JP2022122234A - ケーブル接続方法、ケーブル接続構造、及びケーブル接続部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】接続の信頼性を高めると共に、ケーブル接続構造の設置作業を容易に行うことを可能とする。【解決手段】ケーブルシース2j及び遮水層2hを剥いでケーブルシース2j及び遮水層2hを遮蔽層2fから離間させることにより、遮蔽層2fを露出する工程と、接地線50に取り付けられたピアッシング端子40をケーブルシース2j及び遮水層2hの遮蔽層2fから離間した部分17に突き刺すことにより、ケーブルシース2j及び遮水層2hの遮蔽層2fから離間した部分17にピアッシング端子40を固定する工程と、ピアッシング端子40から延び出す接地線50を屈曲させた状態で遮蔽層2fに接続させる工程と、を備える。【選択図】図6
Description
本開示は、ケーブル接続方法、ケーブル接続構造、及びケーブル接続部材に関する。
特許文献1には、遮水層付きプラスチック絶縁電力ケーブルの接続部の形成方法が記載されている。この形成方法では、プラスチックシースの下に、金属テープにプラスチック層を積層した金属ラミネートテープによる遮水層を有するプラスチック絶縁電力ケーブルの接続部の形成に際し、遮水層が密着したプラスチックシースの端部を短冊状に切断する。この切断部を折り返して露出させた金属テープ面に金属接地線を半田接続し、接地線をケーブルの金属遮蔽層に電気的に接続する。
特許文献2には、遮水層付き電力ケーブルの接地構造が記載されている。この接地構造は、ケーブルシースとケーブル遮蔽層の間に介在する金属ラミネートからなるケーブル遮水層を有する遮水層付き電力ケーブルの接地構造である。接地構造は、接地線に接続された接地端子と、接地端子とケーブル遮水層とを電気的且つ機械的に接続する留め具と、を備える。留め具は、第1の留め具及び第2の留め具からなる片ネジ式ビスで構成される。ケーブルシース及びケーブル遮水層を径方向に貫通する貫通孔にケーブル遮水層側から接地端子を挟んで挿入される第1の留め具と、貫通孔にケーブルシース側から挿入され第1の留め具に締め付けられる第2の留め具とが螺合することにより、ケーブル遮水層に接地端子が固定されている。
前述したように、プラスチックシースを短冊状に切断し、切断部を折り返して露出させた金属テープ面に金属接地線を半田接続する場合、半田接続した部分において高い強度を得られない懸念がある。すなわち、半田接続の強度は熱の膨張収縮に伴って低下する懸念がある。また、半田接続の信頼性は半田接続を行う作業者の熟練度等に依存するので、接続の信頼性の点で改善の余地がある。
前述の接地構造は、接地線に接続される接地端子と、貫通孔にケーブル遮水層側から挿入される第1の留め具と、貫通孔にケーブルシース側から挿入され第1の留め具に締め付けられる第2の留め具とを備える。この接地構造では、ケーブルシース及びケーブル遮水層に貫通孔を形成し、この貫通孔に第1の留め具及び第2の留め具を挿入して第1の留め具に第2の留め具を締め付ける。このように、ケーブルシース及びケーブル遮水層に予め貫通孔を形成するので、ケーブル接続構造の設置の作業性において改善の余地がある。
本開示に係るケーブル接続方法は、ケーブルシースの内側に位置する遮水層と、遮水層の内側に位置する遮蔽層とを有するケーブルのケーブル接続方法であって、ケーブルシース及び遮水層を剥いでケーブルシース及び遮水層を遮蔽層から離間させることにより、遮蔽層を露出する工程と、接地線に取り付けられたピアッシング端子をケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に突き刺すことにより、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分にピアッシング端子を固定する工程と、ピアッシング端子から延び出す接地線を屈曲させた状態で遮蔽層に接続させる工程と、を備える。
このケーブル接続方法では、ケーブルシース及び遮水層を剥いでケーブルシース及び遮水層の内側に位置する遮蔽層を露出させ、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に接地線付きのピアッシング端子を突き刺す。従って、ピアッシング端子から延びる接地線を遮蔽層に接触及び固定させることにより、遮蔽層に対し遮水層を電気的且つ機械的に接続することができる。遮水層に遮蔽層を電気的に接続することにより、遮水層の電位と遮蔽層の電位とを同電位にして電圧の誘起を抑制することができる。従って、電圧の誘起に伴う放電を抑制することができる。また、ピアッシング端子と接地線で遮水層及び遮蔽層の接続を行うことにより、半田接続を不要とすることができるので、接続の信頼性を高めることができる。ピアッシング端子を突き刺してピアッシング端子付きの接地線を遮蔽層に接続できるので、部品点数を低減できると共に、ケーブル接続構造の設置の作業を容易に行うことができる。更に、接地線は、屈曲された状態で遮蔽層に接続されるので、熱膨張等が生じたとしても、この熱膨張等に当該屈曲した部分を追従させることができる。従って、熱膨張等が生じても遮水層と遮蔽層との接続をより確実に維持できるので、接続の信頼性をより高めることができる。
接地線は、扁平状を呈してもよい。
接地線は、網状を呈してもよい。
前述したケーブル接続方法は、屈曲した部分から遮蔽層に沿って延び出す接地線に接地用スプリングを巻き付ける工程を備えてもよい。
接地線の長さは、100mm以上且つ200mm以下であってもよい。
接地線の断面積は、1.25mm2以上且つ14mm2以下であってもよい。
ピアッシング端子を固定する工程では、複数のピアッシング端子を固定してもよい。
ピアッシング端子は、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に突き刺さる刃部を有してもよく、刃部の数は、2以上且つ10以下であってもよい。
本開示に係るケーブル接続構造は、ケーブルシースの内側に位置する遮水層と、遮水層の内側に位置する遮蔽層とを有するケーブルに設けられるケーブル接続構造であって、接地線と、接地線に取り付けられており、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に突き刺さるピアッシング端子と、を備え、接地線は、屈曲した状態で遮蔽層に接続されている。
このケーブル接続構造では、ケーブルシース、遮水層、及び遮蔽層を有するケーブルに設けられ、ケーブルシース及び遮水層が遮蔽層から離間した部分を有する。ケーブルシース及び遮水層の当該離間した部分に接地線付きのピアッシング端子が突き刺さっている。ピアッシング端子から延びる接地線は、屈曲された状態で遮蔽層に接続されている。従って、屈曲した部分から延びる接地線を遮蔽層に接触及び固定させることにより、遮蔽層に対し遮水層を電気的且つ機械的に接続することができる。よって、遮水層の電位と遮蔽層の電位とを同電位にして電圧の誘起を抑制し、電圧の誘起に伴う放電を抑制することができる。前述のケーブル接続方法と同様、ピアッシング端子と接地線で遮水層と遮蔽層との接続がなされるので、半田接続を不要とすることができ、接続の信頼性を高めることができる。ケーブルシース及び接地線にピアッシング端子を突き刺して接地線を遮蔽層に接続できるので、部品点数を低減できると共に、ケーブル接続構造の設置の作業を容易に行うことができる。接地線が屈曲した状態で遮蔽層に接続されるので、熱膨張等が生じたとしても、熱膨張等に当該屈曲した部分を追従させることができる。従って、熱膨張等が生じても遮水層と遮蔽層との接続をより確実に維持できるので、接続の信頼性をより高めることができる。
本開示の別の側面に係るケーブル接続構造は、遮蔽層から引き出される遮蔽層接地線を有し、遮蔽層接地線は、遮蔽層と接続する第1接地引き出し部と、第1接地引き出し部からケーブルの長手方向に延びた位置で端子と接続する第2接地引き出し部と、を有し、第1接地引き出し部はケーブルを被覆する遮水層内蔵チューブの内側に位置しており、第2接地引き出し部は遮水層内蔵チューブの外側に位置しており、第2接地引き出し部を被覆する接地線引き出し保護部を備える。
このケーブル接続構造において、遮蔽層接地線は、遮蔽層と接続する第1接地引き出し部と、第1接地引き出し部からケーブルの長手方向に延びた位置で端子と接続する第2接地引き出し部とを有し、第1接地引き出し部は遮水層内蔵チューブの内側に設けられる。従って、第1接地引き出し部における凹凸の発生を抑制できるので、遮水層内蔵チューブの遮水層にシワが入ることを抑制できる。また、遮水層内蔵チューブの外側に位置する第2接地引き出し部が接地線引き出し保護部で被覆されることにより、遮水層内蔵チューブの外側に位置する第2接地引き出し部を保護することができる。
本開示に係るケーブル接続部材は、ケーブルシースの内側に位置する遮水層と、遮水層の内側に位置する遮蔽層とを有するケーブルに取り付けられるケーブル接続部材であって、扁平状且つ網状を呈する接地線と、接地線に取り付けられ、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に突き刺さるピアッシング端子と、遮蔽層に沿って延び出す接地線に巻き付けられる接地用スプリングと、を備える。
このケーブル接続部材では、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に接地線付きのピアッシング端子が突き刺さる。ピアッシング端子から延び出す接地線は遮蔽層に沿って延びるように配置される。よって、ケーブルシース及び遮水層に突き刺さるピアッシング端子から延び出す接地線を遮蔽層に接触及び固定させることにより、遮蔽層に対し遮水層を電気的且つ機械的に接続させることができる。従って、遮水層の電位と遮蔽層の電位とを同電位にして電圧の誘起、及び放電を抑制することができる。また、半田接続を不要として接続の信頼性を高めることができると共に、ケーブルシース及び接地線にピアッシング端子を突き刺して接地線を遮蔽層に接続できるのでケーブル接続構造の設置の作業を容易に行うことができる。このケーブル接続部材では、遮蔽層に接触する接地線を接地用スプリングで巻き付けることによって接地線を固定させることができる。従って、半田を使わずに接続の信頼性をより高めることができる。また、ピアッシング端子から延びる接地線をケーブルシース及び遮水層の内側及び遮蔽層に沿って屈曲した状態で配置できるので、熱膨張等が生じたとしても、熱膨張等に当該屈曲した部分を追従させることができる。従って、熱膨張等が生じても遮水層と遮蔽層との接続をより確実に維持できるので、接続の信頼性をより高めることができる。
本開示によれば、接続の信頼性を高めることができると共に、ケーブル接続構造の設置作業を容易に行うことができる。
以下では、図面を参照しながら本開示に係るケーブル接続方法、ケーブル接続構造、及びケーブル接続部材の実施形態について詳細に説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
まず、本開示に係る用語「ケーブル」は、CVTケーブル等の電力ケーブル、絶縁電線、及び、通信用ケーブルを含んでおり、「ケーブル」の種類は多岐にわたる。「ケーブル接続部」は、複数のケーブル同士を接続する接続部とその周辺、ケーブルとコネクタとを接続する接続部とその周辺、及び、ケーブルとコネクタ以外の機器とを接続する接続部とその周辺、を含んでいる。本開示に係る用語「内側」は、ケーブルを被覆する部材におけるケーブルの導体側、すなわち、ケーブルの径方向の内側を示している。「外側」は、ケーブルを被覆する部材における導体の反対側(ケーブルシース側)、すなわち、ケーブルの径方向の外側を示している。
実施形態において、ケーブルは、ケーブルシース、遮水層及び遮蔽層を備える。「ケーブルシース」は、ケーブルの外皮(外側の被覆)を示している。「遮水層」は、湿気を含む水分を遮る層を示している。「遮蔽層」は、接地される金属層であり、例えば、銅によって構成されている。ケーブルシース及び遮水層には接地線に取り付けられたピアッシング端子が突き刺さる。「接地線」とは、グランドに接続するための配線である。「ピアッシング端子」とは、ケーブルシースに突き刺さる部位を有する端子を示しており、例えば、ケーブルシースに突き刺さる爪部を有する。
図1に示されるように、本実施形態に係る例示的なケーブル接続構造1は、一対のケーブル2と、一対のケーブル2を互いに接続するケーブル接続部10と、ケーブル2を覆う一対の内側常温収縮チューブ(Inner Pre-Stretched Tube, Inner Cold Shrink PST Tube)20と、ケーブル接続部10及び内側常温収縮チューブ20を被覆する一対の外側常温収縮チューブ(Outer Pre-Stretched Tube, Outer Cold Shrink PST Tube)30とを備える。
ケーブル2は、例えば、定格66kVの電力ケーブルである。しかしながら、ケーブル2は、66kV以上(一例として、77kV又は154kV)の電力ケーブルであってもよい。ケーブル2は、例えば、導体2bと、導体2bを覆う絶縁層2cと、絶縁層2cを覆う半導電層2dと、半導電層2dを覆う遮蔽層2fと、遮蔽層2fを覆う半導電層2gがラミネートされた遮水層2h(図7参照)と、遮水層2hを覆うケーブルシース2jとを有する。例えば、遮蔽層2fは、遮蔽銅テープである。一例として、ケーブル接続部10は、後述する絶縁筒11の長手方向D1の両端のそれぞれに遮蔽処理部16を備える。遮蔽処理部16については後に詳述する。
導体2bの断面積は、一例として、80(mm2)以上且つ600(mm2)以下であり、ケーブル接続部10の外径(直径)は90(mm)以上である。ケーブル接続部10の外径は、例えば、ケーブル2の外径よりも大きい。ケーブル接続部10の外径の下限は、100(mm)、110(mm)、120(mm)又は130(mm)であってもよい。ケーブル接続部10の外径の上限は200(mm)、170(mm)又は150(mm)であってもよい。例えば、ケーブル接続部10の外径は135(mm)以上且つ145(mm)以下である。しかしながら、ケーブル接続部10の外径は、上記の各値に限られず特に限定されない。
例えば、ケーブル接続部10は、ケーブル2の端部に設けられており、一対のケーブル2の端部同士を互いに接続する。一例として、一方のケーブル2、ケーブル接続部10、及び他方のケーブル2は、ケーブル接続構造1の長手方向D1に沿って並ぶように配置される。例示的なケーブル接続部材100は、ケーブル接続部10に隣接する部分を被覆する内側常温収縮チューブ20と、ケーブル接続部10及び内側常温収縮チューブ20を被覆する外側常温収縮チューブ30と、捲られたケーブル2に固定されるピアッシング端子40(図6(a)及び図6(b)参照)と、ピアッシング端子40から延びる接地線50と、接地線50及び遮蔽層2fに巻き付けられる接地用スプリング60とを備える。
図2(a)は、例示的な内側常温収縮チューブ20を模式的に示す斜視図である。図2(b)は、内側常温収縮チューブ20の模式的な断面図である。図2(a)及び図2(b)に示されるように、内側常温収縮チューブ20は、拡径保持部材23によって拡径されていてもよい。拡径保持部材23は、拡径保持部材23の軸線L1が延びる方向(以下では軸線方向と称することもある)にわたって形成された解体線23bを有する。拡径保持部材23は、例えば、円筒形の管状中空の部材である。解体線23bは、拡径保持部材23の軸線L1の周りを周回、又は、周回及び反転しながら、軸線方向に漸進していくように形成されている。
拡径保持部材23の材料としては、一例として、ポリエチレン又はポリプロピレン等の樹脂材料が用いられる。拡径保持部材23は、解体線23bに沿って紐状体であるコアリボン23cとして引き抜くことが可能となっている。解体線23bが形成された部分は、その周囲よりも薄くなっており、破断しやすい部分となっている。
例えば、解体線は、解体線23bのような螺旋状に形成される態様に限られず、SZ状に形成されていてもよく、引き抜き可能であれば如何なる形状とすることも可能である。コアリボン23cが引っ張られると、拡径保持部材23は、解体線23bに沿って順次破断し、新たなコアリボン23cとして連続的に引き抜かれる。解体線23bは、例えば、一定のピッチで形成されているため、引き抜かれるコアリボン23cの幅は一定となる。但し、コアリボン23cの幅は一定でなくてもよい。
解体線23bは、拡径保持部材23の内周面のみに形成されていてもよく、拡径保持部材23の外周面のみに形成されていてもよく、拡径保持部材23の内周面及び外周面の双方に形成されていてもよい。解体線23bを有する拡径保持部材23の製造は、例えば、解体線23bを螺旋状に旋回させると共に、隣接する解体線23b同士を接着、溶着、係合、又はこれらの組み合わせによって固定することにより行われてもよく、円筒状の部材に解体線23bを直接形成することによって行われてもよい。
引き抜き可能な管状中空の拡径保持部材としては、上記の拡径保持部材23のようにコアリボンを引っ張ることによって内側常温収縮チューブを順次収縮させる態様もあれば、拡径保持部材が内側常温収縮チューブに対して摺動し内側常温収縮チューブから引き抜かれることによって離脱する態様もある。拡径保持部材23は、コアリボン23cとして引き抜かれる始端側となる第1端部23dと、コアリボン23cとして引き抜かれる終端側となる第2端部23fとを有する。第1端部23dの付近には、内側常温収縮チューブ20が装着されず拡径保持部材23の外周面が露出する露出部23gが形成され、第2端部23fの付近にも露出部23gが形成されている。
第1端部23dから解体されたコアリボン23cは、例えば、拡径保持部材23の内側に通されると共に第2端部23f側から引き抜かれる。第2端部23f側でコアリボン23cが引き抜かれることにより、拡径保持部材23は、第1端部23dから第2端部23fに向かって順次解体されていく。本実施形態では、コアリボン23cが軸線方向の全長にわたって形成されているので、第1端部23dから第2端部23fに至るまで完全に拡径保持部材23を解体することが可能である。但し、拡径保持部材23のうち、少なくとも内側常温収縮チューブ20を拡径して保持している部分に解体線23bが形成されていればよく、例えば第2端部23f側の所定の領域において、解体線23bが形成されていない部分があってもよい。
一例としての内側常温収縮チューブ20は、拡径保持部材23の外周側に、拡径されて保持された部材である。内側常温収縮チューブ20は、ケーブル2のケーブル接続部10に隣接する部分を被覆する。内側常温収縮チューブ20は、例えば、常温で収縮し伸縮特性に優れたゴムによって構成されている。内側常温収縮チューブ20は、例えば、防水性を有する材料によって構成されていてもよい。ここで、「防水性を有する」とは、内側常温収縮チューブ20が収縮した状態において外部から内部への液体の侵入を防止可能な状態を示している。「防水性を有する」とは、例えば、JIS C 0920における「電気機械器具の外郭による保護等級(IPコード)」に規定されているIPX7(水深1mの水に30分間沈めたときに内部への水の侵入がないこと)を示している。内側常温収縮チューブ20の材料は、例えば、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)である。
図3(a)は、外側常温収縮チューブ30を模式的に示す図である。図3(b)は、外側常温収縮チューブ30の断面図である。図1、図3(a)及び図3(b)に示されるように、外側常温収縮チューブ30は、ケーブル接続部10及び内側常温収縮チューブ20を被覆する。外側常温収縮チューブ30の径(外径及び内径)は、内側常温収縮チューブ20の径よりも大きい。例えば、外側常温収縮チューブ30の軸線方向(長手方向)の長さは、内側常温収縮チューブ20の軸線方向の長さよりも長い。
例えば、外側常温収縮チューブ30は、ケーブル接続部10の少なくとも一部、及び内側常温収縮チューブ20の少なくとも一部、を被覆する。外側常温収縮チューブ30は、ケーブル接続部10及び内側常温収縮チューブ20の境界部分Bを含む領域を被覆する。外側常温収縮チューブ30は、例えば、内側常温収縮チューブ20と同様、防水性を有する材料によって構成されている。外側常温収縮チューブ30の材料は、例えば、EPDMである。
例えば、外側常温収縮チューブ30は、ケーブル接続部10及び内側常温収縮チューブ20を被覆する前(装着前、使用前)の状態において、拡径保持部材33の外周に拡径された状態で保持されていてもよい。拡径保持部材33は、前述した拡径保持部材23と同様、軸線L2が延びる方向にわたって形成された解体線33bを有し、解体線33bに沿って、紐状体であるコアリボン33cとして引き抜くことが可能となっている。拡径保持部材33は、前述した拡径保持部材23と同様、コアリボン33cとして引き抜かれる始端側となる第1端部33dと、コアリボン33cとして引き抜かれる終端側となる第2端部33fとを有する。第1端部33dの付近には、外側常温収縮チューブ30が装着されず拡径保持部材33の外面が露出する露出部33gが形成され、第2端部33fの付近にも露出部33gが形成されている。このように。拡径保持部材33の形状及び材料は、例えば、拡径保持部材23の形状及び材料と同一とすることが可能である。
ケーブル接続部10は、一例として、絶縁筒11と、接続子12と、半導電性テープ13とを備える。絶縁筒11は、ケーブル2の長手方向D1に貫通する中空部11bを有する筒状体として構成されている。絶縁筒11は、例えば、中空部11bを有する絶縁筒本体11cと、遮蔽メッシュ11dと、遮水層11fと、防水チューブ11gとを有する。絶縁筒本体11cは、例えば、ゴムの一体成形品である。例示的な絶縁筒本体11cは、絶縁性を有するゴム、一例として、エチレンプロピレンゴム又はシリコーンゴムを含んでいてもよい。例えば、絶縁筒本体11cは、絶縁性ゴム11c1と、導電性ゴム11c2とを含む。導電性ゴム11c2は、例えば、絶縁筒本体11cの長手方向D1の両端部のそれぞれ、及び絶縁筒本体11cの長手方向D1の中央、の3箇所に設けられる。遮蔽メッシュ11dは、絶縁筒本体11cの少なくとも一部を被覆している。遮水層11fは、遮蔽メッシュ11dを被覆している。例えば、遮蔽メッシュ11dの少なくとも一部が外側常温収縮チューブ30によって被覆されている。
絶縁筒11は、例えば、接続子12を被覆する。図4は、絶縁筒11を模式的に示す図である。図4に示されるように、絶縁筒11は、接続子12を被覆する前(装着前、使用前)の状態において、拡径保持部材11hの外周に拡径された状態で保持されていてもよい。拡径保持部材11hは、前述した拡径保持部材23と同様、解体線11jを有し、解体線11jに沿って、紐状体であるコアリボンとして引き抜くことが可能となっている。拡径保持部材11hの材料は、例えば、拡径保持部材23の材料と同一にすることが可能である。
接続子12は、例えば、長手方向D1に沿って互いに対向する一対のケーブル2のそれぞれから延び出す導体2bを互いに接続する。図5は、例示的な接続子12を示す斜視図である。図1及び図5に示されるように、接続子12は、例えば、複数の導体2bをかしめて接続するスリーブである。例示的な接続子12は、両端に開口12cが形成された外周面12fを有する筒状を呈する。この場合、接続子12の開口12cのそれぞれに一対の導体2bのそれぞれが挿入され、一対の導体2bのそれぞれが挿入された状態でかしめが行われることによって、接続子12の内部で一対の導体2bが互いに電気的に接続する。
接続子12としては、上記のスリーブに代えてねじ込み式コネクタ(シェアボルトコネクタとも称される)が用いられてもよい。この場合、筒状のコネクタ本体の外周面に、コネクタ本体の内部空間に連通する複数のネジ穴が形成されており、各ネジ穴に各ボルトがねじ込まれることによってコネクタ本体の内部の導体が圧接される。各開口から一対の導体のそれぞれがコネクタ本体に挿入された状態で複数のボルトのそれぞれが各ネジ穴にねじ込まれることにより、一対の導体2bが互いに電気的に接続する。ケーブル接続部10がこの接続子12を備える場合、圧縮工具を不要にでき、一対の導体2bを容易に接続させることが可能となる。以上、接続子12の種類について例示したが、接続子の種類は特に限定されない。なお、接続子12には半導電性テープ13が巻き付けられている。
図6(a)及び図6(b)は、ケーブル接続構造1の遮蔽処理部16を模式的に示す斜視図である。図7は、ケーブル2の層構造を模式的に示す断面図である。図6(a)、図6(b)及び図7に示されるように、ケーブル2では、ケーブル2の径方向の内側から、導体2b、絶縁層2c、半導電層2d、遮蔽層2f、半導電層2g、遮水層2h及びケーブルシース2jがこの順で積層されている。遮蔽処理部16は、遮蔽層2f、半導電層2g、遮水層2h及びケーブルシース2jにおいて、ピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60が設けられた部位を示している。
例えば、遮蔽処理部16は、ケーブルシース2j及び遮水層2hが遮蔽層2fから離間した部分17と、遮蔽層2fが露出する露出部19とを有する。露出部19は、ケーブルシース2j、遮水層2h及び半導電層2gが剥ぎ取られて遮蔽層2fが露出した部位を示している。例えば、露出部19は、ケーブル2の長手方向D1、及びケーブル2の周方向D2に延在している。ケーブルシース2j及び遮水層2hが遮蔽層2fから離間した部分17は、周方向D2に沿って並ぶ一対の切り込み18の間の部位であって、遮蔽層2fから捲られたケーブルシース2j及び遮水層2hを含んでいる。部分17は、例えば、ケーブルシース2j、遮水層2h及び半導電層2gの三層構造を有する。
例えば、遮蔽処理部16は、ケーブルシース2j及び遮水層2hが遮蔽層2fから離間した複数(一例として2つ)の部分17を有し、複数の部分17が周方向D2に沿って並んでいる。例えば、複数の部分17のそれぞれにピアッシング端子40及び接地線50が設置される。ピアッシング端子40及び接地線50は、遮水層2h及び遮蔽層2fを互いに電気的且つ機械的に接続して遮水層2hの電位と遮蔽層2fの電位とを同電位に維持するために設置される。ピアッシング端子40は、ケーブルシース2j及び遮水層2hに突き刺されることによって部分17に固定され、接地線50はピアッシング端子40から延び出している。
例えば、接地線50は、ピアッシング端子40から延び出すと共に離間した部分17の内側17bに沿うように屈曲する第1屈曲部51と、内側17bに沿って延在する第1延在部52と、第1延在部52の第1屈曲部51との反対側の端部(離間した部分17の内側端部)において遮蔽層2fに沿うように屈曲する第2屈曲部53と、第2屈曲部53から露出部19まで延在する第2延在部54とを有する。
第2屈曲部53は、例えば、ケーブルシース2j及び遮水層2hの遮蔽層2fから離間した部分17の根元側端部に位置する。しかしながら、第2屈曲部53は、当該部分17の根元側端部以外の部分(例えば途中部分)に位置していてもよい。第2延在部54は、露出部19において長手方向D1に延在しており、この延在する部分に接地用スプリング60が巻き付けられる。例えば、接地用スプリング60は、複数の接地線50(第2延在部54)を遮蔽層2fに締め付ける。
以上のように、接地線50は、Z字状に屈曲する屈曲部(一例として第1屈曲部51及び第2屈曲部53)を形成した状態でケーブルシース2jの内側に設置される。接地線50の屈曲部の長さ(例えば、第1屈曲部51から第2屈曲部53までの長さ)は、例えば、20mm以上である。これにより、たとえケーブルシース2jに20mm以下のシュリンクバックが生じた場合であっても、接地線50による遮水層2hと遮蔽層2fの接続を確実に維持することができる。また、熱膨張等によってケーブルシース2jと遮蔽層2fとの相対位置がずれたとしても、当該屈曲部がこのずれを吸収することによって、遮水層2h及び遮蔽層2fの電気的且つ機械的な接続を確実に維持することができる。更に、接地用スプリング60で接地線50を遮蔽層2fに締め付けることにより、遮蔽層2fと遮水層2hの接続をより強固なものとすることができる。
図8は、例示的な接地線50が連結されたピアッシング端子40を示す斜視図である。図9(a)は、例示的なピアッシング端子40を示す図である。図9(b)は、例示的な接地線50を示す図である。図9(c)は、例示的な接地用スプリング60を示す図である。図8、図9(a)及び図9(b)に示されるように、ピアッシング端子40は、接地線50の端部に取り付けられるターミフォイル端子であってもよい。例示的なピアッシング端子40は、ケーブルシース2j及び遮水層2hに突き刺さる複数の刃部41を有する第1部分42と、第1部分42に接近するように折り曲げられる第2部分43と、第1部分42に連結される連結部44とを備える。
ピアッシング端子40は、導電性材料(例えば金属)によって構成されている。例えば、ピアッシング端子40は、ニッケルメッキ及び錫メッキの少なくともいずれかを含んでいてもよい。第1部分42及び第2部分43は、例えば、板状を呈する。第1部分42は、例えば、折り曲げ部45を介して第2部分43に連続しており、第2部分43は折り曲げ部45を介して第1部分42に接近するように折り曲げられる。
連結部44は、例えば、筒状(一例として円筒状)を呈する。連結部44には、例えば、かしめによって接地線50が連結される。具体的には、連結部44に接地線50の端部が挿入された状態で連結部44がかしめられることによって連結部44に接地線50が連結される。折り曲げ部45は、例えば、連結部44に接地線50が挿入される方向D3に沿って延在している。
第1部分42は、例えば、連結部44の方向D3の延長上に位置する。一例として、第1部分42は、方向D3、及び方向D3に交差する方向D4に延びる矩形板状を呈する。第1部分42はケーブルシース2j及び遮水層2hに突き刺さる刃部41を有する。第1部分42は、例えば、第1部分42の板厚方向に貫通する複数の貫通孔42bを有し、貫通孔42bの縁から刃部41が突出している。例えば、貫通孔42bから複数(一例として4個)の刃部41が突出していてもよい。一例として、ピアッシング端子40は5個の刃部41を有する。この場合、5個の刃部41のうちの1個が第1部分42の中央に配置され、残りの4個が正方形状に配置されていてもよい。このように、複数の刃部41のうちの1つが第1部分42の中央に配置されていてもよい。
例えば、第2部分43は矩形板状を呈する。第2部分43は、例えば、第1部分42と同様、第2部分43の板厚方向に貫通する複数の貫通孔43bを有し、貫通孔43bの縁から刃部41が突出していてもよい。第2部分43は、折り曲げ部45を介して第1部分42に接近するように折り曲げられたときに第1部分42に対向する対向面を有し、例えば、刃部41は当該対向面から突出している。ピアッシング端子40が有する刃部41の数は、例えば、2以上且つ10以下である。しかしながら、刃部41の数は、1、3以上、4以上、5以上又は10以上であってもよく、9以下、8以下、7以下又は6以下であってもよい。
接地線50は、例えば、扁平状を呈する。この場合、接地線50は、ケーブルシース2j及び遮水層2hが遮蔽層2fから離間した部分17、並びに遮蔽層2fに対向する主面50bと、主面50bに交差する方向を向く端面50cとを有する。一例として、接地線50は、その長手方向に沿ってテープ状に延在しており、主面50bは当該長手方向に延びる長辺を有する長方形状を呈する。接地線50は、例えば、網状を呈する。この場合、接地線50は、編組線であってもよい。
例えば、接地線50は平編組線(一例として平編銅線)であってもよい。接地線50の長さは、100mm以上且つ200mm以下(一例として150mm)であってもよい。接地線50の断面積は、1.25mm2以上且つ14mm2以下であってもよい。一例として、接地線50は、導電性材料を含む複数の素線が編み込まれて形成されている。一例として、当該素線の直径は0.12mm、接地線50を構成する当該素線の本数は490本であるため、接地線50の断面積は5.54mm2(=0.0012mm2×490)となる。しかしながら、当該素線の直径、本数、並びに、接地線50の長さ及び断面積は上記の各値に限られない。
接地用スプリング60は、例えば、定荷重スプリング(コンスタントフォーススプリング)である。例えば、接地用スプリング60は、テープ状を呈する。接地用スプリング60は、遮蔽層2f及び接地線50に巻き付けられたときにケーブル2の径方向への弾性力を発現する。前述した例では、ケーブル接続部材100が内側常温収縮チューブ20、外側常温収縮チューブ30、ピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60を備える例について説明した。しかしながら、ケーブル接続部材は、ピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60を備えていてもよく、ケーブル接続部材を構成する部品は適宜変更可能である。
次に、本実施形態に係るケーブル2の接続方法の例について説明する。以下では、2本のケーブル2を互いに接続する例について説明する。まず、図10(a)に示されるように、ケーブルを処理する工程を実行する。このとき、一対のケーブル2のそれぞれに対し、導体2b及び絶縁層2cがこの順で露出するようにケーブルシース2jを剥ぐ端末処理を行った後、一対のケーブル2の導体2bを互いに対向させる。
次に、図10(b)及び図10(c)に示されるように、ケーブル2に部材を挿入する工程を実行する。このとき、拡径保持部材33によって拡径された外側常温収縮チューブ30、及び拡径保持部材23によって拡径された内側常温収縮チューブ20、のそれぞれを一対のケーブル2のそれぞれに挿入する。そして、拡径保持部材11hによって拡径された絶縁筒11を一対のケーブル2のいずれか一方に挿入する。
そして、図11(a)に示されるように、接続子12を取り付ける工程を実行する。具体的には、一対の導体2bのそれぞれを接続子12の各開口12cに挿入し、接続子12をかしめる。これにより、接続子12で一対の導体2bを締め付けると共に一対のケーブル2を互いに電気的に接続する。
接続子12で一対のケーブル2を接続した後には、図11(b)に示されるように、半導電性テープ13を巻き付ける工程を実行する。このとき、接続子12に半導電性テープ13を巻き付ける。例えば、半導電性テープ13によって接続子12の全体を被覆する。
続いて、図12(a)及び図12(b)に示されるように、絶縁筒11を装着する工程を実行する。具体的には、ケーブル2に挿入していた絶縁筒11を移動させ、例えば、拡径保持部材11hのコアリボンを引き抜いて絶縁筒11で半導電性テープ13及び一対のケーブル2を締め付ける。その後、絶縁筒11の長手方向D1の両端のそれぞれに対して遮蔽処理を行って遮蔽処理部16を形成する。
前述した図6(a)、図6(b)、図13及び図14は、遮蔽処理部16を形成する具体的な手順を示している。まず、図13に示されるように、絶縁筒11の長手方向D1の両端のそれぞれにおいてケーブル2のケーブルシース2j、遮水層2h及び半導電層2gを剥いで遮蔽層2fが露出する露出部19を形成する。
次に、露出部19の絶縁筒11との反対側に位置するケーブル2のケーブルシース2j、及び遮水層2h(半導電層2gがラミネートされた遮水層2h)に切り込み18を入れてケーブルシース2j及び遮水層2hを捲ることにより、ケーブルシース2j及び遮水層2hが遮蔽層2fから離間した部分17を形成し、遮蔽層2fを露出する(遮蔽層を露出する工程)。このとき、ケーブル2の周方向D2に沿って並ぶ一対の切り込み18を形成し、一対の切り込み18の間の部分を捲り上げることによって、遮蔽層2fから離間した部分17を形成する。例えば、複数(一例として2つ)の離間した部分17を形成する。
一方、ピアッシング端子40に接地線50を連結させておく(ピアッシング端子に接地線を連結させる工程)。具体例として、ピアッシング端子40の連結部44に接地線50の一端を挿入し、接地線50が挿入された連結部44をかしめることによってピアッシング端子40に接地線50を連結する。そして、離間した部分17にピアッシング端子40を突き刺す。このとき、例えば第1部分42と第2部分43との間に離間した部分17を挟み込み、刃部41を当該部分17のケーブルシース2j及び遮水層2hに突き刺す。具体例として、ピアッシング端子40の連結部44を当該部分17の長手方向D1の端部に配置した状態で当該部分17を第1部分42と第2部分43の間に挟み込み、刃部41を当該部分17に突き刺すことによって当該部分17にピアッシング端子40を固定する。
当該部分17にピアッシング端子40を突き刺してピアッシング端子40を固定した後には、図6(a)に示されるように、ピアッシング端子40から延び出す接地線50を離間した部分17の内側17b及び遮蔽層2fに沿わせるように接地線50を屈曲させる(接地線を屈曲させる工程)。このとき、Z字状に屈曲する屈曲部を形成する。具体例として、連結部44から延び出す接地線50を当該部分17の内側17bに沿うように折り返して第1屈曲部51を形成し(第1屈曲部を形成する工程)、接地線50を当該部分17の内側17bに沿わせて第1延在部52を形成する(第1延在部を形成する工程)。その後、第1延在部52の第1屈曲部51との反対側の端部から遮蔽層2fに沿うように屈曲する第2屈曲部53を形成し(第2屈曲部を形成する工程)、第2屈曲部53から接地線50を遮蔽層2fに沿って延ばすことによって第2延在部54を形成する(第2延在部を形成する工程)。
以上のように接地線50を屈曲させる工程は、例えば、複数の離間した部分17のそれぞれに対して行われる。その後、図6(a)及び図6(b)に示されるように、遮蔽層2fに沿って延び出す接地線50に接地用スプリング60を巻き付ける(接地用スプリングを巻き付ける工程)。このとき、屈曲した部分から延び出す接地線50に接地用スプリング60を巻き付ける。具体例として、テープ状とされている接地用スプリング60を接地線50に巻き付けて固定することによって接地用スプリング60の設置を行う。例えば、接地用スプリング60は、複数の接地線50に巻き付けられる。
接地用スプリング60を巻き付けた後には、図14に示されるように、遮水層2hと遮蔽層2fの導通を確認した上でテープTを巻き付ける。そして、図15(a)に示されるように、内側常温収縮チューブ20を装着する工程を実行する。具体的には、一対のケーブル2のそれぞれに挿入していた内側常温収縮チューブ20をケーブル接続部10の一方側及び他方側のそれぞれ(ケーブル接続部10の隣接位置)に移動させる。そして、各内側常温収縮チューブ20の拡径保持部材23のコアリボン23cを引き抜いて各内側常温収縮チューブ20を収縮させることにより、各内側常温収縮チューブ20によってケーブル接続部10の一方側及び他方側のそれぞれを締め付ける。
その後、図15(b)に示されるように、外側常温収縮チューブ30を装着する工程を実行する。このとき、一対のケーブル2のそれぞれに挿入していた外側常温収縮チューブ30をケーブル接続部10及び内側常温収縮チューブ20を被覆する位置に移動させる。具体的には、各外側常温収縮チューブ30をケーブル接続部10の少なくとも一部、及び内側常温収縮チューブ20の少なくとも一部、を覆う位置に移動させる。そして、各外側常温収縮チューブ30の拡径保持部材33のコアリボン33cを引き抜いて各外側常温収縮チューブ30を収縮させる。これにより、各外側常温収縮チューブ30によって、ケーブル接続部10の長手方向D1の一方側及び内側常温収縮チューブ20、並びに、ケーブル接続部10の長手方向D1の他方側及び内側常温収縮チューブ20、のそれぞれを被覆する。その後、一対のケーブル2を互いに接続する一連の工程が完了する。
次に、本実施形態に係るケーブル接続方法、ケーブル接続構造1及びケーブル接続部材100から得られる作用効果について詳細に説明する。図6(a)及び図6(b)に例示されるように、本実施形態に係るケーブル接続方法、ケーブル接続構造1及びケーブル接続部材100では、ケーブルシース2j及び遮水層2hを剥いでケーブルシース2j及び遮水層2hの内側に位置する遮蔽層2fを露出させ、ケーブルシース2j及び遮水層2hの遮蔽層2fから離間した部分17に接地線50付きのピアッシング端子40を突き刺す。従って、ピアッシング端子40から延びる接地線50を遮蔽層2fに接触及び固定させることにより、遮蔽層2fに対し遮水層2hを電気的且つ機械的に接続することができる。
遮水層2hに遮蔽層2fを電気的に接続することにより、遮水層2hの電位と遮蔽層2fの電位とを同電位にして電圧の誘起を抑制することができる。従って、電圧の誘起に伴う放電を抑制することができる。また、ピアッシング端子40と接地線50で遮水層2h及び遮蔽層2fの接続を行うことにより、半田接続を不要とすることができるので、接続の信頼性を高めることができる。ピアッシング端子40を突き刺してピアッシング端子40付きの接地線50を遮蔽層2fに接続できるので、部品点数を低減できると共に、ケーブル接続構造1の設置の作業を容易に行うことができる。更に、接地線50はケーブルシース2j及び遮水層2hの内側17b及び遮蔽層2fに沿って屈曲した状態で配置されるので、熱膨張等が生じたとしても、この熱膨張等に当該屈曲した部分を追従させることができる。従って、熱膨張等が生じても遮水層2hと遮蔽層2fとの接続をより確実に維持できるので、接続の信頼性をより高めることができる。
接地線50は、扁平状を呈してもよい。この場合、接地線50の扁平部分を遮蔽層2fの外周面に沿って配置できるので、接続構造の設置の作業性を向上させることができる。
接地線50は、網状を呈してもよい。この場合、接地線50の伸縮性を高めることが可能となるので、熱膨張等に接地線50を追従させやすくすることができる。従って、接続の信頼性を一層向上させることができる。
本実施形態に係るケーブル接続方法は、屈曲した部分から遮蔽層2fに沿って延び出す接地線50に接地用スプリング60を巻き付ける工程を備えてもよい。この場合、遮蔽層2fに接触する接地線50を接地用スプリング60で巻き付けることによって接地線50を固定させることができる。従って、半田を使わずに接続の信頼性をより高めることができる。更に、半田鏝等の専用工具を不要とできるので、熟練者によらずとも品質の高い接続信頼性を確保することができる。
接地線50の長さは、100mm以上且つ200mm以下であってもよい。接地線50の長さが100mm以上であることにより、遮水層2hと遮蔽層2fとの電気的且つ機械的な接続をより確実に維持することができる。接地線50の長さが200mm以下であることにより、遮蔽層2fに対する接地線50の固定を容易に行うことができる。
接地線50の断面積は、1.25mm2以上且つ14mm2以下であってもよい。接地線50の断面積が1.25mm2以上であることにより、接地線50の強度を高めることができる。接地線50の断面積が14mm2以下であることにより、接地線50の取り扱い性を一層良好にすることができる。
ピアッシング端子40を固定する工程では、複数(一例として2個)のピアッシング端子40を固定してもよい。この場合、複数のピアッシング端子40が固定されるので、万が一1つのピアッシング端子40における接続不良が生じた場合であっても他のピアッシング端子40における接続が維持される。従って、接続の信頼性をより高めて安全性を向上させることができる。
ピアッシング端子40は、ケーブルシース2j及び遮水層2hの遮蔽層2fから離間した部分17に突き刺さる刃部41を有してもよく、刃部41の数は、2以上且つ10以下であってもよい。刃部41の数が2以上であることにより、ケーブルシース2j及び遮水層2hに対するピアッシング端子40の接続を強固にすることができる。刃部41の数が10以下であることにより、ピアッシング端子40の構成を簡易にしてピアッシング端子40による接続を容易に行うことができる。
以上、本開示に係るケーブル接続方法、ケーブル接続構造、及びケーブル接続部材の実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、特許請求の範囲に記載した要旨を変更しない範囲において種々の変形が可能である。すなわち、ケーブル接続構造及びケーブル接続部材のそれぞれの部品の形状、大きさ、数及び配置態様、並びに、ケーブル接続方法の工程の内容及び順序は、上記の要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、前述の実施形態では、ケーブル接続部材がピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60を備える例について説明した。しかしながら、ケーブル接続部材は、ピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60の少なくともいずれかのみを備えていてもよく、ケーブル接続部材を構成する部品は適宜変更可能である。
本開示に係るピアッシング端子は、接地線に取り付けられるピアッシング端子であって、ケーブルのケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に突き刺さる、ものであってもよい。本開示に係る接地線は、扁平状且つ編状を呈し、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分に突き刺さるピアッシング端子に取り付けられ、当該離間した部分の内側及び遮蔽層に沿うように屈曲される、ものであってもよい。本開示に係る接地用スプリングは、ケーブルシース及び遮水層の遮蔽層から離間した部分の内側及び遮蔽層に沿うように屈曲されて遮蔽層から延び出す接地線に巻き付けられる、ものであってもよい。
前述の実施形態では、接地線50に接地用スプリング60が巻き付けられることによって接地線50を遮蔽層2fに接触固定させる例について説明した。しかしながら、接地線50を遮蔽層2fに接触固定させる手段は、接地用スプリング60に限られない。例えば、遮蔽層2fに延び出す接地線50に編組線を巻き付けて当該編組線を遮蔽銅テープである遮蔽層2fに半田固定することによって接地線50を遮蔽層2fに接触固定させてもよい。
前述の実施形態では、ピアッシング端子40から延び出す接地線50を離間した部分17の内側17b及び遮蔽層2fに沿わせるように接地線50を屈曲させる例について説明した。このとき、例えば、接地線50が伸縮可能な材料によって構成されている場合には、接地線50を縮めた状態で屈曲させてもよい。この場合、熱膨張等に対する接地線50の追随性を一層高めることができる。上記のように、前述の実施形態では、接地線50が平編組線である例について説明した。しかしながら、接地線は、平編組線以外のものであってもよく、例えば、編組線、扁平状の金属箔、又は金属ワイヤであってもよい。
前述の実施形態では、定格66kV以上の電力ケーブルであるケーブル2について例示した。しかしながら、本開示に係るケーブル接続方法、ケーブル接続構造及びケーブル接続部材は、66kV未満の電力ケーブルに適用されるものであってもよい。
次に、図16(a)及び図16(b)を参照しながら、変形例に係るケーブル接続方法及びケーブル接続構造について説明する。図16(a)及び図16(b)は、変形例に係るケーブル接続構造の遮蔽処理部76を示している。遮蔽処理部76において、ピアッシング端子40はケーブルシース2j及び遮水層2hに突き刺さった状態で固定されており、接地線50はピアッシング端子40から延び出している。
遮蔽処理部76は、ピアッシング端子40から延び出している接地線50が離間した部分17の内側17bに沿っていない点において前述した遮蔽処理部16とは異なる。遮蔽処理部76において、接地線50は、ピアッシング端子40から延び出すと共にピアッシング端子40の内側(ケーブル2の径方向内側)に屈曲する第1屈曲部51と、第1屈曲部51から長手方向D1に延びると共にピアッシング端子40の内側で屈曲する第2屈曲部53と、第2屈曲部53から露出部19まで延在する第2延在部54とを有する。第2屈曲部53は、例えば、ピアッシング端子40の下部に位置する。第2延在部54は、露出部19において長手方向D1に延在しており、この延在する部分に接地用スプリング60が巻き付けられる。変形例に係る接地線50では、Z字状に屈曲する屈曲部(第1屈曲部51及び第2屈曲部53)が遮蔽層2fの上に露出している。
変形例に係るケーブル接続方法については、ケーブルシース2j及び遮水層2hが遮蔽層2fから離間した部分17の端部にピアッシング端子40を固定した後に、ピアッシング端子40から延び出す接地線50を折り返して第1屈曲部51を形成する(第1屈曲部を形成する工程)。その後、ピアッシング端子40の下部において遮蔽層2fに沿うように屈曲する第2屈曲部53を形成する(第2屈曲部を形成する工程)。そして、第2屈曲部53から接地線50を遮蔽層2fに沿って延ばすことによって第2延在部54を形成する(第2延在部を形成する工程)。その後、遮蔽層2fに沿って延び出す第2延在部54に接地用スプリング60を巻き付ける(接地用スプリングを巻き付ける工程)。接地用スプリング60を巻き付けた後には、遮水層2hと遮蔽層2fの導通を確認した上でテープTを巻き付ける。
以上の変形例に係るケーブル接続構造、及びケーブル接続方法であっても、前述した遮蔽処理部16と同様の作用効果が得られる。なお、前述した変形例では、接地線50のZ字状の屈曲部(第2屈曲部53)がピアッシング端子40の内側(ケーブル2の径方向内側)に位置する例について説明した。しかしながら、図17に示されるように、接地線50のZ字状の屈曲部がピアッシング端子40の内側にない(遮蔽層2fにおいて露出する)遮蔽処理部86であってもよい。遮蔽処理部86において、接地線50は、ピアッシング端子40から延び出すと共にピアッシング端子40から離間した位置で内側(遮蔽層2f側)に屈曲する第1屈曲部51と、第1屈曲部51からピアッシング端子40に向かって延びると共にピアッシング端子40とは離間した位置で内側に屈曲する第2屈曲部53と、第2屈曲部53から露出部19まで延在する第2延在部54とを有する。この遮蔽処理部86の場合であっても、前述した遮蔽処理部16,76と同様の作用効果が得られる。
(実施例)
次に、本開示に係るケーブル接続方法、ケーブル接続構造及びケーブル接続部材の実施例について説明する。なお、本開示は、以下の実施例に限定されない。まず、実施例では、図9(a)、図9(b)及び図9(c)に示されるように、ピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60を用意した。本実施例において、ピアッシング端子40はピアッシングコネクタ(Tyco社製ターミフォイル)とし、接地線50の断面積は5.5mm2、接地線50の長さは150mmとした。接地用スプリング60としては、スリーエム社製のコンスタントフォーススプリングを用いた。
次に、本開示に係るケーブル接続方法、ケーブル接続構造及びケーブル接続部材の実施例について説明する。なお、本開示は、以下の実施例に限定されない。まず、実施例では、図9(a)、図9(b)及び図9(c)に示されるように、ピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60を用意した。本実施例において、ピアッシング端子40はピアッシングコネクタ(Tyco社製ターミフォイル)とし、接地線50の断面積は5.5mm2、接地線50の長さは150mmとした。接地用スプリング60としては、スリーエム社製のコンスタントフォーススプリングを用いた。
図6(a)及び図6(b)に示されるように、以上のピアッシング端子40、接地線50及び接地用スプリング60を66kVのケーブル2に設置した。具体的には、ケーブル2におけるケーブルシース2j及び遮水層2hの遮蔽層2fから離間した部分17を2箇所形成し、当該部分17のそれぞれにピアッシング端子40を突き刺し、接地線50を当該部分17の内側17b及び遮蔽層2fに沿うように屈曲させた。そして、遮蔽層2fにおいて延在する2本の接地線50に接地用スプリング60を巻き付け、更に図14に示されるようにテープTを巻き付けて遮水層2h及び遮蔽層2fの導通を確認した。以上の工程を経て実施例に係るケーブル接続構造を形成した。これに対し、比較例のケーブル接続構造は以下のように形成した。
(比較例)
ケーブル2としては実施例のものと同一のものを用いた。比較例では、半導電層2gを遮蔽層2fから剥いで半導電層2gを捲り上げた後、半導電層2gに平編組線を半田付けした。その後、遮蔽層2f上で延び出す平編組線を弛ませてから接地用スプリングで平編組線を固定した。
ケーブル2としては実施例のものと同一のものを用いた。比較例では、半導電層2gを遮蔽層2fから剥いで半導電層2gを捲り上げた後、半導電層2gに平編組線を半田付けした。その後、遮蔽層2f上で延び出す平編組線を弛ませてから接地用スプリングで平編組線を固定した。
以上の実施例及び比較例のそれぞれのケーブル接続構造を3サンプル用意し、各サンプルに対し、ケーブルシース2jが約10mm長手方向D1に沿って往復移動するようにケーブルシース2jに荷重を加えた。往復移動回数は5回とした。
上記の実験の結果、比較例の平編組線に対する半田付けのケーブル接続構造では、5回の上記往復移動の結果、3サンプルとも半田接続が外れた。これに対し、ピアッシング端子40及び接地線50を用いた実施例のケーブル接続構造では、5回の上記往復移動をさせても、3サンプルとも接続が外れなかった。従って、ピアッシング端子40及び接地線50を用いた実施例では、ケーブル2に熱収縮等の往復移動が発生したとしても高い追従性を得られ、接続信頼性を高められることが分かった。すなわち、実施例では、遮水層2hと遮蔽層2fを互いに接続する接地線50の余長部がケーブルシース2jの内側に折り曲げられた状態で収められているため、ケーブルシース2jのシュリンクバック、又はケーブル2のコア移動(遮蔽層2fより内側の部分の移動)が発生しても、高い追従性によって接続を確実に維持できることが分かった。
次に、実施形態に係るケーブル接続構造1における接地線の構造の別の例について図18を参照しながら説明する。ケーブル接続構造1において、図14でも図示した接地線50(区別のため遮水層接地線50と呼んでもよい)の他に、図18では遮蔽層接地線90も有している。遮水層接地線50は、遮水層2hを接地させるための接地線であるのに対し、遮蔽層接地線90は、遮蔽層2fを接地させるための接地線である。遮蔽層接地線90は、遮蔽層2fの電位を下げたい場合に用いられる。例えば、亘長が長い線路ではケーブル2の遮蔽層2fの電位が上がるため、中間の接続部で接地線を引き出し接地極に接続する場合に用いられる。図18では、遮水層接地線50と遮蔽層接地線90との両方を示しているが、どちらかのみを備える態様であってもよい。すなわち、(1)遮水層を備えるケーブルを使用し且つケーブル遮蔽層の電位を下げる要請がない場合は遮水層接地線50のみでも足りる。(2)遮水層を備えるケーブルを使用し且つケーブル遮蔽層の電位を下げたい場合は遮水層接地線50と遮蔽層接地線90との両方を用いる。(3)遮水層を備えていないケーブルを使用し且つケーブル遮蔽層の電位を下げたい場合は遮蔽層接地線90のみでも足りる。図19以降では、遮水層接地線50を割愛しているが、(2)の場合と(3)の場合とを共通して説明する。
図19は、断面を示している。遮蔽層接地線90は、屈曲した部分Pから接地用スプリング60とは反対側に延び出している。遮蔽層接地線90の構成は、例えば、接地線50の構成と同様である。一例として、遮蔽層接地線90は平編組線である。ケーブル接続構造1は、遮蔽層2fと遮蔽層接地線90とが接続する第1接地引き出し部70と、第1接地引き出し部70から屈曲した部分Pとは反対側に延びた先で端子82と接続する第2接地引き出し部80とを備える。
第1接地引き出し部70は、遮蔽層接地線90がケーブル2の遮蔽層2fに接続する部分であり、接地用スプリング60によって遮蔽層接地線90が押さえられている。内側常温収縮チューブ20は遮水層内蔵チューブであり、第1接地引き出し部70は内側常温収縮チューブ20の遮水層の内側に設けられる。例えば内側常温収縮チューブ20の遮水層はアルミニウム等の金属材料によって構成された金属箔である。この場合、内側常温収縮チューブ20の遮水層に応力が集中すると遮水層に穴があく可能性がある。従って、内側常温収縮チューブ20の遮水層に応力が集中しないように、第1接地引き出し部70は凹凸を有しない平坦状とされている。
第2接地引き出し部80は、内側常温収縮チューブ20から突出する遮蔽層接地線90を含む部分であり、第1接地引き出し部70からケーブル2の長手方向に延びた位置で遮蔽層接地線90が端子82と接続する部分である。第2接地引き出し部80には、引き出された遮蔽層接地線90を保護する接地線引き出し保護部81と、遮蔽層接地線90に接続される端子82と、端子82から遮蔽層接地線90とは反対側に伸び出す金属部材83とが設けられる。一例として、接地線引き出し保護部81は、露出する遮蔽層接地線90を覆うと共に端子82に貼り付けられるテープ81bと、ケーブル2及びテープ81bを被覆する防水チューブ81cとを含む。例えば、テープ81bは粘着ポリエチレンテープであり、防水チューブ81cはEPDMによって構成されている。防水チューブ81cは、遮水層を有しないチューブである。一例として、防水チューブ81cは常温収縮チューブである。
第2接地引き出し部80における内側常温収縮チューブ20を有しない部位は、内側常温収縮チューブ20の遮水層への応力を考慮しなくてもよい部位に相当するため、凹凸を有していてもよい。端子82及び金属部材83は、内側常温収縮チューブ20から離れた位置に配置されている。例えば、端子82は、ボルトナット84によって金属部材83に接合されている。一例として、端子82及びボルトナット84が設けられた部位はケーブル2において突出している。
金属部材83は、例えば、銅によって構成されている。一例として、金属部材83は、板状を呈する。例えば、金属部材83は、端子82に接続されると共に接地線引き出し保護部81に覆われる接続部83bと、接地線引き出し保護部81に覆われておらず接続部83bから接地線引き出し保護部81の外方に延在する延在部83cと有する。接続部83bは、金属部材83の端子82側の部分であってボルトナット84を介して端子82に接続される部分に相当する。
一例として、接続部83bはケーブル2に対して略平行に延在している。接続部83bと接地線引き出し保護部81(テープ81b)との間、及び接続部83bとケーブル2との間、のそれぞれにはパテ材85(一例としてブチルパテ)が介在していてもよい。また、接続部83bはケーブル2から離間していてもよい。延在部83cは、例えば、接続部83bから離れるに従ってケーブル2の径方向外側に斜めに延在している。
次に、第1接地引き出し部70及び第2接地引き出し部80を備えるケーブル接続構造1の組立方法について説明する。まず、図20に示されるように、ケーブル2にケーブル接続部10の絶縁筒11が取り付けられた状態において、接地用スプリング60によってケーブル2の遮蔽層2fに遮蔽層接地線90を固定して遮蔽層接地線90を引き出す(第1接地引き出し部を形成する工程)。そして、屈曲した部分Pを形成する。なお、部分Pは、熱膨張・収縮でケーブル2が長手方向に伸び縮みしたときに遮蔽層接地線90が追従できるようにする余長である。
図21に示されるように、遮蔽層接地線90の屈曲した部分Pを覆うように内側常温収縮チューブ20を設置する。そして、遮蔽層接地線90の内側常温収縮チューブ20から延び出す部分に端子82を接続し、ボルトナット84によって端子82を金属部材83に接続する(第2接地引き出し部を形成する工程)。このとき、金属部材83とケーブル2との間にパテ材85を取り付けておいてもよい。
続いて、例えば金属部材83の上にパテ材85を取り付け、金属部材83の接続部83b、端子82、及び遮蔽層接地線90の露出した部分にテープ81bを巻き付ける(遮蔽層接地線の露出した部分にテープを巻き付ける工程)。そして、図19及び図22に示されるように、テープ81bを防水チューブ81cによって被覆する(防水チューブで被覆する工程)。以上のように接地線引き出し保護部81を取り付けた後に図19に示されるケーブル接続構造1が完成し、ケーブル接続構造1の組み立ての一連の工程が完了する。
次に、第1接地引き出し部70及び第2接地引き出し部80を備えるケーブル接続構造の変形例について説明する。以下では、前述した内容と重複する内容の説明を適宜省略する。図23に示されるように、変形例に係るケーブル接続構造1Aは、接地線引き出し保護部81とは異なる接地線引き出し保護部81Aを備える。接地線引き出し保護部81Aは、防水チューブを有しない点が接地線引き出し保護部81とは異なっている。例えば、接地線引き出し保護部81Aは、端子82に貼り付けられる自己融着テープ81dと、自己融着テープ81dを被覆するテープ81fとを含む。一例として、テープ81fは粘着ポリエチレンテープである。
続いて、第1接地引き出し部70及び第2接地引き出し部80を備えるケーブル接続構造の更なる変形例について説明する。図24に示されるように、変形例に係るケーブル接続構造1Bは、端子82を有しないと共に、金属部材83と異なる金属部材83Bを備える。金属部材83Bは、前述した接続部83b及び延在部83cに加え、端子部83dを有する。端子部83dは、接続部83bの遮蔽層接地線90側の端部に位置しており、遮蔽層接地線90が接続する端子として機能する。
図24及び図25に示されるように、例えば、金属部材83Bの端子部83dは、板状の接続部83bから突出する筒状を呈する。この場合、筒状とされた端子部83dの内側に遮蔽層接地線90が挿入され端子部83dの内部で遮蔽層接地線90が圧着されることにより、遮蔽層接地線90が金属部材83Bに接続する。このように、変形例に係るケーブル接続構造1Bでは、端子82に代えて、金属部材83と一体化された端子部83dが遮蔽層接地線90に接続されるため、ボルトナット84を不要にできると共に、部品点数を低減させることができる。
以上、第1接地引き出し部70及び第2接地引き出し部80を備えるケーブル接続構造1,1A,1Bでは、遮蔽層接地線90は、遮蔽層2fと接続する第1接地引き出し部70と、第1接地引き出し部70からケーブル2の長手方向に延びた位置で端子と接続する第2接地引き出し部80とを有し、第1接地引き出し部70は遮水層内蔵チューブである内側常温収縮チューブ20の遮水層の内側に設けられる。従って、第1接地引き出し部70における凹凸の発生を抑制できるので、内側常温収縮チューブ20の遮水層にシワが入ることを抑制できる。その結果、遮水層に穴があくことをより確実に抑制できる。また、内側常温収縮チューブ20の外側に位置する第2接地引き出し部80が接地線引き出し保護部81,81Aで被覆されることにより、内側常温収縮チューブ20の外側に位置する第2接地引き出し部80を保護することができる。
以上、第1接地引き出し部及び第2接地引き出し部を備えるケーブル接続構造の種々の例について説明した。しかしながら、第1接地引き出し部及び第2接地引き出し部の構造は、前述の例に限られず、種々の変形が可能である。例えば、前述の例では、接地線引き出し保護部81、端子82、金属部材83、ボルトナット84及びパテ材85を備える第2接地引き出し部80について説明した。しかしながら、第2接地引き出し部を構成する部品は、上記の例に限られず適宜変更可能である。第1接地引き出し部についても同様である。
1…ケーブル接続構造、2…ケーブル、2b…導体、2c…絶縁層、2d…半導電層、2f…遮蔽層、2g…半導電層、2h…遮水層、2j…ケーブルシース、10…ケーブル接続部、11…絶縁筒、11b…中空部、11c1…絶縁性ゴム、11c2…導電性ゴム、11d…遮蔽メッシュ、11f…遮水層、11g…防水チューブ、11h…拡径保持部材、11j…解体線、12…接続子、12c…開口、12f…外周面、13…半導電性テープ、16,76,86…遮蔽処理部、17…離間した部分、17b…内側、18…切り込み、19…露出部、20…内側常温収縮チューブ、23…拡径保持部材、23b…解体線、23c…コアリボン、23d…第1端部、23f…第2端部、23g…露出部、30…外側常温収縮チューブ、33…拡径保持部材、33b…解体線、33c…コアリボン、33d…第1端部、33f…第2端部、33g…露出部、40…ピアッシング端子、41…刃部、42…第1部分、42b…貫通孔、43…第2部分、43b…貫通孔、44…連結部、45…折り曲げ部、50…接地線、50b…主面、50c…端面、51…第1屈曲部、52…第1延在部、53…第2屈曲部、54…第2延在部、60…接地用スプリング、70…第1接地引き出し部、80…第2接地引き出し部、81,81A…接地線引き出し保護部、81b…テープ、81c…防水チューブ、81d…自己融着テープ、81f…テープ、82…端子、83,83B…金属部材、83b…接続部、83c…延在部、83d…端子部、84…ボルトナット、85…パテ材、90…遮蔽層接地線、100…ケーブル接続部材、B…境界部分、D1…長手方向、D2…周方向、D3,D4…方向、L1,L2…軸線、T…テープ。
Claims (14)
- ケーブルシースの内側に位置する遮水層と、前記遮水層の内側に位置する遮蔽層とを有するケーブルのケーブル接続方法であって、
前記ケーブルシース及び前記遮水層を剥いで前記ケーブルシース及び前記遮水層を前記遮蔽層から離間させることにより、前記遮蔽層を露出する工程と、
接地線に取り付けられたピアッシング端子を前記ケーブルシース及び前記遮水層の前記遮蔽層から離間した部分に突き刺すことにより、前記ケーブルシース及び前記遮水層の前記遮蔽層から離間した部分に前記ピアッシング端子を固定する工程と、
前記ピアッシング端子から延び出す前記接地線を屈曲させた状態で前記遮蔽層に接続させる工程と、
を備えるケーブル接続方法。 - 前記接地線は、扁平状を呈する、
請求項1に記載のケーブル接続方法。 - 前記接地線は、網状を呈する、
請求項1又は2に記載のケーブル接続方法。 - 前記屈曲した部分から前記遮蔽層に沿って延び出す前記接地線に接地用スプリングを巻き付ける工程を備える、
請求項1~3のいずれか一項に記載のケーブル接続方法。 - 前記接地線の長さは、100mm以上且つ200mm以下である、
請求項1~4のいずれか一項に記載のケーブル接続方法。 - 前記接地線の断面積は、1.25mm2以上且つ14mm2以下である、
請求項1~5のいずれか一項に記載のケーブル接続方法。 - 前記ピアッシング端子を固定する工程では、複数の前記ピアッシング端子を固定する、
請求項1~6のいずれか一項に記載のケーブル接続方法。 - 前記ピアッシング端子は、前記ケーブルシース及び前記遮水層の前記遮蔽層から離間した部分に突き刺さる刃部を有し、
前記刃部の数は、2以上且つ10以下である、
請求項1~7のいずれか一項に記載のケーブル接続方法。 - ケーブルシースの内側に位置する遮水層と、前記遮水層の内側に位置する遮蔽層とを有するケーブルに設けられるケーブル接続構造であって、
接地線と、
前記接地線に取り付けられており、前記ケーブルシース及び前記遮水層の前記遮蔽層から離間した部分に突き刺さるピアッシング端子と、
を備え、
前記接地線は、屈曲した状態で前記遮蔽層に接続されている、
ケーブル接続構造。 - 前記接地線は、扁平状を呈する、
請求項9に記載のケーブル接続構造。 - 前記接地線は、網状を呈する、
請求項9又は10に記載のケーブル接続構造。 - 前記遮蔽層から引き出される遮蔽層接地線を有し、
前記遮蔽層接地線は、前記遮蔽層と接続する第1接地引き出し部と、前記第1接地引き出し部から前記ケーブルの長手方向に延びた位置で端子と接続する第2接地引き出し部と、を有し、
前記第1接地引き出し部は前記ケーブルを被覆する遮水層内蔵チューブの内側に位置しており、前記第2接地引き出し部は前記遮水層内蔵チューブの外側に位置しており、
前記第2接地引き出し部を被覆する接地線引き出し保護部を備える、
請求項9~11のいずれか一項に記載のケーブル接続構造。 - ケーブルシースの内側に位置する遮水層と、前記遮水層の内側に位置する遮蔽層とを有するケーブルに設けられるケーブル接続構造であって、
前記遮蔽層から引き出される遮蔽層接地線と接地線引き出し保護部とを備え、
前記遮蔽層接地線は、前記遮蔽層と接続する第1接地引き出し部と、前記第1接地引き出し部から前記ケーブルの長手方向に延びた位置で端子と接続する第2接地引き出し部と、を有し、
前記第1接地引き出し部は前記ケーブルを被覆する遮水層内蔵チューブの内側に位置しており、前記第2接地引き出し部は前記遮水層内蔵チューブの外側に位置しており、
前記接地線引き出し保護部は、前記第2接地引き出し部を被覆する、
ケーブル接続構造。 - ケーブルシースの内側に位置する遮水層と、前記遮水層の内側に位置する遮蔽層とを有するケーブルに取り付けられるケーブル接続部材であって、
扁平状且つ網状を呈する接地線と、
前記接地線に取り付けられ、前記ケーブルシース及び前記遮水層の前記遮蔽層から離間した部分に突き刺さるピアッシング端子と、
前記遮蔽層に沿って延び出す前記接地線に巻き付けられる接地用スプリングと、
を備えるケーブル接続部材。
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