JPH1042419A - 絶縁ブロックの架橋加熱制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 金型３を加熱する各ヒータ５，６，７の
通電時間を通電時間計測器１２にて検知し、この計測器
１２より対応するパルス数を比較判定部１３へ送出す
る。比較判定部１３は通電時間に基づいてヒータへの積
算電力量を演算し、この電力量と予めデータ部１４に設
定した比較積算電力量との差が大きい場合熱電対１１等
の異常と判定し、温度調節器１０を制御する。 【効果】 温度測定制御系に異常が発生しても金型を過
加熱せずに絶縁ブロックを架橋することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブルの接
続部を形成するために金型内に設けられた未架橋の絶縁
ブロックを、金型をヒータにて通電加熱して架橋する際
に、金型の加熱温度を計測してヒータへの通電を制御す
る架橋加熱制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブルの接続部を作成する方法と
して、ブロックモールド形接続部工法（ＢＭＪ工法）が
知られている。このＢＭＪ工法は、ケーブルの端末処理
にて露出させた絶縁層より突出する導体を相互に圧着接
続した後に、予め工場等で形成した未架橋（半架橋を含
む）の絶縁ブロックに、圧着接続した導体を挿入し、こ
の挿入状態でケーブル絶縁層と絶縁ブロックとの一体化
を図るために、絶縁ブロックを架橋処理し、これにより
ケーブル接続部の絶縁体を形成するようにしている。

【０００３】ところで、絶縁ブロックの架橋処理は、絶
縁ブロックを金型内に配し、この金型をヒータにて通電
加熱して絶縁ブロックを加熱することにより行われる。

【０００４】一方、このように絶縁ブロックを架橋処理
する際には、絶縁ブロックの表面温度を熱電対等の温度
測定器にて測定し、予め設定した所望の温度パターンで
絶縁ブロックを加熱するようにヒータへの通電を制御し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように絶
縁ブロックの加熱温度を温度測定器にて測定するだけで
は、例えば、熱電対が短絡していたり、測定点より外れ
る等の測定制御系統に異常が発生していた場合、実際の
加熱温度よりも測定温度が低くなるため、ヒータの加熱
温度が高くなり、この異常加熱が継続した場合許容温度
よりも高温となって絶縁ブロックやケーブル絶縁層等が
熱劣化する虞れがある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成〉本発明は、電力ケーブルの接続部を形成するた
めの絶縁ブロックを金型内に設け、金型をヒータにて通
電加熱して絶縁ブロックを架橋する際に、金型の加熱温
度を計測してヒータの通電を制御する絶縁ブロックの架
橋加熱制御方法において、ヒータへの通電時間を検知し
て供給した積算電力量を演算し、この得られた積算電力
量と比較積算電力量との差が大きい場合ヒータへの通電
を制御することを特徴としている。

【０００７】〈説明〉ヒータは発熱抵抗体であるから一
定の抵抗値Ｒを有している。また、ヒータは電源に対し
単相２線式で接続されていると、供給した電力量Ｐは、
電源電圧をＶ、実効電流値をＩ、力率を cosφとする
と、 Ｐ＝ＶＩ cosφ と表すことができる。しかるに、５０Ｈｚ程度の商用周
波数の電源ではヒータの配線系統のインダクタンス、キ
ャパシタンスを無視できるので、 Ｐ＝ＶＩ と表すことができる。次に、電源の電圧は、通常、大き
く変化することがないので、ヒータに流れる実効電流値
Ｉも一定である。よって、ヒータに供給される電力量Ｐ
は、Ｐ＝Ｖ² ／Ｒとなり、連続して通電される場合には
単位時間（１秒）の電力量が一定値となることが判る。

【０００８】そこで、本発明では、測定制御系統が正常
に動作している場合ヒータに供給される積算電力量に基
づいて金型が加熱されていることに着目している。即
ち、本発明は、ヒータへの通電時間を検知してヒータへ
の供給した積算電力量を演算し、正常時に予め得ていた
通電時間対応の比較積算電力量と、この演算した積算電
力量とを比較する。そして、例えば、演算した積算電力
量が大きい場合、測定制御系統に異常が生じて金型が過
加熱されると判断し、ヒータへの通電を制御する。

【０００９】この異常時のヒータ通電制御は、ヒータへ
の通電の停止、予備的に設けた測定制御系統への切り替
え、設定した比較積算電力量に基づくヒータへの通電時
間制御が考えられる。また、比較積算電力量としては同
等な熱容量を有する絶縁ブロックに同一な抵抗値を有す
る他のヒータを用いて加熱する場合、他のヒータへの積
算電力量を比較積算電力量としてもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。図１は本発明に係る絶縁ブロック
の架橋加熱制御方法を実施するための回路構成図であ
る。この図１において、１，１は相互に接続されている
ＣＶケーブルである。各ＣＶケーブル１の端末より伸長
するケーブル導体１Ａは圧縮スリーブ２にて相互に接続
されている。このようなＣＶケーブル１，１の接続部は
金型３内に配される。金型３には絶縁性樹脂材料が注入
され、これにより未架橋の絶縁ブロック４が成形され
る。金型３の外壁にはヒータ５，６，７が並設して設け
られている。各ヒータには交流電源８が接続されてい
る。これら電源８は、例えば、２００Ｖ、５０Ｈｚの交
流電圧を各ヒータに印加する。各電源８にはリレー回路
９が並列に接続され、リレー回路９は温度調節器１０に
よりＯＮ／ＯＦＦ制御される。各温度調節器１０には熱
電対１１が接続されている。各熱電対１１の測定端は金
型３の内壁に配されている。

【００１１】また、電源８には通電時間計測器１２が並
列に接続されている。各通電時間計測器１２はヒータへ
の通電時に定速回転する定速回転モータと、このモータ
の回転数を検知する回転式エンコーダと、このエンコー
ダからのパルスを加算するパルスカウンタとを備えてい
る。そして、これらの通電時間計測器１２はヒータ５等
への通電時間に対応した数のパルスを比較判定部１３へ
出力する。従って、比較判定部１３はパルス数によりヒ
ータへの通電時間を演算することが可能である。比較判
定部１３はパーソナルコンピュータ等のコンピュータ装
置により構成されており、通電時間を演算すると、電源
８の電圧及び各ヒータの抵抗値より現時点での積算電力
量を演算する。比較判定部１３に接続されているデータ
部１４はメモリより構成され、比較積算電力量データが
通電時間に対応して記憶されている。この比較積算電力
量データは、熱電対１１及び温度調節器１０が正常に動
作して金型３が正確に加熱されたときの積算電力量を予
め演算して得たデータである。

【００１２】次に、本発明の架橋加熱制御方法を説明す
る。各電源８を投入すると、リレー回路９が閉成してい
るので、ヒータ５，６，７への通電が開始される。即
ち、図３（Ｂ）に示すように、各ヒータにＶ１の一定電
圧が印加されると、金型３が各ヒータにて加熱されて、
同図（Ａ）に示すように、金型３の温度が上昇する。金
型３の温度が、例えば、時刻ｔ１で設定温度の２００℃
まで上昇すると、熱電対１１及び温度調節器１０が正常
に動作している場合、熱電対１１がこの設定温度を検知
し、温度調節器１０がリレー回路９を制御して開成す
る。従って、各ヒータ５，６，７への通電が停止される
ので、金型３の過加熱が防止される。

【００１３】一方、各通電時間計測器１２はヒータへの
通電時間がｔ１の場合この通電時間ｔ１に対応する数の
パルスを比較判定部１３へ出力する。比較判定部１３は
このパルス数に基づいてヒータへの通電時間ｔ１を演算
し、更に通電時間ｔ１に対応する積算電力量Ｗ１を電源
８の電圧Ｖ１及びヒータ抵抗値に基づいて演算する（同
図（Ｂ），（Ｃ）参照）。そして、比較判定部１３はこ
の積算電力量Ｗ１と、データ部１４より読み込んだ比較
積算電力量データとを比較する。熱電対１１等が正常に
動作している場合両積算電力量がほぼ一致するので、比
較判定部１３は制御信号を出力することがない。

【００１４】その後は熱電対１１及び温度調節器１０は
金型３が、例えば、２００℃の温度に保持されるよう
に、リレー回路９をＯＮ／ＯＦＦ制御し、図３（Ｂ）に
示すように、時刻ｔ２までヒータ５，６，７に間欠的に
通電される。この場合時刻ｔ２までのヒータへの通電時
間はリレー回路９が間欠的に閉成している時間だけなの
で、比較判定部１３の演算する積算電力量は、同図
（Ｃ）に示すように、徐々に増加するだけである。

【００１５】時刻ｔ２が経過して金型３の温度を徐々に
下げていく際には温度調節器１０がリレー回路９の開成
時間を増大させてヒータへの通電間隔を大きくする。従
って、比較判定部１３の演算する積算電力は、同図
（Ｃ）に示すように、更に増加量が減少する。

【００１６】さて、熱電対１１が加熱当所から短絡して
いたり、測定点から外れていると、その検出温度が同図
（Ａ）の一点鎖線で示すように、金型３の実際の加熱温
度よりも低くなる。従って、リレー回路９が連続的に閉
成状態を保持し、金型３の加熱温度を設定温度へ近づけ
るようにヒータへの通電が続行される。よって、通電時
間計測器１２より、連続的にパルスが出力されるので、
比較判定部１３は、同図（Ｃ）に一点鎖線で示すよう
に、連続した通電時間に対応した積算電力量を演算す
る。この演算した積算電力量は比較積算電力量よりも大
きくなるので、比較判定部１３は温度調節器１０に制御
信号を送出し、予め金型３に設けておいた補助熱電対
（図示せず）に電気的に切り替え接続させる。これによ
って、金型３を過加熱せずに所定温度に保持することが
できるので、絶縁ブロック４を熱的劣化を防止して架橋
することができる。上記実施形態において、温度調節器
１０が誤動作している場合には、積算電力量が更に増大
するので、比較判定部１３にて温度調節器１０を停止さ
せる。また、温度調節器１０を停止させた後には、比較
判定部１３によりリレー回路９を比較積算電力量データ
に基づいて制御するようにしてもよい。

【００１７】図２は本発明方法に用いる他の実施回路構
成が示されている。この実施ではリレー回路９に代えて
ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）１５が用いられ、又
通電時間計測器としては、ヒータに並列に接続されてい
るトランス１６と、このトランス１６にダイオード１７
を介して接続されているパルスカウンタ１８とから構成
されている。この実施形態において、電源８がＳＳＲ１
５にてＯＮ／ＯＦＦ制御されると、通電時には電源８の
周波数に対応してパルスが発生するので、このパルス数
をパルスカウンタ１８にてカウントし、比較判定部１３
へ送出することで同様に積算電力量を演算することがで
きる。

【００１８】上記実施例において、実際には金型３の設
置されている周囲温度によってヒータへの電力供給量が
相違する。そこで、熱等価回路を用いて比較判定部１３
にて演算した積算電力量を補正することが好ましい。

【００１９】尚、本発明は、ＢＭＪ工法やＥＭＪ法（イ
ンジェクションモールドジョイント）による絶縁ブロッ
クやテーピングにて形成した絶縁ブロック（ＴＭＪ工
法）の架橋に利用できる。また、本発明は、ヒータ５，
７の通電時間を検知してそれぞれの積算電力量を演算
し、一方を比較積算電力量データとして両者を比較する
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の絶縁ブロックの架橋加熱制御方法の実
施に利用する回路構成図である。

【図２】同方法の他の実施例に係る回路構成図である。

【図３】本発明に係る動作を説明する波形図である。

【符号の説明】

３ 金型 ４ 絶縁ブロック ５，６，７ ヒータ ８ 電源 ９ リレー回路 １０ 温度調節器 １１ 熱電対 １２ 通電時間計測器 １３ 比較判定部 １４ データ部 １５ ＳＳＲ １８ パルスカウンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力ケーブルの接続部を形成するための
   絶縁ブロックを金型内に設け、該金型をヒータにて通電
   加熱して前記絶縁ブロックを架橋する際に、前記金型の
   加熱温度を計測して前記ヒータの通電を制御する絶縁ブ
   ロックの架橋加熱制御方法において、 前記ヒータへの通電時間を検知して該ヒータへ供給した
   積算電力量を演算し、 該演算した積算電力量と比較積算電力量との差が大きい
   場合前記ヒータへの通電を制御することを特徴とする絶
   縁ブロックの架橋加熱制御方法。