」と称する。なお、第１の導体接続端子２１及び第２の導体接続端子２２の構造については後述する。

補強絶縁部３０Ａは、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２が接続されてなる導体接続部分の外周に密着して配置される。補強絶縁部３０Ａは、ゴム絶縁部３１、内部電極３２Ａ、ストレスコーン部３３、３４、及び外部遮へい層３５が一体的にモールド成形されたワンピースのゴムブロック絶縁体である。補強絶縁部３０Ａを形成するゴム材料には、例えば、シリコーンゴム又はエチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）が好適である。

内部電極３２Ａ、ストレスコーン部３３、３４、及び外部遮へい層３５（モールド成形の場合）は、モールド成形上、同じ材料（好ましくは半導電性ゴム）で形成するのが好ましい。また、ゴム絶縁部３１も、これらと同じ種類の導電性を有さない絶縁材料で形成するのが好ましい。以下では、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）を適用した場合について説明する。

補強絶縁部３０Ａは、全体として円筒形状を有する。補強絶縁部３０Ａの挿通孔３０ａ（図３Ａ参照）に、第１の導体接続端子２１が装着された第１の電力ケーブル１１の端末部、及び、第２の導体接続端子２２が装着された第２の電力ケーブル１２の端末部が圧入される。補強絶縁部３０Ａ（主としてゴム絶縁部３１）の弾性力により、補強絶縁部３０Ａと電力ケーブル１１、１２のケーブルコアは密着する。すなわち、挿通孔３０ａの内径は、電力ケーブル１１、１２のケーブル絶縁体１１２、１２２の外径よりも若干小さく設定されている。これにより、ケーブル絶縁体１１２、１２２とゴム絶縁部３１との絶縁界面が形成され、導体接続部材２０Ａに電気的に接続される内部電極３２Ａと、外部半導電層１１３、１２３に電気的に接続されるストレスコーン部３３、３４とにより、当該絶縁界面の電界を緩和している。

ゴム絶縁部３１は、例えば絶縁性ＥＰゴムで形成され、補強絶縁部３０Ａの大部分を占める。

内部電極３２Ａは、半導電性を有するゴム材料、例えば半導電性ＥＰゴムで形成され、ゴム絶縁部３１の軸方向中央部の内周面に配置される。内部電極３２Ａは、補強絶縁部３０Ａの弾性力により導体接続部材２０Ａと密着し、電気的に接続される。

本実施の形態では、内部電極３２Ａの軸方向中央部３２ａは、主要部（軸方向に延在する部分）から予め径方向内側に突出して形成されている（図３Ａ～図３Ｃ参照、以下、「突出部３２ａ」と称する）。突出部３２ａは、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２とが係合することにより形成される空間２５（図２Ｂ参照）に収容される。なお、突出部３２ａは、周方向に連続してリング状に形成されてもよいし、断続的に点在して形成されてもよい。

突出部３２ａは、内部電極３２Ａの主要部と同じゴム材料（本実施の形態では半導電性ＥＰゴム）で一体的に形成されてもよいし、主要部に金属片を埋め込んで形成されてもよい。なお、内部電極３２Ａの主要部に金属片を埋め込む場合、モールド成形により埋め込んでもよいし、主要部に凹部を形成して当該凹部に接着して埋め込んでもよい。

ストレスコーン部３３、３４は、例えば半導電性ＥＰゴムで形成される。ストレスコーン部３３、３４は、接続部中央側に向かって拡径するベルマウス形状を有する。ストレスコーン部３３は、第１の電力ケーブル１１のケーブル絶縁体１１２から外部半導電層１１３に跨がり、端部がゴム絶縁部３１の一端部（図１では右側端部）よりも外側に延出するように形成される。ストレスコーン部３４は、第２の電力ケーブル１２のケーブル絶縁体１２２から外部半導電層１２３に跨がり、端部がゴム絶縁部３１の他端部（図１では左側端部）よりも外側に延出するように形成される。

外部遮へい層３５は、例えば半導電性ＥＰゴムで形成される。外部遮へい層３５は、ゴム絶縁部３１の外周面に配置され、少なくともストレスコーン部３３、３４の接続部中央側の端部（ストレスコーン部３３、３４の拡径している側の端部）間の長さよりも長く形成される。これにより、外部遮へい層３５の端部が電気的な突起になるのを防止できる。なお、外部遮へい層３５は、モールド成形に限らず、導電性の塗料を塗布することにより形成されてもよい。なお、本実施の形態では、外部遮へい層３５の両端がストレスコーン部３３、３４と当接している縁切り無し構造について示しているが、外部遮へい層３５の端部がストレスコーン部３３又はストレスコーン部３４のいずれか一方と当接する片端縁切り構造でもよいし、外部遮へい層３５の両端部ともストレスコーン部３３、３４に当接しない両端縁切り構造でもよい。

ゴム絶縁部３１、内部電極３２Ａ（突出部３２ａを除く）、及びストレスコーン部３３、３４のそれぞれの内周面は面一に形成される。ゴム絶縁部３１、内部電極３２Ａ、及びストレスコーン部３３、３４の内周面によって、補強絶縁部３０Ａの挿通孔３０ａ（図３Ａ参照）が形成される。

保護ケース４０は、電力ケーブル１１、１２の端末部及び補強絶縁部３０Ａを囲繞するように配置される。保護ケース４０は、例えば銅管で形成され、その外周に防食のため例えばＰＶＣ層（図示略）が銅管と一体的に設けられる。保護ケース４０は、銅管の端部、具体的にはＰＶＣ層の端部に跨るように、例えばテープ巻きによって防食層５０を形成することにより、電力ケーブル１１、１２のケーブルシース１１５、１２５に固定される。さらに、補強絶縁部３０Ａと保護ケース４０との間には防水混和物（符号略、例えばウレタン等の防水コンパウンド）が充填される。保護ケース４０及び防水混和物により、ケーブル接続部１Ａの遮水性が確保される。

電力ケーブル１１、１２のケーブル遮へい層１１４、１２４は、ここではワイヤーシールドで形成されている。ワイヤーシールドは複数本まとめて一括で編組線（符号略）の一方の端部とともに圧着スリーブ（符号略）にて圧着され、編組線の他方の端部は保護ケース４０に半田付けされる。これにより、ケーブル遮へい層１１４、１２４は、保護ケース４０と電気的に接続され、接地される。なお、ケーブル遮へい層１１４、１２４は、ワイヤーシールドに代えて、銅テープで形成されてもよい。

図２Ａ、図２Ｂは、第１の実施の形態に係る導体接続部材２０Ａの構造を示す図である。図２Ａは、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２が係合する前の状態を示す半断面図である。図２Ｂは、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２が係合した後の状態を示す半断面図である。なお、図２Ｂにおいては、説明の便宜上、圧縮された電力ケーブル１１、１２の図示を省略している。

図２Ａ、図２Ｂに示すように、第１の導体接続端子２１は、多段円柱形状を有する。本実施の形態では、第１の導体接続端子２１は、小径部２１ａ、大径部２１ｂ（第１大径部）及び圧縮部２１ｇからなる多段円柱形状を有する。

小径部２１ａは、第２の導体接続端子２２に挿入されるプラグ部分である。小径部２１ａは、外周面に、止め輪用凹部２１ｄ及び接触子用凹部２１ｅを有する。止め輪用凹部２１ｄに引留部材２３が配置され、接触子用凹部２１ｅに導体接触子２４が配置される。止め輪用凹部２１ｄは、引留部材２３を収容しうる深さを有する。

本実施の形態では、小径部２１ａの先端側（第２の導体接続端子２２に接続される側）に止め輪用凹部２１ｄが配置され、後端側（大径部２１ｂに連設される側）に接触子用凹部２１ｅが配置されているが、これらの配置は逆であってもよい。小径部２１ａの先端側に導体接触子２４を配置し、後端側に引留部材２３を配置した場合、引留部材２３と第２の導体接続端子２２のプラグ受容口２２ｄの内周面とが摺接する距離が短くなるので、プラグ受容口２２ｄに擦過傷が生じるのを抑制することができる。

大径部２１ｂは、小径部２１ａの後端側（図２Ａ、図２Ｂでは右側）に連設され、小径部２１ａよりも外径が大きい。大径部２１ｂの後端側には、第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１を圧縮接続するための圧縮部２１ｇが連設される。本実施の形態では、圧縮部２１ｇは、圧縮前においては後端側内部に、ケーブル導体受容口２１ｃを有する有底円筒状となっており、大径部２１ｂよりも小径である。圧縮部２１ｇを大径部２１ｂと同じ外径で形成し、大径部２１ｂと圧縮部２１ｇの間（具体的には圧縮部２１ｇの先端側）に圧縮による大径部２１ｂの変形を防止するための溝を設けて形成してもよい。

小径部２１ａと大径部２１ｂの連設面２１ｆは、略垂直に起立しており、段差面を形成している。第１の導体接続端子２１の連設面２１ｆ（段差面）は、導体接続端子２１、２２同士を補強絶縁部３０Ａの内部で接続した後、後述する第２の導体接続端子２２の小径部２２ａの端面に対向する面となる。また、連設面２１ｆの径方向外側は、導体接続端子２１、２２同士を補強絶縁部３０Ａの内部で接続した後、後述する内部電極３２Ａの突出部３２ａの側面（軸方向に垂直な面）に対向する面となる（図３Ｃ参照）。

ケーブル導体受容口２１ｃに第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１が挿入され、圧縮部２１ｇが圧縮されることにより、第１の導体接続端子２１に第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１が電気的かつ機械的に接続される。

図２Ａ、図２Ｂに示すように、第２の導体接続端子２２は、多段円柱形状を有する。本実施の形態では、第２の導体接続端子２２は、小径部２２ａ、大径部２２ｂ（第２大径部）及び圧縮部２２ｇからなる多段円柱形状を有する。

小径部２２ａ及び小径部２２ａに連設される大径部２２ｂは、内部に、プラグ受容口２２ｄを有する、第１の導体接続端子２１の小径部２１ａを受け入れるプラグ受容部であり、有底円筒状となっている。プラグ受容口２２ｄの長さは第１の導体接続端子２１の小径部２１ａの長さと略同一又は若干長く形成されており、プラグ受容口２２ｄの内径は第１の導体接続端子２１の小径部２１ａの外径と略同一である。本実施の形態では、大径部２２ｂに対応するプラグ受容口２２ｄの内周面に、引留部材２３が係合される止め輪用凹部２２ｅ（溝部）が形成されている。

圧縮部２２ｇは、大径部２２ｂの後端側（図２Ａ、図２Ｂでは左側）に連設される。本実施の形態では、圧縮部２２ｇは、圧縮前において大径部２２ｂよりも小径であり、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１が圧縮接続される部分である。圧縮部２２ｇを大径部２２ｂと同じ外径で形成し、大径部２２ｂと圧縮部２２ｇの間（具体的には圧縮部２２ｇの先端側）に圧縮による大径部２２ｂの変形を防止するための溝を設けて形成してもよい。

圧縮部２２ｇは、圧縮前においては後端側内部に、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１を受け入れるケーブル導体受容口２２ｃを有する有底円筒状となっている。小径部２２ａと大径部２２ｂの連設面２２ｆは、略垂直に起立しており、導体接続端子２１、２２同士を補強絶縁部３０Ａの内部で接続した後、後述する内部電極３２の突出部３２ａの側面（軸方向に垂直な面）に対向する面となる。ケーブル導体受容口２２ｃに第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１が挿入され、圧縮部２２ｇが圧縮されることにより、第２の導体接続端子２２に第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１が電気的かつ機械的に接続される。

引留部材２３は、例えば、端部同士が離間しており、弾性を有する、偏心形のＣ形のリングである。引留部材２３は、第１の導体接続端子２１を第２の導体接続端子２２に係合させたときに、両者を脱抜不能に止着する。引留部材２３は、第１の導体接続端子２１及び第２の導体接続端子２２の各止め輪用凹部２１ｄ、２２ｅとともに、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２の係合状態を保持する引留部として機能する。

引留部材２３は、第１の導体接続端子２１の止め輪用凹部２１ｄに、取り付けられる。引留部材２３は、外力のない無負荷状態では、端部同士が離間した状態であり、止め輪用凹部２１ｄに取り付けても凹部の底部からは浮いた状態となる（図３Ａ、図３Ｃ参照）。一方、引留部材２３は、第１の導体接続端子２１を第２の導体接続端子２２に接続する際に、第２の導体接続端子２２のプラグ受容口２２ｄの内面から外力を受けると、弾性変形により縮径し、止め輪用凹部２１ｄに沈み込んだ状態となる（図３Ｂ参照）。

導体接触子２４は、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２を電気的に接続するための導通部材である。導体接触子２４には、例えば、多面接触方式の接触子として知られているマルチラムバンドを適用できる。

図２Ｂに示すように、第２の導体接続端子２２のプラグ受容口２２ｄ（プラグ受容部）に、第１の導体接続端子２１の小径部２１ａ（プラグ部）が嵌合されると、少なくとも第２の導体接続端子２２の小径部２２ａの外周面を含むように凹状の空間２５が形成される。本実施の形態では、小径部２１ａと大径部２１ｂの連設面２１ｆ、小径部２２ａと大径部２２ｂの連設面２２ｆ、及び小径部２２ａの外周面によって空間２５が形成されている。空間２５の軸方向の長さは、内部電極３２Ａの突出部３２ａの軸方向の長さと同等、又はそれ以下である。また、空間２５の径方向の深さは、内部電極３２Ａの突出部３２ａの径方向の高さと同等、又はそれ以下である。これにより、内部電極３２Ａの突出部３２ａは、空間２５によって挟持される（図３Ｃ参照）。

図３Ａ～図３Ｃは、第１の実施の形態に係るケーブル接続部１Ａの施工工程を示す図である。

まず、段剥ぎにより露出した第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１に第１の導体接続端子２１を圧縮接続するとともに、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１に第２の導体接続端子２２を圧縮接続する。また、第１の導体接続端子２１に、引留部材２３及び導体接触子２４を取り付ける。

次に、図３Ａに示すように、第１の導体接続端子２１が装着された第１の電力ケーブル１１の端末部と、第２の導体接続端子２２が装着された第２の電力ケーブル１２の端末部を、それぞれ、補強絶縁部３０Ａの挿通孔３０ａに圧入する。

第１の導体接続端子２１の小径部２１ａが、第２の導体接続端子２２のプラグ受容口２２ｄに内挿される。内挿されるまでの過程において、第２の導体接続端子２２の先端面（図２Ａ、図２Ｂでは右側）が引留部材２３に当接すると、引留部材２３は内側に押圧され、止め輪用凹部２１ｄに収容された状態となる（図３Ｂ参照）。

第１の電力ケーブル１１の端末部及び第２の電力ケーブル１２の端末部をさらに挿入すると、引留部材２３が第２の導体接続端子２２の止め輪用凹部２２ｅに係合する（図３Ｃ参照）。すなわち、プラグイン構造により、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２は、脱抜不能に接続される。これにより、補強絶縁部３０Ａを引き裂いて、導体接続部２０Ａを解体しない限り、電力ケーブル１１、１２を引き抜くことはできなくなる。

このとき、内部電極３２Ａの突出部３２ａは、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２とで（具体的には、連設面２１ｆと連接面２２ｆとで）挟み込まれた状態となる。これにより、電力ケーブル１１、１２に軸力が生じても、この軸力によって補強絶縁部３０Ａとケーブルコア（特に、ケーブル絶縁体１１２、１２２）との界面状態は変化しないので、ケーブル接続部１の絶縁性は確保される。

このように、本実施の形態に係るケーブル接続部１Ａは、第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１（第１のケーブル導体）に接続される第１の導体接続端子２１と、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１（第２のケーブル導体）に接続され、第１の導体接続端子２１と係合する第２の導体接続端子２２と、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２の係合状態を保持する引留部材２３及び止め輪用凹部２１ｄ、２２ｅ（引留部）と、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２が接続されてなる導体接続部分の外周に密着して配置される補強絶縁部３０Ａと、を備えるプラグイン方式のケーブル接続部である。
ケーブル接続部１Ａにおいて、第１の導体接続端子２１は、第２の導体接続端子２２に挿入される小径部２１ａ（プラグ部）と、小径部２１ａに連設された小径部２１ａよりも大径の大径部２１ｂ（第１大径部）と、を有する。第２の導体接続端子２２は、端面が第１の導体接続端子２１の段差面（本実施の形態では連設面２１ｆ）に対向する小径部２２ａと、小径部２２ａに連設された小径部２２ａよりも大径の大径部２２ｂ（第２大径部）と、小径部２２ａと大径部２２ｂ（第２大径部）の内部に小径部２１ａ（プラグ部）を受け入れるプラグ受容口２２ｄ（プラグ受容部）と、を有する。補強絶縁部３０Ａは、ゴム絶縁部３１と、ゴム絶縁部３１の内周面に配置された内部電極３２Ａと、を有する。
補強絶縁部３０の内部において、第２の導体接続端子２２のプラグ受容口２２ｄ（プラグ受容部）に第１の導体接続端子２１の小径部２１ａ（プラグ部）が嵌合されたときに、小径部２１ａ、２２ａによって形成される空間２５に、内部電極３２の一部が挟持されている。

ケーブル接続部１Ａによれば、内部電極３２Ａの突出部３２ａが、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２とで挟み込まれた状態で保持されるので、軸力に対するケーブル保持力が高く、優れた長期安定性が実現される。特に、ケーブル接続部１Ａは、２７５ｋＶ級以上の超高圧ケーブル用のケーブル接続部として有用である。

［第２の実施の形態］
図１に示すように、第２の実施の形態に係るケーブル接続部１Ｂは、第１の電力ケーブル１１の端末部、第２の電力ケーブル１２の端末部、導体接続部材２０Ｂ、補強絶縁部３０Ｂ、及び保護ケース４０等を備える。ケーブル接続部１Ｂにおいて、第１の実施の形態に係るケーブル接続部１Ａと同一又は対応する構成要素についての説明は省略する。ここでは、導体接続部材２０Ｂの構造及び導体接続部材２０Ｂと補強絶縁部３０Ｂとの固定構造について重点的に説明する。

第２の実施の形態では、導体接続部材２０Ｂは、プラグイン構造により脱抜不能に接続される一組の導体接続端子６１、６２で構成される（図４Ａ、図４Ｂ参照）。第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１に圧縮接続される導体接続端子６１を「第１の導体接続端子６１」、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１に圧縮接続される導体接続端子６２を「第２の導体接続端子６２」と称する。

補強絶縁部３０Ｂは、全体として円筒形状を有する。補強絶縁部３０Ｂにおいて、内部電極３２Ｂの内周面は面一に形成されている。補強絶縁部３０Ｂの挿通孔３０ａ（図５Ａ参照）に、第１の導体接続端子６１が装着された第１の電力ケーブル１１の端末部、及び、第２の導体接続端子６２が装着された第２の電力ケーブル１２の端末部が圧入される。補強絶縁部３０Ｂ（主としてゴム絶縁部３１）の弾性力により、補強絶縁部３０Ｂと導体接続部材２０Ｂ及び電力ケーブル１１、１２のケーブルコアは密着する。

また、第２の実施の形態では、補強絶縁部３０Ｂに第１の導体接続端子６１及び第２の導体接続端子６２を圧入することに伴い、第１、第２の導体接続端子６１、６２の外径と補強絶縁部３０Ｂの内径との径差によって、内部電極３２Ｂの一部が、補強絶縁部３０Ｂの自己収縮力により径方向内側に戻ろうとする力が働く。これにより、内部電極３２Ｂの軸方向中央部３２ｂが径方向内側に突出し、空間６５に挟持される（図６Ａ～図６Ｃ参照）。この点が、内部電極３２Ａの内周面に予め形成された突出部３２ａが空間２５に挟持される第１の実施の形態と異なる。すなわち、補強絶縁部３０Ｂの挿通孔３０ａの内径は、導体接続部材２０Ｂ及び電力ケーブル１１、１２のケーブルコアの外径よりも、第１の導体接続端子６１及び第２の導体接続端子６２の圧入に伴い軸方向中央部３２ｂが径方向内側に突出する程度に小さく設定されている。

図４Ａ、図４Ｂは、第２の実施の形態に係る導体接続部材２０Ｂの構造を示す図である。図４Ａは、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２が係合する前の状態を示す半断面図である。図４Ｂは、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２が係合した後の状態を示す半断面図である。なお、図４Ｂにおいては、説明の便宜上、圧縮された電力ケーブル１１、１２の図示を省略している。

図４Ａ、図４Ｂに示すように、第１の導体接続端子６１は、多段円柱形状を有する。第２の実施の形態では、第１の導体接続端子６１は、小径部６１ａ、大径部６１ｂ（第１大径部）及び圧縮部６１ｇからなる多段円柱形状を有する。

小径部６１ａは、第２の導体接続端子６２に挿入されるプラグ部分である。小径部６１ａは、先端側の第１小径部６１ｈと、第１小径部６１ｈの後端側に連設される第２小径部６１ｉを有する。小径部６１ａ（具体的には第１小径部６１ｈ）は、外周面に、止め輪用凹部６１ｄ及び接触子用凹部６１ｅを有する。止め輪用凹部６１ｄに引留部材２３が配置され、接触子用凹部６１ｅに導体接触子２４が配置される。止め輪用凹部６１ｄは、引留部材２３を収容しうる深さを有する。

第２の実施の形態では、小径部６１ａ（具体的には第１小径部６１ｈ）の先端側（第２の導体接続端子６２に接続される側）に止め輪用凹部６１ｄが配置され、後端側（大径部６１ｂ側）に接触子用凹部６１ｅが配置されているが、これらの配置は逆であってもよい。小径部６１ａの先端側に導体接触子２４を配置し、後端側に引留部材２３を配置した場合、引留部材２３と第２の導体接続端子６２のプラグ受容口６２ｄの内周面とが摺接する距離が短くなるので、プラグ受容口６２ｄに擦過傷が生じるのを抑制することができる。

また、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２を接続した後に、第２小径部６１ｉの先端面（以下、「段差面６１ｊ」と称する）は、第２の導体接続端子６２の小径部６２ａの端面に対向する。第２小径部６１ｉの外径は、第２の導体接続端子６２の小径部６２ａの外径と同じである。すなわち、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２が係合したときに、小径部６２аが段差面６１ｊに当接し、第１の導体接続端子６１の第２小径部６１ｉ（段部）と第２の導体接続端子６２の小径部６２ａの外周面は、面一となる。

大径部６１ｂは、小径部６１ａ（第２小径部６１ｉ）に連設され、小径部６１ａ（第２小径部６１ｉ）よりも外径が大きい。大径部６１ｂの後端側には、第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１を圧縮接続するための圧縮部６１ｇが連設される。第２の実施の形態においては、圧縮部６１ｇは、圧縮前においては後端側内部に、ケーブル導体受容口６１ｃを有する有底円筒状となっており、大径部６１ｂよりも小径である。圧縮部６１ｇを大径部６１ｂと同じ外径で形成し、大径部６１ｂと圧縮部６１ｇの間（具体的には圧縮部６１ｇの先端側）に圧縮による大径部６１ｂの変形を防止するための溝を設けて形成してもよい。ケーブル導体受容口６１ｃに第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１が挿入され、圧縮部６１ｇが圧縮されることにより、第１の導体接続端子６１に第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１が電気的かつ機械的に接続される。

小径部６１ａ（第２小径部６１ｉ）と大径部６１ｂの連設面６１ｆは、後端側に向かって拡径するテーパー形状を有する。これにより、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２を接続後に、補強絶縁部３０Ｂの自己収縮力により、内部電極３２Ｂの軸方向中央部３２ｂが後述する空間６５に嵌合しやすくすることができる（図５Ｃ参照）。

図４Ａ、図４Ｂに示すように、第２の導体接続端子６２は、多段円柱形状を有する。第２の実施の形態では、第２の導体接続端子６２は、小径部６２ａ、大径部６２ｂ（第２大径部）及び圧縮部６２ｇからなる多段円柱形状を有する。

小径部６２ａ及び小径部６２ａに連設される大径部６２ｂは、内部に、プラグ受容口６２ｄを有する、第１の導体接続端子６１の小径部６１ａを受け入れるプラグ受容部であり、有底円筒状となっている。プラグ受容口６２ｄの長さは第１の導体接続端子６１の第１小径部６１ｈの長さと略同一又は若干長く形成されており、プラグ受容口６２ｄの内径は第１の導体接続端子６１の第１小径部６１ｈの外径と略同一である。第２の実施の形態では、大径部６２ｂに対応するプラグ受容口６２ｄの内周面に、引留部材２３が係合される止め輪用凹部６２ｅ（溝部）が形成されている。

圧縮部６２ｇは、大径部６２ｂの後端側（図４Ａ、図４Ｂでは左側）に連設される。第２の実施の形態では、圧縮部６２ｇは、圧縮前において大径部６２ｂよりも小径であり、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１が圧縮接続される部分である。圧縮部６２ｇを大径部６２ｂと同じ外径で形成し、大径部６２ｂと圧縮部６２ｇの間（具体的には圧縮部６２ｇの先端側）に圧縮による大径部６２ｂの変形を防止するための溝を設けて形成してもよい。

圧縮部６２ｇは、圧縮前においては後端側内部に、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１を受け入れるケーブル導体受容口６２ｃを有する有底円筒状となっている。ケーブル導体受容口６２ｃに第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１が挿入され、圧縮部６２ｇが圧縮されることにより、第２の導体接続端子６２に第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１が電気的かつ機械的に接続される。

小径部６２ａと大径部６２ｂの連設面６２ｆは、後端側に向かって拡径するテーパー形状を有する。これにより、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２を接続後に、補強絶縁部３０Ｂの自己収縮力により、内部電極３２Ｂの軸方向中央部３２ｂが後述する空間６５に嵌合しやすくすることができる（図５Ｃ参照）。

図４Ｂに示すように、第２の導体接続端子６２のプラグ受容口６２ｄ（プラグ受容部）に、第１の導体接続端子６１の小径部６１ａ（プラグ部）が嵌合されると、少なくとも第２の導体接続端子６２の小径部６２ａの外周面を含むように凹状の空間６５が形成される。本実施の形態では、小径部６１ａ（第２小径部６１ｉ）と大径部６１ｂの連設面６１ｆ、小径部６２ａと大径部６２ｂの連設面６２ｆ、第２小径部６１ｉの外周面、及び小径部６２ａの外周面によって空間６５が形成されている。

図５Ａ～図５Ｃは、第２の実施の形態に係るケーブル接続部１Ｂの施工工程を示す図である。

まず、段剥ぎにより露出した第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１に第１の導体接続端子６１を圧縮接続するとともに、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１に第２の導体接続端子６２を圧縮接続する。また、第１の導体接続端子６１に、引留部材２３及び導体接触子２４を取り付ける。

次に、図５Ａに示すように、第１の導体接続端子６１が装着された第１の電力ケーブル１１の端末部と、第２の導体接続端子６２が装着された第２の電力ケーブル１２の端末部を、それぞれ、補強絶縁部３０Ｂの挿通孔３０ａに圧入する。補強絶縁部３０Ｂの挿通孔３０ａの内径は、第１の導体接続端子６１の外径（大径部６１ｂの外径）及び第２の導体接続端子６２の外径（大径部６２ｂの外径）よりも小さく、本実施の形態では、更に第２小径部６１ｉ及び小径部６２ａの外径より小さい。よって、第１の導体接続端子６１及び第２の導体接続端子６２を補強絶縁部３０Ｂに圧入することに伴い、第１、第２の導体接続端子６１、６２の大径部６１ｂ、６２ｂの外周面に当接する部分（内部電極３２Ｂの内周面）が径方向外側に押し広げられ、押し広げられた部分の内部電極３２Ｂは、補強絶縁部３０Ｂの自己収縮力により、径方向内側に戻ろうとする力が働く。

第１の導体接続端子６１の小径部６１ａが、第２の導体接続端子６２のプラグ受容口６２ｄに内挿される。内挿されるまでの過程において、第２の導体接続端子６２の先端面（図４Ａ、図４Ｂでは右側）が引留部材２３に当接すると、引留部材２３は内側に押圧され、止め輪用凹部６１ｄに収容された状態となる（図５Ｂ参照）。

第１の電力ケーブル１１の端末部及び第２の電力ケーブル１２の端末部をさらに挿入すると、引留部材２３が第２の導体接続端子６２の止め輪用凹部６２ｅに係合する（図５Ｃ参照）。すなわち、プラグイン構造により、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２は、脱抜不能に接続される。これにより、補強絶縁部３０Ｂを引き裂いて、導体接続部２０Ｂを解体しない限り、電力ケーブル１１、１２を引き抜くことはできなくなる。

このとき、内部電極３２Ｂの軸方向中央部３２ｂは、補強絶縁部３０Ｂの自己収縮力により、径方向内側に突出し、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２により形成される空間６５に適合するように嵌り込み、第１の導体接続端子２１と第２の導体接続端子２２とで（具体的には、連設面６１ｆと連設面６２ｆとで）挟み込まれた状態となる。これにより、電力ケーブル１１、１２に軸力が生じても、この軸力によって補強絶縁部３０Ｂとケーブルコア（特に、ケーブル絶縁体１１２、１２２）との界面状態は変化しないので、ケーブル接続部１Ｂの絶縁性は確保される。

このように、本実施の形態に係るケーブル接続部１Ｂは、第１の電力ケーブル１１のケーブル導体１１１（第１のケーブル導体）に接続される第１の導体接続端子６１と、第２の電力ケーブル１２のケーブル導体１２１（第２のケーブル導体）に接続され、第１の導体接続端子６１と係合する第２の導体接続端子６２と、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２の係合状態を保持する引留部材２３及び止め輪用凹部６１ｄ、６２ｅ（引留部）と、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２が接続されてなる導体接続部分の外周に密着して配置される補強絶縁部３０Ｂと、を備えるプラグイン方式のケーブル接続部である。
ケーブル接続部１Ｂにおいて、第１の導体接続端子６１は、第２の導体接続端子６２に挿入される小径部６１ａ（プラグ部）と、小径部６１ａに連設された小径部６１ａよりも大径の大径部６１ｂ（第１大径部）と、を有する。第２の導体接続端子６２は、端面が第１の導体接続端子６１の段差面６１ｊに対向する小径部６２ａと、小径部６２ａに連設された小径部６２ａよりも大径の大径部６２ｂ（第２大径部）と、小径部６２ａと大径部６２ｂ（第２大径部）の内部に小径部６１ａ（プラグ部）を受け入れるプラグ受容口６２ｄ（プラグ受容部）と、を有する。補強絶縁部３０Ｂは、ゴム絶縁部３１と、ゴム絶縁部３１の内周面に配置された内部電極３２Ｂと、を有する。
補強絶縁部３０Ｂの内部において、第２の導体接続端子６２のプラグ受容口６２ｄ（プラグ受容部）に第１の導体接続端子６１の小径部６１ａ（プラグ部）が嵌合されたときに、小径部６１ａ、６２ａによって形成される空間６５に、内部電極３２Ｂの一部が挟持されている。

ケーブル接続部１Ｂによれば、内部電極３２Ｂの軸方向中央部３２ｂは、補強絶縁部３０Ｂの自己収縮力により径方向内側に突出し、空間６５に挟持されることで、第１の導体接続端子６１と第２の導体接続端子６２とで挟み込まれた状態で保持されるので、軸力に対するケーブル保持力が高く、優れた長期安定性が実現される。特に、ケーブル接続部１Ｂは、２７５ｋＶ級以上の超高圧ケーブル用のケーブル接続部として有用である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、ケーブル接続部１、２において、第１の導体接続端子２１、６１と第２の導体接続端子２２、６２の係合状態を保持するための構造は、実施の形態で説明した引留構造に限定されず、プラグイン接続後に脱抜不能となる構造であればよい。

また例えば、第１、第２の実施の形態においては、ゴム材料（絶縁性、半導電性ともに）としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）を用いた場合について説明したが、シリコーンゴムを用いてもよい。また、導体接触子２３としてマルチラムバンド（マルチコンタクト）を用いた場合について説明したが、これに限定されず、例えば、コイルスプリング状の接触子を用いてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１Ａ、１Ｂ ケーブル接続部
１１、１２ 電力ケーブル
１１１、１２１ ケーブル導体
１１２、１２２ ケーブル絶縁体
１１３、１２３ 外部半導電層
１１４、１２４ ケーブル遮へい層
１１５、１２５ ケーブルシース
２０Ａ、２０Ｂ 導体接続部
２１、６１ 第１の導体接続端子
２２、６２ 第２の導体接続端子
２３ 引留部材
２４ 導体接触子
３０Ａ、３０Ｂ 補強絶縁部
３１ ゴム絶縁部
３２Ａ、３２Ｂ 内部電極
３２ａ 突出部
３２ｂ 軸方向中央部
３３、３４ ストレスコーン部
３５ 外部遮へい層

Claims (6)

1. 第１のケーブル導体に接続される第１の導体接続端子と、
   第２のケーブル導体に接続され、前記第１の導体接続端子と係合する第２の導体接続端子と、
   前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子の係合状態を保持する引留部と、
   前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子が接続されてなる導体接続部分の外周に密着して配置される補強絶縁部と、
   を備えるプラグイン方式のケーブル接続部であって、
   前記第１の導体接続端子は、前記第２の導体接続端子に挿入されるプラグ部と、前記プラグ部に連設された前記プラグ部よりも大径の第１大径部と、を有し、
   前記第２の導体接続端子は、端面が前記第１の導体接続端子の段差面に対向する小径部と、前記小径部に連設された前記小径部よりも大径の第２大径部と、前記小径部と前記第２大径部の内部に前記プラグ部を受け入れるプラグ受容部と、を有し、
   前記補強絶縁部は、ゴム絶縁部と、前記ゴム絶縁部の内周面に配置された内部電極と、を有し、
   前記補強絶縁部の内部において、前記プラグ受容部に前記プラグ部が嵌合されたときに、前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子の外周面によって形成される空間に、前記内部電極の一部が挟持されており、
   前記引留部は、前記プラグ部の外周面に脱落不能に配置された引留部材と、前記プラグ受容部の内周面に形成され前記引留部材が係合される溝部と、で構成されていることを特徴とするケーブル接続部。
2. 前記内部電極は、主要部と、前記主要部から予め径方向内側に突出して形成された突出部を有し、
   前記空間は、少なくとも前記小径部の外周面を含んで形成され、
   前記空間に、前記突出部が挟持され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部。
3. 前記内部電極の主要部は、半導電性のゴム材料で形成され、
   前記突出部は、前記ゴム材料と同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項２に記載のケーブル接続部。
4. 前記内部電極の主要部は、半導電性のゴム材料で形成され、
   前記突出部は、前記主要部に金属片を埋め込んで形成されていることを特徴とする請求項２に記載のケーブル接続部。
5. 前記内部電極の軸方向中央部は、前記補強絶縁部の自己収縮力により径方向内側に突出し、前記空間に挟持されることを特徴とする請求項１に記載のケーブル接続部。
6. 前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子との間に介在し、前記第１の導体接続端子と前記第２の導体接続端子を電気的に接続する導体接触子を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のケーブル接続部。

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