JP5074930B2 - プレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル）のプレハブジョイントにおける両ケーブルの遮蔽層縁切り絶縁構造に関するものである。

電力ケーブルのクロスボンド接続部では、両ケーブルの遮蔽層を電気的に絶縁する（縁切りする）絶縁筒が設けられる。このような遮蔽層縁切り用の絶縁筒を備えた従来のプレハブジョイントを図６に示す（非特許文献１参照）。図において、図において、１Ａ、１Ｂは接続すべきＣＶケーブル、３Ａ、３ＢはＣＶケーブルの導体、５Ａ、５ＢはＣＶケーブルの絶縁体、７Ａ、７ＢはＣＶケーブルの外部半導電層、９は導体接続スリーブ、１１はエポキシユニット、１３Ａ、１３Ｂはストレスコーン、１５Ａ、１５Ｂはストレスコーン圧縮装置である。

エポキシユニット１１は、筒状のエポキシ成形体１７と、両端の端部埋込電極１９Ａ、１９Ｂと、中央埋込電極２１とから構成されている。ストレスコーン１３Ａ、１３Ｂはそれぞれ導電ゴム部２３と絶縁ゴム部２５とから構成されている。一方のストレスコーン圧縮装置１５Ａは、図７に示すように、中間フランジ２７、テンションボルト２９、座金３１、シャフト３３、圧縮スプリング３５、押し金具３７、絶縁押しパイプ３９等から構成されている。他方のストレスコーン圧縮装置１５Ｂは、絶縁押しパイプを使用することなく押し金具３７で直接ストレスコーン１３Ｂを押し込んでいること以外は一方のストレスコーン圧縮装置１５Ａと同様である。

エポキシユニット１１の一方の端部埋込電極１９Ａには、図７に示すように、アダプタ金具４１がボルト４３により固定されている。このアダプタ金具４１と、ストレスコーン圧縮装置１５Ａの中間フランジ２７との間には、遮蔽層縁切り用の絶縁筒４５が配置されている。絶縁筒４５の一端はボルト４７によりアダプタ金具４１に固定され、他端はボルト４９により中間フランジ２７に固定されている。また、中間フランジ２７には、ケーブル保護管５１の内端フランジ５３がボルト５５により固定されている。

古河電工時報第８４号、平成１年７月、２４頁図１９

上記のような遮蔽層縁切り用の絶縁筒を組み込んだプレハブジョイントに要求される両ケーブルの遮蔽層間のインパルス電圧特性は、国内規格２７５ｋＶ級で−５０ｋＶ３回、５００ｋＶ級で−６５ｋＶ３回、海外ＩＥＣ規格２２０ｋＶ級で±９５ｋＶであり、従来の遮蔽層縁切り絶縁構造はこの要求特性を満足するものである。しかし、海外向け２２０ｋＶを超える電圧階級になると、ＩＥＣ規格３３０〜４００ｋＶ級で±１２５ｋＶ連続１０回、５００ｋＶ級で±１４５ｋＶ連続１０回という高いインパルス電圧特性が要求され、通常の絶縁筒を設けるだけの構造では、この要求特性を満足することはできない。

高いインパルス電圧特性を満足するためには、絶縁筒を長くすることが最も有効であるが、絶縁筒を長くすると、その分プレハブジョイント全長寸法が大きくなり、設置スペースに収まらない、顧客の仕様寸法に適合しない、等の問題がある。

本発明の目的は、絶縁筒の長さ寸法の増大を抑え、設置スペースの制約や顧客の仕様寸法を極端に損なうことなく、より高いインパルス電圧特性を得ることができるプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造を提供することにある。

図７のような遮蔽層縁切り絶縁構造では、ストレスコーン１３Ａの導電ゴム部２３、中間フランジ２７及び押し金具３７が一方のケーブル１Ａの遮蔽層と同電位になり、アダプタ金具４１が他方のケーブル１Ｂ（図６参照）と同電位になる。このため、両ケーブルの遮蔽層間に高いインパルス電圧が加わった場合には、
（１）アダプタ金具４１の内周部Ｐと導電ゴム部２３の外周部Ｑの間、
（２）アダプタ金具４１の内周部Ｐと中間フランジ２７の内周部Ｒの間、
（３）アダプタ金具４１の内周部Ｐと押し金具３７の外周部Ｓの間、
（４）絶縁筒４５をアダプタ金具４１に固定するボルト４７の頭部Ｔと中間フランジ２７の外周部Ｕの間、
で閃絡が発生しやすい。

そこで本発明に係るプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造は、エポキシユニットと、アダプタ金具と、両ケーブルの遮蔽層を電気的に縁切りする絶縁筒と、ケーブル保護金具と、ストレスコーンと、ストレスコーン圧縮装置と、絶縁押しパイプとを備えたプレハブジョイントにおいて、前記エポキシユニットの前記絶縁筒側の端部に、端部埋込電極の内側から前記アダプタ金具の内側を通って前記絶縁筒の内側へ伸びるバリア筒部を、前記エポキシユニットのエポキシ成形体と一体に形成したことを特徴とするものである（請求項１）。

本発明に係る遮蔽層縁切り絶縁構造においては、前記アダプタ金具とバリア筒部との間及び前記アダプタ金具と絶縁筒との間に、前記アダプタ金具の内側に嵌合する円筒部と前記アダプタ金具の絶縁筒側の端面の内周部に当接する鍔部とを一体に形成した断面略Ｌ字形の絶縁リングを介在させることが好ましい（請求項２）。

前記絶縁リングは、鍔部のアダプタ金具側の面に、アダプタ金具に形成されたボルト頭部収納用の座ぐり穴に嵌合する凸部を有していることが好ましい（請求項３）。

また、本発明に係る遮蔽層縁切り絶縁構造においては、前記バリア筒部の先端部外周面と前記絶縁筒との間に絶縁シール材を介在させることが好ましい（請求項４）。

また、本発明に係る遮蔽層縁切り絶縁構造においては、前記バリア筒部の中間部外周面と、前記絶縁筒との間及び絶縁リングとの間に絶縁性のパテ材を介在させることが好ましい（請求項５）。

また、本発明に係る遮蔽層縁切り絶縁構造においては、前記絶縁リングの鍔部と絶縁筒との間に、前記アダプタ金具と絶縁筒との間に介在されるＯリングより軟質の絶縁性ゴムパッキンを介在させることが好ましい（請求項６）。

また、本発明に係る遮蔽層縁切り絶縁構造においては、前記絶縁押しパイプのストレスコーン圧縮装置側の端部の外径を、ストレスコーン圧縮装置の押し金具の外径と同じかそれより大きくし、前記絶縁押しパイプの中間部の外径を前記押し金具の外径より小さくして、絶縁押しパイプの外周面のストレスコーン圧縮装置側に環状突起を形成することが好ましい（請求項７）。

また、本発明に係る遮蔽層縁切り絶縁構造においては、前記絶縁筒の両端部の外径を、アダプタ金具の外径及びケーブル保護金具の端部のフランジ部の外径より大きくし、中間部の外径を両端部の外径より小さくすることが好ましい（請求項８）。

請求項１の発明によれば、バリア筒部を形成したことにより、前記（１）Ｐ−Ｑ間での閃絡が発生しにくくなるため、インパルス電圧特性を向上させることができる。

また請求項２の発明によれば、断面略Ｌ字形の絶縁リングを介在させたことにより、アダプタ金具の内周部Ｐの絶縁を補強できるため、前記（１）Ｐ−Ｑ間、（２）Ｐ−Ｒ間、（３）Ｐ−Ｓ間での閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また請求項３の発明によれば、絶縁リングの鍔部にアダプタ金具の座ぐり穴に嵌合する凸部を設けたことにより、座ぐり穴内のボルト頭部の絶縁が補強されるため、前記（１）Ｐ−Ｑ間、（２）Ｐ−Ｒ間、（３）Ｐ−Ｓ間での閃絡がより発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また請求項４の発明によれば、バリア筒部の先端部外周面と絶縁筒との間に絶縁シール材を介在させたことにより、その部分の隙間をなくすことができるため、前記（１）Ｐ−Ｑ間、（２）Ｐ−Ｒ間、（３）Ｐ−Ｓ間での閃絡がより発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また請求項５の発明によれば、バリア筒部の中間部外周面と、絶縁筒との間及び絶縁リングとの間に絶縁性のパテ材を介在させたことにより、その部分の隙間をなくすことができるため、前記（１）Ｐ−Ｑ間、（２）Ｐ−Ｒ間、（３）Ｐ−Ｓ間での閃絡がより発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また請求項６の発明によれば、前記絶縁リングの鍔部と絶縁筒との間に絶縁性ゴムパッキンを介在させたことにより、その部分の隙間をなくすことができるため、前記（１）Ｐ−Ｑ間、（２）Ｐ−Ｒ間、（３）Ｐ−Ｓ間での閃絡がより発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また請求項７の発明によれば、前記絶縁押しパイプのストレスコーン圧縮装置側の端部の外径を、ストレスコーン圧縮装置の押し金具の外径と同じかそれより大きくして、絶縁押しパイプの外周面のストレスコーン圧縮装置側に環状突起を形成したことにより、前記（３）Ｐ−Ｓ間での閃絡がより発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また請求項８の発明によれば、絶縁筒の両端部の外径を、アダプタ金具の外径及びケーブル保護金具の端部のフランジ部の外径より大きくし、中間部の外径を両端部の外径より小さくしたことにより、絶縁筒全長を長くすることなく絶縁筒の外側の沿面距離が大きくとれるので、前記（４）Ｔ−Ｕ間での閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

図１及び図２は本発明の一実施形態を示す。図１及び図２において、先に説明した図６及び図７の各部と同一部分又は各部に相当する部分には、図６及び図７と同じ符号を付してある。このプレハブジョイントも、従来同様、エポキシユニット１１と、アダプタ金具４１と、両ケーブルの遮蔽層を電気的に縁切りする絶縁筒４５と、ケーブル保護金具５１と、ストレスコーン１３Ａと、ストレスコーン圧縮装置１５Ａと、絶縁押しパイプ３９とを備えている。

この実施形態が従来と異なる点は、まず、エポキシユニット１１の絶縁筒４５側の端部に、バリア筒部５７が、エポキシユニット１１のエポキシ成形体１７と一体に形成されていることである。バリア筒部５７は、エポキシユニット１１の端部埋込電極１９Ａの内側からアダプタ金具４１の内側を通って絶縁筒４５の内側へと伸びている。絶縁筒４５はその内側にバリア筒部５７の先端側を挿入できるようにするため、アダプタ金具４１側の内径をストレスコーン圧縮装置１５Ａ側の内径よりも大きくしてある。

このような構成にすると、バリア筒部５７の存在により、（１）アダプタ金具４１の内周部Ｐと導電ゴム部２３の外周部Ｑの間で閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性を向上させることができる。

また、アダプタ金具４１とバリア筒部５７との間及びアダプタ金具４１と絶縁筒４５との間には、断面略Ｌ字形のゴム製絶縁リング５９を介在させてある。この絶縁リング５９は、図３に示すように、円筒部６１の一端に鍔部６３を一体に形成し、鍔部６３の円筒部６１側の面に周方向に所定の間隔で円形凸部６５を一体に設けたものである。図２に示すように、円筒部６１はアダプタ金具４１の内側に嵌合する部分であり、鍔部６３はアダプタ金具４１の絶縁筒４５側の端面の内周部に当接する部分であり、円形凸部６５はアダプタ金具４１に形成されたボルト頭部収納用の座ぐり穴６７に嵌合する部分である。

このような構成にすると、絶縁リング５９の存在により、（１）アダプタ金具４１の内周部Ｐと導電ゴム部２３の外周部Ｑの間、（２）アダプタ金具４１の内周部Ｐと中間フランジ２７の内周部Ｒの間、（３）アダプタ金具４１の内周部Ｐと押し金具３７の外周部Ｓの間で閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

なお、絶縁リング５９の円筒部６１の鍔部６３側の内周面には、図４に示すように、環状凸部６８を形成しておくことが好ましい。また、この環状凸部６８は、図５に示すように、鍔部６３の端面から突出するように形成することがさらに好ましい。このような環状凸部６８を形成すると、バリア筒部５７と絶縁リング５９と絶縁筒４５の間の隙間をなくすことができる。

また、バリア筒部５７の先端部外周面と絶縁筒４５の内周面との間には、これらの間の隙間を塞ぐように絶縁シール材６９を介在させてある。この絶縁シール材６９は、プレハブジョイント組立時に、バリア筒部５７の先端部外周にシーリングテープを巻き付けることにより設けられる。

このような構成にすると、バリア筒部５７と絶縁筒４５間の隙間をなくすことができるので、（１）アダプタ金具４１の内周部Ｐと導電ゴム部２３の外周部Ｑの間、（２）アダプタ金具４１の内周部Ｐと中間フランジ２７の内周部Ｒの間、（３）アダプタ金具４１の内周部Ｐと押し金具３７の外周部Ｓの間で閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また、バリア筒部５７の中間部外周面と、絶縁筒４５との間及び絶縁リング５９との間には、これらの間の隙間を塞ぐように絶縁パテ材７１を介在させてある。この絶縁パテ材７１も、プレハブジョイント組立時に、バリア筒部５７の中間部外周にパテテープを巻き付けることにより設けられる。

このような構成にすると、バリア筒部５７と絶縁筒４５間、バリア筒部５７と絶縁リング５９間の隙間をなくすことができるので、（１）アダプタ金具４１の内周部Ｐと導電ゴム部２３の外周部Ｑの間、（２）アダプタ金具４１の内周部Ｐと中間フランジ２７の内周部Ｒの間、（３）アダプタ金具４１の内周部Ｐと押し金具３７の外周部Ｓの間で閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また、絶縁リング５９の鍔部６３と絶縁筒４５との間には、絶縁性ゴムパッキン７３を介在させある。この絶縁性ゴムパッキン７３は、アダプタ金具４１と絶縁筒４５との間に介在するＯリング７５より軟質のゴムで形成され、ボルト４７の締め付けによりＯリング７５より先に潰れて面圧を発生するようになっている。このようにすれば、Ｏリング７５の気密性を損なうこともない。

このような構成にすると、絶縁リング５９の鍔部６３と絶縁筒４５の端面間の隙間をなくすことができるので、（１）アダプタ金具４１の内周部Ｐと導電ゴム部２３の外周部Ｑの間、（２）アダプタ金具４１の内周部Ｐと中間フランジ２７の内周部Ｒの間、（３）アダプタ金具４１の内周部Ｐと押し金具３７の外周部Ｓの間で閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また、絶縁押しパイプ３９のストレスコーン圧縮装置１５側の端部の外径を、ストレスコーン圧縮装置１５の押し金具３７の外径と同じかそれより大きくし、かつ絶縁押しパイプ３９の中間部の外径を押し金具３７の外径より小さくすることにより、絶縁押しパイプ３９の外周面のストレスコーン圧縮装置１５側に環状突起７７を形成してある。

このような構成にすると、環状突起７７の存在により、（３）アダプタ金具４１の内周部Ｐと押し金具３７の外周部Ｓの間で閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

また、絶縁筒４５は、両端部の外径を、アダプタ金具４１の外径及びケーブル保護金具５１の端部のフランジ部５３の外径より大きくし、中間部の外径を両端部の外径より小さくして、絶縁筒４５の外周面を凹形とし、沿面距離を大きくしてある。また、アダプタ金具４１から絶縁筒４５、フランジ部５３のかけての外周には絶縁性防食チューブ７９が被せられている。これにより絶縁筒４５をアダプタ金具４１に固定するボルト４７の頭部Ｔが外部に露出しないようになっている。

このような構成にすると、絶縁筒４５の外周面の沿面距離が長くなり、ボルト５５の頭部Ｔが防食チューブ７９で覆われるため、（４）ボルト４７の頭部Ｔとケーブル保護金具５３の外周部Ｕの間で閃絡が発生しにくくなり、インパルス電圧特性をより向上させることができる。

なおこの実施形態では、従来用いられていた中間フランジ２７（図７参照）が省略され、ケーブル保護金具５１のフランジ部５３がボルト５５により絶縁筒４５に直接固定されている。また、ストレスコーン圧縮装置１５Ａのテンションボルト２９も、絶縁筒４５に直接固定されている。前述の構成によれば、中間フランジ２７があっても、アダプタ金具４１の内周部Ｐと押し金具３７の外周部Ｓの間で閃絡が発生しにくくなるが、中間フランジ２７を省略すれば、Ｐ−Ｓ間での閃絡がより発生しにくくなる。

本発明に係るプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造の一実施形態を示す断面図。 図１の遮蔽層縁切り絶縁構造の要部拡大断面図。 図１の遮蔽層縁切り絶縁構造に使用する絶縁リングの一例を示す（Ａ）は断面図、（Ｂ）は背面図。 図１の遮蔽層縁切り絶縁構造に使用する絶縁リングの他の例を示す（Ａ）は断面図、（Ｂ）は背面図。 図１の遮蔽層縁切り絶縁構造に使用する絶縁リングのさらに他の例を示す（Ａ）は断面図、（Ｂ）は背面図。 遮蔽層縁切り絶縁構造を含む従来のプレハブジョイントを示す断面図。 従来のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造を示す断面図。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ：ＣＶケーブル
３Ａ、３Ｂ：導体
５Ａ、５Ｂ：絶縁体
７Ａ、７Ｂ：外部半導電層
１１：エポキシユニット
１３Ａ、１３Ｂ：ストレスコーン
１５Ａ、１５Ｂ：ストレスコーン圧縮装置
１７：エポキシ成形体
１９Ａ、１９Ｂ：端部埋込電極
２３：導電ゴム部
２５：絶縁ゴム部
３５：圧縮スプリング
３７：押し金具
３９：絶縁押しパイプ
４１：アダプタ金具
４５：絶縁筒
４７：ボルト
５１：ケーブル保護金具
５３：フランジ部
５５：ボルト
５７：バリア筒部
５９：絶縁リング
６１：円筒部
６３：鍔部
６５：円形凸部
６７：座ぐり部
６９：絶縁シール材
７１：絶縁パテ材
７３：ゴムパッキン
７５：Ｏリング
７７：環状突起
７９：防食チューブ

Claims (9)

1. エポキシユニットと、アダプタ金具と、両ケーブルの遮蔽層を電気的に縁切りする絶縁筒と、ケーブル保護金具と、ストレスコーンと、ストレスコーン圧縮装置と、絶縁押しパイプとを備えたプレハブジョイントにおいて、
   前記エポキシユニットの前記絶縁筒側の端部に、端部埋込電極の内側から前記アダプタ金具の内側を通って前記絶縁筒の内側へ伸びるバリア筒部を、前記エポキシユニットのエポキシ成形体と一体に形成したことを特徴とするプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
2. 前記アダプタ金具とバリア筒部との間及び前記アダプタ金具と絶縁筒との間に、前記アダプタ金具の内側に嵌合する円筒部と前記アダプタ金具の絶縁筒側の端面の内周部に当接する鍔部とを一体に形成した断面略Ｌ字形の絶縁リングを介在させたことを特徴とする請求項１記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
3. 前記絶縁リングは、鍔部のアダプタ金具側の面に、アダプタ金具に形成されたボルト頭部収納用の座ぐり穴に嵌合する凸部を有していることを特徴とする請求項２記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
4. 前記バリア筒部の先端部外周面と前記絶縁筒との間に絶縁シール材を介在させたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
5. 前記バリア筒部の中間部外周面と、前記絶縁筒との間及び絶縁リングとの間に絶縁性のパテ材を介在させたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
6. 前記絶縁リングの鍔部と絶縁筒との間に、前記アダプタ金具と絶縁筒との間に介在されるＯリングより軟質の絶縁性ゴムパッキンを介在させたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
7. 前記絶縁押しパイプのストレスコーン圧縮装置側の端部の外径を、ストレスコーン圧縮装置の押し金具の外径と同じかそれより大きくし、前記絶縁押しパイプの中間部の外径を前記押し金具の外径より小さくして、絶縁押しパイプの外周面のストレスコーン圧縮装置側に環状突起を形成したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
8. 前記絶縁筒の両端部の外径を、アダプタ金具の外径及びケーブル保護金具の端部のフランジ部の外径より大きくし、中間部の外径を両端部の外径より小さくしたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。
9. 中間フランジを省略し、ケーブル保護金具のボルト及びテンションボルトを直接、絶縁筒に固定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のプレハブジョイントの遮蔽層縁切り絶縁構造。

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