JP2005328610A - Cable termination - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケーブル終端部に係り、特に、超高圧電力ケーブルのケーブル終端部を簡易に形成する場合に有用なケーブル終端部に関する。 The present invention relates to a cable terminal portion, and more particularly to a cable terminal portion that is useful when a cable terminal portion of an ultra-high voltage power cable is simply formed.
従来から、22〜33kV級の電力ケーブルのケーブル終端部として、図6に示すように、ケーブルの端末を段剥して露出させたケーブル外部半導電層10の外周にケーブル絶縁層20の外周に跨って酸化亜鉛(ZnO)を有する層(以下「ZnO層」という。)30を設けて成るものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 6, as a cable terminal portion of a 22 to 33 kV class power cable, the outer end of the cable outer
このようなケーブル終端部によれば、電力ケーブルのケーブル外部半導電層10およびケーブル絶縁層20の外周にZnO層30を設けるのみで、簡易な構成のケーブル終端部を形成することができる。
According to such a cable termination portion, a cable termination portion having a simple configuration can be formed only by providing the
しかしながら、このような構成のケーブル終端部を110kV級以上の電力ケーブルのケーブル終端部に適用すると、電界の集中する部分で、すなわちケーブル外部半導電層の先端部分で発熱し電力ケーブルの電気特性を低下させる虞があった。
ここで、上記の発熱現象は、ZnO層30の電圧―電流特性に起因するものと解される。すなわち、図7に示すように、ZnO層30の電圧―電流特性は非線形で22〜33kV程度の電圧(図中A)では殆ど電流が流れないものの、電圧が110kV(図中B)を越えるとZnO層30に大電流が流れ、この電流により電界が集中する部分(ケーブル外部半導電層の先端部分)に発熱が生じるものと解される。
本発明は、ZnO層等の電界緩和層とストレスコーンとの組み合わせにより、110kV級以上の電力ケーブルであっても、簡易構造のケーブル終端部を形成することができるケーブル終端部を提供することを目的としている。
However, when the cable termination having such a configuration is applied to the cable termination of a 110 kV class or higher power cable, heat is generated at the portion where the electric field is concentrated, that is, at the tip of the external semiconductive layer of the cable, and the electrical characteristics of the power cable are reduced. There was a risk of lowering.
Here, it is understood that the above heat generation phenomenon is caused by the voltage-current characteristics of the
The present invention provides a cable termination portion that can form a cable termination portion having a simple structure even with a power cable of 110 kV class or higher by combining an electric field relaxation layer such as a ZnO layer and a stress cone. It is aimed.
本発明の第1の態様であるケーブル終端部は、ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケ−ブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、ケ−ブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、ストレスコーンの外周にケーブル絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層とを備えるものである。
本発明の第2の態様であるケーブル終端部は、ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケーブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、ケーブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、ストレスコーンの絶縁部側に連設されケーブル絶縁層の外周に装着された円筒状の第1の補助絶縁層と、ストレスコーンの外周に第1の補助絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層とを備えるものである。
The cable termination portion according to the first aspect of the present invention includes a cable terminal portion in which a cable end is stepped off to expose a cable insulating layer and a cable outer semiconductive layer, and a tip of the cable outer semiconductive layer. A stress cone mounted on the outer periphery of the part, and an electric field relaxation layer provided on the outer periphery of the stress cone across the outer periphery of the cable insulating layer.
The cable termination portion according to the second aspect of the present invention is attached to the cable end portion where the cable end is stepped off to expose the cable insulating layer and the cable outer semiconductive layer, and to the outer periphery of the tip end portion of the cable outer semiconductive layer. A stressed cone, a cylindrical first auxiliary insulating layer continuously provided on the insulating portion of the stress cone and attached to the outer periphery of the cable insulating layer, and an outer periphery of the first auxiliary insulating layer on the outer periphery of the stress cone. And an electric field relaxation layer provided across.
本発明の第3の態様であるケーブル終端部は、ケーブルの端末を段剥してケーブル絶縁層およびケーブル外部半導電層を露出させたケーブル端末部と、ケーブル外部半導電層の先端部外周に装着されたストレスコーンと、ストレスコーンの外周にケーブル絶縁層の外周に跨って設けられた電界緩和層と、ケーブル絶縁層上の電界緩和層の外周に装着された円筒状の第2の補助絶縁層とを備えるものである。 The cable termination portion according to the third aspect of the present invention is attached to the cable end portion where the cable end is stepped off to expose the cable insulating layer and the cable outer semiconductive layer, and to the outer periphery of the tip end portion of the cable outer semiconductive layer. The stress cone, the electric field relaxation layer provided on the outer periphery of the stress insulation cone over the outer periphery of the cable insulation layer, and the cylindrical second auxiliary insulation layer mounted on the outer periphery of the electric field relaxation layer on the cable insulation layer Are provided.
本発明の第4の態様は、第1の態様乃至第3の態様の何れかのケーブル終端部において、電界緩和層の外周にケーブル端末部の全体を覆うように絶縁ブッシングが配設されているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the cable termination portion of any one of the first to third aspects, an insulating bushing is disposed on the outer periphery of the electric field relaxation layer so as to cover the entire cable terminal portion. Is.
本発明の第5の態様は、第4の態様であるケーブル終端部において、絶縁ブッシングの外周に複数個の襞部が長手方向に沿って離間して突設されているものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the cable terminal portion according to the fourth aspect, a plurality of flanges are provided on the outer periphery of the insulating bushing so as to project apart from each other along the longitudinal direction.
本発明の第6の態様は、第1の態様乃至第3の態様の何れかのケーブル終端部において、ケーブル絶縁層上の電界緩和層の外周または第1の補助絶縁層上の電界緩和層の外周に、複数個の襞部が長手方向に沿って離間して突設されているものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the cable termination portion according to any one of the first to third aspects, the outer periphery of the electric field relaxation layer on the cable insulating layer or the electric field relaxation layer on the first auxiliary insulating layer. A plurality of flanges are provided on the outer periphery so as to protrude apart from each other in the longitudinal direction.
本発明の第7の態様は、第1の態様乃至第6の態様の何れかのケーブル終端部において、電界緩和層は、エラストマー材料に酸化亜鉛またはシリコンカーバイトを充填したもので形成されているものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the cable termination portion according to any one of the first to sixth aspects, the electric field relaxation layer is formed of an elastomer material filled with zinc oxide or silicon carbide. Is.
本発明の第8の態様は、第1の態様乃至第7の態様の何れかのケーブル終端部において、電界緩和層は、ケーブル絶縁層の外周または第1の補助絶縁層の外周からストレスコーンの半導電部の頂部外周に跨って設けられているものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the cable termination portion according to any one of the first to seventh aspects, the electric field relaxation layer is formed from the outer periphery of the cable insulating layer or the outer periphery of the first auxiliary insulating layer. It is provided across the outer periphery of the top of the semiconductive portion.
本発明の第1の態様乃至第8の態様のケーブル終端部によれば、ケ−ブル外部半導電層の先端部外周にストレスコーンが装着されていることから、ケ−ブル外部半導電層の先端部における電界の集中を緩和することができ、ひいては、当該ケ−ブル外部半導電層の先端部における発熱の発生を防止することができ、またストレスコーンの外周にケーブル絶縁層の外周に跨って電界緩和層が設けられていることから、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。従って、本発明のケーブル終端部によれば、110kV級以上の電力ケーブルであっても、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。 According to the cable termination portion of the first to eighth aspects of the present invention, since the stress cone is mounted on the outer periphery of the tip end portion of the cable outer semiconductive layer, The concentration of the electric field at the tip can be alleviated, and as a result, generation of heat at the tip of the cable outer semiconductive layer can be prevented, and the outer periphery of the cable insulation layer can be straddled on the outer periphery of the stress cone. Since the electric field relaxation layer is provided, a cable termination portion having a simple structure can be formed. Therefore, according to the cable termination portion of the present invention, a cable termination portion having a simple structure can be formed even with a power cable of 110 kV class or higher.
以下、本発明のケーブル終端部を適用した実施の形態例について、図面を参照して説明する。
[実施例1]
図1は、本発明の第1の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。
Embodiments to which the cable termination portion of the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a cable end portion in the first embodiment of the present invention.
同図において、本発明のケーブル終端部は、110kV級の架橋ポリエチレン絶縁ポリ塩化ビニルシースケーブル(以下「CVケーブル」という。)等のケーブル1の端末を段剥することによって、ケーブル導体11、ケーブル絶縁層12、ケーブル外部半導電層13およびケーブル遮蔽層(不図示)がそれぞれ露出されている。
In the figure, the cable terminal portion of the present invention is formed by stripping the end of a
このようなケーブル端末部のケーブル導体11の上端部には導体接続子2が接続され、ケーブル外部半導電層12の外周にはゴム状弾性材料から成るストレスコーン3が装着されている。
A
ストレスコーン3は、半導電のゴム状弾性材料から成る半導電部31と、絶縁性のゴム状弾性材料から成り、半導電部31の先端部側に一体的に設けられる絶縁部32とを備えている。ここで、ゴム状弾性材料としては常温収縮特性の良好なシリコンゴムを用いることが好ましいが、絶縁特性の良好なEPゴム等を用いてもよい。
The
半導電部31は、ケーブル外部半導電層13の先端部近傍の外周に装着される半導電性の円筒状部31aと、円筒状部31aの先端部側に連設されケーブル外部半導電層13の先端部外周にそれ自身の先端部をケーブル1の端末側に向けて装着されるベルマウス部31bとを備えている。
The
絶縁部32は、ベルマウス部31bの外周を覆う絶縁性のスカート状部32aと、スカート状部32aの先端部側に連設されケーブル1の端末側に向けて漸次縮径するテーパ部32bとを備えている。
The
このような構成のストレスコーン3は、ベルマウス部31bがケーブル外部半導電層13の先端部外周に位置するようにして、すなわち、ベルマウス部31bの内周部の立ち上がり部分31cがケーブル外部半導電層13の先端部外周と電気的に接触するようにして装着される。
The
次に、このようにしてケーブル外部半導電層13の先端部外周に装着されたストレスコーン3の外周およびケーブル絶縁層12の外周には、ストレスコーン3の下端位置からケーブル絶縁層12の上端位置に跨って電界緩和層4が設けられている。
Next, on the outer periphery of the
電界緩和層4は、例えば電界緩和チューブや電界緩和テープを巻回したものなどから成り、その厚さは例えば1〜2mm程度とされている。ここで、電界緩和層4は、エラストマー材料に酸化亜鉛(ZnO)やシリコンカーバイト(SiO)を充填したものなどで形成されている。
The electric
なお、電界緩和層4は図示のようにケーブル絶縁層12の上端までをほぼ覆う形の他、電界の集中する付近に部分的に設けてもよい。
The electric
このような構成のケーブル終端部によれば、ケ−ブル外部半導電層13の先端部外周にストレスコーン3が装着されていることから、ケ−ブル外部半導電層13の先端部における電界の集中を緩和することができ、ひいては、当該ケ−ブル外部半導電層13の先端部における発熱の発生を防止することができ、またストレスコーン3の外周にケーブル絶縁層12の外周に跨って電界緩和層4が設けられていることから、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。従って、第1の実施例におけるケーブル終端部によれば、110kV級以上の電力ケーブルであっても、簡易構造のケーブル終端部を形成することができる。
[実施例2]
図2は、本発明の第2の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図1と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
According to the cable terminal portion having such a configuration, since the
[Example 2]
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the cable end portion in the second embodiment of the present invention. In the figure, parts common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図2において、この実施例においては、ストレスコーン3の絶縁部32がベルマウス部31bの外周を覆う絶縁性のスカート状部32aと、ケーブル絶縁層12の外周に装着されるゴム状弾性絶縁材料から成る円筒状の第1の補助絶縁層32cとで構成され、両者はストレスコーン3の絶縁部32として一体的に形成されている。
2, in this embodiment, the
第1の補助絶縁層32cの外径はスカート状部32aの外径と略同等とされ、この第1の補助絶縁層32cの外周にはストレスコーン3の外周に跨って電界緩和層4が設けられている。
The outer diameter of the first
なお、電界緩和層4は図示のように第1の補助絶縁層32cの上端までをほぼ覆う形の他、電界の集中する付近に部分的に設けてもよい。
The electric
この実施例においては、ストレスコーン3が一様な厚さの略円筒状体で形成されていることから、第1の実施例に比し、ケ−ブル外部半導電層13およびケーブル絶縁層12に対するストレスコーン3の装着を容易に行うことができる。また、第1の実施例ではストレスコーン3の先端部分においてケーブル絶縁層12と電界緩和層4との間にギャップが生じる心配もあり得るが、この実施例ではそのような心配はなく、ケーブル終端部の電気特性を向上させることができる。
[実施例3]
図3は、本発明の第3の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図1と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
In this embodiment, since the
[Example 3]
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the cable end portion in the third embodiment of the present invention. In the figure, parts common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図3において、この実施例においては、図1に示すケーブル絶縁層12上の電界緩和層4の外周に、絶縁部32のスカート状部32aの外径と略同等の外径を有するゴム状弾性絶縁材料から成る円筒状の第2の補助絶縁層32dが装着されている。
3, in this embodiment, a rubber-like elastic material having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the skirt-
この実施例においては、ケーブル絶縁層12上の電界緩和層4の外周に第2の補助絶縁層32dが存在することから、第1の実施例に比し、電界緩和層4の外表面の電界をより一層緩和させることができる。
[実施例4]
図4は、本発明の第4の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図2と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
In this embodiment, since the second auxiliary insulating
[Example 4]
FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the cable end portion in the fourth embodiment of the present invention. In the figure, parts common to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図4において、この実施例においては、図2に示す電界緩和層4の外周に、ケーブル端末部の全体を覆うように絶縁ブッシング5が配設されている。
4, in this embodiment, an insulating
絶縁ブッシング5は、図1に示す電界緩和層4の外周に、ケーブル端末部と同心状に配設された絶縁筒51と、絶縁筒51の上下にそれぞれ絶縁筒51の開口部を閉塞するように配設された上板52、底板53と、絶縁筒51の外周に長手方向に沿って離間して突設された複数個の襞部54とを備えている。
The insulating
ここで、上記の絶縁筒51および襞部54は、次のようなもので形成されている。先ず、絶縁筒51は機械的強度の高い材料、例えばエポキシ樹脂やFRP等の硬質プラスチック樹脂で形成され、その内径はストレスコーン3の外周に設けられた電界緩和層4の外径と同等若しくはそれより若干大径とされ、また軸方向の長さはストレスコーン3の下端位置から後述する導体接続子2の略中間部に至る長さとされている。
Here, the insulating
次に、襞部54は電気絶縁性に優れた材料、例えばシリコンポリマーなどの高分子絶縁材料で略円盤状に形成され、絶縁筒51の外周に被着された円筒状のポリマー被覆体54aの外周に径方向外方に突出するように連設されている。
Next, the
一方、ケーブル導体11の上端部には導体接続子2が取り付けられており、この導体接続子2の上端部は上板52の中央部に設けられた貫通孔52aから気密に突設されている。また、底板53の中央部に設けた貫通孔53aの周縁部には下方に向かうフランジ53bが設けられており、このフランジ53bとケーブル1のケーブルシース14間には保護テープの巻回層6aが設けられている。
On the other hand, a
なお、図中、6bは保護テープ巻回層、6cはシール部、15はケーブル遮蔽層を示している。 In the figure, 6b represents a protective tape winding layer, 6c represents a seal portion, and 15 represents a cable shielding layer.
この実施例においては、ケーブル端末部の全体が絶縁ブッシング5で包被されていることから、第1の実施例に比し、耐候性を向上させることができ、また、絶縁筒51の外周に襞部54が設けられていることから、雷インパルス耐電圧特性を向上させることができる。
In this embodiment, since the entire cable terminal portion is covered with the insulating
ここで、第4の実施例においては、図2に示すケーブル終端部を絶縁ブッシング5で包被した場合について述べているが、図1または図3に示すケーブル終端部の全体を前述と同様に絶縁ブッシング5で包被するようにしてもよい。
[実施例5]
図5は、本発明の第5の実施例におけるケーブル終端部の概略断面図を示している。なお、同図において、図2および図4と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Here, in the fourth embodiment, the case where the cable end portion shown in FIG. 2 is covered with the insulating
[Example 5]
FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of the cable end portion in the fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIGS. 2 and 4 and the detailed description is omitted.
図5において、この実施例においては、図2に示す電界緩和層4の外周に、図5に示すものと同様の襞部54が設けられている。
5, in this embodiment, a
ここで、襞部54は、図5に示すものと同様に、電界緩和層4の外周に被着された円筒状のポリマー被覆体54bの外周に径方向外方に突出するように連設されている。
Here, like the one shown in FIG. 5, the
この実施例においては、電界緩和層4の外周に襞部54が設けられていることから、第1の実施例に比し、雷インパルス耐電圧特性を向上させることができる。
In this embodiment, since the
ここで、第5の実施例においては、図2に示す電界緩和層4の外周に襞部54を設けた場合について述べているが、図1に示すケ−ブル絶縁層12上の電界緩和層4の外周、または図3に示す第2の補助絶縁層32d上の外周に襞部54を設けてもよい。
Here, in the fifth embodiment, the case where the
前述の実施例においては、110kV級のCVケーブルのケーブル終端部について述べているが、22kV級もしくは33kV級のCVケーブルのケーブル終端部に適用してもよい。 In the above-described embodiment, the cable termination portion of the 110 kV class CV cable is described. However, the present invention may be applied to a cable termination portion of a 22 kV class or 33 kV class CV cable.
1・・・ケーブル
12・・・ケーブル絶縁層
13・・・外部半導電層
3・・・ストレスコーン
32c・・・第1の補助絶縁層
32d・・・第2の補助絶縁層
4・・・電界緩和層
5・・・絶縁ブッシング
54・・・襞部
1 ... Cable
DESCRIPTION OF
Claims (8)
The said electric field relaxation layer is provided ranging over the outer periphery of the top part of the semiconductive part of the said stress cone from the outer periphery of the said cable insulating layer or the outer periphery of the said 1st auxiliary | assistant insulating layer. Item 8. The cable termination portion according to any one of Items7.
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