JP2017184323A - ケーブル終端接続部 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム製の外被における劣化状況を容易に診断することができ、外被の取替時期を適切に判断することができるケーブル終端接続部を提供する。
【解決手段】ケーブル終端接続部は、電力ケーブルの各層が段剥ぎによって露出したケーブル端末部と、ケーブル端末部を覆うゴム製の外被と、一端が電力ケーブルのケーブル導体に接続され、他端が外被の先端部から露出する接続導体と、外被と同材料で形成され、外被における先端部と最も先端側の襞部との間の外周面に配置される弾性リングと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴム製の外被を備えるケーブル終端接続部に関し、特に外被の劣化状況を診断する技術に関する。

従来、シリコーンゴム等の有機物を外被に適用したケーブル終端接続部（例えばゴムとう管形終端接続部）が知られている。ゴム製の外被は、磁器碍子に比較して製造が容易である上、軽量で絶縁性能にも優れる。

ゴムとう管形の屋外終端接続部においては、紫外線によってゴムとう管が劣化し、ひび割れやクラックを生じたり、塵埃等が付着して表面が汚損されたりするため、経時的に外部絶縁性能が低下する。外部絶縁性能の低下に伴い絶縁破壊等の事故が生じるのを未然に防止する上で、ケーブル終端接続部の保守、点検を行い、ゴムとう管の劣化状況を把握しておくことは極めて重要である。

ゴムとう管の劣化診断技術としては、ゴムとう管表面のドライバンドにおけるアーク放電を検出することで、外部絶縁性能を評価する手法が提案されている。しかしながら、ドライバンドにおけるアーク放電を利用する手法は、専用の設備を必要とするため、実布設のケーブル終端接続部に適用することは困難である。そのため、現実的には、作業者の目視による確認が主流となっている。

なお、固定構造物の劣化診断技術としては、固定構造物に犠牲試験片や固定構造物と同種の材料からなる診断用部材を配置し、これらをモニタリングする手法が知られている（例えば特許文献１、２）。

特開２０００−２７５１６６号公報 特開平３−２５５９８８号公報

しかしながら、作業者の目視による劣化診断では、劣化現象がゴムとう管の表面に現れない場合又は劣化現象が軽微である場合には、確認が困難である。また、作業者によってばらつきがあり、劣化状況を高精度で、かつ定量的に把握することが困難である。

本発明の目的は、ゴム製の外被における劣化状況を容易に診断することができ、外被の取替時期を適切に判断することができるケーブル終端接続部を提供することである。

本発明の一側面を反映したケーブル終端接続部は、電力ケーブルの各層が段剥ぎによって露出したケーブル端末部と、
前記ケーブル端末部を覆うゴム製の外被と、
一端が前記電力ケーブルのケーブル導体に接続され、他端が前記外被の先端部から露出する接続導体と、
前記外被と同材料で形成され、前記外被における前記先端部と最も先端側の襞部との間の外周面に配置される弾性リングと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ゴム製の外被における劣化状況を容易に診断することができ、外被の取替時期を適切に判断することができる。

本発明の一実施の形態に係るケーブル終端接続部を示す図である。 弾性リングの固定状態の一例を示す拡大図である。 弾性リングの固定状態の他の一例を示す拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るケーブル終端接続部１を示す図である。ケーブル終端接続部１は、例えば６．６ｋＶ級のＣＶケーブル用ゴムとう管形屋外終端接続部である。図１に示すように、ケーブル終端接続部１は、電力ケーブル２０のケーブル端末部２０ａ及びケーブル端末部２０ａに装着されるケーブル接続材料１０を備える。

電力ケーブル２０は、ゴム又はプラスチックで絶縁された例えば６．６ｋＶ級の電力ケーブルである。電力ケーブル２０は、中心から順に、ケーブル導体２１、ケーブル内部半導電層（図示略）、ケーブル絶縁体２２、ケーブル外部半導電層２３、ケーブル遮へい層２４及びケーブルシース２５等を有する。電力ケーブル２０は、例えば、ケーブル遮へい層２４が銅テープで形成され、ケーブルシース２５が塩化ビニルで形成されたＣＶケーブルである。ケーブル端末部２０ａにおいては、電力ケーブル２０の先端部から所定長で段剥ぎすることにより各層が露出される。

ケーブル接続材料１０は、端末本体１１、圧縮端子１２、電界緩和層１３、接地金具１４、及び弾性リング１６等を備える。端末本体１１が本発明における「外被」に相当し、圧縮端子１２が「接続導体」に相当する。

端末本体１１は、例えばシリコーンゴム製又はエチレンプロピレンゴム製の収縮チューブである。つまり、端末本体１１は、ゴム製の外被である。端末本体１１は、常温で収縮性を有する常温収縮チューブであってもよいし、加熱により収縮性を発揮する熱収縮チューブであってもよい。また、端末本体１１は、工場拡径方式の収縮チューブであってもよいし、差込方式の収縮チューブであってもよい。工場拡径方式とは、工場において予め拡径支持部材（スパイラルコア）によって端末本体１１を拡径状態としておき、組立現場でケーブル端末部２０ａを挿入した後、拡径支持部材を除去して装着する方式である。また、差込方式とは、端末本体１１を拡径支持部材で拡径することなく、組立現場でケーブル端末部２０ａを圧入する方式である。ここでは、端末本体１１として、工場拡径方式の常温収縮チューブを適用した場合について説明する。

端末本体１１は、外周面に、複数の襞部１１２を有する。ケーブル終端接続部の撤去品等を確認すると、金属電極の近傍からトラッキングが生じている事例が多い。すなわち、端末本体１１において、先端部１１１と最も先端側に近い襞部１１２ａの間が、トラッキングが発生しやすく、劣化の進行が速いと考えられる。

端末本体１１は、先端部１１１と襞部１１２ａの間に、弾性リング１６を保持するための凹部１１３を有する（図２、図３参照）。凹部１１３を設けることにより、弾性リング１６は凹凸構造によって保持される。したがって、装着後に、弾性リング１６が長手方向にずれるのを防止できる。凹部１１３は、例えば図２に示すように、端末本体１１の外周面に溝を配置することにより形成される。また例えば、凹部１１３は、図３に示すように、端末本体１１の外周面にリブ１１４を配置することにより形成されてもよい。

圧縮端子１２は、例えば銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性材料で形成され、一端がケーブル導体２１に圧縮により接続される。圧縮端子１２の他端は、端末本体１１の先端部１１１から先端側に露出する。

電界緩和層１３は、高誘電率テープ又は高誘電率チューブで形成され、ケーブル絶縁体２２からケーブル外部半導電層２３にわたって形成される。接地金具１４は、ケーブル遮へい層２４に取り付けられる。ケーブル遮へい層２４は、接地金具１４及び接地線１５を介して接地される。

ケーブル終端接続部１は、圧縮端子１２、電界緩和層１３及び接地金具１４を取り付けたケーブル端末部２０ａに対して端末本体１１を所定の位置に固定し、端末本体１１の拡径状態を解除して収縮させることにより簡単に組み立てられる。

弾性リング１６は、端末本体１１と劣化の進行度合いが同程度である材料（典型的には同じ材料）で形成される。弾性リング１６は、端末本体１１の凹部１１３、すなわちトラッキングが生じやすい最も過酷な部位に配置される。弾性リング１６は、端末本体１１と同じ環境に曝されるので、端末本体１１と同様に劣化が進行すると考えてよい。

端末本体１１において、絶縁破壊等の事故には程遠い軽微なひび割れやクラック（目視できない損傷も含む）が生じた場合であっても、弾性リング１６は破断する。したがって、弾性リング１６が破断したことをもって、端末本体１１の劣化が進行していることを容易に把握でき、端末本体１１に致命的な損傷が生じる前に端末本体１１を取り替えることで、絶縁破壊等の事故が生じるのを未然に防止することができる。

ここで、弾性リング１６は、伸長した状態で配置されるのが好ましい。このときの伸長率は、弾性リング１６の取付作業性を考慮しつつ、破断したことを容易に確認できるように適宜選定される。弾性リング１６は、応力が生じた状態で保持されるので、軽微な劣化であっても破断しやすくなる。したがって、ほとんど伸長していない状態で配置される場合に比較して、早期に、かつ確実に端末本体１１の劣化を把握することができる。

このように、ケーブル終端接続部１は、電力ケーブル２０の各層が段剥ぎによって露出したケーブル端末部２０ａと、ゴム製の外被を有し、ケーブル端末部２０ａの外周に設けられるゴム製の端末本体１１（外被）と、一端が電力ケーブル２０のケーブル導体２１に接続され、他端が端末本体１１の先端部１１１から露出する圧縮端子１２（接続導体）と、外被と同材料で形成され、端末本体１１における先端部１１１と最も先端側の襞部１１２ａとの間の外周面に配置される弾性リング１６と、を備える。

これにより、端末本体１１における劣化状況を容易に診断することができ、端末本体１１の取替時期を適切に判断することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、本発明は、導体引出棒、遮へい電極、及びエポキシ樹脂からなる絶縁筒が一体的に形成されたエポキシユニットの外周面に、シリコーンゴム等からなるポリマー被覆体（外被）を直接モールド成型した完全乾式タイプのポリマー碍子を備えるケーブル終端接続部にも適用することができる。この場合、ポリマー被覆体が本発明における「外被」に相当し、導体引出棒が「接続導体」に相当する。この場合、導体引出棒の一端においては、ケーブル導体に圧縮接続される端子及びマルチラムバンド等の接触子を介して、ケーブル導体と接続されるが、本発明における「接続導体は、一端が電力ケーブルのケーブル導体に接続され」に含まれる。また、この場合、導体引出棒（接続導体）の他端は、ポリマー被覆体（外被）の先端部から先端側に露出するが、本発明における「他端が外被の先端部から露出する」に含まれる。また、この場合、ゴム製の外被は、電力ケーブルの各層が段剥ぎによって露出したケーブル端末部に対応する位置の外周だけでなく、長手方向にずれた位置の外周に設けられる場合があり得るが、本発明における「前記ケーブル端末部の外周に設けられるゴム製の外被」に含まれる。

また別の形態としては、ＦＲＰ管の外周にシリコーンゴム等からなるポリマー被覆体（外被）が設けられた、いわゆる複合碍管によるケーブル終端接続部にも適用することができる。襞部を有するゴム製の外被を備えたケーブル終端接続部であれば特に終端の構成は限定されない。

また例えば、破断したことを容易に認識できるように、弾性リング１６に着色を施してもよい。さらには、複数の弾性リング１６を、異なる伸長率で配置することにより、劣化状況を段階的に診断できるようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ケーブル終端接続部
１０ ケーブル接続材料
１１ 端末本体（外被）
１２ 圧縮端子（接続導体）
１３ 電界緩和層
１４ 接地金具
１５ 接地線
１６ 弾性リング
２０ 電力ケーブル
２０ａ ケーブル端末部
２１ ケーブル導体
２２ ケーブル絶縁体
２３ ケーブル外部半導電層
２４ ケーブル遮へい層
２５ ケーブルシース

Claims (3)

1. 電力ケーブルの各層が段剥ぎによって露出したケーブル端末部と、
   前記ケーブル端末部の外周に設けられるゴム製の外被と、
   一端が前記電力ケーブルのケーブル導体に接続され、他端が前記外被の先端部から露出する接続導体と、
   前記外被と同材料で形成され、前記外被における前記先端部と最も先端側の襞部との間の外周面に配置される弾性リングと、を備えることを特徴とするケーブル終端接続部。
2. 前記弾性リングは、伸長した状態で前記外被に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のケーブル終端接続部。
3. 前記外被は、前記弾性リングを保持する凹部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル終端接続部。

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