JP5255337B2

JP5255337B2 - 電力ケーブル接続部およびその製造方法

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Publication number: JP5255337B2
Application number: JP2008158709A
Authority: JP
Inventors: 規昭堀口
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Fujikura Ltd; Viscas Corp
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Fujikura Ltd; Viscas Corp
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-06-18
Also published as: JP2010004590A

Description

本発明は、電力ケーブル接続部およびその製造方法に関し、特に２本の電力ケーブルの導体部同士を電気的に接続する電力ケーブル接続部およびその製造方法に関する。

高圧電力ケーブル（ＣＶケーブル）等の電力ケーブルの接続部は、２本の電力ケーブルの導体部同士を接続する構造である。
電力ケーブルの接続部におけるしゃへい層の電気的な縁切り処理は、電力ケーブルの接続部の主絶縁部の外部側では絶縁筒を配置することにより行っており、電力ケーブルの接続部の内部（主絶縁）処理では、現地で接続をする際に半導電テープおよび絶縁テープを巻くことで行っている。

また、電力ケーブルの接続部の構造としては、部分放電の発生を抑制するために電界緩和チューブがケーブル絶縁体とケーブル半導電層とケーブルしゃへい層の外周面に配置されている。この電界緩和チューブは拡径可能な高誘電体で形成され、電界緩和チューブの内面には半導電層が形成されている。これにより、電界緩和チューブとケーブルの段剥ぎ部の密着性を向上させて電圧印加時の部分放電の発生を抑制している（例えば、特許文献１を参照）。

さらに、電力ケーブルの接続部の別の構造としては、絶縁テープ巻きモールド型の構造や、補強絶縁筒体、半導電性ストレスコーン層および内部半導電層が、モールド成形体からなり、補強絶縁筒体の外周面は外部半導電層により覆われている例がある（例えば、特許文献２を参照）。

また、外周の半導電層が長さ方向に縁切りされたゴムモールドユニットの上記縁切り部に、ゴム絶縁体内にリング状に半導電層が埋込まれ、かつ上記ゴム絶縁体の内周の一部に上記リング状半導電層が露出しているリング状の遮蔽ユニットを、半導電層の露出部をゴムモールドユニットの縁切り部のいずれか一方の半導電層端部に密接せしめて装着して成る電力ケーブルの絶縁型差込式接続部の例がある（例えば、特許文献３を参照）。

また、縁切り部をプレモールドゴム一体形絶縁筒の電気ストレスの最も低い肩部に設けるとともに、縁切り部電極を１つは前記絶縁筒テーパ両肩端にラッパ状に拡開して設けられ、もう１つの電極は先の電極に直交する方向に所定の間隔を離して円筒状に設けられ、このもう１つの電極の外周に絶縁層が施されている例がある（例えば、特許文献４を参照）。
特開平９−２３５６２号公報特開２００５−１２９３３号公報特開平９−２４７８３６号公報特開２０００−３２４６４３号公報

ところが、電気的な縁切り処理を行う場合に、電力ケーブルの接続部の内部処理の際に現場施工で半導電テープおよび絶縁テープを巻く作業を行うために、その半導電テープおよび絶縁テープを巻く作業にバラツキが生じやすく、高電圧を電力ケーブルの接続部のしゃへい層間に印加すると半導電テープの端部等に電界が集中する部分が生じてしまい、電気絶縁性能が確保できない問題がある。さらに、作業者が現場施工で半導電テープおよび絶縁テープを巻いて遮蔽の電気的な縁切り処理部を形成するためには、巻くための作業時間がかなりかかってしまう。

特許文献１に記載の技術では、電力ケーブル終端接続部に単なるチューブ状の部材を装着しているだけであり、部分放電の発生を抑制しているのに過ぎない。また、特許文献２は、常温収縮型のゴム絶縁筒を開示しているだけである。また、特許文献３は、出荷時に縁切り部の電気性能の確認ができることを開示しているだけである。さらに、特許文献４は、接続部に遮蔽層縁切り構造が必要な場合に適用する電力ケーブルの接続部に関し、特にプレモールドゴム一体形ジョイントの遮蔽層縁切り構造を開示しているだけである。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、電界緩和形状を有する電気絶縁性の環状部材を予め用意しておいて施工現地で簡単に装着することができ、現場作業性を向上できる電力ケーブル接続部およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の電力ケーブル接続部は、第１電力ケーブルの導体部と第２電力ケーブルの導体部を接続した周囲を覆う補強絶縁層と、
前記補強絶縁層の外周に形成される外部半導電層であって、前記外部半導電層の第１端部は、前記第１電力ケーブルのシールド層に電気的に接続され、前記外部半導電層の第２端部は、前記第２電力ケーブルのシールド層からは電気的に切り離されている前記外部半導電層と、
前記外部半導電層の前記第２端部を同心円状に囲んで配置され、少なくとも前記外部半導電層の前記第２端部付近の電界を緩和する機能を有する電界緩和用部材と、
を備え、
前記電界緩和用部材は、常温で収縮可能な環状の部材であり、前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部の外径と同等もしくは小さく設定されており、前記電界緩和用部材の内径を拡径して前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部に位置されて縮径されることで装着されていることを特徴とする。

本発明の電力ケーブル接続部は、好ましくは前記電界緩和用部材は、半導電性を有する導電部と、前記導電部と一体に形成されている絶縁部とを有し、前記導電部は断面でみて曲面の突出部分を有し、予め拡径した前記電界緩和用部材または施工時に拡径した前記電界緩和用部材を、所定位置にて縮径することで装着したことを特徴とする。

本発明の電力ケーブル接続部は、好ましくは前記補強絶縁層の内面には前記第１電力ケーブルの導体部と前記第２電力ケーブルの導体部を囲む内部半導電層と、
前記補強絶縁層に埋め込まれて前記第１電力ケーブル側に配置される第１ストレスコーンと、
前記補強絶縁層に埋め込まれて前記第２電力ケーブル側に配置される第２ストレスコーンと、を有することを特徴とする。

本発明の電力ケーブル接続部は、前記第１電力ケーブルの導体部と前記第２電力ケーブルの導体部を接続してなる導体接続部を有し、少なくとも前記導体接続部を覆うように絶縁テープまたは／及び半導電性テープを巻き付けしてテープ巻き接続部を設け、該テープ巻き接続部の上から前記電界緩和用部材を所定位置に取り付けたことを特徴とする。

本発明の電力ケーブル接続部は、前記導体接続部を有し、所定箇所に絶縁テープまたは／及び半導電性テープを巻き付けした上から、常温で収縮するチューブを取り付けし、前記チューブの上から前記電界緩和用部材を所定位置に取り付けたことを特徴とする。
本発明の電力ケーブル接続部は、好ましくは前記電力ケーブル接続部を覆うように導電性の接続箱を設け、
該導電性の接続箱の長手方向の任意の位置に電気的な導通を縁切りする絶縁筒を有し、
少なくとも前記電界緩和用部材とともに電界の制御をすることを特徴とする

本発明の電力ケーブル接続部の製造方法は、第１電力ケーブルの導体部と第２電力ケーブルの導体部を接続する電力ケーブル接続部の製造方法であって、
前記第１電力ケーブルの導体部と前記第２電力ケーブルの導体部付近を補強絶縁層で覆い、
前記外部半導電層が前記補強絶縁層の外周に形成されて、前記外部半導電層の第１端部は、前記第１電力ケーブルのシールド層に電気的に接続され、前記外部半導電層の第２端部は、前記第２電力ケーブルのシールド層からは電気的に切り離され、
前記外部半導電層の前記第２端部付近の電界を緩和するための電界緩和用部材が、前記外部半導電層の前記第２端部を同心円状に囲んで配置され、
前記電界緩和用部材は、常温で収縮可能な環状の部材であり、前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部の外径と同等もしくは小さく、前記電界緩和用部材の内径を拡径して前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部に位置された状態で縮径して装着されることを特徴とする。

本発明の電力ケーブル接続部によれば、電界緩和形状を有する電気絶縁性の環状部材を予め用意しておいて施工現地で簡単に装着することができ、現場作業性を向上できる。
本発明の電力ケーブル接続部の製造方法によれば、電界緩和形状を有する電気絶縁性の環状部材を予め用意しておいて施工現地で簡単に装着することができ、現場作業性を向上できる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の好ましい第１実施形態の電力ケーブル接続部の断面構造を示している。図２は、図１の電力ケーブル接続部の右半分を代表して拡大して示している。
図１に示す電力ケーブル接続部１０は、例えば高電圧の電力ケーブルの導体部同士を軸方向ＣＬに沿って接続するのに用いられており、この電力ケーブル接続部１０は、第１電力ケーブル１の第１ケーブル導体部３と、第２電力ケーブル２の第２ケーブル導体部４とを電気的に接続している。図１の例では、第１電力ケーブル１と第２電力ケーブル２は同じ径のケーブルである。
図１に示す電力ケーブル接続部１０は、常温で収縮できる常温収縮チューブを用いた、いわゆるラバーブロックジョイント（ＲＢＪ）あるいはコールドシュリンカブルジョイント（ＣＳＪ）と呼ばれている。

図１に示すように、第１電力ケーブル１は、第１ケーブル導体部３と、第１ケーブル導体部３を図示しない内部半導電層を介して覆う絶縁体５と、この絶縁体５を覆う外部半導電層６と、外部半導電層６を覆う布テープ層７と、布テープ層７を覆う金属しゃへい層８と、金属しゃへい層８を覆う絶縁シース９を有している。

同様にして、第２電力ケーブル２は、第２ケーブル導体部４と、第２ケーブル導体部４を図示しない内部半導電層を介して覆う絶縁体１１と、この絶縁体１１を覆う外部半導電層１２と、外部半導電層１２を覆う布テープ層１３と、布テープ層１３を覆う金属しゃへい層１４と、金属しゃへい層１４を覆う絶縁シース１５を有している。

図１に示すように、第１電力ケーブル１の第１ケーブル導体部３と第２電力ケーブル２の第２ケーブル導体部４とを接続する際には、第１電力ケーブル１と第２電力ケーブル２はそれぞれ段剥ぎ処理をすることでそれぞれの部位を所定の長さずつ露出させている。

第１電力ケーブル１の第１ケーブル導体部３と第２電力ケーブル２の第２ケーブル導体部４は、導電性を有する接続管（接続部材の一例）１６により、電気的に機械的に接続されている。第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６の周囲は、絶縁体５，１１の外周面との段差を埋めるために、半導電性テープ１７により覆われている。

図１に示すように、この第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６と絶縁体５，１１は、ゴムユニット絶縁体部２０により覆われている。このゴムユニット絶縁体部２０は、筒状の補強絶縁層であり、内部半導電層（内部電極）２２と、外部半導電層（外部電極）２３と、第１ストレスコーン２４と第２ストレスコーン２５を有している。ゴムユニット絶縁体部２０の内部半導電層２２と、外部半導電層２３と、第１ストレスコーン２４と第２ストレスコーン２５は、軸方向ＣＬに関して同軸状に配置されている。

ゴムユニット絶縁体部２０は、弾性材である例えば電気絶縁性のゴムなどにより作られている常温で収縮可能な円筒状の部材である。ゴムユニット絶縁体部２０の内部には、内部半導電層２２が配置されており、内部半導電層２２は例えばカーボンが混入された半導電性のゴムを円筒状に成形されている。内部半導電層２２は第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６およびその付近の絶縁層５，１１の一部を覆っている。

図１に示すように、外部半導電層２３は、ゴムユニット絶縁体部２０の外周面に配置されており、例えばカーボンが混入された半導電性の塗料を吹き付けることで形成されている。
外部半導電層２３の第１端部側２３Ｂがゴムユニット絶縁体部２０の一端部２１Ｂ側に至るように形成されており、外部半導電層２３の第１端部側２３Ｂは第１ストレスコーン２４の小径部分２４Ｂを通過して第１電力ケーブル１のシールド層に電気的に接続されている。

一方、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃは、第２ストレスコーン２５には達してなく第２電力ケーブル２のシールド層には電気的に接続されておらず、第２ストレスコーン２５の大径部分２５Ｃとの間に隙間Ｒが生じている。すなわち、電気的絶縁領域である隙間Ｒが、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃと第２電力ケーブル２のシールド層との間に形成されていることから、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃと第２電力ケーブル２のシールド層は電気的に切り離されている。

これにより、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃと第２ストレスコーン２５との間に介在する電気絶縁物であるゴムユニット絶縁体部２０の外周にある絶縁テープ層３０により、外部半導電層２３を第２ストレスコーン２５と第２電力ケーブル２のシールド層から電気的に縁切りをする縁切り部３１が隙間Ｒにおいて形成されている。

図１に示すように、第１ストレスコーン２４と第２ストレスコーン２５は、例えばカーボンが混入された半導電性のゴムで成形されている。第１ストレスコーン２４の大径部分２４Ｃと第２ストレスコーン２５の大径部分２５Ｃが向かい合わせになるように、外部半導電層６，１２と布テープ層７，１３の付近に配置されている。第１ストレスコーン２４と第２ストレスコーン２５の大部分がゴムユニット絶縁体部２０内に埋設された状態で配置されるが、それぞれの小径部分２４Ｂ、２５Ｂは反対方に向けて突出している。

ゴムユニット絶縁体部２０の外周面には、絶縁テープ層３０が配置され、さらにその外側には導電テープ層３３が配置され、さらにその外側は絶縁性のコンパウンド層３４が形成されている。これらの各層の外側は、銅管などの導電体の管部材３５で覆われている。管部材３５の中央位置には絶縁筒３９が全周に渡って形成されている。

図１に示すゴムユニット絶縁体部２０の内径は、外力が加えられていない状態では第１電力ケーブル１と第２電力ケーブル２の外径よりも小さく設定されており、このゴムユニット絶縁体部２０の内径は図示しない拡径保持部材を用いて拡大された状態で保持されている。第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６を接続する前に、拡径されたゴムユニット絶縁体部２０が例えば第１電力ケーブル１に通すことで予め配置される。

第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６を接続した後、拡径されたゴムユニット絶縁体部２０が第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６を含む領域に配置され、拡径保持部材がゴムユニット絶縁体部２０内から取り除かれると、ゴムユニット絶縁体部２０が常温で縮径して第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６を含む領域に密着される。これにより、内部半導電層２２が半導電性テープ１７を介して第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６に接触するとともに、ゴムユニット絶縁体部２０の内周が第１電力ケーブル１の絶縁体５と第２電力ケーブル２の絶縁体１１に接触される。そして、第１ストレスコーン２４が外部半導電層７に接触され、第２ストレスコーン２５が外部半導電層１３に接触される。

図１と図２に示すように、ゴムユニット絶縁体部２０の外周部には、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃ側において電界緩和用部材４０が密着して装着されている。電界緩和用部材４０には導電テープ層４１が配置されている。

図３は、この電界緩和用部材４０を示す断面図である。
図３に示すように電界緩和用部材４０は、スリット形成ゴムリングともいい、ゴムユニット絶縁体部２０とは別に予め作られた環状（リング状）の部材であり、半導電性を有する導電部４５と、絶縁部４６を有している。導電部４５は弾性的に伸縮可能な導電性ゴム等で作られている。絶縁部４６は弾性的に伸縮可能な絶縁性ゴム等で作られている。

電界緩和用部材４０の導電部４５の軸方向の長さＬ１は例えば２０〜５０ｍｍであり、電界緩和用部材４０の軸方向の長さＬ２は例えば４０〜１００ｍｍである。電界緩和用部材４０の厚みＧは、例えば３〜４ｍｍである。図１に示すゴムユニット絶縁体部２０の外径寸法Ｄは、例えば１００〜３００ｍｍであり、電界緩和用部材４０の内径Ｓは、ゴムユニット絶縁体部２０の外径Ｄと同等もしくは所定値αだけ小さく設定されている。

導電部４５は、軸方向ＣＫにほぼ沿ってなだらかに形成された凹形状部分４５Ｂと、ほぼ半円形状の突出部分４５Ｃと、内周面部４５Ｄと、外周部４５Ｆを有している。この半円形状の突出部分４５Ｃは、軸方向ＣＫ（図１における軸方向ＣＬ）に平行な方向に突出して形成されている。

絶縁部４６は、導電部４５に連続して配置されており、スリット４６Ｓを有しており、平坦部４６Ｂと、軸方向ＣＫにほぼ沿ってなだらかに形成された凹形状部分４６Ｃと、内周面部４６Ｄを有している。
図３に示すように、環状（リング状）の部材を人力や、図示しない工具や治具によって拡径して、電力ケーブルに挿入して、所定の位置に装着することができる。

また、図４に示すように、電界緩和用部材４０の内径が拡径保持部材である拡径パイプ４４により、拡大して保持された状態を示している。図４に示すように、拡径パイプ４４が電界緩和用部材４０内に挿入されることにより、図３に示す電界緩和用部材４０の内径Ｓは、拡大されて図４に示すように内径Ｓ１となる。これにより、拡径パイプ４４が電界緩和用部材４０内に挿入された状態で、電界緩和用部材４０がゴムユニット絶縁体部２０の外周面に対して図１に示す電界用部材の取り付け位置Ｐまで挿入して、その後電界緩和用部材４０から拡径パイプ４４を取り外す。これにより、電界緩和用部材４０は常温で縮径されるので、電界緩和用部材４０は、ゴムユニット絶縁体部２０の外周面の電界用部材の取り付け位置Ｐに対して確実に正確に密着して装着することができる。

上述した電力ケーブル接続部１０を組み立てる際には、ゴムユニット絶縁体部２０の内径は、図示しない拡径保持部材により拡大された状態で、例えば第１電力ケーブル１側に予め通して配置し、図４に示す電界緩和用部材４０は拡径パイプ４４により拡径した状態で例えば第２電力ケーブル２側に予め通して配置しておく。

第１電力ケーブル１の第１ケーブル導体部３と第２電力ケーブル２の第２ケーブル導体部４は、導電性を有する接続管１６により電気的に機械的に接続され、ゴムユニット絶縁体部２０が第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６を含む領域に配置され、内部半導電層２２が第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６の周囲を覆う位置で位置決めされる。

図示しない拡径保持部材が、ゴムユニット絶縁体部２０の内部から除去されることで、ゴムユニット絶縁体部２０は常温で縮径して第１ケーブル導体部３と第２ケーブル導体部４と接続管１６を含む領域と絶縁体５，１１の周囲に密着して固定される。

その後、図４に示す電界緩和用部材４０から拡径パイプ４４を除去することで、電界緩和用部材４０は、常温で縮径してゴムユニット絶縁体部２０の外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃに対応する位置Ｐに密着して固定される。
これにより、電界緩和用部材４０と第２ストレスコーン２５Ｃの間の部分には、電気絶縁の縁切り部５１が形成される。

図１と図２に示す電力ケーブル接続部１０は、中央の絶縁筒３９を有している例であるが、図５は、この例における電界緩和用部材４０付近の電界Ｅの分布を模式的に示している。図５に示す例では、導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃが、軸方向ＣＫ（図１における軸方向ＣＬ）に平行な方向に突出して形成されているので、電界Ｅの等電位線Ｍの形成される方向は、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃと内部半導電層２２の間を通って、電界緩和用部材４０の導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃの周囲を緩やかに回り込むようにして通過し、絶縁筒３９側に至っている。

このようにして、電界Ｅの等電位線Ｍは、導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃの付近では緩やかに回り込むようにして形成される。これにより、電界の等電位線が急激に曲がって形成されないので、絶縁破壊を抑制することができる。

このように電界緩和用部材４０を設けるのではなく、従来のように、例えば薄い導電性のテープ部材を折り曲げて配置すると、例えばしゃへい層間のインパルス印加電圧が１００ｋＶ以上だと絶縁破壊が生じる恐れがある。これは、薄い導電性のテープ部材を巻き付けて重ねて折り曲げて配置するだけでは、折り曲げた部分の先端部が尖った状態になっているので、電界Ｅの等電位線Ｍが急激に曲がって形成されて緩やかに回り込むことができないからである。

これに対して、本発明の実施形態のように、電界緩和用部材４０を用いることにより、例えばしゃへい層間のインパルス印加電圧が１００〜１３０ｋＶであっても絶縁破壊が起こらない。

また、予め電界緩和用部材４０を用意しておき、この電界緩和用部材４０の内径を拡大してゴムユニット絶縁体部２０の外周面に配置して電界緩和用部材４０を縮径することで、ゴムユニット絶縁体部２０の外周面に対して密着して確実に固定することができる。これにより、例えば施工現場において薄い導電性のテープ部材を巻き付けて重ねて折り曲げて配置する作業とは異なり、電界緩和用部材４０が簡単に行うことができるので、施工現地で簡単に装着することができ、現場作業性が向上できる。

図６は、図１〜図５に示す第１実施形態とは少し構造が異なる本発明の第２実施形態の電力ケーブル接続部１０Ｂを示している。なお、図６に示す電力ケーブル接続部１０Ｂの構成要素が図１〜図５に示す電力ケーブル接続部１０の対応する構成要素と同じである場合に同じ符号を記してその説明を用いる。

図６に示す電力ケーブル接続部１０は、端部において絶縁筒３９Ｂを有している例であるが、この例における電界緩和用部材４０付近の電界Ｅの分布を模式的に示している。図６に示す例では、導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃが、軸方向ＣＫ（図１における軸方向ＣＬ）に平行な方向に突出して形成されているので、電界Ｅの等電位線Ｍの方向は、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃと内部半導電層２２の間を通って、電界緩和用部材４０の導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃの周囲を回り込むようにして通過し、端部の絶縁筒３９Ｂ側に至っている。

このように、電界Ｅの等電位線Ｍは、導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃの付近では緩やかに回り込むようにして形成される。従って、電界の等電位線が急激に曲がって形成されないので、より高い電圧であっても絶縁破壊を起こさないようにすることができる。

予め電界緩和用部材４０を用意しておき、この電界緩和用部材４０の内径を拡大してゴムユニット絶縁体部２０の外周面に配置して電界緩和用部材４０を縮径することでゴムユニット絶縁体部２０の外周面に対して密着して確実に固定することができる。これにより、例えば施工現場において薄い導電性のテープ部材を巻き付けて重ねて折り曲げて配置する作業とは異なり、簡単に行うことができるので、施工現地で簡単に装着することができ、現場作業性が向上できる。

（第２実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の電力ケーブル接続部の好ましい第２実施形態を説明する。図７は、第２実施形態の電力ケーブル接続部の右半分を代表して示す図である。
図７に示す電力ケーブル接続部１１０は、例えば高電圧の電力ケーブルの導体部同士を軸方向ＣＬに沿って接続するのに用いられており、この電力ケーブル接続部１１０は、第１電力ケーブル１０１の第１ケーブル導体部１０３と、第２電力ケーブル１０２の第２ケーブル導体部１０４とを接続部１７０により電気的に接続している。
ゴムユニット絶縁体部２１Ｂは、第１ケーブル導体部１０３と、第２電力ケーブル１０２の第２ケーブル導体部１０４と接続部１７０の付近を覆っている。

ゴムユニット絶縁体部２１Ｂの周囲には電界緩和用部材４０が密着して装着されている。ゴムユニット絶縁体部２１Ｂと電界緩和用部材４０の外周囲は、絶縁テープ層５３により覆われており、さらに絶縁テープ層５３の外側には導電テープ層５４が形成されている。導電テープ層５４の外側には絶縁テープ層５５が形成されており、絶縁テープ層５５の外側は銅管５７により覆われている。銅管５８の中央には、絶縁筒５６が形成されている。

電界緩和用部材４０は、第１実施形態で用いられている電界緩和用部材４０を同様な構造を有しており、導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃが、軸方向ＣＫに平行な方向に突出して形成されているので、電界Ｅの等電位線Ｍの形成される方向は、外部半導電層２３の第２端部側２３Ｃと内部半導電層２２の間を通って、電界緩和用部材４０の導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃの周囲を緩やかに回り込むようにして通過し、絶縁筒３９側に至る。

このようにして、電界Ｅの等電位線Ｍは、導電部４５のほぼ半円形状の突出部分４５Ｃの付近では緩やかに回り込むようにして形成される。従って、より高い電圧であっても絶縁破壊を起こさないようにすることができる。
予め電界緩和用部材４０を用意しておき、この電界緩和用部材４０の内径を拡大してゴムユニット絶縁体部２０の外周面に配置して電界緩和用部材４０を縮径することで、ゴムユニット絶縁体部２０の外周面に対して密着して確実に固定することができる。これにより、例えば施工現場において薄い導電性のテープ部材を巻き付けて重ねて折り曲げて配置する作業とは異なり、簡単に行うことができるので、電界緩和用部材４０は施工現地で簡単に装着することができ、現場作業性が向上できる。

本発明の電力ケーブル接続部の実施形態は、第１電力ケーブルの導体部と第２電力ケーブルの導体部を接続する電力ケーブル接続部であって、第１電力ケーブル１の導体部３と第２電力ケーブル２の導体部４付近を覆う補強絶縁層としてのゴムユニット絶縁体部２０と、ゴムユニット絶縁体部２０の外周に形成される外部半導電層２３であって、外部半導電層２３の第１端部２３Ｂは、第１電力ケーブル１のシールド層に電気的に接続され、外部半導電層２３の第２端部は、第２電力ケーブルのシールド層からは電気的に切り離されている。

そして、ゴムユニット絶縁体部２０は外部半導電層２３の第２端部２３Ｂを同心円状に囲んで配置され、外部半導電層２３の第２端部２３Ｃ付近の電界を緩和する半導電性を有する電界緩和用部材を備え、電界緩和用部材４０は、常温で収縮可能な環状の部材であり、電界緩和用部材４０の内径が外部半導電層の第２端部の外径よりも小さくする。電界緩和用部材４０の内径を拡径して電界緩和用部材４０の内径が外部半導電層２３の第２端部２３Ｃに位置されてされることで確実に装着されている。これにより、電界緩和形状を有する電気絶縁性の環部材を予め用意しておいて施工現地で簡単に装着することができ、従来行われている現場施工での半導電テープおよび絶縁テープを巻く作業を行うことに比べて、現場作業性を向上できる。

本発明の電力ケーブル接続部の実施形態では、電界緩和用部材は、拡径保持部材により拡径された状態で外部半導電層の第２端部に位置され、拡径保持部材を除去することで縮径される。これにより、電界緩和用部材は、拡径保持部材を用いて容易に位置決めでき、しかも電界緩和用部材は、拡径保持部材を除去するだけで、絶縁の縁切り部に対して正確な位置に配置することができる。本発明の電力ケーブル接続部の実施形態では、拡径保持部材は、円筒状の部材であることを特徴とする。これにより、単純な形状の拡径保持部材を用意するだけでよいので、コスト高にならない。

本発明の電力ケーブル接続部の実施形態では、電界緩和用部材は、半導電性を有する導電部と、前記導電部と一体に形成されている絶縁部とを有し、前記導電部は断面でみて曲面の突出部分を有することを特徴とする。これにより、電界の等電位線が断面でみて曲面の突出部分に沿って緩やかに形成できるので、電界の等電位線が急激に曲がって形成されないので、絶縁破壊を抑制することができる。

本発明の電力ケーブル接続部の実施形態では、補強絶縁層の内面には第１電力ケーブルの導体部と第２電力ケーブルの導体部を囲む内部半導電層と、補強絶縁層に埋め込まれて第１電力ケーブル側に配置される第１ストレスコーンと、補強絶縁層に埋め込まれて第２電力ケーブル側に配置される第２ストレスコーンと、を有する。このような形式の電力ケーブル接続部であっても、絶縁破壊を抑制することができる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、図４に示すように、拡径パイプ４４が電界緩和用部材４０内に挿入されることにより、図３に示す電界緩和用部材４０の内径Ｓは、拡大されて図４に示すように内径Ｓ１となる。しかし、電界緩和用部材４０の内径Ｓは、このような拡径パイプ４４を用いずに、フックのような道具で電界緩和用部材４０の内径を拡大しても良いし、作業者が手で広げて電界緩和用部材４０の内径を拡大しても良い。

電界緩和用部材４０の導電部４５の先端形状が例えば断面半円形状の突出部分４５Ｃと成っているが、突出部分４５Ｃの形状は、軸方向ＣＬに沿って尖った形状でなければ、例えば断面半楕円形状あるいはその他の形状であっても良い。

本発明の好ましい第１実施形態の電力ケーブル接続部の断面構造を示す図である。図１の電力ケーブル接続部の右半分を代表して拡大して示す断面図である。電界緩和用部材を示す断面図である。図３の電界緩和用部材が拡径保持部材である拡径パイプにより内径が拡大して保持された状態を示す図である。電界緩和用部材付近の電界Ｅの分布を模式的に示す図である。本発明の好ましい第２実施形態における電界緩和用部材付近の電界Ｅの分布を模式的に示す図である。本発明の好ましい第３実施形態の電力ケーブル接続部の右側の断面構造を示す図である。

符号の説明

１第１電力ケーブル
２第２電力ケーブル
３第１ケーブル導体部
４第２ケーブル導体部
５，１１絶縁体
６，１２外部半導電層
１６接続管
１０電力ケーブル接続部
２０ゴムユニット絶縁体部（補強絶縁層）
２２内部半導電層
２３外部半導電層
２４第１ストレスコーン
２５第２ストレスコーン
３１縁切り部
４０電界緩和用部材
４５導体部
４５Ｃ導体部の突出部分
４６絶縁部
ＣＬ軸方向

Claims

第１電力ケーブルの導体部と第２電力ケーブルの導体部を接続した周囲を覆う補強絶縁層と、
前記補強絶縁層の外周に半導電性の塗料により形成され、第１端部は前記第１電力ケーブルのシールド層に電気的に接続され、第２端部は前記第２電力ケーブルのシールド層からは電気的に切り離されている外部半導電層と、
前記外部半導電層の前記第２端部を同心円状に囲んで配置され、少なくとも前記外部半導電層の前記第２端部付近の電界を緩和する機能を有する電界緩和用部材と、
を備え、
前記電界緩和用部材は、常温で収縮可能な環状の部材であり、前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部の外径と同等もしくは小さく設定されており、前記電界緩和用部材の内径を拡径して前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部に位置されて縮径されることで装着されるものであり、半導電性を有する導電部と、前記導電部と一体に形成されている絶縁部とを有するものであり、
前記導電部の内周が前記外部半導電層と密着し、
前記導電部の前記第１ケーブル側の外周から前記外部半導電層にかけて導電テープ層が配置されていることを特徴とする電力ケーブル接続部。
前記導電部は断面でみて曲面の突出部分を有し、予め拡径した前記電界緩和用部材または施工時に拡径した前記電界緩和用部材を、所定位置にて縮径することで装着したことを特徴とする請求項１に記載の電力ケーブル接続部。
前記補強絶縁層の内面には前記第１電力ケーブルの導体部と前記第２電力ケーブルの導体部を囲む内部半導電層と、
前記補強絶縁層に埋め込まれて前記第１電力ケーブル側に配置される第１ストレスコーンと、
前記補強絶縁層に埋め込まれて前記第２電力ケーブル側に配置される第２ストレスコーンと、を有することを特徴とする請求項１〜請求項２のいずれか１つの項に記載の電力ケーブル接続部。
前記第１電力ケーブルの導体部と前記第２電力ケーブルの導体部を接続してなる導体接続部を有し、少なくとも前記導体接続部を覆うように絶縁テープまたは／及び半導電性テープを巻き付けしてテープ巻き接続部を設け、該テープ巻き接続部の上から前記電界緩和用部材を所定位置に取り付けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の電力ケーブル接続部。
第１電力ケーブルの導体部と第２電力ケーブルの導体部を接続する電力ケーブル接続部の製造方法であって、
前記第１電力ケーブルの導体部と前記第２電力ケーブルの導体部付近を補強絶縁層で覆い、
外部半導電層が前記補強絶縁層の外周に半導電性の塗料により形成されて、前記外部半導電層の第１端部は、前記第１電力ケーブルのシールド層に電気的に接続され、前記外部半導電層の第２端部は、前記第２電力ケーブルのシールド層からは電気的に切り離され、
前記外部半導電層の前記第２端部付近の電界を緩和するための電界緩和用部材が、前記外部半導電層の前記第２端部を同心円状に囲んで配置され、
前記電界緩和用部材は、半導電性を有する導電部と、前記導電部と一体に形成されている絶縁部とを有する常温で収縮可能な環状の部材であり、前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部の外径と同等もしくは小さく、前記電界緩和用部材の内径を拡径して前記電界緩和用部材の内径が前記外部半導電層の前記第２端部に位置された状態で縮径して、前記導電部の内周が前記外部半導電層と密着するように装着され、
前記導電部の前記第１ケーブル側の外周から前記外部半導電層にかけて導電テープ層が配置されていることを特徴とする電力ケーブル接続部の製造方法。