JP5503993B2 - 機器直結型端末および機器直結型端末を使用した電力ケーブルの点検方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に配電ケーブル等の電力ケーブルを各種機器に直結するため使用する機器直結型端末において、ケーブル点検（絶縁低抵抗測定）等のメンテナンス作業性の向上を図った機器直結型端末および機器直結型端末を使用した電力ケーブルの点検方法に関する。

一般的な端末を使用した機器と電力ケーブルを直接的に接続する場合、ケーブル端末の電気的安全離隔が必要なことから、端末を機器に取り付けるための大きなスペースが必要である。

そこで、スペース効率を上げるために、従来、ケーブルと機器との接続をコンパクトにできる機器直結型端末が使用されている。機器直結側端末に関して、例えば、特開平９−３０８０７５号公報（特許文献１）の技術が開示されている。

この種の機器直結型端末では、当該端末内にケーブル端部の電界を緩和するためストレスコーンを設けている。この種の端末では、安全性や電気的離隔を小さくするため、外部が導電ゴム層で覆われていて、その導電ゴム層は接地されており、人が触れても安全な設計になっている。また、機器の金属ケース（金属シャーシ）と電力ケーブルの金属遮蔽も直接に導電ゴム層と接続されるか、あるいは機器の金属ケースと金属遮蔽がボンディングワイヤーで接続されており、共に接地されることから安全である。

このような機器直結型端末の構造例を図２によって説明する。

図２に示す、機器直結型端末は、機器１０の金属シャーシ１０ａの取り付け用の開口１０ｂを通して機器側導体１２が延出している。その開口１０ｂから機器側導体１２の周囲に亘ってブッシング１４が装着される。また、電力ケーブル１６はその端部の外被１８を剥がし、遮蔽層２０、外部半導電層２０ａ、絶縁層２２、導体２４を段階的に露出させた状態で、その導体２４に端末側導体２６を圧縮接続し、かつ、当該端末側導体２６を機器側導体１２に接続できる構造となっている。そして、接続した端末側導体２６の周囲に端末側内部半導電体２８および絶縁体３０、その外部を導電性ゴム層３２で覆っている。また、当該端末の電力ケーブル１６側端は、絶縁体３０を先細く形成したストレスコーン３４を設けている。

図２に示す端末では、安全性や電気的離隔を小さくするため、外部が導電性ゴム層３２で覆われたものとしており、その導電性ゴム層３２が金属シャーシ１０ａを介して接地されており、人が触っても安全な設計となっている。また、当該端末においては、電力ケーブル１６の端部で、電力ケーブル１６の遮蔽層２０外周に接地金具３６を接続し、その周囲に半導電層３８を設けて、電力ケーブル１６の外部半導電層２０ａ（または遮蔽層２０）および半導電層３８を導電性ゴム層３２内に延ばし、必要に応じて半導電層３８の外周を絶縁テープ等で覆っている。前記接地金具３６は接地線４０にて接地している。また、前記機器１０の金属シャーシ１０ａも接地（接地箇所を符号４２で示す）している。

この電力ケーブル１６の端部に設けた半導電層３８が前記前記端末の導電性ゴム層３２に内挿して重ねる等して電気的に接続されている。結局、前記端末の導電性ゴム層３２は、半導電層３８から接地金具３６を介して接地線４０にて接地され、かつ、機器１０の金属シャーシ１０ａを介して接地されており、安全な設計にしている。

従来、上記ような機器直結型端末においては、当該端末を介して機器と接続すると当該端末の導電ゴム層を介してケーブルの遮蔽層と機器のシャーシ（金属シャーシ１０ａ）が同時に接地されている。常時使用中は問題が生じないが、電力ケーブルの点検（絶縁抵抗測定）時に、機器から電力ケーブルの金属遮蔽を電気的に切り離す必要がある。

現状では、上記金属遮蔽を機器から切り離すには、当該機器直結型端末自体を機器から切り離すことにより対応していた。

特開平９−３０８０７５号公報

しかしながら、電力ケーブルの点検のため、機器直結型端末を機器から切り離し中に、上記端末の嵌合部の汚損（嵌合部が汚損すると絶縁破壊が生じる虞がある）や、再接続作業時のミスにより接続信頼性に問題を生じさせる可能性があるため、点検作業は熟練や細心の注意を払う必要があった。

このように、従来は機器直結型端末の点検作業においては、効率的に点検作業を行うとするときの障害になり、作業負荷になっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、電力ケーブルを機器直結型端末から切り離すことなくケーブル点検（絶縁抵抗測定）等のメンテナンスができるようにして、メンテナンス作業性の向上を図った機器直結型端末および機器直結型端末を使用した電力ケーブルの点検方法を提供するものである。

本発明は機器直結型端末および機器直結型端末を使用した電力ケーブルの点検方法に係るものである。

本発明は、導体の外周に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層、および外被を設けた電力ケーブルの端部を、先端から導体、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層が順に露出した状態とし、当該露出させた導体端部に端末側導体を接続して、その端末側導体を介して機器側導体に電力ケーブル端部の導体を直接接続するための機器直結型端末において、
機器側導体に接続する端末側導体と、前記機器側導体および端末側導体同士の接続箇所を覆うブッシングと、前記ブッシング、前記端末側導体、電力ケーブル端部の導体および絶縁層にかけての外周に施した端末側内部半導電体とを備え、
前記電力ケーブル端部の遮蔽層の先方縁部から絶縁層に渡った外周に電界緩和用の高誘電率材を設け、
前記ブッシング、前記端末側内部半導電体、電力ケーブル絶縁層、および高誘電率材の外周を覆って端末側絶縁体を設け、
前記電力ケーブル側端を除いて前記端末側絶縁体を端末側導電ゴム層で覆い、
前記電力ケーブルの遮蔽層に接地用端子を接続し、この遮蔽層および接地用端子を前記端末側導電ゴム層と電気的絶縁状態に形成し、
前記接地用端子を接地または非接地の一方の状態に選択的に切換える構造の接地線を前記接地用端子に接続したことを特徴とする機器直結型端末である。

なお、本発明において、端末側導電ゴム層の電力ケーブル側端部に、前記接地線に接続または非接続の一方の状態に選択的に切換え可能にする接続構造を設けたことが好適である。

また、本発明において、前記端末側絶縁体の電力ケーブル側端部は、前記端末側導電ゴム層で覆われておらず、前記端末側絶縁体内に電力ケーブルの遮蔽層あるいは外部半導電層が入り込んで形成されたことが好適である。

本発明は、導体の外周に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層、および外被を設けた電力ケーブルの端部を、先端から導体、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層が順に露出した状態とし、当該露出させた導体端部に端末側導体を接続して、その端末側導体を介して機器側導体に電力ケーブル端部の導体を直接接続するための機器直結型端末において、
機器側導体に接続する端末側導体と、前記機器側導体および端末側導体同士の接続箇所を覆うブッシングと、前記ブッシング、前記端末側導体、電力ケーブル端部の導体および絶縁層にかけての外周に施した端末側内部半導電体とを備え、
前記電力ケーブル端部の遮蔽層の先方縁部から絶縁層に渡った外周に電界緩和用の高誘電率材を設け、
前記ブッシング、前記端末側内部半導電体、電力ケーブル絶縁層、および高誘電率材の外周を覆って端末側絶縁体を設け、
前記電力ケーブル側を除いて前記端末側絶縁体を端末側導電ゴム層で覆い、
前記電力ケーブルの遮蔽層に接地用端子を接続し、この遮蔽層および接地用端子を前記端末側導電ゴム層と電気的絶縁状態に形成し、
前記電力ケーブルを点検しない時には、前記接地用端子を接地状態とし、一方、当該電力ケーブルを点検する時には、前記接地用端子を非接地状態とすることを特徴とする機器直結型端末を使用した電力ケーブルの点検方法である。

本発明の機器直結型端末によれば、端末側導体を介して機器側導体に電力ケーブルの導体を直接接続するための機器直結型端末において、前記ブッシング、前記端末側内部半導電体、電力ケーブル絶縁層、および高誘電率材の外周を覆って端末側絶縁体を設け、
前記電力ケーブル側端を除いて前記端末側絶縁体を端末側導電ゴム層で覆い、
前記電力ケーブルの遮蔽層に接地用端子を接続し、この遮蔽層および接地用端子を前記端末側導電ゴム層と電気的絶縁状態に形成し、前記接地用端子を接地または非接地の一方の状態に選択的に切換える構造の接地線を前記接地用端子に接続したので、前記接地用端子の接地線を非接地状態に切換える作業のみで、電力ケーブルを遮蔽層を非接地状態にして絶縁抵抗測定等の点検ができるようになるため、従来のように機器直結型端末を金属シャーシから取り外すことなく電力ケーブルの接地用端子を容易に非接地状態にして、電力ケーブルの絶縁抵抗測定等の点検を安全かつすみやかに行うことができる。

したがって、電力ケーブルを機器直結型端末から切り離すことなく（機器直結型端末を機器から取り外すことなく）ケーブル点検（絶縁低抵抗測定）等のメンテナンスができるようになるので、メンテナンス作業性の向上を図ることができる。

なお、端末側導電ゴム層の電力ケーブル側端に前記接地線に接続または非接続の一方の状態に選択的に切換え可能にする接続構造を設ければ、非点検時に、前記端末側導電ゴム層を接地線に接続して接地させて端末側導電ゴム層の安全性を確保でき、一方、点検時には、接地線に端末側導電ゴム層を非接続として、非接地として電力ケーブルの絶縁抵抗測定等の点検作業を容易に行うことができる。

また、前記端末側絶縁体の電力ケーブル側端部は、前記端末側導電ゴム層で覆われておらず、前記端末側絶縁体内に電力ケーブルの遮蔽層あるいは外部半導電層が入り込んで形成されたものにすれば、機器直結型端末の形成作業の容易化を図ることができる。

また、本発明の機器直結型端末を使用した電力ケーブルの点検方法によれば、前記電力ケーブルを点検しない時には、前記接地用端子を接地状態とし、一方、当該電力ケーブルを点検する時には、前記接地用端子を非接地状態とするのみで、つまり、前記接地用端子の接地線を非接地状態に切換える作業のみで、電力ケーブルの絶縁測定等の点検ができるようになるため、従来のように機器直結型端末を機器から取り外す必要なく電力ケーブルの接地用端子を容易に非接地にして、電力ケーブルの点検を安全かつすみやかに行うことができる等の優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る機器直結型端末の縦断説明図である。 従来の機器直結型端末の縦断説明図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る機器直結型端末の構造を示すものであって、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。

図１に示すように、実施形態に係る機器直結型端末においては、導体２４の外周に内部半導電層（図示省略）、絶縁層２２、外部半導電層２０ａ、遮蔽層２０、および外被１８を設けた電力ケーブル１６の端部を、先端から導体２４、絶縁層２２、外部半導電層２０ａ、遮蔽層２０が順に露出した状態とし、当該露出させた導体２４の端部に端末側導体２６を設けて、当該端末側導体２６を介して機器側導体１２に電力ケーブル１６端部の導体２４を直接接続するためのものである。なお、導体２４には、銅、アルミニウム等を、絶縁層２２には架橋ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム等を、遮蔽層（金属遮蔽）２０には、銅テープ、銅ワイヤ、アルミニウムを、外被１８には、防食シース層として、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、ＰＥ（ポリエチレン）、ナイロン等の種々の素材を用いて形成できる。

機器１０の金属シャーシ１０ａの開口１０ｂから該金属シャーシ１０ａ外側に突出させた機器側導体１２と、該機器側導体１２および金属シャーシ１０ａ間から外部に突出させて前記機器側導体１２および端末側導体２６同士の接続箇所を覆うブッシング１４と、前記ブッシング１４、前記機器側導体１２、前記端末側導体２６、電力ケーブル１６端部の導体２４および絶縁層２２にかけての外周に施した端末側内部半導電体２８とを備えている。

前記端末側内部半導電体２８の形成箇所から離れた下方位置において、前記電力ケーブル１６端部の遮蔽層２０の先方縁部から外部半導電層２０ａと絶縁層２２に渡った外周に電界緩和用の高誘電率材４４を設けている。

前記直結型端末においては、前記ブッシング１４、前記端末側内部半導電体２８、電力ケーブルの絶縁層２２、および高誘電率材４４を覆って端末側絶縁体４６を設けている。高誘電率材４４には、エチレンプロピレンゴムにカーボンを混合した材料等を用いる方法もある。また、端末側絶縁体４６には、エチレンプロピレンゴム等の材料を用いる方法もある。
また、前記直結型端末においては、電力ケーブル側端を除いて前記金属シャーシ１０ａ側から電力ケーブル１６側に向かって前記端末側絶縁体４６を端末側導電ゴム層４８で覆っている。

前記電力ケーブル１６の遮蔽層２０に接地用端子（接地金具）３６を接続し、この接地用端子３６を前記端末側導電ゴム層４８と電気的絶縁状態に形成している。具体的には、前記端末側絶縁体４６は、端末側導体２６を周囲の部分から電力ケーブル１６側に向けて概略円柱状に形成されていて、上記導電ゴム層４８は側面部までしか形成されておらず、前記端末側絶縁体４６の端面（電力ケーブル１６側の端面）４６ａはほぼ円形を呈して露出している。また、端面４６ａのその露出部から前記端末側絶縁体４６内に電力ケーブル１６の外部半導電層２０ａ（または遮蔽層２０）および半導電層３８が入り込んで形成されている。遮蔽層２０は端末側絶縁体４６に接するのみで、上記導電ゴム層４８に接していないので、機器直結型端末との絶縁は確保されている。それと共に、前記遮蔽層２０の前端から電力ケーブル１６の絶縁層２２の外周との電界については高誘電率材４４で電界が確実に緩和されており、当該端末の電気的性能が確保されている。

また、前記接地用端子３６を接地または非接地の一方の状態に選択的に切換える構造の接地線４０を前記接地用端子３６に接続したものである。実施形態では、接地用端子３６の接地線４０の途中に接続および切断が任意に可能なジョイント部４０ａを設けたものである。

また、前記端末側導電ゴム層４８の電力ケーブル１６側端には、前記接地線４０に接続または非接続の一方の状態に選択的に切換え接続構造５０を設けたものである。この切換え構造は、前記端末側導電ゴム層４８の外周部にリング部５０ａを形成し、そのリング部５０ａに接続線５０ｂを結びつけて電気的に接続し、接続線５０ｂを前記接地線４０に接続および切断が任意に可能なジョイント部５０ｃを設けたものである。

実施形態の機器直結型端末においては、通常運転時、前記電力ケーブル１６の絶縁抵抗を測定しない時には、ジョイント部４０ａを接続状態として、接地線４０を接地することにより前記接地用端子３６を接地状態とする。

一方、点検時に、当該電力ケーブル１６の絶縁抵抗を測定する時には、当該端末から電力ケーブル１６を切り離す必要なく、ジョイント部４０ａおよび５０ａのみを切り離し状態または開放状態として、前記接地用端子３６を大地から浮かせた非接地状態として、導体と接地用端子３６間の絶縁抵抗つまり遮蔽層２０と導体２４の絶縁抵抗を測定する。

実施形態に係る機器直結型端末によれば、機器側導体１２に端末側導体２６を介して電力ケーブル１６の導体２４を直接接続するための機器直結型端末において、金属シャーシ１０ａ側から電力ケーブル１６側に向かって前記端末側絶縁体４６を端末側導電ゴム層４８で覆い、前記電力ケーブル１６の遮蔽層２０に接地用端子３６を接続し、この接地用端子３６を前記端末側導電ゴム層４８と電気的絶縁状態に形成し、前記接地用端子３６を接地または非接地の一方の状態に選択的に切換える構造（ジョイント部４０ａ）の接地線４０を前記接地用端子３６に接続したので、前記接地用端子３６の接地線４０を非接地状態に切換える作業のみで、電力ケーブル１６の絶縁抵抗測定等の点検を行うことができるようになるため、従来のように機器直結型端末を金属シャーシ１０ａからとりはずすことなく電力ケーブル１６の接地用端子３６を容易に非接地状態にして、電力ケーブル１６の絶縁抵抗測定等の点検を安全かつすみやかに行うことができる。

したがって、電力ケーブル１６を機器直結型端末から切り離すことなく（機器直結型端末を機器１０から取り外すことなく）ケーブル点検（絶縁低抵抗測定）等のメンテナンスができるようになるので、メンテナンス作業性の向上を図ることができる。

なお、端末側導電ゴム層４８の電力ケーブル１６側端に前記接地線４０に接続または非接続の一方の状態に選択的に切換え接続構造５０を設ければ、通常運転時等の非点検時に、前記端末側送電ゴム層を接地線４０に接続して接地させて端末側導電ゴム層４８ひいては当該端末の安全性を確保でき、一方、点検時には、接地線４０に端末側ゴム層４８を非接続として、非接地として電力ケーブル１６の絶縁抵抗測定などの点検作業を容易に行うことができる。

また、前記端末側絶縁体４６の電力ケーブル１６側端部の端面４６ａは、前記端末側導電ゴム層４８で覆われておらず露出しており、その露出部から前記端末側絶縁体４６内に電力ケーブル１６の外部半導電層２０ａ（または遮蔽層２０）および半導電層３８が入り込んで形成されたものなので、端末側導電ゴム層４８にストレスコーンなどを設けることなく形成でき、機器直結型端末の形成作業の容易化を図ることができる。

本発明の機器直結型端末は、６６００（ｖ）〜３５０００（ｖ）等の高電圧電気機器に電力ケーブルを設けるための機器直結型端末に利用することができる。

１０ 機器
１０ａ 金属シャーシ
１０ｂ 開口
１２ 機器側導体
１４ ブッシング
１６ 電力ケーブル
１８ 電力ケーブルの外被
２０ 電力ケーブルの遮蔽層
２０ａ 電力ケーブルの外部半導電層
２２ 電力ケーブルの絶縁層
２４ 電力ケーブルの導体
２６ 端末側導体
２８ 端末側内部半導電体
３６ 接地用端子（接地金具）
３８ 半導電層
４０ 接地線
４０ａ ジョイント部
４２ 金属シャーシの接地箇所
４４ 高誘電率材
４６ 端末側絶縁体
４８ 端末側導電ゴム層
５０ 切換え接続構造
５０ａ リング部
５０ｂ 接続線
５０ｃ ジョイント部

Claims (4)

1. 導体の外周に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層、および外被を設けた電力ケーブルの端部を、先端から導体、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層が順に露出した状態とし、当該露出させた導体端部に端末側導体を接続して、その端末側導体を介して機器側導体に電力ケーブル端部の導体を直接接続するための機器直結型端末において、
   機器側導体に接続する端末側導体と、前記機器側導体および端末側導体同士の接続箇所を覆うブッシングと、前記ブッシング、前記端末側導体、電力ケーブル端部の導体および絶縁層にかけての外周に施した端末側内部半導電体とを備え、
   前記電力ケーブル端部の遮蔽層の先方縁部から絶縁層に渡った外周に電界緩和用の高誘電率材を設け、
   前記ブッシング、前記端末側内部半導電体、電力ケーブル絶縁層、および高誘電率材の外周を覆って端末側絶縁体を設け、
   前記電力ケーブル側端を除いて前記端末側絶縁体を端末側導電ゴム層で覆い、
   前記電力ケーブルの遮蔽層に接地用端子を接続し、この遮蔽層および接地用端子を前記端末側導電ゴム層と電気的絶縁状態に形成し、
   前記接地用端子を接地または非接地の一方の状態に選択的に切換える構造の接地線を前記接地用端子に接続したことを特徴とする機器直結型端末。
2. 端末側導電ゴム層の電力ケーブル側端部に、前記接地線に接続または非接続の一方の状態に選択的に切換え可能にする接続構造を設けたことを特徴とする請求項１に記載の機器直結型端末。
3. 前記端末側絶縁体の電力ケーブル側端部は、前記端末側導電ゴム層で覆われておらず、前記端末側絶縁体内に電力ケーブルの遮蔽層あるいは外部半導電層が入り込んで形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の機器直結型端末。
4. 導体の外周に内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層、および外被を設けた電力ケーブルの端部を、先端から導体、絶縁層、外部半導電層、遮蔽層が順に露出した状態とし、当該露出させた導体端部に端末側導体を接続して、その端末側導体を介して機器側導体に電力ケーブル端部の導体を直接接続するための機器直結型端末において、
   機器側導体に接続する端末側導体と、前記機器側導体および端末側導体同士の接続箇所を覆うブッシングと、前記ブッシング、前記端末側導体、電力ケーブル端部の導体および絶縁層にかけての外周に施した端末側内部半導電体とを備え、
   前記電力ケーブル端部の遮蔽層の先方縁部から絶縁層に渡った外周に電界緩和用の高誘電率材を設け、
   前記ブッシング、前記端末側内部半導電体、電力ケーブル絶縁層、および高誘電率材の外周を覆って端末側絶縁体を設け、
   前記電力ケーブル側端を除いて前記端末側絶縁体を端末側導電ゴム層で覆い、
   前記電力ケーブルの遮蔽層に接地用端子を接続し、この遮蔽層および接地用端子を前記端末側導電ゴム層と電気的絶縁状態に形成し、
   前記電力ケーブルを点検しない時には、前記接地用端子を接地状態とし、一方、当該電力ケーブルを点検する時には、前記接地用端子を非接地状態とすることを特徴とする機器直結型端末を使用した電力ケーブルの点検方法。

Images