JP2002017035A - 電力ケーブル終端部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は部品点数が少なく、現場における施
工が容易で、長年安定した性能を有するゴム、プラスチ
ック絶縁電力ケーブルの終端部を提供することにある。 【解決手段】 ケーブルの終端部に装着する常温収縮ゴ
ム製ストレスコーンと、該ストレスコーンを覆うように
ケーブル外周に取付ける碍管と、前記碍管内に充填する
絶縁混和物と、該絶縁混和物が碍管内から流出するのを
防止する油止用フランジとからなり、前記油止用フラン
ジは、碍管開口部を封止する平板部と、ケーブル外周を
覆う円筒部とから構成されており、該円筒部とケーブル
外周との間は常温収縮性ゴムユニットによって液密に処
理されていることを特徴とする電力ケーブル終端部であ
る。碍管内に充填する絶縁混和物としては常温収縮ゴム
製ストレスコーン、常温収縮ゴムユニットを経年劣化さ
せない高分子ゲルを採用するとよい。

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
絶縁電力ケーブル終端部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】碍管内に油等の絶縁混和物を充填したゴ
ム、プラスチック絶縁電力ケーブル終端部において、従
来の油止め構造は、次の２種類の構造が代表的である。
その１つは６６〜１５４ｋＶ級で使用される構造で、エ
ポキシ座とゴムストレスコーンを用いたものであり、そ
の２は２７５ｋＶ級以上で採用されるゴムモールド構造
のものである。前者のエポキシ座とゴムストレスコーン
を用いた構造の終端部はエポキシ座なしでは油止めがで
きず、また、ストレスコーン押し金具、スプリング、シ
ャフト、座金等機械加工部品点数が多く、材料費が嵩む
欠点があった。一方、後者のゴムモールド構造の終端部
は、現場にてゴムテープをケーブル外周に巻回し、モー
ルドしてケーブルの外部半導電層と油止め金具とを一体
化しなければならず、作業に熟練と時間を要し、また、
施工品質管理が面倒であるという問題点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のゴム、プラスチック絶縁電力ケーブルの終端部におけ
る油止め構造は高価であると共に施工作業にも熟練と長
時間を要していたために、６６〜１５４ｋＶ級ではエポ
キシ座なしで、２７５ｋＶ級以上ではゴムモールドなし
のケーブル終端部が求められていた。本発明は上述した
ような従来の問題点を解決し、施工が容易で現場作業が
短時間で済み、部品点数も少なく、従って、安価であ
り、かつ、施工品質管理の容易なゴム、プラスチック絶
縁電力ケーブル終端部を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のゴ
ム、プラスチック絶縁電力ケーブル終端部は、ケーブル
の終端部に装着する常温収縮ゴム製ストレスコーンと、
該ストレスコーンを覆うようにケーブル外周に取付ける
碍管と、前記碍管内に充填する絶縁混和物と、該絶縁混
和物が碍管内から流出するのを防止する油止用フランジ
とからなり、前記油止用フランジは、碍管開口部を封止
する平板部と、ケーブル外周を覆う円筒部とから構成さ
れており、該円筒部とケーブル外周との間は常温収縮性
ゴムユニットによって液密に処理されていることを特徴
とするものである。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、前記油止
用フランジの円筒部の常温収縮性ゴムユニットによる液
密処理を、該油止用フランジの円筒部とケーブル外周と
に跨って取り付けた常温収縮性ゴムユニットによってお
こなうようにしたことを特徴とする電力ケーブル終端部
である。

【０００６】請求項３に記載の発明は、前記油止用フラ
ンジの円筒部の常温収縮性ゴムユニットによる液密処理
を、該油止用フランジの円筒部の少なくとも先端部を常
温収縮性ゴムユニットに液密に埋め込むことによってお
こなうようにしたことを特徴とする電力ケーブル終端部
である。

【０００７】更に、請求項４に記載の発明は、前記常温
収縮ゴム製ストレスコーンと、前記常温収縮性ゴムユニ
ットとが一体に構成されていることを特徴とする電力ケ
ーブル終端部であり、請求項５に記載の発明は、前記常
温収縮ゴム製ストレスコーンと、前記常温収縮性ゴムユ
ニットとが別体に構成されていることを特徴とする電力
ケーブル終端部である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電力ケーブル終端
部を図示した実施形態に基づいて説明する。なお、図に
おいて、同一部分は同一符号を付してある。図１は本発
明の第１の実施形態を示すものである。図において１は
ポリエチレン絶縁電力ケーブル等のゴム、プラスチック
絶縁電力ケーブルで、中心導体を絶縁被覆するゴムまた
はプラスチック絶縁層２、該絶縁層２の外周に設けた外
部半導電層３、該外部半導電層３の外周に設けた金属遮
蔽層４等で構成されている。

【０００９】１１は常温収縮ゴム製ストレスコーンで、
電界を緩和する電界緩和部１２と該電界緩和部１２の下
端を覆い下方に延びる絶縁部１３とからなる。１５は後
述する油止用フランジ２４の円筒部２６をケーブル外周
に液密に取り付処理ける常温収縮ゴムユニットで、該常
温収縮ゴムユニット１５は、本実施形態では常温収縮ゴ
ム製ストレスコーン１１の絶縁部１３の延長線に該絶縁
部１３と一体に成形されている。

【００１０】２１は碍管で、該碍管２１の下部には碍管
下部金具２２が設けられている。２４は碍管下部金具２
２に取り付けられる油止用フランジで、該油止用フラン
ジ２４は碍管下部金具２２に取り付けられ碍管の開口部
を液密に覆う平板部２５と、ケーブル外周を覆う円筒部
２６とで構成されている。なお、図中２７は油止用フラ
ンジ２４と碍管１とを液密にシールするパッキング（O-
リング）である。３１は絶縁油、高分子ゲル等、絶縁性
に優れた流動性の絶縁混和物で、碍管内に充填されてい
る。

【００１１】かかるケーブル終端部の組み立ては、先ず
常温収縮ゴムユニット１５を一体とした常温収縮ゴム製
ストレスコーン１１を準備する。該常温収縮ゴムユニッ
ト１５と常温収縮ゴム製ストレスコーン１１は、シリコ
ーンゴムあるいはエチレン・プロピレンゴムに半導電性
物質を練混んだ半導電性ゴムからなるストレスコーン部
１２と同材質のゴムからなる絶縁部１３並びに同材質の
ゴムからなるゴムユニット１５とからなり、ケーブル絶
縁層２の外径よりもやや小さい内径の円筒状に成形され
る。

【００１２】この成形体は次工程で、後述する油止用フ
ランジ２４の円筒部２６より大きい内径にまで拡径さ
れ、その状態で内部に紐状物を螺旋巻き状にした拡径保
持材を挿入し、内径を大きいままに保持する。このよう
に内径を大きくした成形体をケーブル外周の所定位置に
セットし、前記拡径保持材を抜き取ることにより成形時
の内径にまで収縮させることが可能な常温で収縮可能な
状態に構成されている。

【００１３】次に、ケーブル端末部の金属遮蔽層４、ケ
ーブル外部半導電層３を図示するように段剥ぎし、油止
用フランジ２４をケーブルの外周、本実施形態では金属
遮蔽層４の所定位置にセットする。次いで、常温収縮ゴ
ムユニット１５と一体の常温収縮ゴム製ストレスコーン
１１をユニット１５が油止用フランジ２４の円筒部２６
を覆うように被せるとともに、金属遮蔽層４、ケーブル
半導電層３、ケーブル絶縁層２に跨がるように所定の位
置に装着し、ゴムユニット１５並びに常温収縮ゴム製ス
トレスコーン１１を拡径している拡径保持材をゴムユニ
ット１５の下方から、即ち、油止用フランジ２４の円筒
部２６側からゴムユニット１５上方に引き抜いてゴムユ
ニット１５を下方から縮径させていく。

【００１４】常温収縮ゴムユニット１５は内部の紐状保
持部材が除かれると、縮径して成形時の内径にまで戻る
ので、油止用フランジ２４の円筒部２６とケーブルの金
属遮蔽層４との間を液密に固定する。また、常温収縮ゴ
ム製ストレスコーン１１はケーブル外部半導電層３、ケ
ーブル絶縁層２に取り付けられるとともにケーブルを締
付けて電気的に安定した状態に固定される。このよう
に、ゴムユニット１５で油止用フランジ２４の円筒部２
６とケーブルの金属遮蔽層４との間は液密に固定され、
円筒部２６とケーブルの金属遮蔽層４との間は液密に接
続処理される。

【００１５】最後に碍管２１をケーブル端末部に被せ、
碍管２１の下端に取り付けてある碍管下部金具２２に油
止用フランジ２４の平板部２５をパッキング２７を装着
して液密に接続処理し、碍管２１内に絶縁混和物３１を
充填して組み立てを完了する。

【００１６】図２は本発明の第２の実施形態で、第１の
実施形態と相違するところは常温収縮ゴム製ストレスコ
ーン１１と、常温収縮ゴムユニット１５とを別体に成形
したところにある。上述したように、常温収縮ゴム製ス
トレスコーン１１と常温収縮ゴムユニット１５とを別体
とすることにより、ケーブル終端部の組立て作業が容易
となる。即ち、油止用フランジ２４の取付け位置が常温
収縮ゴム製ストレスコーン１１の取付け位置に制約され
ることなく選定できるため、ケーブル端末の電界を緩和
するために適正な位置に取付けなければならない常温収
縮ゴム製ストレスコーン１１の位置に関係なくゴムユニ
ット１５を取付けられるからである。また、終端部組立
て作業も常温収縮ゴム製ストレスコーン１１と常温収縮
ゴムユニット１５の取付け作業を別々に行えるため容易
となる。しかし部品点数が多くなる欠点もある。

【００１７】なお、このようにストレスコーン１１とゴ
ムユニット１５とを別体に構成することにより、ストレ
スコーン１１とゴムユニット１５とを別の材質で構成す
ることもできる。

【００１８】図３は本発明の第３の実施形態で、第１ま
たは第２の実施形態と相違するところは常温収縮ゴムユ
ニット１５と油止用フランジ２４との取り付け構造にあ
る。即ち、本実施形態では常温収縮ゴムユニット１５の
下端に油止用フランジ２４の円筒部２６先端部が液密に
埋め込まれている。このように、常温収縮ゴムユニット
１５の下端に円筒部２６の先端部を液密に埋め込むこと
で碍管内に充填する絶縁混和物が流出することなくケー
ブル終端部を組立てることができる。常温収縮ゴムユニ
ット１５の下端部に円筒部２６先端を埋め込む方法とし
てはゴムユニットを成型するときに同時に円筒部２６先
端を埋め込んで成型することができる。なお、このとき
円筒部２６がゴムユニット１５を拡径処理するのに支障
となることがある。そのような時には円筒部２６を埋め
込んだ位置のゴムユニット１５の内径を予め大きく（拡
径した時の大きさ、即ちケーブル外径よりやや大きい大
きさ）成型しておき、ゴムユニット先端側のみを拡径処
理してケーブル外周と液密に密着するようにすればよ
い。

【００１９】あるいは、円筒部２６をゴムユニット１５
の外周近傍に埋め込むようにし、即ち、ゴムユニットの
内側部分の肉厚を厚くするようにして拡径できるように
構成することも可能である。その他、円筒部２６に拡径
代を設けるようにしてもよい。なお、図３に示したケー
ブル終端部は常温収縮ゴム製ストレスコーン１１と常温
収縮ゴムユニット１５とを一体に成形した成形体に油止
用フランジ２４の円筒部２６先端を埋め込み、部品点数
を最小とした実施形態であるが、図２に示す常温収縮ゴ
ム製ストレスコーン１１と常温収縮ゴムユニット１５と
を別体に成形し、常温収縮ゴムユニット１５に油止用フ
ランジ２４の円筒部２６先端を埋め込むように構成して
も良いことは勿論である。、

【００２０】上述したように本発明のケーブル終端部
は、従来のようにエポキシ座やケーブル外周に直接ゴム
モールドすることなしに構成することができるために、
部品点数が少なく、あるいは現場での作業に熟練を要さ
ず、常温収縮ゴムユニット１５の縮径作業のみで油止め
ができるので、その作業は短時間で済み、材料費、工事
費共に大幅に安く、しかも高い信頼性を有するケーブル
終端部を提供することができる。

【００２１】本発明の第１、第２の実施形態からなる油
止め構造は、ゴムユニット１５がケーブル外周（実施形
態では金属遮蔽層４）および油止用フランジ２４の円筒
部２６表面を押圧し、その圧力、即ち、ゴムユニットを
構成するゴム自身の収縮力による界面圧力に依存させて
いる。従って当該終端部の寿命が３０年とすると、この
期間中にゴムの永久伸び特性による界面圧力の低下が起
こっても３０年後に油止めができている最低面圧以上の
面圧が保てるように面圧設計をする必要がある。油止め
できる最低面圧は、当該界面に加わる油圧を少し上回る
圧力で足りる。当該界面に加わる最低面圧は終端部の構
造や電圧階級により異なるが、０．０１〜０．０８ＭＰ
ａ程度である。

【００２２】従って、碍管内に充填する絶縁混和物に影
響されないゴム組成物としてシリコーンゴムを使用した
常温収縮ゴムユニットの組立て初期の界面面圧は０．１
５ＭＰａに設計することができる。このようにゴムユニ
ットの組み立て初期の界面面圧を０．１５ＭＰａに設計
すると、ゴムの永久伸び特性による３０年後の長期的な
面圧低下を初期値の２０％低下としても油止め能力は必
要十分である。なお、第３の実施形態の埋め込みタイプ
の油止め構造は円筒部２６の内外面をゴムユニット１５
で液密に保持しているので、円筒部２６とゴムユニット
１５との接触面積が広く、３０年間に渡る油止め機能を
充分果たすことができる構造である。

【００２３】碍管１内に充填する絶縁混和物３１として
は常温収縮ゴム製ストレスコーン１１および常温収縮ゴ
ムユニット１５を長年に亘り劣化させない（ゴムの膨潤
度が安定して小さい）物を選定する必要がある。常温収
縮ゴム製ストレスコーン１１、常温収縮ゴムユニット１
５としてシリコーンゴムを選定した場合にはシリコーン
等の高分子ゲルを採用するとよい。このような高分子ゲ
ルは碍管内に注入するときは液体で、注入後に常温で硬
化するものであり、絶縁特性に優れ、経年劣化しない性
能を有しており、本発明絶縁混和物として好ましいもの
である。なお、絶縁混和物としては、常温収縮ゴム製ス
トレスコーン１１、常温収縮ゴムユニット１５を経年劣
化させることのない高粘度絶縁油等を使用することもで
きる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は常温収縮ゴムユニットの自己収
縮力によりケーブル外周と油止用フランジの円筒部との
界面を液密に保持し、碍管内に充填した絶縁混和物の漏
れを有効に止める構造としたもので、その構造が簡単で
部品数も少なく、施工も極めて簡単に短時間で行え、施
工品質管理が容易である等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す説明図である。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す説明図である。

【図３】本発明の第３の実施形態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ケーブル ２ ケーブル絶縁層 ３ ケーブル外部半導電層 ４ ケーブル金属遮蔽層 １１ 常温収縮ゴム製ストレスコーン １５ 常温収縮ゴムユニット ２１ 碍管 ２２ 碍管下部金具 ２４ 油止用フランジ ２６ 円筒部 ２７ パッキング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーブルの終端部に装着する常温収縮ゴム
   製ストレスコーンと、該ストレスコーンを覆うようにケ
   ーブル外周に取付ける碍管と、前記碍管内に充填する絶
   縁混和物と、該絶縁混和物が碍管内から流出するのを防
   止する油止用フランジとからなり、前記油止用フランジ
   は、碍管開口部を封止する平板部と、ケーブル外周を覆
   う円筒部とから構成されており、該円筒部とケーブル外
   周との間は常温収縮性ゴムユニットによって液密に処理
   されていることを特徴とする電力ケーブル終端部。
2. 【請求項２】 前記油止用フランジの円筒部とケーブル
   外周との常温収縮性ゴムユニットによる液密処理は、該
   油止用フランジの円筒部とケーブル外周とに跨って取り
   付けた常温収縮性ゴムユニットによってなされているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電力ケーブル終端部。
3. 【請求項３】 前記油止用フランジの円筒部の常温収縮
   性ゴムユニットによる液密処理は、該油止用フランジの
   円筒部の少なくとも先端部が常温収縮性ゴムユニットに
   液密に埋め込まれることによっておこなわれることを特
   徴とする請求項１に記載の電力ケーブル終端部。
4. 【請求項４】 前記常温収縮ゴム製ストレスコーンと、
   前記常温収縮性ゴムユニットとが一体に構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電
   力ケーブル終端部。
5. 【請求項５】 前記常温収縮ゴム製ストレスコーンと、
   前記常温収縮性ゴムユニットとが別体に構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電
   力ケーブル終端部。