JP2009089471A - 終端接続部 - Google Patents

Abstract

【課題】端子圧縮部やこの端子圧縮部に接続されるリード線の荷重により、終端接続部の端末本体が湾曲するのを防ぐことができる終端接続部を提供する。
【解決手段】終端接続部１０は、ケーブル導体１０１に接続される金属ロッド１２と、ケーブル導体１０１と金属ロッド１２の接続部分を被覆し、電気絶縁性を有する端末本体１１と、端末本体１１の内部に設けられている補強材２０とを有し、補強材２０が端末本体１１の長手方向Ｌに沿って設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば配電用電力ケーブルあるいは超高圧電気ケーブルに用いられる自立型の終端接続部に関し、特に空気及び汚損媒体に露出された環境で使用する終端接続部に関する。

例えば、発電所内などに設置する気中終端接続部としては、架空線は機器に接続する端子金具の重量が大きいこと、台風時の風圧荷重が大きいこと、塩害や工業汚損など環境に対する高い抵抗性が要求されることから、自立型の終端接続部が用いられている。
終端接続部としては、常温収縮式の終端接続部や差込式の終端接続部が採用されており、終端接続部の金属ロッドは、ゴム製の絶縁層である端末本体により電気的に絶縁されている。このゴム製の絶縁層としては、シリコーンゴムやエチレン・プロピレンゴム（ＥＰゴム）などの高分子材料が用いられている。

常温収縮式の終端接続部を採用する場合には、絶縁材は拡径保持部材により拡げておく必要があるので、絶縁材としては軟らかい材料が用いられることが多い。また、差込式の終端接続部の場合にも、組立時の挿入力の軽減を図るために、絶縁材としては軟らかい材料が用いられることが多い。

なお、終端接続部の関連技術としては、特許文献１〜３が挙げられる。特許文献１は、導体が細いサイズであっても自立させることができる自立型乾式終端接続部を開示している。特許文献２は、簡易な構造で閃絡性能が向上するケーブル終端接続部を開示している。特許文献３は、製造容易な樹脂製碍管からなるケーブルヘッドを開示している。
特開２００４−４０９４６号公報 特開２００６−３３８９９号公報 実用新案登録第３１０９９７７号公報

ところで、電力ケーブルを電力の需要家へ引き込む際には、電力量の関係から比較的小さいサイズの電力ケーブルが用いられることが多い。小さいサイズの電力ケーブルは、ケーブル自体の剛性が低いために、電力ケーブルが、接続されるリード線からの荷重、接続端子からの荷重、風圧荷重、積雪荷重を受けると、終端接続部と電力ケーブルが湾曲してしまう。終端接続部自体が湾曲すると、電気性能の低下を引き起こす。このため、電気性能の低下を招かないためには、電力ケーブル自体の剛性を高めるか、あるいは終端接続部の剛性を高くする必要がある。

しかし、特許文献１〜３に示す終端接続部では、ケーブル断面積が小さい電力ケーブルでは、ケーブル自体の剛性が低いために、端子圧縮部からの荷重やこの端子圧縮部に接続されるリード線の荷重により、終端接続部の端末本体が湾曲してしまうと、電気性能上好ましくない。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、端子圧縮部やこの端子圧縮部に接続されるリード線の荷重により、終端接続部の端末本体が湾曲するのを防ぐことができる終端接続部を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の終端接続部は、ケーブル導体に接続される金属ロッドと、
前記ケーブル導体と前記金属ロッドの接続部分を被覆し、電気絶縁性を有する端末本体と、
前記端末本体の内部に設けられている補強材と、を有し、
前記補強材が、前記端末本体の長手方向に沿って設けられていることを特徴とする。

本発明の終端接続部は、複数本の前記補強材が、前記端末本体の中心軸を中心として同じ間隔で設けられていることを特徴とする。
本発明の終端接続部は、前記補強材は、前記端末本体の前記長手方向に対してスパイラル状に配置されていることを特徴とする。

本発明の終端接続部は、前記補強材の全長が、前記端末本体の内部に設けられていることを特徴とする。
本発明の終端接続部は、前記端末本体は、前記補強材に対応する位置において半径方向に突出する凸部を有することを特徴とする。

本発明によれば、端子圧縮部やこの端子圧縮部に接続されるリード線の荷重により、終端接続部の端末本体が湾曲するのを防ぐことができる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の終端接続部の好ましい実施形態を示す一部断面を有する正面図である。図２は、図１に示す終端接続部のＡ−Ａ線における断面図である。
図１と図２に示す終端接続部１０は、いわゆる高分子製の自立型終端接続部であり、図１では、中心線ＣＬに関して右側部分は断面構造を示しており、左側部分は外観を示している。

図１に示す終端接続部１０は、例えば配電用電力ケーブルあるいは超高圧電気ケーブルに用いられ、空気及び汚損媒体に露出された環境で使用することができる。終端接続部１０は、通常は直立して使用される。
図１に示す終端接続部１０は、ほぼ筒状の端末本体１１と、棒状の金属ロッド１２と、平板状の端子圧縮部１３と、棒状の複数本の補強材２０を有している。

終端接続部１０の端末本体１１は、可撓性を有する電気絶縁部材であり、軸方向ＣＬに沿って、笠構造部分３１と、絶縁筒構造部分３２を有している。端末本体１１は、可撓性を有する電気絶縁材料、例えばゴム材を使用しており、ゴム材としては、例えばシリコーンゴムやエチレンプロピレンゴムあるいはエチレン酢ビコポリマーゴム（ＥＶＡゴム）などの高分子材料を採用できる。特に、このシリコーンゴムは、撥水性が高く、環境に対する抵抗性が高いものが得やすいので、シリコーンゴムは端末本体１１の材質として使用するのが好ましい。

図１に示すように、端末本体１１の笠構造部分３１は、端末本体１１の長手方向Ｌの長さのほぼ半分の長さを有しており、複数の笠部分（笠状の突起部分）３３、例えば３つの笠部分３３が、周囲に対して絶縁距離を確保するために、互いに間隔をおいて円周方向に沿って突出して形成されている。端末本体１１の絶縁筒構造部分３２は、上述した笠部分を有していない。

図１に示すように、金属ロッド１２の一端部１２Ａは端末本体１１からは露出されており、この金属ロッド１２と端子圧縮部１３とは別部材ではなく、一体物である。端子圧縮部１３は架空線や機器のリード線などに接続される。
これに対して、金属ロッド１２の他端部１２Ｂは、端末本体１１の笠構造部分３１内に配置されており、電力ケーブル１００のケーブル導体１０１に対して機械的にかつ電気的に接続されている。これにより、金属ロッド１２の他端部１２Ｂとケーブル導体１０１との接続部は、端末本体１１の笠構造部分３１により絶縁被覆されている。
図１に示すように、外部導電層１０３が、電力ケーブル１００の絶縁層１０２の外周部部分であって笠構造部分３１と絶縁筒構造部分３２の繋がる部分の内部に形成されている。

図１と図２を参照して、補強材２０について説明する。
３本の補強材２０は、図１と図２の例では、中心軸ＣＬを中心として等間隔で、すなわち１２０度毎に等角度で配置されている。これらの補強材２０は、断面円形状の棒状部材であり、長手方向Ｌに沿って平行に配列されている。

補強材２０の材質としては、例えば高硬度エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、高硬度シリコーンゴム、高硬度ＥＶＡゴム、セラミックス、耐熱性樹脂であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、耐熱性樹脂であるエンジニアリングプラスチック、耐熱性樹脂であるガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などを使用することができる。

さらに、詳しくいえば、補強材２０の材質は、高硬度ＥＰＲ（エチレンプロピレンゴム）、高硬度シリコーンゴム、高硬度ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはこれらをマトリックスとするＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）で構成されている。

補強材２０の材質としては、耐熱性、機械的強度、電気絶縁特性に優れている材料であれば問題なく使用することができ、補強材２０の材質は端末本体１１の材質と同じものを使用する方が、補強材２０と端末本体１１の密着性（接着性）がより得られる。

特に、補強材２０の材質として高硬度シリコーンゴムを用い、端末本体１１の材質としてシリコーンゴムを採用することにより、補強材２０と端末本体１１とはシリコーン同士であるので相互の密着性を高めることができる。

各補強材２０は、望ましくは長手方向Ｌに関して全長に渡って端末本体１１の内部に完全に配置されており、言い換えれば各補強材２０は端末本体１１に内包されている。これにより、補強材２０が存在していても端末本体１１の電気絶縁性能に与える影響は少ない。もし、補強材２０が端末本体１１に内包されておらず、補強材が端末本体１１の内周面側に設けられてしまうと、端末本体１１とケーブルとの密着性が悪くなるので望ましくない。また、補強材２０が端末本体１１に内包されておらず、補強材２０が端末本体１１の外周面側に設けられてしまうと、トラッキングなどが発生する可能性があるので望ましくない。

このように、端末本体１１の内部に複数本の補強材２０を配置することで、補強材２０は端末本体１１を確実に補強でき、端末本体１１の剛性を高めて、端子圧縮部１３や端子圧縮部１３に接続されるリード線の荷重により端末本体１１自体が湾曲してしまう現象を確実に抑制することができる。

これによって、部品点数を増やさない構造でありながら、終端接続部１０の電気性能が低下するのを防ぐことができる。特に、各補強材２０が端末本体１１の中心軸ＣＬを中心として同じ間隔で配置されることで、端末本体１１は、全周囲に沿って均一な力で補強できる。

また、図１に示す端末本体１１のＢ部分は、インシュロックなどで絞って固定することで強固となる。

次に、本発明の終端接続部の別の好ましい実施形態を、順次説明する。
図３は、本発明の終端接続部の別の実施形態を示すＡ−Ａ線における断面図である。
図３に示す終端接続部１０では、補強材２０が中心軸ＣＬを中心として同じ角度間隔をおいて８本設けられている。これにより、図２の実施形態に比べて終端接続部１０の剛性は更に高くなる。

図４は、本発明の終端接続部の別の好ましい実施形態を示す一部断面を有する正面図である。図５は、図４に示す終端接続部のＡ−Ａ線における断面を示す図である。
図４では、終端接続部１０Ａの中心線ＣＬに関して右側部分は断面構造を示しており、左側部分は外観を示している。
なお、図４と図５に示す終端接続部１０Ａの構成要素が、図１と図２に示す終端接続部１０の対応する構成要素と実質的に同じである場合には、同じ符号を記してその説明を用いる。

図４と図５の終端接続部１０Ａが、図１と図２の終端接続部１０と異なるのは、補強材２０Ｐの断面積の大きさと、端末本体１１Ｐの形状である。
図４と図５に示す３本の補強材２０Ｐは、１２０度毎に等角度毎に配置され、３本の補強材２０Ｐは図１と図２に示す補強材２０と同じ材質であり断面円形状を有している棒状部材であるが、補強材の剛性を高めるために、直径が大きくなっている。これにより、端末本体１１Ｐを確実に補強でき、端子圧縮部１３や端子圧縮部１３に接続されるリード線の荷重により端末本体１１Ｐ自体が湾曲してしまう現象を確実に抑制することができる。

これによって、部品点数を増やさない構造でありながら、端末本体１１Ｐの剛性を高めて、終端接続部１０の電気性能が低下するのを防ぐことができる。特に、各補強材２０Ｐが端末本体１１Ｐの中心軸ＣＬを中心として同じ間隔で配置されることで、端末本体１１Ｐは、全周囲に沿って均一な力で補強できる。

また、図４と図５に示すように、補強材２０Ｐが太くなっていることに伴って、端末本体１１Ｐの外周部には、３つの凸部６０が、半径方向に突出するようにして長手方向Ｌに沿って形成されている。これらの凸部６０を設けることにより、端末本体１１Ｐをさらに補強できる。

図６は、本発明の更に別の実施形態を示しており、８本の補強材２０Ｐが中心軸ＣＬを中心として４５度毎に配置されている。

次に、本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を説明する。
図７と図８は、それぞれ本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示している。
図７に示す終端接続部１０Ｂでは、８本の補強材２０Ｒが端末本体１１内に配置されているが、各補強材２０Ｒの断面形状が円形ではなく半円形状になっていることが異なる。

さらに、図８に示す終端接続部１０Ｃでは、補強材の剛性を高めるために、半径の大きな８本の補強材２０Ｓが端末本体１１Ｒ内に配置されているが、各補強材２０Ｓの断面形状が円形ではなく半円形状になっていることが異なる。端末本体１１Ｒの外周部には、補強材２０Ｓに対応して凸部６０が半径方向に突出して長手方向Ｌに沿って形成されている。

図９と図１０は、それぞれ本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示している。
図９に示す終端接続部１０Ｄでは、８本の補強材２０Ｔが端末本体１１内に配置されているが、各補強材２０Ｔの断面形状が円形ではなく長方形状になっていることが異なる。各補強材２０Ｔの長方形の長辺方向は、端末本体１１の半径方向に沿っている。

図１０に示す終端接続部１０Ｅでは、補強材の剛性を高めるために、半径の大きな８本の補強材２０Ｖが端末本体１１Ｖ内に配置されているが、各補強材２０Ｖの断面形状が円形ではなく長方形状になっていることが異なる。各補強材２０Ｖの長方形の長辺方向は、端末本体１１Ｖの半径方向に沿っている。端末本体１１Ｖの外周部には、補強材２０Ｖに対応して凸部６０が半径方向に突出して長手方向Ｌに沿って形成されている。

図１１は、本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示している。
なお、図１１に示す終端接続部１０Ｇの構成要素が、図１と図２に示す終端接続部１０の対応する構成要素と実質的に同じである場合には、同じ符号を記してその説明を用いる。

図１１の終端接続部１０Ｇでは、補強材２０Ｍが端末本体１１の内部において中心軸ＣＬに沿って、スパイラル状に配置されている。補強材２０Ｍは長手方向Ｌと直交す方向Ｌ１に対して角度θだけ傾いて配置されている。

このように、補強材２０Ｍが中心軸ＣＬを中心として、端末本体１１内にスパイラル状に配置されていることにより、端末本体１１を確実に補強でき、端末本体１１の剛性を高めて、端子圧縮部１３や接続されるリード線の荷重により端末本体１１自体が湾曲してしまう現象を確実に抑制することができるばかりでなく、端末本体１１の半径方向に関する収縮・膨張を抑制することができる。

以上説明したように、本発明の実施形態の終端接続部は、ケーブル導体に接続される金属ロッドと、ケーブル導体と金属ロッドの接続部分を被覆し、電気絶縁性を有する端末本体と、端末本体の内部に設けられている補強材と、を有し、補強材が端末本体の長手方向に沿って設けられている。

これにより、端末本体の内部に補強材を配置することで端末本体を確実に補強でき、端末本体の剛性を高めて、端子圧縮部や端子圧縮部に接続されるリード線の荷重により端末本体自体が湾曲してしまう現象を確実に抑制することができる。これによって、部品点数をそれほど増やさない構造でありながら、終端接続部の電気性能が低下するのを防ぐことができる。

終端接続部では、複数本の補強材が、端末本体の中心軸を中心として同じ間隔で設けられている。これにより、各補強材が端末本体の中心軸を中心として同じ間隔で配置されることで、端末本体は、全周囲に沿って均一な力で補強できる。

終端接続部では、補強材は、端末本体の長手方向に対してスパイラル状に配置されている。これにより、端末本体を確実に補強でき、端末本体の剛性を高めて、端子圧縮部や接続されるリード線の荷重により端末本体自体が湾曲してしまう現象を確実に抑制することができるばかりでなく、端末本体の半径方向に関する収縮・膨張を抑制することができる。

終端接続部では、補強材の全長が、端末本体の内部に設けられている。これにより、端末本体とケーブルとの密着性が確保でき、トラッキングなどが発生するのを防げる。

終端接続部では、端末本体は、補強材に対応する位置において半径方向に突出する凸部を有する。これにより、端末本体はさらに剛性を上げることができ、端末本体が湾曲するのを防げる。
なお、上述した本発明の各実施形態は、相互に組み合わせて構成することができる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、補強材の全長が長手方向Ｌに沿って、端末本体の内部に完全に内包して配置されているが、補強材の一部が端末本体の内部に配置されている構造も採用できる。

また、補強材は、図示例では３本あるいは８本配置されているが、補強材の本数は２本、４本〜７本あるいは９本以上であっても良い。
笠部分３３は、図示例では３つ形成されているが、２つ以下あるいは４つ以上であっても良い。
補強材の断面形状は、円形形状、半円形状、長方形状に限らず、正方形、円弧形状であっても良く、特に限定されない。

本発明の終端接続部の好ましい実施形態を示す一部断面を有する正面図である。 図１に示す終端接続部のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の別の実施形態である終端接続部のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の終端接続部の別の好ましい実施形態を示す一部断面を有する正面図である。 図４は、図３に示す終端接続部のＡ−Ａ線における断面を示す図である。 更に別の実施形態の終端接続部のＡ−Ａ線における断面を示す図である。 本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示す断面図である。 本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示す断面図である。 本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示す断面図である。 本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示す断面図である。 本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示す断面図である。 本発明の終端接続部のさらに別の好ましい実施形態を示す一部断面を有する正面図である。

符号の説明

１０ 終端接続部
１０Ａ 終端接続部
１０Ｂ 終端接続部
１０Ｃ 終端接続部
１０Ｄ 終端接続部
１０Ｅ 終端接続部
１０Ｇ 終端接続部
１１ 端末本体
１１Ｐ 端末本体
１１Ｒ 端末本体
１３ 端子圧縮部
２０ 補強材
２０Ｐ 補強材
２０Ｒ 補強材
２０Ｔ 補強材
２０Ｖ 補強材
２０Ｍ 補強材
３３ 笠部分
６０ 凸部

Claims (6)

1. ケーブル導体に接続される金属ロッドと、
   前記ケーブル導体と前記金属ロッドの接続部分を被覆し、電気絶縁性を有する端末本体と、
   前記端末本体の内部に設けられている補強材と、を有し、
   前記補強材が、前記端末本体の長手方向に沿って設けられていることを特徴とする終端接続部。
2. 複数本の前記補強材が、前記端末本体の中心軸を中心として同じ間隔で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の終端接続部。
3. 前記補強材は、前記端末本体の前記長手方向に対してスパイラル状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の終端接続部。
4. 前記補強材の全長が、前記端末本体の内部に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の終端接続部。
5. 前記端末本体は、前記補強材に対応する位置において半径方向に突出する凸部を有することを特徴とする請求項４に記載の終端接続部。
6. 前記補強材が高硬度ＥＰＲ（エチレンプロピレンゴム）、高硬度シリコーンゴム、高硬度ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはこれらをマトリックスとするＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の終端接続部。

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