JPH04179082A - 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの接続方
法の改良に関するものである。

〔従来技術とその課題〕

架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの超高圧線路への適
用が進むにつれ、線路建設を合理化する上で、接続作業
時間の短縮が大きな課題となってきている。

すなわち電圧階級１５４ＫＶ以上の架橋ポリエチレン絶
縁電力ケーブルの接続技術であるモールドジ町イントエ
法は、安定した高い性能が得られるものの、接続作業に
要する時間が長いという難点がある。

一方、予め工場で製作した絶縁部品を現地で組み立てる
いわゆるプレハブジヨイントに対するニーズが高まって
おり、すでに１５４ＫＶ級のプレハブジヨイントが開発
され、実用化されようとしている。しかしプレハブジヨ
イントは補強絶縁ブロックにエポキシやゴムを使用して
いる関係で、架橋ポリエチレンのように高い電気ストレ
スをがけられないため、接続部の寸法が大きくなるとい
う欠点がある。

このため、モールドジツィント工法の高い性能とプレハ
ブジヨイントの簡便性をある程度兼ね備えた接続方法と
して、補強絶縁ブロックを未架橋の絶縁ブロックとして
予め工場で製作しておき、現場ではそれをケーブル接続
部に取付け、加熱架橋してケーブルと一体化するという
、いわゆるブロックモールド方式が提案されている。

モールドジヨイント工法では、補強絶縁体が絶縁テープ
巻または絶縁樹脂の押出によって形成されるので、補強
絶縁体とケーブル絶縁体とが密着した状態で加熱モール
ドされる。

これに対し、プレハブジヨイントやブロックモールド方
式では、予め工場で製作した補強絶縁ブロックをケーブ
ル絶縁体に組み込むので、それら相互の密着性が極めて
重要となる。

すなわち、プレハブジヨイントでは、ゴム製のストレス
コーンまたはエポキシ絶縁体を、表面を処理したケーブ
ル絶縁体に圧着させ、その圧着力によって界面の電気特
性を確保している６そのためケーブルが曲がっていると
、例えばゴム製のストレスコーンをケーブル絶縁体にス
プリングを用いて圧着しても、界面に十分な面圧が加わ
らない部分が生じ、そのために所望の電気特性が得られ
ない危険性がある。

また、ブロックモールド方式の場合も、補強絶縁ブロッ
クをケーブル絶縁体に取付け、加熱架橋してケーブル絶
縁体と一体化させるときに、ケーブルが曲がっていて補
強絶縁ブロックとケーブル絶縁体との嵌合精度が悪いと
、加熱架橋しても界面の隙間に絶縁物が充填されず、ボ
イドや剥離が生ずる危険性がある。

ケーブルの曲がりは、ケーブルの巻きぐせであったり、
工事現場でのハンドリングによって生じたりするが、こ
れの矯正方法としては次の二つが実用されている。

■　油圧式のヘングーで機械的に矯正する方法。

■　ケーブル絶縁体を融点以下の温度、例えば８０〜１
００℃に加熱しながらケーブルの先端を引っ張ったり、
半割のパイプやＬ形チャンフル等の矯正治具を、各々の
ケーブルに外挿するかまたは沿わせて、直線状態に成形
するいわゆる加熱面出しく加熱して直線状に整形する）
を行う方法。

しかし、上記の二つの方法は何れもケーブルの端末がフ
リーの状態で行われるので、外見上は十分に曲がりが直
ったようでも、ケーブル絶縁体等の段剥ぎを行うと図−
４に示すように、ケーブル導体１１の撚りぐせによって
ケーブルの先端１３に曲がりが発生し、ケーブル絶縁体
と先端の導体が同一直線上に位置しなくなる。このため
、導体の圧縮接続時に両側の導体とケーブル絶縁体をす
べて同一直線上に配置することが困難となり、ケーブル
絶縁体と補強絶縁ブロックとの十分な嵌合精度が確保で
きない。

また、導体圧縮接続時の伸びにばらつきがあるために、
両ケーブルのペンシリンダ間の寸法に誤差が生じて、ケ
ーブル絶縁体と補強絶縁ブロックとが密着せず、所望の
電気特性が得られないことがある。

上記したように、ケーブルの曲がりに対しての従来の矯
正方法では、ケーブル絶縁体と補強絶縁ブロックとの良
好な嵌合を得ることが困難である。

そのため、ケーブルの曲がりを確実に矯正できて、ケー
ブル絶縁体と補強絶縁ブロックとの良好な嵌合が得られ
る接続工法の開発が望まれていた。

〔課題の解決手段〕

本発明は、上記の課題を解決した架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの接続方法を提供するもので、その構成は
、ケーブルの導体を接続した後に、その導体接続部の両
側のケーブル絶縁体に跨がる治具を用いて、前記両側の
ケーブル絶縁体の加熱面出しを同時に行い、しかる後、
補強絶縁ブロックを取り付けることを特徴とするもので
ある。

ケーブル導体接続部の内部導電層の形成は、ケーブル絶
縁体の加熱面出しを行ったあとで行うことが望ましい。

また、ケーブル絶縁体のペンシリンダ形状の整形は、ケ
ーブル絶縁体の加熱面出しを行ったあとで行うことが望
ましい。

〔作用〕

本発明の接続方法によると、以下に記すような作用があ
る。

■　ケーブルの導体をスリーブを用いて圧縮接続すると
、導体の撚りぐせが固定され、さらに導体露出部の剛性
が高まる。その状態でケーブル絶縁体の加熱面出しを行
うので、直出し後のケーブルの直線性が向上し、ケーブ
ル絶縁体と補強絶縁ブロックとの嵌合性が良好となる。

■　ケーブルの導体接続を、加熱面出し前に行うため、
スリーブ両側の露出した導体の直線性を考えて圧縮作業
をすることができ、圧縮による曲がりを少なくすること
ができる。

■　導体を圧縮接続することによって、万一スリーブ自
体やスリーブと導体の相対曲がりが生じても、その後に
加熱面出しを行うことにより、ケーブル絶縁体相互の直
線性は必ず確保することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

実施例１ 図−１ないし図−３は本発明の一実施例を示す。

なお、使用したケーブルは２７５にν１４００＋＋ｎ”
架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルである。

接続されるケーブル４１ａ、４１ｂを所定の寸法に切断
、段剥ぎした後に、スリーブ１５を用いて導体１７ａ、
１７ｂを圧縮接続した。その後にクツション層２３を介
して、両側のケーブルを一括して拘束可能な二つ割治具
２６を当てがってケーブルを矯正し、その状態を保って
ヒーター２７で８０℃で４時間加熱面出しを行った。な
お２９は断熱層である。

次に、スリーブ１５上に半導電性テープを巻き、加熱モ
ールドして内部半導電層３１を形成した。ここで内部半
導電層３１を加熱面出しの前に形成しないのは、加熱面
出しによってケーブル絶縁体に長手方向の収縮（シリン
クハフク）が発生し、それによって内部半導電層３１が
引っ張られ半導電性テープに亀裂が入るのを防ぐためで
ある。

内部半導電層３１形成後に二つ割の補強絶縁ブロック３
３を嵌合させ、その上に半導電性熱収縮チューブ３５を
加熱収縮させて外部導電層とし、これと補強絶縁ブロッ
ク３３とを一体で加圧加熱モールドした。

この実施例では、接続作業の項目毎に各部の状態を確認
した。まず、加熱面出し後のケーブル絶縁体の直線性は
、５００　＋ｕ＋間隔で直線定規を当てての隙間測定に
よる評価で最大１．５　＋ｗｍであり、本発明の効果が
十分高いことが確認できた。

また、補強絶縁ブロック３３を嵌合した際の、補強絶縁
ブロック３３とケーブル絶縁体１９との隙間３９は、最
小で０−１最大で１．５　ａｆｆｉであり、十分に少な
い量に抑えられることが確認された。

架Ｗ後に接続部を解体して、界面の接着性および内部半
導電層、外部半導電層の界面状態を観察した。すべての
界面の接着力は良好であり、ボイドの発生も全く認めら
れなかった。また、内部半導電層、外部半導電層の界面
への突起状の流れ込みも認められなかった。

実施例２ 実施例１で使用したケーブルと同じサイズのケーブルを
用いて、本発明の接続方法により架橋ポリエチレン絶縁
電力ケーブルの接続部を組み立てた。

接続手順は基本的には実施例１と同しであるが、次の項
目を追加実施した。

すなわち、ケーブル絶縁体のペンシリンダ整形（図−２
のし）は、ケーブル面出し前には概略行っておき、その
最終整形は、加熱面出し後、ケーブル絶縁体が長手方向
に収縮し終わってから、補強絶縁ブロックの寸法に合わ
せて行った。

この方法を用いたことによって、補強絶縁ブロックとケ
ーブル絶縁体との最大隙間は、０．６　ｖａｌｌに低減
することができた。

接続部が完成した後、交流破壊試験（６１０にν、１２
ｈｒ耐圧後、５０ＫＶ／ｌｈｒ　５ｔｅｐ　ｕｐ）を実
施したところ、補強絶縁ブロックとケーブル絶縁体との
嵌合や接着に関係のない部分（スリーブ上の補強絶縁ブ
ロックの貫通破壊）で９１０ＫＶ　、３５分で破壊し、
２７５ＫＶ級として十分満足できる特性を示した。

試験後に解体したところ、ケーブル絶縁体と補強絶縁ブ
ロックとの接着状態に、異常は認められなかった。

従来例 上記した実施例と比較するため、従来の接続方法とそれ
のデータを記す。

図−５および図−６は従来の接続方法を示している。

まず、ケーブルの外被２１を所定の長さに剥ぎ取って、
ケーブル絶縁体１９を露出させ、ケーブル絶縁体１９と
ケーブルの外被２１に跨がってクツション層２３を設け
る。その上に二つ割の金属パイプ２５を、ケーブルが直
線になるようにケーブルを矯正しながら被せ、さらにヒ
ーター２７を巻いて８０℃で４時間、加熱状態を維持し
て直出しを行う。なお、２９は断熱層である。

次に、所定の寸法に切断、段剥ぎし、両ケーブルをスリ
ーブ１５を用いて圧縮接続し、その上に半導電性テープ
を巻き、加熱モールドして内部半導電層３１を形成する
。

その後に二つ割の補強絶縁ブロック３３を嵌合させ、半
導電性熱収縮チューブ３５を加熱収縮させ、一体で加熱
加圧してモールドする。

上記した従来の方法で、２７５ＫＶ　１４００ｍ−”架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの接続作業を行い、作
業項目毎に各部の状態を確認した。その結果、加熱面出
し後のケーブル絶縁体の直線性は、５０〇−一間隔で直
線定規を当てての隙間測定による評価で最大１．３　＋
ｍｓであった。しかし、圧縮後の両ケーブル間の直線性
は、同様の評価で５１１ＩＩと低下していた。

また、スリーブ１５の圧縮時の伸びによる誤差は、設計
Ｉ５ｍ＋＊に対して実際ば１７−−で、両側に平均ｌ儒
■の隙間３９が生じており、これにケーブルの曲がりに
よる隙間が重畳して、補強絶縁ブロックとケーブル絶縁
体との隙間３９は最小Ｑｍｍ、最大３．５　＠ＩＩ発生
していた。

補強絶縁ブロック３３をモールドした後、接続部を解体
して界面の接着性および内外半導電層との界面状態を観
察した。その結果、隙間が２＋ａｍ以上のところでは界
面に連続した小さなボイドが発生していて、これにより
接着力が低下していた。また、内部・外部半導電層が界
面に突起状に流れ込んでいるのが認められた。

以上の結果を表−１にまとめて示す。

なお、以上説明した二つの実施例では、補強絶縁ブロッ
クによるモールド式接続部への適用例を示したが、本発
明をプレハブ型の接続部の組立に通用した場合にも、ケ
ーブル絶縁体の直線性が向上して補強絶縁ブロックとの
表金精度が良くなり、安定した特性が得られることは言
うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明の接続方法によると、以下に記すような効果があ
る。

■　ケーブルの導体を接続した後に、接続されたケーブ
ル絶縁体の加熱面出しを両側のケーブルに跨がって行う
ので、直出し後のケーブルの直線性が向上し、ケーブル
絶縁体と補強絶縁体との嵌合性が向上する。

■　ケーブル導体接続部の内部半導電層を加熱面出しの
後に形成すれば、内部半導電層が加熱面出しによりケー
ブル絶縁体に発生する長手方向の収縮の影響を受けるこ
とがなく、内部半導電層の損傷がなくなる。

■　ケーブル絶縁体のペンシリンダ整形を加熱面出しの
後に行うようにすれば、補強絶縁ブロックとケーブル絶
縁体との隙間を極めて小さくすることができ、さらに信
顧性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図−１および図−２は本発明に係る接続方法の実施例を
示す断面図、図−３は本発明の実施例で使用した補強絶
縁ブロックの斜視図、図−４ないし図−６は従来の接続
方法の説明図で、図−４はケーブル導体の曲がり状態を
示す斜視図、図−５はケーブル端部の加熱面出しの説明
図、図−６はケーブル接続部の断面図である。 １５ニスリーブ　１７ａ、１７ｂ：導体１９：ケーブル
絶縁体　２１−ケーブル外被２３；クツ９５ン層　２６
：二つ割出具２７：ヒーター　２９：断熱層 ３１：内部半導電層　３３：補強絶縁ブロック３５：半
導電性熱収縮チューブ ３７：絶縁体のペンシリンダ整形部 ３９：絶縁体のペンシリンダ整形部と補強絶縁ブロック
との隙間 図−１ 図−２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーブルの導体を接続した後に、その導体接続部の
   両側のケーブル絶縁体に跨がる治具を用いて、前記両側
   のケーブル絶縁体の加熱直出しを同時に行い、しかる後
   、補強絶縁ブロックを取り付けることを特徴とする架橋
   ポリエチレン絶縁電力ケーブルの接続方法。２、請求項
   １記載の接続方法で、加熱直出しを行った後に、ケーブ
   ル導体接続部の内部導電層を形成することを特徴とする
   もの。 ３、請求項１記載の接続方法で、加熱直出しを行った後
   に、ケーブル絶縁体のペンシリンダ形状の整形を行うこ
   とを特徴とするもの。