JP5959588B2 - スプライシング・コネクタ用の永久接地点 - Google Patents

Description

一般に、本発明は、２本以上の電気ケーブルを接合するためのスプライシング・コネクタなどの電気ケーブル・コネクタ用の永久接地点に関する。より詳細には、本願明細書に記載される実施態様は、スプライシング・コネクタのポートに永久的に付設された接地棒に関する。

関連出願の相互参照
この出願は、その開示内容が本願明細書における引用によって本願明細書に組み込まれている、２０１３年９月２５日に出願された米国仮特許出願Ｎｏ．６１／８８２，２９３号に基づき、米国特許法第１１９に定める優先権を主張する。

典型的に１５〜３５キロボルト（ｋＶ）の範囲内で動作し、「Ｉ」、「Ｙ」、および「Ｈ」型スプライシング・コネクタなどのコネクタを含む、中電圧および高電圧電気ケーブル・コネクタは、安全に保守点検されるために、非通電にされた後にシステム接地に連結されなければならない。現在使用されているスプライシング・コネクタにおいては、接続された連結部の１つの脚部が、まず連結解除されなければならず、次いで、このスプライスをシステム接地に連結するために、接地クランプなどの接地装置が付設され得る。このことは、スプライスの部分的分解を必要とするため、時間を要する業務となっている。

本発明は、「Ｉ」、「Ｙ」、および「Ｈ」型スプライシング・コネクタなどの中電圧および高電圧電気ケーブル・コネクタ用の永久接地点を提供する。この永久接地点により、スプライシング・コネクタを保守点検する作業員が、このコネクタの接地点に接地クランプを付設することが簡便になり、それによって、スプライスの脚部を連結解除する必要性なしに、スプライスがシステム接地に容易に連結され得るように、スプライシング・コネクタ上のポートに永久的に付設される。

本発明の永久接地点を有し、この接地点から取り外された、接地点用の成形カバー・キャップを有する、完全に組み付けられたスプライシング・ケーブル・コネクタの断面側面図である。 レセプタクルが図示されておらず、接地点から取り外された、接地点用の成形カバー・キャップを有する、本発明のスプライシング・ケーブル・コネクタの永久接地点の断面側立面図である。 接地点から取り外された、接地点用の成形カバー・キャップを有する、本発明のスプライシング・ケーブル・コネクタの永久接地点の断面平面図である。 レセプタクルが図示されておらず、成形カバー・キャップが接地点上に設置された状態の、本発明のスプライシング・ケーブル・コネクタの永久接地点の断面側立面図である。 成形カバー・キャップが接地点上に設置された状態の、本発明のスプライシング・ケーブル・コネクタの永久接地点の断面平面図である。 レセプタクルが図示されておらず、コネクタを接地するためのボール・タイプの接地クランプを有する、本発明のスプライシング・ケーブル・コネクタの永久接地点の断面側立面図である。 レセプタクルが図示されておらず、コネクタを接地するための棒材タイプの接地クランプを有する、本発明のスプライシング・ケーブル・コネクタの永久接地点の断面側立面図である。

本発明の上記および他の特徴、実施態様および効果について、好ましい実施形態と添付の特許請求の範囲とを用いて、以下に詳細に説明する。なお、添付の図面全体にわたって同一の参照符号は同様の素子を指すものとする。

図１には、本願明細書に記載された実装例と整合性を有する態様で構成された電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００を例示する断面線図が示されている。図１に示されるように、電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００は、電力ケーブル１０４−１、１０４−２、１０４−３、および１０４−４（総称的には「電力ケーブル１０４」、および個別的には「電力ケーブル１０４−ｘ」）の連結を実現するための４方ヨーク１０２を含み得る。たとえば、電力ケーブル１０４−１は供給ケーブルであり得、ケーブル１０４−２〜１０４−４は装荷ケーブルであり得る。３方ヨーク・コネクタ、２方ヨーク・コネクタ、その他などの他のタイプの電力ケーブル・スプライシング・コネクタが、本願明細書に記載された実装例に従って構成されてよい。

一実装例において、電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００のヨーク１０２は、中心導体１０６と、複数個のスプライス開口１０８−１〜１０８−４（総称的には「スプライス開口１０８」、および個別的には「スプライス開口１０８−ｘ」）とを含み得る。中心導体１０６は、銅、アルミニウム、または他の導電性合金などの、好適に導電性の材料で形成され得る。さらに、図１に示されるように、中心導体１０６は、それぞれのスプライス開口１０８−ｘから突出する、外向きに延在する部分１１０−１〜１１０−４（総称的には「外向きに延在する部分１１０」、および個別的には「外向きに延在する部分１１０−ｘ」）を含み得る。以下にさらに詳細に説明するように、中心導体１０６は、１本のケーブルに印加される電圧が他のケーブルの各々に転送されるように、電力ケーブル１０４−ｘの各々を、他の電力ケーブル１０４−ｘの各々に連結し得る。

外向きに延在する部分１１０は、電力ケーブル１０４のコネクタ部分を受けるように構成され得る。たとえば、各延在する部分１１０−ｘは、その中にコネクタ・ボルト１１４を受けるためのねじ付き穴１１２を有する鋤形部分１１１を含み得る。一構成において、図１に例示されるように、外向きに延在する部分１１０−１は、外向きに延在する部分１１０−２とは反対方向に延在し、外向きに延在する部分１１０−３は、外向きに延在する部分１１０−４とは反対方向に延在する。さらに、外向きに延在する部分１１０−１および１１０−２は、それぞれ、外向きに延在する部分１１０−３および１１０−４に対して平行に配向され得る。このような構成は、電力供給ケーブル（たとえば、ケーブル１０４−１）の、複数の装荷ケーブル（たとえば、ケーブル１０４−２〜１０４−４）へのコンパクトな接続または分割をもたらし得る。

図１に示されるように、各スプライス開口１０８−ｘは、ケーブル・レセプタクル１１６−ｘ（個別的にはケーブル・レセプタクル１１６−ｘ、または総称的にはケーブル・レセプタクル１１６）に摩擦係合するように構成された、実質的に円筒形のフランジまたはカフ部分を含む、ケーブル・レセプタクル・インターフェイスを含む。たとえば、ケーブル・レセプタクル１１６−ｘの前方端の内径は、スプライス開口１０８−ｘのカフ部分に摩擦係合するようにサイズ決定され得る。各ケーブル・レセプタクル１１６−ｘは、実質的に円筒形であり得、電力ケーブル１０４と延在する部分１１０との間のインターフェイスを取り囲んで保護するように構成され得る。

ヨーク１０２は、たとえば、通常、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー）と称される過酸化物硬化合成ゴムから形成された外側シールド１２０を含み得る。シールド１２０内において、ヨーク１０２は、典型的に絶縁性ゴムまたはエポキシ材料から成形された絶縁性内側ハウジング１２２を含み得る。中心導体１０６は、絶縁性内側ハウジング１２２内に封入され得る。

ケーブル・レセプタクル１１６に関し、各ケーブル・レセプタクル１１６−ｘは、ＥＰＤＭ外側シールド１２４と、典型的に絶縁性ゴムまたはエポキシ材料から成形された絶縁性内側ハウジング１２６とを含み得る。ケーブル・レセプタクル１１６−ｘはさらに、貫通する穴を有する、導電性または半導電性の挿入体１２８を含む。組み付けに際し、ケーブル・レセプタクル１１６−ｘは、電力ケーブル１０４−ｘと、外向きに延在する部分１１０−ｘとの間におけるインターフェイスを取り囲む。一実装例において、挿入体１２８の前方端は、スプライシング・コネクタ１００の組み付けに際し、中心導体１０６の、外向きに延在する部分１１０−ｘに摩擦係合するように構成され得、それにより、スプライシング・コネクタ１００の電気的一体性を確保する。

電力ケーブル１０４を参照すると、各電力ケーブル１０４−ｘの前方端は、電力ケーブル１０４−ｘを圧着コネクタ１３０に連結することによって準備され得る。圧着コネクタ１３０は、電力ケーブル１０４−ｘのケーブル導体１３２をその中に受けるように構成された、実質的に円筒形のアセンブリを含み得る。電力ケーブル１０４−ｘの準備中に、圧着コネクタ１３０の一部分は物理的に変形されて（たとえば圧着されて）、圧着コネクタ１３０をケーブル導体１３２に係止し得る。圧着コネクタ部分１３０は、中心導体１０６の、外向きに延在する部分１１０−ｘの鋤形部分１１１に確実に係止されるように構成された前方鋤形部分１３４を含み得る。たとえば、前方鋤形部分１３４は、鋤形部分１１１内の穴１１２とアライメントするように構成された穴（図示せず）を含み得る。コネクタ・ボルト１１４は、スプライス・コネクタ１００の組み付け中に、この穴を経由してねじ付き穴１１２内に挿入され得る。

図１に示されるように、準備された電力ケーブル１０４の各々はさらに、圧着コネクタ１３０を基準として後方に配設されたアダプタ１３８を含み得る。アダプタ１３８は、電力ケーブル１０４−ｘに付着させることができ、ケーブル・レセプタクル１１６−ｘの後方部分との摩擦係合をもたらし得る。一実装例において、アダプタ１３８は、ゴムまたはエポキシなどの絶縁性材料で形成され得る。

例示的一実装例において、電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００は、スプライシング・コネクタ１００内の電圧を検知するための電圧検出試験点アセンブリ１４０を含み得る。電圧検出試験点アセンブリ１４０は、外部電圧検出装置（図示せず）が、スプライシング・コネクタ１００に纏わる電圧を検出および／または測定することを可能にするように構成され得る。

たとえば、図１に例示されるように、電圧検出試験点アセンブリ１４０は、ヨーク内側ハウジング１２２の一部分内に埋設され、かつ、ヨーク外側シールド１２０内の開口を通って延在する、試験点端子１４２を含み得る。例示的一実施形態において、試験点端子１４２は、導電性金属または他の導電性材料で形成され得る。この態様において、試験点端子１４２は、スプライシング・コネクタ１００内の電気導体要素（たとえば、中心導体１０６）に容量結合され得る。

本願明細書に記載された実装例と整合性を有して、試験点キャップ１４４は、試験点端子１４２および外側シールド１２０に封止係合し得る。一実装例において、試験点キャップ１４４は、導電性添加剤と配合されたＥＰＤＭなどの半導電性材料で形成され得る。試験点端子１４２に接触が行われていないとき、試験点キャップ１４４が試験点アセンブリ１４０上に装着されていることが考えられる。試験点キャップ１４４が導電性または半導電性の材料で形成されているため、試験点キャップ１４４は、定位置にあるときに、試験点を接地し得る。試験点キャップ１４４は、たとえば、当該業界において「ホット・スティック」と称される、架線要員の鉤状工具（図示せず）を使用して、試験点キャップ１４４の取り外しを容易にするための窓１４６を含み得る。

本願明細書に記載された実装例と整合性を有して、ヨーク１０２は、そこから突出する永久接地点１４８を含み得る。図１に示されるように、永久接地点１４８は、ポート１５２から延在する接地棒１５０から成る。絶縁性内側ハウジング１２２および外側ハウジング１２０の一部分は、永久接地点１４８のポート１５２の周囲に形成され得る。一実装例において、永久接地点１４８は、外向きに延在する部分１１０から実質的に垂直に突出することが考えられ、それにより、妨害するものが比較的少なくなる。

電力ケーブル１０４（または、電力ケーブル１０４に連結された装置）のうちのいずれかに作業を実施する必要があるとき、および、システムが非通電にされた後に、作業員は、接地クランプ１７０または１７２（図６および図７に図示）などの接地装置を永久接地点１４８の接地棒１５０に連結して、電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００がシステム接地に適切に連結され、それによって電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００が安全に保守点検され得ることを確保し得る。作業員が電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００に対する自らの作業を終えると、（以下に詳細に説明する）接地棒キャップ１６０は、永久接地点１４８を充分に受けて、接地点１４８および接地棒１５０を充分に被覆し得る。接地棒キャップ１６０が設置された状態で、システムは、再び安全に通電され得る。

図２は、電力ケーブル・スプライシング・コネクタ１００の永久接地点１４８の断面側立面図である。図２では、以前に説明し、図１に示されたケーブル・レセプタクル１１６が示されておらず、ケーブル・レセプタクル１１６によって収容されているスプライシング・コネクタ１００の部品も示されていない。図２は、接地棒１５０およびポート１５２から成る永久接地点１４８を示す。システムが安全に通電されるようにするために永久接地点１４８上に設置され得る接地棒キャップ１６０もまた、示されている。図２に示される一実装例において、ポート１５２は、内側ハウジング１２２に機械的および電気的に固定されるように内側ハウジング１２２と一体的に形成され得、その中に設けられた接触子１５４を含み得る。接触子１５４は、中心導体１０６内に設けられたねじ付き穴を介してなどして、中心導体１０６の対応する部分内へと延在し得る。接触子１５４は、図３に示されるように、接地棒１５０のねじ付き雄突起１５６を受けるために、その外側端において図３に示されるように雌ねじ１５５を含み、永久接地点１４８を形成するために、スプライシング・コネクタ１００のポート１５２内において接地棒１５０が接触子１５４に連結された状態を保ち得る。この配列は、接地棒１５０が、ヨーク１０２の中心導体１０６に導電的に連結できるようにし、このことは、今度は、システム接地に適切に連結された接地クランプなどの接地装置に接地棒１５０が連結されたときに、スプライシング・コネクタ１００および任意の付設されたケーブルが、システム接地に連結できるようにする。

図２および図３は、以前に述べた接地棒キャップ１６０をより詳細に示す。図２は、スプライシング・コネクタ１００の永久接地点１４８および接地棒キャップ１６０の断面側立面図を例示し、その一方で、図３は、スプライシング・コネクタ１００の永久接地点１４８および接地棒キャップ１６０の断面平面図を例示する。これらの図の両方で示されるように、接地棒キャップ１６０は、ＥＰＤＭ外側シールド１６２と、典型的に絶縁性ゴムまたはエポキシ材料から成形された絶縁性内側ハウジング１６４とを含み得る。接地棒キャップ１６０は、永久接地点１４８に係合してポート１５２および接地棒１５０を充分に被覆するための空隙１６８を含む。図２および図３からは、接地棒１５０が、丸められたボール・エンド１５８から成ることも視認され得る。接地棒キャップ１６０の空隙１６８は、接地棒１５０および丸められたボール・エンド１５８の輪郭に形作られる。さらに、接地棒キャップ１６０は、キャップ１６０の外側端において窓１６６を含む。窓１６６は、たとえばホット・スティック（図示せず）を使用して、接地棒キャップ１６０を永久接地点１４８から取り外すことを容易にするために含まれている。

図４および図５は、それぞれ図２および図３に記載された同じ実装例を例示しているが、図４および図５では、接地棒キャップ１６０が、ポート１５２および接地棒１５０を充分に封入するように、永久接地点１４８上に設置されていることが示されている。図４および図５に示されるように、接地棒キャップ１６０が永久接地点１４８上に設置されている状態で、スプライシング・コネクタ１００のシステムは、安全に通電され得る。図４および図５において、接地棒キャップ１６０の空隙１６８（図２および図３において図示）が、接地点１４８全体、および、接地点１４８が含む実装物の上方に完全に位置付けられるように、サイズ決定されていることが視認され得る。

最後に、図６および図７には、スプライシング・コネクタ１００および任意の付設されたケーブルをシステム接地に連結するために、永久接地点１４８の接地棒１５０に付設され得る、２つのタイプの接地装置が示されている。図２〜図５と同様に、図６および図７においても、以前に説明され、図１に示されたケーブル・レセプタクル１１６は示されておらず、ケーブル・レセプタクル１１６によって収容されているスプライシング・コネクタ１００の部品も示されていない。図６および図７において、接地棒キャップ１６０は、永久接地点１４８から取り外されている。作業員がスプライシング・コネクタ１００を安全に保守点検することができるように、接地棒キャップ１６０が取り外される前にシステム全体が非通電にされたことが想定される。接地棒キャップ１６０が接地点１４８から取り外された状態で、接地棒１５０は、システムを接地するために、接地装置が接地棒１５０に電気的および機械的に連結され得るように露出される。

図６および図７では、２つの異なる接地装置が示されている。図６では、ボール・タイプの接地クランプ１７０が示されており、図７では、棒タイプの接地クランプ１７２が示されている。図６において、ボール・タイプの接地クランプ１７０は、接地棒１５０に取り付くために、接地棒１５０のボール・エンド１５８を受け入れる受け凹部１７１を有していることが示されている。図７において、棒タイプの接地クランプ１７２は、接地クランプ１７２の端部分１７３において、接地棒１５０に取り付いている。両方の実装例において、接地クランプ１７０または１７２は、接地クランプ１７０または１７２が接地棒１５０に一旦付設されると、スプライシング・コネクタ１００および任意の付設されたケーブルを接地するために、システム接地に連結される。接地クランプ１７０および１７２が、示された、ただ２つの接地装置であるものの、スプライシング・コネクタ１００をシステム接地に連結するために、他のタイプの接地装置を、接地棒１５０に取り付けるために利用可能であり得ることが理解される。

この発明について、上で詳細に説明してきたが、関連技術において技量を有する者らにとっては、この発明が、この発明の精神から逸脱することなく改変され得ることが明らかである旨が、はっきりと理解される。この発明に対しては、この発明の精神および範囲から逸脱することなく、形式、設計、または配列の様々な変更が行われてよい。したがって、上述の説明は、限定よりもむしろ例示と考えられるべきであり、この発明の真の範囲は、以下の特許請求の範囲において規定される範囲である。

Claims (10)

1. 外側ハウジングと、前記外側ハウジング内に設けられ、少なくとも３つの外向きに延在する部分を備える中心導体とを有するヨークを備える電気コネクタ・アセンブリであって、
   前記中心導体の第１の外向きに延在する部分および第２の外向きに延在する部分は、それぞれ第１および第２の電力ケーブルに接続されており、
   前記中心導体の第３の外向きに延在する部分は、前記中心導体に機械的および電気的に接続される永久接地点を有し、前記永久接地点は、システム接地に接続された接地装置が前記永久接地点に付設されたときに、前記電気コネクタ・アセンブリ全体が接地されるようにし、
   前記永久接地点はさらに、前記ヨークの前記外側ハウジングと一体的に形成されたポートと、前記ポート内に位置付けられて、前記中心導体の一部分内へと延在する接触子と、前記ポートの前記接触子と噛み合わされ、接地装置への取り付けのために前記ヨークの前記外側ハウジングから延在する接地棒とを備えることを特徴とする電気コネクタ・アセンブリ。
2. 前記ヨークは、２方ヨーク、３方ヨーク、または４方ヨークを含む、請求項１に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
3. 前記第１の外向きに延在する部分および前記第２の外向きに延在する部分の各々は、それぞれ前記第１および第２の電力ケーブルに接続するための鋤形部分をさらに備える、請求項１に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
4. それぞれ前記第１および第２の電力ケーブルに接続された第１および第２の圧着コネクタをさらに備え、前記第１および第２の圧着コネクタは、それぞれ前記第１および第２の外向きに延在する部分の前記鋤形部分に固着するように構成される、請求項３に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
5. 前記第１の外向きに延在する部分と前記第１の電力ケーブルとの間のインターフェイスを提供するための第１のケーブル・レセプタクル、および、前記第２の外向きに延在する部分と前記第２の電力ケーブルとの間のインターフェイスを提供するための第２のケーブル・レセプタクルをさらに備え、前記第１および第２のケーブル・レセプタクルは、前記ヨークの前記外側ハウジングへ係合するように構成される、請求項１に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
6. 前記接地棒は、前記接触子の雌ねじと、前記接地棒の対応するねじ付き雄突起とによって前記ポートの前記接触子に噛み合わされる、請求項１に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
7. 前記接地棒は、ボール・タイプの接地クランプへの取り付けのために、前記ヨークの前記外側ハウジングから延在する前記接地棒の、前記外向きに延在する部分上に、丸められたボール・エンドをさらに備える、請求項１に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
8. 前記接地棒への取り付けのために使用される前記接地装置は、棒材タイプの接地クランプである、請求項１に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
9. 前記永久接地点は取り外し可能な接地棒キャップをさらに備え、前記接地棒キャップは、前記電気コネクタ・アセンブリと、連結された電力ケーブルとが通電されるときには、前記永久接地点の上方に正確に適合して前記永久接地点を充分に被覆するように形作られ、前記電気コネクタ・アセンブリと、連結された電力ケーブルとが接地されて保守点検される必要があるときには、前記永久接地点から取り外すことができる、請求項１に記載の電気コネクタ・アセンブリ。
10. 電気コネクタ・アセンブリを接地するための方法であって、
    電気コネクタのヨークに電気接続された永久接地点から成る外向きに延在する部分を有する電気コネクタを提供する工程を含み、
    前記永久接地点は、前記ヨークの外側ハウジングと一体的に形成されたポートと、前記ポート内に位置付けられて、前記ヨークの中心導体の一部分内へと延在する接触子と、前記ポートの前記接触子に噛み合わされ、接地装置へ取り付けるために前記ヨークの前記外側ハウジングから延在する接地棒とを備えており、
    前記方法は、さらに、
    電気コネクタ・アセンブリ、および、前記電気コネクタ・アセンブリに電気接続された任意の機器を非通電にする工程と、
    前記永久接地点の上方に正確に適合して前記永久接地点を充分に被覆するように形作られた、取り外し可能な接地棒キャップを取り外す工程と、
    システム接地にも接続されている接地装置を、前記永久接地点に接続して、前記電気コネクタ・アセンブリを安全に接地する工程と、
    前記電気コネクタ・アセンブリに電気接続された機器に対し、保守点検を実施する工程と、
    前記永久接地点から前記接地装置を切り離す工程と、
    前記永久接地点の上方に、前記取り外し可能な接地棒キャップを再設置する工程と、
    前記電気コネクタ・アセンブリ、および、前記電気コネクタ・アセンブリに電気接続された任意の機器に再通電する工程とを含む、電気コネクタ・アセンブリを接地するための方法。