JP7222772B2 - 高圧ケーブルの乾式屋外終端接続部 - Google Patents

Description

本発明は、高圧ケーブルの屋外終端接続部に関する。

電力系統の拡張においては、架空線と高圧ケーブルの接続、又は高圧スイッチと高圧ケーブルの接続がしばしば行われる。屋外終端接続部は、高圧ケーブルの末端として用いる必要がある。合成ゴム型屋外終端接続部であっても、セラミックス型屋外終端接続部であっても、絶縁油によって屋外終端接続部の絶縁ケース内部の空間を充填する必要がある。油の可燃性により、発電所、他の電力設備、及び付近の環境に懸念及び隠れた危険性がもたらされている。

本発明の１つの例示的な実施例は、高圧ケーブルを周方向に取り囲む絶縁本体と、前記絶縁本体に嵌め込まれる少なくとも１本のエポキシ樹脂棒と、前記高圧ケーブルを周方向に取り囲むストレスコーンとを備える高圧ケーブルの屋外終端接続部を含む。そのうち、前記絶縁本体は、第１端に設けられる第１セクションと、第２端に設けられる第２セクションと、前記第１セクション及び前記第２セクションを接続する接続体とを有する。そのうち、各エポキシ樹脂棒は、前記絶縁本体の軸方向に沿って配置される。そのうち、前記ストレスコーンは、前記接続体と前記第２セクションとに接続され、コーン部材及び円柱体部材を含む。ここで、前記接続体は、前記高圧ケーブルにシームレスで緊密に接触するが、前記第１セクション及び前記第２セクションは、それぞれ圧縮性媒体を介して前記高圧ケーブルに接触し、それにより前記第１端及び前記第２端に伸縮空間を提供することで、前記屋外終端接続部全体において前記高圧ケーブルに対して十分な一定の圧力を保持することができる。

本明細書には、他の例示的な実施例も説明されている。

図１は、例示的な実施例による高圧ケーブルの屋外終端接続部の構造模式図である。 図２は、例示的な実施例による高圧ケーブルの屋外終端接続部の絶縁本体の一部の横断面図である。 図３は、例示的な実施例による高圧ケーブルの屋外終端接続部のストレスコーンの一部の横断面図である。 図４は、例示的な実施例による高圧ケーブルの屋外終端接続部の一部の横断面図である。

全ての高圧及び超高圧屋外終端接続部のうち、油を充填する必要がないものが、乾式屋外終端接続部である。

従来の乾式屋外終端接続部は、嵩張り、高価で、取付工程が複雑であるため、最も望ましい選択ではない。例えば、従来の１７０ｋＶの高圧ケーブルに用いる乾式設計は、乾式「ガス」終端接続部を用いる技術であり、エポキシ樹脂スリーブと、エポキシ樹脂スリーブ外の一層のシリコンゴム製のスカート状シェルとを含むものである。屋外終端接続部の要件を満たすためには、この種の乾式「ガス」終端接続部のエポキシ樹脂スリーブを長くする必要があるので、その重量は大きく、且つコストが高く、取付工程も複雑である。別の従来の乾式設計は、合成ゴムで製造された乾式「フレキシブル」屋外終端接続部を用いるものであるが、このような屋外終端接続部は硬度が不十分で直立できないため、その応用には制約がある。

本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部は、オイルフリーの乾式屋外終端接続部に属し、爆発及び火災を起こすことがない。

本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部は、単一のスリーブではなく、終端接続部ボディに嵌め込まれた一連のエポキシ樹脂棒によって硬度が提供されるスライド式合成ゴム型屋外終端接続部に属する。そのため、このような硬度を有する乾式屋外終端接続部は、従来の合成ゴム型屋外終端接続部又はセラミックス型屋外終端接続部よりも手軽なものである。しかも、それは合成ゴムによって一体成型されており、屋外終端接続部にケーブルを挿入してから、屋外終端接続部の端部に、架空ケーブルを接続するコネクタを追加すればよく、このようなスライド式の取付方法によって工程が簡略化され、取り付けやすくなる。

本発明の１つの例示的な実施例は、高圧ケーブルの「硬度」を有する乾式屋外終端接続部を含み、エポキシ樹脂スリーブを使用する必要がなく、複数本のエポキシ樹脂棒を用いてこの「硬度」を有する乾式屋外終端接続部の耐屈曲負荷及び耐圧力の能力を保持する。これにより、この硬度を有する乾式屋外終端接続部は、風力、ジャンパ線の揺動、及び他の第三者による攻撃を受けた場合に、影響されなくなる。油及びガスを使用していない状況で、挿入されたケーブルに対して当該「硬度」を有する乾式屋外終端接続部が十分な圧力を有するように確保することが、新しい要件となる。

本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部は、エポキシ樹脂棒と絶縁本体とを備え、前記エポキシ樹脂棒及び絶縁本体は、組立時に屋外終端接続部の必要な延伸を許容するのに十分な弾性を有する。前記エポキシ樹脂棒及び絶縁本体によって提供される圧縮力は、屋外終端接続部の耐用年数期間全体に亘って絶縁強度を提供し、油漏れ又は環境汚染のリスクを解消することができる。

本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部は、圧縮性媒体を備え、エポキシ樹脂棒は、絶縁本体の第１端に設けられる第１フランジと、絶縁本体の第２端に設けられる第２フランジとに固定接続されるため、エポキシ樹脂棒と、第１フランジ及び第２フランジとの固定箇所に弾性を保持することで、組立時に屋外終端接続部の必要な延伸を許容し、前記高圧ケーブルに対して十分な一定の圧力を保持するために、前記絶縁本体は、前記固定箇所において、圧縮性媒体を介して前記高圧ケーブルと接触する。

本発明の１つの例示的な実施例は、送電線路の高圧及び超高圧ケーブルに接続される乾式直立型屋外終端接続部に関する。このような乾式直立型屋外終端接続部の中心部分は、内側に１つのストレスコーンと、複数本のエポキシ樹脂ガラス繊維棒とが設けられている１つの固体ゴム部材であり、エポキシ樹脂ガラス繊維棒は、剛性を提供又は強化して、屋外終端接続部を直立可能にするとともに、ケーブルの挿入を許容するようにさらに外へ移動できる可撓性材料とされる。また、固体ゴム部材の外側にはスカート部が設けられ、屋外終端接続部には銅製のテールパイプ及び頂部の接続ロッドが取り付けられている。このような乾式直立型屋外終端接続部は、内部にケーブルを挿入し、頂部にナットを取り付けるだけで主要な取付工程がほぼ完了し、後に残っているのはリード封止と他の補助的作業のみである。

図１は、本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブル４２０の屋外終端接続部４１０である。高圧ケーブルの屋外終端接続部４１０は、高圧ケーブル４２０を周方向に取り囲む絶縁本体４３０と、前記絶縁本体４３０に嵌め込まれる少なくとも１本のエポキシ樹脂棒４４０と、前記高圧ケーブル４２０を周方向に取り囲むストレスコーン４５０と、を備える。前記絶縁本体４３０は、第１端４３２に設けられる第１セクション４３１と、第２端４３４に設けられる第２セクション４３３と、前記第１セクション４３１と前記第２セクション４３３を接続する接続体４３５と、を有する。各前記エポキシ樹脂棒４４０は、前記絶縁本体４３０の軸方向に沿って配置される。前記ストレスコーン４５０は、前記接続体４３５と前記第２セクション４３３とに接続され、コーン部材４５２及び円柱体部材４５４を含む。ここで、前記接続体４３５は、前記高圧ケーブル４２０にシームレスで緊密に接触するが、前記第１セクション４３１及び前記第２セクション４３３は、それぞれ圧縮性媒体４６０を介して前記高圧ケーブル４２０に接触し、前記第１端４３２及び前記第２端４３４に拡縮空間を提供することで、前記屋外終端接続部４１０全体において前記高圧ケーブル４２０に対して十分な一定の圧力を保持することができる。

例として、前記絶縁本体４３０はシリコンゴム絶縁体である。

例として、前記接続体４３５が前記ストレスコーン４５０のコーン部材４５２に対応する形状を有することによって、前記ストレスコーン４５０のコーン部材４５２は前記絶縁本体４３０内に完全に嵌め込まれることができ、前記ストレスコーン４５０の円柱体部材４５４は、少なくとも一部が前記第２セクション４３３に接触する。

本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブル４２０の屋外終端接続部４１０は、前記絶縁本体４３０の第１端４３２に設けられる第１フランジ５１０と、前記絶縁本体４３０の第２端４３４に設けられる第２フランジ５２０とをさらに備える。ここで、前記エポキシ樹脂棒４４０は、前記第１フランジ５１０と前記第２フランジ５２０とに固定接続される。

例として、各前記エポキシ樹脂棒４４０は、絶縁本体４３０内に提供された配置と、第１フランジ及び第２フランジからの距離が所定であることによって、前記屋外終端接続部４１０において前記高圧ケーブル４２０に対して十分な一定の圧力を保持する。

例として、前記エポキシ樹脂棒４４０は、それぞれ第１金具５４０及び第２金具５５０を介して、前記第１フランジ５１０及び前記第２フランジ５２０に固定接続される。

例として、第１金具５４０及び第２金具５５０の材料はアルミニウムである。

例として、第１金具５４０は、高圧ケーブル４２０と架空線を接続するコネクタ４９０に固定接続される。

例として、前記圧縮性媒体４６０が第２端４３４に充填された空間の高さは、８０～２５０ｃｍである。

例として、前記圧縮性媒体４６０は空気である。

例として、前記屋外終端接続部４１０は円柱状である。

例として、前記屋外終端接続部４１０は、円周が次第に小さくなる円柱状であり、導体のサイズ又は電圧レベルの増加への応用に用いることができる。

図２は、本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部の絶縁本体４３０の一部を示す横断面であり、絶縁本体４３０は、外周面に少なくとも１つのスカート部５３０が延出して形成されている。絶縁本体４３０は、第１セクション４３１と、第２セクション４３３と、前記第１セクション４３１と前記第２セクション４３３を接続する接続体４３５と、を有する。

例として、前記スカート部は、沿面距離を増加するように前記絶縁本体４３０において軸方向に交互に配置される、長スカート部５６０及び短スカート部５８０を含む。

例として、前記絶縁本体４３０はシリコンゴム絶縁体である。

例として、本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部の第１セクション４３１の縦方向の距離は、８０～２５０ｃｍである。

図３は、本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部のストレスコーン４５０の一部を示す横断面である。ストレスコーン４５０は、コーン部材４５２及び円柱体部材４５４を含む。円柱体部材４５４は、嵌め込み部分６１０と露出部分６２０とを有する。図４に示すように、前記嵌め込み部分６１０は、本発明の１つの例示的な実施例の屋外終端接続部の第２セクション４３３内に完全に嵌め込まれるが、前記露出部分６２０は前記第２セクションに接触しない。

例として、前記ストレスコーン４５０の円柱体部材４５４は、高圧ケーブルにシームレスで緊密に接触する。

なお、本明細書に記載されている技術的特徴、技術的解決手段は、１つ又は複数の実施例において任意の適切な方法で組み合わせることができる。本明細書において部材に付けられる「第１」、「第２」等の番号自体は、説明の対象を区別するためのものに過ぎず、いかなる順序又は技術的な意味も有していない。本願は、本実施例に説明される実施形態に限定されず、様々な異なる形式で実現可能である。以上の内容は、具体的な実施形態を参照して本発明をさらに詳細に説明するものであるが、本発明の具体的な実施が、これらの説明のみに限定されると認定することはできない。

例えば、本明細書で用いる「エポキシ樹脂棒」は、エポキシ樹脂ガラス繊維棒を含むが、これに限定されず、代替として非金属棒を用いてもよく、また、棒の代わりにロッド又は他の柱状物を用いることができる。

例えば、本明細書で用いる「高圧ケーブル」とは、３６ｋＶ又はそれ以上の電力を伝送するケーブルをいう。

例えば、本明細書で用いる「超高圧ケーブル」とは、２２０ｋＶ又はそれ以上の電力を伝送するケーブルをいう。

例えば、本明細書で用いる「中圧ケーブル」とは、３ｋＶから３６ｋＶ又はそれ以上の電力を伝送するケーブルをいう。

例えば、本明細書で用いる「十分な一定の圧力」とは、絶縁本体及びエポキシ樹脂棒によって提供される圧縮力であって、界面の絶縁強度を保持するのに十分な一定の圧縮力をいう。例えば、本発明の１つの例示的な実施例に係る高圧ケーブルの屋外終端接続部は、その内径が取り付けられるケーブルよりも小さいので、屋外終端接続部と高圧ケーブルとの接触がシームレスで緊密になり、絶縁液体又は機械装置の補助を必要とせず、その絶縁強度を実現し得る。高圧及び超高圧ケーブルの屋外終端接続部では、屋外終端接続部とケーブルとの間に保持される圧力に対する要求があるが、中圧ケーブルでは、前記圧力に対する厳しい要件がなく、屋外終端接続部がケーブルと接触してさえいればよい。

例えば、本明細書で用いる「完全に嵌め込まれる」とは、シームレスで緊密な接触をいう。

４１０ 屋外終端接続部
４２０ 高圧ケーブル
４３０ 絶縁本体
４３１ 第１セクション
４３２ 第１端
４３３ 第２セクション
４３４ 第２端
４３５ 接続体
４４０ エポキシ樹脂棒
４５０ ストレスコーン
４５２ コーン部材
４５４ 円柱体部材
４６０ 圧縮性媒体
４９０ コネクタ
５１０ 第１フランジ
５２０ 第２フランジ
５３０ スカート部
５４０ 第１金具
５５０ 第２金具
５６０ 長スカート部
５８０ 短スカート部
６１０ 嵌め込み部分
６２０ 露出部分

Claims (11)

1. 第１端に設けられる第１セクションと、
   第２端に設けられる第２セクションと、
   前記第１セクションと前記第２セクションを接続する接続体とを含み、高圧ケーブルを周方向に取り囲む絶縁本体と、
   各々が前記絶縁本体の軸方向に沿って配置され、前記絶縁本体に嵌め込まれる少なくとも１本のエポキシ樹脂棒と、
   前記接続体と前記第２セクションとに接続され、前記高圧ケーブルを周方向に取り囲み、コーン部材及び円柱体部材を含むストレスコーンと
   を備える、高圧ケーブルの屋外終端接続部であって、
   前記接続体は、前記高圧ケーブルにシームレスで緊密に接触するが、前記第１セクション及び前記第２セクションは、それぞれ圧縮性媒体を介して前記高圧ケーブルに接触し、それにより前記第１端及び前記第２端に拡縮空間を提供することで、前記屋外終端接続部全体において前記高圧ケーブルに対して十分な一定の圧力を保持することができる高圧ケーブルの屋外終端接続部。
2. 前記絶縁本体がシリコンゴム絶縁体である請求項１に記載の屋外終端接続部。
3. 前記接続体が前記ストレスコーンのコーン部材に対応する形状を有することによって、前記ストレスコーンのコーン部材は前記絶縁本体内に完全に嵌め込まれることができ、前記ストレスコーンの円柱体部材は、少なくとも一部が前記第２セクションに接触する請求項１または２に記載の屋外終端接続部。
4. 前記ストレスコーンの円柱体部材が、前記第２セクション内に完全に嵌め込まれる嵌め込み部分と、前記第２セクションに接触しない露出部分とを含む請求項１または２に記載の屋外終端接続部。
5. 前記ストレスコーンの円柱体部材が、前記高圧ケーブルにシームレスで緊密に接触する請求項１または２に記載の屋外終端接続部。
6. 前記圧縮性媒体が空気である請求項１または２に記載の屋外終端接続部。
7. 前記第１セクションの縦方向の距離が８０～２５０ｃｍである請求項１または２に記載の屋外終端接続部。
8. 前記絶縁本体の第１端に設けられる第１フランジと、
   前記絶縁本体の第２端に設けられる第２フランジと
   をさらに備え、
   前記エポキシ樹脂棒が前記第１フランジと前記第２フランジとに固定接続される請求項１または２に記載の屋外終端接続部。
9. 前記圧縮性媒体の高さが８０～２５０ｃｍである請求項１または２に記載の屋外終端接続部。
10. 前記絶縁本体の外周面から延びて形成される少なくとも１つのスカート部をさらに備える請求項１に記載の屋外終端接続部。
11. 前記絶縁本体がシリコンゴム絶縁体であり、
    前記スカート部が、前記シリコンゴム絶縁体において軸方向に交互に配置される長スカート部及び短スカート部を含む請求項１０に記載の屋外終端接続部。
    
    

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