TWI452789B

TWI452789B - 電纜終端連接部

Info

Publication number: TWI452789B
Application number: TW098116752A
Authority: TW
Inventors: Tsutomu Sumimoto; Nobuyuki Sema
Original assignee: Swcc Showa Cable Sys Co Ltd
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2014-09-11
Also published as: KR20110022561A; KR101423366B1; JP4547021B2; JP2009291033A; WO2009144876A1; EP2284971A1; EP2284971A4; EP2284971B1; CN102047517A; CN102047517B; TW201004080A

Description

電纜終端連接部

本發明係有關於電纜終端連接部，尤其是有關於，在套管的後端部側具備朝徑方向外方突出的凸緣部的電纜終端連接部。

一般而言，於機器直接連結型電纜終端連接部中，為了使電力電纜的遮蔽層與收容電力用機器之機器殼體之間作電氣性絕緣，而組裝有由環氧樹脂等所成之絕緣筒。

先前，具有此種絕緣筒的機器直接連結型電纜終端連接部，係如圖7所示，在機器殼體100的開口部110的周緣部，將環氧樹脂套管200氣密性地內設於其中，在該當環氧樹脂套管200的受容口210裝著電纜末端300，將該當電纜末端300的外周，以貫通機器殼體100之開口部110的下部配件310、絕緣筒320及電纜保護配件330加以包覆而成者，已為習知(例如，專利文獻1、2)。

然而，於如此構成的機器直接連結型電纜終端連接部中，由於絕緣筒320是被配設在貫通機器殼體100之開口部110的下部配件310與電纜保護配件330之間，因此電纜終端連接部會超出必要地長尺寸化，整體而言會有大型化的缺點。又，由於必須要將絕緣筒320配設在下部配件310與電纜保護配件330之間，因此會有零件數目變多、成本也較高之缺點。

因此，如圖8所示，在環氧樹脂套管400的後端部側直接安裝絕緣筒500，在該當絕緣筒500的後端部側配設按壓配件600所成的電纜終端連接部，係被想出。此處，絕緣筒500及按壓配件600係被如下組裝而固定。首先，被設置在絕緣筒500的與環氧樹脂套管400對向側的凸緣部(以下稱作「絕緣筒凸緣部」)510，係抵接於由被設在環氧樹脂套管400之後端部側的配件所成之凸緣部(以下稱作「套管凸緣部」)410，又，在絕緣筒凸緣部510的後端面側係配設有環狀的按壓配件700，藉由將插通過該當按壓配件700之螺絲插通孔的第1螺絲v1的前端部予以螺接於機器殼體800，預先被第3螺絲v3固定在套管凸緣部410的絕緣筒500就被固定在環氧樹脂套管400。另一方面，被設在按壓配件600的與絕緣筒500對向側的凸緣部(以下稱作「按壓配件凸緣部」)610係抵接於絕緣筒500的後端面側，藉由將插通過按壓配件凸緣部610之螺絲插通孔的第2螺絲v2的前端部，予以螺接於被埋設在絕緣筒500的嵌埋配件520，按壓配件600就被固定在絕緣筒500。

然而，若依據如此構成的電纜終端連接部，相較於圖7所示的電纜終端連接部，則雖然下部配件310不存在而可換來電纜終端連接部之縮短，但是第1螺絲v1會與機器殼體800呈導電位，第2螺絲v2會與按壓配件600呈同電位，因此絕緣筒500的沿面距離，亦即第1螺絲v1與第2螺絲v2間的沿面距離是較短，具有難以獲得充分電氣特性之缺點。

〔專利文獻1〕日本實開平6-9340號公報

〔專利文獻2〕日本特開2001-16756號公報

本發明係為了解決上述缺點而研發，目的在於，使被設於套管後端部側的凸緣部的強度提升，又，可加長絕緣筒的沿面距離，進而提供可謀求電纜終端連接部集縮化的電纜終端連接部。

本發明的第1樣態的電纜終端連接部，係具備：被氣密性裝著於用來收容電力用機器之機器殼體之開口部的套管、和被裝著於套管之受容口的電纜末端、和用來將被裝著於電纜末端的應力錐往套管側押壓用的押壓裝置；在套管的後端部側，係設有朝向徑方向外方突出的凸緣部；在凸緣部的後端面側係有環狀的突起部是與凸緣部作同心狀配設；在突起部的內周側係有構成押壓裝置之環狀的按壓配件凸緣部是隔著空間而與套管作同心狀配設。

本發明的第2樣態的電纜終端連接部，係於第1樣態的電纜終端連接部中，套管的凸緣部的與機器殼體對向的面，係氣密地抵接於機器殼體的開口部的外面。

本發明的第3樣態，係於第1樣態或第2樣態的電纜終端連接部中，在突起部的內周面與按壓配件凸緣部的外周面之間，設有使得從突起部的頂部起至按壓配件凸緣部的與機器殼體對向之端面的外周緣側為止的沿面距離增加用的空間。

本發明的第4樣態，係於第1樣態乃至第3樣態之任一樣態的電纜終端連接部中，在環狀的突起部的內周面係設有，從突起部的頂部朝向按壓配件凸緣部的與機器殼體對向之端面之外周緣側，逐漸縮小直徑的圓錐狀的錐形面。

若依據本發明的電纜終端連接部，則第1，在套管的凸緣部(套管凸緣部)設置環狀的突起部，藉此，相較於沒有絕緣筒的既存之電纜終端連接部，可使該當突起部具有作為絕緣筒之功能，並且可緩和套管凸緣部的應力，因而可使套管凸緣部的強度提升。第2，將此種環狀的突起部設在套管凸緣部，藉此，相較於既存之電纜終端連接部，即使不加長套管的絕緣筒部分也能加長沿面距離，因而可確保充分的電氣性能。第3，於本發明的電纜終端連接部中，因為可在環狀的突起部的內側，配設應力錐的押壓裝置的一部分(按壓配件凸緣部)，因此將押壓裝置配設在突起部內側的份量，可換來電纜終端連接部的縮短，因而可謀求電纜終端連接部的集縮化。

以下，針對適用了本發明之電纜終端連接部的理想實施形態例，參照圖面而說明。此外，於以下說明中，所謂套管、內部導體、押壓裝置及電纜保護配件的「前端部」，分別係指圖中上方，又，所謂套管、內部導體、押壓裝置及電纜保護配件的「後端部」，係指與前端部相反側的端部，在圖中是相當於下方向而說明。

圖1係適用了本發明之電纜終端連接部的154kV級CV電纜的絕緣氣體中終端連接部的部分剖面圖，圖2係同絕緣氣體中終端連接部中的套管之要部放大剖面圖。

於圖1中，本發明中的絕緣氣體中終端連接部，係具備：將開閉器或變壓器等電力用機器(未圖示)予以氣密性收容用的機器殼體1；和前端部是位於機器殼體1內，後端部是在機器殼體1的開口部11的周緣部以使開口部11閉塞而被氣密性安裝的套管2；和被裝著在套管2內的電纜末端3；和將被裝著在電纜末端3的應力錐4朝向套管2的前端部側而對軸方向押壓用的環狀的押壓裝置5。

套管2係具備：被設在前端部的圓筒狀之頭部21；和在後端部側往徑方向外方突出而設置的凸緣部(以下稱作「套管凸緣部」)22；被設在頭部21之後端部側的呈現彎曲凸面形狀的彎曲部23；和被設在彎曲部23與套管凸緣部22之連設部分的電場緩和部24；在套管2內係有從電場緩和部24所對應之位置起朝著彎曲部23所對應之位置逐漸縮小直徑的錐狀的受容口25，是與套管2呈同心狀且連通著後述之導體***孔64的方式而設置。

又，在套管凸緣部22的後端面側，係有環狀的突起部26，是與套管2呈同心狀且與套管凸緣部22一體設置，在該突起部26的內周面側係有後述的應力錐4的押壓裝置5的一部分(按壓配件凸緣部52)，是隔著後述的空間G而與套管2呈同心狀配設。

環狀的突起部26，係如圖2所示，在外周部具有與套管凸緣部22正交的鉛直面26a，在突起部26的內周部與按壓配件凸緣部52的外周面之間，係設置有，用來使突起部26的頂部26b起至按壓配件凸緣部52的與機器殼體1(參照圖1)對向之端面(以下稱作「前端面」)52a為止的沿面距離增加用的空間G。具體而言，在環狀的突起部26的內周部，設置了突起部26的頂部26b起朝向按壓配件凸緣部52的前端面52a的外周緣側逐漸縮小直徑的圓錐狀的錐形面26c，藉此，環狀的突起部26的頂部26b與按壓配件凸緣部52的前端面52a間的沿面距離就會被增加。於本實施例中，將突起部26的頂部26b與該當頂部26b所對應之按壓配件凸緣部52的外周面間之寸法，設成22mm左右，又，突起部26的上揚部(套管凸緣部22的後端面側與突起部26的連設部分)的內周緣側(以下稱作「內周緣側上揚部」)26d，和該當內周緣側上揚部26d所對應之按壓配件凸緣部52的前端面52a的外周之間的寸法，設成5mm左右，藉此以確保了前記的沿面距離。又，套管凸緣部22的外周緣側之厚度T1係為40mm左右，套管凸緣部22的外周緣側的後端面起至突起部26的頂部26b的高度寸法H1，係與套管凸緣部22的厚度T1大略相同程度或是比該厚度T1稍大。再者，套管凸緣部22的內周緣側的後端面起至突起部26的頂部26b的高度寸法H2，係設計成短於前記的高度寸法H1。藉此，套管凸緣部22的內周緣側之厚度T2係被形成，略厚於套管凸緣部22的外周緣側之厚度T1。

此處，套管2及突起部26係由環氧樹脂等硬質的絕緣體所成，是與後述的內部導體6一起被一體地模封。又，套管凸緣部22的外徑係被設計成大於機器殼體1的開口部11的口徑，突起部26的內周緣側上揚部26d的內徑係被設計成大於按壓配件凸緣部52的外徑。再者，在電場緩和部24的外表面，係塗佈有導電塗料(未圖示)。此外，圖2中，符號27係圖示了，在套管凸緣部22沿著圓周方向等距配置而埋設的複數個(例如6個)嵌埋配件(圖中僅圖示出1個)。

內部導體6係如圖1所示，具備：從套管2的頭部21的頂部21a突出的導體引出部61，和在導體引出部61的後端部側隔著頸部62而連接並在套管2的頭部21內與套管2同心狀埋設的圓筒狀部63；在圓筒狀部63內係從圓筒狀部63的後端部跨越到頸部62附近而設有橫剖面視之呈圓形的導體***孔64。又，在圓筒狀部63的深壁(未圖示)的中心部，係有員柱狀的轂(未圖示)是與後述連接端子7對向之方式，而與導體***孔64作同心狀地突設，在該當轂中係被***、卡合有作為梅花頭導接子的環狀狀接觸子(未圖示)的一端部側。

電纜末端3係具備，將CV電纜之末端予以階梯狀剝皮處理而外露的電纜絕緣體31，在電纜絕緣體31的外周，係跨越電纜的外部半導電層32而裝著有紡錘形狀的應力錐4。此處，應力錐4係由乙烯丙烯橡膠(EPR)等橡膠狀具有彈性的絕緣部41與半導電部42所成，絕緣部41的外周係設有與受容口25之內周壁相對應的尖細狀的錐形部。

押壓裝置5係具備：抵接於應力錐4的半導電部42的牛角狀外同面的具有喇叭狀開口部51a的環狀的按壓配件51；和被配設在該當按壓配件51之外周的環狀的按壓配件凸緣部52；在按壓配件51的後端部側係沿著圓周方向而等距配置複數個彈簧***孔51b，在該當彈簧***孔51b中係分別裝著有線圈狀的彈簧53。又，按壓配件凸緣部52係具備圓筒構件52b和在圓筒構件52b的後端部側往徑方向內方突設的環狀的按壓構件52c。此處，按壓配件51的外徑，係被設計成略小於被設在套管凸緣部22之***孔25a(參照圖2)之口徑，又，按壓配件凸緣部52的圓筒構件52b之外徑係被設計成略小於環狀突起部26的內周緣側上揚部26d(參照圖2)的內徑。又，環狀的按壓構件52c之內徑係被設計成，略大於作為電纜核心之電纜的外部半導電層32的外徑。此外，此種構成的按壓配件51、按壓配件凸緣部52及彈簧53，係預先如圖所示般地被組裝成一體。

接著，說明如此所被構成之本發明中的絕緣氣體中終端連接部的組裝方法。

首先，使套管2的頭部21及彎曲部23位於機器殼體1內，並且將套管凸緣部22的與機器殼體對向之面隔著O型環12而抵接於機器殼體1的外面，並且在套管凸緣部22的後端面側，配設環狀的按壓配件9。然後，在環狀的按壓配件9沿著圓周方向等距配置的複數個(例如12個)螺絲插通孔91(圖中僅圖示了2個)中，插通第1螺絲V1，當該當第1螺絲V1的前端部螺合於機器殼體1，藉此，套管2(套管凸緣部22)就被氣密性地固定在機器殼體1。

接著，將電纜末端3***套管2內而將連接端子7***連接至作為梅花頭導接子的環狀狀接觸子(未圖示)的另一端部側，並且將預先嵌插在電纜末端3側的按壓配件51的開口部51a，抵接於應力錐4的半導電部42，然後，將按壓配件凸緣部52的圓筒構件52b配設在突起部26的內側。

接著，在構成按壓配件凸緣部52的圓筒構件52b預先沿著圓周方向等距配置的複數個(例如6個)螺絲插通孔(未圖示)中，插通第2螺絲(未圖示)，將該當第2螺絲的前端部，螺合於已埋設在套管凸緣部22的嵌埋配件27(參照圖2)的螺絲孔中。然後，若第2螺絲旋動，則藉由第2螺絲的螺進，按壓構件52c會朝套管2側進入，因此各彈簧53被會朝套管2側按壓，對各彈簧53賦予軸方向的彈壓力。藉此，應力錐4的尖細狀的錐形部會被壓緊至受容口25的內周壁，因而受容口25的內周壁與應力錐4的錐形部間之界面的絕緣性能及電纜絕緣體31與應力錐4之界面的絕緣性能可被確保。

接著，將預先嵌插在電纜末端3側的鋁合金物等所成之電纜保護配件8返回至所定位置，將已被形成在電纜保護配件8之前端部的凸緣部81，抵接於按壓配件凸緣部52的後端面，將兩者以第3螺絲(未圖示)加以締結。

此外，圖1中，符號43係表示被配設在應力錐4前端部的環狀之擋塊，54係表示被配設在套管凸緣部22與按壓配件凸緣部52間的O型環，T係表示跨越CV電纜之外皮與電纜保護配件8間而繞捲的防蝕層，92係表示螺帽。

如以上，若依據本發明的電纜終端連接部，則第1，在套管凸緣部22設置環狀的突起部26，藉此，相較於沒有絕緣筒的既存之電纜終端連接部，可使該當突起部26具有作為絕緣筒之功能，並且可緩和套管凸緣部22的應力，因而可使套管凸緣部22的強度提升。第2，將此種環狀的突起部26設在套管凸緣部22，藉此，相較於既存之電纜終端連接部，即使不加長套管的絕緣筒部分也能加長沿面距離，因而可確保充分的電氣性能。具體而言，如圖3(a)所示，於先前的電纜終端連接部中，沿面距離La係約為L10(按壓配件700'的內周至被按壓配件700'及螺絲V1'而固定在機器殼體800'的套管凸緣部410'的厚肉部410a'之外周為止的寸法)+L20(套管凸緣部410'的落差部分的鉛直面之距離「套管凸緣部410'的薄肉部410b'與厚肉部410a'的連設部分的外周緣側起至套管凸緣部410'的厚肉部410a'的後端面之外周為止的寸法」)+L30(套管凸緣部410'的厚肉部410a'之外周起至套管凸緣部410'的厚肉部410a'之後端部所配設之押壓裝置600'之外周為止的寸法)；該部分是作為絕緣筒而發揮功能，相對於此，於本發明的電纜終端連接部中，如圖3(b)所示，沿面距離Lb係約為L0(按壓配件9的內周起至突起部26的上揚部「套管凸緣部22的後端面側與突起部26的連設部分」的外周緣側(以下稱作「外周緣側上揚部」)26e為止的寸法)+L1(突起部26的鉛直面26a「外周緣側上揚部26e起至突起部26的頂部26b為止的寸法」)+L2(突起部26的頂部26b的水平距離)+L3(突起部26的頂部26b起至突起部26的內周緣側上揚部26d為止的寸法)+L4(突起部26的內周緣側上揚部26d起至押壓裝置5之外周的寸法)；由於後者的沿面距離Lb是大於前者的沿面距離La(Lb>La)，因此本發明的電纜終端連接部可使沿面距離變得較大。第3，於本發明的電纜終端連接部中，因為可在環狀的突起部26的內側，配設應力錐4的押壓裝置5的一部分(按壓配件凸緣部52)，因此將押壓裝置5配設在突起部26內側的份量，可換來電纜終端連接部的縮短，因而可謀求電纜終端連接部的集縮化。

〔產業上利用之可能性〕

於前述的實施例中，雖然用圖面所示的特定實施形態來說明本發明，但本發明係並非限定於這些實施形態，只要能達到本發明的效果，亦可構成如下。

第1，於前記的實施例中，雖然在突起部的內周部形成有錐形面26c，但亦可在該當錐形面26c，如圖4所示，形成環狀的缺口部261，或是如圖5所示，形成階梯狀的凹凸262。

第2，於前記的實施例中，雖然在突起部的外周部形成有鉛直面26a，但亦可如圖6所示，取代掉鉛直面26a，改為形成從突起部26的頂部朝向套管凸緣部22的外周緣側的後端面側逐漸擴展直徑的圓錐狀的錐形面263。

第3，於前述的實施例中，雖然說明以乙烯丙烯橡膠(EPR)來形成應力錐4之情形，但亦可以矽橡膠等來形成之。

第4，於前述的實施例中，雖然說明了適用於空氣中終端連接部之情形，但亦可適用於絕緣氣體中終端連接部或是油中終端連接部。

第5，於前述的實施例中，雖然說明了適用電壓是154kV級的空氣中終端連接部，但並不限定於這些電壓。

1．．．機器殼體

2．．．套管

3．．．電纜末端

4．．．應力錐

5．．．押壓裝置

6．．．內部導體

7．．．連接端子

8．．．電纜保護配件

9．．．按壓配件

11．．．開口部

12．．．O型環

21．．．頭部

22．．．凸緣部(套管凸緣部)

23．．．彎曲部

24．．．電場緩和部

25．．．受容口

26．．．突起部

27．．．嵌埋配件

31．．．電纜絕緣體

32．．．外部半導電層

41．．．絕緣部

42．．．半導電部

43．．．擋塊

51．．．按壓配件

52．．．按壓配件凸緣部

53．．．彈簧

54．．．O型環

61．．．導體引出部

62．．．頸部

63．．．圓筒狀部

64．．．導體***孔

81．．．凸緣部

91．．．螺絲插通孔

92．．．螺帽

100．．．機器殼體

110．．．開口部

200．．．環氧樹脂套管

210．．．受容口

261．．．缺口部

262．．．凹凸

263．．．錐形面

300．．．電纜末端

310．．．下部配件

320．．．絕緣筒

330．．．電纜保護配件

400．．．環氧樹脂套管

410．．．套管凸緣部

500．．．絕緣筒

510．．．絕緣筒凸緣部

520．．．嵌埋配件

600．．．按壓配件

610．．．按壓配件凸緣部

700．．．按壓配件

800．．．機器殼體

21a．．．頂部

25a．．．***孔

26a．．．鉛直面

26b．．．頂部

26c．．．錐形面

26d．．．內周緣側上揚部

26e．．．外周緣側上揚部

410a'．．．厚肉部

410b'．．．薄肉部

51a．．．開口部

51b．．．彈簧***孔

52a．．．前端面

52b．．．圓筒構件

52c．．．按壓構件

G．．．空間

410'．．．套管凸緣部

600'．．．押壓裝置

700'．．．按壓配件

800'．．．機器殼體

V1,V1'‧‧‧螺絲

T‧‧‧防蝕層

[圖1]

本發明的電纜終端連接部之一例的部分剖面圖。

[圖2]

圖1所示的電纜終端連接部的套管的要部放大剖面圖。

[圖3]

既存之電纜終端連接部中的絕緣部分的沿面距離與本發明的電纜終端連接部中的絕緣部分的沿面距離之比較的說明圖。

[圖4]

本發明的電纜終端連接部中的套管之其他實施例的要部放大剖面圖。

[圖5]

[圖6]

[圖7]

先前的電纜終端連接部之一例的部分剖面圖。

[圖8]