JP3963589B2 - 電力ケーブル接続部の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力ケーブル接続部の製造方法に関し、更に詳しくは、プレハブジョイント(以下、PJという)形式の電力ケーブル接続部の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電力ケーブルとしてCVケーブルが最も汎用されており、最近では275〜500KVクラスの超高圧にも適用されている。
この超高圧CVケーブルの接続部には、押出モールドジョイント(EMJ)及びプレハブジョイント(以下、PJという)が用いられており、PJでは施工時間が短縮できることから使用量が増大してきている。
【0003】
このPJ構造の電力ケーブル接続部としては、例えば、図3に示される電力ケーブル接続部が挙げられる。この電力ケーブル接続部Xは、図3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(プレモールドストレスコーン)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。
【0004】
このPJ構造の電力ケーブル接続部Xのエポキシユニット部(エポキシ注型品)30の製造は、主剤となるエポキシ樹脂と硬化剤と充填剤などを混合した液状エポキシ樹脂組成物を内部電極40がセットされている金型に注入して、硬化成型することにより行われる。また、電気特性を考慮して、硬化剤としては熱硬化型の酸無水物系硬化剤が使用され(硬化温度120℃程度)、充填剤としてはシリカ、アルミナ等が用いられている。
【0005】
このようにエポキシユニット部30を製造する場合、超高圧用PJでは大容積のエポキシ注型品となるので下記(1)及び(2)の欠点が生じ、電気特性の低下要因となる課題がある。
(1) 液状エポキシ樹脂組成物の金型への注入(硬化温度120℃程度)は、エポキシの硬化が始まる時間(ポットライフ)以内に終了させる必要があるので、異物除去のためのスクリーンメッシュをあまり細かくできない。
(2) 大容積であるため、エポキシの硬化収縮による残留歪が大きくなる。
【0006】
また、PJ用エポキシユニット部(エポキシ注型品)30では内部埋込電極40の肩部(エッジ部)40a,40aが、最大電界強度となるので、この部分を起点とする絶縁破壊が多く、上記(1)及び(2)に対する対策が望まれるいるのが現状である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題及び現状に鑑み、これを解消しようとするものであり、電気特性の低下を生じることがない電気特性に優れた電力ケーブル接続部の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記従来の課題について鋭意検討した結果、PJ形式の電力ケーブル接続部の製造方法におけるエポキシユニット部を特定の方法により2段階以上に分けて製造することにより、上記目的の電力ケーブル接続部の製造方法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。
すなわち、本発明の電力ケーブル接続部の製造方法は、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た電力ケーブル接続部の製造方法であって、上記エポキシユニット部は、少なくとも主剤、硬化剤及び充填剤を混合した液状エポキシ樹脂組成物を200メッシュ以上のフィルターで濾過して内部埋込電極周辺を注型硬化し、次いで、残りの部分を200メッシュ未満のフィルターで濾過した液状エポキシ樹脂組成物で注型硬化することにより製造することを特徴とする。
なお、本発明の電力ケーブル接続部の製造方法は、上述の如く、エポキシユニット部の製造に特徴を有するものであり、製造される電力ケーブル接続部はエポキシユニット部の構造を除き、通常のPJ形式の電力ケーブル接続部の基本構造等と何ら変わらないものとなるものである。
【0009】
【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及び図2は、本発明における電力ケーブル接続部の製造方法の実施形態の一例を示すものである。なお、図1及び図2において、図3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。
【0010】
本実施形態のPJ形式の電力ケーブル接続部Aを詳述すれば、図1に示すように、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管14が圧着されている。
上記ケーブル部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(プレモールドストレスコーン)21が挿着可能に嵌合され、このプレモールド絶縁体21の一側には押し金具22(他側には押しパイプ23)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パ24が設けられている。押し金具22及び押しパイプ23は圧縮金具25にて支承されている。また、30は、本発明方法により製造されるエポキシユニット部である。その他の部材は、通常のPJ形式の電力ケーブル接続部の基本構造等と何ら変わらないものであり、41は外部電極、50はユニット保護銅管、51はアダプタ、52はエポキシ絶縁筒、53は中間フランジ、54はケーブル保護具である。
【0011】
このように構成される本発明の電力ケーブル接続部Aは、上記エポキシユニット部30を、少なくとも主剤、硬化剤及び充填剤を混合した液状エポキシ樹脂組成物を200メッシュ(ASTM)以上、好ましくは、200〜350メッシュのフィルターで濾過して内部埋込電極40周辺を注型硬化し、次いで、残りの部分を200メッシュ未満、好ましくは、80〜150メッシュのフィルターで濾過した液状エポキシ樹脂組成物で注型硬化することにより製造されるものである。
具体的には、上記エポキシユニット部30は、図2に示すように、内部埋込電極40の周辺に設けた金型46内に液状エポキシ樹脂組成物60を200メッシュ以上のフィルター47で濾過により注入して注型硬化することにより内部エポキシ樹脂絶縁体31を作製し、次いで、残りの部分を200メッシュ未満のフィルターで濾過した液状エポキシ樹脂組成物で注型硬化することにより外部エポキシ樹脂絶縁体32を作製して製造されるものである。
【0012】
本発明方法は、エポキシユニット部30における最大電界強度となる内部電極40周辺のみを200メッシュ以上のフィルターで濾過して、異物を除去した液状エポキシ樹脂組成物で注型後、残りの部分を200メッシュ未満のフィルターで濾過した液状エポキシ樹脂組成物により注型する2段階注型(図1の31、32の2段階に分けての注型)となるものである。
200メッシュ以上が適用される部分となる内部エポキシ樹脂絶縁体(エポキシ注型部)31は、例えば、内部電極40周辺の厚み1cm程度であり、この部分の容積は小さいのでフィルターのメッシュを200メッシュ以上に強化しても、ポットライフ以内に注入が可能となり、しかも、作業性を低下させることなく製造できるものとなる。また、最大電界近傍(40a,40a)での異物サイズが小さいため、絶縁破壊特性は向上し、2段階に分けて注型されるので、絶縁厚方向への残留歪も軽減され、このことも、絶縁破壊特性の向上要因として働くものとなる。
従って、本発明方法により製造される電力ケーブル接続部Aは、電気特性の低下を生じることがない電気特性に優れたものとなる。
なお、内部エポキシ樹脂絶縁体(エポキシ注型部)31を200メッシュ未満のフィルターで濾過して注型硬化したものでは、本発明の目的を達成することができないものとなる。
【0013】
本発明方法に用いる液状エポキシ樹脂組成物としては、主剤となるエポキシ樹脂、硬化剤、充填剤を混合したものであれば、特に限定されるものではない。例えば、主剤となるエポキシ樹脂としては、エポキシ当量350〜450であるビスフェノール系エポキシ樹脂等が挙げられ、硬化剤としては、無水フタル酸、水素添加無水フタル酸等の酸無水物系硬化剤等が挙げられ、また、充填剤としてはシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、カオリン、金属粉末等が挙げられる。
【0014】
更に、本発明における電力ケーブル接続部は、エポキシユニット部30を上述の如く、所定メッシュのフィルターで2段階注型するものであれば、それ以外の構成は特に限定されるものではない。
更に、上述の如く、最初に液状エポキシ樹脂組成物を200メッシュ以上のフィルターで濾過して内部埋込電極40周辺を注型硬化するものであれば、必要に応じて、200メッシュ以上で注型硬化する内部エポキシ樹脂絶縁体31又は200メッシュ未満で注型硬化する外部エポキシ樹脂絶縁体32を更に2段階以上の多段階に分けて注型しても良い。
【0015】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【0016】
〔実施例1及び比較例1〕
500KVクラスPJ用エポキシユニット部30(エポキシ注型品)を含む電力ケーブル接続部(図1参照)を製造した。
内部埋込電極表面は、エポキシ系半導電材(カーボン系)で処理されており、エポキシ絶縁厚は55mmとした。
(液状エポキシ樹脂組成物の配合組成)
エポキシ樹脂:ビスフェノール系エポキシ樹脂 100重量部
(チバガイギー社製 アラルダイトCT-200)
硬化剤:酸無水物系硬化剤 30重量部
(チバガイギー社製 ハードナー HT-903)
充填剤:粒径10〜20μm以下の溶融シリカ 200重量部
エポキシ注入硬化温度は、120℃とした。
【0017】
実施例1は、内部埋込電極40から1cmの厚さを200メッシュのフィルターを通して注型硬化後、残りを80メッシュのフィルターを通して注型硬化した(2段階注型硬化した)。
比較例1は、80メッシュのフィルターで1段階注型硬化した。
【0018】
上記エポキシユニット部30を用いてPJを組み立て(図1参照)、50KV/30分ステップアップでAC破壊試験を行なった結果を下記表1に示す。なお、破壊起点はいずれも、内部埋込電極エッジ付近である。AC破壊試験は、電極近傍の欠陥を評価するものであり、数値が高い程、電極近傍の欠陥が少ないことを示すものである。
【0019】
【表1】
【0020】
上記表1の結果から明らかなように、本発明範囲となる実施例1は、本発明の範囲外となる比較例1に較べて、最大電界強度となる内部埋込電極周辺では、異物除去の水準が良く、さらに、2段階注型により、残留歪の影響も軽減されるので絶縁破壊特性が向上するものとなり、電気特性に優れた電力ケーブル接続部となることが判明した。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、エポキシユニット部における最大電界強度となる内部埋込電極周辺では、異物除去の水準が良く、さらに、2段階注型により、残留歪の影響も軽減されるので絶縁破壊特性が向上して電気特性の低下を生じることがない電気特性に優れた電力ケーブル接続部の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の一例を示すPJ形式の電力ケーブル接続部の縦断面図である。
【図2】本発明の実施形態の要部を示すの部分縦断面図である。
【図3】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 内部エポキシ樹脂絶縁体
32 外部エポキシ樹脂絶縁体
40 埋込型内部電極
Claims (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た電力ケーブル接続部の製造方法であって、上記エポキシユニット部は、少なくとも主剤、硬化剤及び充填剤を混合した液状エポキシ樹脂組成物を200メッシュ以上のフィルターで濾過して内部埋込電極周辺を注型硬化し、次いで、残りの部分を200メッシュ未満のフィルターで濾過した液状エポキシ樹脂組成物で注型硬化することにより製造することを特徴とする電力ケーブル接続部の製造方法。
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