JP4768516B2

JP4768516B2 - 電力ケーブル用接続部

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Publication number: JP4768516B2
Application number: JP2006147125A
Authority: JP
Inventors: 亮仙桑木; 克之林; 浩正佐藤
Original assignee: 株式会社エクシム
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-05-26
Also published as: JP2007318945A

Description

本発明は、ＣＶケーブルなどの電力ケーブルを接続する電力ケーブル用接続部に関する。

従来、地中送電線として用いられているＣＶケーブルなどの電力ケーブル同士の接続は、まず、導体を露出させた電力ケーブルの端部（以下、単に「ケーブル導体」という）同士を、導体接続管（導体接続スリーブ）を用いて接続する。この接続部分は、ゴムテープなどが巻き上げられたり、例えば、特許文献１に示すようにゴム弾性体からなる常温収縮絶縁ブロックが被せられたりしてなる。

電力ケーブル用接続部は、一般的に洞道等に布設され、雨水などにより水没することを想定して形成されている。

図３は、常温収縮絶縁ブロックである絶縁ゴムブロック１を用いた従来の電力ケーブル用接続部２を示す断面図である。図に示すように、電力ケーブル用接続部２は、導体接続管３で一対の電力ケーブル４，４の両端末４ａ，４ａで露出するケーブル導体５，５を接続して、その導体接続管３を絶縁ゴムブロック１で被覆し、このゴムブロック１を金属保護管６で覆うことにより構成されている。金属保護管６の内側には、防水混和物７を充填し、この防水混和物７と金属保護管６とで電力ケーブル用接続部２本体への水の侵入を防止している。

金属保護管６は、接地端子座８を有し、電力ケーブルの接続部において接地線が必要となる場合、この接地端子座８に接地線を接続することで対応している。

近年、電力ケーブルの接続部において、低コスト化及び施工時間の短縮化のため、金属保護管６及び防水混和物７に代えて、加熱により収縮する遮水収縮チューブを用い、この遮水収縮チューブで、電力ケーブル同士の接続部分を覆うものが開発されている（非特許文献１参照）。

この構成においてＩＶ線などからなる接地線を設ける場合、接地線を遮水収縮チューブ内に引き込み、接地線と遮水収縮チューブとの間に防水処理を施して、遮水収縮チューブ内における一対の電力ケーブルのうちいずれか一方の遮蔽層部分に接地線を接続する。
特開平１１−３３２０７９号公報平成１７年電気学会電力・エネルギー部門大会「６６・７７ｋＶＣＶケーブル用施行時間短縮型直線接続部（時短RBJ）の開発」

ところで、電力ケーブルの接続部において接地線が取り付けられる構成において、接地線では、導体を被覆する被覆部が損傷する等して導体に水が侵入する場合が考えられる。このとき、接地線が金属保護管６の外周の接地端子座８に接続される構成に対して、遮水収縮チューブを用いた電力ケーブルの接続部では、接地線の導体内に侵入した水は、水圧により遮水チューブの内側の接続部本体まで到達し、電気絶縁性能を低下させる恐れがある。

よって、遮水収縮チューブを用いた、電力ケーブルの接続部では、遮水収縮チューブ内における接地線端部の防水処理は、内圧に耐え得るように確実に細心の注意を払って行う必要があり、熟練工の必要性も生じ、施工に手間が掛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、接地線を介した電力ケーブルの接続部分への水の侵入を防止できるとともに組み立て施工が容易な電力ケーブル用接続部を提供することを目的とする。

本発明の電力ケーブル用接続部は、電力ケーブルの端末で露出するケーブル導体と被接続部材とを接続して絶縁層、金属遮蔽層で被覆してなる接続部分と、この接続部分を、加熱収縮によって被覆して遮水する熱収縮遮水チューブとを有する電力ケーブル用接続部であって、前記熱収縮遮水チューブの外部に配置される接地線と、前記熱収縮遮水チューブの内部から外部に、前記熱収縮遮水チューブの軸方向に沿って延出して配置され、一端部が前記熱収縮遮水チューブ内で前記金属遮蔽層に接続されるとともに、他端部が前記熱収縮遮水チューブの外部で前記接地線に接続される導電性を有する引き出し棒体と、を具備し、前記引き出し棒体は、棒状の導電本体部を、絶縁性を有する被覆材で被覆してなり、前記熱収縮遮水チューブから前記引き出し棒体が延出される部分には前記熱収縮遮水チューブ内への浸水を防止する防食部が設けられ、前記引き出し棒体の他端部は、前記防食部の外側で、前記熱収縮遮水チューブから離間する位置で前記接地線に接続されている構成を採る。なお、被接続部材は、導電性を有する有しないに関わらず、ケーブル導体に接続されるものであればどのようなものであってもよい。例えば、本電力ケーブル用接続部を終端接続部とする場合には、碍子内に挿入される導体引き出し棒であってよいし、また、電力ケーブル用接続部を中間接続部とする場合、他の電力ケーブルのケーブル導体であってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、接地線を介した電力ケーブルの接続部分への水の侵入を防止できるとともに容易に組み立てることができる。

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、本発明の一実施の形態に係る電力ケーブル用接続部１００の構成を示す部分断面図である。

図１に示す電力ケーブル用接続部１００は、一対の電力ケーブル４，４の導体５，５同士を接続した接続部分を、熱収縮遮水チューブ１４０により被覆してなる。この熱収縮遮水チューブ１４０や熱収縮遮水チューブ１４０の両端部に配設された防食部１２８，１２９等の防水処理により、熱収縮遮水チューブ１４０内に水が侵入することを防止する。

これにより、電力ケーブル用接続部１００が、例えば、１０ｍの水に埋没され、９８ｋｐａ（＝１ｋｇｆ／ｃｍ^２）の水圧がかかる可能性がある洞道内に布設されても熱収縮遮水チューブ１４０内に浸水することがない。

なお、図１において、互いに接続される一対の電力ケーブル４（図１では、便宜上、４−１、４−２でそれぞれ示す）は、電気絶縁材料としてゴムプラスチック材料を用いたゴムプラスチック絶縁電力ケーブルである。

電力ケーブル４は、ケーブル導体５の周囲を内側から順に内部半導電層（図示省略）、ケーブル絶縁体１２、外部半導電層９、ワイヤシールド（ケーブル遮蔽層）１４及びシース１７で被覆して構成されている。なお、電力ケーブル４では、外部半導電層９は、その外周面に、ワイヤシールド１４の内側に配置される外部半導電テープ９ａを有する。

図１に示す電力ケーブル用接続部１００では、一対の電力ケーブル４−１，４−２が、端部同士を突き合わせて直線状に配置され、その両端部で露出するケーブル導体５，５同士は導体接続管３で接続されている。なお、ここでは、電力ケーブル４−２のケーブル導体５が、電力ケーブル４−１に接続される被接続部材となっている。

接続される電力ケーブル４の端部は、端末側からケーブル絶縁体１２、外部半導電層９、外部半導電テープ９ａ、ワイヤシールド１４をそれぞれ段剥ぎすることによって、先端部から順に、ケーブル導体５、ケーブル絶縁体１２、外部半導電層９、外部半導電テープ９ａ、ワイヤシールド１４、ケーブルシース１７が露出している。なおワイヤシールド１４は、外部半導電テープ９ａ上に折り返された状態で配置されている。図１では、ワイヤシールド１４の折り返し状態を示すために、ケーブル外部半導電テープ９ａ上の各構成要素を断面で示している。

導体接続管３の外周には、導体接続管３により接続される電力ケーブルのケーブル絶縁体１２の外径と略面一の外周面となるように、半導電テープ１５が巻き付けられている。

この導体接続管３により接続されるとともに半導電テープ１５が巻き付けられた接続部分は、常温で収縮する絶縁ゴムブロック１１０で被覆されている。

絶縁ゴムブロック１１０は、導体接続管３の外面に接し導電性を有する内部電極１１２と、絶縁性を有する補強絶縁層１１４と、導電性を有する外部遮蔽層１１６とで一つのユニットとして構成されている。

内部電極１１２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３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３の上にこれを覆うように設けられる。すなわち、内部電極１１２の両端部は、それぞれ、導体接続管３の先端よりも長く伸張し、ケーブル絶縁体１２に当接する。この内部電極１１２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。

また、補強絶縁層１１４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４−１，４−２の接続部分上において、両端部がケーブル絶縁体１２に当接する。

外部遮蔽層１１６は、補強絶縁層１１４の上に設けられ、円筒状の外周部１１６ａ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）１１６ｂとを有する。なお、ベルマウス部１１６ｂは、ケーブル絶縁体１２に当接している。

この外部遮蔽層１１６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。

この絶縁ゴムブロック１１０の外周には、半導電テープ１２２が巻き付けられている。

この半導電テープ１２２は、絶縁ゴムブロック１１０とともに、電力ケーブル４，４の外部半導電層９及び外部半導電テープ９ａ上に巻き付けられ、これらを被覆している。

つまり、半導電テープ１２２は、電力ケーブル４−１，４−２において、端部を挟んで離間するケーブル外部半導電テープ９ａ，９ａ部分同士、すなわち外部半導電層９，９を接続している。

この半導電テープ１２２により形成される層の外周には、電力ケーブル４，４のワイヤシールド１４，１４を電気的に接続する金属製の導電性部材によりなる金属遮蔽層１２４が設けられている。

ここでは、金属遮蔽層１２４は、導電性を有すると共に可撓性を有する部材、例えば平編みメッキ線により形成され、一端部（図１に示す左側の端部）１２４ａで電力ケーブル４のワイヤシールド１４に接続されている。

また、金属遮蔽層１２４は、他端部（図１に示す右側の端部）１２４ｂで、電力ケーブル４のワイヤシールド１４とともに、引き出し棒１５１を介して、熱収縮遮水チューブ１４０の外部の接地線１５０に接続されている。

図２は、図１に示す電力ケーブルの接続部の部分拡大図である。

金属遮蔽層１２４の他端部１２４ｂは、ケーブル外部半導電テープ９ａ上に折り返された状態で配置されたワイヤシールド（ケーブル遮蔽層）１４上に延出して接続されている。ワイヤシールド１４上の他端部１２４ｂ上には、接地接続部１３０が配置され、接地接続部１３０には、引き出し棒１５１の一端部１５２が接続されている。

接地接続部１３０は、導電性を有し、ここでは、平編みのメッキ線からなる接地接続本体部１３２と、この接地接続本体部１３２に接合されて導通する圧着筒部１３６等により構成されている。接地接続部１３０は、他方の電力ケーブル４−２のワイヤシールド１４上に、当該電力ケーブル４−２の軸方向に沿って配置されている。

接地接続本体部１３２は、折り畳むように折曲されて、ワイヤシールド１４上の金属遮蔽層１２４の他端部１２４ｂ上に配置され、一部が他端部１２４ｂに嵌合されることによりワイヤシールド１４に電気的に接続されている。

圧着筒部１３６は、電力ケーブル４−１，４−２の接続部分に対して軸方向外側に離間する方向に開口して配置され、引き出し棒１５１の一端部１５２が挿入されるとともに圧着されていている。これにより、金属遮蔽層１２４と引き出し棒１５１とは導通した状態で接続されている。

引き出し棒１５１は、電力ケーブル４の軸方向に沿って配置され、他端部１５３を熱収縮遮水チューブ１４０の外部に導出している。

引き出し棒１５１は、導電性を有する銅等の部材からなる棒状の導電本体部１５５に、絶縁性を有する被覆材１５６を被覆してなる。

被覆材１５６は、ここでは加熱することにより収縮する難燃性を備える熱収縮チューブにより形成され、導電本体部１５５の一端部１５５ａ（引き出し棒１５１の一端部１５２に相当）とともに、一端部１５５ａが挿入された圧縮筒部１３６の開口端側を被覆している。引き出し棒１５１は、例えば、電力ケーブル４が６６ｋｖ級のものであり、接地線を３８ｍｍ^２とした場合、φ８ｍｍの銅棒を熱収縮チューブで被覆することにより形成される。なお、導電本体部１５５の断面形状は、丸型、角形等の矩形型等、どのような形状であってもよく、より具体的には、導電本体部１５５は、丸棒、角棒、平板状の銅製部材などにより構成される。

なお、金属遮蔽層１２４上には、金属遮蔽層１２４を被覆する絶縁層１２６が形成されている。この絶縁層１２６は、ここでは、絶縁テープを、電力ケーブル４，４のそれぞれにおけるケーブルシース１７の端部上と、ケーブルシース１７，１７の端部間の金属遮蔽層１２４部分上に巻き付けて被覆することにより形成されている。

この絶縁層１２６上には、熱収縮遮水チューブ１４０が配置されている。

この熱収縮遮水チューブ１４０は、電力ケーブル４−１，４−２の接続部分全体を被覆する。

熱収縮遮水チューブ１４０は、内側に粘着層が形成されるとともに、加熱することにより収縮するシート状の部材からなり、このシート状の部材を絶縁層１２６の外周面に巻き付けて、加熱して密着させた状態で取り付けられている。

この熱収縮遮水チューブ１４０の両端部１４１，１４２は、それぞれ防水加工が施されている。詳細には、図１に示すように一端部１４１で電力ケーブル４−１のケーブルシース１７外面に密着して取り付けられ、防食部１２８により防水加工が施されている。これにより、熱収縮遮水チューブ１４０の一端部１４１と、電力ケーブル４−１との間から電力ケーブル４−１，４−２の接続部分を内包する熱収縮遮水チューブ１４０内への浸水が防止されている。

また、他端部１４２側は、電力ケーブル４−２のケーブルシース１７の外面と、ケーブルシース１７上に配置される接地接続部１３０及び引き出し棒１５１とに密着して取り付けられている。そして、他端部１４２において、引き出し棒１５１の外面に取り付けられる部位を含む他端１４２ａには、防食部１２９により防水加工が施されている。

防食部１２９は、ケーブルシース１７及び引き出し棒１５１上に密着する他端１４２ａとを閉塞する筒状の閉塞筒部１２９ａと、この閉塞筒部１２９ａ上に巻き付けられた防食テープ１２９ｂを有する。さらに防食部１２９は、電力ケーブル４−２と引き出し棒１５１との間に介設された閉塞部材１２９ｃを有する。

閉塞部材１２９ｃは、電力ケーブル４−２及び引き出し棒１５１と熱収縮遮水チューブ１４０の他端１４２ａとの間を閉塞して密閉する。

この防食部１２９によって、熱収縮遮水チューブ１４０の他端１４２ａと、電力ケーブル４−２及び引き出し棒１５１との間から、電力ケーブル４−１，４−２の接続部分を内包する熱収縮遮水チューブ１４０内への浸水が防止されている。

熱収縮遮水チューブ１４０の外部に導出された他端部１５３は圧着スリーブ１６１を介して接地線１５０の一端部１５０ｃに電気的に接続されている。

接地線１５０は、例えば、ビニル絶縁電線（ＩＶ線）であり、撚り線からなる導体１５０ａと導体１５０ａを被覆する絶縁被覆材１５０ｂから構成されてなる。接地線１５０の径は、引き出し棒１５１の径よりも小さく、例えば、電力ケーブル４が６６ｋｖ級ケーブルであった場合、３８ｍｍ^２とする。

圧着スリーブ１６１は、図２に示すように、引き出し棒１５１の他端部１５３で露出する導電本体部１５５の他端部１５５ｂと、接地線１５０の一端部１５０ｃで露出する導体１５０ｂとの双方が挿入され、それぞれを圧着している。なお、引き出し棒１５１の他端部１５３と接地線１５０の導体１５０ｂとを電気的に接続する構成要素として圧着スリープ１６１としたが、形状は筒状に限らず両者を導通させるものであれば、どのようなものであってもよい。例えば半田等を用いて、引き出し棒１５１と接地線１５０とを接合してもよい。

また、圧着スリーブ１６１を含む引き出し棒１５１と接地線１５０との接続部分は、絶縁性を有し、ここでは、加熱することにより収縮するとともに難燃性を有する接続被覆材１６２により被覆されている。

この接続被覆材１６２の配置位置は、熱収縮遮水チューブ１４０の他端部１４２から離間した位置に配置されており、引き出し棒１５１と接地線１５０との接続部分は、熱収縮遮水チューブ１４０から離間して配置されている。

本実施の形態によれば、接地線１５０は、熱収縮遮水チューブ１４０内の電力ケーブル４−１，４−２のワイヤシールド（ケーブル遮蔽層）１４，１４と、平編み組線からなる金属遮蔽層１２４との接続部分に対し、金属導棒である導電本体部１５５に絶縁被覆材１５６を被覆した引き出し棒１５１を介して接続されている。つまり、電力ケーブル４−１，４−２のワイヤシールド（ケーブル遮蔽層）１４，１４と、接続部本体部の周囲に配置した平編み組線の金属遮蔽層１２４との接続部分の接地は、引き出し棒１５１より熱収縮遮水チューブ１４０内から引き出され、熱収縮遮水チューブ１４０の外部で接地線１５０と接続されている。

接地線１５０は、ＩＶ線等の撚り線導体である導体１５０ａを絶縁被覆材１５０ｂにより被覆する線を用いるため、絶縁被覆材１５０ｂが損傷し、接地線１５０内部の導体１５０ａに沿って水が侵入する場合が想定される。

本実施の形態では、熱収縮遮水チューブ１４０の外側、更に言えば防食部１２９の外側で接地線１５０が、引き出し棒１５１と接続されている。このため、接地線１５０内に水が侵入した場合でも、導体１５０ａを伝って熱収縮遮水チューブ１４０内に侵入することがなく、熱収縮遮水チューブ１４０内の電力ケーブル４−１，４−２のワイヤシールド（ケーブル遮蔽層）１４，１４と、接続部本体部の周囲に配置した平編み組線の金属遮蔽層１２４との接続部分の接地を行うことができる。

これにより、電力ケーブル用接続部１００が洞道内に布設され水没した場合であっても、接地線１５０への浸水によって、電力ケーブル４−１，４−２の導体５，５同士の接続部分内に浸水することが無く、接続部１００において浸水による電気絶縁性能の低下を防止することができる。

なお、本実施の形態の電力ケーブル用接続部１００は、一対の電力ケーブル４−１，４−２同士を直線で接続する中間接続部として説明したが、熱収縮遮水チューブ１４０に被覆される電力ケーブルの端部から接地線を引き出すものであれば、電力ケーブルの終端部、電力ケーブルの３分岐型の中間接続部や、二股に分岐する中間接続部などとしてもよい。例えば、電力ケーブル用接続部１００において導体接続管３に、電力ケーブル４−１、４−２に加えて、電力ケーブル４−１、４−２のケーブル導体とは別の電力ケーブルのケーブル導体を少なくとも１本以上挿入して接続するように構成してもよい。また、電力ケーブル用接続部１００において、電力ケーブル４−２に代えて、導電性を有しない部材を、電力ケーブル４−１のケーブル導体に接続して、電力ケーブル用接続部を終端接続部として構成してもよい。

本発明の第１の態様に係る電力ケーブル用接続部は、電力ケーブルの端末で露出するケーブル導体と被接続部材とを接続して絶縁層、金属遮蔽層で被覆してなる接続部分と、この接続部分を、加熱収縮によって被覆して遮水する熱収縮遮水チューブとを有する電力ケーブル用接続部であって、前記遮蔽層を接地する接地線と、前記熱収縮遮水チューブの内部から外部に、前記熱収縮遮水チューブの軸方向に沿って延出して配置され、一端部が前記熱収縮遮水チューブ内で前記遮蔽層に接続されるとともに、前記熱収縮遮水チューブの外部の他端部側で、前記接地線が接続される導電性を有する引き出し棒体とを具備する構成を採る。

この構成によれば、熱収縮遮水チューブにより被覆された電力ケーブルの端末における他の導体との接続部分において、熱収縮遮水チューブ内で、一端部で金属遮蔽層に接続された引き出し棒が、熱収縮遮水チューブ外部に延出され、この延出された他端部側で接地線に接続される。

つまり、熱収縮遮水チューブ内の接続部分の接地は、引き出し棒体を介して、熱収縮遮水チューブの外部で接地線に接続されることによって行われる。

したがって、熱収縮チューブで、電力ケーブルの接続部分を被覆して遮水するため、従来の金属保護管により接続部分を被覆する構造と比べて容易に施行することができると共に、接地線内部から水が伝って熱収縮チューブ内に侵入することがない。

本発明の第２の態様に係る電力ケーブル用接続部は、上記構成において、前記被接続部材は、前記ケーブル導体に導体接続管を介して接続される、前記電力ケーブルとは別の少なくとも１本以上の電力ケーブルのケーブル導体である構成を採る。

この構成によれば、複数の電力ケーブルの導体同士が接続される電力ケーブル用接続部において、熱収縮チューブで、各電力ケーブルの接続部分を被覆して遮水するため、従来の金属保護管により接続部分を被覆する構造と比べて容易に施行することができると共に、接地線内部から水が伝って熱収縮チューブ内に侵入することがない。よって、接地線を介した複数の電力ケーブルの接続部分への水の侵入を防止できるとともに容易に組み立てることができる。

本発明に係る電力ケーブル用接続部は、接地線を介した電力ケーブルの接続部分への水の侵入を防止できるとともに容易に組み立てることができる効果を有し、接地を必要とする電力ケーブル同士が接続される電力ケーブル用接続部として有用である。

本発明の一実施の形態に係る電力ケーブル用接続部の構成を示す部分断面図図１に示す電力ケーブル用接続部の部分拡大図従来の電力ケーブル用接続部を示す断面図

符号の説明

４電力ケーブル
５ケーブル導体
９外部半導電層
１２ケーブル絶縁体（絶縁層）
１４ワイヤシールド（金属遮蔽層）
１７ケーブルシース
１００電力ケーブル用接続部
１１０絶縁ゴムブロック（絶縁層）
１２４金属遮蔽層
１２６絶縁層
１３０接地接続部
１３２接地接続本体部
１３６圧着筒部
１５０接地線
１５１引き出し棒
１５２一端部
１５３他端部
１５５導電本体部
１５５ａ一端部
１５６被覆材

Claims

電力ケーブルの端末で露出するケーブル導体と被接続部材とを接続して絶縁層、金属遮蔽層で被覆してなる接続部分と、この接続部分を、加熱収縮によって被覆して遮水する熱収縮遮水チューブとを有する電力ケーブル用接続部であって、
前記熱収縮遮水チューブの外部に配置される接地線と、
前記熱収縮遮水チューブの内部から外部に、前記熱収縮遮水チューブの軸方向に沿って延出して配置され、一端部が前記熱収縮遮水チューブ内で前記金属遮蔽層に接続されるとともに、他端部が前記熱収縮遮水チューブの外部で前記接地線に接続される導電性を有する引き出し棒体と、
を具備し、
前記引き出し棒体は、棒状の導電本体部を、絶縁性を有する被覆材で被覆してなり、
前記熱収縮遮水チューブから前記引き出し棒体が延出される部分には前記熱収縮遮水チューブ内への浸水を防止する防食部が設けられ、
前記引き出し棒体の他端部は、前記防食部の外側で、前記熱収縮遮水チューブから離間する位置で前記接地線に接続されていることを特徴とする電力ケーブル用接続部。
前記被接続部材は、前記ケーブル導体に導体接続管を介して接続される、前記電力ケーブルとは別の少なくとも１本以上の電力ケーブルのケーブル導体であることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル用接続部。