JP2007325442A - 電力用直流同軸ケーブルの接続部 - Google Patents

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Abstract

【課題】電力用直流同軸ケーブルの接続部における、電界遮蔽効果の低下を防止すると共に、帰路導体の異常発熱を防止する。
【解決手段】中心に主導体１を有し、その外側に内部半導電層、主絶縁層３、外部半導電層４を有し、その外側に多数の帰路導体素線を同心撚りしてなる帰路導体５を有する電力用直流同軸ケーブルの接続部においては、ケーブルの主絶縁層３よりも接続部の補強主絶縁体２３の方が外径が大きくなるので、ケーブル部の帰路導体と比べて補強主絶縁体２３の外側に位置する帰路導体５は素線間の隙間が広がるが、接続部に位置する帰路導体５の直下に、全周にわたって帰路導体５と接触するように金属層２６を設けることで、電界遮蔽効果の低下を防止し、異常発熱を防止した。
【選択図】図１

Description

本発明は、中心の主導体と同軸状に帰路導体を有する電力用直流同軸ケーブルの接続部に関するものである。
図３に電力用直流同軸ケーブルの一例を示す。この直流同軸ケーブルは、中心に主導体１を有し、その外側に、内部半導電層２、主絶縁層３、外部半導電層４、帰路導体５、帰路内部半導電層６、帰路絶縁層７、帰路外部半導電層８、鉛被９、防食層１０を、順次同軸状に設けたものである（特許文献１の図１参照）。
帰路導体５は、外部半導電層４の外周に多数の帰路導体素線（銅線）を同心撚りすることにより形成される。帰路導体素線の撚り方には、撚り方向が変わらない一方向撚り（らせん巻き）と、一定のピッチで撚り方向が反転するＳＺ撚り（特許文献１の図２参照）とがある。
このような直流同軸ケーブル同士を接続する場合、ケーブル接続部において帰路導体も接続する必要がある。従来、帰路導体を接続する方法としては、帰路導体素線を１本ずつ突き合わせ溶接する方法が知られている（特許文献１参照）。
特開平１１−１１１０７１号公報
直流同軸ケーブルの帰路導体は、隣り合う帰路導体素線を互いに接触させて同心撚りすることにより形成されているが、直流同軸ケーブルの接続部では、ケーブルの主絶縁層の外径よりも接続部の補強主絶縁体の外径の方が大きくなるため、接続部の補強主絶縁体の外側に位置する帰路導体は、ケーブル部の帰路導体と比べて隣り合う帰路導体素線の間隔が広がってしまうことになる。
帰路導体素線間の間隔が大きくなると、電磁遮蔽特性が十分でなくなるという問題がある。また帰路導体素線間に隙間ができると、隣り合う帰路導体素線同士を介した電流の流れが殆どないと考えられるため、ケーブル接続部で各帰路導体素線を流れる電流値に不均衡が生じた場合、一部の帰路導体素線に電流が集中し、異常発熱が発生するおそれもある。
本発明の目的は、電力用直流同軸ケーブルの接続部における、電磁遮蔽特性の低下を防止すると共に、帰路導体の異常発熱を防止することにある。
この目的を達成するため本発明は、中心に主導体を有し、その外側に内部半導電層、主絶縁層、外部半導電層を有し、その外側に多数の帰路導体素線を同心撚りしてなる帰路導体を有する電力用直流同軸ケーブルの接続部において、接続部に位置する帰路導体の直下又は直上に、全周にわたって金属層を設けたことを特徴とするものである。
金属層は、帰路導体素線の１本以上と電気的に接触していることが望ましい。
本発明によれば、直流同軸ケーブル接続部の帰路導体の直下又は直上に金属層を設けたことにより、帰路導体素線間の隙間が広がっても金属層によって電磁遮蔽特性の低下を補完することができる。また上記金属層が複数の帰路導体素線と電気的に接触しているときは、金属層が電流路となるため帰路導体素線毎の電流分布が均一化されると共に、帰路導体抵抗が低下するので、直流同軸ケーブル接続部での帰路導体の発熱を抑制でき、温度上昇を抑えることができる。
図１は本発明に係る電力用直流同軸ケーブル接続部の一実施形態を示す。接続すべき直流同軸ケーブルＡ、Ｂはそれぞれ、防食層１０、鉛被９、帰路絶縁層７（その内外の半導電層は図示省略）、外部半導電層４、主絶縁層３、内部半導電層（図示省略）を順次段剥ぎして先端に主導体１を露出させ、主導体１同士を溶接接続してある。２１は主導体１の溶接接続部である。２２は溶接接続部２１とその両側のケーブルの内部半導電層（図示省略）に跨るように形成された接続部の内部半導電層、２３は内部半導電層２２とその両側の主絶縁層３、３に跨るように形成された補強主絶縁体、２４は補強主絶縁体２３とその両側のケーブルの外部半導電層４に跨るように形成された接続部の外部半導電層である。補強主絶縁体２３の外径はケーブルの主絶縁層３の外径よりも大きくなる。このため接続部の外部半導電層２４の外径もケーブルの外部半導電層４の外径よりも大きくなる。
接続部の外部半導電層２４を形成するまでの接続作業は従来と同じである。この実施形態では、一方のケーブルＡの外部半導電層４を露出させた領域Ｐで帰路導体５の溶接接続を行うこととし、その領域Ｐに熱的緩衝層２５を設ける。熱的緩衝層２５は、ケーブルＡの外部半導電層４から接続部の外部半導電層２４にかけて半導電性クッションテープを外径が一様になるように巻き上げることにより形成することが好ましい。通常、ケーブルの主絶縁層と、接続部の補強主絶縁体との外径差は６〜４０mm程度であるため、半導電性クッションテープ巻きによる熱的緩衝層の厚さは３〜２０mm程度となる。帰路導体溶接時の熱による熱的損傷を防止するのに必要な半導電性クッションテープの巻き厚は３mm以上であり、この半導電性クッションテープの巻き厚は、帰路導体溶接作業時におけるケーブルの外部半導電層及び主絶縁層の外傷防止にも十分な厚さである。
上記のように熱的緩衝層２５を形成した後、当該熱的緩衝層２５、接続部の外部半導電層２４及びケーブルＡ、Ｂの外部半導電層２４上にかけて金属層２６を設ける。金属層２６は銅メッシュテープを巻きつけることにより形成することが好ましいが、鉛テープ、銅テープ又はアルミテープ等の金属テープを巻きつけることによって形成してもよい。
金属層２６を設けた後、前記熱的緩衝層２５を設けた領域Ｐの金属層２６上で、両ケーブルの帰路導体５の溶接接続を行う。２７は帰路導体５の溶接接続部である。ケーブルＡの外部半導電層４上には熱的緩衝層２５が設けられているため、帰路導体５を溶接する際の熱で、当該外部半導電層４及び主絶縁層３並びに接続部の外部半導電層２４及び補強主絶縁体２３が熱的損傷を受けるおそれがない。
帰路導体５を溶接接続する場合には、帰路導体素線を１本ずつ溶接してもよいが、帰路導体素線を複数本ずつの束にして、素線束同士を溶接接続してもよい。素線束同士で溶接した方が、溶接回数が少なくて済み、溶接作業を効率よく行うことができる。例えば、主導体断面積400mm２、帰路導体素線φ2.6mm×55本撚りの直流同軸ケーブル同士を接続する場合には、帰路導体素線を５本ずつの束にして突き合わせ溶接すれば、溶接回数は11回で済むことになる。
帰路導体５を溶接接続した後の接続作業は従来と同様である。すなわち、両ケーブルの帰路絶縁層７に跨るように補強帰路絶縁体２８を形成し、鉛被２９及び防食層３０を設ければよい。なお、補強帰路絶縁体２８の内側には、両ケーブルの帰路内部半導電層に跨るように接続部の帰路内部半導電層が設けられ、補強帰路絶縁体２８の外側には、両ケーブルの帰路外部半導電層に跨るように接続部の帰路外部半導電層が設けられるが、図示を省略してある。
上記のように構成された直流同軸ケーブルの接続部では、補強主絶縁体２３の外径がケーブルの主絶縁層３の外径よりも大きくなるため、補強主絶縁体２３及び熱的緩衝層２５の外側に位置する帰路導体５はケーブル部と比べて素線間の隙間が広がるが、帰路導体５の直下には金属層２６が設けられているため、十分な電磁遮蔽特性を確保することができる。また上記金属層２６を設けたことにより、ケーブル接続部における帰路導体素線毎の電流分布が均一化されると共に、帰路導体抵抗が低下するので、帰路導体の発熱を抑制でき、温度上昇を抑えることができる。
図２は本発明の他の実施形態を示す。この実施形態が図１の実施形態と異なる点は、金属層２６を、帰路導体５の直下ではなく直上に設けたことである。それ以外の構成は図１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。このような構成でも実施形態１と同様な効果を得ることができる。
本発明に係る電力用直流同軸ケーブル接続部の一実施形態示す縦断面図。 同じく他の実施形態を示す縦断面図。 電力用直流同軸ケーブルの一例を示す横断面図。
符号の説明
１：ケーブルの主導体
２：ケーブルの内部半導電層
３：ケーブルの主絶縁層
４：ケーブルの外部半導電層
５：帰路導体
７：ケーブルの帰路絶縁層
２１：主導体の溶接部
２２：接続部の内部半導電層
２３：接続部の補強主絶縁体
２４：接続部の外部半導電層
２５：熱的緩衝層
２６：金属層
２７：帰路導体の溶接部

Claims (1)

  1. 中心に主導体を有し、その外側に内部半導電層、主絶縁層、外部半導電層を有し、その外側に多数の帰路導体素線を同心撚りしてなる帰路導体を有する電力用直流同軸ケーブルの接続部において、接続部に位置する帰路導体の直下又は直上に、全周にわたって金属層を設けたことを特徴とする電力用直流同軸ケーブルの接続部。
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