CN102640372A - 电力电缆空中终端连接部和电力电缆空中终端连接部的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种下述这样的完全干式的电力电缆空中终端连接部和电力电缆终端连接部的制造方法：所述电力电缆空中终端连接部对温度变化的环境具有优秀的耐久性和可靠性，并且能够降低制造成本。在将电力电缆的端部和与该电力电缆的导体端部连接的导体引出棒收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而构成的电力电缆空中终端连接部中，利用以下任意一种物质来形成绝缘填充物：将硅油与硅橡胶混合而成的物质；将硅油与硅凝胶混合而成的物质；或者将硅油、硅橡胶以及硅凝胶混合而成的物质。

Description

电力电缆空中终端连接部和电力电缆空中终端连接部的制造方法

技术领域

本发明涉及将电力电缆的端部收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而成的电力电缆空中终端连接部及其制造方法。

背景技术

一般来说，作为在将CV电缆(交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆)等电力电缆与配置在发电厂等的电力设备或架设在空中的输电线进行连接时对电力电缆的终端部实施的末端处理、即电力电缆空中终端连接部(以下，称为终端连接部)，已知将电力电缆的端部收纳于绝缘管内、并将油填充至该绝缘管内而成的结构(所谓的浸油式的终端连接部)。在该浸油式的终端连接部中，在发生漏油的情况下，有可能会污染周围的环境，因此，希望一种不使用油的完全干式终端连接部。

作为完全干式终端连接部，存在下述的类型：在导体元件的外侧施加有环氧树脂或硅橡胶(silicon rubber)的外皮(例如专利文献1)。根据专利文献1所述的技术，虽然实现了完全干式终端连接部，但却存在下述问题：由于新需要用于使环氧树脂和硅橡胶的外皮成型的大型模具而使得初期投资费用高涨，并且导体元件的成本自身也会升高，因此终端连接部的成本升高。

此外，作为其它的完全干式终端连接部，存在利用硅凝胶(silicon gel)来代替油这样的类型(例如专利文献2)。在专利文献2所述的终端连接部的情况下，只需要将硬化前的硅凝胶的原料代替油注入绝缘管内、然后使其硬化并凝胶化即可，能够使用与浸油式相同的结构(例如绝缘管或应力锥等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3769046号公报

专利文献2：日本实开平6-80338号公报

发明内容

发明要解决的课题

可是，在终端连接部中，在以由硅凝胶等构成的绝缘填充物来对绝缘管内进行填充的情况下，在绝缘填充物与电力电缆、绝缘管或橡胶应力锥等各种部件之间不产生间隙是最重要的。在浸油式的终端连接部中，由于绝缘填充物为流体(油)，因此，即使反复进行热膨胀、热收缩，也不会在绝缘填充物与电力电缆等之间的界面产生间隙、或在绝缘填充物自身产生裂纹。

可是，在像专利文献2那样将硅凝胶用作绝缘填充物的情况下，如果绝缘填充物在温度变化的环境下反复进行热膨胀、热收缩，则存在下述可能性：绝缘填充物与电力电缆等之间的界面局部剥离而产生间隙，或在绝缘填充物自身产生裂纹，从而在耐久性、可靠性方面存在不稳定因素。

这样，在将硅凝胶用作绝缘填充物的终端连接部中也存在缺点，因此，虽然已经认识到了不存在污染环境的危险性的、完全干式终端连接部的必要性，但浸油式的终端连接部在当前仍然是主流。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供下述这样的干式电力电缆空中终端连接部与电力电缆终端连接部的制造方法：对温度变化的环境具有优秀的耐久性、可靠性，并且能够降低制造成本。

用于解决问题的手段

技术方案1所述的发明是一种电力电缆空中终端连接部，其通过将电力电缆的端部和与该电力电缆的导体端部连接的导体引出棒收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而构成，所述电力电缆空中终端连接部的特征在于，所述绝缘填充物由以下任意一种物质形成：将硅油与硅橡胶混合而成的物质；将硅油与硅凝胶混合而成的物质；或者将硅油、硅橡胶以及硅凝胶混合而成的物质。

该电力电缆空中终端连接部的填充于绝缘管内的绝缘填充物具有优秀的界面粘着性，并且，即使在产生了前述的剥离或裂纹的情况下还能够期待自我修复，因此，即使在将该终端连接部在温度变化的环境中使用而导致绝缘填充物反复发生热膨胀、热收缩时，也不容易在绝缘填充物与电力电缆等之间的界面产生间隙。因此，根据本发明，能够实现耐久性和可靠性优秀的干式终端连接部。此外，对于本发明的终端连接部，只是绝缘填充物的结构不同，其他结构与以往的浸油式的终端连接部相同，因此，能够低成本地进行制造。另一方面，也不存在浸油式的终端连接部那样的漏油的危险性。

技术方案2所述的发明是一种电力电缆空中终端连接部的制造方法，所述电力电缆空中终端连接部通过将电力电缆的端部和与该电力电缆的导体端部连接的导体引出棒收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而构成，所述电力电缆空中终端连接部的制造方法的特征在于，在对该电力电缆空中终端连接部进行施工时，将硅油与硅橡胶的原料混合、将硅油与硅凝胶的原料混合、或者将硅油、硅橡胶的原料以及硅凝胶的原料混合，并填充至所述绝缘管内。

根据本发明，形成了下述这样的绝缘填充物：该绝缘填充物具有优秀的界面粘着性，并且在其与电力电缆等之间的界面发生了剥离的情况下能够期待其发挥自我修复功能，因此，即使在将该终端连接部在温度变化的环境中使用而导致绝缘填充物反复发生热膨胀、热收缩的情况下，也不容易在绝缘填充物与电力电缆等之间的界面产生间隙。因此，通过本发明，能够实现耐久性和可靠性优秀的干式终端连接部。此外，对于本发明的终端连接部，只是绝缘填充物的结构不同，其他结构与以往的浸油式的终端连接部相同，因此，能够低成本地进行制造。另一方面，也不存在浸油式的终端连接部那样的漏油的危险性。

技术方案3所述的发明的特征在于，在技术方案2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法中，以质量比计，硅油与硅橡胶原料的混合比例为从9∶1至20∶1的范围。

根据本发明，由于绝缘填充物的界面粘着性等实现了优化，因此能够实现具有更高的耐久性和可靠性的终端连接部。

技术方案4所述的发明的特征在于，在技术方案2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法中，以质量比计，硅油与硅凝胶原料的混合比例为从2∶8至7∶3的范围。

根据本发明，由于绝缘填充物的界面粘着性等实现了优化，因此能够实现具有更高的耐久性和可靠性的终端连接部。

技术方案5所述的发明的特征在于，在技术方案2至4中的任一项所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法中，所述硅油的粘度为从3000cst(厘斯)至30000cst的范围。

根据本发明，由于绝缘填充物的界面粘着性等实现了最优化，因此能够实现具有更高的耐久性和可靠性的终端连接部。此外，通过使硅油具有适当的粘性，能够提高在对终端连接部进行施工时的作业性(操作性)。

技术方案6所述的发明的特征在于，在技术方案2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法中，将硅橡胶的原料或硅凝胶的原料与硅油装入到不同的容器并带入所述电力电缆空中终端连接部的施工现场，将它们在施工现场混合后填充至所述绝缘管内。

根据本发明，由于能够将硅橡胶的原料或硅凝胶的原料与硅油以适当混合的状态注入绝缘管内，因此能够简易地形成所希望的绝缘填充物。

并且，在本发明中，对于硅橡胶或硅凝胶，双组分型和单组分型都能够使用。在本申请中，如果硅橡胶或硅凝胶为双组分型，则所谓“原料”这一用语是指主剂和硬化剂，在硅橡胶或硅凝胶为单组分型时，所谓“原料”这一用语是指硬化之前的液状的硅橡胶或硅凝胶。

发明效果

根据本发明，能够提供下述这样的干式电力电缆空中终端连接部及其制造方法：所述电力电缆空中终端连接部对温度变化的环境具有优秀的耐久性和可靠性，并且能够降低制造成本。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的终端连接部的概要结构的剖视图。

图2是示出所使用的硅油的粘度与制造出的绝缘填充物的稠度之间的关系的曲线图。

图3是示出终端连接部的另外一个示例的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

图1是示出实施方式所涉及的终端连接部的概要结构的剖视图。在图1中，电力电缆11为橡胶或塑料绝缘的电力电缆(例如CV电缆)。电力电缆11具有：导体111、形成于导体111的外周部的绝缘层112、形成于绝缘层112的外周的外部半导电层113、形成于外部半导电层113的外周的屏蔽层(省略图示)以及护套114等，通过以预定的长度逐级剥开来使各层露出。此外，在导体111的末端连接有导体引出棒13，所述导体引出棒13具有导电性。

在电力电缆11的外周面，从外部半导电层113至绝缘层112安装有常温收缩型的橡胶应力锥14。橡胶应力锥14由缓和电场用的半导电橡胶部141和绝缘橡胶部142构成，橡胶应力锥14利用被电力电缆11扩大直径所产生的收缩力而与电力电缆11的外周面紧密贴合。

绝缘管12是例如利用由橡胶或塑料构成的带褶皱的外套来包覆纤维强化塑料(FRP：Fiber Reinforced Plastics)制的中空筒体的外周而成的复合绝缘管。在绝缘管12的上表面安装有上部配件15，在绝缘管12的底面安装有下部配件16，通过封闭绝缘管12的上下开口，形成了收纳电力电缆11的端部的小室。此外，在下部配件16延伸设置有用于保持电力电缆11的下部铜管17，在下部铜管17的一端(在图1中为下端)侧施加了用于防止绝缘填充物10流出的密封件18。

与电力电缆11的导体111的末端连接的导体引出棒13贯穿上部配件15并突出至外部。由绝缘管12、上部配件15以及下部配件16形成的小室内被绝缘填充物10填充。即，通过将电力电缆11的端部和与该电力电缆11的导体端部连接的导体引出棒13收纳于绝缘管12内、并将绝缘填充物10填充于该绝缘管12内而构成终端连接部1。

在本实施方式中，利用以下物质来构成填充至绝缘管12内的绝缘填充物10：将硅油与硅橡胶混合而成的物质；将硅油与硅凝胶混合而成的物质；或将硅油、硅橡胶以及硅凝胶混合而成的物质。如后述那样通过将硅橡胶的原料或硅凝胶的原料与硅油混合并使其硬化来制造这些绝缘填充物10。

硅橡胶的原料以液态在市场上出售，通过聚合反应使该原料硬化而形成硅橡胶。硅橡胶存在有单组分型(一液型)和双组分型(二液型)，并且，按照反应类型大致区分为加成反应型和缩合反应型。由于缩合型硅橡胶会与空气中的水分反应，因此，优选使用加成型的硅橡胶。

作为在市场上出售的硅橡胶，存在例如东丽·道康宁公司(Dow Corning ToraySilicone Co.，Ltd)制造的SE6910。该硅橡胶是主剂为含乙烯基的有机聚硅氧烷、硬化剂为氢有机聚硅氧烷的双组分类型，硬化后的由A型硬度计检测出的硬度为9。

硅凝胶与硅橡胶相同，其原料以液态在市场上出售，通过聚合反应使该原料硬化成凝胶状而形成硅凝胶。硅凝胶存在有单组分型和双组分型，并且，按照反应类型大致区分为加成反应型和缩合反应型。由于缩合型的硅凝胶会与空气中的水分反应，因此优选使用加成型的硅凝胶。

作为在市场上出售的硅凝胶，存在例如东丽·道康宁公司制造的SE1886。该硅凝胶是主剂为含乙烯基的有机聚硅氧烷、硬化剂为氢有机聚硅氧烷的双组分类型，硬化后的稠度为50。

在此，硅橡胶是在不混合硅油地使其原料硬化后能够利用JIS K 6253所规定的A型硬度计来测量硬度的硅硬化物，硅凝胶是不能利用A型硬度计来测量硬度的硅硬化物。并且，所述JIS K 6253与ISO7619对应。

硅油是不显示所述硅橡胶或硅凝胶那样的聚合反应性的组分。对于硅油，可以使用市场上出售的线性硅油(ストレ一トシリコ一ンオイル)或改性硅油，但优选使用线性硅油。作为市场上出售的非水溶性硅油，存在例如东丽·道康宁公司制造的SH200。

在此，线性硅油是利用由硅氧键形成的直链状聚合物构成的硅油。二甲基硅油(聚硅氧烷的侧链、末端全部为甲基)、甲基苯基硅油(聚硅氧烷的侧链的一部分为苯基)以及甲基含氢硅油(聚硅氧烷的侧链的一部分为氢)这3种被统称为线性硅油。

此外，改性硅油是在侧链、末端导入了有机基的硅油，根据置换的有机基的结合位置大致分为4类结构(侧链型、双末端型、单末端型、双链双末端型)。此外，根据导入的有机基的性质分为反应性硅油和非反应性硅油。

硅油的粘度并不特别限制，但优选为3000～30000cst(测量方法：JIS K 7117-2)即可。通过使用该范围的粘度的硅油，使得在将硅油与硅橡胶的原料或硅凝胶的原料混合来制造绝缘填充物10时的作业性(操作性)良好，得到的凝胶状硬化物(绝缘填充物10)的界面粘着性也比较优秀。并且，所述JIS K 7117-2与ISO3219对应。

在将硅油与硅橡胶的原料混合来制作绝缘填充物10的情况下，以质量比计，优选将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为9∶1～20∶1的范围。通过将混合比例设定为这样的范围，能够实现具有所希望的界面粘着性的绝缘填充物10，因此，终端连接部1对温度变化环境的耐久性和可靠性得以提高。

此外，在将硅油与硅凝胶的原料混合来制作绝缘填充物10的情况下，以质量比计，优选将硅油与硅凝胶原料的混合比例设定为2∶8～7∶3的范围。通过将混合比例设定为这样的范围，能够实现具有所希望的界面粘着性的绝缘填充物10，因此，终端连接部1对温度变化环境的耐久性和可靠性得以提高。

在将硅油、硅橡胶的原料以及硅凝胶的原料混合来制作绝缘填充物10的情况下，优选将它们的混合比例设定为下述这样的比例：可以看作是将以前述的比例混合成的硅油和硅凝胶原料的混合物、与以前述的比例混合成的硅油和硅橡胶原料的混合物相混合。通过将混合比例设定为这样的范围，能够实现具有所希望的界面粘着性的绝缘填充物10，因此终端连接部1对温度变化环境的耐久性和可靠性得以提高。

并且，对于绝缘填充物10，能够在不影响本发明的作用、效果的范围内配合以任意组分。作为任意组分，可以列举出反应抑制剂、反应催化剂、无机物填充剂、阻燃性附加剂、触变性(チクソ性)附加剂、颜料以及染料等。

在对图1所示的终端连接部1进行施工的情况下，分别将预定量的硅橡胶(或硅凝胶)的原料(在双组分型的情况下为主剂和硬化剂)和硅油放入不同的容器，并搬入施工现场。然后，在逐级剥开的电力电缆11的端部安装下部铜管17和下部配件16，并安装橡胶应力锥14，并且，将导体引出棒13连接于导体111的端部。将绝缘管12套在该电力电缆11的端部，并液密地固定在下部配件16上。此外，以跨越电力电缆11与下部铜管17的方式施加密封件18。

并且，如果在制作绝缘填充物10时预先在应力锥14的表面涂敷硅油，能够进一步减少在应力锥14的表面产生的孔隙。

接下来，将液状的硅橡胶(或硅凝胶)的原料和硅油装入至一个容器并以预定的比例进行配制，然后在常温下混合至均匀。此时，在硅橡胶(或硅凝胶)为由主剂与硬化剂构成的双组分型的情况下，最后混入硬化剂。通过利用例如手动混合器进行混合来进行硅橡胶(或硅凝胶)原料与硅油的混合作业。

接下来，使预定量的由硅橡胶(或硅凝胶)原料与硅油构成的混合物流入由绝缘管12与下部配件16形成的小室内，并进行脱泡，然后，安装上部配件15以封闭小室。然后，在使小室内保持常温的状态下对电力电缆11通电，静置预定的时间以使混合物硬化，从而形成绝缘填充物10。绝缘填充物10为柔软的凝胶状硬化物(由JISK 2220(测量端子：标准锥体)规定的稠度为200～420)。并且，JIS K 2220(测量端子：标准锥体)与ISO2137(测量端子：圆锥体)对应。

[实施例1]

在实施例1中，对于将硅油与硅橡胶的原料混合而形成混合物、并使该混合物硬化而成的凝胶状硬化物，评价了JIS K 2220所规定的稠度、基于热循环试验的耐久性与可靠性、界面粘着性以及孔隙消失时间。

对于硅油，使用了东丽·道康宁公司制造的SH200系列(售卖有粘度不同的硅油)，对于硅橡胶的原料，使用了东丽·道康宁公司制造的SE6910(液态类型，硬化前的粘度：7500cst)。

使硅油与硅橡胶原料的混合比例在8∶1～21∶1的范围如表1所示那样变化。对于硅油，如表1所示，使用了粘度为1000～40000cst的范围的硅油。对各试样进行了热循环试验，此外，调查了界面粘着性和孔隙消失时间。在表1中示出评价结果。

[表1]

在制作出终端连接部1后进行了热循环试验。即，制作了下述这样的终端连接部1，并使用该终端连接部1进行了热循环试验：所述终端连接部1构成为，将电压66kV、导体尺寸500sq、绝缘厚10mm的电力电缆11的端部收纳于110kV级的聚合物绝缘管12(内径290mm，高度1350mm)内，在施工现场混合硅油与硅橡胶的原料，将30kg该混合物注入绝缘管12中，并使其硬化而形成为凝胶状硬化物、即绝缘填充物10。

具体而言，在使硅油与硅橡胶的混合物硬化后，以<常温16小时>和<导体温度90℃×8小时>作为1个周期，进行了10个周期的热循环试验。并且，在热循环试验后将上部配件15卸下，从绝缘管12的上部开口窥视内部，观察绝缘填充物10的情况，并从在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间是否产生了剥离或间隙等观点进行了评价。

以下述方式进行了评价：将即使以棒来推压绝缘填充物10的表面、绝缘填充物10也不从电力电缆11的外表面或绝缘管12的内表面剥离的情况作为“○”，将在以棒来推压绝缘填充物10的表面时、绝缘填充物10容易地从电力电缆11的外表面或绝缘管12的内表面剥离的情况作为“△”，将在绝缘填充物10与电力电缆11的外表面或绝缘管12的内表面之间观察到了间隙的情况作为“×”。即，“○”评价表示：在热循环试验中，绝缘填充物10没有从电力电缆11和绝缘管12剥离，而是保持着紧密贴合的状态，“△”评价表示：在热循环试验中，绝缘填充物10从电力电缆11或绝缘管12剥离，使得紧密贴合的状态受损，并观察到了剥离的迹象(没有产生间隙)。“×”评价表示：在热循环试验中，绝缘填充物10从电力电缆11或绝缘管12剥离，使得紧密贴合的状态受损，不止如此，还观察到了间隙，但是，包括实施例1、2以及比较例，都没有成为“×”评价的试样。

利用将硅油与硅橡胶原料的混合物放入两张片材之间并使其硬化而制作成的凝胶状硬化物的试验片，进行了界面粘着性试验。具体而言，根据下述情况进行了评价：在将硅油与硅橡胶原料的混合物夹入20mm×100mm×1mm的两张片材之间并使其硬化后，在从片材的上方施加有0.5kg载荷的状态下使片材平行地错开，在此时，会产生多大的力(粘着力)，或者，凝胶状硬化物或油分是否残留在片材的表面。并且，分别对使用交联聚乙烯(XLPE)制的片材的情况、和使用乙丙橡胶(EP)制的片材的情况评价了界面粘着性。

以“○”来表示下述情况：在两张片材上分别残留有凝胶状硬化物，以“△”来表示下述情况：在一个片材上残留有凝胶状硬化物，在另一个片材上残留有油分，以“×”来表示下述情况：仅在一个片材上残留有凝胶状硬化物(在另一个片材上连油分都没有残留)。

使用将15ml的由硅油与硅橡胶原料混合成的混合物注入至容积为20ml的螺旋管并使其硬化而成的凝胶状硬化物的试样，来进行孔隙消失时间的试验。将

的金属丝从该试样的上表面刺入该试样20mm来进行开孔，并确认了形成的孔以多长的时间消失。

根据孔隙消失时间，能够推测在绝缘填充物10从电力电缆11或绝缘管12剥离时硅油渗出并掩埋剥离部分的间隙的倾向。即，如果孔隙的消失时间较短，则可以认为：即使绝缘填充物10从电力电缆11或绝缘管12剥离而产生间隙，也能够以较短时间掩埋(修复)间隙。

如表1所示，在将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为12∶1的实施例1-2、以及将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为20∶1的实施例1-3(硅油粘度为3000cst)中，硬化后的稠度分别为325、375，并且在热循环试验和界面粘着性试验中得到了良好的结果。此外，由于孔隙消失时间在45min以下，因此可以认为：即使在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间产生了间隙，油也会渗出并以较短的时间修复间隙。

在将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为9∶1的实施例1-1(硅油粘度为3000cst)中，硬化后的稠度为282，界面粘着性比实施例1-2、1-3要低，但在热循环试验中得到了良好的结果。并且，孔隙消失时间为3h，可以认为：即使在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间产生了间隙，油也会渗出并修复间隙。

在将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为8∶1的实施例1-5(硅油粘度为3000cst)中，硬化后的稠度为220，界面粘着性比实施例1-2、1-3要低，在热循环试验中还观察到了剥离的迹象。并且，孔隙消失时间为12h，可以认为：即使在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间产生了间隙，油也会渗出并修复间隙。

由此可以认为：当硅油的混合比例变小、硬化后的绝缘填充物10的稠度变小(变硬)时，界面粘着性降低，与此相伴，对温度变化环境的耐久性和可靠性(热循环试验结果)降低。此外，可以说，随着稠度变小，孔隙消失时间也变长。

从对温度变化环境的耐久性和可靠性的观点来看，优选将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定在9∶1以上。并且，即使是将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为8∶1的情况，也能够在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间的界面形成油膜，不会产生间隙，因此，在电气性方面没有问题，能够实际应用。

在将硅油粘度设定为30000cst的实施例1-4、和将硅油粘度设定为40000cst的实施例1-7(硅油与硅橡胶原料的混合比例为20∶1)中，硬化后的稠度分别为380、398，在与实施例1-3相等的程度以上。此外，在热循环试验和界面粘着性试验中，得到了良好的结果。孔隙消失时间都是30min，与实施例1-3相等。

可是，在实施例1-7中，由于硅油粘度过大，因此在混合硅油与硅橡胶的原料时，即使将容器倾斜，也难以使硅油流动，并且，与硅橡胶的原料混合时的搅拌作业比较费力，终端连接部1的施工很费时间。

在将硅油粘度设定为1000cst的实施例1-6(硅油与硅橡胶原料的混合比例为20∶1)中，硬化后的稠度为260，比实施例1-3(硅油粘度：3000cst)小(硬)。此外，虽然界面粘着性良好，但在热循环试验中观察到了剥离的迹象。并且，在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间的界面形成有油膜，不会产生间隙，因此，在电气性方面没有问题。孔隙消失时间为6h，与实施例1-3相比较，时间较长。

图2是示出在将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为20∶1的情况下的硅油粘度与硬化后的稠度之间的关系的图。不可思议的是，硅油的粘度与得到的绝缘填充物的硬度(稠度)之间的关系如图2所示那样成为相反的关系。即，硅油的粘度越高，得到的绝缘填充物就越软(稠度大)，如果硅油的粘度较低，则绝缘填充物会变硬(稠度小)。

如图2所示，当要混合的硅油的粘度在3000以上时，绝缘填充物10的稠度以较高的值稳定下来。另一方面，当硅油粘度变得比3000cst小时，稠度急剧变小(变硬)，因此，绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间变得容易剥离。(热循环试验为△)。此外，对在它们之间产生的间隙进行掩埋的效果降低(孔隙消失时间较长)。

另一方面，如果绝缘填充物10的稠度过大(过软)，则绝缘填充物10容易从绝缘管12流出，因此需要使密封件18高水准化。

由此，从对温度变化环境的耐久性和可靠性以及施工时的作业性的观点来看，优选使硅油的粘度在3000cst以上且在30000cst以下。

在将硅油与硅橡胶原料的混合比例设定为21∶1的实施例1-8(硅油粘度为30000cst)中，硬化后的稠度在400以上，比实施例1-3明显要大。此外，在热循环试验和界面粘着性试验中，得到了良好的结果。可是，在施工时使混合物硬化的时候需要较长的时间(在其它实施例1-1～1-7中，混合物以25℃的温度在5天以内硬化，与此相对，在实施例1-8中需要8天)。

在硅油与硅橡胶原料的混合物的硬化时间较长的情况下，如果不使密封件18达到较高水平，则存在该混合物从绝缘管12流出的可能性。由此，优选使硅油与硅橡胶原料的混合比例小于21∶1。

根据对实施例1-1～1-8的评价结果，在将硅油与硅橡胶的原料混合来制作绝缘填充物10的情况下，混合比例优选以9∶1～20∶1的范围作为基准。此外，优选使所混合的硅油的粘度为3000～30000cst。

[实施例2]

在实施例2中，对于使硅油与硅凝胶的原料混合并硬化而成的凝胶状硬化物，与实施例1相同地评价了JIS K 2220所规定的稠度、基于热循环试验的耐久性与可靠性、界面粘着性以及孔隙消失时间。

对于硅油，使用了东丽·道康宁公司制造的SH200系列，对于硅凝胶，使用了东丽·道康宁公司制造的SE1886(硬化前的粘度：1122cst)。此外，使硅油与硅凝胶原料的混合比例在1∶9～8∶2的范围变化。在表2中示出评价结果的一个例子。

[表2]

如表2所示，在将硅油与硅凝胶原料的混合比例设定为2∶8的实施例2-1、和将硅油与硅凝胶原料的混合比例设定为7∶3的实施例2-2(硅油粘度为3000cst)中，硬化后的稠度分别为280、395，在热循环试验和界面粘着性试验中得到了良好的结果。此外，由于孔隙消失时间在45min以下，因此可以认为：即使在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间产生了间隙，油也会渗出并以较短的时间将间隙修复。

在将硅油与硅凝胶原料的混合比例设定为1∶9的实施例2-3(硅油粘度为3000cst)中，硬化后的稠度为250，比实施例2-1、2-2要低(硬)。此外，虽然界面粘着性良好，但是在热循环试验中观察到了剥离的迹象。并且，在绝缘填充物10与电力电缆11或绝缘管12之间的界面形成有油膜，不会产生间隙，因此，在电气性方面没有问题。孔隙消失时间为1h，与实施例2-1、2-2相比较，变得稍长。

由此，可以说，在将硅油与硅凝胶的原料混合来制作绝缘填充物10的情况下，当硅油的混合比例变小、硬化后的绝缘填充物10的稠度变小(变硬)时，界面粘着性也会降低，与此相伴，对温度变化环境的耐久性和可靠性(热循环试验结果)降低。此外，可以说，随着稠度变小，孔隙消失时间也变长。

从对温度变化环境的耐久性和可靠性的观点来看，优选使硅油与硅凝胶原料的混合比例在2∶8以上。

在将硅油与硅凝胶原料的混合比例设定为8∶2的实施例2-4(硅油粘度为3000cst)中，硬化后的稠度在400以上，比实施例2-1，2-2明显要大(软)。此外，在热循环试验和界面粘着性试验中，得到了良好的结果。孔隙消失时间为30min，与实施例2-2相等。可是，在施工时使混合物硬化的时候需要较长的时间。

在硅油与硅凝胶原料的混合物的硬化时间较长的情况下，如果不使密封件18达到较高水平，则存在该混合物从绝缘管12流出的可能性。因此，优选使硅油与硅凝胶原料的混合比例小于8∶2。

根据对实施例2-1～2-4的评价结果，在将硅油与硅凝胶的原料混合来制作绝缘填充物10的情况下，混合比例优选以2∶8～7∶3的范围作为基准。此外，与实施例1相同，优选使硅油的粘度为3000～30000cst。

此外，考虑到实施例1、2的热循环试验的结果和混合物硬化所需要的时间，优选使硬化后的稠度为280～398。

[比较例]

在比较例中，对于使市场上出售的硅凝胶(东丽·道康宁公司制造的JCR6110)单体硬化而成的凝胶状硬化物，与实施例1相同，评价了JIS K 2220所规定的稠度、基于热循环试验的耐久性与可靠性、界面粘着性以及孔隙消失时间。在表3中示出评价结果。

[表3]

如表3所示，在利用硅凝胶单体制作了绝缘填充物10的比较例中，硬化后的稠度为225，通过热循环试验和界面粘着性试验得到的特性比实施例1、2明显降低。此外，在比较例中，孔隙经过了48小时也没有消失。与硬化后的稠度为相同程度的实施例1-5相比较，界面粘着性也较差，因此，确认到了利用由硅油与硅橡胶或硅凝胶混合而成的物质来形成绝缘填充物10的有效性。

根据实施例1、2与比较例的结果可知：与直接使用预先作为硅凝胶而制造的市场上出售的硅凝胶单体来制作绝缘填充物10相比，通过如本发明这样利用由硅橡胶或硅凝胶与硅油混合而成的物质来形成绝缘填充物10，能够提高电力电缆11、绝缘管12或应力锥14等各种部件与绝缘填充物10之间的界面粘着性。

此外，可以说，在实施例1、2中制作出的绝缘填充物10具有下述功能：在其与电力电缆11等之间的界面难以产生间隙，即使在界面发生了剥离，也能够以较短的时间自我修复(掩埋间隙)。

本发明人等推测可能是由于下面这样的理由而产生了这样的现象。即，在市场上出售的硅凝胶为整体均匀的组成，使其硬化而得到的绝缘填充物10整体成为均匀的交联状态。与此相对，在本发明中，由于将硅油与硅橡胶的原料或硅凝胶的原料混合，因此，如果细微观察，混合物以局部组成不同的不均匀的(存在不均)状态被填充至绝缘管12。对于使所述混合物硬化而得到的绝缘填充物10，其交联状态不均匀(存在疏密不均)，成为对硅油分子的约束较松的状态。其结果是，可以认为：在绝缘填充物10与电力电缆11等之间的界面不容易产生间隙，即使在界面发生了剥离，也能够以较短的时间实现自我修复。

如上述那样，在实施方式的终端连接部1中，利用由硅油与硅橡胶混合而成的物质、或由硅油与硅凝胶混合而成的物质来形成绝缘填充物10。

由此，填充于绝缘管12内的绝缘填充物10具有优秀的界面粘着性，并且还具有对剥离部等的自我修复功能，因此，即使终端连接部1在温度变化的环境中被使用而导致绝缘填充物反复发生热膨胀、热收缩，也不容易在绝缘填充物10与电力电缆11等之间的界面产生间隙。因此，能够实现耐久性和可靠性优秀的干式终端连接部1。此外，对于终端连接部1，只是绝缘填充物10的结构不同，其它结构与以往的浸油式的终端连接部相同，因此，能够低成本地进行制造。另一方面，也不存在像浸油式的终端连接部那样的漏油的危险性。

以上，基于实施方式具体说明了由本发明人完成的发明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行变更。

例如，作为填充至绝缘管内的绝缘填充物，也可以使用将硅凝胶的原料与硅油的混合物(例如实施例2-1)、和硅橡胶的原料与硅油的混合物(例如实施例1-1)混合而成的物质。

此外，例如，也可以将本发明应用于结构与实施方式不同的终端连接部。图3是示出应用了本发明的终端连接部的另外一个示例的图。在图3所示的终端连接部2中，橡胶制成的应力锥24被安装成通过环氧树脂座29和压缩装置30而与电力电缆21的绝缘层212和外部半导电层213压接。

即，终端连接部2也与实施方式的终端连接部1相同地以下述方式构成：将电力电缆21的端部、和与该电力电缆21的导体211端部连接的导体引出棒23收纳在绝缘管22内，将由硅凝胶的原料和/或硅橡胶的原料与硅油构成的绝缘填充物20填充至该绝缘管22内。

应该认为：本次公开的实施方式在所有方面都是例示，而不是制限性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书示出，而且包括了与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

标号说明

1：电力电缆终端连接部；

10：绝缘填充物；

11：电力电缆；

111：导体；

112：绝缘层；

113：外部半导电层；

12：绝缘管；

13：导体引出棒；

14：橡胶应力锥；

141：半导电橡胶部；

142：绝缘橡胶部；

15：上部配件；

16：下部配件；

17：下部铜管；

18：密封件。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种电力电缆空中终端连接部，其通过将电力电缆的端部和与该电力电缆的导体端部连接的导体引出棒收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而构成，

所述电力电缆空中终端连接部的特征在于，

所述绝缘填充物由凝胶状硬化物形成，该凝胶状硬化物通过使以下任意一种物质在绝缘管内硬化而形成：将硅油与硅橡胶的液态原料混合而成的物质；将硅油与硅凝胶的液态原料混合而成的物质；或者将硅油、硅橡胶的液态原料以及硅凝胶的液态原料混合而成的物质。

2.(修改后)一种电力电缆空中终端连接部的制造方法，所述电力电缆空中终端连接部通过将电力电缆的端部和与该电力电缆的导体端部连接的导体引出棒收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而构成，

所述电力电缆空中终端连接部的制造方法的特征在于，

在对该电力电缆空中终端连接部进行施工时，将硅油与硅橡胶的液态原料混合、将硅油与硅凝胶的液态原料混合、或者将硅油、硅橡胶的液态原料以及硅凝胶的液态原料混合，并填充至所述绝缘管内，然后使其硬化。

3.根据权利要求2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

以质量比计，硅油与硅橡胶原料的混合比例为从9∶1至20∶1的范围。

4.根据权利要求2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

以质量比计，硅油与硅凝胶原料的混合比例为从2∶8至7∶3的范围。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

所述硅油的粘度为从3000厘斯至30000厘斯的范围。

6.根据权利要求2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

将硅橡胶的原料或硅凝胶的原料与硅油装入到不同的容器并带入所述电力电缆空中终端连接部的施工现场，将它们在施工现场混合后填充至所述绝缘管内。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

根据专利合作条约第19条的修改

本文本是申请人对其国际申请号为PCT/JP2010/067405的申请文件根据PCT第19条作出的修改。其修改之处包括：

权利要求1：将“硅橡胶”修改为“硅橡胶的液态原料”，将“硅凝胶”修改为“硅凝胶的液态原料”。

此外，将“将硅油、硅橡胶以及硅凝胶混合而成的物质”修改为“将硅油、硅橡胶的液态原料以及硅凝胶的液态原料混合而成的物质”。

并且，将“所述绝缘填充物由以下任意一种物质形成......”修改为“所述绝缘填充物由凝胶状硬化物形成，该凝胶状硬化物通过使以下任意一种物质在绝缘管内硬化而形成......”。

权利要求2：将“硅橡胶的原料”修改为“硅橡胶的液态原料”，将“硅凝胶的原料”修改为“硅凝胶的液态原料”。

此外，将“将硅油、硅橡胶的原料以及硅凝胶的原料中的任意一方混合”修改为“将硅油、硅橡胶的液态原料以及硅凝胶的液态原料混合”。

并且，将“填充至......”修改为“填充至......然后使其硬化”。

                                  

Claims (6)

1.一种电力电缆空中终端连接部，其通过将电力电缆的端部和与该电力电缆的导体端部连接的导体引出棒收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而构成，

所述电力电缆空中终端连接部的特征在于，

所述绝缘填充物由以下任意一种物质形成：将硅油与硅橡胶混合而成的物质；将硅油与硅凝胶混合而成的物质；或者将硅油、硅橡胶以及硅凝胶混合而成的物质。

2.一种电力电缆空中终端连接部的制造方法，所述电力电缆空中终端连接部通过将电力电缆的端部和与该电力电缆的导体端部连接的导体引出棒收纳于绝缘管内、并将绝缘填充物填充至该绝缘管内而构成，

所述电力电缆空中终端连接部的制造方法的特征在于，

在对该电力电缆空中终端连接部进行施工时，将硅油与硅橡胶的原料混合、将硅油与硅凝胶的原料混合、或者将硅油、硅橡胶的原料以及硅凝胶的原料中的任意一方混合，并填充至所述绝缘管内。

3.根据权利要求2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

以质量比计，硅油与硅橡胶原料的混合比例为从9∶1至20∶1的范围。

4.根据权利要求2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

以质量比计，硅油与硅凝胶原料的混合比例为从2∶8至7∶3的范围。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

所述硅油的粘度为从3000厘斯至30000厘斯的范围。

6.根据权利要求2所述的电力电缆空中终端连接部的制造方法，其特征在于，

将硅橡胶的原料或硅凝胶的原料与硅油装入到不同的容器并带入所述电力电缆空中终端连接部的施工现场，将它们在施工现场混合后填充至所述绝缘管内。

Images