JP6738842B2 - 電力ケーブル接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、プレハブ式の電力ケーブルの接続構造に関するものである。

例えば、ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）のような電力ケーブル同士の接続部には、テープ巻式やプレハブ式などがある。プレハブ式は、現場でのテープ巻作業が削減されるため、作業時間の短縮となる（例えば、特許文献１〜４）。

特開２００３−２５９５４２号公報 特開２０１３−１３２７２号公報 実用新案登録２５７４００２号公報 特開平１１−２５２７７１号公報

図１２は、従来のプレハブ式の電力ケーブル接続構造１００の一例を示す断面図である。一対の電力ケーブル１０１は、先端部において、外部半導電体１０１ｃが剥離されてケーブル絶縁体１０１ｂが露出し、さらにその先端側にはケーブル導体１０１ａが露出する。ケーブル導体１０１ａ同士は、導体接続管１０９で接続される。

導体接続管１０９等は、エポキシユニット１０５に挿入される。エポキシユニット１０５は、補強絶縁体１０５ａと埋込電極１０５ｂと遮蔽電極１０５ｃ等からなる。

また、エポキシユニット１０５の両側から、ストレスコーン１０７が挿入される。ストレスコーン１０７は、絶縁部１０７ａと導電部１０７ｂからなる。ストレスコーン１０７は、図示しない押圧装置によりエポキシユニット１０５とケーブル絶縁体１０１ｂの間に押し込まれる。ストレスコーン１０７の導電部１０７ｂは、電力ケーブル１０１の外部半導電体１０１ｃと接触し、同電位となる。

図１３（ａ）は、電力ケーブル１０１に交流課電した場合における、電力ケーブル１０１の先端部近傍における等電位線の分布を示す概念図である。図中の点線が等電位線を示す。図に示すように、この場合は、等電位線がストレスコーン１０７の絶縁部１０７ａ内に入り込むため特に問題は生じない。

これに対し、図１３（ｂ）は、電力ケーブル１０１に直流課電した場合における、電力ケーブル１０１の先端部近傍における等電位線の分布を示す概念図である。電力ケーブル１０１に直流課電すると、電力ケーブル接続構造１００における等電位線は、高電圧側へ片寄って、ストレスコーン１０７の絶縁部１０７ａの先端部の先にある空気層（空間）Ｓに入り込むようになる。このような状態になると、電界の集中により微小放電が起こったり、温度上昇を招いたりして、電力ケーブル接続構造１００に不具合が生じる懸念がある。

これに対し、特許文献１では、ストレスコーンの先端部に導電ゴムが配置される。また、特許文献２では、ストレスコーン先端に導電塗料を塗ることが記載されている。このように、ストレスコーンの先端に導電部を設ける場合には、エポキシユニットの高電圧部と接触させる必要がある。

ストレスコーンの先端とエポキシユニットの埋込電極とを接触させるものとしては、例えば、ストッパーが用いられる場合がある。リング状のストッパーは、ストレスコーン絶縁部の先端面と埋込電極との間に設置される。ストッパーはストレスコーンの絶縁部の先端部が押圧力によって埋込電極に接近し過ぎないようにするためのものである。

一方、前述したように、ストレスコーンは、図示しない押圧装置によりエポキシユニットとケーブル絶縁部の間に押し込まれる。しかし、このようなストッパーは剛体であるため、熱等によるストレスコーンの組立初期からの変形に対応できないという問題点がある。しかし、ストレスコーンの先端の導電部が高電圧部と接続されていないと、前述したような部分放電の発生など、絶縁破壊の起点となってしまう。

これに対し、特許文献３にはストッパーとエポキシユニット導電部とをロック棒で接続することが記載されている。また、特許文献４には、電力ケーブルの軸ずれを防止するため、円周方向へのスプリングの設置する旨の記載がある。しかし、特許文献３、４においても、ストッパー部は剛体であるため、ストレスコーンの組立初期からの変形に対応することはできない。

このように、ストレスコーンは、接地側から押圧装置によって押し込まれるため、時間とともに変形する。この際、ストッパーがあると、ストレスコーンの変形が阻害され、高電圧部近傍の面圧が低下するという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、時間とともにストレスコーンが変形しても、ストレスコーンの先端とエポキシユニットの埋込電極とを接触させることが可能なプレハブ式の電力ケーブル接続構造を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、本発明は、プレハブ式の電力ケーブル接続構造であって、一対の電力ケーブルの接続部を覆うエポキシユニットと、前記エポキシユニットと前記電力ケーブルの被覆部の間に配置されて圧縮されるストレスコーンと、前記ストレスコーンの先端と前記エポキシユニットに設けられる埋込電極との間に配置され、前記ストレスコーンと前記埋込電極とに接触する導電部材と、を具備し、前記導電部材は、前記電力ケーブルの接続部の軸方向に伸縮可能な弾性変形部を有することを特徴とする電力ケーブル接続構造である。

前記導電部材は、略環状の複数の環状部材と、前記環状部材の間に配置されたばね部材からなることが望ましい。この場合、前記環状部材の間には、前記ばね部材の伸縮方向以外の前記環状部材の動きを規制するガイドを具備してもよい。

前記導電部材の前記エポキシユニットとの接触部に凸部が設けられ、前記凸部は、前記エポキシユニットの内面に挿入されてもよい。この場合、前記凸部には、前記導電部材を前記エポキシユニットに固定するための固定構造が形成されてもよい。前記固定構造は、前記凸部の外面の雄ねじ部と、前記エポキシユニットの内面の雌ねじ部との螺合構造であってもよい。

前記ストレスコーンと前記導電部材の接触面の少なくとも一方に凸状部が形成されてもよい。

前記導電部材の前記ストレスコーンとの接触部に前記凸状部が設けられ、前記凸状部は、前記ストレスコーンの対応する凹部に挿入されてもよい。

前記導電部材の前記ストレスコーンとの接触部に凹部が設けられ、前記凹部には、前記ストレスコーンの対応する前記凸状部が挿入されてもよい。

前記ストレスコーンの先端には、内導電極が露出し、前記内導電極と前記導電部材とが接触し、前記内導電極と前記導電部材の接触面の少なくとも一方に前記凸状部が形成されてもよい。

本発明によれば、ストレスコーンの先端とエポキシユニットの埋込電極との間に導電部材が配置され、導電部材が、軸方向に伸縮可能であるため、ストレスコーンの先端とエポキシユニットの埋込電極との接触を維持した状態で、ストレスコーンの変形に追従することができる。このため、電力ケーブルに直流課電した場合においても、等電位線がストレスコーンの先端部にある空気層（空間）に入り込むことを抑制することができる。

このような導電部材の弾性変形部が、環状部材とばね部材とからなれば、構造が簡易であり、確実に両者の導通を確保しつつ、ストレスコーンの大きな変形にも対応することができる。

また、一対の環状部材の間に、ばね部材の伸縮方向以外の環状部材の動きを規制するガイドを設けることで、環状部材の自重によって軸ずれが生じることを抑制することができる。

また、導電部材のエポキシユニットとの接触部に凸部を設け、凸部をエポキシユニットの内面に挿入することで、導電部材のエポキシにユニットに対する軸ずれを抑制することができる。

また、凸部に、導電部材をエポキシユニットに固定するための固定構造を形成することで、導電部材がエポキシユニットから外れることを抑制することができる。このような固定構造が、凸部の外面の雄ねじ部と、エポキシユニットの内面の雌ねじ部との螺合構造であれば、確実に両者を固定することができる。

また、ストレスコーンと導電部材の接触面の少なくとも一方に凸状部を形成することで、確実に両者を接触させることができる。

また、導電部材のストレスコーンとの接触部に凸状部を設け、凸状部をストレスコーンの対応する凹部に挿入することで、導電部材のストレスコーンに対する軸ずれを抑制することができる。

また、導電部材のストレスコーンとの接触部に凹部を設け、凹部にストレスコーンの対応する凸状部を挿入しても、同様の効果を得ることができる。

また、ストレスコーンの先端に内導電極が露出する場合において、内導電極と導電部材の少なくとも一方に凸状部を形成することで、内導電極がストレスコーンの内部に押し込まれた際にも、両者の接触を維持することができる。

本発明によれば、時間とともにストレスコーンが変形しても、ストレスコーンの先端とエポキシユニットの埋込電極とを接触させることが可能なプレハブ式の電力ケーブル接続構造を提供することができる。

電力ケーブル接続構造１を示す断面図。 （ａ）は導電部材１１の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。 導電部材１１近傍の拡大図であり、（ａ）は、組立初期の状態を示す図、（ｂ）は、ストレスコーン７の変形後の筐体を示す図。 （ａ）は導電部材１１ａの側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 （ａ）は導電部材１１ｂの側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。 （ａ）は、導電部材１１ｃ近傍の拡大図、（ｂ）は、導電部材１１ｄ近傍の拡大図。 （ａ）は、導電部材１１ｅ近傍の拡大図、（ｂ）は、他の実施形態を示す図。 （ａ）、（ｂ）は、他の実施形態を示す図。 （ａ）は導電部材１１ｇの側面図、（ｂ）、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線部分断面図における環状部材１３ａ、１３ｂの動作を示す図。 （ａ）は導電部材１１ｈの側面図、（ｂ）は、電力ケーブル接続構造１の導電部材１１ｈ近傍の拡大図。 （ａ）は導電部材１１ｉの側面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線における凸部１９ａの部分断面図。 電力ケーブル接続構造１００を示す断面図。 （ａ）は、電力ケーブル１０１に交流課電した場合における、電力ケーブル１０１の先端部近傍における等電位線の分布を示す図、（ｂ）は、電力ケーブル１０１に直流課電した場合における、電力ケーブル１０１の先端部近傍における等電位線の分布を示す図。

以下、本発明の実施の形態にかかる電力ケーブルの接続構造について説明する。図１は、電力ケーブル接続構造１を示す断面図である。電力ケーブル接続構造１は、例えば、直流用のプレハブ式の電力ケーブルの接続構造である。電力ケーブル接続構造１は、主に、電力ケーブル３、エポキシユニット５、ストレスコーン７、導体接続管９、導電部材１１等から構成される。なお、ストレスコーン７をエポキシユニット５に押圧する押圧装置については、図示を省略する。

電力ケーブル３は、中心側からケーブル導体３ａ、ケーブル絶縁体３ｂ、外部半導電体３ｃ等を有する。電力ケーブル３の先端部近傍は、所定の長さの外部半導電体３ｃが除去されて、内層のケーブル絶縁体３ｂが露出する。また、電力ケーブル３のさらに先端側は、所定の長さのケーブル絶縁体３ｂが除去されて、内部のケーブル導体３ａが露出する。

電力ケーブル３の先端を対向させた状態で、それぞれの電力ケーブル３のケーブル導体３ａが導体接続管９に挿入されて、電力ケーブル３同士が接続される。導体接続管９を含めた電力ケーブル３同士の接続部の外周部にはエポキシユニット５が配置される。すなわち、一対の電力ケーブル３の接続部が、エポキシユニット５で覆われる。

エポキシユニット５は全体として略筒状部材であり、主に、補強絶縁体５ａ、埋込電極５ｂ、遮蔽電極５ｃ等からなる。補強絶縁体５ａの内面の一部には、埋込電極５ｂが配置される。また、補強絶縁体５ａの両端部近傍には、遮蔽電極５ｃが配置される。なお、埋込電極５ｂと導体接続管９とは接触して導通する。すなわち、埋込電極５ｂは導体接続管９と接触し、ケーブル導体３ａと同電位となる。

エポキシユニット５の両端近傍の内面の一部には、開口部に向けて拡径するテーパ形状を有する。エポキシユニット５の両端部からは、ストレスコーン７が挿入される。ストレスコーン７はゴム製であり、挿入先端側が絶縁部７ａとなり、後端側が導電部７ｂとなる。導電部７ｂは、電力ケーブル３の外部半導電体３ｃと接触して導通する。また、絶縁部７ａはケーブル絶縁体３ｂの外周に配置される。

なお、前述したように、ストレスコーン７は、図示しない押圧装置によってエポキシユニット５の内方へ押圧され、ストレスコーン７とエポキシユニット５の面圧と、ストレスコーン７と電力ケーブル３との面圧を確保することができる。すなわち、ストレスコーン７は、エポキシユニット５と電力ケーブル３の被覆部の間に配置されて圧縮される。

ストレスコーン７の先端とエポキシユニット５に設けられる埋込電極５ｂとの間には、導電部材１１が配置される。導電部材１１は、ストレスコーン７と埋込電極５ｂとに接触する。導電部材１１は、全体として、略リング状の部材である。

図２（ａ）は、導電部材１１の側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。導電部材１１は、略環状の複数の環状部材１３ａ、１３ｂと、環状部材１３ａ、１３ｂの間に配置されたばね部材１５等からなる。図示した例では、一対の環状部材１３ａ、１３ｂの間に、複数のばね部材１５が周方向に所定の間隔で配置される。環状部材１３ａ、１３ｂとばね部材１５は導電材であり、環状部材１３ａと環状部材１３ｂは、ばね部材１５を介して導通する。

弾性体であるばね部材１５が弾性変形することによって、環状部材１３ａ、１３ｂの距離は変化する。すなわち、ばね部材１５は、導電部材１１の弾性変形部１７であり、導電部材１１は、電力ケーブル３の接続部の軸方向に対して伸縮可能である。

次に、導電部材１１の機能について説明する。図３（ａ）は、組立初期における導電部材１１の近傍を示す断面図である。前述したように、導電部材１１は、エポキシユニット５の埋込電極５ｂと、ストレスコーン７の絶縁部７ａと接触する。例えば、エポキシユニット５の内面から埋込電極５ｂの一部が突出して段差が形成され、導電部材１１の一方の環状部材１３ａがこの段差において埋込電極５ｂと接触する。また、導電部材１１の他方の環状部材１３ｂは、ストレスコーン７の絶縁部７ａの端面と接触する。

ここで、導電部材１１に外力が付与されていない状態における環状部材１３ａと環状部材１３ｂの両端面の距離をｔ（図２（ａ）参照）とする。この際、組立初期におけるストレスコーン７（絶縁部７ａ）の端面と、段差部における埋込電極５ｂまでの距離ｔ_０は、導電部材１１の初期厚さｔよりも小さいことが望ましい。すなわち、導電部材１１は、組立初期において、わずかにばね部材１５が圧縮された状態で埋込電極５ｂと絶縁部７ａとに接触する。このようにすることで、導電部材１１を確実に埋込電極５ｂと絶縁部７ａとに接触させることができる。

一方、ストレスコーン７は、外側からの押圧や熱によって、変形することがある。例えば、図３（ｂ）は、ストレスコーン７の変形が進行して、ストレスコーン７の先端位置がエポキシユニット５の内方に移動した状態を示す図である。すなわち、図３（ｂ）は、ストレスコーン７（絶縁部７ａ）の端面と、埋込電極５ｂの段差部までの距離ｔ_１が初期の距離ｔ_０よりも小さくなった状態である。

この状態でも、ばね部材１５が縮むことで、導電部材１１は、この距離変化に追従することができる。すなわち、導電部材１１と埋込電極５ｂおよび絶縁部７ａとの接触状態を維持することができる。また、導電部材１１の環状部材１３ａ、１３ｂとの距離が変化するため、ストレスコーン７の変形を許容することができる。このため、導電部材１１と埋込電極５ｂおよび絶縁部７ａとの面圧の変化も抑制することができる。

また、熱等によってストレスコーン７が収縮した際にも、導電部材１１の環状部材１３ａ、１３ｂとの距離が変化するため、ばね部材１５の通常長さに戻るまでの範囲において、導電部材１１と、埋込電極５ｂおよび絶縁部７ａとの接触状態を維持することができる。なお、ばね部材１５は、ストレスコーン７（絶縁部７ａ）の硬さにもよるが、ストレスコーン７（絶縁部７ａ）の変形を阻害しないものを選定することが望ましい。

以上、本実施の形態によれば、導電部材１１が埋込電極５ｂと接触するため、導電部材１１を埋込電極５ｂと等電位とすることができる。また、絶縁部７ａと導電部材１１とが接触するため、絶縁部７ａの先端の空間に、等電位線が入り込むことがない。すなわち、直流課電の際においても、等電位線が、絶縁部７ａの先端側の空気層に入り込むことがない。

また、導電部材１１は、電力ケーブル３の接続方向に対して、距離が変化する。このため、ストレスコーン７の変形に追従することができ、ストレスコーン７の変形を阻害することなく、常にストレスコーン７の絶縁部７ａと埋込電極５ｂとに接触させることができる。

特に、このような弾性変形部１７がばね部材１５であれば、簡易な構造で、大きな弾性変形量を確保することができる。

また、導電部材は、従来の剛体のストッパーに代えて使用することができるため、組立作業も容易である。

次に、他の実施形態にかかる導電部材１１ａについて説明する。図４（ａ）は、導電部材１１ａの側面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。導電部材１１ａは、導電部材１１と略同様の構成であるが、ばね部材１５の形態が異なる。導電部材１１ａのばね部材１５は、周方向に複数個配置されるのではなく、環状部材１３ａ、１３ｂの間に一つ配置される。この場合、電力ケーブル接続構造においては、電力ケーブル３は、ばね部材１５の中心を貫通するように配置される。導電部材１１ａも、導電部材１１と同様に、軸方向に伸縮可能である。

以上のように、導電部材１１に代えて導電部材１１ａを用いても、前述したものと同様の効果を得ることができる。すなわち、ばね部材１５は、周方向に複数個配置してもよく、全体で一つであってもよい。

次に、導電部材１１ｂについて説明する。図５（ａ）は、導電部材１１ｂの側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。導電部材１１ｂは、導電部材１１と略同様の構成であるが、環状部材１３ａ、１３ｂが一体ではなく、周方向に複数に分割されている点で異なる。この場合でも、環状部材１３ａ、１３ｂは、全体として略環状であればよい。なお、環状部材１３ａの分割位置と環状部材１３ｂの分割位置を周方向の異なる位置としてもよい。導電部材１１ｂも、導電部材１１と同様に、軸方向に伸縮可能である。

以上のように、導電部材１１に代えて導電部材１１ｂを用いても、前述したものと同様の効果を得ることができる。すなわち、環状部材１３ａ、１３ｂは、周方向に複数に分割されてもよく、一体であってもよい。

次に、導電部材１１ｃについて説明する。図６（ａ）は、導電部材１１ｃの使用状態を示す断面図である。導電部材１１ｃは、導電部材１１と略同様の構成であるが、環状部材１３ａに凸部１９ａが形成される点で異なる。

導電部材１１ｃは、エポキシユニット５との接触部に、凸部１９ａが設けられる。すなわち、環状部材１３ａの外面に、略円形の凸部１９ａが形成される。凸部１９ａは、エポキシユニット５の埋込電極５ｂの内面に挿入される。すなわち、凸部１９ａの外径は、概ね、埋込電極５ｂの内径と一致する。この状態で、導電部材１１ｃも、導電部材１１と同様に、軸方向に伸縮可能である。

以上のように、導電部材１１に代えて導電部材１１ｃを用いても、前述したものと同様の効果を得ることができる。また、環状部材１３ａに凸部１９ａを形成して、エポキシユニット５に挿入することで、エポキシユニット５に対して導電部材１１ｃの軸ずれを抑制することができる。

次に、導電部材１１ｄについて説明する。図６（ｂ）は、導電部材１１ｄの使用状態を示す断面図である。導電部材１１ｄは、導電部材１１と略同様の構成であるが、環状部材１３ｂに凸状部１９ｂが形成される点で異なる。

導電部材１１ｄは、ストレスコーン７との接触部に凸状部が設けられる。すなわち、環状部材１３ｂの外面に、略円形の凸状部１９ｂが形成される。また、凸状部１９ｂに対応するストレスコーン７の絶縁部７ａには凹部２１が形成される。凸状部１９ｂは、ストレスコーン７の対応する凹部２１に挿入される。この状態で、導電部材１１ｄも、導電部材１１と同様に、軸方向に伸縮可能である。

以上のように、導電部材１１に代えて導電部材１１ｄを用いても、前述したものと同様の効果を得ることができる。また、環状部材１３ｂに凸状部１９ｂを形成して、ストレスコーン７に形成された凹部２１に挿入することで、ストレスコーン７に対して導電部材１１ｄの軸ずれを抑制することができる。

次に、導電部材１１ｅについて説明する。図７（ａ）は、導電部材１１ｅの使用状態を示す断面図である。導電部材１１ｅは、導電部材１１と略同様の構成であるが、環状部材１３ｂに凹部１９ｃが形成される点で異なる。

導電部材１１ｅは、ストレスコーン７との接触部に凹部が設けられる。すなわち、環状部材１３ｂの外面に、略円形の凹部１９ｃが形成される。また、凹部１９ｃに対応するストレスコーン７の絶縁部７ａには凸状部２１ａが形成される。凹部１９ｃには、ストレスコーン７の対応する凸状部２１ａが挿入される。この状態で、導電部材１１ｅも、導電部材１１と同様に、軸方向に伸縮可能である。

以上のように、導電部材１１に代えて導電部材１１ｅを用いても、前述したものと同様の効果を得ることができる。また、環状部材１３ｂに凹部１９ｃを形成して、ストレスコーン７に形成された凸状部２１ａを挿入することで、ストレスコーン７に対して導電部材１１ｅの軸ずれを抑制することができる。

なお、ストレスコーン７の先端部には、内導電極を設けてもよい。例えば、図７（ｂ）に示すように、ストレスコーン７の先端部近傍の絶縁部７ａの内部に、内導電極２３を配置してもよい。この場合、図示したように、内導電極２３をストレスコーン７の先端からわずかに突出させてもよい。このようにすることで、内導電極２３と導電部材１１ｃとを確実に接触させることができる。なお、図示した例では、導電部材１１ｃを示すが、前述した他の導電部材も適用可能である。

また、図８（ａ）は、導電部材１１ｆの使用状態を示す断面図である。導電部材１１ｆは、導電部材１１ｄ等と同様に、環状部材１３ｂに凸状部１９ｂが形成される。

ストレスコーン７の先端部には、内導電極２３が設けられて外面に露出する。この際、内導電極２３はストレスコーン７の先端からわずかに突出する。したがって、確実に内導電極２３と導電部材１１ｆとを導通させることができる。しかし、このような態様から、何らかの原因で内導電極２３がストレスコーン７に押し込まれてしまうと、導電部材１１ｆとの接触が離れてしまう恐れがある。しかし、環状部材１３ｂに凸状部１９ｂを形成することで、仮に内導電極２３がストレスコーン７に押し込まれても、接触を維持することができる。

なお、このような効果は、図８（ｂ）に示すように、内導電極２３の接触面に凸状部１９ｄを形成しても得ることができる。すなわち、内導電極２３と導電部材１１ｆの接触面の少なくとも一方に凸状部１９ｂ、１９ｄが形成されれば上述した効果を得ることができる。

なお、内導電極２３が配置されない場合であっても、ストレスコーン７と導電部材１１等との接触面の少なくとも一方に凸状部１９ｂ、１９ｄが形成されれば、両者を確実に接触させることができる。

次に、導電部材１１ｇについて説明する。図９（ａ）は、導電部材１１ｇの側面図であり、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ線における部分断面図である。導電部材１１ｇは、導電部材１１と略同様の構成であるが、環状部材１３ａ、１３ｂの間にガイドピン２５が配置される点で異なる。ガイドピン２５は、例えば、環状部材１３ａ、１３ｂの間に、周方向に対して所定の間隔で複数配置される。

図９（ｂ）に示すように、ガイドピン２５は、例えばボルトであって、環状部材１３ａ、１３ｂにまたがるように、環状部材１３ａ、１３ｂに対して略垂直に配置される。ガイドピン２５の一端（先端）は環状部材１３ａに固定される。また、ガイドピン２５の他端（頭部）は、環状部材１３ｂの孔２７に挿入される。

図９（ｃ）に示すように、環状部材１３ａ、１３ｂの間隔（ばね部材１５）が縮むと、環状部材１３ｂは、ガイドピン２５に沿って移動する。すなわち、ガイドピン２５によって、環状部材１３ａ、１３ｂの自重による互いの中心軸のずれが抑制される。このように、環状部材１３ａ、１３ｂの間に配置されるガイドピン２５は、ばね部材１５の伸縮方向以外の環状部材１３ａ、１３ｂの動きを規制するガイドとして機能する。

以上のように、導電部材１１に代えて導電部材１１ｇを用いても、前述したものと同様の効果を得ることができる。また、環状部材１３ａ、１３ｂの間にガイドピン２５を配置することで、環状部材１３ａ、１３ｂの互いの中心軸のずれを抑制することができる。なお、ガイドピン２５は、ガイドとして機能できれば、ボルトでなくてもよい。

次に、導電部材１１ｈについて説明する。図１０（ａ）は、導電部材１１ｈの側面図であり、図１０（ｂ）は、電力ケーブルに組み込んだ際の、導電部材１１ｈ近傍の拡大図である。導電部材１１ｈは、導電部材１１ｃと略同様に、凸部１９ａを有する構成であるが、凸部１９ａに雄ねじ部２９が形成される点で異なる。

図１０（ｂ）に示すように、エポキシユニット５の内面（埋込電極５ｂの内面）には、雌ねじ部３１が形成される。導電部材１１ｈの凸部１９ａを埋込電極５ｂに挿入する際には、凸部１９ａの外面に形成された雄ねじ部２９と埋込電極５ｂの内面の雌ねじ部３１とを螺合させる。以上により、導電部材１１ｈがエポキシユニット５へ固定される。すなわち、凸部１９ａに設けられる雄ねじ部２９は、導電部材１１ｇをエポキシユニット５に固定するための固定構造として機能し、凸部１９ａの外面の雄ねじ部２９と、エポキシユニット５の内面の雌ねじ部３１との螺合構造によって、導電部材１１ｈがエポキシユニット５へ固定される。

なお、このような固定構造としては、雄ねじ部２９と雌ねじ部３１との螺合構造には限られない。図１１（ａ）は、導電部材１１ｉの側面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＥ−Ｅ線における凸部１９ａの部分断面図である。導電部材１１ｉは、固定構造として、雄ねじ部２９に代えて凸部１９ａの外面にばね３３が配置される。

凸部１９ａの外周面には、溝３５が形成される。図示した例では、周方向に２本の溝３５が形成される。溝３５には、金属製のばね３３がそれぞれ配置される。なお、ばね３３の軸方向は、凸部１９ａの周方向となる。図１１（ｂ）に示すように、ばね３３は、凸部１９ａの全周にわたって配置され、端部同士が連結される。

ここで、溝３５の深さに対してばね３３の外径が大きいため、溝３５からばね３３が外周に突出する。導電部材１１ｉの軸方向から見た際のばね３３の外接円の外径は、エポキシユニット５（埋込電極５ｂ）の内径よりも大きい。また、前述したように、凸部１９ａの外径は、エポキシユニット５（埋込電極５ｂ）の内径よりも小さい。

ばね３３は、縮径する方向に容易に変形可能である。このため、導電部材１１ｉをエポキシユニット５（埋込電極５ｂ）の内部に挿入すると、ばね３３（ばね３３による外接円）は縮径し、ばね３３の外周部が、エポキシユニット５（埋込電極５ｂ）の内面に押圧される。この際、ばね３３は、金属製であるため、導電部材１１ｉとエポキシユニット５とを確実に導通させることができる。

以上のように、導電部材１１に代えて導電部材１１ｈ、１１ｉを用いても、前述したものと同様の効果を得ることができる。また、凸部１９ａに対して、エポキシユニット５に対する固定構造を形成することで、導電部材１１ｈ、１１ｉが、エポキシユニット５から抜け落ちることがない。なお、上述した、各種の実施形態の各構成は、互いに組み合わせることができる。

実際に、前述した導電部材を用いて、ストレスコーンとエポキシユニットの導通の有無を確認した。この際、ストレスコーン（絶縁部）の先端部に、電極を埋め込み、電極をストレスコーンの先端に露出させた。この電極には導線を接続し、エポキシユニットとストレスコーンとの隙間から外部へ取出した。

この状態で、７０℃の高温にし、変形前後における、電力ケーブルの導体と当該電線との導通を見ることで、導電部材がエポキシユニット（埋込電極）およびストレスコーンの両方に接触しているかどうかを評価した。なお、ストレスコーンとエポキシユニットの埋込電極までの距離は、１３ｍｍとした。

（実施例１）
導電部材は、一対の環状部材とばね部材とで構成される。導電部材の外力が付与されていない状態の厚みは２８ｍｍで、最も縮んだ状態では、６ｍｍまで縮むことができる。この際に使用されるばね部材は、外径８ｍｍ、自由長２６ｍｍ、密着高さ４．５ｍｍ、ばね定数０．２２Ｎ/ｍｍのものを用いた。ばね部材は、周方向に８個取り付けた。なお、ばね部材の素材はステンレスであり、環状部材はアルミニウムとした。ばね部と環状部材は導通がある。

（実施例２）
導電部材は、一対の環状部材とばね部材とで構成される。導電部材の外力が付与されていない状態の厚みは２４ｍｍで、最も縮んだ状態では、９．５ｍｍまで縮むことができる。この際に使用されるばね部材は、外径８ｍｍ、自由長２０ｍｍ、密着高さ８．５ｍｍ、ばね定数０．６５Ｎ/ｍｍのものを用いた。ばね部材は、周方向に８個取り付けた。なお、ばね部材の素材はステンレスであり、環状部材はアルミニウムとした。ばね部と環状部材は導通がある。

（比較例１）
従来の剛体のリング状のストッパーを用いた。ストッパーの厚みは１１ｍｍとした。ストッパーの素材はアルミニウム製とした。
以上の結果を表１に示す。

表中において、導通のあったものを「○」とし、導通のないものを「×」とした。本発明の実施例１、２は、いずれも初期から変形後も埋込電極とストレスコーンとの導通が確認された。

一方、剛体であるストッパーを用いた比較例では、初期において埋込電極とストレスコーンとが導通しなかった。変形後には、埋込電極とストレスコーンとの導通が確認されたが、これ以上のストレスコーンの変形は、ストッパーによって抑制される。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、弾性変形部１７は、環状部材１３ａ、１３ｂの距離を変化させることができれば、ばね部材１５に代えて、導電性の柔らかいゴム（シリコーンゴムなど）または導電のスポンジでもよい。但し、伸縮しないワイヤーや銅線などによる接続は、エポキシユニット５とストレスコーン７の間に入り込む可能性があるため、好ましくない。また、導電部材１１等は、終端接続部にも用いることができる。

１………電力ケーブル接続構造
３………電力ケーブル
３ａ………ケーブル導体
３ｂ………ケーブル絶縁体
３ｃ………外部半導電体
５………エポキシユニット
５ａ………補強絶縁体
５ｂ………埋込電極
５ｃ………遮蔽電極
７………ストレスコーン
７ａ………絶縁部
７ｂ………導電部
９………導体接続管
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ、１１ｉ………導電部材
１３ａ、１３ｂ………環状部材
１５………ばね部材
１７………弾性変形部
１９ａ………凸部
１９ｂ、１９ｄ、２１ａ………凸状部
１９ｃ、２１………凹部
２３………内導電極
２５………ガイドピン
２７………孔
２９………雄ねじ部
３１………雌ねじ部
３３………ばね
３５………溝
１００………電力ケーブル接続構造
１０１………電力ケーブル
１０１ａ………ケーブル導体
１０１ｂ………ケーブル絶縁体
１０１ｃ………外部半導電体
１０５………エポキシユニット
１０５ａ………補強絶縁体
１０５ｂ………埋込電極
１０５ｃ………遮蔽電極
１０７………ストレスコーン
１０７ａ………絶縁部
１０７ｂ………導電部
１０９………導体接続管

Claims (10)

1. プレハブ式の電力ケーブル接続構造であって、
   一対の電力ケーブルの接続部を覆うエポキシユニットと、
   前記エポキシユニットと前記電力ケーブルの被覆部の間に配置されて圧縮されるストレスコーンと、
   前記ストレスコーンの先端と前記エポキシユニットに設けられる埋込電極との間に配置され、前記ストレスコーンと前記埋込電極とに接触する導電部材と、
   を具備し、
   前記導電部材は、前記電力ケーブルの接続部の軸方向に伸縮可能な弾性変形部を有することを特徴とする電力ケーブル接続構造。
2. 前記導電部材は、
   略環状の複数の環状部材と、前記環状部材の間に配置されたばね部材からなることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブル接続構造。
3. 前記環状部材の間には、前記ばね部材の伸縮方向以外の前記環状部材の動きを規制するガイドを具備することを特徴とする請求項２記載の電力ケーブル接続構造。
4. 前記導電部材の前記エポキシユニットとの接触部に凸部が設けられ、前記凸部は、前記エポキシユニットの内面に挿入されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電力ケーブル接続構造。
5. 前記凸部には、前記導電部材を前記エポキシユニットに固定するための固定構造が形成されることを特徴とする請求項４記載の電力ケーブル接続構造。
6. 前記固定構造は、前記凸部の外面の雄ねじ部と、前記エポキシユニットの内面の雌ねじ部との螺合構造であることを特徴とする請求項５記載の電力ケーブル接続構造。
7. 前記ストレスコーンと前記導電部材の接触面の少なくとも一方に凸状部が形成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の電力ケーブル接続構造。
8. 前記導電部材の前記ストレスコーンとの接触部に前記凸状部が設けられ、前記凸状部は、前記ストレスコーンの対応する凹部に挿入されることを特徴とする請求項７に記載の電力ケーブル接続構造。
9. 前記導電部材の前記ストレスコーンとの接触部に凹部が設けられ、前記凹部には、前記ストレスコーンの対応する前記凸状部が挿入されることを特徴とする請求項７記載の電力ケーブル接続構造。
10. 前記ストレスコーンの先端には、内導電極が露出し、前記内導電極と前記導電部材とが接触し、前記内導電極と前記導電部材の接触面の少なくとも一方に前記凸状部が形成されることを特徴とする請求項７記載の電力ケーブル接続構造。
    

Images