JP2001268769A - 電力ケーブル接続用ゴムユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部半導電層の成形用金型製造コストおよび
成形コストを低減し、また、内部半導電層、さらにはゴ
ムユニットを歩留りよくコンパクト化し、材料コストの
低減を図ることができる高圧用大サイズの電力ケーブル
接続用ゴムユニットの製造方法を提供する。 【解決手段】 内部半導電層、補強絶縁層および外部半
導電層の３層が一体化して筒形状体をなす電力ケーブル
接続用ゴムユニットの製造方法において、前記内部半導
電層１２は、先ず円筒形状部１２ｂを押し出し成形し、
次いで前記円筒形状部１２ｂの両端に接合する端部１２
ａをモールド成形するとともに、前記端部１２ａを前記
円筒形状部１２ｂと接合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム・プラスチッ
ク絶縁電力ケーブル（以下電力ケーブルという）の接続
部に使用する電力ケーブル接続用ゴムユニットの製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電力ケーブルの接続作業の簡素
化、短時間化を図り、施工性を向上させるために、電力
ケーブルの接続部は、導体接続管およびケーブル絶縁体
の外周にゴムユニットを補強絶縁部材として被せて構成
されている。このゴムユニットは、補強絶縁層にシリコ
ーンゴム材料を主体にした内部および外部半導電層を一
体に成形したワンピース型の筒形状体をしている。そし
て、このゴムユニットは、ケーブル絶縁体と接触する部
分の内径がケーブル絶縁体の外径よりも小さく形成され
ており、ケーブル絶縁体に装着されると、それ自身の収
縮力によって、ケーブル絶縁体との界面に面圧を加わえ
る。したがって、ゴムユニットとケーブル絶縁体との間
には良好な電気絶縁特性が得られる。

【０００３】従来の電力ケーブル用直線接続部に用いら
れるワンピース型のゴムユニットの内部半導電層の成形
方法は、図３に示すように、割り金型１を用いて、ゴム
をトランスファーあるいはインジェクションにより割り
金型１内に注入し、内部半導電層２をモールド成形する
方法であった。そして、内部半導電層２は外径が一様な
円筒形状部２ｂと、その両端に設けられた外径がなだら
かに軸方向に変化する端部２ａから構成されている。な
お、割り金型１は、軸方向に抜ける部分金型１ａ、１ｂ
と、径方向に抜ける部分金型１ｃ、１ｄとから構成され
ている。

【０００４】しかしながら、この成形方法では、内部半
導電層２が大きくなるにつれて、金型１も大きくなり、
金型製作コストが高くなるという問題、および成形作業
時の金型１のハンドリングに大きな労力や機械力を必要
とするという問題があった。さらに、内部半導電層用の
半導電ゴム材料は絶縁ゴム材料に比べて一般に高価であ
るため、内部半導電層２が大型化すると、材料費のコス
トアップに繋がっていた。

【０００５】ところで、内部半導電層２のうち、外径が
軸の長手方向に変化して、外周面が曲がる形状をなして
いる両方の端部２ａは、電界を緩和するために相応の肉
厚を必要とするが、外径が一様で平坦な円筒形状部２ｂ
は電界緩和上それほど厚くする必要はない。そこで、こ
の円筒状部２ｂの肉厚をできるだけ薄くすることは、半
導電ゴム材料の使用量を減らすことになり、ゴムユニッ
トさらには接続部全体としてのコンパクト化やコストダ
ウンに大きく寄与することになる。

【０００６】既に３３ｋＶ以下の配電ケーブル直線接続
部用ゴムユニットでは、図２に示すように、内部半導電
層１２の円筒状部１２ｂの肉厚をその両端部１２ａの肉
厚よりも薄くして、コンパクト化やコストダウンを図っ
た例がある。しかしながら、６６ｋＶ以上の高電圧電力
ケーブル接続用ゴムユニットでは、内部半導電層の径及
び長さが格段に大きくなり、それにともない内部半導電
層成形用金型も大きくなる。そのために、粘性が高いゴ
ムを金型内全体に行き渡らせて、部分的に肉厚を薄くし
た円筒状部１２ｂを成形することが困難になり、製造歩
留りが低下するという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に鑑
みてなされたもので、ワンピースのゴムユニットの内部
半導電層の成形方法を工夫し、中央の円筒状部の外径を
従来よりも小さくして、コンパクトでコストダウンした
ゴムユニットの製造方法を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、ワンピースの電力ケーブル接
続用ゴムユニットの内部半導電層の成形方法に関するも
のである。即ち、本発明は、内部半導電層、補強絶縁層
および外部半導電層の３層が一体化して筒形状体をなす
電力ケーブル接続用ゴムユニットの製造方法において、
前記内部半導電層は、先ず円筒形状部を押し出し成形
し、次いで前記円筒形状部の両端に接合する端部をモー
ルド成形するとともに、前記端部を前記円筒形状部と接
合させて形成することを特徴とするものである。

【０００９】本発明の第１の利点は、内部半導電層成形
用金型のサイズを従来よりも小さくできることである。
したがって、本発明によれば、金型製造コストが低減す
るととに、金型のハンドリング時に必要な労力や機械力
も低減する。また、従来の内部半導電層成形工程が１工
程であるのに対し、本発明では２工程となるが、成形コ
ストは増加することなく、むしろ低減する。

【００１０】本発明の第２の利点は、内部半導電層の円
筒形状部の肉厚を薄くすることができることである。従
って、内部半導電層、それにともないゴムユニット、さ
らには直線接続部全体をコンパクト化し、その製造コス
トを低減することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。本実施形態では、内部半導
電層を２工程で成形する。即ち、第１工程では、図示し
ないが、内部半導電層の円筒形状部を押し出し成形す
る。このように押し出し成形することにより、粘性の高
いゴムを用いても円筒形状部の厚さをモールド成形した
従来の場合よりも薄くすることができる。この押し出し
成形された円筒形状部の長さは、ゴムユニットの中央部
を構成する長さよりも長くしても良い。むしろ長く管状
に押し出すことにより、製造効率を上げて、その後、こ
の押し出し成形体を所要の長さに切断すればよい。第２
工程では、図１に示すように、第１工程で押し出し、所
要の長さに切断した円筒形状部１２ｂの両端に、所望の
形状の端部１２ａをモールド成形するための割り金型１
１を取付け、トランスファーまたはインジェクションに
より、ゴムを前記割り金型１１内に注入し、端部１２ａ
をモールド成形するとともに、前記端部１２ａを前記円
筒形状部１２ｂの両端に接合させて、内部半導電層１２
を形成する。

【００１２】本実施形態では、割り金型１１を２組必要
とするが、それらを合わせても図３に示した従来の割り
金型１よりも小さくなる。なお、割り金型１１は軸方向
に抜ける部分金型１１ａと径方向に抜ける部分金型１１
ｂ、１１ｃとから構成されている。また、従来の内部半
導電層成形工程が１工程であるのに対し、本発明では２
工程となるが、成形コストは増加することなく、むしろ
低減する。上述の成形コストが低減する理由は、第１工
程の押し出し成形はモールド成形に比して成形効率が非
常に良く、一連で長い円筒形状の成形を短時間に行うこ
とができるからである。また、円筒形状の成形体の切断
はカッターを用いれば良く、所要の長さに多数切断する
のも短時間で行える。さらに、第２工程で両端部のモー
ルド成形をする際に充填が必要なゴムの量は、従来技術
のモールド時の数分の１から数十分の１で済むため、充
填に要する時間が大幅に短縮するからである。

【００１３】また、本実施形態では、内部半導電層１２
の円筒形状部１２ｂの肉厚を薄くすることができる。そ
のため、内部半導電層１２、それにともないゴムユニッ
ト、さらには直線接続部全体をコンパクト化し、その製
造コストを低減することができる。例えば、本実施形態
では、薄くすべき円筒形状部１２ｂは第１工程で押し出
し成形されるので、ゴム材料の粘度の高さを考慮しても
肉厚を１ｍｍ以下にすることが可能である。また、端部
１２ａは電界緩和のために、１０〜２５ｍｍ程度の肉厚
が必要である。このような内部半導電層１２の成形に必
要な半導電性ゴムの量は、図３に示した円筒形状部２ｂ
の肉厚が両端部２ａの肉厚と同じでる場合と比べて、数
分の１〜十数分の１に低減し、その低減分の材料コスト
を減らすことができる。また、図２に示すように、円筒
形状部１２ｂの肉厚を薄肉化することにより、その上に
モールド成形する補強絶縁層１３や外部半導電層１４の
肉厚を従来と同じにしても、ゴムユニットの中央部の外
径、さらにその外側の外装構造（図示されず）の中央部
の外径を縮小することができ、直線接続部全体をコンパ
クトにすることができる。

【００１４】なお、内部半導電層１２の第１工程成形体
である中央部の円筒形状部１２ｂと第２工程成形体であ
る端部１２ａとの間の接合は、あたかも１工程で成形し
たものであるかのような接合状態であることが望まし
い。このような接合状態は、公知の従来技術を適用して
実現することができる。例えば、第１工程成形体の架橋
度を第１工程終了時には飽和架橋度の８０〜９５％に抑
え、第２工程でその架橋度を１００％にすることで、第
２工程成形体との間に望ましい強固な接合を得る方法
や、第１工程成形体の接合部に接着剤を塗布し、その助
けを借りて、第２工程で強固な接合を得る方法を用いる
ことができる。

【００１５】（実施例）図１、２を用いて実施例につい
て説明する。第１工程で押し出し成形する円筒形状部１
２ｂの材料は半導電性シリコーンゴムである。円筒形状
部１２ｂは、内径４０ｍｍ、肉厚１ｍｍであり、長さは
２５０ｍｍである。円筒形状部１２ｂの長さは、長尺の
ものを一連で製造し、これをカッターで切断して所定の
長さにする。この円筒形状部１２ｂとなる成形体の押し
出し速度は、押出機の性能にも依るが、分速１ｍは十分
可能である。したがって、この第１工程における円筒形
状部１２ｂの成形効率は、少なくとも４個／分である。
また、円筒形状部１２ｂとなる成形体は、架橋度が飽和
架橋度の８０〜９５％となるように制御して成形されて
いる。

【００１６】第２工程で注入するゴムの材料組成は、第
１工程のものと同一である。内部半導電層１２の端部１
２ａの最大肉厚は２０ｍｍで、先端から最大肉厚部まで
の長さが４０ｍｍ、最大肉厚部から円筒形状部１２ｂま
でのスロープ部の長さが４０ｍｍである。第２工程の成
形所要時間はトランスファー成形でゴム注入時間が１分
未満、成形条件は１７０℃×１５分、２次架橋条件は２
００℃×４時間である。本実施例では、円筒形状部１２
ｂと端部１２ａとの接合に接着剤を使用していない。

【００１７】このようにして形成したゴムユニットの中
央円筒状部の外径は１００ｍｍである。これに対して、
従来技術で内部半導電層の円筒形状部の肉厚を２０ｍｍ
（本実施例の端部１２ａの最大肉厚）とした場合のゴム
ユニットの中央円筒状部の外径は、本実施例と同等の電
界分布となる条件で、１０８. ４ｍｍとなり、本実施例
よりも大きくなる。従って、本実施例では材料コスト
は、全体のボリュームの低減に加え、高価な半導電材料
の使用量が特に低減するため、顕著に低減する。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
力ケーブル接続用ゴムユニットの内部半導電層の成形用
金型製造コストおよび成形コストを低減し、また、高圧
用大サイズの内部半導電層、さらにはゴムユニットを歩
留りよくコンパクト化し、材料コストの低減を図ること
ができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電力ケーブル接続用ゴムユニット
の製造方法の一実施形態の概念説明図である。

【図２】上記製造方法で製造したゴムユニットの断面図
である。

【図３】従来の電力ケーブル接続用ゴムユニットの製造
方法の概念説明図である。

【符号の説明】

１１ 割り金型 １１ａ、１ｂ、１１ｃ 部分金型 １２ 内部半導電層 １２ａ 端部 １２ｂ 円筒形状部 １３ 補強絶縁層 １４ 外部半導電層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:24 Ｂ２９Ｋ 105:24 Ｂ２９Ｌ 31:36 Ｂ２９Ｌ 31:36 Ｆターム(参考） 4F213 AA45 AG03 AG22 AG23 AH34 WA05 WA06 WA15 WA87 WB01 WC01 5E051 AA01 AA10 AB01 5G375 AA02 BA26 BB46 CA02 CB05 CB21 CB46 CB53 EA17

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部半導電層、補強絶縁層および外部半
   導電層の３層が一体化して筒形状体をなす電力ケーブル
   接続用ゴムユニットの製造方法において、前記内部半導
   電層は、先ず円筒形状部を押し出し成形し、次いで前記
   円筒形状部の両端に接合する端部をモールド成形すると
   ともに、前記端部を前記円筒形状部と接合させて形成す
   ることを特徴とする電力ケーブル接続用ゴムユニットの
   製造方法。