JP2004524787A - ケーブルグランドアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】製造、構成および使用方法が簡単なスリーブを低コストで提供することである。また、スリーブの封止を更に向上させることである。
【解決手段】少なくとも１本の導体芯線を囲む被覆を有する電気ケーブルのためのケーブルグランドアセンブリについて記載されており、該アセンブリは、本体と、該本体中に配置しうるバリヤスリーブ４とを備え、使用するときに、前記少なくとも１本の導体芯線が前記本体および前記バリヤスリーブ４を通って延びると共に、硬化性コンパウンドが前記バリヤスリーブ４中に配置されて、該硬化性コンパウンドが該バリヤスリーブを満たすと共に前記少なくとも１本の導体芯線を囲み、前記バリヤスリーブ４は弾性または伸縮性材料から構成されている。
【選択図】図１Ｂ

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ケーブルグランドアセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既知の形式のケーブルグランドアセンブリ（電線貫通金物組立品、cable gland assembly）は、ケーブル芯線の導電素子を電気設備の機器に接続可能にするために、ケーブルの被覆(sheath)が既に除去された露出ケーブル（即ち、ケーブル内でその長さに沿って延びる空隙もしくは間隙をケーブル芯線間に有するケーブル）の間隙内に液体、気体または固体が漏れて入るのを防止する障壁を提供している。このようなケーブルグランドの目的は、ケーブルに沿って火炎通路(a flame path)が生じるのを避けることである。かかるケーブルグランドアセンブリは、例えば、石油掘削装置に見られるような火災または爆発による危険なエリアにおいて使用されている。本発明は、特に、硬化性コンパウンドを用いてケーブル芯線との間にあって同ケーブル芯線を囲むスペースを満たすことにより液体、気体または固体の侵入を防止するケーブルグランドアセンブリに関するものであり、該コンパウンドはスリーブもしくはポット内に収容されていて、ケーブル芯線はこのスリーブもしくはポットを通って延びている。この一般的形式のケーブルグランドアセンブリは、例えば、特許文献１および特許文献２から既知である。
【０００３】
既知のコンパウンド用スリーブもしくはポットは、例えば黄銅のような金属、または剛なプラスチック材料から製作されている。金属で製作されたスリーブは、高精度の公差で製造しなければならない。このように高い公差で製造すると共に高い公差をチェックすることは負担になる。また、スリーブは、該スリーブの外部とアセンブリの本体との間を封止するため、例えば同スリーブを囲む環状形態の別個のシールを備えていることが知られている。
【特許文献１】
英国特許出願公開第２０６０２８１号明細書
【特許文献２】
英国特許出願公開第２２５８５６７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、製造、構造および使用方法が簡単なスリーブを低コストで提供することである。
【０００５】
また、本発明の目的は、スリーブの封止を更に向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、少なくとも１本の導体芯線を囲む被覆を有する電気ケーブルのケーブルグランドアセンブリが提供されており、該アセンブリは、本体と、該本体中に配置することができるバリヤスリーブとを備え、使用するときに、前記少なくとも１本の導体芯線が前記本体および前記バリヤスリーブを通って延びると共に、硬化性コンパウンドが前記バリヤスリーブ中に配置されて、該硬化性コンパウンドが前記バリヤスリーブ内を満たすと共に前記少なくとも１本の導体芯線を囲み、前記バリヤスリーブは弾性または伸縮性材料から構成されている。
【０００７】
前記弾性または伸縮性材料は、ゴムもしくはエラストマ材料から構成されているのが好ましい。更に好ましいのは、前記バリヤスリーブが実質的に弾性または伸縮性材料から構成されていることである。もっと好ましいのは、前記バリヤスリーブが完全に弾性または伸縮性材料から構成されていることである。
【０００８】
前記バリヤスリーブは、圧縮嵌めして前記本体中に配置され、即ち、使用するときに、前記弾性または伸縮性材料をある程度半径方向および／または軸方向に変形させた状態で前記本体中に配置されている。そのため、スリーブおよび本体の間、並びにスリーブおよびコンパウンドの間の双方に改良型のシールが提供されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明におけるスリーブは、既知のスリーブのように高い公差で製造することを必要としない点で有利である。材料の弾性もしくは伸縮性によって適当な嵌合が容易に実現されるようになっているからである。
【００１０】
本発明におけるスリーブは、同スリーブの外側とアセンブリ本体の内側との間に改良型のシールを提供している。このスリーブは弾性材料から構成されているので、同スリーブの外側とアセンブリ本体の内側との間にあるシールは、少なくとも、スリーブの一部および本体間に、好ましくは、実質的にスリーブの全長および本体間に設けられている。対照的に、先行技術においては、別個の環状シールがスリーブを囲んで設けられるのが典型的である。従って、本発明は、封止の度合いを向上させるだけでなく、スリーブおよびシールという別個の二部構造を単一の構成要素に置き換えている。
【００１１】
本発明はまた、アセンブリが、例えば高温から低温への変化および／またはその逆の変化のような相当な気候変動を受けるかも知れない状況下において特に有利であることが分かった。先行技術のスリーブでは、シール機能の潜在的な妥協を伴う熱膨張および収縮の変動のため、コンパウンドおよびスリーブ間の密着性が減少するようになる可能性が常にあった。しかし、本発明においては、弾性もしくは伸縮性材料から構成されたスリーブがいかなる密着性の喪失に対しても変形により補償し、より整合性のあるシールを提供するようになっている。
【００１２】
更なる利点は、例えば検査目的のような何らかの理由でスリーブをコネクタ本体から取り外したい場合であっても、スリーブおよび本体間またはスリーブおよびコンパウンド間のどちらにおいてもシールの品質に殆どまたは何ら妥協することなく、弾性材料がコネクタ本体中へのスリーブの再装備を可能とすることである。
【００１３】
本発明のスリーブは、広範囲の温度にわたり加熱分解もしくは溶融に耐えることが可能である。本発明のスリーブは、−６０℃から＋１００℃の温度に耐えうることが好ましい。
【００１４】
スリーブ材料は簡単に燃焼しないことが望ましい。
【００１５】
スリーブの孔は、切頭円錐形状(a frusto-conical shaped)の入口部を有していることが好ましい。
【００１６】
その他多くの点に関し、本発明のケーブルグランドアセンブリは、既知のケーブルグランドの設計上の特徴を使用して構成することができる。
【００１７】
典型的には、使用するときにスリーブが内部に配置されるアセンブリ本体の部分は入口アダプタである。即ち、この部分は設備に接続されるようになっている。
【００１８】
アセンブリは、使用するときにスリーブの切頭円錐形状の端部に配置される締付用スピゴットを備えることが好ましい。また、この締付用スピゴットは、使用時に、アダプタとの圧縮スリーブの係合により促されてスリーブに接することが好ましい。
【００１９】
アセンブリは、使用するときに締付用スピゴットの典型的には補完形状の表面を環状に囲むように配置される締付けリングを備えていることが更に好ましく、それによりケーブルの外装または接地要素をこの締付けリングおよび締付用スピゴット間にクランプしている。
【００２０】
また、アセンブリは、袋ナットおよび外側ケーブルシールを更に備えていて、圧縮スリーブとの袋ナットの係合により外側のケーブル被覆の外部に接触することが望ましい。
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について以下の実施例および添付図面を用いて説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１Ａは、本発明によるケーブルグランドアセンブリ１の実施の形態の端面図を示し、図１Ｂは、そのＡ−Ａ線における側部断面図を示している。このアセンブリ１は、入口アダプタ２と、バリヤスリーブ４と、締付用スピゴット６（a clamping spigot，スピゴット部材）と、締付けリング８と、圧縮スリーブ１０と、ケーブル外側シール１２と、シール駆動部材１４と、袋ナット１６とを備えている。使用するときに、アセンブリ１のこれらの部分は、電気ケーブル（図示せず）を囲んで図１Ｂに示すように軸方向に組み付けられている。分解された諸構成部分は図１Ｃに連続して示されている。
【００２３】
入口アダプタ２は、電気設備（図示せず）の機器に備えられたねじ穴に係合するためのねじ込み面２ａを備えている。
【００２４】
バリヤスリーブ４は、上述したように、弾性もしくは伸縮性の材料から形成されており、図２Ａ〜図２Ｅにもっと詳細に示されている。バリヤスリーブ４の孔は、その開口近くに切頭円錐形部４ａを備えている。バリヤスリーブ４は、ほぼ円筒形の形状であると共に、その切頭円錐形端に向かう拡幅部４ｂを備えている。バリヤスリーブ４はまた、その入口端に小さな肩部４ｅも備えている。該バリヤスリーブ４は、アダプタ２の孔内に封止嵌合するように設計されている。このバリヤスリーブ４は、典型的には、少なくとも若干圧縮されてアダプタ２の孔に入れられている。使用するときに、バリヤスリーブ４は、その環状端面４ｃをアダプタ２の孔にある肩部２ｃに当接させて(abutting)、アダプタ２の孔内に配置されている。使用するときの締付用スピゴット６は、バリヤスリーブ４に接して配置されている。締付用スピゴット６の入口側には、肩部６ｂに隣接した環状面６ａを備えている。この環状面６ａは、肩部６ｂがバリヤスリーブ４の環状端面４ｄに接するようにバリヤスリーブ４の孔内に位置している。
【００２５】
締付けリング８はテーパの付いた孔８ａを備えており、該孔８ａは、使用時に締付用スピゴット６を囲んで配置されていて、ケーブル（図示せず）の外装(armour)もしくは接地要素がリング８の表面８ｂと締付用スピゴット６の環状面６ｃとの間にクランプされるのを可能にしている。
【００２６】
圧縮スリーブ１０は締付用スピゴット６およびリング８を囲んで配置されている。圧縮スリーブ１０はねじ部１０ｂを備えており、このねじ部は使用時にアダプタ２のねじ部２ｂと係合している。圧縮スリーブ１０は、リング８の端部に当接する肩部１０ａを備えている。
【００２７】
袋ナット１６は、使用に際して圧縮スリーブ１０のねじ部１０ｃと係合するねじ部１６ａを備えている。袋ナット１６内には、ケーブル外側シール１２とシール駆動部材１４とが配置されている。
【００２８】
また、使用時には、締付用スピゴット６およびスリーブ４の孔内に硬化性コンパウンド（図示せず）が置かれ、ケーブル導体芯線と芯線との間および同芯線を囲むスペースを満たしており、同スペースを芯線が通過している（図示せず）。
【００２９】
次に、このケーブルグランドの組立ておよび使用法について説明する。
【００３０】
電気ケーブル（図示せず）の外側の被覆の一部を取り除いて、内側の導体芯線、内側の被覆および例えば外装を露出させる。圧縮スリーブ１０に組み付けられた（しかし、圧縮されてはいない）袋ナット１６、シール駆動部材１４およびケーブルシール１２は、ケーブルの外側の被覆上に通されるようになっている。
【００３１】
次に、締付けリング８が外装上に通され、そしてテーパ面６ｃを有する締付用スピゴット６が外装の下に位置付けられることになる。圧縮スリーブ１０は、入口アダプタ２上に配置されてそこに締め付けられ、外装をリング８と締付用スピゴット６との間にしっかりクランプすることができる。次いで、圧縮スリーブ１０は、コンパウンド充填のため導体芯線をばらばらに拡げられるように、アダプタ２から取り外されるようになる。
【００３２】
導体芯線はばらばらに拡げられ、そして硬化性コンパウンドが芯線間の枝分れ部に適用される。芯線は次に互いの方に向かって元の状態に戻され、該芯線を囲む領域と、該芯線および締付用スピゴット６の間のスペースとにコンパウンドが詰め込まれる。コンパウンドの詳細は、その調整および適用法を含め、当業者にとって良く知られている。
【００３３】
次いで、バリヤスリーブ４を芯線と硬化し始める前のコンパウンドとの上に通し、バリヤスリーブ４の端部を締付用スピゴット６上に位置させて、同バリヤスリーブ４の端面４ｄを締付用スピゴット６の肩部６ｂに当接させる。いかなる過剰のコンパウンドも取り去られる。その後、導体芯線、スリーブ４および締付用スピゴット６は入口アダプタ２の中に配置され、そして圧縮スリーブ１０が入口アダプタ２上に配置されて締め付けられる。これによりコンパウンドが圧縮されると共に、入口アダプタおよびバリヤスリーブ４の間に防炎シールが形成される。バリヤスリーブ４は、半径方向および／または軸方向の変形によって、特にバリヤスリーブ４の拡幅部４ｂの領域において、アダプタ２の孔内に封止嵌合する。そのため、バリヤスリーブ４とアダプタ２との間における封止の向上が達成される。更に、バリヤスリーブおよびアダプタ間の別個のシールの必要性が回避される。袋ナット１６は、シール駆動部材１４がケーブル外側シール１２を駆動してケーブルの外側の被覆と係合させ両者間にシールを形成するように、圧縮スリーブ１０に対して締め付けられる。
【００３４】
前述した実施例は、本発明の弾性もしくは伸縮性バリヤスリーブを使用しうるケーブルグランドアセンブリの一構造に過ぎない。当業者には明らかなように、本発明は、多くの他の構造のケーブルグランドアセンブリに採用されうる。ケーブルグランドアセンブリの別の構造は図３Ａおよび図３Ｂに示されている。図１Ａおよび図１Ｂにおける諸構成要素に類似する図３Ａおよび図３Ｂの諸構成要素には類似の参照数字が付されている（２’、４’等）。
【００３５】
ケーブルグランドアセンブリのもう一つの構造は図４Ａおよび図４Ｂに示されている。図１Ａおよび図１Ｂにおける諸構成要素に類似する図４Ａおよび図４Ｂの諸構成要素には類似の参照数字が付されている（２”、４”等）。図４Ａおよび図４Ｂのケーブルグランドアセンブリは、無外装(non-armoured)ケーブル用である。締付用スピゴット６”および圧縮スリーブ１０”は、図１Ａおよび図１Ｂにおけるケーブルグランドアセンブリのものとは異なる構造であることが分かる。更に、図４Ａおよび図４Ｂにおけるケーブルグランドアセンブリは、異なる形状のケーブル外側シール２２、シール駆動部材２４および袋ナット２６を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】本発明の実施の形態に係るケーブルグランドアセンブリの実施例の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの実施例におけるＡ−Ａ線に沿った側断面図である。
【図１Ｃ】諸構成要素を解体して示す図１Ａおよび図１Ｂにおける実施例の分解斜視図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態に係るバリヤスリーブの実施例の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａにおけるスリーブの実施例の側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの実施例におけるＡ−Ａ線に沿った側部断面図である。
【図２Ｄ】図２Ａにおける実施例の側面図である。
【図２Ｅ】図２Ａにおける実施例の反対側の端面図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施の形態に係るケーブルグランドアセンブリの更なる実施例の端面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの実施例におけるＡ−Ａ線に沿った側部断面図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施の形態に係るケーブルグランドアセンブリの更に別の実施例の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの実施例におけるＡ−Ａ線に沿った側部断面図である。

Claims (10)

1. 少なくとも１本の導体芯線の周囲を囲む被覆を有する電気ケーブルに用いられ、本体と、該本体中に配置しうるバリヤスリーブとを備え、使用するときに、前記少なくとも１本の導体芯線が前記本体および前記バリヤスリーブを通って延在されていると共に、硬化性コンパウンドが前記バリヤスリーブ中に配置されて、該硬化性コンパウンドが該バリヤスリーブ内を満たすことにより前記少なくとも１本の導体芯線の周囲を囲み、前記バリヤスリーブは弾性または伸縮性材料から構成されている、ケーブルグランドアセンブリ。
2. 前記弾性または伸縮性材料には、ゴムもしくはエラストマ材料が使用されている、請求項１に記載のケーブルグランドアセンブリ。
3. 前記バリヤスリーブには、実質的に弾性または伸縮性材料が使用されている、請求項１または２に記載のケーブルグランドアセンブリ。
4. 前記バリヤスリーブには、完全に弾性または伸縮性材料が使用されている、請求項３に記載のケーブルグランドアセンブリ。
5. 前記バリヤスリーブは、圧縮嵌めして前記本体中に配置されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載のケーブルグランドアセンブリ。
6. 前記バリヤスリーブは、少なくとも、同バリヤスリーブの一部と前記本体との間に、シールを形成している、請求項１から請求項５のいずれかに記載のケーブルグランドアセンブリ。
7. 前記バリヤスリーブは、前記スリーブのほぼ全長と前記本体との間でシールを形成している、請求項６に記載のケーブルグランドアセンブリ。
8. 前記バリヤスリーブの孔は切頭円錐形状の入口部を有している、請求項１から請求項７のいずれかに記載のケーブルグランドアセンブリ。
9. 前記バリヤスリーブは、使用するときに入口アダプタ中に配置されている、請求項１から請求項８のいずれかに記載のケーブルグランドアセンブリ。
10. 図１Ａ〜図１Ｃ、図３Ａ〜図３Ｂまたは図４Ａ〜図４Ｂを参照して実質的に記載されているようになっている、ケーブルグランドアセンブリ。