JP7233985B2 - 接続構造、接続方法及び接続部材 - Google Patents

Description

本開示は、ケーブルの接続構造、接続方法及び接続部材に関する。

複数のケーブルを互いに接続する接続構造については従来から種々のものが知られている。特許文献１には、幹線側耐火ケーブルと、複数の分岐側耐火ケーブルとを互いに接続する耐火ケーブルの分岐接続構造が記載されている。幹線側耐火ケーブル及び分岐側耐火ケーブルは、互いに同一の構成を備える。

幹線側耐火ケーブル及び分岐側耐火ケーブルは、ケーブル導体、ケーブル耐火層、ケーブル絶縁体及びケーブルシースを備える。幹線側耐火ケーブル及び分岐側耐火ケーブルは、端末側からケーブル導体、ケーブル耐火層及びケーブル絶縁体のそれぞれが露出するように端末処理が施される。また、前述の分岐接続構造は、複数の耐火ケーブルのそれぞれから延びる複数のケーブル導体を接続するスリーブ及び無機材コンパウンドと、スリーブ及び無機材コンパウンドを覆う耐火層と、耐火層を覆う絶縁層と、絶縁層を覆う保護層とを備える。

前述の分岐接続構造の耐火層は、複数のマイカテープ（マイカ複合テープ）の巻き付けによって形成されている。マイカテープは、軟質天然集成マイカ（金雲母）とフィルム（裏打材）とを備えたもの、又は軟質天然集成マイカとガラスクロス（裏打材）とを備えたもの、によって構成されている。マイカテープは、例えば、幹線側耐火ケーブルのケーブル耐火層から分岐側耐火ケーブルのケーブル耐火層に至るまで、４枚又は５枚巻き付けられている。

特開２００２－４２５６３号公報

前述した分岐接続構造のように、耐火ケーブルの接続ではマイカテープが用いられることが多い。しかしながら、マイカテープは、粘着性が低いので巻きにくいことがある。また、マイカテープは、伸縮性が低いと共に使用時に欠けたり割れたりしやすいため、扱いにくいという問題がある。従って、前述した耐火ケーブルの接続作業では、マイカテープを所定範囲に亘って複数回巻き付けなければならないため、マイカテープが巻きづらく作業性が良くないという現状がある。

本開示の一形態に係る接続構造は、導体、耐火層及び絶縁体層を有し、絶縁体層から導体が露出した状態で処理されるケーブルの接続構造であって、複数の導体を接続する接続子と、少なくとも、接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間を埋める耐火部材と、耐火部材を被覆する被覆部材と、を備え、耐火部材は、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材である。

この形態の接続構造では、複数の導体を接続する接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間が耐火部材によって埋められており、更に耐火部材は被覆部材によって被覆されている。耐火部材は、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材である。従って、可塑性を有するパテ状の耐火部材によって接続子、導体及び絶縁体層の隙間を埋めると共に被覆部材で耐火部材を被覆することにより、接続子を介して接続された複数の導体を被覆する施工を容易に行うことができる。耐火部材が変形可能なパテ材とされていることにより、接続子と導体との境目部分、及び導体と絶縁体層との境目部分に確実且つ容易に耐火部材を押し込むことができる。また、耐火部材が変形可能であることにより、必要な箇所に耐火部材を厚く充填させることができ、隙間を確実に埋めて空気放電を確実に回避することができる。従って、耐火性能を向上させることができる。更に、耐火部材が変形可能なパテ材であることにより、手で簡単に耐火部材を押し込むことができるので、耐火部材を充填して耐火性能を持たせるための施工を容易に行うことができる。従って、耐火ケーブルを接続する接続作業の作業性を向上させることができる。

別の形態に係る接続構造において、耐火部材の室温における可塑度は１００以上且つ７００以下であってもよい。

別の形態に係る接続構造において、耐火部材は、加熱時に硬くなって焼結する焼結材料によって構成されていてもよい。

別の形態に係る接続構造では、耐火部材は、外力が付与されない状態においてシート状とされていてもよい。

本開示の一形態に係る接続方法は、導体、耐火層及び絶縁体層を有するケーブルの接続方法であって、導体、耐火層及び絶縁体層がこの順で露出するように絶縁体層及び耐火層を剥ぐ工程と、露出した複数の導体を接続子を介して接続する工程と、可塑性を有すると共に変形可能とされたパテ材である耐火部材によって、少なくとも接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間を埋める工程と、耐火部材を被覆部材で被覆すると共に被覆部材で耐火部材を締め付ける工程と、を備える。

この形態の接続方法では、複数のケーブルのそれぞれから導体を露出し、露出した複数の導体を接続子によって接続する。そして、接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間を変形可能なパテ材である耐火部材によって埋めた後に、耐火部材を被覆部材によって締め付ける。従って、可塑性を有すると共に変形可能とされたパテ材である耐火部材で接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間を埋めると共に被覆部材で耐火部材を締め付けることによって、耐火性能を向上させることができる。すなわち、隙間を埋めることによって空気放電が生じる事態を回避することができるので、耐火性能を向上させることができる。また、接続子、導体及び絶縁体層への耐火部材の充填、並びに耐火部材の被覆部材による被覆を行うことによって、耐火性能を持たせるための施工を容易に行うことができる。従って、耐火ケーブルを接続する接続作業の作業性を向上させることができる。

本開示の一形態に係る接続部材は、導体、耐火層及び絶縁体層を有するケーブルを接続する接続部材であって、複数の導体を接続する接続子と、少なくとも、接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間を埋める耐火部材と、を備え、耐火部材は、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材である。

この形態に係る接続部材では、複数の導体を接続する接続子と、接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間を埋める耐火部材とを備え、耐火部材は可塑性を有すると共に変形可能なパテ材である。よって、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材である耐火部材によって接続子、導体及び絶縁体層の間の隙間を埋めることができるので、接続子によって接続された複数の導体を被覆する施工を容易に行うことができる。また、耐火部材が変形可能なパテ材であることによって、接続子と導体との境目部分、及び導体と絶縁体層との境目部分に確実且つ容易に耐火部材を押し込むことができる。更に、耐火部材が変形可能であることにより、必要な箇所に耐火部材を厚く充填して空気放電を確実に回避することができるので、耐火性能を向上させることができる。その結果、耐火性能を確実に高めることができると共に耐火性能を持たせるための施工を容易に行うことができる。従って、耐火ケーブルを接続する接続作業の作業性を向上させることができる。

本発明によれば、耐火ケーブルを接続する接続作業の作業性を向上させることができる。

実施形態に係る耐火ケーブルの接続構造の例を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）のそれぞれは、図１の接続構造の例示的な耐火部材を示す図である。 実施形態に係る接続方法の手順を示す図である。 図３の手順の続きの例を示す図である。 図４の手順の続きの例を示す図である。 図５の手順の続きの例を示す図である。 図６の手順の続きの例を示す図である。 図７の手順の続きの例を示す図である。 図８の手順の続きの例を示す図である。 耐火ケーブルの実験装置の例を示す斜視図である。

以下では、図面を参照しながら本開示に係るケーブルの接続構造、接続方法及び接続部材の実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法等は図面に記載のものに限定されない。

接続構造、接続方法及び接続部材は、複数の耐火ケーブルを互いに接続するためのものである。本開示において、「絶縁体層から導体が露出された状態で処理される」とは、少なくともケーブルの導体及び絶縁体層が、この順でケーブルの長手方向に並ぶように絶縁体層の剥ぎ取りが行われることを含む。「耐火」及び「耐火性能」とは、「高圧耐火ケーブル」（ＪＣＳ４５０７：２０１７）に規定する耐火試験を経ても絶縁性能を発揮可能な性状を示している。「耐火」は、燃えないように耐火性能を持たせること、及び防火性能を有することを含んでいる。「耐火部材」とは、耐火性能を有する部材を示しており、例えば、他の部材に押し付けられることにより当該他の部材の燃焼を抑制する部材、を含んでいる。「被覆部材」は、他の部材を覆う部材を含んでおり、他の部材の全体を覆う部材、及び他の部材の一部を覆う部材の両方を含む。

「可塑性」は、変形が戻らない性質を示しており、例えば、外力が付与されたときに変形すると共に外力が無くなった後に当該変形が残存することを含んでいる。「可塑性を有する」とは、材料の使用温度（一例として－２０℃以上且つ４５℃以下）において可塑性を有することを示しており、「可塑性を有する材料」の例としては、例えば、粘土状材料が挙げられる。「可塑性を有する材料」は、例えば、－２０℃以上且つ４５℃以下の範囲内の少なくともいずれかの条件下で可塑性を有する材料を示している。すなわち、「可塑性を有する材料」は、一例として、－２０℃で使用されるのに適した樹脂、及び４５℃で使用されるのに適した樹脂、の双方を含む。「パテ材」は、可塑性を有する材料を示しており、手等で変形可能な材料を含んでいる。「パテ状」は、可塑性を有する性状を示している。

「可塑度」は、所定温度（例えば、室温（２５℃））における可塑度、すなわち、所定温度における材料の圧縮性の指数を示しており、材料を一定荷重で所定時間圧縮した後の高さの測定値を１００倍したウイリアムス可塑度を示している。具体的には、「可塑度」は、所定温度におけるゴムの圧縮性の指数を示しており、直径１６ｍｍ厚さ１０ｍｍの試料を４９Ｎの荷重で３～１０分間圧縮した後に試料の厚さを測定し、その測定値を１００倍した値が可塑度となる（ＪＩＳ Ｋ ６２４９ 未硬化および硬化シリコーンゴムの試験方法）。

「変形可能」とは、手で形を変えることが可能であることを含んでおり、外力が加えられたときに自在に形が変わる性質を更に含む。「焼結材料」は、加熱されると硬くなって固まる材料を示しており、具体例として、材料が当該材料の融点よりも低い温度で加熱されたときに当該材料の粒子間の接触面積が増大して固まる現象を含む。「シート状」とは、二次元的に広がっている状態を示しており、薄くて他の部材に被せたり巻き付けたりすることが可能な状態を示している。

図１に示されるように、本実施形態に係る接続構造１は、複数のケーブル２の間に位置するケーブル接続部Ｃにおいて、互いに対向する一対のケーブル２間を接続する。ケーブル２は、耐火性能を有する耐火ケーブルである。例えば、本実施形態に係るケーブル２は、６６００Ｖの高圧耐火ケーブルである。接続構造１は、一例として、スプリンクラー又は非常灯等、非常時においても電力供給が可能な構造であってもよい。ケーブル２は、例えば、金属材料から成る導体１１と、導体１１を被覆する耐火層１２と、耐火層１２を被覆する絶縁体層１３とを備える。ケーブル接続部Ｃにおいて、互いに対向する一対のケーブル２の端部では導体１１が剥き出しにされる。ケーブル接続部Ｃでは、例えば、ケーブル２の端部側から、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３がこの順で並ぶように剥ぎ取られている。

耐火層１２は、例えば、マイカによって構成された防火層であってもよい。この場合、耐火層１２は、雲母を含んでおり、電気絶縁性及び耐熱性に優れた層となっている。また、絶縁体層１３は、例えば、シリコーンゴム又はＥＰＤＭゴムによって構成されている。複数のケーブル２において、絶縁体層１３及び耐火層１２が剥ぎ取られる箇所は、ケーブル２の長手方向Ｄに互いにずれている。但し、絶縁体層１３及び耐火層１２が剥ぎ取られる箇所は、長手方向Ｄに互いにずれていなくてもよく、絶縁体層１３の端部の位置と耐火層１２の端部の位置とが互いに一致していてもよい。

本実施形態に係る接続構造１は、長手方向Ｄに沿って互いに対向する一対のケーブル２のそれぞれから延び出す導体１１を互いに接続する接続子３と、少なくとも接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間の隙間を埋めると共に接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の少なくとも一部を被覆する耐火部材４と備える。更に、接続構造１は、耐火部材４を被覆するテープ部材５と、一対のケーブル２及びテープ部材５を被覆する収縮部材６とを備える。本実施形態に係る接続部材２１は、例えば、接続子３、耐火部材４、テープ部材５及び収縮部材６を備える。

接続子３は、複数の導体１１をかしめて接続するスリーブである。接続子３は、例えば、銅によって構成されている。接続子３は、筒状とされており、接続子３の内部に一対の導体１１が通されてかしめられることによって一対の導体１１が互いに導通する。接続子３は、例えば、２本の導体１１を突き合わせた状態でかしめて接続する。接続子３の軸線方向（長手方向Ｄ）に直交する断面で接続子３を切断したときの断面形状は、例えば、多角形状（一例として六角形状）とされている。また、接続子３は、接続子３を含むケーブル導体同士の接続部が日本電力ケーブル接続技術協会規格ＪＣＡＡ Ｋ １００１－２０１０「導体接続部性能基準」を満足するものであってもよい。

テープ部材５及び収縮部材６は、耐火部材４を被覆する被覆部材である。テープ部材５は、例えば、ガラスクロステープである。この場合、テープ部材５は、一例として、ガラス繊維とシリコーン製の接着剤とを含んでいる。テープ部材５は耐火部材４を外側から保護するために設けられる。収縮部材６は、一対のケーブル２及びテープ部材５を外側から締め付けるために設けられる。一例として、収縮部材６は、常温収縮チューブである。また、テープ部材５は、パテ材である耐火部材４によって空隙を埋めるために耐火部材４を外側から締め付けてもよい。

収縮部材６は、ケーブル２及びテープ部材５に取り付けられる前には、引き抜き可能であって且つ管状に形成された拡径保持部材の外周面に拡径された状態で保持されていてもよい。拡径保持部材は、例えば、螺旋状に形成された解体線と、引き抜き可能な紐状体であるコアリボンとを備え、コアリボンを引き抜くことによって解体線から順次解体可能とされている。

筒状の拡径保持部材によって拡径された収縮部材６は、内部に一対のケーブル２が通された状態でコアリボンが引き抜かれることにより、順次縮径して一対のケーブル２及びテープ部材５を締め付ける。以上のように、引き抜き可能な管状中空の拡径保持部材としては、上記のようにコアリボンを引っ張ることによって収縮部材６を順次縮径させる態様もあれば、拡径保持部材が収縮部材６に対して摺動し収縮部材６から引き抜かれることによって離脱する態様もあり、収縮部材６の態様は適宜変更可能である。

耐火部材４は、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材であり、例えば、手で押し付けて変形可能な粘土状の耐火部材である。耐火部材４は、少なくとも、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３を隙間無く被覆して耐火性能を発揮する。耐火部材４は、接続子３、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３の一部を被覆してもよい。本実施形態において、耐火部材４は、接続子３と導体１１との隙間、導体１１と耐火層１２との隙間、及び耐火層１２と絶縁体層１３との隙間を塞ぐ第１耐火部材４ｂと、接続子３、一対の第１耐火部材４ｂ、及び一対の絶縁体層１３を被覆する第２耐火部材４ｃとを含んでいる。

耐火部材４は、着火すると絶縁性を有すると共に硬くなって焼結し火を通さなくする材料によって構成されていてもよい。耐火部材４は、着火してもカーボン等の導電性材料を生じない材料によって構成されていてもよい。耐火部材４は、例えば、シリコーンゴムによって構成されている。なお、シリコーンゴムは、燃焼前及び燃焼後のいずれにおいても電気伝導性が高い物質の発生が少ない材料である。よって、耐火部材４がシリコーンゴムによって構成されている場合、耐火性がより高い部材とすることができるので、耐火性能及び絶縁性能がより高い耐火部材４とすることができる。

一例として、耐火部材４のアスカーＣ硬度、すなわちスポンジ硬度は５０以上且つ６０以下である。また、耐火部材４の室温（一例として２５℃）における可塑度の値は１００以上且つ７００以下である。耐火部材４の室温における可塑度の下限は、例えば、１００、２００、３００又は３５０であり、耐火部材４の室温における可塑度の上限は、７００、６００、５００又は４７０である。一例として、耐火部材４の発煙性（Ｄｓ値）は３０未満であり、耐火部材４の酸素指数は４０以上且つ６０以下である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、耐火部材４は、接続子３、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３を被覆する前、すなわち、外力が付与されてない状態においてシート状とされている。また、耐火部材４（第１耐火部材４ｂ及び第２耐火部材４ｃの少なくともいずれか）は、ロール状に巻かれていてもよい。一例として、第１耐火部材４ｂ及び第２耐火部材４ｃは共にシート状とされており、第１耐火部材４ｂの幅は第２耐火部材４ｃの幅よりも狭い。なお、第１耐火部材４ｂの大きさ、及び第２耐火部材４ｃの大きさは導電部分を覆うことが可能な大きさであればよく、第１耐火部材４ｂ及び第２耐火部材４ｃは所要の絶縁厚を有していてもよい。

第１耐火部材４ｂは、例えば、接続子３と導体１１と絶縁体層１３との間の隙間を塞ぐパテ材である。第２耐火部材４ｃは、一対の絶縁体層１３、一対の第１耐火部材４ｂ及び接続子３の間の隙間を塞ぐパテ材である。すなわち、本実施形態では、耐火部材４が第１耐火部材４ｂ及び第２耐火部材４ｃを含む二重構造となっている。このため、第１耐火部材４ｂでケーブル接続部Ｃの細部の隙間を塞ぎ、第２耐火部材４ｃで更に第１耐火部材４ｂ、接続子３及び絶縁体層１３の間の隙間を塞ぐことにより、ケーブル接続部Ｃの耐火性能を更に高めることが可能である。

一例として、耐火部材４は芯Ｓに巻き付けられていてもよく、芯Ｓは中空とされていてもよいし中実とされていてもよい。耐火部材４は、例えば、ケーブル接続部Ｃの大きさに応じて切断されて用いられてもよい。前述したように、耐火部材４は、押圧されることによって変形する材料であるため、切断されて接続子３、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３の間に押し付けられることにより、接続子３、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３の間に生じうる隙間を耐火部材４によって確実に塞ぐことが可能である。

次に、接続部材２１を用いてケーブル２を接続する接続方法について説明する。以下では、互いに対向する２本のケーブル２を接続する例について説明する。しかしながら、本実施形態に係る接続方法は、ケーブル２以外のケーブルを接続する場合、３本以上のケーブルを接続する場合、又はケーブルと他の機器とを接続する場合にも適用可能である。

まず、図３に示されるように、一方のケーブル２の端面と他方のケーブル２の端面とを各ケーブル２の長手方向Ｄに沿って対向させる。このとき、２本のケーブル２のうちのいずれか一方を収縮部材６に通しておく。この状態で２本のケーブル２のそれぞれからケーブル２の外被を成すケーブルシース２ｃを剥いで絶縁体層１３を露出させる。続いて、各ケーブル２に対し、導体１１が露出するように、絶縁体層１３及び耐火層１２を剥ぐ端末処理を行う（絶縁体層及び耐火層を剥ぐ工程）。

このとき、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３が長手方向Ｄ１に沿って露出するように端末処理（段むき）を行ってもよい。しかしながら、本実施形態では、導体１１同士を接続すればよいため、絶縁体層１３の長手方向Ｄの端部と、耐火層１２の長手方向Ｄの端部とを揃えてもよい。そして、複数の導体１１を突き合わせた後に、互いに対向する複数の導体１１を接続子３でかしめて当該複数の導体１１を互いに接続する（接続する工程）。このとき、複数の導体１１を突き合わせる代わりに、複数の導体１１を並列させ重ね合わせた状態として接続子３で接続（分岐接続）してもよい。

次に、図３及び図４に示されるように、例えば、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の大きさに応じて第１耐火部材４ｂを切断し、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３に第１耐火部材４ｂを巻き付ける。一例として、ロール状に巻かれた第１耐火部材４ｂを所定の長さに切断し、シート状に延びる第１耐火部材４ｂを接続子３、導体１１及び絶縁体層１３に複数回巻き付ける。

そして、外側から第１耐火部材４ｂを接続子３、導体１１及び絶縁体層１３に押し付けて、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間に生じうる隙間を塞ぐ（隙間を埋める工程）。例えば、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３に対する第１耐火部材４ｂの巻き付け回数は複数回であり、粘土状とされた第１耐火部材４ｂを手で接続子３、導体１１及び絶縁体層１３に押し込むことによって確実に隙間を塞ぐことが可能となる。

以上のように、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間のそれぞれに第１耐火部材４ｂを巻き付けた後には、図５に示されるように、第２耐火部材４ｃを接続子３、一対の第１耐火部材４ｂ、及び一対の絶縁体層１３に巻き付ける。具体的には、接続子３及び一対の第１耐火部材４ｂの長手方向Ｄの長さ以上（接続子３及び一対の第１耐火部材４ｂを確実に覆うことが可能な長さ）となるように第２耐火部材４ｃを切断し、一対の絶縁体層１３、一対の第１耐火部材４ｂ及び接続子３に第２耐火部材４ｃを巻き付ける。

このとき、一例としてロール状に巻かれた第２耐火部材４ｃを所定の長さに切断し、シート状に延びる第２耐火部材４ｃを接続子３、一対の第１耐火部材４ｂ、及び一対の絶縁体層１３に複数回巻き付けてもよい。そして、外側から第２耐火部材４ｃを接続子３、一対の第１耐火部材４ｂ、及び一対の絶縁体層１３に押し付けて、接続子３、一対の第１耐火部材４ｂ、及び一対の絶縁体層１３の間に生じうる隙間を塞ぐ（隙間を埋める工程）。すなわち、第１耐火部材４ｂを巻き付けたときと同様、粘土状とされた第２耐火部材４ｃを手で接続子３、一対の第１耐火部材４ｂ、及び一対の絶縁体層１３に押し込むことによって更に確実に隙間を塞ぐことが可能となる。

図６は、第２耐火部材４ｃを巻き付けた後の状態の例を示している。図６及び図７に示されるように、第２耐火部材４ｃを巻き付けた後には、第２耐火部材４ｃ及び一対の絶縁体層１３にテープ部材５を巻き付ける。このように、第２耐火部材４ｃ及び一対の絶縁体層１３にテープ部材５を巻き付けることにより、耐火部材４及び絶縁体層１３をテープ部材５によって被覆する。このとき、耐火部材４及び絶縁体層１３をテープ部材５によって締め付けながらテープ部材５を巻き付ける（耐火部材を締め付ける工程）。

その後、図８及び図９に示されるように、テープ部材５の長手方向Ｄの一端及び他端のそれぞれに絶縁テープ７を巻き付けた後、予めケーブル２に通しておいた収縮部材６でテープ部材５及び一対の絶縁テープ７を覆い、例えば収縮部材６の拡径保持部材のコアリボンを引き抜くことによって収縮部材６を順次縮径させる。このように縮径させた収縮部材６によって、一対の絶縁テープ７及びテープ部材５を強く締め付ける。その後、収縮部材６に遮蔽メッシュを取り付けて防水外装処理を行うことにより、一連の工程を経て接続構造１の施工が完了する。

次に、本実施形態に係る接続構造１、接続部材２１及び接続方法の作用効果について説明する。

接続構造１及び接続部材２１では、図１に例示されるように、複数の導体１１を接続する接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の隙間が耐火部材４によって埋められており、更に耐火部材４は被覆部材によって被覆されている。耐火部材４は、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材である。従って、可塑性を有するパテ状の耐火部材４によって接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間の隙間を埋めると共に被覆部材で耐火部材４を被覆することによって、接続子３によって接続された複数の導体１１を被覆する施工を容易に行うことができる。

耐火部材４が変形可能なパテ状とされていることにより、接続子３と導体１１との境目部分、及び導体１１から絶縁体層１３までの境目部分に確実且つ容易に耐火部材４を押し込むことができる。また、耐火部材４が変形可能であることにより、必要な箇所に耐火部材４を厚く充填することができるので、耐火性能を向上させることができる。すなわち、隙間を埋めることによって空気放電が生じる事態を回避することができるので、耐火性能を向上させることができる。更に、耐火部材４が変形可能なパテ材であることにより、手で簡単に耐火部材４を押し込むことができるので、耐火部材４を充填して耐火性能を持たせるための施工を容易に行うことができる。従って、耐火ケーブルを接続する接続作業の作業性を向上させることができる。

本実施形態において、耐火部材４の室温における可塑度は１００以上且つ７００以下であってもよい。この場合、耐火部材４の室温における可塑度が１００以上であることによって適度な硬さの耐火部材４とすることができるので、押し込んだ後に耐火部材４が外れる事態を確実に回避することができる。また、耐火部材４の可塑度が７００以下であることにより、耐火部材４を手で容易に変形させることができるので、耐火性能を持たせるための施工をより容易に行うことができる。

本実施形態において、耐火部材４は、加熱時に硬くなって焼結する焼結材料によって構成されていてもよい。この場合、耐火部材４が加熱されたときに耐火部材４が硬化するので、加熱されても耐火部材４の形状を維持することができる。従って、加熱時に耐火部材４の内側にある導体１１及び接続子３を、硬化する耐火部材４によってより確実に保護することができる。

本実施形態において、耐火部材４は、外力が付与されない状態においてシート状とされていてもよい。この場合、外力が付与されない状態において耐火部材４がシート状とされていることにより、シート状の耐火部材４で接続子３、導体１１及び絶縁体層１３を巻き付けた後に耐火部材４を押し込んで隙間を埋めることが可能となる。このように耐火部材４を巻き付けて押し込む作用で耐火性能を持たせるための施工を行うことができるので、耐火部材４の取り扱い性を良好にすることができると共に施工を更に容易に行うことができる。

本実施形態において、耐火部材４は、第１耐火部材４ｂ及び第２耐火部材４ｃを含んでいてもよく、第１耐火部材４ｂの外側に第２耐火部材４ｃが巻き付けられて押し付けられてもよい。すなわち、隙間を埋める工程を複数回行ってもよい。この場合、第１耐火部材４ｂで接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間の隙間を塞いだ後に更に第２耐火部材４ｃで隙間を塞ぐことが可能となるので、耐火性能を一層向上させることができる。更に、本実施形態において、テープ部材５は、ガラスクロステープであってもよい。この場合、テープ部材として他のテープを用いた場合と比較して、耐火性能を更に向上させることができる。

また、本実施形態に係る接続方法では、複数のケーブル２のそれぞれから導体１１を露出し、露出した複数の導体１１を接続子３によって接続する。そして、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間の隙間を変形可能なパテ材である耐火部材４によって埋めた後に、耐火部材４を被覆部材によって締め付ける。従って、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材である耐火部材４で接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間の隙間を埋めると共に被覆部材で耐火部材４を締め付けることによって、空気放電を回避して耐火性能を向上させることができる。また、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３への耐火部材４の充填、並びに耐火部材４の被覆部材による被覆を行うことによって、耐火性能を持たせるための施工を容易に行うことができる。従って、耐火ケーブルを接続する接続作業の作業性を向上点せることができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、接続構造１を構成する各部品、及び接続部材２１を構成する各部品の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は適宜変更可能である。また、接続方法を構成する各工程の内容及び順序についても適宜変更可能である。

例えば、前述の実施形態では、６６００Ｖの高圧耐火ケーブルであるケーブル２について説明した。しかしながら、ケーブルは、高圧耐火ケーブルでないケーブルであってもよく、例えば、６００Ｖ以下の低圧耐火ケーブルであってもよい。このように、ケーブルの種類は適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、一対のケーブル２を互いに接続する例について説明した。しかしながら、接続するケーブルの本数は、上記の例に限定されない。例えば、１本のケーブルと、２本のケーブルとを互いに接続する分岐型の接続構造であってもよい。この場合も前述した実施形態と同様の効果が得られる。更に、前述の実施形態では、非常時においても電力供給が可能な接続構造１について説明した。しかしながら、接続構造は非常時に用いられるものでなくてもよく、接続構造の用途は適宜変更可能である。

また、前述の実施形態では、耐火部材４が第１耐火部材４ｂ及び第２耐火部材４ｃを含む例について説明した。しかしながら、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の隙間を埋める耐火部材の数は、１個又は３個以上であってもよく、特に限定されない。更に、前述の実施形態では、耐火部材４を被覆する被覆部材がテープ部材５及び収縮部材６である例について説明した。しかしながら、被覆部材の構成は、テープ部材５及び収縮部材６に限られず適宜変更可能である。すなわち、テープ部材５及び収縮部材６の少なくともいずれかを別の部材に代えてもよい。具体例として、被覆部材は、複数のケーブルを囲むように配置されたモールドに流し込まれる樹脂が硬化して形成された樹脂部材であってもよい。

（実施例）
続いて、本開示の実施例について説明する。なお、本発明は、後述の実施例に限定されない。この実施例では、電気試験、耐火試験及び可塑度測定試験を行った。

（電気試験）
電気試験で用いたケーブルの接続構造は、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３を備えるケーブルであって、一対の導体１１が接続子３によって接続されると共に、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間にパテ材である耐火部材４が充填されているものを実施例１の接続構造として用いた。ケーブルとしては、導体断面積が３８ｍｍ^２の株式会社フジクラダイヤケーブル（ＦＤＣ）製 ＮＨ－ＦＰＴケーブルを用い、このケーブルに対し、商用周波部分放電、商用周波長時間耐電圧、及び雷インパルス耐電圧のそれぞれを測定した。その結果を以下の表１に示す。なお、以下の規格値はＪＣＡＡ Ａ ３０５「６６００Ｖ 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブル用直線接続部性能」によって定められたものである。

以上の表１より、パテ材である耐火部材４が充填されている実施例１のケーブルの接続構造では、商用周波部分放電試験、商用周波長時間耐電圧試験、及び雷インパルス耐電圧試験を合格できることが分かった。

また、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３を備えるケーブルであって、一対の導体１１が接続子３によって接続されると共に、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間に耐火部材４が充填されており，導体断面積が１５０ｍｍ^２である実施例２の接続構造に対して追加的に電気試験を行った。その結果を以下の表２に示す。

以上の表２より、パテ材である耐火部材４が充填されている実施例２のケーブルの接続構造では、商用周波部分放電試験、商用周波長時間耐電圧試験、及び雷インパルス耐電圧試験を合格できると共に、商用周波長時間耐電圧の限界が５０ｋＶ（３０分）、雷インパルス耐電圧の限界が－１１０ｋＶまで耐えられることが分かり、高い耐電圧性能を有することが分かった。

（耐火試験）
耐火試験では、図１０に示される実験装置Ｅを用いて実験を行った。実験装置Ｅは、ケーブルを保持するケーブル保持部Ｅ１を備えており、ケーブル保持部Ｅ１にケーブルを保持した状態でケーブルを加熱することが可能である。実験では、実験装置Ｅを用いてケーブルの耐火特性について確認した。

耐火試験は、接続部耐火試験方法が定められているＪＣＳ４５０７規格に基づいて行った。耐火試験では、導体１１、耐火層１２及び絶縁体層１３を備えるケーブルであって、一対の導体１１が接続子３によって接続されると共に、接続子３、導体１１及び絶縁体層１３の間にパテ材である耐火部材４が充填されている実施例３の接続構造を用いた。なお、実施例３の接続構造では、耐火部材４の外側にガラスクロステープを巻き付けたものを使用した。この耐火試験では、実施例３の接続構造に対して６６００Ｖの電圧を印加し、ＪＩＳ Ａ １３０４：２０１７（建築構造部分の耐火試験方法）において定められた温度曲線に準ずる燃焼試験を行った。具体的には、６６００Ｖの電圧を印加した状態でケーブルを８５０℃で３０分間加熱した。この耐火試験の結果を以下の表３に示す。

表３は、燃焼前後における絶縁抵抗及び絶縁耐力を測定した結果を示す。その結果、実施例３に係る接続構造では、燃焼前後において高い絶縁抵抗及び絶縁耐力が得られることを確認できた。

（可塑度測定試験）
耐火部材４として用いることが可能な材料の可塑度の一例について以下で説明する。以下では、当該材料のウイリアムス可塑度を前述したＪＩＳ Ｋ ６２４９（未硬化および硬化シリコーンゴムの試験方法）によって測定した結果を示している。具体的には、当該材料を室温（２３℃）においてロールにより再練りし、当該材料の厚さが１０．４０ｍｍ程度となるように分出しし、更に、直径１６ｍｍの打ち抜き器によって打ち抜いて当該材料をペレット片としてウイリアムス可塑度を測定した。測定時間を、それぞれ、３０秒、６０秒、１２０秒及び１８０秒とした。ウイリアムス可塑度の測定結果を以下の表４に示す。

以上の表４より、耐火部材４として用いることが可能なパテ材の室温におけるウイリアムス可塑度の値は３５６以上且つ４２３以下であることが分かった。

１…接続構造、２…ケーブル、２ｃ…ケーブルシース、３…接続子、４…耐火部材、４ｂ…第１耐火部材、４ｃ…第２耐火部材、５…テープ部材、６…収縮部材、７…絶縁テープ、１１…導体、１２…耐火層、１３…絶縁体層、２１…接続部材、Ｃ…ケーブル接続部、Ｄ…長手方向、Ｅ…実験装置、Ｅ１…ケーブル保持部、Ｓ…芯。

Claims (6)

1. 導体、耐火層及び絶縁体層を有し、前記絶縁体層から前記導体が露出した状態で処理されるケーブルの接続構造であって、
   複数の前記導体を接続する接続子と、
   少なくとも、前記接続子、前記導体及び前記絶縁体層の間の隙間を埋める耐火部材と、
   前記耐火部材を被覆する被覆部材と、
   を備え、
   前記耐火部材は、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材であり、
   前記耐火部材は、
   前記接続子と前記導体との隙間、前記導体と前記耐火層との隙間、及び前記耐火層と前記絶縁体層との隙間を塞ぐ第１耐火部材と、
   前記接続子、一対の前記第１耐火部材、及び一対の前記絶縁体層を被覆する第２耐火部材と、を含んでいる、
   接続構造。
2. 前記耐火部材の室温における可塑度は１００以上且つ７００以下である、
   請求項１に記載の接続構造。
3. 前記耐火部材は、加熱時に硬くなって焼結する焼結材料によって構成されている、
   請求項１又は２に記載の接続構造。
4. 前記耐火部材は、外力が付与されない状態においてシート状とされている、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の接続構造。
5. 導体、耐火層及び絶縁体層を有するケーブルの接続方法であって、
   前記導体、前記耐火層及び前記絶縁体層がこの順で露出するように前記絶縁体層及び前記耐火層を剥ぐ工程と、
   露出した複数の前記導体を接続子を介して接続する工程と、
   可塑性を有すると共に変形可能とされたパテ材である耐火部材によって、少なくとも前記接続子、前記導体及び前記絶縁体層の間の隙間を埋める工程と、
   前記耐火部材を被覆部材で被覆すると共に前記被覆部材で前記耐火部材を締め付ける工程と、
   を備え、
   前記耐火部材は、
   前記接続子と前記導体との隙間、前記導体と前記耐火層との隙間、及び前記耐火層と前記絶縁体層との隙間を塞ぐ第１耐火部材と、
   前記接続子、一対の前記第１耐火部材、及び一対の前記絶縁体層を被覆する第２耐火部材と、を含んでいる、
   接続方法。
6. 導体、耐火層及び絶縁体層を有するケーブルを接続する接続部材であって、
   複数の前記導体を接続する接続子と、
   少なくとも、前記接続子、前記導体及び前記絶縁体層の間の隙間を埋める耐火部材と、
   を備え、
   前記耐火部材は、可塑性を有すると共に変形可能なパテ材であり、
   前記耐火部材は、
   前記接続子と前記導体との隙間、前記導体と前記耐火層との隙間、及び前記耐火層と前記絶縁体層との隙間を塞ぐ第１耐火部材と、
   前記接続子、一対の前記第１耐火部材、及び一対の前記絶縁体層を被覆する第２耐火部材と、を含んでいる、
   接続部材。

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