JP4652997B2 - ケーブル導体接続方法及び接続部 - Google Patents

Description

本発明は、電力ケーブルの導体を接続する方法及び導体の接続部と、それに用いる導体接続スリーブに関するものである。

電力ケーブルの導体の接続は一般に、導体接続スリーブにケーブル導体を挿入した後、導体接続スリーブを断面六角形、円形又はそれらを組み合わせた形に圧縮することにより行われている。電力ケーブルの接続作業は通常、マンホール内などで行われるが、導体接続スリーブを断面六角形に圧縮するためには大型の圧縮機が必要であり、狭いマンホール内に圧縮機を持ち込んでの接続作業は困難であり、接続作業に時間がかかるという問題がある。

このため、圧縮機を小型化できるケーブル導体接続方法として、導体接続スリーブの両側からピンを圧入して、導体接続スリーブの一部をケーブル導体にくい込ませることで、ケーブル導体を接続する方法も提案されている（特許文献１）。

特開平４−２９４０８１号公報

しかし、ピン圧入方式によるケーブル導体接続方法も、小型であるとはいえ圧縮機を必要とするため、狭いマンホール内では接続作業がやりにくいという問題は残る。また圧縮機は油圧ポンプ等を必要とするため、作業機材コストが高くなるという問題もある。

本発明の目的は、上記のような問題点に鑑み、圧縮機を必要としないケーブル導体接続方法及びケーブル導体接続部を提供することにある。

本発明に係るケーブル導体接続方法は、ケーブル導体を挿入する区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴を軸線方向に間隔をあけて複数組形成した導体接続スリーブを使用し、この導体接続スリーブにケーブル導体を挿入した後、前記複数組のねじ穴にそれぞれ雄ねじをねじ込んでケーブル導体を導体接続スリーブ内に固定する際に、ケーブル導体がスリーブ内周面に押し付けられる周方向の位置を各組ごとに異ならせることを特徴とするものである。

また本発明に係るケーブル導体接続方法は、好ましくは、
ケーブル導体を挿入する区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個のねじ穴を１組として、軸線方向に間隔をあけて２組のねじ穴を形成した導体接続スリーブを使用し、この導体接続スリーブにケーブル導体を挿入した後、
一方のねじ穴の組では、まず一つのねじ穴にねじ込まれた第一の雄ねじを締め込んでケーブル導体をその雄ねじと反対側のスリーブ内周面に押し付け、次に前記一つのねじ穴の両側に位置するねじ穴にねじ込まれた第二、第三の雄ねじを締め込み、最後に残る１つのねじ穴にねじ込こまれた第四の雄ねじを締め込んで、その位置にケーブル導体を固定し、
他方のねじ穴の組では、前記一方のねじ穴の組で最初に締め込みを行ったねじ穴と反対側又はその近くに位置する一つのねじ穴にねじ込まれた第五の雄ねじを締め込んでケーブル導体をその雄ねじと反対側のスリーブ内周面に押し付け、次に前記一つのねじ穴の両側に位置するねじ穴にねじ込まれた第六、第七の雄ねじを締め込み、最後に残る１つのねじ穴にねじ込まれた第八の雄ねじを締め込んで、その位置にケーブル導体を固定する、
ことを特徴とするものである。

本発明においては、導体接続スリーブとして、各ねじ穴に予め雄ねじがスリーブ内周面に突出しないようにねじ込まれたもの使用することが、接続作業性を向上させる上で好ましい。

また本発明に係るケーブル導体接続部は、
第一のケーブル導体及び前記第一のケーブル導体と接続される第二のケーブル導体と、
前記第一のケーブル導体が挿入される第一の区間と前記第二のケーブル導体が挿入される第二の区間とを有し、前記第一の区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴が軸線方向に間隔をあけて２組形成され、前記第二の区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴が軸線方向に間隔をあけて２組形成された導体接続スリーブと、
前記第一の区間内の２組のねじ孔にねじ込まれる２組の雄ねじ及び前記第二の区間内の２組のねじ孔にねじ込まれる２組の雄ねじとを備え、
前記導体接続スリーブの第一及び第二の各区間内に挿入された前記第一及び第二の各ケーブル導体が、前記ねじ穴にねじ込まれた前記雄ねじにより、前記導体接続スリーブの内周面に押し付けられて前記導体接続スリーブ内に固定されており、
前記導体接続スリーブの第一の区間内に固定されたケーブル導体が押し付けられる周方向の位置は各組ごとに異なっており、
前記導体接続スリーブの第二の区間内に固定されたケーブル導体が押し付けられる周方向の位置も各組ごとに異なっている、ことを特徴とするものである。

本発明の接続方法は、導体接続スリーブのねじ穴にねじ込んだ雄ねじを締め込むことにより、ケーブル導体を接続するものであるので、圧縮機を必要とせず、ねじ締め用のトルクレンチ等を用いて簡単に導体接続作業を行うことができる。また、導体接続スリーブの導体挿入区間内に４個１組のねじ穴を複数組設け、隣り合う組のねじ穴で雄ねじを締め込む順序を反対にすることにより、複数組のねじ穴の位置で、四方から雄ねじで締め付けられた導体が交互に反対側へ偏心させられた状態（スリーブ内で導体が屈曲した状態）となるため、大きな導体引抜き抵抗を得ることができる。

〔実施形態１〕図１は本発明に係るケーブル導体接続方法の一実施形態を示す。図において、１は接続すべきケーブル導体、２は導体接続スリーブ、３は雄ねじである。

導体接続スリーブ２には、図２に示すように、両端から導体挿入孔４が形成され、軸線方向中央部には隔壁５が形成されている。この導体接続スリーブ２にはさらに、ケーブル導体を挿入する区間Ｓ内に、４個１組のねじ穴６が軸線方向に間隔をあけて２組形成されている。各組の４個のねじ穴６は周方向に略等角度間隔で形成されている。この実施形態では、一方のねじ穴の組と他方のねじ穴の組が軸線方向に重ならないように周方向にずらして（図示の例では45°ずらして）形成されている。導体接続スリーブ２の材質は黄銅又は硬銅である。

導体接続スリーブ２の各ねじ穴６には、図１に示すように、雄ねじ３がねじ込まれる。雄ねじ３としては、図３（Ａ）に示すような先端面が平らな「平坦ねじ」、（Ｂ）に示すような先端面に凹み７を有する「凹みねじ」、（Ｃ）に示すような先端が尖った「尖りねじ」等を使用することができる。雄ねじ３の後端面には、ねじ締め工具が嵌合する六角凹部８（マイナス溝又はプラス溝でも可）が形成されている。雄ねじ３の材質も黄銅又は硬銅である。

雄ねじ３は、導体接続スリーブ２にケーブル導体１を挿入する前に予めねじ込んでおいてもよいし、ケーブル導体１を挿入した後にねじ込んでもよいが、予めねじ込んでおいた方が作業がやりやすい。各ねじ穴６に予め雄ねじ３をねじ込んでおく場合は、図１に示すように、導体接続スリーブ２の内周面に雄ねじ３の先端が突出しないようにねじ込んでおく必要がある。これはケーブル導体の挿入に支障が出ないようにするためである。

図１は、各ねじ穴６に予め雄ねじ３をねじ込んだ導体接続スリーブ２に両端からケーブル導体１を挿入した状態を示す。この後、雄ねじ３の締め込みを行う。雄ねじ３の締め込みは次の順序で行う。なお以下の説明では、片側のケーブル導体１をスリーブ２に接続する場合を説明するが、反対側のケーブル導体１をスリーブ２に接続する場合も同様に行えばよい。

まず、２組のねじ穴のうちの一方のねじ穴の組（例えばＣ−Ｃ断面の組）で、いずれか一つのねじ穴６（例えばａの位置）にねじ込まれた第一の雄ねじ３ａを締め込んで、ケーブル導体１をその雄ねじ３ａと反対側のスリーブ内周面に押し付ける（図４（Ｃ）参照）。次に前記一つのねじ穴の両側に位置するねじ穴６（ｂ、ｃの位置）にねじ込まれた第二、第三の雄ねじ３ｂ、３ｃを順次締め込む。第二、第三の雄ねじ３ｂ、３ｃの締め込みはどちらを先に行ってもよい。これによりケーブル導体１は三方から押さえ込まれた状態となる。最後に残る１つのねじ穴６（ｄの位置）にねじ込まれた第四の雄ねじ３ｄを締め込む。これによって、ケーブル導体１は２組のねじ穴のうちの一方のねじ穴の組（Ｃ−Ｃ断面の組）で、図４（Ｃ）に示すように、第四の雄ねじ３ｄ側に偏心した状態で強固に固定される。

次に、２組のねじ穴のうちの他方のねじ穴の組（Ｂ−Ｂ断面の組）で、前記一方のねじ穴の組で最初に締め込みを行ったねじ穴（ａの位置）と反対側の最も近くに位置する一つのねじ穴６（ｅの位置）にねじ込まれた第五の雄ねじ３ｅを締め込んで、ケーブル導体１をその雄ねじ３ｅと反対側のスリーブ内周面に押し付ける（図４（Ｂ）参照）。次に前記一つのねじ穴の両側に位置するねじ穴６（ｆ、ｇの位置）にねじ込まれた第六、第七の雄ねじ３ｆ、３ｇを締め込む。第六、第七の雄ねじ３ｆ、３ｇの締め込みもどちらを先に行ってもよい。最後に残る１つのねじ穴（ｈの位置）にねじ込まれた第八の雄ねじを締め込む。これによって、ケーブル導体１は他方のねじ穴の組（Ｂ−Ｂ断面の組）で、図４（Ｂ）に示すように、第八の雄ねじ３ｈ側に偏心した状態で強固に固定される。

以上の順序で雄ねじ３の締め込みを行うと、ケーブル導体１はスリーブ２内で、図４（Ａ）に示すように、互いにほぼ反対側へ偏心させられた状態（スリーブ内で導体が屈曲した状態）となるため、導体引抜き力に対し大きな抵抗力を発揮し、強固な接続状態を得ることができる。

〔比較例１〕図５は本発明の比較例を示す。この接続方法は、実施形態１と同じ導体接続スリーブ２及び雄ねじ３を用い、一方のねじ穴の組（Ｃ−Ｃ断面の組）では実施形態１と同じ順序で雄ねじ３の締め込みを行い、他方のねじ穴の組（Ｂ−Ｂ断面の組）では、ｈ→ｇ→ｆ→ｅの順序で雄ねじ３の締め込みを行った場合である。このような順序で雄ねじ３の締め込みを行うと、図５（Ａ）に示すように、導体接続スリーブ２内でケーブル導体１が実質的に屈曲しないため、大きな導体引抜き抵抗を得ることができない。

表１は、実施形態１の方法で接続した導体接続部と、比較例１の方法で接続した導体接続部の引張り試験（導体引抜け力測定）結果を示す。

供試サンプルの諸元は次のとおりである。ケーブル導体：８０mm^２、導体接続スリーブの外径：29mm 内径：11mm 長さ：１０８mm 隔壁厚さ：６mm、導体接続スリーブの材質：実施形態１は硬銅・比較例１は黄銅、雄ねじ：１６−Ｍ８黄銅ねじ、ねじ締めトルク：６．３７Ｎ・ｍ。

表１によれば、雄ねじの種類にかかわらず、実施形態１の方が比較例１よりも導体引抜け力が格段に大きいことが分かる。導体引抜け力の目安は４ｋＮ以上とされているので、実施形態１はいずれもこれを満足する。雄ねじとしては図３（Ｂ）に示す凹みねじを使用することが特に好ましい。

また、実施形態１の方法で接続した導体接続部と、比較例１の方法で接続した導体接続部について直流抵抗の測定を行った。測定では、導体接続部を中央にした長さ１２８mmの区間と、長さ３００mmの区間の抵抗を測定した。その結果、実施形態１及び比較例１とも、同じ長さの８０mm^２ケーブル導体の抵抗値（長さ１２８mmで２６．７２μΩ、長さ３００mmで６２．６３μΩ）よりも低い抵抗値を示した。したがって、導体接続抵抗はいずれの接続方法でも問題がないことが分かった。

〔実施形態２〕図６は本発明の他の実施形態を示す。この接続方法は、２組のねじ穴６を軸線方向に重なるように（周方向の同じ位置に）設け、雄ねじ３の締め込みを、ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇ→ｈの順で行うものである。それ以外は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

このような接続方法でも実施形態１と同様な接続状態を得ることができる。ただし、２組のねじ穴が周方向の同じ位置にあるため、導体接続スリーブの変形強度が実施形態１の場合より低くなると考えられ、長期信頼性の点では実施形態１の方が優れている。

なお、本発明に用いられる導体接続スリーブに設けられるねじ穴は、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴が軸線方向に間隔をあけて少なくとも２組形成されていればよく、例えば４個１組としてこれを複数組設けてもよい。また、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴が軸線方向に間隔をあけて少なくとも２組形成したものと、これらと軸線方向に位置をずらして、１個、あるいは４個以外の複数個を周方向に形成したものを１組として、これを１組以上設けたものとを組み合わせてもよい。

本発明に係るケーブル導体接続方法の一実施形態を示す、（Ａ）は一部切開側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 図１の接続方法で使用した導体接続スリーブを示す、（Ａ）は一部切開側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ図１の接続方法に使用される雄ねじの断面図。 図１の接続方法で接続した導体接続部の、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 図１の接続方法とは異なる比較例の方法で接続した導体接続部の、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 本発明に係るケーブル導体接続方法の他の実施形態を示す、（Ａ）は一部切開側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。

符号の説明

１：ケーブル導体
２：導体接続スリーブ
３、３ａ〜３ｈ：雄ねじ
４：導体挿入孔
５：隔壁
６：ねじ穴
７：凹み
８：六角凹部
Ｓ：導体挿入区間

Claims (4)

1. ケーブル導体を挿入する区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴を軸線方向に間隔をあけて複数組形成した導体接続スリーブを使用し、この導体接続スリーブにケーブル導体を挿入した後、
   前記複数組のねじ穴にそれぞれ雄ねじをねじ込んでケーブル導体を導体接続スリーブ内に固定する際に、ケーブル導体がスリーブ内周面に押し付けられる周方向の位置を各組ごとに異ならせることを特徴とするケーブル導体接続方法。
2. ケーブル導体を挿入する区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴を軸線方向に間隔をあけて２組形成した導体接続スリーブを使用し、この導体接続スリーブにケーブル導体を挿入した後、
   一方のねじ穴の組では、まず一つのねじ穴にねじ込まれた第一の雄ねじを締め込んでケーブル導体をその雄ねじと反対側のスリーブ内周面に押し付け、次に前記一つのねじ穴の両側に位置するねじ穴にねじ込まれた第二、第三の雄ねじを締め込み、最後に残る１つのねじ穴にねじ込こまれた第四の雄ねじを締め込んで、その位置にケーブル導体を固定し、
   他方のねじ穴の組では、前記一方のねじ穴の組で最初に締め込みを行ったねじ穴と反対側又はその近くに位置する一つのねじ穴にねじ込まれた第五の雄ねじを締め込んでケーブル導体をその雄ねじと反対側のスリーブ内周面に押し付け、次に前記一つのねじ穴の両側に位置するねじ穴にねじ込まれた第六、第七の雄ねじを締め込み、最後に残る１つのねじ穴にねじ込まれた第八の雄ねじを締め込んで、その位置にケーブル導体を固定する、
   ことを特徴とするケーブル導体接続方法。
3. 導体接続スリーブとして、各ねじ穴に予め雄ねじがスリーブ内周面に突出しないようにねじ込まれたもの使用することを特徴とする請求項１又は２記載のケーブル導体接続方法。
4. 第一のケーブル導体及び前記第一のケーブル導体と接続される第二のケーブル導体と、
   前記第一のケーブル導体が挿入される第一の区間と前記第二のケーブル導体が挿入される第二の区間とを有し、前記第一の区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴が軸線方向に間隔をあけて２組形成され、前記第二の区間内に、周方向に略等角度間隔で形成した４個１組のねじ穴が軸線方向に間隔をあけて２組形成された導体接続スリーブと、
   前記第一の区間内の２組のねじ孔にねじ込まれる２組の雄ねじ及び前記第二の区間内の２組のねじ孔にねじ込まれる２組の雄ねじとを備え、
   前記導体接続スリーブの第一及び第二の各区間内に挿入された前記第一及び第二の各ケーブル導体が、前記ねじ穴にねじ込まれた前記雄ねじにより、前記導体接続スリーブの内周面に押し付けられて前記導体接続スリーブ内に固定されており、
   前記導体接続スリーブの第一の区間内に固定されたケーブル導体が押し付けられる周方向の位置は各組ごとに異なっており、
   前記導体接続スリーブの第二の区間内に固定されたケーブル導体が押し付けられる周方向の位置も各組ごとに異なっている、ことを特徴とするケーブル導体接続部。

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