特許第6024042号(P6024042)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6024042スパイラルコア、電力ケーブル接続用のゴムユニット
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6024042
(24)【登録日】2016年10月21日
(45)【発行日】2016年11月9日
(54)【発明の名称】スパイラルコア、電力ケーブル接続用のゴムユニット
(51)【国際特許分類】
   H02G 15/18 20060101AFI20161027BHJP
   H01B 17/58 20060101ALI20161027BHJP
【FI】
   H02G15/18
   H01B17/58 F
【請求項の数】5
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2012-270918(P2012-270918)
(22)【出願日】2012年12月12日
(65)【公開番号】特開2014-117107(P2014-117107A)
(43)【公開日】2014年6月26日
【審査請求日】2014年4月21日
【審判番号】不服2016-621(P2016-621/J1)
【審判請求日】2016年1月14日
(73)【特許権者】
【識別番号】502308387
【氏名又は名称】株式会社ビスキャス
(74)【代理人】
【識別番号】100096091
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 誠一
(72)【発明者】
【氏名】田代 豊明
(72)【発明者】
【氏名】小林 正三
(72)【発明者】
【氏名】松山 契
(72)【発明者】
【氏名】富岡 浩一
【合議体】
【審判長】 高瀬 勤
【審判官】 山澤 宏
【審判官】 稲葉 和生
(56)【参考文献】
【文献】 特開2001−301030(JP,A)
【文献】 特開2010−213428(JP,A)
【文献】 特開2007−165235(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02G 15/18
H01B 17/58
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
常温収縮チューブを拡径した状態に保つためその内に挿入されるスパイラルコアであって、
スパイラルコア紐が螺旋状に設けられ、隣接するスパイラルコア紐同士が互いに嵌合して略筒状に形成され、
前記スパイラルコア紐の少なくとも一方の端部から所定の範囲には、他の部位よりも、前記スパイラルコア紐同士の嵌合の解除が容易である嵌合解除容易部が形成され、
前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、
前記嵌合解除容易部は、他の部位に対して前記凹凸形状が異なり、
前記嵌合解除容易部の凹凸形状の嵌合力は、他の部位における前記凹凸形状の嵌合力よりも弱く、
前記スパイラルコア紐の長手方向に垂直な断面における前記嵌合解除容易部の凹凸形状は、他の部位の前記凹凸形状の一部が除去された形状であり、前記嵌合解除容易部の除去された一部以外は前記他の部位と略同一形状であることを特徴とするスパイラルコア。
【請求項2】
前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部にテープ状部材が挟み込まれることを特徴とする請求項に記載のスパイラルコア。
【請求項3】
前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部に潤滑材が塗布されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスパイラルコア。
【請求項4】
前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、
前記嵌合解除容易部において、前記スパイラルコア紐の長手方向に垂直な断面における前記凹凸形状の凸部の内側の一部または先端の一部が除去されていることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載のスパイラルコア。
【請求項5】
請求項1から請求項のいずれかに記載のスパイラルコアを用い、
前記スパイラルコアの外周に、拡径された状態の常温収縮チューブが設けられ、前記常温収縮チューブの端部から、前記嵌合解除容易部が露出していることを特徴とする電力ケーブル接続用ゴムユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力ケーブルの接続部に用いられるゴムユニット用のスパイラルコア等に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電力ケーブルの接続部の絶縁処理に、ゴムユニットが用いられている。ゴムユニットは、スパイラルコアの外周に常温収縮チューブが配置されて構成される。常温収縮チューブは、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層等が一体で成形された部材である。常温収縮チューブの内径は、接続される電力ケーブルの外径よりも小さい。
【0003】
スパイラルコア(拡径保持部材)は、常温収縮チューブを拡径した状態で保持する。スパイラルコアは、スパイラルコア紐が螺旋状に巻き付けられて形成される。スパイラルコア紐を螺旋状に巻き付けて、隣り合うスパイラルコア紐同士の両側部を互いに嵌合させることで、略筒状の形状を維持することができる。
【0004】
スパイラルコアによって、常温収縮チューブは拡径された状態で保持される。スパイラルコアの内径は、電力ケーブルの外径より大きく、ゴムユニットを電力ケーブルに沿って移動させることができる。電力ケーブル同士を接続し、ゴムユニットを電力ケーブルの接続部に移動させた後、スパイラルコア紐をほどくと、常温収縮チューブを自らの弾性力によって収縮し、電力ケーブルの接続部に密着する。このようなゴムユニットは例えば特許文献1に、また、スパイラルコアは例えば特許文献2に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−37032号公報
【特許文献2】特開2010−094011号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前述したように用いられるスパイラルコアは、外周に設けられた常温収縮チューブの収縮力に対抗し、常温収縮チューブの拡径状態を維持する必要がある。したがって、常温収縮チューブから受ける力に対し、スパイラルコアが潰れない程度の強度が必要となる。このため、スパイラルコア紐同士の嵌合部にも、所定以上の嵌合力が求められる。
【0007】
このため、特に275kV用や、500kV用などの超高圧ケーブルに適用される大型のゴムユニットのスパイラルコアになると、スパイラルコア紐同士の嵌合力が非常に強く、スパイラルコアの端部からスパイラルコア紐を最初にほどく際に、作業者が指で嵌合をほどくことが難しくなる。このため作業者が、ペンチなどの工具を使用する場合がある。
【0008】
しかし、このような工具を用いると、常温収縮チューブを微小に傷つける恐れがある。超高圧ケーブルでは、電圧および電界が高いため、このように生じた傷が絶縁破壊の原因ともなり得る。
【0009】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、スパイラルコア紐同士の嵌合力を強くしても、端部からスパイラルコア紐をほどく際に常温収縮チューブを傷つける危惧を軽減できるスパイラルコア等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前述した目的を達成するために、第1の発明は、常温収縮チューブを拡径した状態に保つためその内に挿入されるスパイラルコアであって、スパイラルコア紐が螺旋状に設けられ、隣接するスパイラルコア紐同士が互いに嵌合して略筒状に形成され、前記スパイラルコア紐の少なくとも一方の端部から所定の範囲には、他の部位よりも、前記スパイラルコア紐同士の嵌合の解除が容易である嵌合解除容易部が形成され、前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、前記嵌合解除容易部は、他の部位に対して前記凹凸形状が異なり、前記嵌合解除容易部の凹凸形状の嵌合力は、他の部位における前記凹凸形状の嵌合力よりも弱く、前記スパイラルコア紐の長手方向に垂直な断面における前記嵌合解除容易部の凹凸形状は、他の部位の前記凹凸形状の一部が除去された形状であり、前記嵌合解除容易部の除去された一部以外は前記他の部位と略同一形状であることを特徴とするスパイラルコアである。
【0011】
このようにすることで、スパイラルコアの嵌合解除容易部を除く部位の嵌合力を確保できるとともに、スパイラルコアの端部のみ、嵌合を容易に解除してスパイラルコア紐をほどくことが可能となる。したがって、工具等を使用せずに、スパイラルコア紐を解除することができる。
【0013】
このように、スパイラルコア紐の端部の所定長さの断面の凹凸形状を変更することで、スパイラルコア紐の所定長さにのみ嵌合力の弱い嵌合解除容易部を容易に形成することができる。なお、嵌合力とは、互いに嵌合する嵌合部同士のほどき難さをいい、嵌合力が弱いとは嵌合をほどきやすいことを意味する。
【0014】
前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部にテープ状部材が挟み込まれてもよい。
【0015】
このように、テープ状部材を挟み込むことで、テープ状部材を、スパイラルコア紐をほどく際の補助部材として利用することができる。具体的には、テープ状部材でスパイラルコア紐を挟み込んだ状態で、テープ状部材を強く引っ張ることで、嵌合しているスパイラル紐同士を解除することができる。
【0016】
前記嵌合解除容易部には、前記スパイラルコア紐同士の嵌合部に潤滑材が塗布されていてもよい。
【0017】
このように潤滑材を塗布することで、スパイラルコア紐同士の滑りが良くなるため、嵌合しているスパイラルコア紐同士の解除が容易となる。
【0018】
前記スパイラルコア紐同士は、前記スパイラルコア紐の断面における互いの凹凸形状が嵌合し、前記嵌合解除容易部において、前記スパイラルコア紐の長手方向に対する前記凹凸形状の凸部の内側の一部または先端の一部が除去されていてもよい。
【0019】
このように、スパイラルコア紐の長手方向の凹凸形状の一部が除去されることで、嵌合解除容易部では、単位長さ当たりの嵌合長を、他の部位と比較して短くすることができる。したがって、嵌合の解除が容易となる。
【0020】
第2の発明は、第1の発明にかかるスパイラルコアを用い、前記スパイラルコアの外周に、拡径された状態の常温収縮チューブが設けられ、前記常温収縮チューブの端部から、前記嵌合解除容易部が露出していることを特徴とする電力ケーブル接続用ゴムユニットである。
【0021】
このように、端部に嵌合解除容易部を有するスパイラルコアを有するゴムユニットを用いることで、工具等を用いなくても、端部のスパイラルコア紐の解除が容易である。また、常温収縮チューブの内部に位置するスパイラルコアには、高い嵌合力を確保することができる。したがって、超高圧の電力ケーブルにも適用可能であり、電力ケーブルの接続作業性にも優れたゴムユニットを得ることができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、スパイラルコア紐同士の嵌合力を強くしても、端部からスパイラルコア紐をほどく際には、工具等を使用せずに作業を行うことが可能なスパイラルコア等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】(a)はスパイラルコア1を示す図、(b)はスパイラルコア紐3の断面図。
図2】スパイラルコア紐3を嵌合させる工程を示す図。
図3】スパイラルコア紐3の嵌合部の形状を示す図で、(a)は定常部の断面図、(b)および(c)は、嵌合部の一部を除去した状態を示す図。
図4】(a)〜(b)は、ゴムユニット10を用いた電力ケーブルの接続工程を示す図。
図5】スパイラルコア紐3の端部の嵌合部の嵌合を解除する状態を示す図。
図6】(a)〜(c)は、ゴムユニット10を用いた電力ケーブルの接続工程を示す図。
図7】スパイラルコア紐3の端部にガラステープ27を挟み込んだ状態を示す図。
図8】スパイラルコア紐3の嵌合部の一部を除去した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図1(a)に示すように、スパイラルコア1は、スパイラルコア紐3が螺旋状に巻き付けられて構成される。スパイラルコア紐3は、例えば樹脂製である。
【0025】
図1(b)に示すように、スパイラルコア紐3は、両側部に嵌合部9a、9bが設けられる。嵌合部9aは、凸部5a、凹部7aを有する。嵌合部9bは、凸部5b、凹部7bを有する。凸部5a、5bは先端部が太く、凹部7a、7bは奥部が広く形成されている。凹部7aの形状は凸部5bに対応し、凹部7bの形状は凸部5aに対応する。これら凸部5a、5b、凹部7a、7bは、スパイラルコア1の径方向Xに対し若干傾いた方向Aに向いている。なお、スパイラルコア1の径方向Xは、スパイラルコア紐3の厚さ方向でもある。
【0026】
スパイラルコア紐3を螺旋状に丸めながら、図2(a)の矢印A方向に嵌め合せていくと、図2(b)に示すように、隣り合うスパイラルコア紐3同士の嵌合部9a、9b同士を嵌合させることができる。すなわち、一方の側のスパイラルコア紐3の凸部5aが、他方の側のスパイラルコア紐3の凹部7bに嵌り、他方の側のスパイラルコア紐3の凸部5bが、一方の側のスパイラルコア紐3の凹部7aに嵌り込む。このように、互いに隣り合うスパイラルコア紐3同士を嵌合させることで、筒状のスパイラルコア1が形成される。なお、嵌合部9a、9bの形状は、図示した例には限られない。互いに嵌合が可能であれば、嵌合部9a、9bの形状は、適宜設計することができる。
【0027】
図1に示すように、所定の長さに形成されたスパイラルコア1の少なくとも一方の端部には、嵌合解除容易部4が形成される。嵌合解除容易部4は、スパイラルコア1の端部から、所定長さのスパイラルコア紐3に対して形成される。例えば、スパイラルコア紐3の端部から、50mm程度の長さに嵌合解除容易部4を形成すればよい。
【0028】
図3(a)は、嵌合解除容易部4以外の部位(以下、単に「定常部」と称する)におけるスパイラルコア紐3の断面図である。嵌合部9aの凸部5aの最大幅B1は、嵌合部9bの凹部7bの開口幅C2に対して十分に大きい。同様に、嵌合部9bの凸部5bの最大幅B2は、嵌合部9aの凹部7aの開口幅C1に対して十分に大きい。したがって、図2(b)のように嵌合部9a、9bを互いに嵌合させると、凸部5a、5bが、凹部7a、7bから抜けにくく、高い嵌合力を得ることができる。
【0029】
図3(b)は、嵌合解除容易部4の部位におけるスパイラルコア紐3の断面図である。嵌合解除容易部4では、嵌合部9a、9bに代えて、嵌合部8a、8bが形成される。嵌合部8a、8bは、嵌合部9a、9bに対して、凸部5a、5bの内側の一部が除去された凸部6a、6bで構成される。すなわち、嵌合部8aの凸部6aの最大幅E1は、嵌合部8bの凹部7bの開口幅D2に対してわずかに大きい。同様に、嵌合部8bの凸部6bの最大幅E2は、嵌合部8aの凹部7aの開口幅D1に対してわずかに大きい。したがって、嵌合部8a、8bを互いに嵌合させると、凸部6a、6bは凹部7a、7bと嵌合するものの、図3(a)に示した嵌合部9a、9bと比較すると、その嵌合力が弱い。このため、容易に、スパイラルコア紐3同士の嵌合をほどくことができる。
【0030】
なお、嵌合解除容易部4の形態は、図3(b)に示す例には限られない。例えば、図3(c)に示すように、凸部5a、5bの先端の一部が除去された凸部6a、6bとしても良い。この場合でも、嵌合部8aの凸部6aの最大幅G1が、嵌合部8bの凹部7bの開口幅F2に対してわずかに大きく、嵌合部8bの凸部6bの最大幅G2が、嵌合部8aの凹部7aの開口幅F1よりもわずかに大きくなる。したがって、図3(a)に示した嵌合部9a、9bよりも、嵌合力を弱くすることができる。このため、容易に、スパイラルコア紐3同士の嵌合をほどくことができる。
【0031】
このように、スパイラルコア紐3の断面形状(凹凸形状)を、嵌合解除容易部4と定常部とで変えることで、嵌合解除容易部4でのスパイラルコア紐3同士の嵌合力を、定常部での嵌合力に対して弱くすることができる。なお、嵌合解除容易部4の断面形状は、図示した例に限られず、嵌合力を弱くすることができれば、他の形状であっても良い。
【0032】
また、嵌合解除容易部4では、スパイラルコア紐3の両側に嵌合部8a、8bを形成した例を示したが、いずれか一方のみでも良い。例えば、図3(b)において、一方の嵌合部8aを図3(a)の嵌合部9aに代え、他方のみを嵌合部8bとしてもよい。このようにしても、定常部と比較して、互いの嵌合力を弱くすることができる。
【0033】
次に、図4図6を用いて、スパイラルコア1を有するゴムユニットを使用した、電力ケーブルの接続方法について説明する。図4(a)に示すように、ゴムユニット10は、スパイラルコア1の外周に、拡径された状態の常温収縮チューブ11が配置されて構成される。なお、前述した嵌合解除容易部4(図1)は、常温収縮チューブ11から露出する位置に設けられる。すなわち、常温収縮チューブ11の内部には、スパイラルコア1の定常部が位置する。
【0034】
なお、常温収縮チューブ11は、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層等を有し、シリコーンゴムやEPゴム等の弾性材料で構成される。また、電力ケーブル20a、20bは、内側から、導体部13、内部半導電層17、絶縁層19、外部半導電層21、外部絶縁層23等から構成される。
【0035】
まず、図4(a)に示すように、ゴムユニット10に、予め一方の電力ケーブル20aを挿通した状態で、電力ケーブル20a、20bの導体部13同士を対向させて、スリーブ15によって接続する。この際、ゴムユニット10は、一方の電力ケーブル20a側に退避させておく。スパイラルコア1の内径は、電力ケーブル20a、20bの外径よりも大きいため、ゴムユニット10は電力ケーブル20a、20bに沿って移動させることができる。
【0036】
次に、図4(b)に示すように、ゴムユニット10の、電力ケーブル20b側の端部のスパイラルコア紐3をほどく。ほどかれたスパイラルコア紐3の端部(嵌合解除容易部4)は、テープ25によって、電力ケーブル20aの外周に固定される。なお、スパイラルコア紐3の固定方法は、テープ25に限られず、バンドなどのその他の固定部材を用いることもできる。
【0037】
図5は、スパイラルコア1の端部のおけるスパイラルコア紐3の嵌合をほどく状態を示す図である。前述したように、定常部では、嵌合部9a、9b同士が強く嵌合しているから、常温収縮チューブ11によって潰れることがない。一方、常温収縮チューブ11から露出する部位にある嵌合解除容易部4では、嵌合部9a、9bよりも嵌合力の弱い嵌合部8a(8b)で嵌合しているので、作業者は工具等を用いなくても、嵌合したスパイラルコア紐3同士の嵌合を容易に解除できる。
【0038】
次に、図6(a)に示すように、ゴムユニット10を電力ケーブル20b側に移動させ(図中矢印I方向)、電力ケーブル20a、20bの接続部を覆うようにゴムユニット10を配置する。この際、スパイラルコア紐3の一方の端部が、電力ケーブル20aの外周に固定されているため、ゴムユニット10の移動に伴いスパイラルコア紐3の嵌合が端部から順にほどかれていく。なお、ゴムユニット10を移動させた際に、常温収縮チューブ11の一部が収縮しないように、ゴムユニット10の移動時にほどかれるスパイラルコア紐3の長さ分だけ、予め常温収縮チューブ11の端部からスパイラルコア1を露出させておく。
【0039】
次に、図6(b)に示すように、電力ケーブル20aの外周に固定されていたスパイラルコア紐3の端部を取り外し、スパイラルコア紐3を引き抜く(図中矢印J方向)。これにより、スパイラルコア1が、電力ケーブル20b側の端部から順にほどかれていく。前述したように、常温収縮チューブ11の内径は、接続される電力ケーブル20a、20bの絶縁層19の外径よりも小さい。したがって、スパイラルコア1がほどかれた部位では、常温収縮チューブ11が縮径する。
【0040】
図6(c)に示すように、完全にスパイラルコア紐3を抜き取ることで、常温収縮チューブ11を、電力ケーブル20a、20bの接続部に密着させることができる。なお、スパイラルコア紐3は、先端の嵌合を容易にほどくことができれば、その後は、スパイラルコア紐3を引っ張ることで嵌合をほどくことができる。このため、定常部の嵌合力が強くても、工具等を用いずに嵌合部の嵌合をほどくことができる。
【0041】
以上説明したように、本実施の形態によれば、スパイラルコア1の端部に嵌合解除容易部4が設けられるため、スパイラルコア1の端部からスパイラルコア紐3を容易にほどくことができる。したがって、スパイラルコア紐3の定常部の嵌合力を強くしても、工具等を用いることなくスパイラルコア紐3の端部をほどくことができる。
【0042】
また、このような嵌合解除容易部4は、定常部に対してスパイラルコア紐3の嵌合部の凹凸形状を変えることで容易に形成することができる。したがって、嵌合解除容易部4に対応するスパイラルコア紐3の嵌合部9a、9bの一部を研磨等によって除去することで、嵌合部8a、8bを容易に形成することができる。
【0043】
また、嵌合解除容易部4は、常温収縮チューブ11から露出した位置に設けられる。したがって、常温収縮チューブ11の収縮力によって、嵌合解除容易部4の嵌合がほどけることがない。
【0044】
次に、他の実施の形態について説明する。本発明の嵌合解除容易部4は、図7に示すように、嵌合部9a、9bの隙間に、ガラステープ27を挟み込むことによって形成することもできる。ガラステープ27としては、引張強度が高いものであれば、他の材質のテープ状部材であってもよい。ガラステープ27を嵌合解除容易部4に配置しておき、ガラステープ27を引っ張ることで、嵌合部9a、9b同士の嵌合をほどくことができる。すなわち、ガラステープ27を用いてスパイラルコア紐3を掴むための補助部材にすることで、スパイラルコア紐3の嵌合を解除し易くして嵌合解除容易部4とすることができる。
【0045】
なお、ガラステープ27の両端部近傍には、孔29が設けられている。図中矢印Kに示すように、ガラステープ27の孔29同士の位置を合わせ、孔29に例えば棒状部材などを挿通してもよい。棒状部材を下方に引っ張ることで、スパイラルコア紐3同士の嵌合をほどくことができる。この場合には、棒状部材によって、ガラステープ27を引っ張ることがより容易になる。
【0046】
このように、ガラステープ27を用いることで、容易にスパイラルコア紐3を掴むことができるため、嵌合をほどくことが容易となる。
【0047】
また、図8に示す嵌合解除容易部4のように、スパイラルコア紐3の長手方向の一部の嵌合部9bを除去した嵌合部除去部31を形成することにより嵌合を解除し易くしても良い。このようにすることで、嵌合部9a、9b同士を嵌合させた際、単位長さ当たりの嵌合長を短くすることができる。このため、嵌合解除容易部4の嵌合力を弱くすることができる。したがって、スパイラルコア紐3の嵌合をほどくことが容易となる。
【0048】
また、嵌合部9a、9bに潤滑材を塗布して嵌合解除容易部4を形成しても良い。潤滑材を塗布しておくことで、嵌合部9a、9b同士が滑りやすくなり、スパイラルコア紐3の嵌合をほどくことが容易となる。
【0049】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0050】
たとえば、前述したような、嵌合解除容易部4の嵌合力を弱くするための各種構造は、それぞれ単独で採用しても良く、互いに複数を組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【0051】
1………スパイラルコア
3………スパイラルコア紐
4………嵌合解除容易部
5a、5b、6a、6b………凸部
7a、7b………凹部
8a、8b、9a、9b………嵌合部
10………ゴムユニット
11………常温収縮チューブ
13………導体部
15………スリーブ
17………内部半導電層
19………絶縁層
20a、20b………電力ケーブル
21………外部半導電層
23………外部絶縁層
25………テープ
27………ガラステープ
29………孔
31………嵌合部除去部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8