JP5804684B2 - 電気ケーブル終端接続部の組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気ケーブル終端接続部の組立方法に関する。

従来より、電気ケーブル終端接続部としては、碍管内に油が充填された油浸式の終端接続部が知られている。この方式であると油漏れが生じた場合に周囲の環境を汚染するおそれがあることから、近年においては、完全乾式の終端接続部が開発されている。
完全乾式の終端接続部には、例えば油の代わりにシリコーンゲルなどのゲル状の絶縁性樹脂（以下「ゲル」という）を碍管内に充填する終端接続部が知られている（例えば特許文献１参照）。ゲルの原料（以下「ゲル原料」という）は液状であるが、これが硬化してゲルになると流動性を失うので、ゲルを充填した終端接続部によれば、前記のような環境汚染のおそれを回避できる。
ところで、ゲルを充填した終端接続部では、ゲル内に気泡が存在すると、場所によっては気泡部分で放電が発生する可能性があり、絶縁性能に悪影響を及ぼす可能性がある。このため、前記方式が適用された終端接続部では、ゲル原料を碍管内に注入する際に、例えば図８に示すような専用の注入装置３００（例えば非特許文献１参照）を用いている。この注入装置３００は、スタティックミキサー３０１とポンプ３０２とを有している。ゲル原料となる主剤Ａと硬化剤Ｂとをポンプ３０２を介してスタティックミキサー３０１まで供給し、スタティックミキサー３０１で撹拌した後に、碍管４００の下部からゲル原料を注入することにより、ゲル原料に空気が混入してしまうことを防止している。

実開平６−８０３３８号公報

Jicable’03A6.4."New dry outdoor terminations for HV extruded cables"

ところで、注入装置は高価なので、終端接続部の組立コストが増加する一因となっていた。
このため、本発明の課題は、専用の注入装置を用いなくとも、硬化後のゲルに気泡が生じるのを抑制できる電気ケーブル終端接続部の組立方法を提供することである。

以上の課題を解決するため、本発明の一の態様の電気ケーブル終端接続部の組立方法は、
ゲル原料を、電気ケーブル終端接続部の碍管内に注入した後に、前記碍管内に充填された硬化前の前記ゲル原料を加圧することにより、圧力を加えた状態で前記ゲル原料を硬化させることを特徴とする。

本発明者らは、種々の実験を行うことにより、硬化前のゲル原料に空気が混入していたとしても、圧力が加わった状態でゲル原料を硬化させれば硬化したゲル中の気泡を抑制できることを見出した。つまり、上述した通り、電気ケーブル終端接続部を組み立てる際に、硬化前のゲル原料を加圧して圧力を加えた状態で硬化させれば、ゲル原料内に空気が混入していたとしても、ゲル原料内からの空気の排除を促進できる。また、混入した空気が気泡になるのを防止することができる。これにより、専用の注入装置を用いる必要がなく
なる。

前記ゲル原料に対する加圧に用いる加圧装置として好ましいものとしては、
前記碍管内に配置された電気ケーブルの外径よりも大きい内径の貫通孔を有し、なおかつ外径が前記碍管の内径よりも小さい円板状部材を備えたものがある。
この加圧装置には、さらに、前記電気ケーブルが前記貫通孔を挿通した状態で前記碍管内における前記ゲル原料の上面に配置された円板状部材に付勢力を付与することで、前記円板状部材によって前記ゲルを加圧する付勢手段を設けるとよい。

ゲル原料の上面に配置された円板状部材でゲル原料が加圧されるので、円板状部材によって均一にゲル原料を加圧することができる。付勢手段により付勢力を付与すれば、ゲル原料をより確りと加圧できる。

好ましくは、前記円板状部材には、前記電気ケーブルに密着する環状の第一シール部材を前記貫通孔の内周に沿って取り付けるとよい。また、前記碍管に密着する環状の第二シール部材を前記円板状部材の外周に沿って取り付けるとよい。

円板状部材に、第一シール部材及び／又は第二シール部材を取り付けると、加圧した際にゲル原料が円板状部材の上側に漏れ出ることを防止することができ、効率的な加圧を行うことができる。

前記ゲル原料に対する加圧に用いる加圧装置の、好ましい別態様としては気圧調整装置を挙げることができる。
前記碍管内に前記ゲル原料を充填した後に前記碍管を密閉して、前記気圧調整装置で前記碍管内の内部空間の気圧を高めて前記ゲル原料を加圧する。

気圧調整装置によって碍管内の内部空間の気圧を高めることでゲル原料が加圧されるので、内部空間の気圧変動によって均一にゲル原料を加圧することができる。

本発明によれば、専用の注入装置を用いなくとも、硬化後のゲル中の気泡を減少させることができる電気ケーブル終端接続部の組立方法が提供される。

本実施形態に係る電気ケーブル終端接続部の概略構成を示す断面図である。 本実施形態の加圧装置に備わる円板状部材の概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 図２の円板状部材が碍管内に設置された状態を示す断面図である。 本実施形態の加圧装置に備わる付勢手段の概略構成を示す説明図である。 図４の付勢手段の変形例を示す説明図である。 図１の電気ケーブル終端接続部の組立時に、碍管内にゲルを注入している状態を示す説明図である。 本実施形態の加圧装置の変形例を示す説明図である。 従来用いられていた専用の注入装置の一例を示す説明図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施形態１）
本発明に係る電気ケーブル終端接続部の組立方法を説明する前に、当該組立方法で組み立てられる電気ケーブル終端接続部１と、組立時に用いられる加圧装置１００について説明する。

まず、電気ケーブル終端接続部１について説明する。図１は、本実施形態に係る電気ケーブル終端接続部１の概略構成を示す断面図である。この図１において、２はゴム又はプラスチック絶縁電気ケーブルである。この電気ケーブル２は段剥ぎされており、外部半導電層３、絶縁層４、導体５が順次露出している。６は外部半導電層３から絶縁層４にかけて電気ケーブル２の外周に装着された常温収縮ゴムブロックである。ゴムブロック６は、電界緩和用の半導電ゴム部６１と絶縁ゴム部６２とから構成され、ケーブル２より拡径されていることによる収縮力でケーブルコア外周面に密着している。７は導体５に圧縮接続された導体引出棒、８は碍管、９は碍管８の上側開口を塞ぐ上部金具、１０は碍管８の下側開口を塞ぐ下部金具、１１は下部金具１０と一体化されたケーブル保持管、１２ａは碍管８内に充填されたゲル、１３はゲル原料１２の流出を阻止するゲル止め部である。

碍管８は、例えばＦＲＰから形成された筒体に対してシリコーンゴム等のゴムを被覆することにより多数のヒダが形成されている。

ゲル１２ａは、ゲル原料１２（液状の主剤と硬化剤とを撹拌して混合したもの）を碍管８内に注入した後、硬化させることで、碍管８内に充填されている。市販のゲル原料１２としては、例えば、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製のＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＲＴ６０１や、東レ・ダウコーニング株式会社製のＤＹ３５−７００Ａ／Ｂ等のシリコーンゲルがある。ゲル原料１２としては、第一工業製薬株式会社製のＥＦ２４３や、日立化成工業株式会社製のＫＵ７００８等のウレタンゴムを用いることも可能である。
また、検討中のゲル原料１２として、付加反応タイプのシリコーンゴムの原料とシリコーンオイルとを混合すると生成するゲルがある。この場合、混合比率は、シリコーンゴムが１で、シリコーンオイルが９であることが好ましい。

次に、加圧装置１００について説明する。図２〜５は加圧装置１００の概略構成を示す説明図である。これら図２〜５に示すように加圧装置１００は、碍管８内におけるゲル原料１２の上面に配置される円板状部材１１０と、円板状部材１１０に付勢力を付与することで、円板状部材１１０によってゲル１２を加圧する付勢手段１２０とを備えている。

図２は、円板状部材１１０の概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図３は、円板状部材１１０が碍管８内に設置された状態を示す断面図である。図２，３に示すように、円板状部材１１０は、その中央に貫通孔１１１を有する。この貫通孔１１１の内径ｈ１は、電気ケーブル２の絶縁層４の部分の外径Ｈ１よりも大きく設定されている。一方、円板状部材１１０の外径ｈ２は、碍管８の内径Ｈ２よりも小さく設定されている。
また、円板状部材１１０は、その内側下部に貫通孔１１１の内周に沿って一周する切欠１１２を有する。この切欠１１２にはＯリング（第一シール部材）１１３を取り付けている。さらに、円板状部材１１０は、その外側下部に当該円板状部材１１０の外周に沿って一周する切欠１１４を有する。この切欠１１４にはＯリング（第二シール部材）１１５を取り付けている。

そして、円板状部材１１０は、碍管８内にゲル原料１２を充填した後、図３に示すように、電気ケーブル２が貫通孔１１１を挿通した状態で碍管８内におけるゲル原料１２の上面に配置される。このとき、Ｏリング１１３は電気ケーブル２の絶縁層４の外周面に密着し、Ｏリング１１５は碍管８の内周面に密着して、ゲル原料１２が通過しない程度に液密となっている。

図４は、碍管８内に設置された付勢手段１２０の概略構成を示す説明図である。この図４に示すように、付勢手段１２０は、円板状部材１１０上に載置される複数の錘１２１である。これらの錘１２１により円板状部材１１０に付勢力（図３における矢印）が付与されて、この付勢力と円板状部材１１０の自重によってゲル原料１２が加圧される。

なお、重い円板状部材１１０を用いて錘１２１を省略することも可能である。
また、付勢手段１２０は、円板状部材１１０に付勢力を付与することで、円板状部材１１０によってゲル原料１２を加圧するものであれば如何なるものであってもよいので、例えば、図５に示すような付勢手段１２０Ａを用いることもできる。この付勢手段１２０Ａでは、バネ部材の弾性力を用いて円板状部材１１０に付勢力を付与している。具体的に説明すると、付勢手段１２０Ａは、導体引出棒７に固定された固定部材１２１ａと、固定部材１２１ａとその下方にある円板状部材１１０とを所定間隔で保持する複数の柱部材１２２ａと、柱部材１２２ａに係合されたバネ部材１２３ａと、を有する。

固定部材１２１ａには、柱部材１２２ａが取り付けられる複数の取付孔１２４ａが形成されている。一方、円板状部材１１０にも柱部材１２２ａが取り付けられる複数の凹部１２５ａが形成されている。柱部材１２２ａには、それぞれバネ部材１２３ａが挿通されている。このバネ部材１２３ａの弾性復帰力が円板状部材１１０に付勢力を付与し、円板状部材１１０がゲル原料１２を加圧することになる。
また、柱部材１２２ａの上部にはネジが切られていて、このネジにナット１２６ａを螺合させることで、固定部材１２１ａと円板状部材１１０との間隔を調整できるようになっている。すなわち、円板状部材１１０の最も下方の位置は、固定部材１２１ａを導体引出棒７に固定した位置と、前記ナット１２６ａで調整する固定部材１２１ａと円板状部材１１０との間隔とによって調整できるようになっている。

次に、本実施形態の電気ケーブル終端接続部１の組立方法について説明する。
まず、電気ケーブル２の終端を段剥ぎして導体５を露出させ、その導体５に対して導体引出棒７を圧縮等により接続する。次いで、電気ケーブル２に対して下部金具１０を取り付け、その後ゴムブロック６を所定位置（ケーブルコア）に取り付ける。ゴムブロック６の位置合わせが完了すると、碍管８内に電気ケーブル２を挿入し、碍管８に下部金具１０を取り付ける。この取付後においては、下部金具１０のケーブル保持管１１と、電気ケーブル２との間に防食処理を施しつつ、ゲル止め部１３を形成する。

そして、図６に示すように、ハンドミキサー等により主剤と硬化剤とを撹拌混合したゲル原料１２を碍管８の上方から注入する。ゲル原料１２が所定位置まで満たされて碍管８内に充填した後、当該ゲル原料１２が硬化する前に加圧装置１００を設置する。

加圧装置１００の設置としては、まず図３に示すように貫通孔１１１内に電気ケーブル２を挿通させて、碍管８内に円板状部材１１０を入れて、注入したゲル原料１２の上面に設置する。その後、図４に示すように、円板状部材１１０に複数の錘１２１を載せて、ゲル原料１２を加圧する。ここで、錘１２１及び円板状部材１１０の総重量は、ゲル原料１２に対する圧力が０．１ｋｇ／ｃｍ２〜１．５ｋｇ／ｃｍ２となるように設定されていることが好ましい。そして、ゲル原料１２が硬化する所定時間が経過するまで、そのままで待機し、経過後においては加圧装置１００を取り外す。硬化後において、ゲル１２ａの上面が所定位置まで達していない場合には、再度、主剤と硬化剤を撹拌混合してゲル原料１２を追加する。追加されたゲル原料１２の硬化時においては、当該部分に気泡が混入していても絶縁性能に悪影響を及ぼさないので、加圧装置１００を設置せずに自然に硬化させる。
ゲル原料１２の硬化が完了すると、碍管８に上部金具９を取り付ける。これにより、電
気ケーブル終端接続部１の組み立てが完了する。

以上のように、本実施形態によれば、電気ケーブル終端接続部１を組み立てる際に、硬化前のゲル原料１２を加圧して圧力を加えた状態で硬化させるので、撹拌時にゲル原料１２内に空気が混入していたとしても、ゲル１２ａ中に気泡が発生するのを抑制することができる。この終端接続部１の組立方法によれば、従来必要であった専用の注入装置を用いないで、終端接続部１を組み立てることも可能になる。

また、ゲル原料１２の上面に配置された円板状部材１１０に対して付勢手段１２０が付勢力を付与することでゲル原料１２が加圧されるので、円板状部材１１０によって均一にゲル原料１２を加圧することができる。
また、円板状部材１１０に、Ｏリング１１３，１１５が取り付けられているので、加圧した際にゲル原料１２が円板状部材１１０の上側に漏れ出ることを防止することができ、効率的な加圧を行うことができる。

（実施形態２）
実施形態１では、ゲル原料１２に対する加圧を加圧装置１００により行う場合を例示して説明したが、碍管８の内部空間の気圧を調整する気圧調整装置によってゲル原料１２を加圧するものであってもよい。

具体的に、気圧調整装置を用いる電気ケーブル終端接続部の組立方法について説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する。

まず、電気ケーブル２の終端を段剥ぎして導体５を露出させ、その導体５に対して導体引出棒７を圧縮等により接続する。次いで、電気ケーブル２に対して下部金具１０を取り付け、その後ゴムブロック６を所定位置（ケーブルコア）に取り付ける。ゴムブロック６の位置合わせが完了すると、碍管８内に電気ケーブル２を挿入し、碍管８に下部金具１０を取り付ける。この取付後においては、下部金具１０のケーブル保持管１１と、電気ケーブル２との間に防食処理を施しつつ、ゲル止め部１３を形成する。

そして、図６に示すように、ハンドミキサー等により主剤と硬化剤とを撹拌混合したゲル原料１２を碍管８の上方から注入する。ゲル原料１２が所定位置まで注入した後、図７に示すように碍管８に上部金具９ａを取り付け、碍管８の内部空間を密閉する。上部金具９ａには碍管の内部空間と外部とを連通する連通口９１が形成されていて、この連通口９１に気圧調整装置を取り付ける。ここでは気圧調整装置として圧縮気体を貯留したボンベ２００を例示する。ボンベ２００に貯留される気体としては、例えば窒素や、空気、六弗化硫黄ガス等が好ましい。なお、気圧調整装置としては、ボンベ以外にもポンプやコンプレッサー等を用いることが可能である。

次いで、ボンベ２００を連通口９１に接続した後には、ボンベ２００から気体を碍管８の内部空間に供給する。これにより、碍管８の内部空間の気圧が高められ、ゲル原料１２が加圧される。この際、内部空間の気圧は、ゲル原料１２に対する圧力が０．３ｋｇ／ｃｍ２〜１．５ｋｇ／ｃｍ２となるように設定されていることが好ましい。そして、加圧したままの状態で、ゲル原料１２が硬化する所定時間が経過するまで待機し、経過後においてはボンベ２００を取り外す。これにより、電気ケーブル終端接続部１の組み立てが完了する。

このように、気圧調整装置によって碍管８内の内部空間の気圧を高める場合においても、内部空間の気圧変動によって均一にゲル原料１２を加圧することができる。その結果、
ゲル１２ａ中に気泡が発生するのを抑制することができる。

１ 電気ケーブル終端接続部
２ 電気ケーブル
３ 外部半導電層
４ 絶縁層
５ 導体
６ ゴムブロック
７ 導体引出棒
８ 碍管
９ 上部金具
１０ 下部金具
１１ ケーブル保持管
１２ ゲル原料
１２ａ ゲル
１３ ゲル止め部
６１ 半導電ゴム部
６２ 絶縁ゴム部
９１ 連通口
１００ 加圧装置
１１０ 円板状部材
１１１ 貫通孔
１１３ Ｏリング（第一シール部材）
１１５ Ｏリング（第二シール部材）
１２０ 付勢手段
２００ ボンベ（気圧調整装置）

Claims (2)

1. ゲル原料を、電気ケーブル終端接続部の碍管内に注入した後に、前記碍管内に充填された硬化前の前記ゲル原料を加圧することにより、圧力を加えた状態で前記ゲル原料を硬化させる電気ケーブル終端接続部の組立方法であって、
   前記ゲル原料に対する加圧には加圧装置が用いられ、
   前記加圧装置には、
   前記碍管内に配置された電気ケーブルの外径よりも大きい内径の貫通孔を有し、なおかつ外径が前記碍管の内径よりも小さい円板状部材が設けられており、
   前記円板状部材によって前記ゲル原料を加圧することを特徴とする電気ケーブル終端接続部の組立方法。
2. ゲル原料を、電気ケーブル終端接続部の碍管内に注入した後に、前記碍管内に充填された硬化前の前記ゲル原料を加圧することにより、圧力を加えた状態で前記ゲル原料を硬化させる電気ケーブル終端接続部の組立方法であって、
   前記ゲル原料に対する加圧には気圧調整装置が用いられ、
   前記碍管内に前記ゲル原料が充填された後に前記碍管を密閉して、前記気圧調整装置により前記碍管内の内部空間の気圧を高めて前記ゲル原料を加圧することを特徴とする電気ケーブル終端接続部の組立方法。

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