(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
電力ケーブルのアルミニウム又はアルミニウム合金からなるケーブル導体同士が圧縮スリーブで圧縮接続される、コンパウンドが充填された接続部に、前記コンパウンドが前記接続部外へ漏洩しないように密閉する密閉処理部を形成し、
前記密閉処理部は、前記電力ケーブルの前記ケーブル導体とケーブル絶縁体との間又は前記電力ケーブルの前記ケーブル絶縁体に食い込むように前記圧縮スリーブの両端部に形成された環状突部を備えることを特徴とする電力ケーブルの接続部構造。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の第1実施形態の電力ケーブルの接続部を示す断面図である。
【
図2】第1実施形態の電力ケーブルの接続方要領を示す作用図であり、
図2(A)は電力ケーブルのケーブル導体を圧縮スリーブに挿入した状態を示す作用図、
図2(B)は圧縮スリーブの端部をシールした後に圧縮スリーブを圧縮した状態を示す作用図、
図2(C)は絶縁テープ層及び導電テープ層を形成した状態を示す作用図である。
【
図4】第2実施形態の電力ケーブルの接続部を示す断面図である。
【
図5】第2実施形態の電力ケーブルの接続方要領を示す作用図であり、
図5(A)は電力ケーブルのケーブル導体を圧縮スリーブに挿入した状態を示す作用図、
図5(B)は圧縮スリーブを圧縮した状態を示す作用図、
図5(C)は圧縮スリーブ上に導電テープ層を形成した状態を示す作用図である。
【
図6】第3実施形態の電力ケーブルの接続部を示す断面図である。
【
図7】第3実施形態の電力ケーブルの接続方要領を示す作用図であり、
図7(A)は電力ケーブルのケーブル導体を圧縮スリーブに挿入する状態を示す作用図、
図7(B)は圧縮スリーブを圧縮した状態を示す作用図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1に示すように、2本の電力ケーブル11,12は、例えば、都市部に設置される地中送電線として用いられ、ゴムモールド型のワンピースジョイントである接続部20で接続されて電気伝導が確保される。
電力ケーブル11,12は、それぞれ複数の素線が撚られて形成された撚り線からなるケーブル導体13と、このケーブル導体13を覆うケーブル絶縁体14とから構成される。ケーブル絶縁体14の端部は剥ぎ取られて、ケーブル導体13がむき出しにされている。符号13aは、ケーブル絶縁体14から突出したケーブル導体13の導体端部である。
【0012】
接続部20は、圧縮スリーブ21A、コンパウンド15(太線で示すものである。)、環状段部(小径部)14a,14a、金属箔(第1被覆部)16,16、絶縁性テープ(第2被覆部)17,17、導電性テープ18、絶縁筒31(
図3参照)を備える。
【0013】
電力ケーブル11,12のケーブル導体13は、アルミニウム又はアルミニウム合金製である。
圧縮スリーブ21Aは、その外周面21cにおいて、軸方向の全体が半径方向外側から内側へ圧縮されて縮径し、ケーブル導体13,13の各導体端部13aに圧縮接続されて電気的に導通可能に固定されている。圧縮スリーブ21Aの材質は、電力ケーブル11,12の各ケーブル導体13と同一材質であるアルミニウム又はアルミニウム合金である。このように、圧縮スリーブ21Aの材質を、ケーブル導体13の材質と同一にすることで、ケーブル導体13と圧縮スリーブ21Aとの圧縮接続部分での異種金属間腐食の発生を抑制し、長期に亘って電気伝導を確保しやすくなる。
【0014】
コンパウンド15は、導体端部13a,13aと圧縮スリーブ21との間に充填されたグリース状のものであり、油分に石鹸、導電性粒子(例えば、亜鉛粒子等)を添加したものであって、導電性を有する。導体端部13aの全体の表面をブラシ等で研磨して酸化被膜を除去した後に、導体端部13aの表面にコンパウンド15が塗布され、再び酸化被膜が形成されるのを防止し、導電性を確保する。コンパウンド15は、上記した防食効果に加え、防水効果も有する。
ケーブル絶縁体14の環状段部14aは、ケーブル絶縁体14の外周面14cの端部側が環状に段剥ぎされて内周面14b側に出来た筒状の部分である。
【0015】
金属箔16は、環状段部14aから圧縮スリーブ21Aの端部に亘って層状に巻かれ、ケーブル絶縁体14の環状段部14aと圧縮スリーブ21との境界部分を半径方向外側から覆い、導体端部13aと圧縮スリーブ21との間のコンパウンド15が外部、即ち、ケーブル絶縁体14,14と、絶縁筒31との間の界面への漏洩を防止する。
金属箔16は、容易に変形するために導体端部13aと圧縮スリーブ21とに密着しやすく、その密着した状態を維持しやすいため、シール性が高く、更に層状に巻き付けることで締め付け力を高くすることができ、更にシール性を高めることができる。また、コンパウンド15の流動性が低いため、コンパウンド15に対する金属箔16によるシール効果は極めて高くなる。
金属箔16としては、例えば、アルミ箔、ステンレス箔、銅箔又は錫箔等が好ましく、これらの中では、上記した圧縮スリーブ21Aと同材質のアルミ箔がより好ましい。アルミ箔以外の金属箔16を用いる場合には、圧縮スリーブ21Aと金属箔16との間に介在物(例えば、樹脂製、布製等のテープ類)を設けるが望ましい。
【0016】
絶縁性テープ17は、例えば、ポリエチレンフィルムに、ブチルゴム等の成分を有する自己融着性の粘着剤を付着させたものであり、環状段部14aの半径方向外側であって金属箔16の外端部16a上に層状に巻かれ、テープ絶縁層を形成している。
導電性テープ18は、例えば、導電性加硫ブチルゴムシートに、ブチルゴム等の自己融着性を有する粘着剤を付着させたものであり、圧縮スリーブ21Aの外周面21cからその両側の金属箔16,16の内端部16b,16b上に亘って層状に巻かれている。
絶縁筒31は、電力ケーブル11,12のケーブル絶縁体14,14、絶縁性テープ17,17及び導電性テープ18を覆う。
上記した電力ケーブル11,12の環状段部14a,14aと、金属箔16,16と、絶縁性テープ17と、導電性テープ18と、圧縮スリーブ21Aの両端部とは、密閉処理部25を構成している。
【0017】
以上に述べた電力ケーブル11,12の接続部20の接続要領を次に説明する。
図2(A)において、予め電力ケーブル11,12の導体端部13a,13aの外周面をブラシ等で研磨し、導体端部13a,13aの外周面全体にコンパウンド15を塗布する。そして、導体端部13a,13aを、圧縮前の圧縮スリーブ21の中空部21bに挿入する。この時、電力ケーブル11,12の環状段部14a,14aの端面を、圧縮スリーブ21の両端面に当てるようにして密着させる。
【0018】
図2(B)に示すように、電力ケーブル11の環状段部14aの端面と圧縮スリーブ21Aの端面とを密着させた状態で、電力ケーブル11の環状段部14aと圧縮スリーブ21Aの端部とに亘って金属箔16を層状に巻き、環状段部14aと圧縮スリーブ21Aとの境界部分を半径方向外側から覆って密封するシール層を形成する。同様に、電力ケーブル12の環状段部14aの端面と圧縮スリーブ21Aの端面とを密着させた状態で、電力ケーブル12の環状段部14aと圧縮スリーブ21とに亘って金属箔16を層状に巻く。
【0019】
次に、圧縮スリーブ21を一対の圧縮用ダイスの間に配置し、これらの圧縮用ダイス間に圧縮スリーブ21を挟み込んで、1回又は複数回に分けて圧縮スリーブ21(金属箔16,16を除く。)を圧縮し、導体端部13a,13aと圧縮後の圧縮スリーブ21Aとを圧着させる。
なお、説明の都合上、圧縮後の圧縮スリーブ21Aに対して、圧縮前のものを圧縮スリーブ21とし、圧縮前と圧縮後とで符号を変えて識別している。
【0020】
図2(C)に示すように、電力ケーブル11,12のそれぞれの環状段部14aの半径方向外側であって金属箔16の外端部16a上に絶縁性テープ17を層状に巻いて絶縁テープ層を形成する。また、圧縮スリーブ21Aの両端部に巻かれた金属箔16の内端部16b,16b上と圧縮スリーブ21A上と亘って導電性テープ18を層状に巻き、導電テープ層を形成する。絶縁性テープ17による絶縁テープ層及び導電性テープ18による導電テープ層の各外径は、略同一で且つケーブル絶縁体14の外径よりも小さくする。
【0021】
そして、予め電力ケーブル11,12の一方に被せておいた絶縁筒31(
図3参照)を電力ケーブル11,12のケーブル絶縁体14,14、絶縁性テープ17,17及び導電性テープ18に跨るように移動させ、更に、絶縁筒31の外側に遮蔽処理及び保護管組立を行うことで接続工程が完了する。
【0022】
上記したように、金属箔16の外端部16a上及び内端部16b上に絶縁性テープ17及び導電性テープ18を巻いてテープ層を形成することで、金属箔16を、環状段部14a及び圧縮スリーブ21Aの端部により一層密着させることができ、金属箔16のシール性を向上させることができる。
【0023】
図3に示すように、2本の電力ケーブル11,12の接続部20は、圧縮スリーブ21A、ケーブル絶縁体14,14の端部、コンパウンド15、金属箔16,16、絶縁性テープ17,17及び導電性テープ18をそれぞれ覆うプレモールドゴム一体型の絶縁筒31を備える。
絶縁筒31は、内側から順に形成されたゴム製の内部半導電層36、絶縁層37、外部半導電層38から構成され、接続部20の電界の集中を緩和する。絶縁筒31の内周面は、ゴムの収縮力によりケーブル絶縁体14,14の外周面、絶縁性テープ17,17及び導電性テープ18の外周面にそれぞれ密着している。絶縁筒31の外側には更に遮蔽処理及び保護管組立が行われる。
【0024】
<第2実施形態>
図1〜
図3に示した第1実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図4に示すように、接続部40は、電力ケーブル11,12の導体端部13a,13aに半径方向外側から内側に向かって圧縮された筒状の圧縮スリーブ41Aと、導体端部13a,13a、圧縮スリーブ41A間に充填されたコンパウンド15と、圧縮スリーブ41A上に層状に巻かれた導電性テープ42と、電力ケーブル11,12のケーブル絶縁体14,14及び導電性テープ42を覆う絶縁筒31(
図3参照)とを備える。
【0025】
圧縮スリーブ41Aは、その外周面41cの両端部が加工されて内周面41e側に形成された内側筒状突部(環状突部)41bを備える。
内側筒状突部41bは、その厚さが例えば2〜3mmであり、ケーブル導体13とケーブル絶縁体14との間に食い込んでいる。なお、内側筒状突部41bは、ケーブル絶縁体14内に食い込んでいても良い。これにより、ケーブル絶縁体14の内周面14bは、内側筒状突部41bによって半径方向外側又は半径方向内側へ押し退けられる。
上記した圧縮スリーブ41Aの内側筒状突部41b,41bと、電力ケーブル11,12のケーブル絶縁体14,14と、導電性テープ42とは、密閉処理部45を構成している。
【0026】
このようにして、導体端部13a,13aを含むケーブル導体13,13と、圧縮スリーブ41Aとの間に充填されたコンパウンド15が密閉され、更に、導電性テープ42がケーブル絶縁体14,14の端面14e,14eに接することで、ケーブル絶縁体14,14と導電性テープ42との間も密閉されるため、コンパウンド15が外部に漏洩するのを防止することができる。
【0027】
以上に述べた接続部40の接続要領を次に説明する。
図5(A)において、予め電力ケーブル11,12の導体端部13a,13aの外周面をブラシ等で研磨し、導体端部13a,13aの外周面全体にコンパウンド15を塗布する。そして、導体端部13a,13aを、圧縮前の圧縮スリーブ41の中空部41dに挿入する。この時、ケーブル絶縁体14,14の端面14e,14eを、圧縮スリーブ41の内側筒状突部41b,41bの各端面に当てるようにして密着させる。
圧縮前の圧縮スリーブ41の長さをL1、厚さをT1とする。
【0028】
次に、圧縮スリーブ41を一対の圧縮用ダイスの間に配置し、これらの圧縮用ダイス間に圧縮スリーブ41を挟み込んで、1回又は複数回に分けて圧縮スリーブ41(内側筒状突部41b,41bを除く。)を圧縮し、導体端部13a,13aと圧縮後の圧縮スリーブ41Aとを圧着させる。この時、ケーブル絶縁体14,14の端面14eを移動させないように保持しておく。
なお、説明の都合上、圧縮後の圧縮スリーブ41Aに対して、圧縮前のものを圧縮スリーブ41とし、圧縮前と圧縮後とで符号を変えて識別している。
【0029】
図5(B)に示すように、圧縮後の圧縮スリーブ41Aでは、圧縮前の圧縮スリーブ41(
図5(A)参照)に比べて、軸方向の伸びが生じて長さがL2(>L1)となり、また、圧縮によって縮径して厚さがT2(<T1)となる。この結果。圧縮スリーブ41Aの内側筒状突部41b,41bが、ケーブル導体13,13とケーブル絶縁体14,14との間、又はケーブル絶縁体14,14に食い込む。
このように、内側筒状突部41bがケーブル導体13とケーブル絶縁体14との間、又はケーブル絶縁体14,14に食い込むことで、ケーブル絶縁体14の内周面14bの変形による締め付け力が、ケーブル絶縁体14から内側筒状突部41bに作用するため、内側筒状突部41bとケーブル絶縁体14との間のシール性を高めることができる。
【0030】
図5(C)に示すように、圧縮スリーブ41A上に導電性テープ42を層状に巻いて、導電テープ層を形成する。導電性テープ42による導電テープ層の外径は、ケーブル絶縁体14の外径よりも小さくする。
そして、予め電力ケーブル11,12の一方に被せておいた絶縁筒31(
図3参照)を電力ケーブル11,12のケーブル絶縁体14,147及び導電性テープ42に跨るように移動させ、更に、絶縁筒31の外側に遮蔽処理及び保護管組立を行うことで接続工程が完了する。
【0031】
このように、圧縮スリーブ41の圧縮時の変形を利用して内側筒状突部41b,41bを電力ケーブル11,12側へ食い込ませることができ、より迅速に且つ確実にシール性を高めることができる。また、ケーブル絶縁体14,14との間で圧縮スリーブ41Aの外周面に導電性テープ42を層状に巻くことで、導電性テープ42をケーブル絶縁体14,14の端面14e,14e(
図5(B)参照)に当てて、端面14e,14eと導電性テープ42との間のシール性を確保することができる。上記のことから、コンパウンド15の漏洩を防止することができる。
【0032】
<第3実施形態>
図1〜
図3に示した第1実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図6に示すように、接続部50は、電力ケーブル11,12の導体端部13a,13aに半径方向外側から内側に向かって圧縮された筒状の圧縮スリーブ51Aと、導体端部13a,13a、圧縮スリーブ51A間に充填されたコンパウンド15と、電力ケーブル11,12のケーブル絶縁体14,14及び圧縮スリーブ51Aを覆う絶縁筒31(
図3参照)とを備える。
【0033】
圧縮スリーブ51Aは、内周面51eの両端部側を加工して外周面51c側に形成された外側筒状突部(筒状嵌合部)51bを備える。外側筒状突部51bは、ケーブル絶縁体14の外周面14cに形成された環状段部(小径嵌合部)14dに嵌合している。外側筒状突部51bと環状段部14dとの嵌合は、中間ばめ又はしまりばめが望ましい。中間ばめの場合は、嵌合を比較的容易にでき、しまりばめの場合は、シール性を高めることができる。
上記した圧縮スリーブ51Aの外側筒状突部51b,51bと、電力ケーブル11,12の環状段部14d,14dとは、密閉処理部55を構成している。
【0034】
以上に述べた接続部50の接続要領を次に説明する。
図7(A)において、予め電力ケーブル11,12の導体端部13a,13aの外周面をブラシ等で研磨し、導体端部13a,13aの外周面全体にコンパウンド15を塗布する。そして、白抜き矢印で示すように、導体端部13a,13aを、圧縮前の圧縮スリーブ51の中空部51fに想像線の位置まで挿入する。
この時、
図7(B)に示すように、電力ケーブル11,12の環状段部14d,14dを圧縮スリーブ51の外側筒状突部51bに嵌合させる。
【0035】
次に、圧縮スリーブ51(
図7(A)参照)を一対の圧縮用ダイスの間に配置し、これらの圧縮用ダイス間に圧縮スリーブ51を挟み込んで、1回又は複数回に分けて圧縮スリーブ51(外側筒状突部51b,51bを除く。)を圧縮し、導体端部13a,13aと圧縮後の圧縮スリーブ51Aとを圧着させる。
なお、説明の都合上、圧縮後の圧縮スリーブ51Aに対して、圧縮前のものを圧縮スリーブ51とし、圧縮前と圧縮後とで符号を変えて識別している。
【0036】
上記したように、電力ケーブル11,12のケーブル絶縁体14,14に環状段部14d,14dを形成し、圧縮スリーブ51に外側筒状突部51b,51bを形成し、環状段部14d,14dと外側筒状突部51b,51bとを嵌合させることで、ケーブル絶縁体14,14と圧縮スリーブ51Aとの間のシール性を容易に確保することができる。従って、電力ケーブル11,12の接続に要する部品数を削減するとともに作業時間を短縮することができる。
【0037】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、
図1に示したように、ケーブル絶縁体14の環状段部14aから圧縮スリーブ21Aの端部に亘って金属箔16を巻いて密封処理を施したが、これに限らず、環状段部14aから圧縮スリーブ21Aの端部に亘って熱収縮チューブで覆って密封処理しても良い。