JP2000324643A - 電力ケーブルの接続部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のテープ巻きジョイント、押出式モール
ドジョイントは現地での接続部組立て時にＩＪ部を入手
により形成しており、スキルが要求されるほか、ＩＪ部
専用に比較的長い組立時間を必要としていた。特にゴム
モールド品においは、複雑形状のＩＪ電極を押出注型す
るのは困難であった。 【解決手段】 縁切り部をプレモールドゴム一体形絶縁
筒の電気ストレスの最も低い肩部に設けるとともに、縁
切り部電極を１つは前記絶縁筒テーパ両肩端にラッパ状
に拡開して設けられ、もう１つの電極は先の電極に直交
する方向に所定の間隔を離して円筒状に設けられ、この
もう１つの電極の外周に絶縁層が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＶケーブル等の接
続部に遮へい層縁切り構造が必要な場合に適用する電力
ケーブルの接続部に関し、特にプレモールドゴム一体形
ジョイントの遮へい層縁切り構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＣＶケーブルの接続部縁切り構造
は図８（イ）〜（ロ）に示されるような構造が知られて
いる。

【０００３】まず、図８（イ）のＴＪ（テープ巻きジョ
イント）は、接続すべきケーブル１ａ，１ｂの導体２，
２、絶縁体３，３および外部半導電層４，４を順次段剥
ぎし、次いで導体２，２間を圧縮接続型等の導体接続管
５によって接続する。次にこの導体接続部の周上に内部
半導電層８を形成したのち、導体接続部と絶縁体３，３
を覆うように絶縁テープを巻き補強絶縁体９を形成す
る。遮へい層縁切り部８０は補強絶縁体９の周上に導電
テープおよび絶縁テープ巻きによって形成するものであ
る。

【０００４】次に、図８（ロ）のＥＭＪ（押出し式モー
ルドジョイント）は、上述した導体接続部に内部半導電
層８を形成したのち、導体接続部と絶縁体３，３を覆う
ように金型をセットしこの金型内へ樹脂を注入すること
によって補強絶縁体９を形成する。遮へい層縁切り部８
０は半導電性熱収縮チューブと絶縁テープにより形成
し、或は前もって成型された縁切ユニットをセットし、
補強絶縁体９と一括で加熱モールドするものである。

【０００５】次に、図８（ハ）のＰＭＪ（プレハブ型ジ
ョイント）は、上述の導体接続部にプレモールドのゴム
ストコン８２，８２，とエポキシユニット８３とを組込
み、遮へい層縁切り用絶縁押し金具８１でゴムストコー
ン８２をケーブル絶縁体３とエポキシユニット８３とに
押圧することによって密着させているものである。

【０００６】また、最近高電圧ケーブルの接続方法とし
て注目されているプレモールドゴム一体形ジョイント
（以下ワンピースジョイントという）では未だ接続部縁
切り構造は確立されていない。

【０００７】なお、ワンピースジョイントについては、
特公平４−７２４５０公報に開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来のＣＶ
ケーブル接続部縁切り構造では、品質面と作業面におい
て問題を抱えている。

【０００９】すなわち、前記ＴＪ、ＥＭＪは現地での接
続部組立て時にＩＪ部を人手により形成しており、作業
員のスキルが要求されるほか、比較的長い組立時間を必
要としていた。

【００１０】また、ＩＪ部を前もって成型されたものを
使用する場合は、この前もって成型された縁切ユニット
と補強絶縁体とを隙間なく密着させるには、高い熟練度
を必要とし、時としてその難しさが原因として、両者間
に空隙部を作り出してしまう危険性があり、ボイドとな
って残留することもあり、その場合には高電圧ケーブル
として致命的な欠陥となる。

【００１１】また、ＰＭＪでは、専用の部品（絶縁押し
パイプ等）を必要としていた。

【００１２】更に、ゴムモールド品においては、図８
（イ），（ロ）に示す様な縁切り電極を押出注型するの
は困難であった。

【００１３】本発明の目的は、従来の現地での接続部組
立て時にスキルを要求しない短時間で組立可能な、しか
も品質上の問題もない電力ケーブル接続部を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、端部の段剥ぎにより露出した第１および第
２の電力ケーブルの導体を導体接続部により接続し、前
記段剥ぎにより露出した外部遮へい層および絶縁体の外
周面に、前記導体接続部に電気的に接続される内部高圧
電極と外部遮へい層とこの外部遮へい層の縁切り部とを
有するプレモールドゴム一体形絶縁筒を装着する電力ケ
ーブルの接続部であって、前記第１および第２の電力ケ
ーブルの前記外部遮へい層は、前記絶縁筒の外部遮へい
層に接続され、前記絶縁筒に形成された縁切り部の両電
極で終端することにより絶縁接続部を構成し、前記縁切
り部の第１の電極を前記絶縁筒のテーパ面肩端にラッパ
状に拡開して設けられ、前記縁切り部の第２の電極を前
記絶縁筒の円筒面肩端に前記第１の電極に直交する方向
に所定の間隔を離して円筒状に設けられるとともに、該
第２の電極の外周に絶縁層が施されていることを特徴と
する電力ケーブルの接続部を提供する。

【００１５】また、双方のストレスコーンと１つの補強
絶縁筒からなるプレハブ型の電力ケーブルの接続部であ
って、第１および第２の電力ケーブルの遮へい層は、前
記補強絶縁筒の外周面に引き出され、前記補強絶縁筒の
肩部に形成された縁切り部の両端で終端することにより
絶縁接続部を構成し、前記縁切り部の第１の電極を垂直
にラジアル方向に立上げて設けられ、前記縁切り部の第
２の電極を前記第１の電極に直交する方向に所定の間隔
を離して円筒状に設けられるとともに、該第２の電極の
外周に絶縁層が施されていることを特徴とする電力ケー
ブルの接続部を提供する。

【００１６】更にまた、前記縁切り部の第１の電極と第
２の電極の間隔は運転時縁切り部表面電位と電極間雷イ
ンパルスストレスから決められたものであることを特徴
とする。

【００１７】上記構成により、押出注型では困難であっ
たゴム押出注型一体成形品による電力ケーブル絶縁接続
が可能になった。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明請求項１の実施の形
態に係わる電力ケーブルの接続部の主要部を示す。図１
はＣＶケーブルの接続部１００を示す。

【００１９】先ずこのケーブルの接続部１００の接続作
業工程を図２，図３により説明する。図２（イ）におい
て、ＣＶケーブル１ａ，１ｂは、それぞれ導体２，２、
絶縁体３，３および外部半導電層４，４を順次段剥ぎし
たケーブル端末処理状態を示す。次に図２（ロ）におい
て、圧縮接続型の導体接続管５をＣＶケーブル１ａの導
体２に挿入圧縮接続した後、内部高圧電極１１と外部遮
へい層１２と縁切り部１３とを有するプレモールドゴム
一体形絶縁筒１０をＣＶケーブル１ａ側に挿入して寄せ
られた状態を示す。プレモールドゴム一体形絶縁筒１０
は前工程にて別途拡径しパイプ１４上に挿入しておくも
のである。

【００２０】ついで、図２（ハ）において、導体接続管
５にＣＶケーブル１６の導体を挿入圧縮接続する。

【００２１】ついで、図２（ニ）および（ホ）におい
て、前記絶縁筒１０を正規位置へ送り戻し、中子（拡径
用パイプ）１４を抜き取る。ゴムの収縮力で絶縁筒１０
はケーブル表面と密着される。

【００２２】最後に、図２（ヘ）において、保護管１５
を組立てる。なお、符号１６は絶縁筒であり、１７は接
地端子であり、１８はコンパウンドなどの充填材であ
る。

【００２３】なお、図３はワンピースジョイントの工程
を示したものである。ワンピースジョイントは、ケーブ
ル／ゴム界面にて架橋、加熱融着などの作業は一切行な
わず、ケーブル絶縁体外径より内径の小さいゴムユニッ
ト本体を拡径して挿入することで界面の密着を得て、性
能を確保するものである。

【００２４】図１は上記の接続作業工程にて形成された
本発明の実施例（ＡＣ２３０ｋＶ級、１４００ｍｍ² 導
体への適用例）であって、プレモールドゴム一体形絶縁
筒１０の縁切り部１３は遮へい層側で最もストレス（ｋ
Ｖ／ｍｍ）の低い場所に位置を選定してある（図５参
照）。ＣＶケーブル１ａおよび１ｂの外部遮へい層４は
プレモールドゴム一体形絶縁筒の遮へい層半導電ゴム１
２に電気的に接続され、縁切り部１３の電極形状は図４
に示すように、ＣＶケーブル１ｂ側の電極１３１を絶縁
筒のテーパ面肩端にラッパ状に立上り、ＣＶケーブル１
ａ側の電極１３２を前記電極１３１に直交する方向に所
定の間隔ｄを離して円筒状に設けられるとともに、この
電極１３２の外周に絶縁層１３３が施されている。

【００２５】上記したように縁切り部電極構造が簡単に
なり、押出注型では困難であったゴムモールド品による
絶縁接続部が作製可能になった。

【００２６】ここで電極間距離ｄは、線路への雷サージ
侵入等に備えて要求される遮へい層間雷インパルス耐電
圧を満足する様な距離が要求される。一方でこのｄが大
きすぎると、常時運転時に導体−遮へい層間に印加され
る電圧による電気ストレスにより、表面部位に電位が発
生し、保安上の問題となる。

【００２７】また、電極１３２の先端形状は、限られた
寸法範囲の中で、製造時注型性も考慮の上、極力電気ス
トレスが緩和される様形状を選定する必要がある。例え
ば、内側絶縁層に面する先端部を極力大きなＲ形状に
し、外側絶縁層に面する先端部はエッジ形状を避ける程
度のＲ形状とする。

【００２８】上述した観点から、電極間距離ｄをパラメ
ータとして電極間雷インパルスストレスと運転時の表面
電位を電界解析により評価した結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】 表１の結果より、上述した本発明の実施例ではｄ＝５ｍ
ｍを採用した。

【００３０】この電極間距離ｄを決める基準として、
運転時ＩＪ表面電位１５０Ｖ以下（電気設備技術基準１
７７条より）、電極間雷インパルスストレス３７．５
ＫＶ／ｍｍ以下（絶縁ゴム耐電圧の目安から）を提案す
る。

【００３１】適用ケーブルによって、導体サイズ、形状
が異なる場合は、上記，を参考にｄを決定するもの
とする。

【００３２】次に本発明請求項２の実施の形態について
説明する。図７はこの本発明請求項２の実施の形態に係
るＣＶケーブルの接続部を示す。このＣＶケーブルの接
続部は、略円筒状を有した補強絶縁筒２０の中央に高電
圧用遮へい電極２１を埋め込んだゴムユニットと、補強
絶縁筒２０内でＣＶケーブル１ａ，１ｂの導体２，２と
高電圧用遮へい電極２１を電気的に接続する導体接続部
５と、補強絶縁筒２０のテーパ部にストレスコーン２
２，２２をストッパ２３，２３を介して押し付けるスプ
リングユニット２４，２４とを備え、ＣＶケーブル１
ａ，１ｂの外部遮へい層４，４を縁切り部２５を介して
絶縁接続する構造のものである。なお、図７において２
６は補強絶縁筒２０の遮へい層であり、２７は保護管で
あり、２８は絶縁筒である。

【００３３】前記縁切り部２５の電極構造は先に図４に
て説明した構造と略同一である。

【００３４】なお、上述した縁切り部の電極構造につい
ては従来のＥＭＪ、ＴＭＪ等のモールドジョイントにも
応用は可能と考えられるが、電気ストレスと表面に発生
する電位を充分に吟味する必要がある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、縁
切り部を電気ストレスの低い部位に設けたので、その電
極構造が簡素な形状で良くなり、そのため、これまで困
難であったゴム押出注型一体成型技術が適用可能となっ
た。

【００３６】さらに、ゴム押出注型一体成型が可能とな
ったため、縁切り部作製方法に起因する電気的、機械的
な弱点が解消され、ゴムモールド部品全体の性能が向上
し、強いては電力ケーブル接続部の品質が向上すること
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＣＶケーブルの接続部の断面図で
ある。

【図２】本発明に係るＣＶケーブルの接続部の作業工程
の各工程を説明する説明図である。

【図３】図２の工程の流れを示す説明図である。

【図４】本発明に係る接続部の縁切り部電極形状を示す
一部断面図である。

【図５】本発明に係る接続部の縁切り部における等電位
線の状態を示す電気ストレス評価例の説明図である。

【図６】本発明に係る接続部の縁切り部電極間距離と表
面電位との関係を示す説明図である。

【図７】本発明の他の実施例に係るＣＶケーブルの接続
部の断面図である。

【図８】従来の接続部縁切り構造を説明するＣＶケーブ
ルの接続部の断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ ＣＶケーブル ２ 導体 ３ 絶縁体 ４ ケーブル外部半導電層 ５ 導体接続管 １３，２５ 縁切り部 ２０ 補強絶縁筒 ２２ ストレスコーン ２３ ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山上 勝哉 千葉県富津市新富42−１ 株式会社フジク ラ富津工場内 (72)発明者 松田 隆夫 東京都江東区木場１−５−１ 株式会社フ ジクラ内 (72)発明者 光山 安一 東京都江東区木場１−５−１ 株式会社フ ジクラ内 Ｆターム(参考） 5G355 AA03 BA12 BA15 BA18 CA22 5G375 AA02 CB07 CB14 CB27 CB36 CB55 DB11 DB32

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部の段剥ぎにより露出した第１および
   第２の電力ケーブルの導体を導体接続部により接続し、
   前記段剥ぎにより露出した外部遮へい層および絶縁体の
   外周面に、前記導体接続部に電気的に接続される内部高
   圧電極と外部遮へい層とこの外部遮へい層の縁切り部と
   を有するプレモールドゴム一体形絶縁筒を装着する電力
   ケーブルの接続部であって、前記第１および第２の電力
   ケーブルの前記外部遮へい層は、前記絶縁筒の外部遮へ
   い層に接続され、前記絶縁筒に形成された縁切り部の両
   電極で終端することにより絶縁接続部を構成し、 前記縁切り部の第１の電極を前記絶縁筒のテーパ面肩端
   にラッパ状に拡開して設けられ、前記縁切り部の第２の
   電極を前記絶縁筒の円筒面肩端に前記第１の電極に直交
   する方向に所定の間隔を離して円筒状に設けられるとと
   もに、該第２の電極の外周に絶縁層が施されていること
   を特徴とする電力ケーブルの接続部。
2. 【請求項２】 端部の段剥ぎにより露出した第１および
   第２の電力ケーブルの導体を導体接続部により接続し、
   前記段剥ぎにより露出した外部遮へい層および絶縁体の
   外周面に第１および第２のストレスコーンを配置し、前
   記導体接続部および前記第１および第２のストレスコー
   ンの外側に前記導体接続部に電気的に接続される高電圧
   用遮へい電極を埋め込んだ補強絶縁筒を配置し、前記補
   強絶縁筒の両側に設けられた弾性圧縮機構によって前記
   第１および第２のストレスコーンを前記第１および第２
   の電力ケーブルの前記外部遮へい層、前記絶縁体および
   前記補強絶縁筒との界面に圧接する電力ケーブルの接続
   部であって、 前記第１および第２の電力ケーブルの前記外部遮へい層
   は、前記補強絶縁筒の外周面に引き出され、前記補強絶
   縁筒の肩部に形成された縁切り部の両端で終端すること
   により絶縁接続部を構成し、 前記縁切り部の第１の電極を垂直にラジアル方向に立上
   げて設けられ、前記縁切り部の第２の電極を前記第１の
   電極に直交する方向に所定の間隔を離して円筒状に設け
   られるとともに、該第２の電極の外周に絶縁層が施され
   ていることを特徴とする電力ケーブルの接続部。
3. 【請求項３】 前記縁切り部の第１の電極と第２の電極
   の間隔は運転時縁切り部表面電位と電極間雷インパルス
   ストレスから決められたものであることを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載の電力ケーブルの接続部。