JPH0336195Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案はケーブルの段むき部に対し、取着さ
れるストレスコーンユニツトに係り、さらに詳し
くは光による電圧測定手段を有する電圧センサ内
蔵ストレスコーンユニツトに関するものである。

（従来の技術） 配電線路においては、高圧需要家への電力供給
は高圧架空線路に接続したケーブル線路を介して
行つている。

一方、電力需要の多様化に伴い、電力供給面で
も的確な情報把握による迅速・的確な対応が必要
となり、供給・管理施設の複雑化、多面化が進
み、かつ、自動システムの開発、実用化が指向さ
れている。

このため、配電線路における電力需給に関する
情報、例えば電圧、電流などの検出、測定につい
ても、迅速、正確であるとともに、広範囲、か
つ、多数の箇所で行う必要があり、従つてこの種
の施設の環境における調和、すなわち、美観、簡
素化等が一層必要である。

従来、変電所等では線路に対し、実公昭45−
2997号公報などに示すような計器用変成器を設け
て事故電圧を検出して継電器を動作させ、遮断器
をトリツプさせて線路を保護している。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、前記従来の計器用変成器は共振リア
クトルや変圧器などを用いた大型のもので、設置
場所への取付も複雑で、その装置によつて線路の
美観を損ねることが少なくなかつた。

この考案はストレスコーンユニツト内に電気光
学素子を備えた電圧センサを内蔵し、構造が簡単
で、コンパクト、かつ、安定した電界内での電圧
測定により、測定精度が高く、既設のケーブルヘ
ツド、ケーブルジヨイント等にも簡単に装着でき
る電圧センサ内蔵ストレスコーンユニツトの提供
を目的としている。

考案の構成 （問題点を解決するための手段） この考案は前記問題点を解決するため、ケーブ
ルの外周を囲繞し、かつ、ケーブル接続具の端部
に取着されるストレスコーンユニツトにおいて、
ストレスコーンを半導電材料をもつて筒状に形成
するとともに同ストレスコーンの端部には前記ケ
ーブル接続具の端部に嵌合する嵌着部を設け、同
ストレスコーンの内側に一体的に設けた絶縁層に
は前記ストレスコーンと同心状に、かつ、同スト
レスコーンの内周面とほぼ平行な等電位面に沿う
ように中間電極を埋設し、同中間電極とストレス
コーンとの間には電気光学素子を備えた電圧セン
サを配設し、同電圧センサに接続した光フアイバ
を前記ケーブルの導体に対して中間電極よりも外
周側に配設してストレスコーンの外部へ引き出す
という構成を採用している。

（作用） この考案は前記手段を採用したことにより次の
ように作用する。

ケーブルの段むきの位置変更のみでケーブルヘ
ツド、ケーブルジヨイント等のケーブル接続具の
端部に嵌着でき、既設のケーブル接続部品等を交
換することなく、これらに対して容易に嵌着接続
される。

ケーブルの導体とストレスコーンとの間に電圧
が加わると、この電圧はケーブルの導体と中間電
極との間、中間電極とストレスコーンとの間で分
圧され、電圧センサには中間電極とストレスコー
ンとの間の電圧、すなわち分圧された低圧側の電
圧が印加される。

電圧センサには、外部に接続した測定器の発光
ダイオードなどの光源から出射された光が、光フ
アイバを通じて前記電圧センサに導かれ、同光は
電圧センサを通過する間にケーブルの導体の電圧
に応じて強度変調される。

さらに、この強度変調された光信号は、光フア
イバを通じてストレスコーン外部の測定器に伝送
され、受光素子に導かれて電気信号となり、ケー
ブルの導体の電圧が測定される。

（実施例） 以下、この考案を具体化した一実施例を第１〜
３図に従つて説明する。

ケーブル１が挿通された中空状をなす碍管２の
下端部には、半導電ゴムなどよりなるストレスコ
ーン３がケーブル１の外周面を覆うようにほぼ円
錐台形の筒状に形成して嵌着され、内側にはゴム
よりなる絶縁層４が一体に設けられ、碍管２、ス
トレスコーン３及び絶縁層４によりケーブル接続
具としてのケーブルヘツドＨが構成されている。
ストレスコーン３の一側には環状の溝部３ａが形
成され、この溝部３ａに締付用スプリング５を取
着してストレスコーン３とケーブル１の絶縁体１
ａとの界面圧力を保持するようにしている。ま
た、ストレスコーン３の先端部内周には環状の嵌
合凹部３ｂが形成されている。

前記ストレスコーン３の先端部には本考案のス
トレスコーンユニツトＵがケーブル１の外周を囲
繞して取着されている。

次にストレスコーンユニツトＵについて説明す
ると、半導電ゴムよりなるストレスコーン６の中
間部は円筒状に形成され、両側はほぼ円錐台形の
筒状に形成され、その一側には前記ストレスコー
ン３の嵌合凹部３ｂに嵌合される嵌合凸部６ａが
形成されている。前記ケーブル１の半導電層７の
先方部は剥ぎ取られ、その端部はストレスコーン
６の他側内面に接触されている。

ストレスコーン６の内部にはケーブル１との間
の空隙部を埋めるゴムなどよりなる絶縁層８が一
体に設けられて空隙部分を絶縁強化している。ケ
ーブル１に電圧が印加されるとストレスコーン６
と同心状の等電位面が形成される。

第２図に示すように、前記絶縁層８にはストレ
スコーン６と同心状に、かつ、同ストレスコーン
６の内周面と平行な適宜の等電位面に沿うように
半導電ゴムよりなる円筒状に形成した中間電極９
が埋設され、ケーブル１と中間電極９との間、及
び中間電極９とストレスコーン６との間でケーブ
ル１の導体１ｂ電圧を分圧するように構成してい
る。

ストレスコーン６と中間電極９との間には第３
図に示すような電気光学素子１１を有する電圧セ
ンサ１０が、ストレスコーン６と中間電極９との
間に挾着して配設され、分圧された電圧が印加さ
れるようになつている。

前記電圧センサ１０は絶縁ケース１２内に電気
光学素子１１を配し、その前面に1/4波長板１３
及び反射鏡１４を、後面にはロツドレンズ１５を
それぞれ接着固定し、さらにロツドレンズ１５に
は偏光子１６が接着され、光フアイバ１７を介し
て絶縁ケース１２から導出して光コネクタ１８に
接続している。

前記電気光学素子１１にはストレスコーン６及
び中間電極９への対向面にそれぞれ内部電極１９
ａ，１９ｂが接着固定され、かつ、絶縁ケース１
２の前記ストレスコーン６及び中間電極９への当
接面にはそれぞれ外部電極２０ａ，２０ｂが接着
固定されて、同外部電極２０ａ，２０ｂと前記内
部電極１９ａ，１９ｂとはリード線２１ａ，２１
ｂを介して接続されている。

電気光学素子１１は本実施例ではポツケルス素
子としている。

光フアイバ１７は偏光子１６、及び絶縁ケース
１２に対し固定材２２，２３により固着され、ま
た、絶縁ケース１２内の空隙部には絶縁物２４が
充填されている。

前記光コネクタ１８はストレスコーン６に形成
した突出部６ｂに一体的に埋設されており、同光
コネクタ１８と前記電圧センサ１０との間には、
ケーブル１の導体１ｂに対して中間電極９よりも
外周側に配設された光フアイバ１７が連接されて
いる。そして、同コネクタ１８には測定器に光フ
アイバケーブル２６を介して接続した光コネクタ
２５を接続すれば電圧が測定可能となる。

以上のように、ストレスコーンユニツトＵは前
記ストレスコーン６、絶縁層８、中間電極９、電
圧センサ１０、光フアイバ１７及び光コネクタ１
８により単体に構成され、ケーブル１に対して取
り外し可能に嵌着されるようになつている。

次に前記のように構成した電圧センサ内蔵スト
レスコーンユニツトの作用について説明する。

ケーブル１に電圧が印加されると、ストレスコ
ーン６と中間電極９との間に挾着して配設された
電圧センサ１０の電気光学素子１１には前記内部
電極１９ａ，１９ｂを介してストレスコーン６と
中間電極９との間の分圧電圧、すなわち、低圧側
の電圧が印加される。

一方、図示しない測定器内の光源（例えば、発
光ダイオード）より光フアイバケーブル２６を通
り、光コネクタ２５，１８を介して光フアイバ１
７に光が伝送され、さらに、電圧センサ１０内を
通過する間に電気光学素子１１のポツケルス効果
により同光は電界、すなわち、前記の分圧電圧に
応じて位相変調を受け、偏光子１６及び1/4波長
板１３により強度変調されて光の強弱信号とな
り、この被変調光信号は光フアイバ１７によつて
外部からの電磁誘導を受けることなく伝送され、
光コネクタ１８，２５を介して図示しない測定器
内の受光器に導かれ、その後電気信号となつて電
圧が測定される。

さて、この実施例において、ストレスコーンユ
ニツトＵを取付けるには、まず、既設のケーブル
ヘツドＨからケーブル１を引き抜き、同ケーブル
１の半導電層７を所定の位置まで剥ぎ取る。次に
ストレスコーン３の嵌合凹部３ｂに対しストレス
コーン６の嵌合突部６ａを嵌合接続する。前記嵌
合凹部３ｂは上記したケーブル１の半導電層７の
先方部分が装着されていた空隙部である。この
後、ストレスコーンユニツトＵ及びケーブルヘツ
ドＨにケーブル１を挿通して取付けられるので、
既設のケーブルヘツドを交換することなく、これ
に対して容易に嵌着接続でき、ケーブル１の導体
１ｂの電圧測定を行うことができる。

また、ストレスコーン６と同心状の適宜の等電
位面に沿うようにストレスコーン６の内周面に対
して平行部を有する中間電極９を設け、この中間
電極９とストレスコーン６との間に挾着して電圧
センサ１０を配設してストレスコーン６と一体化
しているので、構造が簡単でコンパクトにでき
る。

さらに、中間電極９によりケーブル１の導体１
ｂの電圧を、導体１ｂと中間電極９との間、及び
ストレスコーン６と中間電極９との間で分圧する
とともに、中間電極９の外周面側、すなわち、安
定した電界内に配設された電圧センサ１０により
後者の低圧側の分圧電圧を印加して測定でき、さ
らに、ポツケルス素子などの電気光学素子１１、
光フアイバ１７及び光フアイバケーブル２６はと
もに絶縁物であり、かつ、前記ケーブル１の導体
１ｂに対して中間電極９よりも外周側に配設され
た光フアイバ１７にはケーブル導体１ｂの電界が
強く作用しないので、無誘導で精度の高い測定が
でき、安全性に優れている。

なお、この考案は次のように実施してもよい。

(イ) 第４図に示すように電圧センサ１０を電気光
学素子１１内での光の進行方向が中間電極９に
直交するように配設し、かつ、電圧センサ１０
は第５図に示すように電気光学素子１１内での
光の進行方向が直交する両端面に透光性の内部
電極１９ｃ，１９ｄが接着固定され、絶縁ケー
ス１２に設けた外部電極２０ｃ，２０ｄへリー
ド線２１ｃ，２１ｄを介して接続して、光フア
イバ１７が半導電物のストレスコーン６内を通
過するようにすること。このようにすれば、前
記接着箇所に電圧が加わらないので、接着面は
劣化が抑制され、長期間安定的に使用できる。

(ロ) 第６図に示すようにストレスコーン６をケー
ブル接続具としてのケーブルジヨイントＪの端
部に接するように配設して使用すること。

このケーブルジヨイントＪについて説明する
と、両ケーブル１，１の端部には雄、雌両プラ
グ２８，２９が嵌合され、両プラグ２８，２９
は半導電物３０内で嵌合接続されている。右方
のケーブル１には先方部を大径に開口させて円
錐台形の筒状に形成したストレスコーン３１が
配設されている。

前記半導電物３０及びケーブル１，１の外周に
はゴムよりなる絶縁層３２が取着され、この絶縁
層３２の外周面には半導電性筒３３が設けられて
いる。

この実施例においてストレスコーンユニツトＵ
を取付けるには前記実施例と同様にケーブル１を
ケーブルジヨイントＪ内から引き抜き、同ケーブ
ル１の半導電層７を所定の位置まで剥ぎ取り、こ
の後、ストレスコーンユニツトＵをストレスコー
ン３１に接続し、ケーブル１を再びストレスコー
ンユニツトＵ及びケーブルジヨイントＪに挿通す
る。

さらに本考案は機器端子部などのケーブル接続
箇所へも容易に実施することができる。

なお、前記実施例では単体の光フアイバ１７を
用いたが、PVCシースなどで被覆した光フアイ
バケーブルを使用してもよい。

また、前記電圧センサ１０は絶縁ケース１２、
及び絶縁物２４の充填を省略してセンサ要素のみ
をストレスコーン６と一体形成した絶縁層８へ埋
設してもよい。

考案の効果 以上詳述したように、この考案のストレスコー
ンユニツトは既設のケーブルヘツド、ケーブルジ
ヨイントあるいは機器端子部などのケーブル接続
具を交換することなく、これら既設のケーブル接
続具に対して容易に装着できるとともに、電気光
学素子を備えた電圧センサをストレスコーン内の
絶縁層に埋設したので、大きなスペースを必要と
せず、構造が簡単でコンパクトなばかりでなく、
中間電極により形成される安定した電界内におい
て、分圧された低圧側の電圧を印加仕手測定する
ことができ、しかも光フアイバにはケーブル導体
の電界は強く作用しないので、無誘導で精度の高
い測定が実現でき、発光素子、受光素子などを含
む測定器とストレスコーン内の電圧検出部とを効
果的に絶縁できるなど優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のストレスコーンユニツトを
示す一部破断正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図は電圧センサ部分の拡大図、第４
図はストレスコーンユニツトの別例を示す半縦断
面図、第５図は電圧センサ部分の拡大図、第６図
はストレスコーンユニツトをケーブルジヨイント
に取付けた状態を示す半縦断面図である。 １……ケーブル、１ａ……絶縁体、１ｂ……導
体、６……ストレスコーン、９……中間電極、１
０……電圧センサ、１１……電気光学素子、１７
……光フアイバ、Ｈ……ケーブル接続熊としての
ケーブルヘツド、Ｊ……ケーブル接続熊としての
ケーブルジヨイント、Ｕ……ストレスコーンユニ
ツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ケーブル１の外周を囲繞し、かつ、ケーブル接
   続具Ｈ，Ｊの端部に取着されるストレスコーンユ
   ニツトＵにおいて、 ストレスコーン６を半導電材料をもつて筒状に
   形成するとともに同ストレスコーン６の端部には
   前記ケーブル接続具Ｈ，Ｊの端部に嵌合する嵌着
   部６ａを設け、同ストレスコーン６の内側に一体
   的に設けた絶縁層８には前記ストレスコーン６と
   同心状に、かつ、同ストレスコーン６の内周面と
   ほぼ平行な等電位面に沿うように中間電極９を埋
   設し、同中間電極９とストレスコーン６との間に
   は電気光学素子１１を備えた電圧センサ１０を配
   設し、同電圧センサ１０に接続した光フアイバ１
   ７を前記ケーブル１の導体１ｂに対して中間電極
   ９よりも外周側に配設してストレスコーン６の外
   部へ引き出すようにしたことを特徴とする電圧セ
   ンサ内蔵ストレスコーンユニツト。