JP2010273437A

JP2010273437A - 平型ケーブルの断線補修方法

Info

Publication number: JP2010273437A
Application number: JP2009122141A
Authority: JP
Inventors: Junji Hayashi; 純次林; Bunko Nishimoto; 文庫西本; Kazuo Kitamura; 一雄北村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-05-20
Also published as: JP5252304B2

Abstract

【課題】平型ケーブルの断線箇所を、補修箇所の絶縁が低下したり、補修箇所から再び断線することがないように補修することができる平型ケーブルの断線補修方法を提供する。
【解決手段】平型ケーブルの芯線４が断線した部分の保護被覆を除去して芯線４を露出させ、断線した芯線間をスパイラル状の金属導体２０により接続する。芯線の接続部にチューブ状の保護材２１を通してその外周をテーピングし、接続部の周囲に中空域２３を確保したうえ、その周囲に加硫剤を注入して硬化させ、ケーブル外皮と同等のシースを形成する。補修箇所の芯線に屈曲力や張力が作用しても、スパイラル状の金属導体が中空域の内部で伸縮することによって応力を吸収することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、移動装置への給電や通信等の目的で用いられる平型ケーブルの断線補修方法に関するものである。

例えば製鉄所の鉱石ヤードや石炭ヤードには、ヤードの原料を積み付けるためのスタッカーや、ヤードの原料を払い出すためのリクレーマー等の大型の移動機械が走行している。そしてこれらの移動機械への給電や制御信号、映像信号等の通信は、平型ケーブルによって行われている。

平型ケーブルは耐水性、耐久性に優れたゴム製の外部被覆（シース）の内部に、絶縁材に覆われた複数本の芯線を並列に収納したものである。このような平型ケーブルはスタッカーやリクレーマー等が移動する際には、これらに搭載されたケーブルリールに巻き取られたり、ケーブルリールから払い出されたりしながら給電や通信を行うものである。

このため平型ケーブルには、設備の稼動中に張力や曲げ応力が繰り返して加わる。しかも製鉄所の鉱石ヤードや石炭ヤードは当然に屋外にあるため、平型ケーブルは雨水にさらされたり、ケーブルリールに巻き取られる際に石炭や鉱石を巻き込んだりすることが多い。このために長期間使用すると外部被覆の損傷が進行し、ついには内部の芯線が断線するトラブルが発生する。このようなトラブルは荷役や高炉操業等に影響するため昼夜を問わずに直ちに補修しなければならない。

従来は断線した芯線をハンダ付けまたは圧着スリーブにより接続し、一般的なテープ工法にて絶縁処理を施した後、シースをテープ工法またはレジン注入工法にて形成していた。特に同軸ケーブルの内部導体については、ハンダ付けにて素線間にハンダが浸透するため可撓性が欠如することや、補修によっては芯線はシースに固縛されることとなり、ケーブルに曲げ応力が掛った場合に、外皮と内部導体の半径差によって張力も加わる。絶縁体とともに有していた耐張力も補修によって損なわれている為、内部導体自体に張力が掛かり、補修した部位で再び断線することが多かった。

また、補修箇所は健全部分と比較してシースも脆弱化している。このような理由により、補修箇所の絶縁性が低下したり、補修箇所から再び断線する事故が発生していた。

なお、特許文献１には溶接ロボットなどの移動機械に給電するケーブルの断線を電気的に予知する技術が提案されている。しかし屋外に配置された上記のような平型ケーブルを補修する方法に関しては、先行技術文献を発見することができなかった。

特開２００１−２０８７８３号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、平型ケーブルの断線箇所を、補修箇所の絶縁が低下したり、補修箇所から絶縁低下や再び断線することがないように補修することができる平型ケーブルの断線補修方法を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の平型ケーブルの断線補修方法は、平型ケーブルの芯線が断線した部分の保護被覆を除去して芯線を露出させ、断線した芯線間をスパイラル状の金属導体により接続し、接続部の周囲に中空域を確保したうえ、その周囲に加硫剤を注入して硬化させ、ケーブル外皮と同等のシースを形成することを特徴とするものである。

なお、スパイラル状の金属導体として、金属網を引き伸ばしスパイラル状に巻いたものを用いることが好ましい。また芯線の接続部にチューブ状の保護材を通してその外周をテーピングし、接続部の周囲に中空域を確保することが好ましい。

本発明の平型ケーブルの断線補修方法によれば、断線した芯線間をスパイラル状の金属導体により接続し、接続部の周囲に中空域を確保したうえ、その周囲に加硫剤を注入して硬化させケーブル外皮と同等のシースを形成するため、使用状態において補修箇所の芯線に屈曲力や張力が作用しても、スパイラル状の金属導体が中空域の内部で伸びることによって応力を吸収することができる。またシースも元通りに修復することができる。このため補修箇所の絶縁性が低下したり、補修箇所が再び断線する事故を確実になくすることができる。

特にスパイラル状の金属導体として、金属網を引き伸ばしスパイラル状に巻いたものを用いれば、素材自体が持つ伸縮性とスパイラル状としたことによる伸縮性とが発揮されるので、より確実に屈曲力や張力を吸収することができる。また芯線の接続部にチューブ状の保護材を通してその外周をテーピングし、接続部の周囲に中空域を確保するようにすれば、加硫剤がスパイラル状の金属導体の周囲に流入することがなくなり、スパイラル状の金属導体の伸縮性を確保することができる。

平型ケーブルの断面図である。平型ケーブルを直線状態に保持した様子を示す斜視図である。芯線の接続部分の拡大図であり、(a)は接続状態、(b)は屈曲状態を示す。修復された状態を示す断面図である。加硫用ケースの分解斜視図である。加硫剤の注入状態を示す斜視図である。

以下に本発明の実施形態を示す。
図１は平型ケーブルの模式的な断面図であり、ここでは２本の同軸ケーブル１が２本の制御用ケーブル２とともに外部被覆（シース）３の内部に収納された状態を示している。同軸ケーブル１は芯線（内部導体）４の周囲を絶縁体５で覆い、その外周にさらに外部導体６と絶縁体７とを配置したものである。本発明は特に同軸ケーブル１を内蔵した平型ケーブルの補修に適したものである。同軸ケーブル１の芯線４が断線した場合には断線位置を検出し、以下に説明する手順で補修を行う。

先ず、平型ケーブルの断線した部分の保護被覆、すなわちシース３及び絶縁体５，７を除去して芯線４を露出させ、断線した芯線４を接続する。この際に平型ケーブルの全体が湾曲していたり、内部の芯線４が湾曲したままであると、接続した芯線４の長さが他の芯線４と揃わず、使用状態において張力を受けると接続部分が再び断線する可能性がある。このため平型ケーブルに張力を加えた状態で芯線４を接続することが望ましい。

そこでこの実施形態では、図２に示すように作業に適した高さの脚部１０を備えた長尺平板状の架台１１の両端部に、緊張装置１２を配置した補修装置を用いる。緊張装置１２はこの架台１１の両端部に配置された平型ケーブルの断線部分の両側をクランプして張力を加えるための装置であり、この実施形態では門型ベース１３にハンドル１４付きの長尺ボルト１５を設け、その先端に平型ケーブルのクランプ手段１６を備えたものである。クランプ手段１６はここでは結束バンドであり、補修すべき断線部分の両側をクランプ手段１６でクランプしたうえでハンドル１４を回して長尺ボルト１５を門型ベース１３の方向に移動させれば、平型ケーブルを架台１１上で張力を加えた直線状態に保持することが可能となる。これにより、補修する芯線４の長さを他の芯線４と同じ長さに揃えることが容易となる。

芯線４を接続するには、図３(a)に示すようなスパイラル状の金属導体２０を用いる。このスパイラル状の金属導体２０は銅線等をスパイラル状に変形させたものであるが、この実施形態では金属網を引き伸ばしスパイラル状に巻いたものを用いる。金属網としては例えば同軸ケーブル１に内蔵されている外部導体６を使用することができる。このような金属網はそれ自体に伸縮性があるため、銅線をスパイラル状としたものよりも更に伸縮性に優れ、図３(b)に示すように屈曲された場合にも容易に変形したり伸縮したりすることができる。なお作業現場において金属導体２０をスパイラル状に巻くには、例えばドライバのシャフト等に巻きつけて引き抜く方法を取ることができる。金属導体２０の両端部は、芯線４にハンダ付けにより接続する。これによって確実に電気的導通を取ることができる。

次に、図４に示すように芯線４の接続部にチューブ状の保護材２１を通してその外周をテープ２２でテーピングし、接続部の周囲に中空域２３を確保する。チューブ状の保護材２１としては樹脂チューブを用いればよい。その上で図５示すように加硫用ケース３０の内部に納める。加硫用ケース３０は上下に半割りされた２部材からなり、その内部形状は平型ケーブルの断面形状と一致させておく。また上側の加硫用ケース３０の中央部には加硫剤注入孔３１が形成されている。さらに加硫用ケース３０の左右両側には平板状の突片３２を設けておく。

その後、図６に示すように上下の加硫用ケース３０を閉じ、上下の突片３２，３２に断面がコの字状の外れ止め３３を嵌めて内部を密封したうえで、注入ガン３４を用いて加硫剤を加圧注入する。加硫剤としては例えば住友スリーエム社から市販されているポリウレタンコンパウンドを使用すればよい。注入された加硫剤は加硫用ケース３０の内部に拡がり、ケーブル外皮と同等のシースを形成することができる。しかし芯線４の接続部の周囲はチューブ状の保護材２１で囲まれているので加硫剤の侵入が防止され、図４に示した中空域２３が確保される。また平型ケーブルに張力を加えておけば、芯線４と加硫用ケース３０との間隔が一定に保たれ、その部分に加硫剤が流入する。なお加硫用ケース３０の端部からの加硫剤の漏れ出しを防止するため、両端部はテープで密封しておくことが好ましい。この状態で硬化させて加硫用ケース３０を取り外せば、シース３も元通り修復される。しかも内部の芯線４は張力によって所定の位置に位置決めされたまま硬化が進行する。

以上に説明したように、本発明によれば平型ケーブルの断線箇所を芯線４のみならず外部被覆２も含め補修することができる。しかも、断線した芯線４，１間をスパイラル状の金属導体２０により接続するので、補修後の使用状態において補修箇所の芯線４に屈曲力や張力が作用しても、スパイラル状の金属導体２０が中空域２３の内部で伸縮することによって応力を吸収することができる。このため補修箇所が再び断線する事故を確実になくすることができる利点がある。

１同軸ケーブル
２制御用ケーブル
３外部被覆（シース）
４芯線
５絶縁体
６外部導体
７絶縁体
１０脚部
１１架台
１２緊張装置
１３門型ベース
１４ハンドル
１５長尺ボルト
１６クランプ手段
２０スパイラル状の金属導体
２１チューブ状の保護材
２２テープ
２３中空域
３０加硫用ケース
３１加硫剤注入孔
３２突片
３３外れ止め
３４注入ガン

Claims

平型ケーブルの芯線が断線した部分の保護被覆を除去して芯線を露出させ、断線した芯線間をスパイラル状の金属導体により接続し、接続部の周囲に中空域を確保したうえ、その周囲に加硫剤を注入して硬化させ、ケーブル外皮と同等のシースを形成することを特徴とする平型ケーブルの断線補修方法。
スパイラル状の金属導体として、金属網を引き伸ばしスパイラル状に巻いたものを用いることを特徴とする請求項１記載の平型ケーブルの断線補修方法。
芯線の接続部にチューブ状の保護材を通してその外周をテーピングし、接続部の周囲に中空域を確保することを特徴とする請求項１記載の平型ケーブルの断線補修方法。