JP6280460B2 - Power cable connection unit and power cable connection method - Google Patents
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Description
本発明は、電力ケーブルの接続用ユニットおよび電力ケーブルの接続方法に関する。 The present invention relates to a power cable connecting unit and a power cable connecting method.
一対の電力ケーブルを互いの軸を一致させつつ直線状に接続する技術として、例えば、特許文献1に記載の接続構造が知られている。 As a technique for connecting a pair of power cables in a straight line with their axes aligned, for example, a connection structure described in Patent Document 1 is known.
電力ケーブルの接続部には、接続部の外周を被覆するカバー部材が設けられる。カバー部材が電力ケーブルの軸方向に位置ずれすると、接続部が露出し、絶縁性や耐水性の低下を招いてしまうことがある。 A cover member that covers the outer periphery of the connection portion is provided at the connection portion of the power cable. If the cover member is displaced in the axial direction of the power cable, the connecting portion may be exposed, leading to a decrease in insulation and water resistance.
本発明の目的は、電力ケーブルの接続部の外周を被覆するカバー部材の位置ずれを防止することが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing a displacement of a cover member that covers an outer periphery of a connection portion of a power cable.
本発明の一態様によれば、
導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁層と、をそれぞれ備える一対の電力ケーブルを、互いの軸を一致させつつ直線状に接続する電力ケーブルの接続用ユニットであって、
前記絶縁層の端部が部分的に除去されることで露出した一対の前記導体を接続する導体接続部と、
前記導体接続部の外周を囲うと共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、延在した前記両端が一対の前記絶縁層をそれぞれ把持することで、前記導体接続部を跨いで一対の前記絶縁層を連結する絶縁層連結部と、
前記絶縁層連結部の外周を被覆すると共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、前記絶縁層連結部を跨いで一対の前記絶縁層の外周を一体的に被覆することで、前記導体接続部および前記絶縁層連結部の絶縁性を確保するカバー部材と、を備え、
前記絶縁層連結部の両端には、前記絶縁層連結部の軸方向の中央側から両端側に向かうにつれ、その外径が次第に大きくなる拡径部がそれぞれ形成されている
電力ケーブルの接続用ユニットが提供される。
According to one aspect of the invention,
A power cable connecting unit for connecting a pair of power cables each having a conductor and an insulating layer covering the outer periphery of the conductor in a straight line while matching the axes of each other,
A conductor connecting portion that connects the pair of conductors exposed by partially removing the end of the insulating layer; and
A pair of the insulations straddling the conductor connection part by enclosing the outer periphery of the conductor connection part and both ends extending along the axial direction, and the extended both ends holding the pair of insulating layers, respectively. An insulating layer connecting portion for connecting the layers;
Covering the outer periphery of the insulating layer connecting portion and extending both ends along the axial direction, and integrally covering the outer periphery of the pair of insulating layers across the insulating layer connecting portion, thereby connecting the conductor And a cover member for ensuring insulation of the insulating layer connecting portion,
The both ends of the insulating layer connecting portion are formed with diameter-expanded portions that gradually increase in outer diameter from the central side in the axial direction of the insulating layer connecting portion toward both ends. Is provided.
本発明の他の態様によれば、
導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁層と、をそれぞれ備える一対の電力ケーブルを、互いの軸を一致させつつ直線状に接続する電力ケーブルの接続方法であって、
前記絶縁層の端部が部分的に除去されることで露出した一対の前記導体を、導体接続部を用いて接続する工程と、
前記導体接続部の外周を囲うと共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、延在した前記両端が一対の前記絶縁層をそれぞれ把持するよう構成されると共に、軸方向の中央側から両端側に向かうにつれ、その外径が次第に大きくなる拡径部が前記両端にそれぞれ形成された絶縁層連結部を用い、前記導体接続部を跨いで一対の前記絶縁層を連結する工程と、
前記絶縁層連結部の外周を被覆すると共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、前記絶縁層連結部を跨いで一対の前記絶縁層の外周を一体的に被覆するよう構成されたカバー部材を用い、前記導体接続部および前記絶縁層連結部の絶縁性を確保する工程と、を有する
電力ケーブルの接続方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
A power cable connection method for connecting a pair of power cables each having a conductor and an insulating layer covering the outer periphery of the conductor in a straight line while matching the axes of each other,
Connecting the pair of conductors exposed by partially removing the end portions of the insulating layer using a conductor connecting portion; and
Surrounding the outer periphery of the conductor connecting portion, both ends extend along the axial direction, and the extended both ends are configured to grip the pair of insulating layers, respectively, and both end sides from the axial center side A step of connecting a pair of insulating layers across the conductor connecting portion using an insulating layer connecting portion formed on each of the both ends with an enlarged diameter portion whose outer diameter gradually increases as it goes to
A cover member configured to cover the outer periphery of the insulating layer connecting portion and have both ends extending in the axial direction so as to integrally cover the outer periphery of the pair of insulating layers across the insulating layer connecting portion. And securing the insulation properties of the conductor connecting portion and the insulating layer connecting portion.
本発明によれば、電力ケーブルの接続部の外周を被覆するカバー部材の位置ずれを防止することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to prevent the position shift of the cover member which coat | covers the outer periphery of the connection part of an electric power cable.
以下、本発明の一実施形態における接続ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the configuration of a connection unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、接続ユニット100は、一対の電力ケーブル10a,10bを、互いの軸を一致させつつ直線状に接続するように構成されている。接続の対象となる電力ケーブル10a,10bは、導体11a,11bと、導体11a,11bの外周を被覆する絶縁層12a,12bと、をそれぞれ備えている。導体11a,11bは、例えば、銅(Cu)合金やアルミニウム(Al)合金等の金属材料により構成されている。絶縁層12a,12bは、例えば、架橋ポリエチレン等の絶縁性樹脂材料により構成されている。
As shown in FIG. 1, the
接続ユニット100は、導体接続部20、絶縁層連結部30およびカバー部材40を備えている。
The
導体接続部20は、導電性材料、例えば、導体11a,11bと同種の金属材料により、筒状に形成されている。導体接続部20は、絶縁層12a,12bの端部が部分的に除去されることで露出した一対の導体11a,11bの端部を、その中空部内で一体的に把持(保持)するように構成されている。導電性を有する導体接続部20が導体11a,11bの端部を把持することで、導体11a,11bが電気的に接続されることとなる。導体接続部20を、導体接続管、導体接続ターミナルと称することもできる。
The
絶縁層連結部30は、導電性材料、例えば、軽量なAl合金等により、筒状に形成されている。絶縁層連結部30は、導体接続部20が導体11a,11bを把持した状態で、導体接続部20の外周を囲うように構成されている。また、絶縁層連結部30は、その両端が、電力ケーブル10a,10bの軸方向に沿ってそれぞれ延在するように構成されている。絶縁層連結部30の延在した両端は、一対の絶縁層12a,12bの外周をそれぞれ把持するように構成されている。これにより、一対の絶縁層12a,12bの端部は、導体接続部20を跨いで直線状に連結された状態となる。絶縁層12a,12bの端部を互いに連結することで、絶縁層12a,12bの端部が電力ケーブル10a,10bの軸方向に移動してしまう現象、いわゆる、シュリンクバック現象の発生を抑制することが可能となる。絶縁層連結部30を、引き留め治具、引き留め部材、スリーブカバーと称することもできる。なお、絶縁層連結部30は、金属材料に限らず、カーボン等の非金属の導電性材料により構成されていてもよい。
The insulating
カバー部材40は、収縮性を有するラバー材料等により、筒状に形成されている。カバー部材40は、導体接続部20が導体11a,11bを把持し、さらに、絶縁層連結部30が絶縁層12a,12bを連結した状態で、絶縁層連結部30の外周を被覆するように構成されている。また、カバー部材40は、その両端が、電力ケーブル10a,10bの軸方向に沿ってそれぞれ延在するように構成されている。カバー部材40が、絶縁層連結部30を跨いで一対の絶縁層12a,12bの外周を一体的に被覆することで、電力ケーブル10a,10bの接続部における絶縁性や耐水性を確保することが可能となる。カバー部材40を、ゴムユニット、モールドゴムと称することもできる。
The
なお、カバー部材40は、一部に半導電性材料を含んでいてもよい。本実施形態におけるカバー部材40は、一例として、半導電性のラバー材料等からなり、絶縁層連結部30の外周面等を被覆する半導電性被覆層40aと、絶縁性のラバー部材等からなり、半導電性被覆層40aの外周面等を被覆する絶縁性被覆層40bと、を備えている。このように、半導電性を有する層をカバー部材40の内部に部分的に設けることで、電力ケーブル10a,10bの接続部周辺における電界分布を、適正に制御することが可能となる。
Note that the
なお、図2,図3に示すように、絶縁層連結部30の軸方向の両端、すなわち、一対の絶縁層12a,12bをそれぞれ把持する部分には、円環状(リング状)の拡径部30aがそれぞれ形成されている。拡径部30aは、それぞれ、絶縁層連結部30の軸方向の中央側から両端側に向かうにつれ、その外径が次第に大きくなるように構成されている。なお、一対の拡径部30aにより挟まれた絶縁層連結部30の側壁は、凹部30bとして構成されている。拡径部30aを、テーパ部、スロープ部、凸部、凸構造部と称することもできる。また、凹部30bを、凹構造部、くびれ構造部と称することもできる。
As shown in FIGS. 2 and 3, both ends in the axial direction of the insulating
絶縁層連結部30の外周面、すなわち、一対の拡径部30aの外周面、および、凹部30bの外周面は、それぞれ、カバー部材40の内周面により、隙間なく、気密に被覆されるように構成されている。すなわち、一対の拡径部30aの外周面、および、凹部30bの外周面と、カバー部材40の内周面とは、当接(嵌合)するように構成されている。拡径部30aの外周面とカバー部材40の内周面とが当接することで、カバー部材40の軸方向に沿った位置ずれが抑制されることとなる。
The outer peripheral surface of the insulating
拡径部30aの先端における内周には、突起構造30cが形成されている。突起構造30cは、例えば、円環状のフランジ部材等として構成されている。突起構造30cが絶縁層12a,12bの外周にそれぞれ係止することで、上述したように、一対の絶縁層12a,12bの端部は、導体接続部20を跨いで、直線状に連結されることとなる。突起構造30cを、アンカー部材、楔部材、係止部材と称することもできる。
A
本実施形態のように、突起構造30cを拡径部30aの内周に設けることで、絶縁層連結部30による絶縁層12a,12bの把持力を向上させることが可能となる。というのも、例えば、カバー部材40に対して軸方向に沿って力を加えたとき、カバー部材40の内周部に当接する拡径部30aには、その外径を狭めようとする方向に応力が加わることとなる。このとき、拡径部30aの内周に形成された突起構造30cは、絶縁層12a,12bに向かって押圧されることとなる。これにより、絶縁層連結部30による絶縁層12a,12bの把持力、すなわち、絶縁層12a,12bの連結力を高めることが可能となる。また、カバー部材40に対して軸方向に沿って力を加えたときに限らず、カバー部材40の収縮力を大きく設定することによっても、同様の効果が得られることとなる。
As in the present embodiment, by providing the protruding
なお、拡径部30aの外周面と、凹部30bの外周面と、の間の角度(図3で示す角度A)は、例えば、155°以上170°以下の範囲内の角度とするのが好ましい。
In addition, it is preferable that the angle (angle A shown in FIG. 3) between the outer peripheral surface of the
上述の角度Aが小さ過ぎ、例えば150°に近くなると、絶縁層連結部30と、カバー部材40と、の間に隙間ができてしまい、例えば、この隙間で放電が発生したり、この隙間に水などが浸入して絶縁性が低下したりすることがある。また、上述の角度Aが大き過ぎ、例えば174°に近くなると、カバー部材40の位置ずれ抑制の効果が得られ難くなる。また、絶縁層連結部30による絶縁層12a,12bの把持力向上の効果も得られ難くなる。
If the above-mentioned angle A is too small, for example, close to 150 °, a gap is formed between the insulating
また、凹部30bの深さ(図3で示す深さD)、すなわち、拡径部30aのうち外径が最も大きい箇所と、拡径部30aのうち外径が最も小さい箇所と、における高さの差(半径の差)は、例えば、3mm以上8mm以下の範囲内とするのが好ましい。また、拡径部30aの幅(図3で示す幅W)は、例えば、15mm以上25mm以下の範囲内とするのが好ましい。
Further, the depth of the
以下、上述の接続ユニット100を用いた電力ケーブル10a,10bの接続方法について説明する。
Hereinafter, a method for connecting the
まず、電力ケーブル10a,10bのうち、絶縁層12a,12bの端部をそれぞれ部分的に除去する。その後、露出した一対の導体11a,11bの端部を、導体接続部20内に挿入し、中空部内でそれぞれ把持させることで、導体11a,11bを電気的に接続する。その後、上述の絶縁層連結部30を用い、一対の絶縁層12a,12bを互いに連結させる。その後、上述のカバー部材40を用い、絶縁層連結部30を跨いで一対の絶縁層12a,12bの外周を一体的に被覆する。以上により、電力ケーブル10a,10bの接続作業が完了する。
First, the end portions of the insulating
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。 According to the present embodiment, the following one or more effects are achieved.
(a)絶縁層連結部30の両端に設けられた一対の拡径部30aの外周面と、カバー部材40の内周面と、が当接する構造により、カバー部材40の軸方向に沿った位置ずれを抑制することが可能となる。すなわち、カバー部材40の収縮力だけでなく、拡径部30aとカバー部材40との間の干渉を利用することで、カバー部材40の軸方向に沿った位置ずれを効果的に抑制することが可能となる。結果として、電力ケーブル10a,10bの接続部における絶縁性や耐水性、すなわち、接続部の信頼性を維持することが可能となる。
(A) The position along the axial direction of the
(b)拡径部30aの先端における内周に突起構造30cを設けることにより、絶縁層連結部30による絶縁層12a,12bの把持力を高めることが可能となる。結果として、シュリンクバック現象の発生をより確実に抑制することが可能となる。
(B) By providing the
(c)接続ユニット100の部品点数を増やすことなく、すなわち、構成を複雑化させることなく、上述の効果を得ることが可能となる。これにより、接続ユニット100の製造コストの増大を回避することができる。また、接続ユニット100の信頼性、すなわち、電力ケーブル10a,10bの接続部の信頼性を維持することができる。
(C) The above-described effects can be obtained without increasing the number of parts of the
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施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種々変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can change variously in the range which does not deviate from the summary.
以下のサンプルを用いて電力ケーブルを接続し、カバー部材の軸方向に沿った位置ずれ耐性(耐軸力)を評価した。 The power cable was connected using the following samples, and the displacement resistance (axial resistance) along the axial direction of the cover member was evaluated.
(サンプル1)
絶縁層連結部の両端:拡径部あり
絶縁層連結部の凹部の深さD:5mm
拡径部の幅W:20mm
角度A:166°
(Sample 1)
Both ends of the insulating layer connecting portion: There is an enlarged diameter portion Depth of the recessed portion of the insulating layer connecting portion D: 5 mm
Width W of the expanded diameter part: 20mm
Angle A: 166 °
(サンプル2)
絶縁層連結部の両端:拡径部なし
(Sample 2)
Both ends of the insulating layer connection part: No expanded diameter part
その結果、サンプル1,2のカバー部材の耐軸力は、順に、5.9kN、4.5kNであった。すなわち、拡径部を設けたサンプル1は、拡径部を設けないサンプル2に比べて、耐軸力が30%以上向上したことが分かった。また、深さDを5mm、幅Wを50mm、角度Aを174°とした場合にも、サンプル1と同様の高い耐軸力を得られることも確認した。 As a result, the axial strength of the cover members of Samples 1 and 2 were 5.9 kN and 4.5 kN, respectively. That is, it was found that the sample 1 with the enlarged diameter portion improved the axial strength by 30% or more compared to the sample 2 without the enlarged diameter portion. It was also confirmed that the same high axial strength as in Sample 1 could be obtained even when the depth D was 5 mm, the width W was 50 mm, and the angle A was 174 °.
10a,10b 電力ケーブル
11a,11b 導体
12a,12b 絶縁層
20 導体接続部
30 絶縁層連結部
30a 拡径部
40 カバー部材
100 接続用ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記絶縁層の端部が部分的に除去されることで露出した一対の前記導体を接続する導体接続部と、
前記導体接続部の外周を囲うと共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、延在した前記両端に一対の前記絶縁層をそれぞれ把持する突起構造を有することで、前記導体接続部を跨いで一対の前記絶縁層を連結する絶縁層連結部と、
前記絶縁層連結部の外周を被覆すると共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、前記絶縁層連結部を跨いで一対の前記絶縁層の外周を一体的に被覆することで、前記導体接続部および前記絶縁層連結部の絶縁性を確保するカバー部材と、を備え、
前記絶縁層連結部の両端には、前記絶縁層連結部の軸方向の中央側から両端側に向かうにつれ、その外径が次第に大きくなる拡径部がそれぞれ形成されている
ことを特徴とする電力ケーブルの接続用ユニット。 A power cable connecting unit for connecting a pair of power cables each having a conductor and an insulating layer covering the outer periphery of the conductor in a straight line while matching the axes of each other,
A conductor connecting portion that connects the pair of conductors exposed by partially removing the end of the insulating layer; and
Surrounding the outer periphery of the conductor connection portion and extending both ends along the axial direction, and having a protruding structure for holding the pair of insulating layers at the extended both ends , straddling the conductor connection portion An insulating layer connecting portion that connects the pair of insulating layers;
Covering the outer periphery of the insulating layer connecting portion and extending both ends along the axial direction, and integrally covering the outer periphery of the pair of insulating layers across the insulating layer connecting portion, thereby connecting the conductor And a cover member for ensuring insulation of the insulating layer connecting portion,
The both ends of the insulating layer connecting portion are respectively formed with enlarged diameter portions whose outer diameters gradually increase from the axially central side of the insulating layer connecting portion toward both ends. Cable connection unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の電力ケーブルの接続用ユニット。 2. The power cable according to claim 1, wherein positional displacement along the axial direction of the cover member is suppressed by abutting the enlarged diameter portion and the cover member. Connection unit.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電力ケーブルの接続用ユニット。 By stress is applied in a direction to be to narrow the outer diameter of the front Symbol enlarged diameter portion, the projection structure is pressed toward the insulating layer, as the gripping force of the insulating layer by the insulating layer connecting portion is increased The power cable connection unit according to claim 1, wherein the power cable connection unit is configured.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電力ケーブルの接続用ユニット。 The angle between the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion formed at both ends of the insulating layer connecting portion and the outer peripheral surface of the concave portion of the insulating layer connecting portion sandwiched between the pair of enlarged diameter portions is 155 ° or more. The power cable connection unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the angle is within a range of 170 ° or less.
前記絶縁層の端部が部分的に除去されることで露出した一対の前記導体を、導体接続部を用いて接続する工程と、
前記導体接続部の外周を囲うと共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、延在した前記両端に一対の前記絶縁層をそれぞれ把持する突起構造を有すると共に、軸方向の中央側から両端側に向かうにつれ、その外径が次第に大きくなる拡径部が前記両端にそれぞれ形成された絶縁層連結部を用い、前記導体接続部を跨いで一対の前記絶縁層を連結する工程と、
前記絶縁層連結部の外周を被覆すると共に両端が軸方向に沿ってそれぞれ延在し、前記絶縁層連結部を跨いで一対の前記絶縁層の外周を一体的に被覆するよう構成されたカバー部材を用い、前記導体接続部および前記絶縁層連結部の絶縁性を確保する工程と、を有する
ことを特徴とする電力ケーブルの接続方法。 A power cable connection method for connecting a pair of power cables each having a conductor and an insulating layer covering the outer periphery of the conductor in a straight line while matching the axes of each other,
Connecting the pair of conductors exposed by partially removing the end portions of the insulating layer using a conductor connecting portion; and
Surrounding the outer periphery of the conductor connecting portion and extending both ends along the axial direction, and having a protruding structure for gripping the pair of insulating layers at the extended both ends , and both ends from the axial center side A step of connecting a pair of insulating layers across the conductor connecting portion using an insulating layer connecting portion formed on each of the both ends with an enlarged diameter portion whose outer diameter gradually increases as it goes to
A cover member configured to cover the outer periphery of the insulating layer connecting portion and have both ends extending in the axial direction so as to integrally cover the outer periphery of the pair of insulating layers across the insulating layer connecting portion. And securing the insulation of the conductor connecting portion and the insulating layer connecting portion. A method for connecting a power cable, comprising:
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