JP6250102B1 - 接地金具及びケーブル端末部 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブル終端接続部においてケーブル遮へい層を接地する場合に、電力ケーブルの損傷を防止できるとともに、作業効率を向上できる接地金具及びケーブル端末部を提供する。【解決手段】接地金具は、電力ケーブルのケーブル遮へい層に接続された圧着端子がボルト締めにより固定される接地金具であって、段剥ぎされた電力ケーブルの先端部が挿通されるケーブル挿通孔と、前記ケーブル挿通孔と直交する平坦面と、前記平坦面における前記ケーブル挿通孔の周縁部に連成され、前記圧着端子を正常な状態で収容可能な座ぐり部と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、ケーブル終端接続部においてケーブル遮へい層を接地する接地金具及びケーブル端末部に関する。

一般に、ゴム又はプラスチックで絶縁された電力ケーブル（例えばＣＶケーブル）は、内側から順に、ケーブル導体、内部半導電層、ケーブル絶縁体、外部半導電層、ケーブル遮へい層、及びケーブルシース等を有する。このような電力ケーブルの終端接続部は、内部導体及び内部導体の外周に配置される絶縁筒を有するブッシングと、このブッシングに装着されるケーブル端末部と、を備える。ケーブル端末部においては、電力ケーブルの先端部から所定長で段剥ぎすることにより各層が露出され、ストレスコーン及び圧縮装置等を含む接続材料が取り付けられる。また、ケーブル遮へい層は、圧縮装置を構成するばね保持金具等の金属製の部材（以下「接地金具」と称する）を介して接地される（例えば特許文献１〜５）。

図１Ａ、図１Ｂは、ケーブル端末部におけるケーブル遮へい層２４の接地構造の一例を示す平面図である。図１Ａは正常な取付状態を示し、図１Ｂは好ましくない取付状態を示す。図１Ａ、図１Ｂに示す接地構造では、電力ケーブル２０のケーブル遮へい層２４の先端に圧着端子２６が接続され、この圧着端子２６が接地金具５０の平坦面にボルト締めされることにより、ケーブル遮へい層２４と接地金具５０とが電気的に接続されている。なお、特許文献１〜５には、ケーブル遮へい層と接地金具との接続について、具体的な構造は開示されていない。

特開２０００−２４５０４９号公報 特開２０１２−０９０３６７号公報 特許第５０９７２４８号公報 特許第３１８１５０４号公報 特開平７−２３１５３０号公報

図１Ａ、図１Ｂに示す接地金具５０のように、ケーブル挿通孔５１を有する平坦面に圧着端子２６がボルト締めにより固定される場合、ケーブル挿通孔５１の周縁部が圧着端子２６の取付部位となる。この場合、圧着端子２６は舌部（ねじ止めされる部分）を中心に自由に回転できるため、取付状態（取付角度）が安定しない。そのため、図１Ｂに示すように、正常な取付状態から大きくずれた状態で圧着端子が固定されることもある。

例えば、圧着端子の自由端（ケーブル遮へい層が圧着されるワイヤーバレル部の端部）が内側に向きすぎると、圧着端子がケーブル外部半導電層に接触し、ケーブル外部半導電層がえぐれたり、ケーブル外部半導電層にしわが寄ったりする虞がある（図１Ｂ参照）。また、圧着端子の自由端が外側に向きすぎると、ケーブル遮へい層の圧着端子との接続部位に過度の負荷がかかり、ケーブル遮へい層が損傷して接地状態が損なわれる虞がある。ケーブル外部半導電層やケーブル遮へい層が損傷すると、端末付きケーブルとして出荷する場合の出荷試験時に不良品となり、このケーブル端末部は廃棄処分となってしまう。

一方、図１Ａに示すように、接地金具のケーブル挿通孔に沿って正常な取付状態で圧着端子を固定しようとすると、圧着端子を位置決めするために慎重な作業が必要となるので、作業効率が低下する。

本発明の目的は、ケーブル終端接続部においてケーブル遮へい層を接地する場合に、電力ケーブルの損傷を防止できるとともに、作業効率を向上できる接地金具及びケーブル端末部を提供することである。

本発明の一側面を反映した接地金具は、電力ケーブルのケーブル遮へい層に接続された圧着端子がボルト締めにより固定される接地金具であって、
段剥ぎされた電力ケーブルの先端部が挿通されるケーブル挿通孔と、
前記ケーブル挿通孔と直交する平坦面と、
前記平坦面における前記ケーブル挿通孔の周縁部に連成され、前記圧着端子を正常な状態で収容可能な座ぐり部と、を有することを特徴とする。

本発明の一側面を反映したケーブル端末部は、上記の接地金具に、前記圧着端子を介して前記ケーブル遮へい層が接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、ケーブル終端接続部においてケーブル遮へい層を接地する場合に、電力ケーブルの損傷を防止できるとともに、作業効率が格段に向上する。

ケーブル端末部におけるケーブル遮へい層の接地構造の一例を示す平面図である。 実施の形態に係るケーブル端末部を示す断面図である。 保護金具の構造を示す図である。 保護金具の構造を示す斜視図である。 保護金具における圧着端子の取付状態を示す図である。 保護金具における圧着端子の取付状態を示す拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図２は、本発明の実施の形態に係るケーブル端末部１を示す断面図である。図２のケーブル端末部１は、少なくとも内部導体及び内部導体の外周に配置される絶縁筒を有するブッシング（図示略）とともに、ケーブル終端接続部を構成する。ケーブル端末部１の先端側が、ブッシング（図示略）に挿入され、固定される。ブッシングは、例えば、内部導体及び内部導体の外周に配置されるエポキシ樹脂製の絶縁筒を有するエポキシブッシングである。

ケーブル端末部１は、電力ケーブル２０の先端部に、接続端子１１、ストレスコーン１２、圧縮装置１３、及び保護金具１４等を含む接続材料１０が取り付けられた構成を有する。

電力ケーブル２０は、ゴム又はプラスチックで絶縁された３３ｋＶ級の電力ケーブルであり、中心から順に、ケーブル導体２１、ケーブル内部半導電層（図示略）、ケーブル絶縁体２２、ケーブル外部半導電層２３、ケーブル遮へい層２４（ここではワイヤーシールド遮へい）及びケーブルシース２５等を有する。ケーブル端末部１においては、電力ケーブル２０の先端部から所定長で段剥ぎすることにより各層が露出される。ケーブル遮へい層２４を形成するワイヤーシールドは束ねられ、先端に圧着端子２６が接続される。

ケーブル導体２１には、例えば銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性の接続端子１１が圧縮により接続される。ケーブル絶縁体２２からケーブル外部半導電層２３の先端部にわたる外周にはストレスコーン１２が装着される。また、ストレスコーン１２の後端側には、圧縮装置１３及び保護金具１４が装着される。

ストレスコーン１２は、先端側の絶縁部１２１と、後端側の半導電部１２２を有し、全体として紡錘状に形成される。絶縁部１２１は、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）又はシリコーンゴム等の絶縁性ゴム材料で形成される。半導電部１２２は、例えば半導電性のエチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）又はシリコーンゴム等の半導電性ゴム材料で形成される。絶縁部１２１と半導電部１２２は、モールド成型により一体的に形成される。

半導電部１２２の後端部は、電力ケーブル２０のケーブル外部半導電層２３に接続される。絶縁部１２１は、絶縁筒（図示略）の受容口に対応する形状を有し、圧縮装置１３により押圧される。

圧縮装置１３は、押し金具１３１及びコイルスプリング１３２（以下「スプリング１３２」と称する）を有する。押し金具１３１は、先端部に、ストレスコーン１２の後端部の外周面（半導電部１２２の外周面）に対応する形状（ラッパ状）の開口を有する。押し金具１３１は、後端部にスプリング１３２の先端側を収容する複数の凹部を有し、当該凹部にそれぞれスプリング１３２が配置される。スプリング１３２は、保護金具１４のばね保持面１４３（図３Ａ、図３Ｂ参照）によって支持される。すなわち、実施の形態では、保護金具１４は、圧縮装置１３の一部を構成する。

また、保護金具１４には、電力ケーブル２０のケーブル遮へい層２４が電気的に接続される。具体的には、ケーブル遮へい層２４に接続された圧着端子２６を、保護金具１４の所定の部位に配置した状態で、ボルト２７を締め付けることにより、圧着端子２６が保護金具１４に固定される。保護金具１４は、ブッシング（図示略）を介して、あるいは、保護金具１４の外側に接地座が設けられている場合は、端子を介してＩＶ線（不図示）を直接接続することで接地される。すなわち、保護金具１４は、ケーブル遮へい層２４を接地する接地金具として機能する。保護金具１４の詳細な構造については後述する。

電力ケーブル２０の先端部を段剥ぎし、保護金具１４、圧縮装置１３、ストレスコーン１２を電力ケーブル２０に装着し、ケーブル導体２１に接続端子１１を取り付けることにより、ケーブル端末部１が組み立てられる。

組み立てられたケーブル端末部１の先端部をブッシング（図示略）の受容口に挿入し、圧縮装置１３のスプリング１３２を圧縮させながら、保護金具１４をブッシングの後端面にボルト締め（不図示）することにより、ブッシングにケーブル端末部１が装着される。ストレスコーン１２の先端部は絶縁筒（図示略）の内壁面に押し付けられ、接続端子１１は内部導体（図示略）と電気的に接続される。また、保護金具１４の後端部には、防水のための防食層３０が配置される。

図３は、保護金具１４の構造を示す図である。図３Ａは先端側から見た平面図であり、図３Ｂは図３ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。図４は、保護金具１４の構造を示す斜視図である。図５、図６は、保護金具１４における圧着端子２６の取付状態を示す図である。

図３Ａ、図３Ｂに示すように、保護金具１４は、ケーブル外部半導電層２３からケーブルシース２５にわたる部分の外側に配置される第１の保護筒部１４１及び圧縮装置１３の外側に配置される第２の保護筒部１４２とからなる二段円筒形状の胴部（符号略）と、上部フランジ１４７と、を有する。

上部フランジ１４７は、第２の保護筒部１４２と同心状に形成された溝１４７ａと、四隅に形成されたボルト穴１４７ｂとを有する。溝１４７ａには、ブッシング（図示略）に対して保護金具１４を気密に固定するためのシール部材が配置される。ボルト穴１４７ｂには、保護金具１４をブッシング（図示略）に対してボルト締めする際にボルト（図示略）が挿通される。

第１の保護筒部１４１のケーブル挿通孔１４１ａは、第２の保護筒部１４２のケーブル挿通孔１４２ａよりも小径である。第１の保護筒部１４１と第２の保護筒部１４２の内径の差によって、ケーブル挿通孔１４１ａ、１４２ａと直交する平坦なばね保持面１４３が形成される。ケーブル挿通孔１４１ａ、１４２ａに電力ケーブル２０の先端部が挿通される。実施の形態では、保護金具１４がスプリング１３２を支持するばね保持部として機能するので、例えば「押し金具フランジ」と呼ばれるような保護金具と別体のばね保持金具が不要となり、部品点数を低減できるとともに、ケーブル端末部１の小型化を図ることができる。

保護金具１４は、ばね保持面１４３に、ばね保持面１４３と垂直な方向（すなわち、保護金具１４の軸方向）に突出するガイドピン１４６を有する。実施の形態では、２つのガイドピン１４６に、複数のスプリング１３２のうちの２つがそれぞれ１つずつ挿入されることにより、圧縮装置１３の回転を防止することができる。

また、保護金具１４は、ばね保持面１４３に、電力ケーブル２０のケーブル遮へい層２４に接続された圧着端子２６を固定するための座ぐり部１４４を有する。座ぐり部１４４は、ばね保持面１４３におけるケーブル挿通孔１４１ａの周縁部に連成される。座ぐり部１４４は、座面にボルト穴１４５を有する。圧着端子２６の先端の舌部２６１及びボルト穴１４５にボルト２７を挿通し、所定の方向（ここでは時計回り）に締め付けることにより、圧着端子２６は座ぐり部１４４に固定される（図２参照）。

座ぐり部１４４は、圧着端子２６を正常な状態で収容可能な形状及び大きさを有する。「正常な状態」とは、ケーブル遮へい層２４に過度の負荷がかかることなく、座ぐり部１４４に圧着端子２６の略全体が収容される状態である。なお、圧着端子２６のワイヤーバレル部２６２の端部が、電力ケーブル２０に容易に接触しない程度（例えば電力ケーブル２０とワイヤーバレル部２６２の離間距離が２．６ｍｍ以上）にはみ出した状態も「正常な状態」に含む。例えば、圧着端子２６の軸線がケーブル挿通孔１４１ａに接する状態を基準（０°）として、圧着端子２６の取付角度が−６°（外側）〜＋１°（内側）である状態が「正常な状態」である。

座ぐり部１４４内に収まるように圧着端子２６を固定することにより、圧着端子２６のワイヤーバレル部２６２の端部が電力ケーブル２０に接触するのを確実に防止することができる。作業者は、圧着端子２６の取付角度を容易に調整できるので、作業効率が格段に向上する。

座ぐり部１４４は、ボルト穴１４５を有し圧着端子２６の舌部２６１を収容する第１の座ぐり部１４４ａと、圧着端子２６の圧着部（ワイヤーバレル部）２６２を収容する第２の座ぐり部１４４ｂとを有し、第１の座ぐり部１４４ａと第２の座ぐり部１４４ｂとは連設して形成されている。第１の座ぐり部１４５ａは、ケーブル挿通孔１４１ａの周縁部において、第２の座ぐり部１４４ｂよりもボルト締めの方向（ここでは時計回り）に対して下流側に位置するのが好ましい。

これにより、ボルト２７の締め付けに伴い、圧着端子２６は舌部２６１を中心に時計回りに回転するため、自然に圧着端子２６は座ぐり部１４４に収容される。また、圧着端子２６の回転は、ワイヤーバレル部２６２が座ぐり部１４４の壁面に当接することにより係止される。したがって、圧着端子２６をボルト締めする際の作業効率がさらに向上する。また、作業者の熟練度によらず、圧着端子２６は所定の位置に固定されるので、一定の品質を確保することができる。

また、図６に示すように、第１の座ぐり部１４４ａと第２の座ぐり部１４４ｂは、ケーブル挿通方向から見た平面視で非対称な形状であることが好ましい。本実施の形態では、第１の座ぐり部１４４ａの外形は、第２の座ぐり部１４４ｂとの境界から延びる所定の曲率半径のＲ部と、Ｒ部からケーブル挿通孔１４１ａに延びる直線部とを有する。第２の座ぐり部１４４ｂの外形は、ケーブル挿通孔１４１ａから第１の座ぐり部１４４ａに向けて曲率半径が徐々に小さくなるように形成されている。

これにより、作業者は、圧着端子２６の正常な取付状態を容易に知得でき、ケーブル遮へい層２４を適切な方向に引き回して、座ぐり部１４４に圧着端子２６を配置することができる。また、座ぐり部１４４によってばね保持面１４３が大きく削られて、スプリング１３２の配置可能領域が制限されるのを防止できる。

このように、実施の形態の保護金具１４（接地金具）は、電力ケーブル２０のケーブル遮へい層２４に接続された圧着端子２６がボルト締めにより固定される接地金具であって、段剥ぎされた電力ケーブル２０の先端部が挿通されるケーブル挿通孔１４１ａと、ケーブル挿通孔１４１ａと直交するばね保持面１４３（平坦面）と、ばね保持面１４３におけるケーブル挿通孔１４１ａの周縁部に連成され、圧着端子２６を正常な状態で収容可能な座ぐり部１４４と、を有する。

保護金具１４によれば、ケーブル終端接続部においてケーブル遮へい層２４を接地する場合に、電力ケーブル２０の損傷を防止できるとともに、作業効率が格段に向上する。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、実施の形態では、ケーブル端末部１を保護するとともに、スプリング１３２を支持する保護金具１４に本発明の接地金具を適用しているが、本発明の接地金具は、保護金具とは別体で設けられるばね保持金具（例えば、「押し金具フランジ」と呼ばれるような保護金具と別体の接地金具）、ひいては保護金具及びばね保持金具とは別に設けられる接地専用の金具に適用することもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ケーブル端末部
１０ 接続材料
１１ 接続端子
１２ ストレスコーン
１３ 圧縮装置
１３１ 押し金具
１３２ コイルスプリング
１４ 保護金具（接地金具）
１４１ 第１の保護筒部
１４２ 第２の保護筒部
１４１ａ、１４２ａ ケーブル挿通孔
１４３ ばね保持面（平坦面）
１４４ 座ぐり部
１４５ ボルト穴
２０ 電力ケーブル
２１ ケーブル導体
２２ ケーブル絶縁体
２３ ケーブル外部半導電層
２４ ケーブル遮へい層
２５ ケーブルシース
２６ 圧着端子
２７ ボルト
３０ 防食層

Claims (7)

1. 電力ケーブルのケーブル遮へい層に接続された圧着端子がボルト締めにより固定される接地金具であって、
   段剥ぎされた電力ケーブルの先端部が挿通されるケーブル挿通孔と、
   前記ケーブル挿通孔と直交する平坦面と、
   前記平坦面における前記ケーブル挿通孔の周縁部に連成され、前記圧着端子を正常な状態で収容可能な座ぐり部と、を有することを特徴とする接地金具。
2. 前記座ぐり部は、ボルト穴を有し前記圧着端子の舌部を収容する第１の座ぐり部と、前記圧着端子の圧着部を収容する第２の座ぐり部とを有し、
   前記第１の座ぐり部と前記第２の座ぐり部とは連設されており、
   前記第１の座ぐり部は、前記ケーブル挿通孔の周縁部において、前記第２の座ぐり部よりも、ボルト締めの方向に対して下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の接地金具。
3. 前記第１の座ぐり部と前記第２の座ぐり部は、ケーブル挿通方向から見た平面視で非対称な形状を有することを特徴とする請求項２に記載の接地金具。
4. 前記座ぐり部の外形は、ケーブル挿通方向から見た平面視でＲ形状を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の接地金具。
5. 前記電力ケーブルの外側に配置される保護筒部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の接地金具。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の接地金具に、前記圧着端子を介して前記ケーブル遮へい層が接続されていることを特徴とするケーブル端末部。
7. 前記ケーブル端末部は、前記電力ケーブルの先端部に、接続端子と、ストレスコーンと、圧縮装置と、を少なくとも有し、
   前記圧縮装置は、押し金具とスプリングとを少なくとも有し、
   前記スプリングは、前記接地金具の前記平坦面によって支持されることを特徴とする請求項６に記載のケーブル端末部。

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