JP6611447B2 - ケーブル中間接続部 - Google Patents

Description

本発明は、電力ケーブル同士を接続するケーブル中間接続部に関する。

従来、２本の電力ケーブル（例えばＣＶケーブル）を接続するケーブル中間接続部として、絶縁ユニットの両側から２本の電力ケーブルの端末部が挿入され、ケーブル導体同士が接続されるプレハブ型のケーブル中間接続部が知られている。一般に、ケーブル中間接続部は、２本の電力ケーブルのケーブル導体同士が導体接続管によって接続されるケーブル端末部と、ケーブル端末部を包囲する絶縁ユニットとを備える。絶縁ユニットは、ケーブル導体と電気的に接続される内部電極と、内部電極の外周面を包囲する主絶縁部と、主絶縁部の外周面に遮蔽層を有する。

ケーブル端末部と絶縁ユニットとを固定する方法としては、導体接続管の外周面と内部電極の内周面のいずれか一方に係合部（例えば凸部）を設け、他方に被係合部（例えば凹部）を設け、ケーブル端末部に対して絶縁ユニットを軸方向に移動させて、これらを係合させる方法がある（例えば特許文献１〜４）。現状では、被係合部を鉤状（Ｌ字状の溝）に形成し、係合部と被係合部を係合させた後、さらに絶縁ユニットを回転させて、絶縁ユニットが軸方向に移動不能となるように固定する手法が採用されている。

特開２００２−３４１４２号公報 特許第３２４２０２９号公報 特開平１０−３３６８６９号公報 特許第２８１９９７６号公報

しかしながら、上述した構造では、振動等により経時的に絶縁ユニットが回転した場合や、組立時に絶縁ユニットを回転させなかった場合に、ケーブル端末部（導体接続管）と絶縁ユニットとの接続が解除されることが懸念される。

本発明の目的は、ケーブル端末部と絶縁ユニットとの接続状態を確実に保持できる信頼性の高いケーブル中間接続部を提供することである。

本発明に係るケーブル中間接続部は、
２本の電力ケーブルのケーブル導体同士が導体接続管によって接続されるケーブル端末部と、
前記ケーブル導体と電気的に接続される内部電極を内周面に有する絶縁ユニットと、
前記ケーブル端末部と前記絶縁ユニットとの接続状態を保持する保持部材と、を備え、
前記導体接続管は、径方向に突出する突出部を有し、
前記内部電極は、両端のケーブル挿入部よりも内径の小さい小径部を有し、
前記小径部は、一方の前記ケーブル挿入部に連通する屈曲形成された係止部を有し、
前記係止部は、前記一方のケーブル挿入部に連通して軸方向に形成されたスリット部と、前記スリット部に連通して円環状に形成された係止溝とを有し、
前記絶縁ユニットが前記ケーブル端末部に対して軸方向に移動し回転することにより前記導体接続管の突出部が前記係止溝で係止され、
前記保持部材は、前記突出部が前記係止溝において係止された状態において、前記突出部を挟持する挟持部と、前記スリット部に係合される係合片と、を有し、
前記挟持部によって前記突出部が挟持されるとともに、前記係合片が前記スリット部に係合されることにより、前記ケーブル端末部と前記絶縁ユニットとが周方向に回転不能となっていることを特徴とする。

本発明によれば、ケーブル端末部に対して絶縁ユニットが回転不能となるので、ケーブル端末部と絶縁ユニットとが強固に接続された状態で確実に保持される。したがって、ケーブル中間接続部の信頼性が向上する。

本発明の一実施の形態に係るケーブル中間接続部を示す部分断面図である。 導体接続部分を示す拡大図である。 導体接続管の構造を示す図である。 絶縁ユニットの構造を示す図である。 保持部材の構造を示す図である。 ケーブル中間接続部の組立工程を示す図である。 ケーブル中間接続部の組立工程を示す図である。 ケーブル中間接続部の組立工程を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るケーブル中間接続部１を示す部分断面図である。説明の便宜上、図１において、ケーブル中間接続部１の中央側を「先端側」、両端側を「後端側」と称する。図２は、ケーブル中間接続部１の導体接続部分を示す拡大図である。

図１、図２に示すように、ケーブル中間接続部１は、ケーブル端末部１０、絶縁ユニット２０、及び保護ケース３０Ａ、３０Ｂ等を備える。ケーブル中間接続部１は、絶縁ユニット２０の両側から電力ケーブル１１Ａ、１１Ｂの端末部が挿入され、ケーブル導体１１１、１１１同士が接続されるプレハブ型のケーブル中間接続部である。ケーブル中間接続部１は、プレモールド型のケーブル中間接続部、プレハブジョイント、ケーブル直線接続部などとも呼ばれる。ケーブル中間接続部１は、さらに保持部材５３を備える。保持部材５３によってケーブル端末部１０と絶縁ユニットとの接続状態が保持される。

ケーブル端末部１０において、電力ケーブル１１Ａ、１１Ｂは、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）である。電力ケーブル１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ内側から順に、ケーブル導体１１１、内部半導電層（符号略）、ケーブル絶縁体１１２、ケーブル外部半導電層１１３、ケーブル遮へい層（符号略）、及びケーブルシース（符号略）等を有する。図１の電力ケーブル１１Ａ、１１Ｂは、アルミ被を有するＣＡＺＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁アルミ被ビニル防食ケーブル）である。電力ケーブル１１Ａ、１１Ｂの端末部は、それぞれ所定長で段剥ぎされることにより、各層が露出する。ケーブル導体１１１、１１１は、導体接続管１２によって接続される。

ケーブル中間接続部１の組立時には、ケーブル絶縁体１１２からケーブル外部半導電層１１３の先端側にわたる外周にストレスコーン４１、４２が装着される。ストレスコーン４１、４２の後端側には、圧縮装置３１、３２及び保護ケース３０Ａ、３０Ｂを含む接続部品が装着される。また、一方のストレスコーン４１の先端側にはストッパー５１及び保持部材５３が配置され、他方のストレスコーン４２の先端側にはストッパー５２が配置される。

図３は、導体接続管１２の構造を示す図である。図３Ａは導体接続管１２の貫通孔１２３ａ（後述）を縦断する軸方向に沿う断面図であり、図３Ｂは図３ＡにおけるＡ矢視断面図であり、図３Ｃはストッパーピン１３を取り付けた状態を示す断面図である。但し、ストッパーピン１３は後述するようにケーブル導体１１１、１１１を導体接続管１２に圧縮接続した後に取り付けられる。

図３に示すように、導体接続管１２は、圧縮部１２１、１２２及び連結部１２３を有する。導体接続管１２とケーブル導体１１１、１１１は、圧縮部１２１、１２２にケーブル導体１１１、１１１を挿入した状態で、圧縮ダイス等の圧縮治具を用いて圧縮接続される。導体接続管１２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材料で形成される。

連結部１２３は、径方向に延びる貫通孔１２３ａを有する。貫通孔１２３ａには、ストッパーピン１３が挿通される。ストッパーピン１３は、両端部が圧縮部１２１、１２２の外周面よりも径方向に突出した状態で固定される。ストッパーピン１３は、導体接続管１２と同様に導電性材料で形成される。ケーブル導体１１１、１１１は、導体接続管１２及びストッパーピン１３を介して、絶縁ユニット２０の内部電極２１と電気的に接続される。

ストッパーピン１３は、両端部に、プレスフィットプランジャ（図示略）等の接触補助部材を有することが好ましい。プレスフィットプランジャは、接触子（例えば金属製のボール）と付勢部材（例えば圧縮コイルばね）がシリンダー内に収容され、シリンダー開口に向けて付勢されることにより接触子が出没可能に保持されている接触補助部材である。プレスフィットプランジャは、接触子が内部電極２１と接触して押し込まれたときに、外方に付勢力が増大するようになっている。プレスフィットプランジャにより内部電極２１とストッパーピン１３が確実に導通する。

図４は、絶縁ユニット２０の構造を示す図である。図４Ａは絶縁ユニット２０の軸方向に沿う断面図であり、図４Ｂは図４ＡにおけるＢ矢視断面図である。

図４に示すように、絶縁ユニット２０は、ケーブル導体１１１と電気的に接続される内部電極２１と、内部電極２１の外周面を包囲する主絶縁部２２と、主絶縁部２２の外周面に遮蔽層（図示略）を備える。内部電極２１は金属材料で構成され、主絶縁部２２はエポキシ樹脂で形成される。遮蔽層は、例えば主絶縁部２２の外周面に導電塗料を塗布することで形成される。内部電極２１及び主絶縁部２２は、内部電極２１の一部が内周面から露出するように、例えばモールド成型により一体的に形成される。

絶縁ユニット２０は、主絶縁部２２及び内部電極２１を軸方向に貫通する貫通穴２０ａを有する。この貫通穴２０ａにケーブル端末部１０が挿通される。内部電極２１は、両端のケーブル挿入部２１１、２１２よりも内径の小さい小径部２１３を有する。

小径部２１３は、内部電極２１の一方のケーブル挿入部２１１に連通して軸方向に形成されたスリット部２１４と、スリット部２１４に連通して円環状に形成された係止溝２１５とを有する。ここでは、スリット部２１４は、径方向に対向する２カ所に形成されている。スリット部２１４と係止溝２１５は直交して連設される。スリット部２１４と係止溝２１５によって屈曲形成された係止部が構成される。

図５は、保持部材５３の構造を示す図である。図５Ａは保持部材５３の斜視図であり、図５Ｂは図５ＡにおけるＸＺ面による切欠部５３１を通る断面図であり、図５Ｃは図５ＡにおけるＸＹ面による係合片５３２を通る断面図である。

図５に示すように、保持部材５３は、略円筒形状を有するストッパーリングである。保持部材５３は、例えば接着剤によりストッパー５１と接着することで、ストッパー５１と一体的に形成される（図示略）。保持部材５３は、絶縁ユニット２０の回転を防止するために所定の強度が要求されるので、金属材料で形成されることが好ましい。

保持部材５３は、軸方向（Ｘ方向）端部において、径方向に対向する２カ所に切欠部５３１を有する。切欠部５３１の幅は、ストッパーピン１３の外径よりも大きい。切欠部５３１の長さは、ストッパーピン１３を十分に挟持できる程度であれば特に制限されない。切欠部５３１によってストッパーピン１３が挟持される。

また、保持部材５３は、切欠部５３１を周方向に９０°回転させた２カ所に、径方向に突出する係合片５３２を有する。係合片５３２は、内部電極２１のスリット部２１４に対応する形状を有する。保持部材５３でストッパーピン１３を挟持した状態において、係合片５３２は内部電極２１のスリット部２１４に嵌合する。

図６〜図８は、ケーブル中間接続部１の組立工程を示す図である。図６Ａは導体接続管１２を絶縁ユニット２０に係合する前の状態を示すケーブル中間接続部１の軸方向に沿う断面図であり、図６Ｂは図６ＡにおけるＣ矢視断面図である。図７Ａは導体接続管１２を絶縁ユニット２０に係合した後の状態を示すケーブル中間接続部１の軸方向に沿う断面図であり、図７Ｂは図７ＡにおけるＤ矢視断面図である。図８Ａはストッパー５１及び保持部材５３をストッパーピン１３に係合する前の状態を示すケーブル中間接続部１の軸方向に沿う断面図であり、図８Ｂは図８ＡにおけるＥ矢視断面図であり、図８Ｃはストッパー５１及び保持部材５３をケーブル端末部１０側から見た図である。なお、図７Ｂ、図８Ｂでは、導体接続管１２を省略している。

ケーブル中間接続部１を組み立てる場合、まず、電力ケーブル１１Ａ、１１Ｂの端末部を、それぞれ所定長で段剥ぎして各層を露出させる。そして、一方の電力ケーブル１１Ａに、保護ケース３０Ａ、圧縮装置３１、ストレスコーン４１、ストッパー５１、及び保持部材５３を順に挿通する。また、他方の電力ケーブル１１Ｂに、保護ケース３０Ｂ、圧縮装置３２、ストレスコーン５２、ストッパー５３、及びユニット保護金具に覆われた状態の絶縁ユニット２０を順に挿通する。

次に、一方のケーブル導体１１１を導体接続管１２の圧縮部１２１に挿入し、他方のケーブル導体１１１を圧縮部１２２に挿入する。圧縮ダイス等の圧縮治具を用いて圧縮部１２１、１２２を圧縮し、ケーブル導体１１１、１１１と導体接続管１２を圧縮接続する。

圧縮接続後、ストッパーピン１３を導体接続管１２の貫通孔１２３ａに挿通した状態で、ストッパーピン１３に直交するように設けられた導体接続管１２の別の貫通穴（図示略）及びストッパーピン１３の軸方向中央に設けられた貫通穴（図示略）に、スプリングピン（図示略）を挿通することで、ストッパーピン１３が導体接続管１２に突出部を２箇所有する状態で固定される（図３Ｃ参照）。

ストッパーピン１３が導体接続管１２に固定された後、絶縁ユニット２０をケーブル端末部１０側に移動する（図６参照）。このとき、図６、図７に示すように、ストッパーピン１３の突出部が内部電極２１のスリット部２１４に挿入されるように、ケーブル端末部１０と絶縁ユニット２０の位置を調整する。

ストッパーピン１３がスリット部２１４を通過して係止溝２１５まで挿入された後、絶縁ユニット２０を周方向に９０°回転する（図８Ｂ参照）。これにより、ケーブル端末部１０に対して絶縁ユニット２０は軸方向に移動不能に係止される。また、ストッパーピン１３と内部電極２１とが電気的に接続される。

次に、ストッパー５１及び保持部材５３をケーブル端末部１０側に移動する（図８参照）。このとき、保持部材５３の係合片５３２が内部電極２１のスリット部２１４に挿入されるように、保持部材５３と絶縁ユニット２０の位置を調整する。

さらに、ケーブル端末部１０の位置を調整して保持部材５３の切欠部５３１とストッパーピン１３の位置を合わせながら、保持部材５３を押し込む。これにより、保持部材５３の切欠部５３１によってストッパーピン１３が挟持される（図２参照）。

保持部材５３の切欠部５３１によってストッパーピン１３が挟持されるとともに、保持部材５３の係合片５３２が絶縁ユニット２０のスリット部２１４に嵌合されることにより、ケーブル端末部１０と絶縁ユニット２０は一体化され、ケーブル端末部１０に対して絶縁ユニット２０は回転不能となる。したがって、振動等により経時的に絶縁ユニット２０が回転してケーブル端末部１０と絶縁ユニット２０の接続状態が解除されることはない。また、組立時に絶縁ユニット２０を回転させなければ保持部材５３を取り付けられないので、作業者が絶縁ユニット２０を回転し忘れることもない。

最後に、ストッパー５２、ストレスコーン４１、４２、及び圧縮装置３１、３２等を所定の位置に装着する。また、保護ケース３０Ａ、３０Ｂを取り付けるとともに防食層（図示略）等を施工して外部の補強を行う。以上の工程によりケーブル中間接続部１が組み立てられる。

このように、ケーブル中間接続部１は、２本の電力ケーブル１１Ａ、１１Ｂのケーブル導体１１１、１１１同士が導体接続管１２によって接続されるケーブル端末部１０と、ケーブル導体１１１、１１１と電気的に接続される内部電極２１を内周面に有する絶縁ユニット２０と、ケーブル端末部１０と絶縁ユニット２０との接続状態を保持する保持部材５３と、を備える。導体接続管１２は、径方向に突出するストッパーピン１３（突出部）を有する。内部電極２１は、両端のケーブル挿入部２１１、２１２よりも内径の小さい小径部２１３を有し、小径部２１３は、一方のケーブル挿入部２１１に連通するスリット部２１４及び係止溝２１５（鉤状に形成された係止部）を有する。絶縁ユニット２０がケーブル端末部１０に対して軸方向に移動し回転することによりストッパーピン１３が係止溝２１５（係止部）で係止される。保持部材５３は、ストッパーピン１３が係止溝２１５において係止された状態において、ストッパーピン１３を挟持する切欠部５３１（挟持部）と、絶縁ユニット２０に係合される係合片５３２と、を有する。切欠部５３１によってストッパーピン１３が挟持されるとともに、係合片５３２が絶縁ユニット２０に係合されることにより、ケーブル端末部１０と絶縁ユニット２０とが周方向に回転不能となっている。

これにより、ケーブル端末部１０に対して絶縁ユニット２０が回転不能となるので、ケーブル端末部１０と絶縁ユニット２０とが強固に接続された状態で確実に保持される。したがって、ケーブル中間接続部１の信頼性が格段に向上する。

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、ストッパーピン１３を導体接続管１２に固定する手段はスプリングピンに限定されず、ねじ止め等の手段でもよい。また、本実施の形態では、１本のストッパーピン１３を導体接続管１２に貫通させることで、２箇所の突出部を形成したが、突出部をそれぞれの部材で形成してもよい。

また、例えば、導体接続管１２に突出部を一体的に形成するようにしてもよい。また、突出部の数は２つに制限されず、１つ又は３つ以上であってもよい。更に、例えば、絶縁ユニット２０において、保持部材５３の係合片５３２が係合される係合部を、スリット部２１４とは別に設けるようにしてもよい。

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 ケーブル中間接続部
１０ ケーブル端末部
１１Ａ、１１Ｂ 電力ケーブル
１１１ ケーブル導体
１２ 導体接続管
１２１、１２２ 圧縮部
１２３ 連結部
１３ ストッパーピン（突出部）
２０ 絶縁ユニット
２１ 内部電極
２１１、２１２ ケーブル挿入部
２１３ 小径部
２１４ スリット部（係止部）
２１５ 係止溝（係止部）
２２ 主絶縁部
３０Ａ、３０Ｂ 保護ケース
３１、３２ 圧縮装置
４１、４２ ストレスコーン
５１、５２ ストッパー
５３ 保持部材
５３１ 切欠部（挟持部）
５３２ 係合片

Claims (5)

1. ２本の電力ケーブルのケーブル導体同士が導体接続管によって接続されるケーブル端末部と、
   前記ケーブル導体と電気的に接続される内部電極を内周面に有する絶縁ユニットと、
   前記ケーブル端末部と前記絶縁ユニットとの接続状態を保持する保持部材と、を備え、
   前記導体接続管は、径方向に突出する突出部を有し、
   前記内部電極は、両端のケーブル挿入部よりも内径の小さい小径部を有し、
   前記小径部は、一方の前記ケーブル挿入部に連通する屈曲形成された係止部を有し、
   前記係止部は、前記一方のケーブル挿入部に連通して軸方向に形成されたスリット部と、前記スリット部に連通して円環状に形成された係止溝とを有し、
   前記絶縁ユニットが前記ケーブル端末部に対して軸方向に移動し回転することにより前記導体接続管の突出部が前記係止溝で係止され、
   前記保持部材は、前記突出部が前記係止溝において係止された状態において、前記突出部を挟持する挟持部と、前記スリット部に係合される係合片と、を有し、
   前記挟持部によって前記突出部が挟持されるとともに、前記係合片が前記スリット部に係合されることにより、前記ケーブル端末部と前記絶縁ユニットとが周方向に回転不能となっていることを特徴とするケーブル中間接続部。
2. 前記導体接続管は、圧縮部と連結部を有し、
   前記突出部は、前記ケーブル導体同士を圧縮接続した後に、前記連結部に径方向に突出した状態で固定されることを特徴とする請求項１に記載のケーブル中間接続部。
3. 前記保持部材は、円筒形状を有し、前記挟持部は、軸方向端部に設けられる切欠部によって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル中間接続部。
4. 前記係合片は、前記スリット部に嵌合され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ケーブル中間接続部。
5. 前記保持部材は、金属材料で形成され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ケーブル中間接続部。

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