JP2019115169A - 電力ケーブルの端末構造 - Google Patents
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Abstract
Description
ケーブル導体を備える電力ケーブルと、
前記ケーブル導体の端部が挿入される挿入穴が設けられ、前記ケーブル導体と電気的に接続される電極を備えるブッシングと、
前記ケーブル導体の端部と前記挿入穴の内周面との間に介在される端末導電部とを備え、
前記端末導電部は、
前記ケーブル導体の端部を把持し、前記電力ケーブルの根元側に向かって縮径する根元側外周面を有する楔金具と、
前記電力ケーブルの根元側に配置され、前記楔金具を収納する根元側内周面と、前記ケーブル導体の先端側に配置され、ねじ加工が施された結合内周面と、前記挿入穴の内周面に接触して電気的に接続される導通部とを有する筒状の楔受け金具と、
前記結合内周面に螺合する結合外周面と、前記楔金具を押圧する押圧面とを有し、前記楔受け金具にねじ込まれることで、前記押圧面によって前記楔金具を前記楔受け金具に押し込む押込金具とを備える。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本発明の一態様に係る電力ケーブルの端末構造は、
ケーブル導体を備える電力ケーブルと、
前記ケーブル導体の端部が挿入される挿入穴が設けられ、前記ケーブル導体と電気的に接続される電極を備えるブッシングと、
前記ケーブル導体の端部と前記挿入穴の内周面との間に介在される端末導電部とを備え、
前記端末導電部は、
前記ケーブル導体の端部を把持し、前記電力ケーブルの根元側に向かって縮径する根元側外周面を有する楔金具と、
前記電力ケーブルの根元側に配置され、前記楔金具を収納する根元側内周面と、前記ケーブル導体の先端側に配置され、ねじ加工が施された結合内周面と、前記挿入穴の内周面に接触して電気的に接続される導通部とを有する筒状の楔受け金具と、
前記結合内周面に螺合する結合外周面と、前記楔金具を押圧する押圧面とを有し、前記楔受け金具にねじ込まれることで、前記押圧面によって前記楔金具を前記楔受け金具に押し込む押込金具とを備える。
前記楔金具は、前記ケーブル導体の先端側に配置される端面から前記電力ケーブルの根元側に向かって拡径する受圧外周面を有し、
前記押込金具は、筒状であり、前記押圧面は、前記押込金具の内周面の一部をなし、前記受圧外周面に当接する傾斜面を含む形態が挙げられる。
前記端末導電部は、前記ケーブル導体の端面、前記楔受け金具及び前記押込金具における前記ケーブル導体の先端側に配置される領域を覆うキャップを備える形態が挙げられる。
前記キャップは、前記押込金具の外周面の一部に螺合するねじ部を備える形態が挙げられる。
前記導通部は、前記挿入穴の内周面に接触する多点接触部材と、前記楔受け金具の外周に設けられ、前記多点接触部材が嵌め込まれる溝部とを備える形態が挙げられる。
前記楔受け金具の外周面は、前記電力ケーブルの根元側に回転防止部を含む形態が挙げられる。
以下、適宜、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。
図1〜図4を参照して、実施形態の電力ケーブルの端末構造1を説明する。
図1は、電力ケーブルの端末構造1について、電力ケーブル2を除く部分の縦断面図である。ここでの縦断面図とは、電力ケーブル2の軸方向に平行な平面で切断した断面図である。
図2は、電力ケーブルの端末構造1に備える端末導電部3の縦断面図であり、各要素を分解して示す。
以下の説明では、電力ケーブルの端末構造1の各要素において、電力ケーブル2の先端部、ここでは段剥ぎされて露出されたケーブル導体20の先端部に近い側を先端側、その反対側を根元側と呼ぶことがある。図1〜図4では、紙面上側が先端側、紙面下側が根元側である。
実施形態1の電力ケーブルの端末構造1は、代表的には、電力ケーブル2と外部の接続対象(例、GIS(ガスインシュレーテッドスイッチギア)など。図示せず)とを接続する箇所に設けられる。詳しくは、実施形態1の電力ケーブルの端末構造1は、ケーブル導体20を備える電力ケーブル2と、ケーブル導体20と電気的に接続される電極50を備えるブッシング5と、端末導電部3とを備える。電極50には、ケーブル導体20の端部が挿入される挿入穴50hが設けられている。端末導電部3は、ケーブル導体20の端部と電極50の挿入穴50hの内周面との間に介在される部材であり、ケーブル導体20の端部を把持する楔金具30と、筒状の楔受け金具32と、楔金具30を楔受け金具32に押し込む押込金具34とを備える。特に、実施形態1の電力ケーブルの端末構造1では、楔受け金具32と押込金具34とが互いにねじ結合し、押込金具34を楔受け金具32にねじ込むことで、押込金具34は楔金具30を押圧して楔受け金具32に押し込める。また、実施形態1の電力ケーブルの端末構造1では、楔金具30の小径側(図1では紙面下側)が電力ケーブル2の根元側に配置される。そのため、電力ケーブル2が図1の下側に向かって引っ張られると、楔金具30は楔受け金具32により強い圧接状態に拘束されて、ケーブル導体20を引き留められる。以下、各要素を詳細に説明する。
電力ケーブル2は、ケーブル導体20と、ケーブル導体20の外周に形成されたケーブル絶縁体22とを備える。電力ケーブル2は、代表的には、半導電層、遮蔽層、シース(いずれも図示せず)などを備える。具体的な電力ケーブル2として、CVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁シースケーブル)などが挙げられる。この例の電力ケーブル2は、送電電圧が66kVから500kVといった高圧用途のCVケーブルである。電力ケーブル2の端部は、段剥ぎされて、ケーブル導体20などが露出される。
ブッシング5は、ケーブル導体20と外部の接続対象の導体との間を電気的に接続する電極50と、電極50の外周に設けられるブッシング本体52とを備える。
端末導電部3は、図2を主に参照して説明する。
端末導電部3は、楔金具30と、楔受け金具32と、押込金具34とを含む組物である。これらの金具30,32,34は、ケーブル導体20とブッシング5の電極50との間を電気的に接続する導電性部材である。この例の端末導電部3は、更に、ケーブル導体20の先端側領域を覆うキャップ36を備える。
楔金具30は、ケーブル導体20の端部を直接把持する筒状の部材であり、ケーブル導体20の先端部が挿通される貫通孔30hを備える。
楔受け金具32は、ケーブル導体20を把持する楔金具30を拘束する筒状の部材であり、ケーブル導体20の先端部が挿通されると共に、楔金具30が嵌め込まれる貫通孔32hを備える。この例の楔受け金具32は、後述する溝部327の形成位置、回転防止部325の形成位置などを除いて、一様な外径R32を有する円筒状である。
押込金具34は、ケーブル導体20を把持する楔金具30を楔受け金具32に押し込む筒状の部材であり、ケーブル導体20の先端部が挿通される貫通孔34hを備える。特に、押込金具34は、楔受け金具32の結合内周面324に螺合する結合外周面342と、楔金具30を押圧する押圧面340とを有する。押込金具34は、楔受け金具32の結合内周面324にねじ込まれることで、押圧面340によって楔金具30を楔受け金具32に押し込む(図4も参照)。
キャップ36は、電力ケーブルの端末構造1の構築過程で、ケーブル導体20の端面を含む先端部を保護する。この例では、上述の金具30,32,34はいずれも筒状であり、ケーブル導体20の先端部が貫通孔32h,34hなどから露出されるものの、キャップ36によって保護される。かつ、キャップ36は、ブッシング5の電極50の挿入穴50hをなす内周面を保護する。キャップ36が無い場合、端末導電部3を装着した電力ケーブル2の端部の外周に挿入穴50hを嵌め込む際に端末導電部3、特に先端側の角部などが挿入穴50hの内周面に接触して、挿入穴50hの内周面を損傷する可能性がある。キャップ36を備えることで、挿入穴50hの内周面の損傷をより確実に防止できる。
その他、電力ケーブルの端末構造1は、図1に示すようにプレモールド絶縁体6、プレモールド絶縁体6を所定の位置に押し込む圧縮装置(図示せず)などを備える。その他の部材は、公知の構成を参照できる(例えば、特許文献2など)。
実施形態の電力ケーブルの端末構造1は、例えば、以下のようにして構築することが挙げられる。
(a)電力ケーブル2の端部を段剥ぎして、ケーブル導体20の端部などを露出する。
(b)ケーブル導体20の端部に、図3に示すように、楔受け金具32、楔金具30の順に挿通配置する。
ここでは、図4に示すように押込金具34を楔受け金具32にある程度ねじ込んで、押込金具34を楔受け金具32に支持させておき、取付治具9を押込金具34に取り付ける。そして、所定の締付力が得られるまで、トルクレンチなどのねじ込み工具を用いて、押込金具34をねじ込む。ねじ込む際には、楔受け金具32の回転防止部325を適宜な固定治具で把持して、楔受け金具32の回転を防止する。ねじ込み終了後、取付治具9を取り外す。
ここでは、キャップ36を押込金具34にねじ込むことで固定する。
以上の工程により、ケーブル導体20の端部に、キャップ36を含む端末導電部3を装着することができる。
実施形態1の電力ケーブルの端末構造1は、ケーブル導体20を楔金具30及び楔受け金具32によって保持し、この楔金具30の小径側を電力ケーブル2の根元側に配置する。この構成により、実施形態1の電力ケーブルの端末構造1は、電力ケーブル2が引っ張られた際に、楔金具30によってケーブル導体20を引き留められて、強固に保持できる。楔受け金具32と押込金具34とがねじ結合されて、楔金具30と楔受け金具32との圧接状態が維持され易いことからも、ケーブル導体20を強固に保持できる。かつ、実施形態1の電力ケーブルの端末構造1は、上述のようにケーブル導体20の先端部に楔受け金具32、楔金具30、押込金具34を挿通配置した後、押込金具34を楔受け金具32にねじ込むことで、楔金具30を楔受け金具32に押し込められ、構築し易い。
(A)楔金具30の受圧部分(ここでは受圧外周面304)と、押込金具34の押圧面340とが電力ケーブル2の軸方向にみて重複して配置されるため、電力ケーブルの端末構造1における上記軸方向に沿った長さを短くでき、この点で小型である。
(B)キャップ36を備えるため、ケーブル導体20の先端部を保護できる上に、電極50の挿入穴50hの内周面が押込金具34などによって損傷することを防止できる。
(C)キャップ36と押込金具34とをねじ結合するため、キャップ36を押込金具34に強固に、かつ簡単に固定できる。また、接着剤で固定する場合に比較して、固定時間を短縮でき、作業性に優れる。
(D)楔受け金具32と電極50とを、多点接触部材32aを介して電気的に接続するため、導通性に優れ、低抵抗な接続構造を構築できる。
(E)楔受け金具32が外周面に回転防止部325を含むため、押込金具34を楔受け金具32にねじ込む際に回転防止部325を把持して楔受け金具32の回転を防止でき、ねじ込み作業を行い易い。
例えば、以下の少なくとも一つの変更が可能である。
(変形例a)楔金具30の外周面の一部を受圧部分とし、押込金具34の内周面の一部を押圧部分とすることに代えて、楔金具30の先端側端面を受圧部分とし、押込金具34の根元側端面を押圧面340とする。
(変形例b)キャップ36を押込金具34にねじ結合させず、接着剤で固定する。この場合、押込金具34を楔受け金具32から実質的に突出しない大きさとし、キャップ36を平板材などとしてもよい。
2 電力ケーブル
20 ケーブル導体
22 ケーブル絶縁体
3 端末導電部
30 楔金具
30h 貫通孔
302 根元側外周面
304 受圧外周面
305 スリット
32 楔受け金具
32h 貫通孔
320 根元側内周面
324 結合内周面
325 回転防止部
327 溝部
32a 多点接触部材
34 押込金具
34h 貫通孔
340 押圧面(傾斜面)
342 結合外周面
346 キャップ結合面
345 工具穴
36 キャップ
364 ねじ部
365 天面部
366 側壁部
5 ブッシング
50 電極
50h,52h 挿入穴
52 ブッシング本体
6 プレモールド絶縁体
9 取付治具
Claims (6)
- ケーブル導体を備える電力ケーブルと、
前記ケーブル導体の端部が挿入される挿入穴が設けられ、前記ケーブル導体と電気的に接続される電極を備えるブッシングと、
前記ケーブル導体の端部と前記挿入穴の内周面との間に介在される端末導電部とを備え、
前記端末導電部は、
前記ケーブル導体の端部を把持し、前記電力ケーブルの根元側に向かって縮径する根元側外周面を有する楔金具と、
前記電力ケーブルの根元側に配置され、前記楔金具を収納する根元側内周面と、前記ケーブル導体の先端側に配置され、ねじ加工が施された結合内周面と、前記挿入穴の内周面に接触して電気的に接続される導通部とを有する筒状の楔受け金具と、
前記結合内周面に螺合する結合外周面と、前記楔金具を押圧する押圧面とを有し、前記楔受け金具にねじ込まれることで、前記押圧面によって前記楔金具を前記楔受け金具に押し込む押込金具とを備える電力ケーブルの端末構造。 - 前記楔金具は、前記ケーブル導体の先端側に配置される端面から前記電力ケーブルの根元側に向かって拡径する受圧外周面を有し、
前記押込金具は、筒状であり、前記押圧面は、前記押込金具の内周面の一部をなし、前記受圧外周面に当接する傾斜面を含む請求項1に記載の電力ケーブルの端末構造。 - 前記端末導電部は、前記ケーブル導体の端面、前記楔受け金具及び前記押込金具における前記ケーブル導体の先端側に配置される領域を覆うキャップを備える請求項1又は請求項2に記載の電力ケーブルの端末構造。
- 前記キャップは、前記押込金具の外周面の一部に螺合するねじ部を備える請求項3に記載の電力ケーブルの端末構造。
- 前記導通部は、前記挿入穴の内周面に接触する多点接触部材と、前記楔受け金具の外周に設けられ、前記多点接触部材が嵌め込まれる溝部とを備える請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電力ケーブルの端末構造。
- 前記楔受け金具の外周面は、前記電力ケーブルの根元側に回転防止部を含む請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電力ケーブルの端末構造。
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