JP4695950B2 - 常温収縮チューブの製造方法及び常温収縮チューブ - Google Patents

Description

本発明は、常温で伸縮する常温伸縮物の製造方法及び常温伸縮物（常温収縮チューブ）に関する。

従来、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル（ＣＶケーブル）等の高電圧ケーブルの中間接続部（特許文献１参照）、終端接続部、または通信ケーブル等の端末等における接続部、あるいは、パイプ接続部などの装着対象物を絶縁補強、防水、防護、防食、または遮水保護するために常温収縮チューブが用いられている。

図４は、従来の常温収縮チューブを用いた電力ケーブルの中間接続部の構成を示す要部断面図である。

図４に示すように、互いに接続すべき１対の電力ケーブル１、１は、それぞれケーブル導体２の周囲をケーブル絶縁体３により被覆して成る。これら１対の電力ケーブル１、１のケーブル導体２の端部でそれぞれ上記ケーブル絶縁体３から突出した部分２ａ、２ａ同士は、導体接続管４により接続されている。

この導体接続管４の周囲を、常温収縮チューブ５により覆っている。常温収縮チューブ５は、絶縁性を有するゴム製絶縁筒部６の軸方向中間位置の内周面部分に、半導電性を有するゴム製の内部電極７を包埋し、外周面を、半導電性を有するゴム製の外部電極（図示省略）により覆うことにより構成される。

この常温収縮チューブ５は、使用前に、内部に筒状のコア部材を挿入して、拡径状態が保持され、コア部材内にケーブルを差し込み、所定の位置、つまり、電力ケーブル１、１の導体２ａ、２ａ同士を接続した導体接続管４を覆う位置まで挿入する。そして、常温収縮チューブ５は、コア部材を抜き取られることによって縮径し、導体２ａ、２ａ同士の接続部分を被覆する。

このように常温収縮チューブ５が取り付けられた後、水密テープ１１で覆われた常温収縮チューブ５のケーブル側端部５ａとケーブル絶縁体２との間に筒状の防食層８を被せ、その後、防食層８と常温収縮チューブ５との間を閉塞するための保護管９を取り付けることにより、中間接続部１０が形成される。

常温収縮チューブ５の取り付け後に配設される防食層８は、防食層８により覆われる常温収縮チューブ５のケーブル絶縁体に連続する一端（Ａ位置）を基準にして、他端側へ所定長Ｂ分、離間する位置Ｃまで、重なるように被せることによって接続部分に取り付けられる。なお、防食層８は弾性体からなり、常温収縮チューブ５と同様に、内部にコア部材を挿入し、拡径された状態でコア部材ごと電力ケーブル１に外装し、所定位置でコア部材を抜き取ることにより取り付けられる。
特開２００１−２２４１２７号公報

しかしながら、従来の常温収縮チューブ５が装着された電力ケーブル１、１の接続部分において、防食層８を所定位置、ここでは、常温収縮チューブ５の一端とケーブル絶縁体３との間（Ａ位置）を覆う位置に取り付ける際に、常温収縮チューブ５のケーブル絶縁体に連続する位置に配置される一端（Ａ位置）を基準にして決定した重ね所定長Ｂの部分に合わせて被せるように、防食層８を取り付けるため、その取り付け作業に手間がかかるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、電力ケーブルの接続部分に装着された状態においても、外面上の所定箇所を視認して防食層等の他の部材を所定位置に容易に取り付けられる常温収縮チューブの製造方法及び常温収縮チューブを提供することを目的とする。

本発明の常温収縮チューブの製造方法は、電力ケーブルの接続部に装着され、導電性を有する内部電極と、絶縁性を有する補強絶縁層と、円筒状の外周部とベルマウス部とを有する導電性の外部遮蔽層とからなるチューブ本体を備え、前記チューブ本体の拡径率が２０％以上３００％以下のシリコーンゴムからなる常温収縮チューブの製造方法であって、防水チューブが取り付けられる前記ベルマウス部の外面に、前記シリコーンゴムと同等の引張り強度及び伸びを有するマーキング剤を前記チューブ本体が伸張される前に塗布し、次いで、塗布したマーキング剤を前記チューブ本体に焼成して融着することによってマーキング部を形成するようにした。また、本発明の常温収縮チューブは、電力ケーブルの接続部に装着され、導電性を有する内部電極と、絶縁性を有する補強絶縁層と、円筒状の外周部とベルマウス部とを有する導電性の外部遮蔽層とからなるチューブ本体を有し、前記チューブ本体は、拡径率が２０％以上３００％以下のシリコーンゴムからなり、防水チューブが取り付けられる前記ベルマウス部の外面に前記シリコーンゴムと同等の引張り強度及び伸びを有するマーキング剤が焼成されたマーキング部を備える構成を採る。

この方法によれば、常温で収縮するチューブ本体にチューブ本体と同等の伸縮性を有するマーキング剤が焼成により融着するため、チューブ本体とマーキング剤とが化学的に結合する。このため、チューブ本体の伸縮に追従してマーキング部分が伸縮することとなり、マーキング部分がチューブ本体から矧がれにくい。したがって、電力ケーブルの中間接続部に用いた場合、電力ケーブルの接続部分に装着された状態においても、常温収縮チューブ上のマーキングを視認して防食層等の他の部材を所定位置に容易に取り付けることができる。

以上説明したように、本発明によれば、電力ケーブルの接続部分に装着された状態においても、外面上の所定箇所を視認して防食層等の他の部材を所定位置に容易に取り付けることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る常温伸縮物の一例である常温収縮チューブ１００を用いた電力ケーブルの中間接続部２００の要部断面図である。

図１に示す常温収縮チューブ１００は、一対の電力ケーブル（ＣＶケーブル）１、１の接続部分において用いられている。一対の電力ケーブル１、１は、所定の接続長さに切断された後、この切断面からケーブル絶縁体３、３を所定の長さだけ剥ぎ取られて露出するケーブル導体２、２の端部同士を導体接続管４によりつなぎ合わせることにより互いに接続されている。

常温収縮チューブ１００は、ケーブル導体２、２同士を導体接続管４により接続した部分に、外嵌した状態で装着し、絶縁補強している。なお、電力ケーブル１の処理端部にて露出するケーブル外部半導電層及び遮蔽銅テープの端部は、ＡＣＰテープ２１により被覆されている。また、ケーブル絶縁体３への水分侵入を防止するため、ＡＣＰテープ２１及び電力ケーブル１のシース２３の表面は、水密テープ２４で被覆されている。

そして、導体接続管４及びケーブル導体２、２を覆う常温収縮チューブ１００の両端部には、防食層を形成する防水チューブ１８０が外嵌され、常温収縮チューブ１００と、水密テープ２４との間を閉塞している。ここでは、電力ケーブル１のシース２３の表面と、水密テープ２４、常温収縮チューブ１００の両端部１１２、１１３（図２参照）を外方から密着した状態で被覆している。さらに、常温収縮チューブ１００と、防水チューブ１８０には、防水性を有する保護管２６が外嵌され、常温収縮チューブ１００と、防水チューブ１８０の間を閉塞している。ここでは、防水チューブ１８０と、常温収縮チューブ１００の中央部１１７を外方から密着空いた状態で被覆している。このように、電力ケーブルの中間接続部２００は形成されている。

図２は、本発明の実施の形態に係る常温伸縮物の一例である常温収縮チューブ１００の概略構成を示す部分断面図である。図２において、図２（ａ）は、使用前の常温収縮チューブ１００を示す部分断面図であり、図２（ｂ）はインナーコア１５０により拡径状態が保持された常温収縮チューブ１００を示す部分断面図である。

図１及び図２に示すように、常温収縮チューブ１００は、常温で弾性を有するチューブ本体（基材）１１０と、チューブ本体１１０の外面１１１の所定位置、ここでは、チューブ本体１１０の両端部１１２、１１３のそれぞれから所定の長さ離間する位置Ｄに周方向に形成されたマーキング部１３０とを有する。

チューブ本体１１０は、導体接続管４の外面に接し導電性を有する内部電極１１５と、絶縁性を有する補強絶縁層１１６と、導電性を有する外部遮蔽層１１７とで構成されている。

内部電極１１５は、電界が集中する導体接続管の表面やケーブル絶縁体と接触する導体接続管の角部近傍の電界を緩和するために用いられ、導体接続管の上にこれを覆うように設けられる。すなわち、内部電極１１５の両端部は、それぞれ、導体接続管の先端よりも長く伸張し、ケーブル絶縁体に当接する。

内部電極１１５は、導電性を有する材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリーンゴム、エチレンビニルアセテイトなどにカーボンなどの導電性物質を混合したもので作られている。

補強絶縁層１１６は、絶縁性を有する材料、好ましくは、ゴムプラスチック材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムなどのエラストマーで作られ、電力ケーブル１、１の接続部分上において、両端部がケーブル絶縁体３（図１参照）に当接する。

外部遮蔽層１１７は、補強絶縁層１１６の上に設けられ、円筒状の外周部１１７ａと、低圧側の電界を緩和するベルマウス状の端部（以下、「ベルマウス部」という）１１７ｂとを有する。

ベルマウス部１１７ｂは、低電圧側の電界集中箇所の電界を緩和するために必要な曲面を有するラッパ状の開口部１１７ｃをそれぞれ有し、これら開口部１１７ｃが内部電極１１５を挟んで、互いに対向配置されている。

外部遮蔽層１１７では、常温収縮チューブ１００が電力ケーブルの接続部分に装着された際に、ベルマウス部１１７ｂは、ケーブル絶縁体３（図１参照）に当接する。

この外部遮蔽層１１７は、導電性を有する材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴム、エチレンビニルアセテイトなどのエラストマーにカーボンなどの導電性物質を混ぜ合わせたもので作られている。

このように、内部電極１１５、補強絶縁層１１６、外部遮蔽層１１７を有するチューブ本体１１０は、エチレンポリプロピレンやシリコーン等を主材料とした弾性体からなる。

本実施の形態では、チューブ本体１１０は、シリコーンゴムを基材として成形されてなり、その拡径率を２０％以上３００％以下としている。なお、拡径率は、チューブ本体１１０が伸縮していない使用目の状態の内径をｄ、拡径してケーブルに装着された状態の内径、つまり、収縮してケーブル外周面に密着している状態の内径をｄ２とすると、（ｄ２ーｄ）／ｄ×１００で算出される値である。

このチューブ本体１１０の外面には、所定位置Ｅ、ここでは、防水チューブ１８０（図１参照）の取り付けの際に、防水チューブ１８０の端部を一致させる位置に、マーキング部１３０が設けられている。

図３はマーキング部１３０の縦断面図である。なお、図３において、マーキング部１３０とチューブ本体１１０との間にはプライマ層１４０が形成されている。

図２及び図３に示すマーキング部１３０は、チューブ本体１１０の基材として用いられる材料（ここでは、シリコーンゴム）と同等若しくは、それ以上の引張り強度、伸びを有し、シリコーンゴムからなるチューブ本体１１０の伸縮に対し、追随する。

このマーキング部１３０は、チューブ本体１１０外面１１１の所定位置Ｅに、例えば、フッ素樹脂製の材料によりコーティングされてなり、その引っ張り強度は、シリコーンゴムと同等以上であり、５〜１５ＭＰａである。なお、マーキング部１３０をフッ素樹脂製とした場合、その伸び率は、シリコーンゴムの７００％程度に対して、７００％〜８００％となる。

このようなマーキング部１３０は、チューブ本体１１０と異なる色彩を有することが望ましく、ここでは、チューブ本体１１０が黒色であるのに対し、白の着色が施されている。これにより、利用者は、外部からマーキング位置を容易に視認することができる。なお、コーティングによりなるマーキング部１３０の厚みは、数μｍ〜５００μｍである。

次に、常温収縮チューブ１００の製造方法について説明する。

金型を用いてチューブ本体１１０を成形した後、具体的には、シリコーンゴム製のチューブ本体１１０の外面１１１におけるマーキング部１３０形成位置（図３で示す位置Ｅ）の油脂分を取り除く洗浄を行った後、プライマ（図３の符号１４０で示す）を、刷毛あるいは、吹き付けなどによって塗布し、乾燥させる。

この乾燥の後、マーキング部１３０となる材料、ここではフッ素樹脂を、チューブ本体１１０の外面における所定位置に刷毛或いは吹き付けなどによって重ねて塗布し、乾燥させる。これを繰り返した後で、１００〜２００℃で加熱して焼成して、シリコーン製のチューブ本体１１０の外面における所定位置に、強固なフッ素樹脂弾性体コーティング膜であるマーキング部１３０を形成する。

このように、チューブ本体１１０と同等の伸縮性を有するフッ素樹脂製のコーティング剤をチューブ本体１１０の外面における所定位置に塗布して焼成することによって、チューブ本体１１０にマーキング部１３０を化学的に融着させた状態で形成する。

このように、チューブ本体１１０へのマーキング部１３０の形成は、チューブ本体１１０が伸張される前に行われるため、形成された常温収縮チューブ１００がインナーコアにより拡径状態を保持されてもマーキング部１３０は、チューブ本体１１０から矧がれることなく、また、絶縁界面などへ混入して、絶縁効果を妨げることがない。

なお、上述のようにフッ素樹脂製のマーキング部１３０をシリコーンゴム製のチューブ本体１１０に焼成することによりなる常温収縮チューブ１００は、インナーコアにより拡径した状態で、４０℃で１年間、または、７０℃で１０日間で、高温保管された場合でも、マーキング部１３０に、亀裂、皺など生じることがなかった。

なお、電力ケーブルの中間接続部を形成する際に、防水チューブを容易に取り付けるために、常温収縮チューブに施されるマーキングは、一般的な塗料（例えば、油性顔料系スタンプインキ）を塗布することが考えられる。しかし、塗布される常温収縮チューブ自体が伸縮し、しかもその伸縮度合が、拡径率２０％以上３００以下というように大きいため、塗料がその伸縮度合に追従できないという問題がある。また、常温収縮チューブ自体に伸縮性を持たせるため、その基材をシリコーンゴムとすることが多い。

よって、塗布される面には油膜ができ、塗料が付着しにくい。これらの点から、常温収縮チューブの本体部分に、一般的な塗料を塗布してマーキングを形成しても、矧がれやすいという問題が生じる。これに対して、常温収縮チューブのチューブ本体の所定位置に、防水チューブを被せる際の基準として、凹凸を形成することが考えられる。しかしながら、チューブ本体上に形成される凹凸では、基準となる部位と、チューブ本体部分との区別が付きにくく、基準位置が判りづらいという問題が発生する。

また、常温収縮チューブ自体に、凹凸を形成する際には、その部分を成形するための金型が必要となり、従来、常温収縮チューブの形成に用いられていた金型を利用することができなくなる。

これに対し、本実施の形態では、常温収縮チューブ１００としてチューブ本体１１０の外面に、チューブ本体１１０と同等の伸縮性を有するマーキング部１３０が形成されている。このため、この常温収縮チューブ１００を用いて、電力ケーブルの中間接続部を形成する場合、電力ケーブルの接続部分に、常温収縮チューブ１００を収縮させて装着させても、マーキング部１３０は矧がれることが無い。

よって、常温収縮チューブ１００の装着後に、常温収縮チューブ１００と、ケーブル絶縁体とを閉塞する防食層、ここでは、防水チューブを取り付ける際に、視認できるマーキング部１３０を基準として容易に取り付けることができる。

なお、本実施の形態では、常温伸縮物として、電力ケーブルの中間接続部に用いられる常温収縮チューブとしたが、これに限らず、終端接続部に用いられるプレモールド絶縁体としていてもよく、また、防水チューブなど、外面にマーキングが施され、且つ伸縮する部材であれば、どのようなものにも適用することができる。

本発明の第１の態様に係る常温伸縮物の製造方法は、常温で伸縮する常温伸縮物の伸縮物本体の外面に、前記伸縮物本体と同等の伸縮性を有するマーキング剤を塗布し、次いで、塗布したマーキング剤を前記伸縮物本体に焼成して融着するようにした。

この方法によれば、常温で収縮する収縮物本体に伸縮物本体と同等の伸縮性を有するマーキング剤が焼成により融着するため、伸縮物本体とマーキング剤とが化学的に結合する。このため、伸縮物本体の伸縮に追従してマーキング部分が伸縮することとなり、マーキング部分が伸縮物本体から矧がれにくい。したがって、電力ケーブルの中間接続部に用いた場合、電力ケーブルの接続部分に装着された状態において、常温伸縮物上のマーキングを視認して防食層等の他の部材を所定位置に容易に取り付けることができる。

本発明の第２の態様に係る常温伸縮物の製造方法は、上記構成において、前記伸縮物本体は、シリコーン樹脂製であり、前記伸縮物本体に焼成される前記マーキング剤はフッ素樹脂製とした。

この方法によれば、シリコーン樹脂製の伸縮物本体に、フッ素樹脂製のマーキングが焼成により融着されて形成されるため、伸張率が約７００％と大きい伸縮物本体が伸縮してもマーキングが容易に追従することができる。

本発明の第３の態様に係る常温伸縮物の製造方法は、上記構成において、前記伸縮物本体は筒状をなし、２０％以上３００％以下の拡径率を有するようにした。

この方法によれば、電力ケーブル端部の接続に用いられる常温収縮チューブとして好適な常温伸縮物となる。

本発明の第４の態様に係る常温伸縮チューブは、常温で伸縮する筒状の伸縮物本体と、前記伸縮物本体の外面に設けられ、前記伸縮物本体と同等の伸縮性を有するマーキング部とを有する構成を採る。

この構成によれば、伸縮物本体の外面に、伸縮物本体と同等の伸縮性を有するマーキング部が設けられているため、マーキング部は、伸縮物本体の伸縮に追従して伸縮することとなり、伸縮物本体から矧がれにくい。したがって、電力ケーブルの中間接続部に用いた場合、電力ケーブルの接続部分に装着した後で、マーキングを視認して防食層等の他の部材を所定位置に容易に取り付けることができる。

本発明に係る常温伸縮物は、本体部分の伸縮に追従して伸縮するマーキング部を有し、このマーキング部を視認して作業を行うことができるため、電力ケーブルの中間接続部に用いられる常温収縮チューブとして有用である。

本発明の実施の形態に係る常温伸縮物の一例である常温収縮チューブを用いた電力ケーブルの中間接続部の要部断面図 本発明の実施の形態に係る常温伸縮物の一例である常温収縮チューブの概略構成を示す部分断面図 マーキング部の縦断面図 従来の常温収縮チューブを用いた電力ケーブルの中間接続部の構成を示す要部断面図

符号の説明

１００ 常温収縮チューブ（常温伸縮物）
１１０ チューブ本体部
１３０ マーキング部

Claims (5)

1. 電力ケーブルの接続部に装着され、導電性を有する内部電極と、絶縁性を有する補強絶縁層と、円筒状の外周部とベルマウス部とを有する導電性の外部遮蔽層とからなるチューブ本体を備え、
   前記チューブ本体の拡径率が２０％以上３００％以下のシリコーンゴムからなる常温収縮チューブの製造方法であって、
   防水チューブが取り付けられる前記ベルマウス部の外面に、前記シリコーンゴムと同等の引張り強度及び伸びを有するマーキング剤を前記チューブ本体が伸張される前に塗布し、
   次いで、塗布したマーキング剤を前記チューブ本体に焼成して融着することによってマーキング部を形成することを特徴とする常温収縮チューブの製造方法。
2. 前記ベルマウス部は、前記内部電極と対向する側にラッパ状の開口部を有する大径部と、
   前記内部電極と対向する側と反対側に前記大径部と連接し、前記大径部より外径が小径な小径部とを備え、
   前記マーキング部は、前記ベルマウス部の外面のうち、前記小径部の外面の前記チューブ本体の端部から所定の長さ離間する位置に形成されることを特徴とする請求項１記載の常温収縮チューブの製造方法。
3. 前記チューブ本体に焼成される前記マーキング剤は、フッ素樹脂製であることを特徴とする請求項１又は２記載の常温収縮チューブの製造方法。
4. 電力ケーブルの接続部に装着され、導電性を有する内部電極と、絶縁性を有する補強絶縁層と、円筒状の外周部とベルマウス部とを有する導電性の外部遮蔽層とからなるチューブ本体を有し、
   前記チューブ本体は、拡径率が２０％以上３００％以下のシリコーンゴムからなり、防水チューブが取り付けられる前記ベルマウス部の外面に前記シリコーンゴムと同等の引張り強度及び伸びを有するマーキング剤が焼成されたマーキング部を備えることを特徴とする常温収縮チューブ。
5. 前記ベルマウス部は、前記内部電極と対向する側にラッパ状の開口部を有する大径部と、前記内部電極と対向する側と反対側に前記大径部と連接し、前記大径部より外径が小径な小径部とを有し、
   前記ベルマウス部の外面のうち、前記小径部の外面の前記チューブ本体の端部から所定の長さ離間する位置に前記マーキング部を備えることを特徴とする請求項４記載の常温収縮チューブ。

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