JP2006074926A

JP2006074926A - 電力ケーブル用絶縁接続箱

Info

Publication number: JP2006074926A
Application number: JP2004256672A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Horiguchi; 規昭堀口
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Viscas Corp
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Viscas Corp
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】開閉サージや雷サージの侵入による絶縁筒間の過大な電圧上昇を抑えて、絶縁筒を十分に保護すると共に、構造が簡単で小型になり、コストを低減させることができる電力ケーブル用絶縁接続箱を提供する。
【解決手段】接続箱本体１の全体を覆うように２個の銅管からなる金属ケース２、２が配設され、金属ケース２、２の外側端部はケーブルシース４、４に接続され、金属ケース２、２の対向する内側端部に形成された接続フランジ２ａ、２ａの間に酸化亜鉛素子からなる絶縁筒１０が接続箱本体１の長手方向のほぼ中央部位に位置するように介在され、絶縁筒１０は複数本のボルトにより接続フランジ２ａ、２ａに締め付け固定される構成になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は電力ケーブル用絶縁接続箱の改良に関するものである。

電力ケーブル用接続箱には、大きく分けて、終端接続箱と中間接続箱の２種類が存在している。終端接続箱は、更に、気中終端接続箱、油中終端接続箱及びガス中終端接続箱の３種類に分類される。中間接続箱は、普通接続箱と絶縁接続箱の２種類に分類される。このうち、油中終端接続箱、ガス中終端接続箱及び絶縁接続箱は、ケーブルシースに接続され、接続箱本体の一部又は全体を覆う金属ケース間に絶縁筒が介在され、この絶縁筒によって、ケーブルシースが電気回路的には縁切りされる構成になっている（（以下、これら接続箱を絶縁接続箱と総称する）。この絶縁筒にはエポキシ樹脂や磁器からなる絶縁物が使用されている。

ケーブル線路には、ガス絶縁開閉器（ＧａｓＩｎｓｕｌａｔｅｄＳｗｉｔｃｈｇｅａｒ）（以下ＧＩＳと略称する）の開閉サージや雷サージ等の急峻なサージが侵入する。このようなサージが侵入すると、絶縁接続箱における接続箱本体の導体側に印加されるサージ電圧により、絶縁筒間に過大な電圧が誘起され、絶縁筒が絶縁破壊する恐れがある。

これを防止するため、例えば、図２に示すように、ケーブルシース４、４に接続され、接続箱本体１の全体を覆う金属ケース２、２間に、エポキシ樹脂や磁器で形成された絶縁物からなる絶縁筒３が介在されている中間接続型の電力ケーブル用絶縁接続箱において、前記絶縁筒３を挟む両金属ケース２、２の両端部近傍に設けられたシース端子５、５にリード線６、６を介して２個の絶縁筒保護装置（ギャップレスアレスタ）７、７を金属ケース２、２及び絶縁筒３の外方に位置するようにして直列に接続し、絶縁筒保護装置７、７間をリード線８を介して接地してなるものが提案されている（特許文献１参照）。なお、９は、絶縁筒３の外周に取り付けられた筒状の絶縁筒カバーである。

特開昭６３−２７４０６７号公報（発明の詳細な説明の項の発明の技術的背景の欄第１行目乃至第１１行目及び第７図）

しかしながら、ＧＩＳの開閉サージや雷サージはＭＨｚオーダーの高周波となるほか、金属ケース２、２と絶縁筒保護装置７とをそれぞれ接続するリード線６、６の各長さが１ｍ以上と長くなるため、リード線６、６のインピーダンスが大きく増大し、絶縁筒間の電圧が大きく上昇する。例えば、線路に１０ｋＡの波頭長１．２μｍのサージが侵入した場合、絶縁筒保護装置７、７を低い電圧（例えば、動作開始電圧５ｋＶから制限電圧１４ｋＶまでの範囲）で動作させようとしても、リード線６、６のインピーダンスが災いして、絶縁筒間の電圧（ケーブルシース電圧）が８０ｋＶにまで上昇する。このため、絶縁筒３の耐電圧レベル（７５ｋＶ）よりも高くなり、絶縁筒３の表面が閃絡する恐れがある。そこで、絶縁筒保護装置７、７を設けたとしても、絶縁筒３を十分に保護することができないという場合がある。また、絶縁筒保護装置７、７を絶縁筒３と別個に設けたり、リード線６、６を使用したりする必要があるほか、２７５ｋＶケーブル線路のように、サージエネルギーや地絡エネルギーが大きい場合には、絶縁筒保護装置７、７を２個以上設ける必要があり、コストが増大する問題がある。以上のような問題は、接続箱本体の一部を覆う金属ケース間に絶縁筒が介在されている油中終端接続型又はガス中終端接続型の絶縁接続箱についても共通する問題である。

本発明は上記に鑑み、開閉サージや雷サージの侵入による絶縁筒間の過大な電圧上昇を抑えて、絶縁筒を十分に保護すると共に、構造が簡単で小型になり、コストを低減させることができる電力ケーブル用絶縁接続箱を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された発明は、ケーブルシースに接続され、接続箱本体の一部又は全体を覆う金属ケース間に絶縁筒が介在されている電力ケーブル用絶縁接続箱において、前記絶縁筒が酸化亜鉛素子からなることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に記載された電力ケーブル用絶縁接続箱によると、前記絶縁筒が酸化亜鉛素子からなり、従来の絶縁筒保護装置と同じ機能を有するほか、絶縁筒保護装置と金属ケースを接続するリード線が不要になる。その結果、線路に開閉サージや雷サージ等の急峻なサージが侵入しても、リード線のインピーダンスの影響を受けないので、酸化亜鉛素子を所定の低い電圧（動作開始電圧から制限電圧までの範囲）で動作させて、絶縁筒間の電圧を酸化亜鉛素子の制限電圧以下に抑えることが可能になる。従って、絶縁筒を高周波サージ電圧から十分に保護することができる。

また、従来のような絶縁筒保護装置を絶縁筒と別個に設けたり、リード線を使用したりする必要がなくなるほか、２７５ｋＶケーブル線路のように、サージエネルギーや地絡エネルギーが大きい場合でも、絶縁筒保護装置を２個以上設ける必要がなくなり、絶縁接続箱の構造が簡単で小型になり、コストを低減させることができる。

次に、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は本発明の電力ケーブル用絶縁接続箱を中間接続型のものに適用した例を示す上半部断面正面図である。なお、従来と同じ構成のものには同一符号が付してある。

本実施形態の電力ケーブル用絶縁接続箱は、図１に示すような構成になっている。即ち、接続箱本体１が形成された後、その接続箱本体１の全体を覆うように２個の銅管からなる金属ケース２、２が配設される。金属ケース２、２の外側端部はケーブルシース４、４に接続される。金属ケース２、２の対向する内側端部には接続フランジ２ａ、２ａが形成されており、これら接続フランジ２ａ、２ａの間に絶縁筒１０が接続箱本体１の長手方向のほぼ中央部位に位置するように介在される。絶縁筒１０は複数本のボルト（図示せず）により接続フランジ２ａ、２ａに締め付け固定される。

絶縁筒１０は環状の酸化亜鉛素子からなっている。酸化亜鉛素子は、一体物又は複数の環状の酸化亜鉛素子片を積層させたものが使用される。酸化亜鉛素子は電圧―電流が非線形性（非直線性）の抵抗体であり、線路容量等によるが、動作開始電圧が５ｋＶ以上、制限電圧が１４ｋＶ以上（内部絶縁スリット耐電圧以下）のものが通常使用される。また、常時の商用周波電圧に対して約５０〜１００Ｖ程度の電圧しか発生せず、その動作開始電圧（例えば、５ｋＶ）よりも大幅に低いので、絶縁筒本来の機能（シース絶縁縁切り機能）を満足する。なお、１１は、絶縁筒１０の外周に取り付けられた筒状の絶縁筒カバー、１２はケーブルの防食層である。

本発明の電力ケーブル用絶縁接続箱によると、上記実施形態に示すように、前記絶縁筒１０が酸化亜鉛素子からなり、従来の絶縁筒保護装置（ギャップレスアレスタ）７と同じ機能を有するほか、絶縁筒保護装置７と金属ケース２、２を接続するリード線６、６が不要になる。その結果、線路に開閉サージや雷サージ等の急峻なサージが侵入しても、リード線６、６のインピーダンスの影響を受けないので、酸化亜鉛素子を所定の低い電圧（例えば、動作開始電圧５ｋＶ以上から制限電圧１４ｋＶ以上５０ｋＶ程度以下までの範囲）で動作させて、絶縁筒間の電圧を酸化亜鉛素子の制限電圧以下に抑えることが可能になる。従って、絶縁筒を高周波サージ電圧から十分に保護することができる。

また、従来のような絶縁筒保護装置７を絶縁筒１０と別個に設けたり、リード線６、６を使用したりする必要がなくなる。また、サージ耐量は面積で補うが、本発明のように、絶縁筒１０が酸化亜鉛素子からなると、面積を大きくとれるので、サージ耐量が増大し、２７５ｋＶケーブル線路のように、サージエネルギーや地絡エネルギーが大きい場合でも、絶縁筒保護装置７を２個以上設ける必要がなくなり、絶縁接続箱の構造が簡単で小型になり、コストを低減させることができる。

なお、本発明の電力ケーブル用絶縁接続箱は中間接続型のもの以外に、ケーブルシースに接続され、接続箱本体の一部（下部）を覆う金属ケース（保護金具）間に絶縁筒が介在されている油中終端接続型又はガス中終端接続型の絶縁接続箱において、前記絶縁筒が酸化亜鉛素子からなるものにも適用可能であり、中間接続型のものと同じ効果が得られる。

本発明の電力ケーブル用絶縁接続箱を中間接続型のものに適用した例を示す上半部断面正面図である。従来の中間接続型の電力ケーブル用絶縁接続箱を示す上半部断面正面図である。

符号の説明

１接続箱本体
２金属ケース
２ａ接続フランジ
３絶縁筒
４ケーブルシース
５シース端子
６リード線
７絶縁筒保護装置
８リード線
９絶縁筒カバー
１０絶縁筒
１１絶縁筒カバー
１２防食層

Claims

ケーブルシースに接続され、接続箱本体の一部又は全体を覆う金属ケース間に絶縁筒が介在されている電力ケーブル用絶縁接続箱において、前記絶縁筒が酸化亜鉛素子からなることを特徴とする電力ケーブル用絶縁接続箱。