JP3945903B2

JP3945903B2 - Power cable connection part and cable line using the same

Info

Publication number: JP3945903B2
Application number: JP11102898A
Authority: JP
Inventors: 利明馬淵
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JPH11308751A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレハブジョイント形式の電力ケーブル接続部及びそれを使用したケーブル線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電力ケーブルの接続方式には、テープ式ジョイント（ＴＪ）、テープ式モールドジョイント（ＴＭＪ）、押出モールドジョイント（ＥＭＪ）、プレハブジョイント（ＰＪ）などが知られている。
このうち、プレハブジョイント（以下、「ＰＪ」と略記する）形式の電力ケーブル接続部は、例えば、図４に示すように、大きく分けて、ケーブル部１０、電界緩和のためのプレモールド絶縁体を有するゴムモールド部２０、そして、エポキシユニット部３０の３つの構成部分からなっている。
【０００３】
このＰＪ形式の電力ケーブル接続部Ｘのなかで、エポキシユニット部３０は、内部電極３１とエポキシ樹脂絶縁体３２とからなり、電極３１としてはＡｌ、Ｃｕ等の金属が、また、エポキシ樹脂絶縁体３２としてＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等の無機充填剤を含んだエポキシ硬化物が使用されている。
このエポキシユニット部３０の内部電極３１上に、(1)内部電極３１／絶縁体３２界面の平滑性向上、並びに、(2)剥離（ハクリ）欠陥の防止の目的で導電層３３を形成することは従来から知られている。
【０００４】
導電層３３の形成方法としては、ハケ又はスプレーガンを用いた塗布などが一般的な方法である。
従来方法で塗布を行う場合、電極３１と導電層３３間にハクリを生じ、そこが原因で電気的欠陥になる場合などの課題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、電気的欠陥を生じることがない電力ケーブル接続部及びそれを使用したケーブル線路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記従来の課題について鋭意検討した結果、電極の表面を特定の方法で処理することにより電極／導電層／エポキシ樹脂絶縁体の界面の接着力を向上せしめることで、上記目的の電力ケーブル接続部及びそれを使用したケーブル線路を得ることに成功し、本発明を解決するに至ったのである。
本発明の電力ケーブル接続部及びそれを使用したケーブル線路は、次の(1)及び(2)に存する。
(1) 少なくともケーブル部とゴムモールド部とエポキシユニット部とを備え、該エポキシユニット部が電極とエポキシ樹脂絶縁体とを有する電力ケーブル接続部において、前記エポキシユニット部における電極の表面を表面粗さ２〜２０μｍの範囲の粗面とし、かつ、該電極粗面に導電層を形成してなることを特徴とする電力ケーブル接続部。
(2) 上記(1)記載の電力ケーブル接続部を使用したことを特徴とするケーブル線路。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳しく説明する。
図１〜図３は、夫々本発明の電力ケーブル接続部の実施形態等を示すものである。なお、図１及び図２において、図４の従来の構成の電力ケーブル接続部Ｘと同一または対応する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
【０００８】
図１は、本発明の第一実施形態を示すＰＪ形式の電力ケーブル接続部Ａである。
本第一実施形態のＰＪ形式の電力ケーブル接続部Ａを詳述すれば、ケーブル部１０は、ケーブル導体１１に絶縁層１２、遮蔽層１３が順次形成され、ケーブル導体１１の先端には導体接続端子１４が圧着されている。
また、ケーブル部１０にはゴムモールド部２０が設けられている。ゴムモールド部２０は、電界緩和のためにケーブル部１０にプレモールド絶縁体２１が挿着可能に嵌合され、このプレモールド絶縁体２１の一側には断面楔状の押し金具２２が当接されると共に、その他端側にはプレモールド絶縁体２１が接続端方向へ移動するのを阻止するためのストップリング２３が設けられている。押し金具２２はコイルスプリング２４の一端にて支承され、コイルスプリング２４の他端は環状フランジ２５に当接されている。また、コイルスプリング２４には支持用のガイドシャフト２６が貫挿され、このガイドシャフト２６はその一端が押し金具２２の取付部に螺合され、他端が押し金具２２の取付部から下方に延びて環状フランジ２５の貫通孔を挿通している。
【０００９】
コイルスプリング２４の近傍には、ガイドシャフト２６における環状フランジ２５の位置を設定するための位置設定用シャフト２７が配設され、この位置設定用シャフト２７の一端はエポキシユニット部３０を固定した固定用フランジ４０に螺合され、他端が環状フランジ２５の外周側の貫通孔を挿通している。位置設定用シャフト２７の環状フランジ２５を貫通した部分には、ガイドシャフト２６における環状フランジ２５の位置を調整する位置調整用ナット２８が螺合され、この位置調整用ナット２８で環状フランジ２５が当接・支持されている。このガイドシャフト２６における環状フランジ２５の位置を固定的に設定することによって、コイルスプリング２４の付勢力にて押し金具２２を通してプレモールド絶縁体２１がエポキシユニット部３０内に押し込められて保持される構造となっている。なお、２９は絶縁混和物である。
【００１０】
本第一実施形態の電力ケーブル接続部Ａは、上述ように、少なくともケーブル部１０とゴムモールド部２０とエポキシユニット部３０とを備え、該エポキシユニット部３０が導電層３３を形成した電極（内部電極）３１とエポキシ樹脂絶縁体３２とを有するものにおいて、エポキシユニット部３０における電極３１の導電層３３を形成する前に、電極表面を研磨処理、例えば、サンドペーパー処理、サンドブラスト処理、旋盤加工などを行ない、電極表面を表面粗さ２〜２０μｍの範囲で粗面とした上に導電層３３を形成することによって、電極３１／導電層３３界面の接着力を向上せしめ、電極３１と導電層３３間のハクリを防止し、そこが原因で起こる電気的欠陥を防止するものである。
【００１１】
上記内部電極３１表面のサンドブラスト処理、サンドペーパー処理などの研磨処理は、いずれの方法を用いてもよいものである。本発明において、上記電極表面の表面粗さが２μｍ未満であると、接着力が低下することとなり、表面粗さが２０μｍを越えると、電気的欠陥が生じることとなり、好ましくない。好ましい、電極表面の表面粗さとしては、５〜１０μｍであることが望ましい。
【００１２】
上記導電層３３形成用の導電性塗料としては、特に限定されるものではないが、塗料に導電性を付与する導電性フィラーを配合した導電性塗料、例えば、銀系、銀・銅複合系、ニッケル系、カーボン系、銅系などの導電性フィラーをアクリル樹脂系ワニス等に分散した導電性塗料が挙げられる。
導電層の形成方法としては、例えば、電極の表面にハケ塗り、スプレーガンによる塗布の他に粉体塗装、注型、テーブルモールド等により行うことができる。また、上記実施形態では、導電層を１層構造としたが、導電層を２層構造、すなわち、電極／導電層（１層）／導電層（２層）／エポキシ絶縁層としてもよいものである。
【００１３】
図２は、本発明の第二実施形態を示すＰＪ形式の電力ケーブル接続部Ｂの概略説明図である。
本第二実施形態の電力ケーブル接続部Ｂは、エポキシユニット部３０に更に導電層３４を形成した外部電極３５を設けた点、ガイドシャフト２６と位置設定用シャフト２７とをブラケット４１で兼用した点で上記本第一実施形態の電力ケーブル接続部Ａと相違するものであり、本第二実施形態においても上記第一実施形態と同様に内部電極３１及び外部電極３５の電極表面を表面粗さ２〜２０μｍの範囲で粗面とした上に導電層３３、３４を形成したものである。
なお、導電層３３、３４を形成することなく内部電極３１、外部電極３５の電極表面を表面粗さ２〜２０μｍの範囲で粗面とした上にエポキシ樹脂絶縁体３２を形成することによって、内部電極３１／エポキシ樹脂絶縁体３２又は外部電極３５／エポキシ樹脂絶縁体３２の接着力を向上せしめて本発明の目的を達成してもよいものである。
【００１４】
本発明のケーブル線路は、上記構成となる電力ケーブル接続部を使用したことを特徴とするものである。この構成によりケーブル線路を使用することにより、電気的欠陥を生じることがないケーブル線路とすることができるものである。
本発明のケーブル線路では、上記構成となる電力ケーブル接続部を備えたものであれば、特に限定されるものではない。
【００１５】
【実施例】
以下に、実施例（試験例）により更に本発明を詳しく説明する。
【００１６】
〔試験例１〜７〕
（試験方法）
図３（単位：ｍｍ）及び下記に示されるエポキシ樹脂、電極、導電層構成の試験体を作製した。また、電極表面は、サンドブラスト処理を行い、下記表１に示す各々の表面粗さとした。表面粗さは、表面粗さ計で評価した。
エポキシ樹脂：エポキシ当量が３００〜５００であるビスフェノール系エポキシ樹脂１００重量部、酸無水物系硬化剤１０〜５０重量部、アルミナ、シリカ系の充填材１００〜３００重量部
電極：Ａｌ製電極
導電層：厚さ０．１ｍｍ〔カーボン系導電性塗料（フジクラ化成社製ドータイトＡ−３／Ｃ−３）〕
導電層形成方法：スプレーガンによる塗布。
【００１７】
下記表１に示す電極処理、表面粗さ、導電層形成の有無の試験体を下記ＡＣ破壊試験を行って、下記評価方法でＡＣＢＶＤ（ＫＶ／ｍｍ）、ハクリ箇所の評価を行った。
〔ＡＣ破壊試験〕
図３のサンプルで破壊試験を行った。
〔ＡＣＢＶＤ（ＫＶ／ｍｍ）の評価法〕
初期電圧２０ＫＶ、１ＫＶ／ｍｉｎでステップアップ昇圧した。
ＡＣＢＶＤは、電極表面の欠陥を評価するものであり、数値が高い程、電極表面の欠陥が少ないことを示すものである。
〔ハクリ箇所の評価法〕
試験体を切断し、目視で剥離箇所を評価した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
（上記表１の考察）
上記表１の結果から明らかなように、本発明範囲となる試験例２、３、５〜７に示される電極の表面粗さを２〜２０μｍの範囲とした上に、導電層＋エポキシ樹脂絶縁層またはエポキシ樹脂層を形成したものは、本発明の範囲外となる試験例１、４に較べ、電極と導電層間又は電極とエポキシ樹脂絶縁層間でのハクリ欠陥を防止でき、その結果当該界面での耐久性等が向上できることが判明した。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、電極の表面粗さを２〜２０μｍの範囲とした上に、導電層＋エポキシ樹脂絶縁層を形成することにより、電極／導電層／エポキシ樹脂絶縁体の界面の接着力を向上せしめることができるので、電気的欠陥を生じることがない電力ケーブル接続部及びそれを使用したケーブル線路が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態を示すＰＪ形式の電力ケーブル接続部の縦断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態を示すＰＪ形式の電力ケーブル接続部の概略縦断面図である。
【図３】本発明の試験例を説明するための説明図である。
【図４】従来のＰＪ形式の電力ケーブル接続部の縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ電力ケーブル接続部
１０ケーブル部
２０ゴムモールド部
３０エポキシユニット部
３１電極
３２エポキシ樹脂絶縁体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a prefabricated joint type power cable connecting portion and a cable line using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a tape-type joint (TJ), a tape-type mold joint (TMJ), an extrusion-molded joint (EMJ), a prefabricated joint (PJ), and the like are known as power cable connection methods.
Among these, the prefabricated joint (hereinafter abbreviated as “PJ”) type power cable connection portion is roughly divided into, for example, as shown in FIG. It consists of three components, a rubber mold part 20 and an epoxy unit part 30.
[0003]
In the PJ-type power cable connection portion X, the epoxy unit portion 30 includes an internal electrode 31 and an epoxy resin insulator 32. The electrode 31 is made of a metal such as Al or Cu, and an epoxy resin insulator. 32 is an epoxy cured product containing an inorganic filler such as Al ₂ O ₃ or SiO ₂ .
A conductive layer 33 is formed on the internal electrode 31 of the epoxy unit 30 for the purposes of (1) improving the smoothness of the internal electrode 31 / insulator 32 interface and (2) preventing peeling (deburring) defects. Is conventionally known.
[0004]
As a method for forming the conductive layer 33, application using a brush or a spray gun is a common method.
When coating is performed by a conventional method, there are problems such as the occurrence of peeling between the electrode 31 and the conductive layer 33, resulting in an electrical defect.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a power cable connecting portion that does not cause an electrical defect and a cable line using the power cable connecting portion.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of earnestly examining the above-described conventional problems, the present inventor has improved the adhesive force at the interface of the electrode / conductive layer / epoxy resin insulator by treating the surface of the electrode by a specific method, thereby achieving the above object. The present inventors have succeeded in obtaining a power cable connection portion and a cable line using the power cable connection portion, and have solved the present invention.
The power cable connecting portion of the present invention and the cable line using the power cable connecting portion are the following (1) and (2).
(1) In a power cable connecting portion that includes at least a cable portion, a rubber mold portion, and an epoxy unit portion, and the epoxy unit portion includes an electrode and an epoxy resin insulator, the surface of the electrode in the epoxy unit portion is surface-roughened. A power cable connecting portion characterized by having a rough surface in a range of 2 to 20 μm and a conductive layer formed on the rough surface of the electrode.
(2) A cable line characterized by using the power cable connecting portion described in (1) above.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 show an embodiment of the power cable connecting portion of the present invention. In FIGS. 1 and 2, the same or corresponding parts as those of the power cable connecting portion X having the conventional configuration shown in FIG.
[0008]
FIG. 1 is a PJ-type power cable connection portion A showing a first embodiment of the present invention.
The power cable connection portion A in the PJ format according to the first embodiment will be described in detail. In the cable portion 10, an insulating layer 12 and a shielding layer 13 are sequentially formed on the cable conductor 11. The terminal 14 is crimped.
The cable part 10 is provided with a rubber mold part 20. The rubber mold part 20 is fitted to the cable part 10 so that a premold insulator 21 can be inserted in order to reduce the electric field, and a press fitting 22 having a wedge-shaped cross section is brought into contact with one side of the premold insulator 21. In addition, a stop ring 23 for preventing the pre-mold insulator 21 from moving in the direction of the connection end is provided on the other end side. The press fitting 22 is supported at one end of a coil spring 24, and the other end of the coil spring 24 is in contact with an annular flange 25. Further, a guide shaft 26 for support is inserted into the coil spring 24, and one end of the guide shaft 26 is screwed into the mounting portion of the pressing bracket 22, and the other end extends downward from the mounting portion of the pressing bracket 22. The through hole of the annular flange 25 is inserted.
[0009]
In the vicinity of the coil spring 24, a position setting shaft 27 for setting the position of the annular flange 25 on the guide shaft 26 is disposed. One end of the position setting shaft 27 is for fixing the epoxy unit 30 fixed thereto. The flange 40 is screwed, and the other end is inserted through the through hole on the outer peripheral side of the annular flange 25. A position adjusting nut 28 for adjusting the position of the annular flange 25 on the guide shaft 26 is screwed into a portion of the position setting shaft 27 that passes through the annular flange 25, and the annular flange 25 is abutted by the position adjusting nut 28. Closely supported. By fixedly setting the position of the annular flange 25 on the guide shaft 26, the pre-molded insulator 21 is pushed into the epoxy unit 30 and held by the biasing force of the coil spring 24 through the pressing fitting 22. It has become. 29 is an insulating mixture.
[0010]
As described above, the power cable connecting portion A of the first embodiment includes at least the cable portion 10, the rubber mold portion 20, and the epoxy unit portion 30, and the epoxy unit portion 30 is formed with an electrode (internal portion). Electrode) 31 and an epoxy resin insulator 32, the surface of the electrode is polished before the conductive layer 33 of the electrode 31 in the epoxy unit 30 is formed, for example, sandpaper processing, sandblasting, lathe processing, etc. And forming the conductive layer 33 on the surface of the electrode having a surface roughness of 2 to 20 μm, thereby improving the adhesive force at the interface between the electrode 31 and the conductive layer 33, and the electrode 31 and the conductive layer 33. This prevents the creaking between them and prevents electrical defects caused by that.
[0011]
Any method may be used for polishing treatment such as sandblasting and sandpaper treatment on the surface of the internal electrode 31. In the present invention, if the surface roughness of the electrode surface is less than 2 μm, the adhesive strength is lowered, and if the surface roughness exceeds 20 μm, an electrical defect occurs, which is not preferable. The surface roughness of the electrode surface is preferably 5 to 10 μm.
[0012]
The conductive paint for forming the conductive layer 33 is not particularly limited, but a conductive paint containing a conductive filler imparting conductivity to the paint, for example, silver, silver / copper composite, Examples thereof include conductive paints in which a nickel-based, carbon-based, copper-based or the like conductive filler is dispersed in an acrylic resin varnish or the like.
As a method for forming the conductive layer, for example, brush coating on the surface of the electrode, coating with a spray gun, powder coating, casting, table molding or the like can be used. In the above embodiment, the conductive layer has a single-layer structure, but the conductive layer may have a two-layer structure, that is, an electrode / conductive layer (1 layer) / conductive layer (2 layers) / epoxy insulating layer. is there.
[0013]
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a PJ-type power cable connecting portion B showing a second embodiment of the present invention.
In the power cable connecting portion B of the second embodiment, the external electrode 35 in which the conductive layer 34 is further formed is provided on the epoxy unit 30, and the guide shaft 26 and the position setting shaft 27 are shared by the bracket 41. In the second embodiment, the electrode surfaces of the internal electrode 31 and the external electrode 35 are made to have surface roughness 2 in the same manner as in the first embodiment.

Conductive layers

33 and 34 are formed on a rough surface in a range of ˜20 μm.
In addition, by forming the epoxy resin insulator 32 on the surface of the internal electrode 31 and the external electrode 35 having a rough surface with a surface roughness in the range of 2 to 20 μm without forming the

conductive layers

33 and 34, The object of the present invention may be achieved by improving the adhesive force of the electrode 31 / epoxy resin insulator 32 or the external electrode 35 / epoxy resin insulator 32.
[0014]
The cable line of the present invention is characterized by using the power cable connecting portion having the above-described configuration. By using a cable line by this structure, it can be set as the cable line which does not produce an electrical defect.
The cable line of the present invention is not particularly limited as long as it is provided with the power cable connecting portion having the above configuration.
[0015]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples (test examples).
[0016]
[Test Examples 1 to 7]
(Test method)
A test body having the structure shown in FIG. 3 (unit: mm) and the epoxy resin, electrode, and conductive layer shown below was prepared. In addition, the electrode surface was subjected to sand blasting to have each surface roughness shown in Table 1 below. The surface roughness was evaluated with a surface roughness meter.
Epoxy resin: 100 parts by weight of bisphenol-based epoxy resin having an epoxy equivalent of 300 to 500, 10 to 50 parts by weight of an acid anhydride-based curing agent, 100 to 300 parts by weight of alumina and silica-based fillers Electrode: Al electrode conductive layer : Thickness 0.1 mm [Carbon-based conductive paint (Dotite A-3 / C-3 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.)]
Conductive layer forming method: Application by spray gun.
[0017]
The following AC breakdown test was conducted on the electrode treatment, surface roughness, and presence / absence of conductive layer formation shown in Table 1 below, and the AC BVD (KV / mm) and peeled portions were evaluated by the following evaluation methods.
[AC destruction test]
A destructive test was performed on the sample of FIG.
[AC BVD (KV / mm) Evaluation Method]
Step-up boosting was performed at an initial voltage of 20 KV and 1 KV / min.
AC BVD evaluates defects on the electrode surface, and indicates that the higher the numerical value, the fewer defects on the electrode surface.
[Evaluation method of peeled area]
The specimen was cut and the peeled part was evaluated visually.
These results are shown in Table 1 below.
[0018]
[Table 1]

[0019]
(Consideration of Table 1 above)
As is clear from the results of Table 1 above, the surface roughness of the electrodes shown in Test Examples 2, 3, and 5-7 within the scope of the present invention was set in the range of 2 to 20 μm, and the conductive layer + epoxy resin insulation was used. Compared with Test Examples 1 and 4 that are out of the scope of the present invention, a layer or an epoxy resin layer formed layer can prevent peeling defects between the electrode and the conductive layer or between the electrode and the epoxy resin insulating layer. It has been found that the durability and the like can be improved.
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, the surface roughness of the electrode is set in the range of 2 to 20 μm, and the conductive layer + epoxy resin insulating layer is formed to increase the adhesive force at the electrode / conductive layer / epoxy resin insulator interface. Since it can be improved, a power cable connection portion and a cable line using the power cable connection portion that do not cause an electrical defect are provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a PJ-type power cable connecting portion showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a PJ-type power cable connecting portion showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a test example of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional PJ-type power cable connecting portion.
[Explanation of symbols]
A Power cable connection part 10 Cable part 20 Rubber mold part 30 Epoxy unit part 31 Electrode 32 Epoxy resin insulator

Claims

At least a cable part, a rubber mold part, and an epoxy unit part, wherein the epoxy unit part has an electrode and an epoxy resin insulator, and the surface of the electrode in the epoxy unit part has a surface roughness of 2 to 20 μm. A power cable connecting portion, characterized by having a rough surface in the range and a conductive layer formed on the rough electrode surface.

A cable line using the power cable connecting portion according to claim 1.