JP2008220124A

JP2008220124A - ケーブル終端接続部

Info

Publication number: JP2008220124A
Application number: JP2007057250A
Authority: JP
Inventors: Susumu Imanishi; 晋今西; Nobuyuki Sema; 信幸瀬間
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-03-07
Also published as: JP4659773B2

Abstract

【課題】小型のブッシングに対する大サイズのケーブル端末の装着を可能にする。
【解決手段】本発明は、先端部中心に内部導体６を有し下端部にケーブル端末３の受容口２５を有するブッシング２と、ブッシング２の受容口２５にケーブル端末３が装着され、内部導体６の下端部に設けられた導体挿入孔６４に通電部７ａを有するケーブル導体接続端部７がプラグイン接続されるケーブル終端接続部において、通電部７ａは、ブッシング２の頂部２１ａよりも上方位置に存在するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、ケーブル終端接続部に係わり、特に、内部導体の下端部に設けられた導体挿入孔に通電部を有するケーブル導体接続端部がプラグイン接続されるケーブル終端接続部に関する。

従来、この種のケーブル終端接続部としては、図２に示すように、機器ケース１００の開口部１１０に小型化されたエポキシブッシング２００を気密に装着し、当該エポキシブッシング２００の受容口２１０にケーブル端末３００を装着してなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、エポキシブッシング２００は、先端部に弾丸状の頭部２２０を有し、頭部２２０の中心部には下端部に導体挿入孔４１０を有する内部導体４００が埋設されている。そして、当該導体挿入孔４１０には通電部５１０と引留部５２０とを有するケーブル導体接続端部５００がプラグイン接続されている。

ところで、このような構成のケーブル終端接続部において、大サイズのケーブル端末部３００、例えば導体サイズが６００ｍｍ^２以上の高電圧ＣＶケーブルの端末部を装着する方法としては、（イ）図３に示すように、内部導体４００の導体挿入孔４１０を大きくする方法、（ロ）図４に示すように、内部導体４００を太くする方法、（ハ）図５に示すように、内部導体４００およびエポキシブッシング２００の両者をともに太くすることで通電容量および絶縁厚を確保する方法が考えられるが、それぞれ次のような難点があった。

すなわち、（イ）の内部導体４００の導体挿入孔４１０を大きくする方法においては、通電部５１０に対応する内部導体４００の肉厚ｔ₁が薄くなり、プラグイン接続部において通電容量が不足するおそれがある。このため、このままの状態でケーブル導体接続端部５００に所定の電流を流すと、肉厚ｔ₁が薄い部分で発熱し、ひいてはエポキシブッシング２００の絶縁特性が低下するおそれがある。また、（ロ）の内部導体４００を太くする方法においては、エポキシブッシング２００の絶縁厚ｔ₂が薄くなるため、界面の電界が不均一になり、ひいてはエポキシブッシング２００が絶縁破壊するおそれがある。さらに、（ハ）の内部導体４００およびエポキシブッシング２００の両者をともに太くする方法においては、ケーブル終端接続部が大型化し、ひいては、電気機器が大型化する。

特開２００５−１９２２８３号公報

本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、ブッシングに装着されるケーブル端末の導体サイズが例えば６００ｍｍ^２以上の大サイズケーブルであっても、プラグイン接続部において発熱するおそれがなく、ひいてはブッシングの絶縁特性を低下させるおそれのないケーブル終端接続部を提供することを目的としている。

本発明の第１の態様であるケーブル終端接続部は、先端部中心に内部導体を有し下端部にケーブル端末の受容口を有するブッシングと、ブッシングの受容口にケーブル端末が装着され、内部導体の下端部に設けられた導体挿入孔に通電部を有するケーブル導体接続端部がプラグイン接続されるケーブル終端接続部において、通電部は、ブッシングの頂部よりも上方位置に存在するものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様であるケーブル終端接続部において、内部導体は、ブッシングの頂部から突出される大径部と、ブッシングの頭部と対応する位置にブッシングと同心状に埋設される小径部とを備えているものである。

本発明の第３の態様は、第２の態様であるケーブル終端接続部おいて、通電部は、内部導体の大径部と対応する位置に配置されているものである。

本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるケーブル終端接続部おいて、ケーブル導体接続端部には、通電部よりも下方側に引留部が設けられているものである。

本発明の第５の態様は、第４の態様であるケーブル終端接続部おいて、引留部は、第１の引留手段と、第２の引留手段とを備えており、これらの第１、第２の引留手段は、導体挿入孔の長手方向に沿って離間して配置されているものである。

本発明のケーブル終端接続部によれば、通電部が、ブッシングの頂部よりも上方位置に存在することから、通電部に対応する位置での内部導体の外径を太くすることでプラグイン接続部において所望の通電容量を確保することができ、ひいてはブッシングの絶縁特性を低下させるおそれのないケーブル終端接続部を提供することができ、また、ブッシングの頂部から突出する内部導体を大径化することで、ブッシング（エポキシ樹脂等の絶縁体）と機器ケース内のガス絶縁と内部導体とが接する三重接合点（トリプルジャンクション）に電界が回り込まなくなることから、当該トリプルジャンクションにおいて部分放電が発生するおそれがなくなる。さらに、ケーブル導体接続端部として、第１、第２の引留手段を有する引留部を用いた場合においては、大サイズケーブルであってもケーブル導体を確実に把持することができる。

以下、本発明のケーブル終端接続部を適用した好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、ブッシング、内部導体、通電部、引留部およびケーブル導体接続端部の「先端部」とは、それぞれ図中上方向をいい、また、ブッシング、内部導体、通電部、引留部およびケーブル導体接続端部の「後端部」は、先端部と反対側の端部をいい、図中では下方向に相当する。

図１は、本発明のケーブル終端接続部を適用した６６〜７７ｋＶ級ＣＶケーブル（単心２０００ｍｍ^２）のガス中終端接続部の縦断面図を示している。

同図において、本発明におけるガス中終端接続部は、開閉器や変圧器等の電力用機器（不図示）を気密に収容する機器ケ−ス１と、先端部が機器ケ−ス１内に位置し、後端部が機器ケ−ス１の開口部１１の周縁部に開口部１１を閉塞するように気密に取り付けられるブッシング２と、ブッシング２内に装着されるケーブル端末３と、ケーブル端末３に嵌挿されるストレスコーン４をブッシング２の先端部側に向けて軸方向に押圧する環状の押圧装置５とを備えている。

ブッシング２は、先端部に設けられた弾丸状の頭部２１と、頭部２１の後端部側に電界緩和部２２を介して連設された円筒部２３と、電界緩和部２２と円筒部２３間の外周に径方向に突出するように設けられたフランジ部２４とを備えており、頭部２１内には円筒部２３の先端部から頭部２１の頂部２１ａに向かって順次縮径するテーパ状の受容口２５が円筒部２３と同心状にかつ円筒部２３と連通するように設けられている。

ここで、ブッシング２はエポキシ樹脂等の絶縁体から成り、後述する内部導体６と共に一体にモールドされている。また、ブッシング２の円筒部２３の外径は機器ケース１の開口部１１の口径と略同等若しくまたはこれより若干小径とされ、フランジ部２４の外径は機器ケース１の開口部１１の口径より大径とされている。なお、電界緩和部２２の外表面には図中点線で示すように導電塗料が塗布されている。

内部導体６は、ブッシング２の頭部２１の頂部２１ａから突出される側面視横長楕円状の大径部６１と、大径部６１の後端部側に首部６２を介して連接されブッシング２の頭部２１の先端部にブッシング２と同心状に埋設される小径部６３とを備えており、小径部６３内には小径部６３の下端部から大径部６１に跨って円形の導体挿入孔６４が設けられている。なお、内部導体６は、銅若しくは銅合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金等の通電に適した金属製の棒体で形成されている。

ここで、首部６２はブッシング２の頂部２１ａと対応する位置に存在し、当該首部６２の外径は小径部６３の外径よりも小径とされ、また、大径部６１の外径は小径部６３の外径よりも大径とされている。

導体挿入孔６４は、大径部６１と対応する位置に設けられ後述するケーブル導体接続端部７の通電部７ａを挿入し得る円形の導体挿入孔（以下「第１の導体挿入孔」という）６４ａと、首部６２および小径部６３と対応する位置に設けられケーブル導体接続端部７の引留部７ｂを挿入し得る円形の導体挿入孔（以下「第２の導体挿入孔」という）６４ｂとを備えており、これらの第１、第２の導体挿入孔６４ａ、６４ｂは受容口２５と同心状にかつ受容口２５と連通するように設けられている。

ここで、第２の導体挿入孔６４ｂの口径は第１の導体挿入孔６４ａの口径よりも若干大径とされ、第２の導体挿入孔６４ｂの内周壁には２個の環状のボール収納溝６４１、６４２が長手方向に離間して設けられている。

ケーブル端末３は、ＣＶケーブルの端末を段剥処理して露出させたケーブル絶縁体３１およびケーブル導体３２を備えており、ケーブル絶縁体３１の外周には外部半導電層３３に跨って紡錘形状のストレスコーン４が装着されている。ここで、ストレスコーン４は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）等のゴム状弾性を有する絶縁部４１と半導電部４２とから成り、絶縁部４１の外周には受容口２５の内周壁と対応する先細り状のテーパ部が設けられている。

ケーブル導体３２の先端部には有底円筒状の内側プラグ７１が圧縮接続され、内側プラグ７１の外周には有底円筒状の外側プラグ７２が内側プラグ７１を包囲するように冠着されている。内側プラグ７１および外側プラグ７２の先端部外周にはそれぞれ後述するテープ状の導体接続子を装着するための環状の凹溝が設けられており、外側プラグ７２の後端部側には環状のボール収納溝６４１、６４２と対応する位置に穿設孔が離間して設けられ、当該穿設孔には外側プラグ７２を第２の導体挿入孔６４ｂの内壁にロックするための金属製のボールｂ１、ｂ２がそれぞれ径方向に出没自在に装着されている。また、内側プラグ７１の後端部側の外周と外側プラグ７２の後端部側の外周間には円筒状の押圧金具７４が軸方向に可動的に配置され、当該押圧金具７４の先端部と外側プラグ７２の中間部内周に設けられた段差壁間にはコイル状のスプリングｃが配設されている。

このような構成のケーブル導体接続端部７においては、内側プラグ７１が内側プラグ７１の先端部側の外周に配設された第１の導体接続子によって外側プラグ７２に電気的に接続され、外側プラグ７２が外側プラグ７２の先端部側の外周に配設された第２の導体接続子によって内部導体６の大径部６１に電気的に接続されることになる。ここで、内側プラグ７１および外側プラグ７２並びに第１、第２の導体接続子が本発明における通電部７ａを構成している。また、後述するように、第１のボール収納溝６４１に対する第１のボールｂ１の移動によるケーブル導体接続端部７と内部導体６とのロック機構が本発明における第１の引留手段を構成し、同様に、第２のボール収納溝６４２に対する第２のボールｂ２の移動によるケーブル導体接続端部７と内部導体６とのロック機構が本発明における第２の引留手段を構成している。なお、第１、第２の導体で接続子はそれぞれ内側プラグおよび外側プラグに設けられた環状の凹溝に円周方向に沿って装着されることで径方向に伸縮する導電性のテープ（マルチラムバンド）で構成されている。

押圧装置５は、ストレスコーン４の半導電部４２のテーパ状の外周面に当接されるラッパ状の開口部を有する環状の押し金具本体５１と、当該押し金具本体５１の外周に配設される環状の外側押し金具５２とを備えており、押し金具本体５１の下端部側には円周方向に沿ってスプリング挿入孔５３が等配され、当該スプリング挿入孔５３にはそれぞれコイル状のスプリング５４が装着されている。また、外側押し金具５２は円筒部材５２ａと円筒部材５２ａの後端部側に径方向内方に突設された環状の押し部材５２ｂとを備えている。このような構成の押し金具本体５１、外側押し金具５２およびスプリング５４は予め一体に組み立てられている。

なお、図中、符号２３ａは円筒部２３の後端部側に円筒部２３と同心状に埋設された円筒状の遮蔽金具、３４はケーブル遮蔽層、３５はケーブルシース、Ａは遮蔽金具の後端部側の外周に螺着された環状のアダプタ、Ｈは外側押し金具５２の下面側に取り付けられた環状の保護金具、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はＯリングをそれぞれ示している。

次に、このように構成された本発明におけるガス中終端接続部の組立方法について説明する。

先ず、ブッシング２の頭部２１を機器ケース１内に位置させると共に、円筒部２３を機器ケース１の開口部１１を貫通させて機器ケース１の外壁より所定長突出させて配置し、さらに、ブッシング２のフランジ部２４を機器ケース１の内壁に当接し第１のボルトＢ１により気密に取り付ける。

次に、ケーブル端末３をブッシング２内に挿入して、内部導体６の導体挿入孔６４に通電部７ａと引留部７ｂとを有するケーブル導体接続端部７をプラグイン接続するとともに、予めケーブル端末３側に嵌挿しておいた押し金具本体５１をストレスコーン４の半導電部４２に当接し、さらに、円筒部材５２ａに設けられたボルト貫通孔に第２のボルトＢ２を挿通しその先端部をアダプタＡの螺孔に螺着する。そして、第２のボルトＢ２を回動すれば、第２のボルトの螺進により、押し部材５２ｂがブッシング２側に向けて進入し、ひいては各スプリング５４が押圧され各スプリング５４に軸方向のバネ力が付与される。これにより、ストレスコーン４の絶縁部４１のテーパ状の外周部が受容口２５の内壁面に押し付けられ、ひいては、受容口２５の内壁面と絶縁部４１の外周面間における界面の絶縁性能が確保される。

しかして、ストレスコーン４が受容口２５の内壁面に押し付けられると、ストレスコーン４の先端部に配設した環状のストッパ７３を介して押圧金具７４が上方に押し上げられ、これとともに押圧金具７４の外周側に長手方向に離間して設けた突出部材７５、７６の傾斜面に支持されていたボールｂ１、ｂ２が、それぞれ傾斜面によって突出部材７５の頂上部に押し上げられ、その一部がそれぞれボール収納溝６４１、６４２内に突出すると共にボールｂ１、ｂ２の径方向内部への移動が突出部材７５によって阻止される。これにより、内部導体６と外側プラグ７２がロックされ、また、この外側プラグ７２の閉鎖部７７が内側プラグ７１の閉鎖部と外側プラグ７２の閉鎖部７７上に配置したＣリングなどの止め金具７８間に挟圧・固定され、更に、この内側プラグ７１がケーブル導体３２に固定されていることから、ＣＶケーブルの抜け落ちが防止されることになる。

次に、予めケーブル端末３側に嵌挿しておいたアルミニウム合金金物などから成るケーブル保護金具Ｈを所定位置に戻し、ケーブル保護金具Ｈの端面に形成されたフランジＨａを外側押し金具５２の押し部材５２ｂの端面に当設し、両者を第３のボルトＢ３により締結する。

なお、図中、符号ＳはＣＶケーブルとケーブル保護金具Ｈ間に跨って巻回された防水テープの巻回層、Ｅは接地線をそれぞれ示している。

以上のように、本発明のケーブル終端接続部によれば、通電部７ａが、ブッシング２の頂部２１ａよりも上方位置に存在することから、通電部７ａに対応する位置での内部導体６の外径を太くすることで、すなわち大径部６１の外径を太くすることで、プラグイン接続部において所望の通電容量を確保することができ、ひいてはブッシング２の絶縁特性を低下させるおそれのないケーブル終端接続部を提供することができる。また、ブッシング２の頂部２１ａから突出する内部導体２を大径化することで、すなわち、大径部６１を側面視横長楕円状に形成することで、ブッシング（エポキシ絶縁樹脂）２と機器ケース１内のガス絶縁と内部導体６とが接する三重接合点（トリプルジャンクション）Ｐに電界が回り込まなくなることから、当該トリプルジャンクションＰにおいて部分放電が発生するおそれがなくなる。さらに、ケーブル導体接続端部７として、第１、第２の引留手段を有する引留部７ｂを用いた場合においては、ブッシング２に装着されるケーブル端末が大サイズの場合であってもケーブル導体を確実に把持することができる。

前述の実施例においては、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、次のように構成してもよい。

第１に、前述の実施例においては、ガス中終端接続部に適用した場合について述べているが、油中終端接続部に適用してもよい。

第２に、ブッシング２に装着されるケーブルの導体サイズは２０００ｍｍ^２のものに限定されず、２０００ｍｍ^２を越えるもの、または２０００ｍｍ^２未満のものでもよい。なお、６００ｍｍ^２未満の小サイズケーブルを使用した場合においてもブッシング（エポキシ樹脂等の絶縁体）２中で発熱を生じさせないという効果を奏する。

第３に、ブッシング２内に装着されるケーブルは６６〜７７ｋＶの定格電圧に限定されず、６６ｋＶ未満の定格電圧若しくは７７ｋＶを越える定格電圧のものに適用してもよい。

第４に、ケーブル導体接続端部７における通電部７ａの構造は、テープ状の導体接続子（マルチラムバンド）のタイプに限定されず、コイルスプリング・コンタクトのタイプ、チューリップコンタクトのタイプ、又は楔締め付けタイプ等でもよい。

第５に、ケーブル導体接続端部７における引留部７ｂは第１、第２の引留手段を配置したものに限定されず、何れか一つの引留手段を配置したものでもよい。第６に、前述の実施例においては、引留部７ｂがブッシング２内に位置しているが、ブッシング２の頂部２１ａよりも上部に位置させてもよい。

第７に、引留手段としてのロック機構におけるボールｂ１、ｂ２の形状は、真球状のものに限定されず、例えば直方体の形状でもよい。

第８に、前述の実施例においては、通電部７ａおよび引留部７ｂを有するケーブル導体接続端部７について述べているが、本発明の第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様においては引留部７ｂを設けなくてもよい。

本発明のケーブル終端接続部の一例を示す縦断面図。従来のケーブル終端接続部の一部断面図。従来のケーブル終端接続部の一部断面図。従来のケーブル終端接続部の一部断面図。従来のケーブル終端接続部の一部断面図。

符号の説明

１・・・機器ケース
１１・・・開口部
２・・・ブッシング
２２・・・受容口
４・・・ケーブル端末
６・・・内部導体
６４・・・導体挿入孔
７・・・ケーブル導体接続端部
７ａ・・・通電部
７ｂ・・・引留部

Claims

先端部中心に内部導体を有し下端部にケーブル端末の受容口を有するブッシングと、前記ブッシングの受容口にケーブル端末が装着され、前記内部導体の下端部に設けられた導体挿入孔に通電部を有するケーブル導体接続端部がプラグイン接続されるケーブル終端接続部において、
前記通電部は、前記ブッシングの頂部よりも上方位置に存在することを特徴とするケーブル終端接続部。
前記内部導体は、前記ブッシングの頂部から突出される大径部と、前記ブッシングの頭部と対応する位置に前記ブッシングと同心状に埋設される小径部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のケーブル終端接続部。
前記通電部は、前記内部導体の大径部と対応する位置に配置されていることを特徴とする請求項２記載のケーブル終端接続部。
前記ケーブル導体接続端部には、前記通電部よりも下方側に引留部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載のケーブル終端接続部。
前記引留部は、第１の引留手段と、第２の引留手段とを備えており、これらの第１、第２の引留手段は、前記導体挿入孔の長手方向に沿って離間して配置されていることを特徴とする請求項４記載のケーブル終端接続部。