JP7006828B1 - Power cable connection structure - Google Patents
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Abstract
【課題】防水性を有し、電力ケーブルの接続を行う現地での作業が簡潔で、かつ遮蔽層のシールドワイヤが受傷しにくい電力ケーブル接続構造を提供する。【解決手段】電力ケーブル1は、中心導体11、絶縁層12、複数のシールドワイヤ131からなる遮蔽層13、及びシース14を有する。電力ケーブル終端接続部2は、中心導体11及び絶縁層12が差し込まれる差込穴20が設けられたケーブル保持体3と、ケーブル保持体3の端部に固定された金属製の管状部材4と、管状部材4の内部に水が浸入することを抑止する防水処理部5とを備える。管状部材4には、複数のシールドワイヤ131が接続されるシールドワイヤ接続部402、及びアース線74が接続されるアース線接続部401が設けられている。シールドワイヤ接続部402は、防水処理部5に覆われる部位に設けられ、アース線接続部401は、防水処理部5に覆われない部位に設けられている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power cable connection structure having waterproof property, simple on-site work for connecting a power cable, and the shield wire of a shielding layer is not easily damaged. A power cable 1 has a central conductor 11, an insulating layer 12, a shielding layer 13 composed of a plurality of shield wires 131, and a sheath 14. The power cable terminal connection portion 2 includes a cable holder 3 provided with an insertion hole 20 into which the central conductor 11 and the insulating layer 12 are inserted, and a metal tubular member 4 fixed to the end of the cable holder 3. A waterproof treatment unit 5 for preventing water from entering the inside of the tubular member 4 is provided. The tubular member 4 is provided with a shield wire connecting portion 402 to which a plurality of shield wires 131 are connected and a ground wire connecting portion 401 to which the ground wire 74 is connected. The shield wire connecting portion 402 is provided in a portion covered by the waterproof processing portion 5, and the ground wire connecting portion 401 is provided in a portion not covered by the waterproof processing portion 5. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、段剥ぎされた電力ケーブルの終端が機器の接続部に接続された電力ケーブル接続構造に関する。 The present invention relates to a power cable connection structure in which the end of a stripped power cable is connected to a device connection.
従来、例えば機器の接続部に電力ケーブルを接続するための接続構造として、様々な構成のものが提案されている。電力ケーブルは、高電圧の電力を送電する中心導体の外周に絶縁層が設けられ、その外周に金属導体からなる遮蔽層が設けられている。遮蔽層は、電力ケーブルの両端で電気的に接地される場合(両端接地)と、電力ケーブルの一方の端部で電気的に接地される場合(片端接地)とがある。特許文献1乃至3には、電力ケーブルの遮蔽層を電気的に接地する構成のケーブル接続構造が記載されている。
Conventionally, for example, various configurations have been proposed as a connection structure for connecting a power cable to a connection portion of a device. The power cable is provided with an insulating layer on the outer periphery of a central conductor that transmits high-voltage power, and a shielding layer made of a metal conductor is provided on the outer periphery thereof. The shielding layer may be electrically grounded at both ends of the power cable (grounded at both ends) or electrically grounded at one end of the power cable (grounded at one end).
特許文献1に記載のものは、電力ケーブルの遮蔽層にリード線が巻き付けられ、電気的に接地された保護ケースにリード線が座金を介して接続されている。保護ケースの開口端は、テープ巻き上げ部によって電力ケーブルの外周面との間の気密処理がなされている。特許文献2に記載のものは、絶縁テープを巻回する事により形成された絶縁被覆層の内部で電力ケーブルの遮蔽層に接地線が接続され、この接地線が絶縁被覆層の外部に導出されている。また、特許文献3に記載のものは、コネクタボディの外部に導出されたシールドワイヤの先端部に端子が接続されている。
In
例えば鉄道車両の車両間の接続部のように、雨水等の水滴がかかる部位に電力ケーブルが接続される場合には、電力ケーブルの接続部に防水性が求められる。また、鉄道車両の製造やメンテナンスの容易化のために、電力ケーブルの接続を行う現地での作業が簡潔であることも要求される。またさらに、飛び石等の外傷要因からの保護も重要な要求事項である。 For example, when a power cable is connected to a portion where water droplets such as rainwater are applied, such as a connection portion between vehicles of a railway vehicle, the connection portion of the power cable is required to be waterproof. In addition, in order to facilitate the manufacture and maintenance of railway vehicles, it is also required that the on-site work for connecting power cables be simple. Furthermore, protection from traumatic factors such as stepping stones is also an important requirement.
特許文献1のものでは、保護ケースを取り外し、電力ケーブルの遮蔽層に巻き付けたリード線を座金を介して保護ケースに接続し、再度保護ケースを取り付けなければならず、現地作業が煩雑化してしまう。特許文献2のものでは、絶縁被覆層と接地線との隙間から水分が浸入してしまうおそれがある。また、特許文献3のものでは、シールドワイヤが直接外部に露出しているので、シールドワイヤが受傷しやすい。
In
このように、電力ケーブルの遮蔽層が電気的に接地される構成の電力ケーブル接続構造として、従来から提案されているものは、必ずしも上記のような要求事項を満足し得るものではなく、改善が求められていた。 As described above, as a power cable connection structure having a configuration in which the shielding layer of the power cable is electrically grounded, conventionally proposed ones do not always satisfy the above-mentioned requirements, and improvements can be made. I was asked.
そこで、本発明は、防水性を有し、電力ケーブルの接続を行う現地での作業が簡潔で、かつ遮蔽層のシールドワイヤが受傷しにくい電力ケーブル接続構造を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power cable connection structure that is waterproof, that the work in the field for connecting the power cable is simple, and that the shield wire of the shielding layer is not easily damaged.
本発明は、上記課題を解決することを目的として、電力ケーブル終端接続部に、段剥ぎされた電力ケーブルの終端部が接続された電力ケーブル接続構造であって、前記電力ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁層と、前記絶縁層の外周を囲むように配置された複数のシールドワイヤからなる遮蔽層と、前記遮蔽層の外周を覆うシースとを有し、前記電力ケーブル終端接続部は、前記中心導体及び前記絶縁層が差し込まれる差込穴が設けられたケーブル保持体と、前記ケーブル保持体の端部に固定された金属製の管状部材と、前記管状部材の内部に水が浸入することを抑止する防水処理部とを備え、前記管状部材には、前記複数のシールドワイヤが接続されるシールドワイヤ接続部、及びアース線が接続されるアース線接続部が設けられており、前記シールドワイヤ接続部が前記防水処理部に覆われる部位に設けられ、前記アース線接続部が前記防水処理部に覆われない部位に設けられている、電力ケーブル接続構造を提供する。 The present invention has a power cable connection structure in which the end of a stripped power cable is connected to the end of the power cable for the purpose of solving the above problems, and the power cable is connected to a central conductor. The power cable has an insulating layer covering the outer periphery of the central conductor, a shielding layer composed of a plurality of shield wires arranged so as to surround the outer periphery of the insulating layer, and a sheath covering the outer periphery of the shielding layer. The terminal connection portion includes a cable holder provided with an insertion hole into which the central conductor and the insulating layer are inserted, a metal tubular member fixed to the end of the cable holder, and the inside of the tubular member. The tubular member is provided with a shield wire connection portion to which the plurality of shield wires are connected and a ground wire connection portion to which the ground wire is connected. Provided is a power cable connection structure in which the shield wire connection portion is provided in a portion covered by the waterproof treatment portion, and the ground wire connection portion is provided in a portion not covered by the waterproof treatment portion.
本発明によれば、防水性を有し、電力ケーブルの接続を行う現地での作業が簡潔であり、かつ遮蔽層のシールドワイヤが受傷しにくい電力ケーブル接続構造を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power cable connection structure that is waterproof, that the work in the field for connecting the power cable is simple, and that the shield wire of the shielding layer is not easily damaged.
[実施の形態]
本発明の実施の形態に係る電力ケーブル接続構造について、図1乃至図9を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る電力ケーブル接続構造の一例を具体的に示す断面図である。図2は、図1のA-A線における電力ケーブルの断面図である。この電力ケーブル接続構造は、高電圧の電力を送電する電力ケーブル1を、例えば鉄道車両の床下に設けられた電力ケーブル終端接続部2に接続する接続構造である。
[Embodiment]
The power cable connection structure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. 1 is a cross-sectional view concretely showing an example of a power cable connection structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the power cable taken along the line AA of FIG. This power cable connection structure is a connection structure in which a
(電力ケーブル1及び電力ケーブル終端接続部2の構成)
電力ケーブル1は、図2に示すように、複数の素線111を撚り合わせてなる中心導体11と、中心導体11の外周を覆う絶縁層12と、絶縁層12の外周を囲むように配置された複数のシールドワイヤ131からなる遮蔽層13と、遮蔽層13の外周を覆うシース14とを有している。本実施の形態では、中心導体11と絶縁層12との間に内部半導電層15が設けられ、絶縁層12と遮蔽層13との間に外部半導電層16が設けられている。遮蔽層13の外周には、押え巻きテープ17が螺旋状に巻き付けられており、その外側がシース14に覆われている。
(Configuration of
As shown in FIG. 2, the
中心導体11の素線111としては、例えば錫メッキ軟銅線等の良導電性の金属からなる線材を用いることができる。中心導体11は、例えば7000V以上の高電圧を送電する。絶縁層12は、例えばエチレンプロピレンゴム、塩化ビニル、架橋ポリエチレン、シリコーンゴム、フッ素系材料等の材料を押出成形することにより形成される。シース14は、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ノンハロゲンポリオレフィンエラストマー等のゴムに架橋剤等が添加されたものを押出成形することにより形成される。シールドワイヤ131は、例えば錫メッキ軟銅線等の線材からなり、螺旋状に横巻きされている。
As the
内部半導電層15及び外部半導電層16は、電界の集中を緩和させるために設けられており、主としてポリマー系材料から形成され、導電性粉末を分散して導電性を持たせたものを押出成形することにより形成される。押え巻きテープ17は、例えばプラスチック又はレーヨンからなる帯状体を用いることができる。
The inner
電力ケーブル1は、電力ケーブル終端接続部2に接続される終端部が段剥ぎされ、各層が段階的に露出している。具体的には、シース14及び押え巻きテープ17の一部が除去されて複数のシールドワイヤ131が露出し、外部半導電層16の一部が除去されて絶縁層12が露出し、さらに絶縁層12及び内部半導電層15の一部が除去されて中心導体11が露出している。
In the
絶縁層12から露出した中心導体11には、圧縮端子10が取り付けられている。圧縮端子10は、中心導体11を圧縮するように加締められた円筒状の加締め部101と、加締め部101と一体に設けられた平板状の接続部102とを有している。加締め部101には、中心導体11を収容する収容穴101aが形成されている。接続部102の先端部には、機器接続用穴102aが形成されている。
A
圧縮端子10の接続部102は、電力ケーブル終端接続部2の内部で、ナット100によって接続対象の機器9の機器側導体91に接続されている。機器9は、テーパ形状の機器側ブッシング90と、機器側ブッシング90から露出した機器側導体91とを有している。機器側導体91の先端部には、雄ねじ91aが形成されている。
The
電力ケーブル終端接続部2は、電力ケーブル1の中心導体11及び絶縁層12が差し込まれる差込穴20が設けられたケーブル保持体3と、ケーブル保持体3の端部に固定された金属製の管状部材4と、管状部材4の内部に水が浸入することを防止する防水処理部5と、圧縮端子10を機器9の機器側導体91に接続する絶縁栓61と、絶縁栓61を保護する保護キャップ62とを備えている。
The power cable
防水処理部5は、耐水性が良好な帯状部材、例えば粘着層付きのポリエチレンテープやエポキシテープ等の防水テープ51を管状部材4及びシース14の外周に何重にも巻き付け、さらに防水テープ51を熱収縮チューブ52で覆って形成されている。なお、防水処理部5は、防水テープ51及び熱収縮チューブ52を用いたものに限らず、他の構造であってもよい。
In the
絶縁栓61は、モールド成形された絶縁体611と、絶縁体611の一方の端部に設けられた高圧電極612と、絶縁体611の他方の端部に設けられた検電電極613とを備える。高圧電極612には、ナット100の形状に対応した座ぐり穴612a、及び機器側導体91に設けられた雄ねじ91aが螺合する雌ねじ612bが形成されている。検電電極613には、ソケットレンチ等の工具の先端部が嵌合する工具嵌合穴613aが形成されている。絶縁体611は、高圧電極612及び検電電極613と一体にモールド成形されている。
The
保護キャップ62は、半導電性のゴム材からなり、円盤状の底壁621と円筒状の側壁622とを一体に有する有底円筒状に形成されている。底壁621は、絶縁栓61を覆っている。側壁622には、ケーブル保持体3への固定のための環状の凸部622aが内周面に形成されている。
The
ケーブル保持体3は、差込穴20が中心部に設けられ、電力ケーブル1の中心導体11及び絶縁層12を保持する保持筒部3Aと、圧縮端子10と機器9の機器側導体91との接続部を収容する接続筒部3Bとを有している。本実施の形態では、接続筒部3Bの軸方向が保持筒部3Aの軸方向に対して垂直であり、ケーブル保持体3がT字型に形成されている。以下、保持筒部3Aの軸方向(図1の左右方向)において、接続筒部3B側を先端側といい、その反対側(管状部材4側)を後端側という。
The
ケーブル保持体3は、ポリマー系材料から形成された絶縁体30と、導電性付与剤を分散させることによって導電性が付与されたポリマー系材料から形成された第1乃至第3の半導電体31~33とを有している。絶縁体30は、保持筒部3A及び接続筒部3Bにわたって設けられ、保持筒部3Aにおいて差込穴20の周辺に設けられている。また、接続筒部3Bにおける絶縁体30には、機器側ブッシング90が挿入されるブッシング挿入穴301、及び絶縁栓61が挿入される絶縁栓挿入穴302が形成されている。第1乃至第3の半導電体31~33は、絶縁体30と一体に設けられ、電力ケーブル1の周囲の電界を緩和する。また、第3の半導電体33は、電力ケーブル1の周囲の電界が外部に漏洩することを抑制する遮蔽機能を有している。
The
ケーブル保持体3における絶縁体30及び第1乃至第3の半導電体31~33のポリマー系材料としては、例えばシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム(EPM)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等を用いることができる。導電性付与剤としては、例えばカーボンブラック等の導電性の微粉末を用いることができる。
As the polymer-based material of the
第1乃至第3の半導電体31~33は、絶縁体30を形成するに先立って予め射出成形された成形体である。第1の半導電体31は、保持筒部3Aにおける先端側の端部から接続筒部3Bにかけて圧縮端子10を囲っている。第1の半導電体31には、圧縮端子10が中心導体11及び絶縁層12の長手方向の一部と共に挿入される端子挿入穴311、及び機器側ブッシング90及び絶縁栓61のそれぞれの一部を収容する収容穴312が形成されている。第2の半導電体32は、第1の半導電体31よりも保持筒部3Aの後端側に配置されている。
The first to third semi-conductors 31 to 33 are molded bodies that are injection-molded in advance prior to forming the
差込穴20は、電力ケーブル1の絶縁層12の外径に対応する内径の小径穴部21と、後端側の端部に設けられた大径穴部23と、小径穴部21から大径穴部23に向かって徐々に内径が大きくなるテーパ穴部22とによって形成されている。小径穴部21は、先端側の一部が第1の半導電体31によって形成され、後端側の一部が第2の半導電体32によって形成されている。第1の半導電体31と第2の半導電体32との間では、小径穴部21が絶縁体30によって形成されている。ケーブル保持体3の製造方法については後述する。
The
図3(a)は、保持筒部3Aの軸方向及び接続筒部3Bの軸方向に対して垂直な方向から見た第3の半導電体33の側面図であり、図3(b)は、保持筒部3Aの軸方向に沿って後端側から見た第3の半導電体33の側面図である。図3(a)及び(b)では、第3の半導電体33と共にアース線71を示している。
FIG. 3A is a side view of the third semi-conductor 33 as viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the holding
第3の半導電体33は、第1の半導電体31の外周を含む保持筒部3Aの先端側の一部における差込穴20の周囲の絶縁体30を覆う円筒部331と、円筒部331の外周面331aから径方向外方に突出した第1及び第2の突片部332,333と、接続筒部3Bの外郭を構成する外郭部334とを一体に有している。外郭部334は、接続筒部3Bにおける絶縁体30を覆うように円筒状に形成されている。外郭部334には、保護キャップ62の側壁622に形成された凸部622aが係合する環状の凹部334aが外周面334bに形成されている。
The third semi-conductor 33 includes a
第1の突片部332と第2の突片部333とは、差込穴20を挟む対称位置に設けられている。つまり、第1及び第2の突片部332,333は、円筒部331の周方向において180°離れた位置に設けられている。第1の突片部332には、第1の突片部332を貫通する貫通孔332aが形成されている。また、第2の突片部333には、第2の突片部333を貫通する貫通孔333aが形成されている。
The first projecting
本実施の形態では、第3の半導電体33を保持筒部3Aの軸方向及び接続筒部3Bの軸方向に対して垂直な方向から見た場合に、第1及び第2の突片部332,333が三角形状に形成されている。ただし、第1及び第2の突片部332,333の形状は、これに限らず、例えば四角形状や半円形状であってもよい。
In the present embodiment, when the third semi-conductor 33 is viewed from the axial direction of the holding
第1の突片部332には、アース線71が接続されている。アース線71は、芯線が絶縁体によって被覆された絶縁電線からなるアース線本体711と、アース線本体711の先端部に取り付けられたアース端子712とを有している。アース端子712は、ボルト72及びナット73によって第1の突片部332に取り付けられている。第1の突片部332の貫通孔332aには、ボルト72のねじ部721が挿通されている。
A
なお、アース線71を第2の突片部333に接続してもよい。この場合、第2の突片部333の貫通孔333aにボルト72のねじ部721が挿通される。また、アース線71が第1の突片部332に接続される場合には、第2の突片部333に貫通孔333aが形成されていなくともよく、アース線71が第2の突片部333に接続される場合には、第1の突片部332に貫通孔332aが形成されていなくともよい。すなわち、第1及び第2の突片部332,333のうち少なくとも一方の突片部に、当該突片部を貫通する貫通孔が形成されていればよい。
The
管状部材4は、ケーブル保持体3における後端側の端部に固定され、電力ケーブル1の中心導体11及び絶縁層12を挿通させると共に、遮蔽層13及びシース14の一部を収容している。管状部材4は、例えば黄銅やアルミニウム合金等の高い導電性を有する金属からなる。遮蔽層13の複数のシールドワイヤ131は、管状部材4の内側でシース14から導出されてシース14の外周に折り返され、シース14の外周面14aと管状部材4の内周面4aとの間から管状部材4の外部に導出されている。
The
図4(a)は、管状部材4を示す斜視図である。図4(b)は、図4(a)のB-B線における管状部材4の斜視断面図である。管状部材4は、ケーブル保持体3に埋め込まれた埋込部41と、ケーブル保持体3から露出した円筒状の円筒部42とを一体に有している。管状部材4は、埋込部41がケーブル保持体3の絶縁体30に埋め込まれることにより、ケーブル保持体3に固定されている。
FIG. 4A is a perspective view showing the
埋込部41は、円筒状であり、周方向の複数箇所(本実施の形態では4箇所)に、埋込部41を軸方向に貫通する貫通孔410が形成されている。複数の貫通孔410には、絶縁体30が入り込んでいる。埋込部41は、差込穴20のテーパ穴部22の一部及び大径穴部23の外周側にあたる部分の絶縁体30に埋め込まれている。
The embedded
埋込部41と円筒部42とは、管状部材4の内側における電力ケーブル1の長手方向に沿った軸方向に並んでいる。円筒部42はさらに、外径が異なる大径部421と小径部422とを有している。大径部421は、埋込部41に連続して形成されている。小径部422は、大径部421よりも外径が小さく、大径部421における埋込部41とは反対側の端部に連続して形成されている。防水処理部5の防水テープ51は、小径部422の外周面422aに巻き付けられている。
The embedded
埋込部41は、大径部421及び小径部422よりも外径が小さく形成されている。また、埋込部41は、大径部421及び小径部422よりも径方向の厚みが薄く形成されている。大径部421の外周面421aは、ケーブル保持体3の絶縁体30に覆われておらず、外部に露出している。埋込部41の外周面41a、及び大径部421における埋込部41側の軸方向端面421bには、ケーブル保持体3の絶縁体30が密着している。
The embedded
また、管状部材4には、アース線74が接続されるアース線接続部401、及び複数のシールドワイヤ131が接続されるシールドワイヤ接続部402が、円筒部42に設けられている。アース線接続部401は、防水処理部5に覆われない部位に設けられ、シールドワイヤ接続部402は、防水処理部5に覆われる部位に設けられている。本実施の形態では、大径部421の周方向の一箇所にアース線接続部401が設けられ、小径部422の周方向の複数箇所にシールドワイヤ接続部402が設けられている。アース線接続部401は、大径部421の一部であり、シールドワイヤ接続部402は、小径部422の一部である。
Further, the
複数のシールドワイヤ131の先端部には、接続端子75が取り付けられている。本実施の形態では、遮蔽層13におけるシールドワイヤ131の本数が20本であり、これらのシールドワイヤ131が10本ずつ、二つの接続端子75によって管状部材4に電気的に接続されている。つまり、本実施の形態では、管状部材4に二つのシールドワイヤ接続部402が設けられており、これらのシールドワイヤ接続部402が小径部422の周方向において180°離れた位置に設けられている。防水処理部5は、管状部材4から導出された20本のシールドワイヤ131を、二つの接続端子75と共に覆っている。
二つの接続端子75は、それぞれボルト76によってシールドワイヤ接続部402に接続されている。シールドワイヤ接続部402には、接続端子75を接続するためのボルト76が螺合するねじ穴402aが形成されている。本実施の形態では、ねじ穴402aが小径部422を径方向に貫通している。ただし、ねじ穴402aが小径部422を貫通していなくともよい。小径部422の外周面422aにおけるねじ穴402aの開口の周辺部は、ボルト76の締め付けによる接続端子75の接続が確実に行われるように、ねじ穴402aの中心軸に対して垂直な平坦面402bとなっている。
The two
アース線74は、芯線が絶縁体によって被覆された絶縁電線からなるアース線本体741と、アース線本体741の先端部に取り付けられたアース端子742とを有している。アース線接続部401には、アース端子742を接続するためのボルト77が螺合するねじ穴401aが、管状部材4の大径部421の外周面421aに開口して、管状部材4を貫通しないように形成されている。大径部421の外周面421aにおけるねじ穴401aの開口の周辺部は、ボルト77の締め付けによるアース端子742の接続が確実に行われるように、ねじ穴401aの中心軸に対して垂直な平坦面401bとなっている。
The
図4(b)に示すように、管状部材4の径方向における埋込部41の厚みT1は、管状部材4の径方向におけるアース線接続部401の厚みT2よりも薄い。ここで、アース線接続部401の厚みT2は、ねじ穴401aの中心軸方向における平坦面401bと管状部材4の内周面4aとの間の距離である。また、埋込部41の厚みT1は、管状部材4の径方向におけるシールドワイヤ接続部402の厚みT3よりも薄い。ここで、シールドワイヤ接続部402の厚みT3は、ねじ穴402aの中心軸方向における平坦面402bと管状部材4の内周面4aとの間の距離である。埋込部41の厚みT1は、例えばアース線接続部401の厚みT2の2分の1以下である。埋込部41の厚みT1は、例えば4~5mmであり、アース線接続部401の厚みT2は、例えば15mmである。
As shown in FIG. 4B, the thickness T 1 of the embedded
(電力ケーブル終端接続部2及びケーブル保持体3の製造方法)
次に、電力ケーブル終端接続部2及びケーブル保持体3の製造方法について、図5乃至図9を参照して説明する。この製造方法は、第1乃至第3の半導電体31~33を成形する半導電体成形工程と、第1乃至第3の半導電体31~33及び管状部材4を金型に配置する配置工程と、金型内に熱可塑性ポリマー材料を射出して絶縁体30を成形する絶縁体成形工程とを有する。半導電体成形工程では、第1乃至第3の半導電体31~33のそれぞれを、導電性粉末を分散して導電性を持たせた熱可塑性ポリマー材料を金型内に射出して射出成形する。
(Manufacturing method of power cable
Next, a method of manufacturing the power cable
図5は、絶縁体30を成形するための金型8を第3の半導電体33と共に示す説明図である。金型8は、上型81及び下型82と、第1及び第2の柱状型83,84と、差込穴20を形成するための棒状型85とを有している。第1及び第2の柱状型83,84ならびに棒状型85は、上型81と下型82との相対移動方向に対して垂直な方向に進退移動可能である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a
一例として、下型82は金型台に固定され、上型81が下型82に対して鉛直方向に上下移動する。第1及び第2の柱状型83,84ならびに棒状型85は、下型82に対して水平方向に進退移動する。第1の柱状型83と第2の柱状型84とは、互いに接近及び離間するように中心軸方向に沿って移動し、棒状型85は、第1及び第2の柱状型83,84の中心軸に対して垂直な方向に移動する。
As an example, the
図6は、下型82に配置された第1乃至第3の半導電体31~33及び管状部材4を第1及び第2の柱状型83,84ならびに棒状型85と共に示す説明図である。図6では、溶融した熱可塑性ポリマー材料が注入される金型8のキャビティ空間80をグレーの網掛けで示している。図7(a)は、上型81の一部を示す斜視図であり、図7(b)は、下型82の一部を示す斜視図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the first to third semi-conductors 31 to 33 and the
絶縁体30のブッシング挿入穴301は、第1の柱状型83によって形成され、絶縁体30の絶縁栓挿入穴302は、第2の柱状型84によって形成される。第1の半導電体31の収容穴312には、第1及び第2の柱状型83,84のそれぞれの一部が挿入され、第1及び第2の柱状型83,84ならびに棒状型85によって第1の半導電体31が金型8内に支持される。第2の半導電体32は、棒状型85によって金型8内に支持される。
The
上型81及び下型82には、ケーブル保持体3の保持筒部3A及び接続筒部3Bの半割形状に対応する形状の第1凹部811,821及び第2凹部812,822がそれぞれ形成されている。保持筒部3Aは、上型81の第1凹部811及び下型82の第1凹部821によって形成され、接続筒部3Bは、上型81の第2凹部812及び下型82の第2凹部822によって形成される。
The
第3の半導電体33は、円筒部331が上型81の第1凹部811及び下型82の第1凹部821に収容され、外郭部334が上型81の第2凹部812及び下型82の第2凹部822に収容される。円筒部331の外周面331aは、上型81の第1凹部811の内面811a及び下型82の第1凹部821の内面821aに接し、外郭部334の外周面334bは、上型81の第2凹部812の内面812a及び下型82の第2凹部822の内面822aに接する。上型81と下型82とが型合わせされたとき、第3の半導電体33の第1及び第2の突片部332,333は、上型81と下型82との間に挟まれる。
In the third semi-conductor 33, the
上型81には、図7(a)に示すように、第3の半導電体33の第1の突片部332の一部を収容する第3凹部813、及び第3の半導電体33の第2の突片部333の一部を収容する第4凹部814が、第1凹部811に連通して設けられている。下型82には、図7(b)に示すように、第3の半導電体33の第1の突片部332の一部を収容する第3凹部823、及び第3の半導電体33の第2の突片部333の一部を収容する第4凹部824が、第1凹部821に連通して設けられている。
As shown in FIG. 7A, the
上型81及び下型82の第3凹部813,823には、第1の突片部332の厚さ方向のそれぞれの一部が収容される。上型81及び下型82の第4凹部814,824には、第2の突片部333の厚さ方向のそれぞれの一部が収容される。第1の突片部332は、上型81の第3凹部813の底面813aと、下型82の第3凹部823の底面823aとの間に挟まれ、第2の突片部333は、上型81の第4凹部814の底面814aと、下型82の第4凹部824の底面824aとの間に挟まれる。
The third recesses 833 and 823 of the
下型82には、第1の突片部332の貫通孔332aに挿入される第1の突起825、及び第2の突片部333の貫通孔333aに挿入される第2の突起826が設けられている。第1の突起825は、下型82の第3凹部823の底面823aに立設され、第2の突起826は、第4凹部824の底面824aに立設されている。第1の突起825及び第2の突起826の長さは、例えば第1の突片部332及び第2の突片部333の厚みに相当する長さである。
The
なお、下型82の第1の突起825及び第2の突起826に替えて、第1の突片部332の貫通孔332aに挿入される突起、及び第2の突片部333の貫通孔333aに挿入される突起を上型81に設けてもよい。また、上型81及び下型82の一方に第1の突片部332の貫通孔332aに挿入される突起を設け、上型81及び下型82の他方に第2の突片部333の貫通孔333aに挿入される突起を設けてもよい。
Instead of the
絶縁体成形工程では、上型81と下型82との間に第1及び第2の突片部332,333が挟まれ、かつ第1及び第2の突起825,826が第1及び第2の突片部332,333の貫通孔332a,333aに挿入された状態で、金型8内のキャビティ空間80に溶融した熱可塑性ポリマー材料を射出する。この熱可塑性ポリマー材料が固化して絶縁体30となることにより、管状部材4が端部に固定されたケーブル保持体3が得られる。熱可塑性ポリマー材料は、管状部材4の埋込部41に形成された複数の貫通孔410にも入り込み、管状部材4を抜け止めする。
In the insulator forming step, the first and second projecting
棒状型85は、図6に示すように、第1の半導電体31の端子挿入穴311内に配置される先端部851と、差込穴20の小径穴部21となる部分に配置される小径軸部852と、差込穴20のテーパ穴部22となる部分に配置されるテーパ軸部853と、差込穴20の大径穴部23となる部分に配置される中径軸部854と、管状部材4における円筒部42の内側に配置される大径軸部855とを一体に有している。
As shown in FIG. 6, the rod-shaped 85 is arranged at a
図8(a)は、配置工程における管状部材4及びその周辺部を示す説明図である。図8(a)では、棒状型85の中心軸線Cよりも上側の部分における小径軸部852、テーパ軸部853、中径軸部854、大径軸部855、及びOリング86を断面で示している。図8(b)は、絶縁体30が形成された後、ケーブル保持体3及び管状部材4から棒状型85を抜き取りつつあるときの状態を示す説明図である。図9は、図8(a)の一部を拡大して示す拡大図である。
FIG. 8A is an explanatory diagram showing the
大径軸部855には、軸方向における中径軸部854側の端部の外周面855aに環状溝855bが形成されている。この環状溝855bには、環状の弾性体としてのOリング86が収容されている。Oリング86は、管状部材4の円筒部42の内周面42aに弾接し、熱可塑性ポリマー材料がOリング86よりも小径部422側に流れることを抑止する。
In the large-
円筒部42の内周面42aには、環状の段部423が形成されている。図8(b)に示すように、段部423よりも埋込部41側の部分の内径D1は、段部423よりも埋込部41とは反対側の部分の内径D2よりも小さく、大径軸部855の外径D3よりも僅かに大きく形成されている。棒状型85の環状溝855bは、配置工程において段部423よりも埋込部41側に配置される部分の大径軸部855の外周面855aに形成されている。以下、段部423よりも埋込部41側の部分における円筒部42の内周面42aを小径内周面42bといい、段部423よりも埋込部41とは反対側の部分における円筒部42の内周面42aを大径内周面42cという。
An
Oリング86は、配置工程及び絶縁体成形工程において、環状溝855b内で大径軸部855の径方向に圧縮され、小径内周面42bに弾接する。円筒部42における小径内周面42bの内径D1と大径軸部855の外径D3との差は、小径内周面42bと大径軸部855の外周面855aとの隙間に熱可塑性ポリマー材料が入り込むことを抑制できる程度の寸法であるが、Oリング86が小径内周面42bに弾接することにより、熱可塑性ポリマー材料がOリング86よりも小径部422側に流れることを確実に抑止することができる。
The O-
ケーブル保持体3及び管状部材4から棒状型85を引き抜く際には、Oリング86が小径内周面42bを摺動する。Oリング86が段部423を越えると、Oリング86が大径内周面42cに対向してOリング86の圧縮量が緩和され、Oリング86と管状部材4との間に発生する摩擦力が小さくなる。これにより、棒状型85を容易に引き抜くことができると共に、Oリング86の摩耗を抑制することができる。また、配置工程において管状部材4の内側に棒状型85を挿入する場合にも、棒状型85の挿入作業が容易になり、Oリング86の摩耗を抑制することができる。
When the rod-shaped 85 is pulled out from the
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
(Actions and effects of embodiments)
According to the embodiment described above, the following actions and effects can be obtained.
(1)複数のシールドワイヤ131が接続されるシールドワイヤ接続部402が防水処理部5に覆われる部位に設けられているので、防水テープ51を管状部材4の小径部422の外周面422a及びシース14の外周面14aに密着させて巻き付けることができる。これにより、防水性が得られると共に、例えば飛び石によってシールドワイヤ131が断線してしまうことを確実に防ぐことができる。また、電力ケーブル1を接続する際、例えば特許文献1に記載されたもののように保護ケースを脱着する必要がなく、電力ケーブルの接続を行う際の現地での作業が簡潔となる。
(1) Since the shield
(2)アース線接続部401が防水処理部5に覆われない部位に設けられているので、アース線74の接続作業を容易に行うことができると共に、仮に飛び石等によってアース線74が断線した場合でも、アース線74の交換を迅速に行うことができる。
(2) Since the ground
(3)管状部材4は、埋込部41がケーブル保持体3の絶縁体30に埋め込まれてケーブル保持体3に固定されているので、管状部材4を確実にケーブル保持体3に固定できると共に、電力ケーブル終端接続部2の製造コストを低減できる。
(3) Since the embedded
(4)管状部材4は、アース線74が接続されるアース線接続部401が大径部421に設けられ、小径部422に複数のシールドワイヤ接続部402が設けられているので、比較的大きな電流が発生しやすい大径部421の電流容量を十分に確保することができる。また、アース線接続部401のねじ穴401aのねじ深さを深くして、ボルト77によってアース端子742を強固に接続することができる。またさらに、管状部材4を貫通しないようにねじ穴401aを形成することにより、防水性を高めることができる。
(4) The
(5)複数のシールドワイヤ131は、管状部材4の内側でシース14から導出され、シース14の端部で折り返されて管状部材4の外部に導出されているので、管状部材4を小型軽量化しながらもシールドワイヤ131の配線作業を容易に行うことができる。
(5) Since the plurality of
(6)複数のシールドワイヤ131の先端部に取り付けられた接続端子75がシールドワイヤ接続部402のねじ穴402aにボルト76によって接続され、かつ接続端子75が防水処理部5に覆われるので、防水性を得ながらも、シールドワイヤ131の配線作業を容易に行うことができる。
(6) The
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
(Summary of embodiments)
Next, the technical idea grasped from the embodiment described above will be described with reference to the reference numerals and the like in the embodiment. However, each reference numeral in the following description is not limited to the member or the like in which the components in the claims are specifically shown in the embodiment.
[1]電力ケーブル終端接続部(2)に、段剥ぎされた電力ケーブル(1)の終端部が接続された電力ケーブル接続構造であって、前記電力ケーブル(1)は、中心導体(11)と、前記中心導体(11)の外周を覆う絶縁層(12)と、前記絶縁層(12)の外周を囲むように配置された複数のシールドワイヤ(131)からなる遮蔽層(13)と、前記遮蔽層(13)の外周を覆うシース(14)とを有し、前記電力ケーブル終端接続部(2)は、前記中心導体(11)及び前記絶縁層(12)が差し込まれる差込穴(20)が設けられたケーブル保持体(3)と、前記ケーブル保持体(3)の端部に固定された金属製の管状部材(4)と、前記管状部材(4)の内部に水が浸入することを抑止する防水処理部(5)とを備え、前記管状部材(4)には、前記複数のシールドワイヤ(131)が接続されるシールドワイヤ接続部(402)、及びアース線(74)が接続されるアース線接続部(401)が設けられており、前記シールドワイヤ接続部(402)が前記防水処理部(5)に覆われる部位に設けられ、前記アース線接続部(401)が前記防水処理部(5)に覆われない部位に設けられている、電力ケーブル接続構造。 [1] A power cable connection structure in which the terminal portion of the power cable (1) stripped off is connected to the power cable terminal connection portion (2), and the power cable (1) is a center conductor (11). An insulating layer (12) that covers the outer periphery of the central conductor (11), and a shielding layer (13) composed of a plurality of shield wires (131) arranged so as to surround the outer periphery of the insulating layer (12). The power cable terminal connection portion (2) has a sheath (14) that covers the outer periphery of the shielding layer (13), and the insertion hole (12) into which the central conductor (11) and the insulating layer (12) are inserted. Water enters the inside of the cable holder (3) provided with 20), the metal tubular member (4) fixed to the end of the cable holder (3), and the tubular member (4). A shield wire connecting portion (402) and a ground wire (74) to which the plurality of shield wires (131) are connected are provided with a waterproof processing portion (5) for suppressing the movement. A ground wire connection portion (401) is provided, the shield wire connection portion (402) is provided at a portion covered by the waterproof treatment portion (5), and the ground wire connection portion (401) is provided. A power cable connection structure provided in a portion not covered by the waterproof processing portion (5).
[2]前記管状部材(4)は、前記ケーブル保持体(3)に埋め込まれた埋込部(41)と、前記埋込部(41)に連続して形成された大径部(421)と、前記大径部(421)よりも外径が小さい小径部(422)とを一体に有し、前記大径部(421)に前記アース線接続部(401)が設けられ、前記小径部(422)に複数の前記シールドワイヤ接続部(402)が設けられている、上記[1]に記載の電力ケーブル接続構造。 [2] The tubular member (4) has an embedded portion (41) embedded in the cable holder (3) and a large diameter portion (421) continuously formed in the embedded portion (41). And a small diameter portion (422) having an outer diameter smaller than that of the large diameter portion (421) are integrally provided, and the ground wire connecting portion (401) is provided in the large diameter portion (421), and the small diameter portion is provided. The power cable connection structure according to the above [1], wherein the shield wire connection portion (402) is provided in (422).
[3]前記管状部材(4)は、前記中心導体(11)及び前記絶縁層(12)を挿通させると共に、前記遮蔽層(13)及び前記シース(14)の一部を収容しており、前記複数のシールドワイヤ(131)は、前記管状部材(4)の内側で前記シース(14)から導出され、かつ前記シース(14)の外周面(14a)と前記管状部材(4)の内周面(4a)との間から前記管状部材(4)の外部に導出されている、上記[1]又は[2]に記載の電力ケーブル接続構造。 [3] The tubular member (4) is inserted with the central conductor (11) and the insulating layer (12), and houses a part of the shielding layer (13) and the sheath (14). The plurality of shield wires (131) are derived from the sheath (14) inside the tubular member (4), and the outer peripheral surface (14a) of the sheath (14) and the inner circumference of the tubular member (4). The power cable connection structure according to the above [1] or [2], which is led out from between the surface (4a) and the outside of the tubular member (4).
[4]前記複数のシールドワイヤ(131)の先端部に端子(75)が取り付けられており、前記防水処理部(5)は、前記管状部材(4)から導出された前記複数のシールドワイヤ(131)を前記端子(75)と共に覆い、前記シールドワイヤ接続部(402)に、前記端子(75)を接続するためのボルト(76)が螺合するねじ穴(402a)が形成されている、上記[3]に記載の電力ケーブル接続構造。 [4] A terminal (75) is attached to the tip of the plurality of shielded wires (131), and the waterproofing treated portion (5) is the plurality of shielded wires (4) derived from the tubular member (4). 131) is covered together with the terminal (75), and a screw hole (402a) into which a bolt (76) for connecting the terminal (75) is screwed is formed in the shield wire connecting portion (402). The power cable connection structure according to the above [3].
[5]前記アース線接続部(401)に、前記アース線(74)に設けられたアース端子(742)を接続するためのボルト(77)が螺合するねじ穴(401a)が、前記管状部材(4)の外周面(421a)に開口して前記管状部材(4)を貫通しないように形成されている、上記[1]乃至[4]の何れかに記載の電力ケーブル接続構造。 [5] The tubular screw hole (401a) into which the bolt (77) for connecting the ground terminal (742) provided on the ground wire (74) is screwed into the ground wire connecting portion (401). The power cable connection structure according to any one of the above [1] to [4], which is formed so as not to penetrate the tubular member (4) by opening to the outer peripheral surface (421a) of the member (4).
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments described above do not limit the invention according to the claims. It should also be noted that not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
1…電力ケーブル 11…中心導体
12…絶縁層 13…遮蔽層
131…シールドワイヤ 14…シース
2…電力ケーブル終端接続部 20…差込穴
3…ケーブル保持体 4…管状部材
401…アース線接続部 401a…ねじ穴
402…シールドワイヤ接続部 402a…ねじ穴
41…埋込部 421…大径部
422…小径部 4a…内周面
5…防水処理部 74…アース線
741…アース線本体 742…アース端子
75…接続端子 76,77…ボルト
1 ...
Claims (5)
前記電力ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の外周を覆う絶縁層と、前記絶縁層の外周を囲むように配置された複数のシールドワイヤからなる遮蔽層と、前記遮蔽層の外周を覆うシースとを有し、
前記電力ケーブル終端接続部は、前記中心導体及び前記絶縁層が差し込まれる差込穴が設けられたケーブル保持体と、前記ケーブル保持体の端部に固定された金属製の管状部材と、前記管状部材の内部に水が浸入することを抑止する防水処理部とを備え、
前記管状部材には、前記複数のシールドワイヤが接続されるシールドワイヤ接続部、及びアース線が接続されるアース線接続部が設けられており、
前記シールドワイヤ接続部が前記防水処理部に覆われる部位に設けられ、
前記アース線接続部が前記防水処理部に覆われない部位に設けられている、
電力ケーブル接続構造。 It is a power cable connection structure in which the end of the stripped power cable is connected to the end of the power cable.
The power cable includes a central conductor, an insulating layer covering the outer periphery of the central conductor, a shielding layer composed of a plurality of shield wires arranged so as to surround the outer periphery of the insulating layer, and a sheath covering the outer periphery of the shielding layer. And have
The power cable terminal connection portion includes a cable holder provided with an insertion hole into which the central conductor and the insulating layer are inserted, a metal tubular member fixed to the end of the cable holder, and the tubular member. Equipped with a waterproof treatment unit that prevents water from entering the inside of the member,
The tubular member is provided with a shield wire connection portion to which the plurality of shield wires are connected and a ground wire connection portion to which the ground wire is connected.
The shield wire connection portion is provided at a portion covered by the waterproof treatment portion.
The ground wire connection portion is provided in a portion not covered by the waterproof treatment portion.
Power cable connection structure.
前記大径部に前記アース線接続部が設けられ、
前記小径部に複数の前記シールドワイヤ接続部が設けられている、
請求項1に記載の電力ケーブル接続構造。 The tubular member integrally includes an embedded portion embedded in the cable holder, a large-diameter portion continuously formed in the embedded portion, and a small-diameter portion having an outer diameter smaller than that of the large-diameter portion. Have and
The ground wire connection portion is provided in the large diameter portion, and the ground wire connection portion is provided.
A plurality of the shielded wire connecting portions are provided in the small diameter portion.
The power cable connection structure according to claim 1.
前記複数のシールドワイヤは、前記管状部材の内側で前記シースから導出され、かつ前記シースの外周面と前記管状部材の内周面との間から前記管状部材の外部に導出されている、
請求項1又は2に記載の電力ケーブル接続構造。 The tubular member inserts the central conductor and the insulating layer, and houses the shielding layer and a part of the sheath.
The plurality of shield wires are led out from the sheath inside the tubular member, and are led out from between the outer peripheral surface of the sheath and the inner peripheral surface of the tubular member to the outside of the tubular member.
The power cable connection structure according to claim 1 or 2.
前記防水処理部は、前記管状部材から導出された前記複数のシールドワイヤを前記端子と共に覆い、
前記シールドワイヤ接続部に、前記端子を接続するためのボルトが螺合するねじ穴が形成されている、
請求項3に記載の電力ケーブル接続構造。 Terminals are attached to the tips of the plurality of shield wires.
The waterproof processing unit covers the plurality of shield wires derived from the tubular member together with the terminals.
A screw hole into which a bolt for connecting the terminal is screwed is formed in the shield wire connection portion.
The power cable connection structure according to claim 3.
請求項1乃至4の何れか1項に記載の電力ケーブル接続構造。
A screw hole into which a bolt for connecting a ground terminal provided on the ground wire is screwed is formed in the ground wire connection portion so as to open on the outer peripheral surface of the tubular member and not penetrate the tubular member. ing,
The power cable connection structure according to any one of claims 1 to 4.
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