特開 2022-112174 碍管ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022112174

(43)【公開日】2022-08-02

(54)【発明の名称】碍管ユニット

(51)【国際特許分類】

   H02G 15/064 20060101AFI20220726BHJP

【ＦＩ】

H02G15/064

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021007871

(22)【出願日】2021-01-21

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村田 亘

(72)【発明者】

【氏名】平田 博之

【テーマコード（参考）】

5G375

【Ｆターム（参考）】

5G375AA02

5G375CA03

5G375CB05

5G375CB14

5G375CB47

5G375CB55

5G375DA32

(57)【要約】

【課題】碍管を小型化することができる碍管ユニットを提供する。
【解決手段】碍管ユニット１は、電力ケーブル７１の端末に電気的に接続される内部導体２２と、内部導体２２を覆う碍管２１と、碍管２１の内側に埋設されるとともに内部導体２２を囲むよう形成されたアース電極２３と、を備える。碍管２１の内周面は、電力ケーブル７１に取り付けられたストレスコーン７３が配置される配置面２１２を有する。内部導体２２における電力ケーブル７１の端末が接続される側を基端側、基端側と反対側を先端側としたとき、アース電極２３の基端側の端部は、配置面２１２よりも先端側に位置している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力ケーブルの端末に電気的に接続される内部導体と、
前記内部導体を覆う碍管と、
前記碍管の内側に埋設されるとともに前記内部導体を囲むよう形成されたアース電極と、を備え、
前記碍管の内周面は、前記電力ケーブルに取り付けられたストレスコーンが配置される配置面を有し、
前記内部導体における前記電力ケーブルの前記端末が接続される側を基端側、前記基端側と反対側を先端側としたとき、前記アース電極の前記基端側の端部は、前記配置面よりも前記先端側に位置している、
碍管ユニット。

【請求項2】

前記碍管の外周面における、前記アース電極よりも前記基端側には、電界を遮蔽する電界遮蔽層が形成されている、
請求項１に記載の碍管ユニット。

【請求項3】

径方向から見たとき、前記アース電極と前記電界遮蔽層とは、互いの一部同士が重なっている、
請求項２に記載の碍管ユニット。

【請求項4】

外部の被取付部材が取り付けられる取付面を有するとともに前記碍管に固定されたフランジ部材をさらに備え、
前記配置面は、前記取付面よりも前記基端側に配されており、
前記アース電極は、前記取付面よりも前記先端側に配されている、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の碍管ユニット。

【請求項5】

一部を露出させつつ前記碍管に埋設されるとともに前記アース電極に電気的に接続された埋設導電部材と、
前記埋設導電部材と前記フランジ部材とに電気的に接続された接続部材とをさらに備え、
前記フランジ部材は、前記取付面を有するフランジ取付壁と、前記フランジ取付壁から前記基端側に形成されるとともに前記碍管を囲むフランジ側壁とを備え、
前記接続部材は、前記フランジ側壁の内周側に固定されている、
請求項４に記載の碍管ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、碍管ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の碍管ユニット（エポキシユニット）は、電力ケーブルの端末に接続される内部導体（中心導体）と、内部導体を覆うエポキシ樹脂からなる碍管（絶縁筒）とを一体に備える。また、碍管内には、内部導体の一方側の端部を囲む筒状のアース電極（遮へい電極）が埋設されている。アース電極は、碍管の前記一方側の端部から外部に引き出され、碍管ユニットが使用されている状態においては接地電位に電気的に接続される。アース電極を設けることで、アース電極の内周側の電界を遮蔽することができ、これによって碍管周囲の電界強度を低減することができる。また、碍管の内周面は、電力ケーブルの端末の外周部に取り付けられたストレスコーンが挿入配置される配置面（受容部）を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－４５５５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の碍管ユニットにおいては、径方向から見たときにアース電極が配置面と重なる位置まで形成されているため、碍管の大型化を招くおそれがある。このことにつき、以下説明する。

【0005】

まず、配置面は、電力ケーブルに取り付けられたストレスコーンを挿入可能とすべく、その内径を大きくする必要がある。また、碍管におけるアース電極の内周側及び外周側のそれぞれの部位は、過度に薄くするとショートショット（成形不良）等、製造上の問題が生じるおそれがあるため、ある程度の肉厚が必要となる。そのため、径方向から見たときにアース電極と配置面とが重なっている軸方向領域においては、碍管の外径を大きくせざるを得なくなる。その結果、特許文献１に記載の碍管ユニットにおいては、碍管の大型化を招くおそれがある。

【0006】

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、碍管を小型化することができる碍管ユニット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】

【0007】

本発明は、前記の目的を達成するため、電力ケーブルの端末に電気的に接続される内部導体と、前記内部導体を覆う碍管と、前記碍管の内側に埋設されるとともに前記内部導体を囲むよう形成されたアース電極と、を備え、前記碍管の内周面は、前記電力ケーブルに取り付けられたストレスコーンが配置される配置面を有し、前記内部導体における前記電力ケーブルの前記端末が接続される側を基端側、前記基端側と反対側を先端側としたとき、前記アース電極の前記基端側の端部は、前記配置面よりも前記先端側に位置している、碍管ユニットを提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、碍管を小型化することができる碍管ユニットを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態における、電力ケーブル接続構造体の碍管ユニットとケーブルアッシーとを分解した分解断面図である。

【図2】実施の形態における、電力ケーブル接続構造体の断面図である。

【図3】図２の一部を拡大した断面図である。

【図4】実施の形態における、フランジ部材の側面図である。

【図5】実施の形態における、フランジ部材の断面図である。

【図6】実施の形態における、フランジ部材の正面図である。

【図7】実施の形態における、フランジ部材の背面図である。

【図8】実施の形態における、アース電極及び複数の埋設導電部材と、複数の接続部材との側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0011】

（電力ケーブル接続構造体１０）
図１は、本形態における電力ケーブル接続構造体１０の、碍管ユニット１とケーブルアッシー７とを分解した分解断面図である。図２は、電力ケーブル接続構造体１０の断面図である。図３は、図２の一部を拡大した図である。

【0012】

図２に示すごとく、電力ケーブル接続構造体１０は、例えば鉄道車両の屋根等に配置された被取付部材としての機器箱１００に取り付けられて使用される。詳細は後述するが、電力ケーブル接続構造体１０は、その一部を機器箱１００内の内部空間１００ａ内に突出させた状態で機器箱１００に取り付けられる。電力ケーブル接続構造体１０は、高電圧が印加される電力ケーブル７１とこれに接続された図示しない電気経路とを、周囲との電気的絶縁性を確保しつつ接続するためのものであり、図１及び図２に示すごとく、碍管ユニット１とケーブルアッシー７とを組み付けてなる。

【0013】

（碍管ユニット１）
碍管ユニット１は、碍管２１と一体的に形成された碍管構造体２と、碍管構造体２に固定されたフランジ部材３とを備える。碍管構造体２は、エポキシ樹脂からなる碍管２１内に、内部導体２２、アース電極２３等を埋設してなる。碍管構造体２は、碍管２１の成形型の内側に内部導体２２、アース電極２３等を配置して成形型内に溶融状態のエポキシ樹脂を流し込んで硬化させることによって碍管２１、内部導体２２、アース電極２３等が一体として形成される。

【0014】

なお、碍管ユニット１の軸方向（すなわち、内部導体２２の軸方向及び碍管２１の軸方向であり、図１乃至図３の左右方向）を単に軸方向という。また、軸方向の一方側であって、内部導体２２における電力ケーブル７１が接続される側（例えば図１乃至図３の右側）を軸方向基端側といい、その反対側（例えば図１乃至図３の左側）を軸方向先端側という。また、単に周方向といったときは、電力ケーブル接続構造体１０の中心軸周りの周方向を意味するものとし、単に径方向といったときは、中心軸を中心とした電力ケーブル接続構造体１０の径方向を意味するものとする。

【0015】

内部導体２２は、軸方向に長尺な略棒状を呈している。内部導体２２は、その軸方向先端側の端部を碍管２１から突出させつつ、碍管２１内に埋設されている。碍管２１から突出した内部導体２２の端部は、当該露出部に固定された端子金具８を介して、電力ケーブル７１の接続先となる図示しない電気経路に電気的に接続される。

【0016】

図３に示すごとく、内部導体２２の軸方向基端側の端部には、軸方向基端側に開口する有底筒状部２２０が形成されている。有底筒状部２２０は、底壁部２２１と、底壁部２２１から軸方向基端側に延設された中空の筒壁部２２２とを有する。

【0017】

底壁部２２１の外周面は、軸方向基端側に向かうほど拡径するようなテーパ状に形成されている。底壁部２２１には、軸方向基端側に突出したボス部２２１ａが形成されている。ボス部２２１ａには、雌ねじ孔が設けられており、内部導体２２と電力ケーブル７１とを着脱可能に接続するためのコンタクト部材４がボルト締結されている。コンタクト部材４は、例えばチューリップコンタクトとすることができ、内部導体２２と電力ケーブル７１とを着脱可能に接続する。

【0018】

筒壁部２２２は、底壁部２２１の外周縁から軸方向基端側に延設されており、コンタクト部材４を介した電力ケーブル７１と内部導体２２との接続部を囲っている。筒壁部２２２は、底壁部２２１から軸方向に沿ってまっすぐ形成された円筒部２２２ａと、円筒部２２２ａから軸方向基端側に向かうほど内径及び外径の双方が大きくなる拡径部２２２ｂとを有する。そして、筒壁部２２２は、その内周面が碍管２１から露出している。

【0019】

図１及び図２に示すごとく、碍管２１は、エポキシ樹脂を軸方向に長尺な概略管状に形成してなる。特に、電力ケーブル接続構造体１０が鉄道車両の屋根等の屋外に設置される場合、碍管２１を構成する樹脂としては対候性に優れたエポキシ樹脂を用いることが好ましい。

【0020】

碍管２１の外周部には、外周側に突出した環状の笠部２１１が、軸方向Ｘの複数箇所に所定間隔で設けられている。碍管２１に複数の笠部２１１を形成することにより、碍管２１の外周面の沿面距離を確保することができ、碍管２１の表面に沿った沿面放電の発生を抑制することができる。本形態において、複数の笠部２１１のそれぞれの外径は、互いに同等である。複数の笠部２１１のうち最大の外径を有する笠部２１１の外径を最大外径、複数の笠部２１１のうち最小の外径を有する笠部２１１の外径を最小外径としたとき、最小外径に対する最大外径の比率、すなわち「最大外径／最小外径」は、１．１以下が好ましく、１．０５以下がさらに好ましい。また、本形態において、各笠部２１１の外径は、碍管２１の軸方向基端側の端部の外径と同等である。

【0021】

碍管２１の外周面には、電界遮蔽層５が形成されている。電界遮蔽層５は、碍管２１の軸方向基端側の端部の位置から、碍管２１の複数の笠部２１１のうちの最も軸方向基端側に位置する笠部２１１の手前の位置までにわたって形成されている。本形態において、電界遮蔽層５は、後述の埋設導電部材２５よりも軸方向先端側の位置まで形成されている。電界遮蔽層５は、碍管２１の外周面の全周に形成されている。電界遮蔽層５は、その内周側の領域の電界を遮蔽することによって、碍管２１の周囲における電界強度が高くなることを抑制する役割を有する。電界遮蔽層５は、例えば、碍管２１の外周面に塗布された導電性塗料からなる。

【0022】

碍管２１の内周面は、ストレスコーン７３が接触して配置される配置面２１２を有する。配置面２１２は、その内側に配されるストレスコーン７３の外形形状に対応した形状を有しており、本形態においては、軸方向基端側に向かうほど外周側に向かう傾斜配置面２１２ａを少なくとも有する。また、碍管２１の内周面は、傾斜配置面２１２ａから軸方向基端側に、軸方向に沿って形成された円筒面２１３を備える。円筒面２１３の軸方向先端側の部位も、ストレスコーン７３が接触して配置される配置面２１２を構成する。碍管２１における配置面２１２の外周側には、碍管２１をフランジに固定するための複数のナット部材２４が埋設されている。

【0023】

図３に示すごとく、ナット部材２４は、軸方向に長尺であり、軸方向基端側の端面に開口する雌ねじ孔２４０が設けられた袋ナットである。ナット部材２４は、その軸方向基端側の端部が碍管２１から露出している。そして、各ナット部材２４に、フランジ部材３がボルトＢ１によって締結されている。

【0024】

図２に示すごとく、フランジ部材３は、機器箱１００に取り付けられている。機器箱１００は、鉄道の屋根に設けられた状態においては接地電位となり、これに伴い、電気ケーブル接続装置を使用している状態において、フランジ部材３は、機器箱１００と同電位、すなわち接地電位となる。

【0025】

図４は、フランジ部材３の側面図である。図５は、フランジ部材３の断面図である。図６は、フランジ部材３の正面図である。図７は、フランジ部材３の背面図である。フランジ部材３は、カップ状を呈しており、フランジ底壁３１、フランジ側壁３２、及びフランジ取付壁３３を有する。フランジ底壁３１は、中央部に開口穴３１１が設けられた円板状に形成されており、図３に示すごとく、碍管２１の軸方向基端側の端面と軸方向に対向している。ボルトＢ１がフランジ底壁３１に設けられた貫通孔３１０に挿通されるとともにナット部材２４の雌ねじ孔２４０に螺合されることによって、フランジ部材３が碍管２１に固定されている。

【0026】

図４及び図５に示すごとく、フランジ側壁３２は、円筒状に形成されている。フランジ側壁３２には、外周面が外周側に隆起するとともに内周面が外周側に向かって凹んだ部材配置部３２１が、周方向の三箇所に形成されている。部材配置部３２１には、部材配置部３２１の内周側に形成された凹部３２１ａの底面３２１ｂに開口する雌ねじ孔３２１ｃが形成されている。図３に示すごとく、雌ねじ孔３２１ｃにはボルトＢ２が螺合されており、当該ボルトＢ２を用いて後述の接続部材６がフランジ部材３に固定されている。

【0027】

凹部３２１ａの軸方向先端側は、傾斜面３２１ｄによって閉塞されている。傾斜面３２１ｄは、軸方向先端側に向かうほど内周側に向かうよう傾斜した面である。凹部３２１ａの軸方向先端側を閉じる面を傾斜面３２１ｄのように傾斜した面とすることにより、接続部材６の周囲の空間を広くすることができ、接続部材６をフランジ部材３及び後述の埋設導電部材２５に固定する作業中に、接続部材６がフランジ部材３、碍管２１等に干渉することを防止することができる。

【0028】

フランジ取付壁３３は、フランジ側壁３２の軸方向先端側の端部から軸方向に直交する方向の両側に突出するよう一対設けられている。各フランジ取付壁３３は、その軸方向先端側の面が、機器箱１００が取り付けられる取付面３３１を構成している。図２及び図３に示すごとく、碍管ユニット１は、機器箱１００に設けられた取付穴１００ｂから機器箱１００の内部空間１００ａに挿入されており、フランジ取付壁３３の取付面３３１は、機器箱１００の取付穴１００ｂ周辺の壁部と対向している。

【0029】

フランジ取付壁３３及び機器箱１００のそれぞれには、互いに連通するボルト挿通孔３３ａ，１００ｃが形成されている。フランジ取付壁３３及び機器箱１００は、ボルトＢ３をボルト挿通孔３３ａ、及びボルト挿通孔１００ｃに挿通するとともに、ボルト挿通孔１００ｃから軸方向基端側に突出したボルトＢ３にナットＮを螺合させることにより、互いにボルト締結されている。フランジ取付壁３３が、鉄道の屋根に設置された機器箱１００に締結された状態において、フランジ取付壁３３は、機器箱１００と同電位、すなわち接地電位となる。フランジ部材３と電気的に接続されるよう、アース電極２３が碍管２１内に埋設されている。

【0030】

アース電極２３は、軸方向に沿った円筒状に形成されており、内部導体２２の一部を外周側から囲っている。本形態において、アース電極２３は、金属メッシュを筒状にしたものであり、多数の孔（すなわち網目部分）が形成されている。アース電極２３を多数の孔が形成されたものとすることにより、碍管２１の成形不良を抑制することができる。すなわち、碍管２１は成形型にアース電極２３等を配置したインサート成形にて形成されるところ、インサート成形時、碍管２１を構成する溶融状態のエポキシ樹脂は金属メッシュの網目を通過し、アース電極２３の内外周に十分に流入され、成形不良の発生が抑制される。アース電極２３の軸方向の両端部のそれぞれは、内周側に向けて巻き回された形状を有する。なお、アース電極２３は、金属メッシュに限られず、筒状の導体にスリットやパンチ孔等の多数の孔が形成されたもの、孔が形成されていない筒状の導体等、周囲の電界を遮蔽することができれば他の構造のものを採用することも可能である。

【0031】

アース電極２３の軸方向基端側の端部の位置は、配置面２１２よりも軸方向先端側に離れた位置にある。また、アース電極２３の軸方向基端側の端部の位置は、円筒部２２２ａと拡径部２２２ｂとの境界位置よりも僅かに軸方向先端側に形成されている。さらに、アース電極２３の軸方向基端側の端部の位置は、取付面３３１よりも軸方向基端側に位置している。径方向から見たとき、アース電極２３の軸方向基端側の部位は、電界遮蔽層５の軸方向先端側の部位と重なっている。

【0032】

アース電極２３の軸方向先端側の端部の位置は、取付面３３１よりも軸方向先端側にある。また、アース電極２３の軸方向先端側の端部の位置は、内部導体２２の有底筒状部２２０の底壁部２２１よりも軸方向先端側に位置している。なお、これに限られず、アース電極２３の軸方向先端側の端部の位置は、例えば有底筒状部２２０の底壁部２２１と円筒部２２２ａとの境界よりも軸方向基端側に位置していてもよい。

【0033】

さらに、アース電極２３の軸方向先端側の端部の位置は、後述の大径笠間面２１４ａのうちの軸方向先端側の端部の位置よりも軸方向基端側に位置している。大径笠間面２１４ａは、碍管２１の外周面における軸方向に隣り合う笠部２１１をつなぐ笠間面２１４のうち、他の笠間面２１４よりも外径が大きくなった笠間面２１４である。本形態において、大径笠間面２１４ａは、複数の笠間面２１４のうち、軸方向基端側の端部に位置する笠間面２１４及び当該笠間面の軸方向先端側に隣り合う笠間面２１４である。アース電極２３は、これに接続された埋設導電部材２５を介して碍管２１の外部と導通可能に構成されている。

【0034】

図３に示すごとく、埋設導電部材２５は、アース電極２３から径方向外側に延在する円柱状の導体であり、径方向外側の端部を露出させつつ碍管２１に埋設されている。埋設導電部材２５は、碍管２１の外周面における電界遮蔽層５が形成された領域に露出している。

【0035】

図８は、アース電極２３及び複数の埋設導電部材２５と、複数の接続部材６との側面図である。埋設導電部材２５のアース電極２３側の端部は、アース電極２３に溶接等により接合されている。本形態において、アース電極２３には、周方向の三箇所に埋設導電部材２５が接続されている。三つの埋設導電部材２５は、軸方向の同位置に形成されるとともに、周方向に９０°置きに形成されている。埋設導電部材２５には、径方向外側に開口する雌ねじ孔２５１が形成されている。埋設導電部材２５には、接続部材６がボルトＢ４を用いて締結されている。

【0036】

図８に示すごとく、接続部材６は、三つ設けられており、三つの埋設導電部材２５にそれぞれ接続されている。接続部材６は、長尺板状の導体を折り曲げてなり、第１接続部６１、傾斜部６２、及び第２接続部６３を備える。

【0037】

図３に示すごとく、第１接続部６１は、軸方向に沿って形成されており、電界遮蔽層５を介して埋設導電部材２５に径方向に重ねられている。第１接続部６１は、ボルトＢ４を、第１接続部６１に形成された貫通孔６１１に挿通するとともに埋設導電部材２５の雌ねじ孔２５１に螺合することにより、埋設導電部材２５に締結されている。第１接続部６１がボルトＢ４を用いて埋設導電部材２５に締結された状態において、接続部材６、電界遮蔽層５、埋設導電部材２５、及びアース電極２３は、互いに電気的に接続された状態となる。

【0038】

傾斜部６２は、第１接続部６１と第２接続部６３とを連結するよう形成されており、軸方向基端側に向かうにつれて径方向外側へ向かうよう傾斜して形成されている。傾斜部６２は、フランジ部材３の傾斜面３２１ｄと対向している。

【0039】

第２接続部６３は、軸方向に沿って形成されており、部材配置部３２１の凹部３２１ａの底面３２１ｂに重ねられている。第２接続部６３は、ボルトＢ２を、第２接続部６３に形成された貫通孔６３１に挿通するとともに部材配置部３２１に設けられた雌ねじ孔３２１ｃに螺合することにより、フランジ部材３に締結されている。第２接続部６３及びボルトＢ２は、フランジ側壁３２の部材配置部３２１内に収まるよう配されている。碍管ユニット１には、フランジ部材３の基端側から、ケーブルアッシー７が接続される。

【0040】

（ケーブルアッシー７）
図１及び図２に示すごとく、ケーブルアッシー７は、電力ケーブル７１、接続端子７２、ストレスコーン７３、圧縮装置７４、及びカバー部材７５を備える。電力ケーブル７１は、中心から順に、ケーブル導体７１１、ケーブル内部半導電層（図示略）、ケーブル絶縁体７１２、ケーブル外部半導電層７１３、ケーブルシールド層７１４、及びケーブルシース７１５を備える。電力ケーブル７１は、軸方向先端側から順に、ケーブル導体７１１、ケーブル絶縁体７１２、ケーブル外部半導電層７１３、ケーブルシールド層７１４が露出するよう段剥ぎされている。

【0041】

接続端子７２は、ケーブル導体７１１にかしめられており、ケーブル導体７１１に着脱不能に固定されている。接続端子７２は、電力ケーブル７１をコンタクト部材４に接続するための端子であり、その軸方向先端側の端部が、コンタクト部材４に挿入嵌合される。接続端子７２は、コンタクト部材４に押し込んで挿入することができるとともに、コンタクト部材４から引き抜くこともできるよう、コンタクト部材４に着脱可能に接続されている。

【0042】

ストレスコーン７３は、ケーブル絶縁体７１２及びケーブル外部半導電層７１３の外周部に嵌合されている。ストレスコーン７３は、圧縮装置７４によって軸方向に圧縮されており、電力ケーブル７１と碍管２１の配置面２１２との双方に接触している。

【0043】

本形態において、ストレスコーン７３は、二部材から構成されており、軸方向先端側に絶縁部７３１、軸方向基端側に半導電部７３２を備える。絶縁部７３１の外周面は、その軸方向先端側の端部から軸方向基端側に向かうにつれて傾斜する傾斜外周面７３１ａを有し、傾斜外周面７３１ａが、碍管２１の傾斜配置面２１２ａに接触している。半導電部７３２は、内周部がケーブル外部半導電層７１３に接触しており、ケーブル外部半導電層７１３を介して接地電位に接続される。ストレスコーン７３の軸方向先端側において、電力ケーブル７１の外周部には、環状のストッパー７６が嵌合されている。ストッパー７６は、圧縮装置７４からストレスコーン７３に軸方向に作用する圧縮力を受ける役割を有し、内部導体２２の軸方向基端側の端面に当接している。

【0044】

圧縮装置７４は、ストレスコーン７３を軸方向に圧縮させるためのものである。圧縮装置７４は、軸方向先端側がストレスコーン７３に当接しており、軸方向基端側がカバーに係止されている。そして、圧縮装置７４は、例えばコイルバネ７４１の反力によって、ストレスコーン７３を軸方向先端側に向けて押圧している。本形態において、圧縮装置７４の全体は、導電性を有する素材からなるが、少なくとも一部が導電性を有さない素材から構成されていてもよい。

【0045】

カバー部材７５は、互いに固定された第１カバー７５１と第２カバー７５２とを有する。第１カバー７５１は、フランジ底壁３１に螺合されたスタッドボルト７７等を用いてフランジ部材３に締結されている。第１カバー７５１は、電力ケーブル接続構造体１０において、フランジ部材３から軸方向基端側に突出した電力ケーブル７１、ストレスコーン７３、及び圧縮装置７４を外周側から囲っている。第１カバー７５１の軸方向基端側の端部と電力ケーブル７１との間は、封止部７８によって封止されている。封止部７８は、粘着材が設けられたポリエチレンテープ、エポキシテープ等を巻き付けて形成されており、第１カバー７５１と電力ケーブル７１との間を液密的に封止している。

【0046】

第２カバー７５２は、第１カバー７５１に第１カバー７５１の軸方向基端側から固定されており、封止部７８を外周側から囲っている。第２カバー７５２の軸方向基端側の端部は、締付部材７０によって締め付けられており、弾性シート７９を介して電力ケーブル７１に密着している。

【0047】

（実施の形態の作用及び効果）
本形態において、アース電極２３の軸方向基端側の端部は、ストレスコーン７３が接触して配置される配置面２１２よりも軸方向先端側に位置している。それゆえ、碍管２１の小型化を図ることができる。このことにつき、以下説明する。

【0048】

まず、配置面２１２は、電力ケーブル７１に取り付けられたストレスコーン７３を挿入可能とすべく、その内径をある程度大きくする必要があり、これに伴って碍管２１における配置面２１２が形成された軸方向領域の外径も大きくせざるを得なくなる。また、碍管２１におけるアース電極２３の内周側及び外周側のそれぞれの部位は、過度に薄くするとショートショット等、製造上の問題が生じるおそれがあるため、ある程度の肉厚が必要となる。そのため、径方向から見たときに、アース電極２３が配置面２１２と重なる位置まで形成されている場合は、アース電極２３と配置面２１２とが径方向に重なった軸方向領域において、碍管２１の外径を大きくせざるを得なくなり、碍管２１の大型化を招くおそれがある。一方、本形態においては、前述のごとくアース電極２３の軸方向基端側の端部が、配置面２１２よりも軸方向先端側に位置しているため、碍管２１の小型化を図ることができる。

【0049】

また、碍管２１の外周面における、アース電極２３よりも軸方向基端側には、電界を遮蔽する電界遮蔽層５が形成されている。それゆえ、碍管２１における、アース電極２３よりも軸方向基端側の領域は、電界遮蔽層５によって電界が遮蔽される。さらに、本形態においては、径方向から見たとき、アース電極２３と電界遮蔽層５とは、互いの一部同士が重なっている。それゆえ、アース電極２３の軸方向先端側の端部から電界遮蔽層５の軸方向基端側の端部までの広い軸方向領域において、電界を遮蔽させることができ、その結果碍管２１の周囲の電界強度が高くなることを抑制することができる。

【0050】

また、碍管ユニット１は、フランジ部材３をさらに備える。そして、配置面２１２は、取付面３３１よりも軸方向基端側に配されている。それゆえ、取付面３３１から軸方向先端側（すなわち機器箱１００の内部空間１００ａ）に突出する碍管ユニット１の突出長さを小さくすることができる。機器箱１００内には、複数の配線が搭載されていることも多く、機器箱１００内に碍管ユニット１が大きく突出した場合、近傍の配線との電気的絶縁性が低下し得るところ、機器箱１００の内部空間１００ａに突出する碍管ユニット１の突出長さを小さくすることにより、碍管ユニット１近傍の配線との電気的絶縁性が低下することを抑制することができる。そして、アース電極２３は、取付面３３１よりも軸方向先端側に配されている。それゆえ、機器箱１００内に突出した碍管２１内の電界を遮蔽することができる。

【0051】

また、埋設導電部材２５とフランジ部材３とに電気的に接続された接続部材６は、フランジ側壁３２の内周側に固定されている。それゆえ、機器箱１００内において、電界強度が高くなる領域が形成されることを防止することができる。例えば、接続部材６を、フランジ部材３の取付面３３１に固定した場合は、接続部材６を固定するためのボルト等が取付面３３１から機器箱１００内に突出し、前記ボルト周辺の電界強度が高くなるおそれがある。そこで、接続部材６を、フランジ側壁３２の内周側に固定することにより、接続部材６をフランジ部材３に固定するためのボルトＢ２等が機器箱１００内に大きく突出し、機器箱１００内に電界強度が高くなる部分が形成されることを抑制することができる。

【0052】

以上のごとく、本形態によれば、碍管を小型化することができる碍管ユニットを提供することができる。

【0053】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0054】

［１］電力ケーブル（７１）の端末に電気的に接続される内部導体（２２）と、前記内部導体（２２）を覆う碍管（２１）と、前記碍管（２１）の内側に埋設されるとともに前記内部導体（２２）を囲むよう形成されたアース電極（２３）と、を備え、前記碍管（２１）の内周面は、前記電力ケーブル（７１）に取り付けられたストレスコーン（７３）が配置される配置面（２１２）を有し、前記内部導体（２２）における前記電力ケーブル（７１）の前記端末が接続される側を基端側、前記基端側と反対側を先端側としたとき、前記アース電極（２３）の前記基端側の端部は、前記配置面（２１２）よりも前記先端側に位置している、碍管ユニット（１）。

【0055】

［２］前記碍管（２１）の外周面における、前記アース電極（２３）よりも前記基端側には、電界を遮蔽する電界遮蔽層（５）が形成されている、前記［１］に記載の碍管ユニット（１）。

【0056】

［３］径方向から見たとき、前記アース電極（２３）と前記電界遮蔽層（５）とは、互いの一部同士が重なっている、前記［２］に記載の碍管ユニット（１）。

【0057】

［４］外部の被取付部材（１００）が取り付けられる取付面（３３１）を有するとともに前記碍管（２１）に固定されたフランジ部材（３）をさらに備え、前記配置面（２１２）は、前記取付面（３３１）よりも前記基端側に配されており、前記アース電極（２３）は、前記取付面（３３１）よりも前記先端側に配されている、前記［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の碍管ユニット（１）。

【0058】

［５］一部を露出させつつ前記碍管（２１）に埋設されるとともに前記アース電極（２３）に電気的に接続された埋設導電部材（２５）と、前記埋設導電部材（２５）と前記フランジ部材（３）とに電気的に接続された接続部材（６）とをさらに備え、前記フランジ部材（３）は、前記取付面（３３１）を有するフランジ取付壁（３３）と、前記フランジ取付壁（３３）から前記基端側に形成されるとともに前記碍管（２１）を囲むフランジ側壁（３２）とを備え、前記接続部材（６）は、前記フランジ側壁（３２）の内周側に固定されている、前記［４］に記載の碍管ユニット（１）。

【0059】

（付記）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0060】

１…碍管ユニット
１００…機器箱（被取付部材）
２…碍管構造体
２１…碍管
２１２…配置面
２２…内部導体
２３…アース電極
２５…埋設導電部材
３…フランジ部材
３２…フランジ側壁
３３…フランジ取付壁
３３１…取付面
５…電界遮蔽層
６…接続導体
７１…電力ケーブル
７３…ストレスコーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2021-09-08

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力ケーブルの端末に電気的に接続される内部導体と、
前記内部導体を覆う碍管と、
前記碍管の内側に埋設されるとともに前記内部導体を囲むよう形成されたアース電極と、を備え、
前記碍管の内周面は、前記電力ケーブルに取り付けられたストレスコーンが配置される配置面を有し、
前記内部導体における前記電力ケーブルの前記端末が接続される側を基端側、前記基端側と反対側を先端側としたとき、前記アース電極の前記基端側の端部は、前記配置面よりも前記先端側に位置しており、
外部の被取付部材が取り付けられる取付面を有するとともに前記碍管に固定されたフランジ部材をさらに備え、
前記配置面は、前記取付面よりも前記基端側に配されており、
前記アース電極は、前記取付面よりも前記先端側に配されており、
一部を露出させつつ前記碍管に埋設されるとともに前記アース電極に電気的に接続された埋設導電部材と、
前記埋設導電部材と前記フランジ部材とに電気的に接続された接続部材とをさらに備え、
前記フランジ部材は、前記取付面を有するフランジ取付壁と、前記フランジ取付壁から前記基端側に形成されるとともに前記碍管を囲むフランジ側壁とを備え、
前記接続部材は、前記フランジ側壁の内周側に固定されている、
碍管ユニット。

【請求項2】

前記碍管の外周面における、前記アース電極よりも前記基端側には、電界を遮蔽する電界遮蔽層が形成されている、
請求項１に記載の碍管ユニット。

【請求項3】

径方向から見たとき、前記アース電極と前記電界遮蔽層とは、互いの一部同士が重なっている、
請求項２に記載の碍管ユニット。