JPH04210724A - 電気ケーブルの接続部または端末を包むための半径方向に収縮可能な円筒状スリーブ - 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】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は、電気ケーブル、特に、
中電圧ケーブルの接続部または端子を包むための半径方
向に収縮可能なスリーブに関する。 ［０００２］ 【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ケー
ブル接続（ケーブルスプライス）又はケーブル端末を形
成する場合、ケーブルの導線、即ち、ケーブルの心線を
露出させることが必要である。故に、ケーブル接続部、
又はケーブル端末を製造する場合、絶縁およびシールド
の点で特別の問題点が生ずる。電界が望ましくなく集中
することは放電の原因となり、電界制限又は電界制御手
段が使用されなかったならば、最終的に破壊に至る。接
続部または端末領域に適当な包囲体を使用して、他のケ
ーブル部分に通常見られる電気的物理的状態となるよう
注意しなければならない。 ［０００３］電気ケーブルの接続部、又は端末を包むた
めの半径方向に収縮可能なスリーブは各種の型式のもの
が公知である。欧州特許出願第０２７２１３１号は、最
初に誘電材料から成る熱収縮スリーブを接続領域に収縮
させ、両端がケーブル端部の露出した電界制限層と係合
するようにする。導線を相互に接続させるコネクタ部材
の領域にて導電性塗料を収縮可能なホースの外側に塗布
する。第２の段階にて、絶縁材料から成る熱収縮可能な
スリーブの二重層を第１のスリーブの上に収縮させ、内
側層の長さが外側層の長さよりも幾分長くなるようにし
、円錐形の勾配を実現し、幾何学的形状による容量性電
界制御が可能であるようにする。スリーブを２段階にて
配設することは、比較的時間がかかることである。更に
、絶縁層と電界制限層との間には、空気が混入し、これ
が電気的挙動に影響を及ぼすことがある。 ［０００４］上述の公知のスリーブ構成方法において、
個々の層は押出し法により製造される。米国特許第４３
８３．１３１号から、多重層のスリーブを押出し法によ
り製造することが公知である。この型式の円筒状スリー
ブは、電界制御をする内側層と、中間の絶縁層と、導線
性の外側層とを備えている。導電層は、熱収縮材料から
成っており、このため、スリーブは接続されたならば、
接続領域の上に収縮される。相互に接続すべきケーブル
の電界制限層間の領域は、均一な円筒状の形状ではなく
、特に、コネクタ部材の領域の半径が異なる。故に、ス
リーブを適用する前に、接続領域の周囲に電界制限テー
プ等を巻くことが必要である。この措置は、望ましくな
い放電、及び破壊の原因となる可能性のある空気の混入
を防止することである。電界制限材料を巻くことは、又
比較的時間のかかることであり、電気的観点からして臨
界的である。米国特許第３，８１６，６４０号から、複
数の半径方向に収縮可能な別個のスリーブをケーブル接
続部に適用することが公知である。該スリーブは、電界
制御の誘電材料から成り、ケーブルからケーブル接続部
への円錐形の遷移部分が幾何学的形状による容量性電界
制御を実現し得る長さを有している。導電層が接続領域
の周囲に直接配置されており、これにより、誘電体テー
プを巻く必要がなくなる。しかし、個々の層を連続的に
適用することは時間がかかる。更に、幾何学的形状によ
り容量電界制御をすることは、放電及び停電の原因とな
る空気の混入を防止するために多くの経験、及び専門的
な取り扱いを必要とする。個々のスリーブ、又は、層は
エラストマー材料から成っており、支持コイルにより、
半径方向に拡張された状態に個々に保持される。コイル
を除去したならば、スリーブは半径方向に収縮し、接続
領域に係合し、又はその下方の層と係合する。 ［０００５］　　ドイツ特許第３０１２９７１号の明細
書から、押出しにより形成され、内側の導電層、又は半
導層、中間の絶縁層及び熱収縮性も有する外側の導電層
を備える複合スリーブが公知である。この押出された円
筒状スリーブは、チップ成形法によって機械加工され、
内径は自由端に向けて円錐状に拡大し、幾何学的形状に
よる容量性電界制御を実現する。押出し法によりスリー
ブを成形した後、公知のスリーブを機械加工することは
比較的低廉に行い得る。この公知のスリーブは又それを
半径方向に収縮させる前に接続領域に前処理することを
必要とする。 ［０００６］コイルにより予延伸状態に保持された冷間
収縮スリーブ、及び熱収縮スリーブは、予延伸状態にて
、ケーブルシースの外径よりも大きい内径を有するとい
う利点がある。その為、かかるスリーブは、導体と接続
させる前に、ケーブル端の比較的望ましい位置に留め置
くことが出来る。又、比較的剛性のエラストマー材料を
射出成形することにより一体に形成されたスリーブが公
知である。公知のスリーブは、その両端に小さい内径を
有している。ケーブルの一端に留め置く位置を実現する
ためには、絶縁部分はより長い長さ部分に沿って除去す
ることが必要である。このスリーブは、導体の位置が圧
力下、ケーブルの電界制限層と係合するように設定され
た後、接続領域に押し付けられる。かかる係合面積は、
比較的小さくし、電界保持領域を係合させる圧力が大き
くないようにする。さもなければ、手操作により。 スリーブを接続領域上に移動させることが出来ない。し
かし、かかるスリーブを使用することは、スリーブの位
置決め前に、誘電体テープを接続領域に巻くことを不要
にし得るという利点がある。導電性の電極をスリーブの
内側に位置決めし、該スリーブはコネクタ部材の両端を
越えて伸長し、絶縁層とクランプ可能に係合する。かか
る電極は、電界を均一に配分し、このため、スリーブ内
に中空のスペースがあることが重要でなくなる。 ［０００７］米国特許第３，７１７，７１７号から、体
のスリーブは、外側に半導体層が設けられ、内側がスリ
ーブの収縮後、電気接続部分に連続的に係合する導電層
にて積層された熱収縮性絶縁層を備える一体型スリーブ
が公知である。幾何学的形状による電界制御を実現する
ためには、スリーブの至端は円錐形の形状にしである。 ［０００８］米国特許第４，３９０，７４５号は、熱収
縮可能な材料の２つの別個のスリーブ部分から成る円筒
状スリーブを開示している。第１の、即ち、内側スリー
ブ部分は、絶縁層と、スリーブの少なくとも一至端にお
ける絶縁部分と、及び絶縁層の内側に設けられた絶縁部
分から離間された導電部分とを備えている。第２の、即
ち、外側スリーブは、絶縁層と、その外側に設けられた
半導層とを備えている。組み立てると、第１の、即ち、
内側スリーブは、例えば、ケーブル接続部分に熱収縮さ
れ、その後、外側スリーブ部分が内側スリーブ部分に熱
収縮される。 ［０００９１本発明は、電気ケーブルの接続部分、又は
、端末を包み込むスリーブにして、非常な時間を必要と
せすに、簡単に製造しかつ取り付けることが出来、しか
も、コンパクトなケーブルの接続、又はコンパクトな端
末結線をすることができ、かつ最終的に十分に強固な接
続を確保し、高度の信頼性を以て長期間使用し得るスリ
ーブを提供するものである。 ［００１’Ｏ］

【課題を解決するための手段および作用】本発明による
スリーブは、単一品ではありかつ略均−な円筒状をして
いる。中間層、及び外側層は１便宜な構造としてあり、
半径方向に膨張しかつ弛緩して、ケーブル接続部、又は
ケーブル端末結線部分に配置するのに十分な延性を備え
る材料にて形成されている。 ［００１１］一実施例において、内側層は、恒久的な可
撓性の絶縁材料から成るスリーブの一端に少なくとも１
つの第１の端部を備えている。該端部は、ケーブルの電
界又は応力制限層に係合し、電界制限ケーブルの包囲体
の端部における電界の配分に影響を及ぼす応力制御特性
を備えている。導電層、又は半導材料の内側層の更に別
の部分は、第１の部分から距離を置いて位置決めされて
おり、電極として機能し、ケーブルを接続するとき、コ
ネクタ部材を包囲し、このコネクタ部材の両端にて導線
の絶縁部分と係合する。 ［００１２１本発明の更に別の実施例によると、内側層
の部分を絶縁層の材料内に埋め込む場合、１又は２以上
の端部分、及び／又は第２の部分の内径は、中間層、又
は絶縁層の内径と路間−にすることが有利である。この
場合、本発明によるスリーブは、押出し法によって成形
することは出来ず、本発明の一実施例によると、逐次、
層を形成することにより射出成形することが出来る。か
かるスリーブを射出成形する方法は、ドイツ特許第３６
３３８８４号の明細書から公知である。製品のキャビテ
ィに対応する形状を有する一連のコアが一連の金型キャ
ビティを通じて周期的に進められ、各成形金型内にて、
射出成形により、半製品が提供され、この半製品は、そ
の後、層リング状にあり、自由コアが工程の開始時に存
在し、仕上げ製品は、これら工程の終了時に除去され、
コアから分離される。これにより、本発明によるスリー
ブは、その後の機械加工等を必要とせずに大量生産する
ことが可能となる。 ［００１３］本発明によるスリーブは、半径方向に収縮
可能である。このため、当該技術分野にて公知である２
つの技術を利用することが出来る。１つの方法によると
、外側層の半径方向に延伸した状態にて中間及び内側層
を半径方向に拡張された状態に保持する熱収縮可能な材
料から成っている。本発明によるスリーブの個々の層が
射出成形よって形成される場合、これら層は相互に接着
させなければならない。故に、半径方向に拡張された外
側層は、該当する処理の後、中間及び内側層を延伸状態
に保持することが出来る。例えば、スリーブがケーブル
接続部上に収縮する場合、外側層は半径方向に収縮する
一方、中間及び絶縁層はエラストマー材料から成る場合
、この動きに従う。このようにして構成され、熱収縮さ
せて細長い製品になるようにした複合スリーブは、例え
ば、米国特許第４，２０７，３６４号から公知である。 ［００１４］別の方法によると、本発明によるスリーブ
は、内側支持装置により、好ましくはスリーブが収縮す
べきときに除去される支持コアにより、半径方向に延伸
した状態に保持することが出来る。この方法は、冷間収
縮法として公知である。エラストマー材料のスリーブを
半径方向に延伸した状態に保持し得るようにしたコイル
は、例えば、米国特許第３，５１５，７９８号、又はド
イツ特許第３７１５９１５号の明細書から公知である。 かかるコイルを多重層から成るケーブルスリーブに使用
した場合、各層は別例の支持コイルにより半径方向に支
持される。個々の層の材料は、十分に弾性的、又は柔軟
かつ弾性的で作用する力に耐え得るようにしなければな
らない。本発明の更に別の実施例によると、中間絶縁層
は、相当に柔軟かつ弾性的な性質を有する液状シリコン
ゴムから成る。又、内側層の均一な円筒状の形状、及び
その設計により、スリーブの全体的な肉厚は、比較的小
さく、機械的支持手段の用途に適用することが出来る。 本発明によるスリーブが単一構造体であることから、米
国特許第４，３９０，７４５号の公知のスリーブと異な
り、一つの絶縁層のみを使用するだけでよいこととなる
。故に、空気の混入等の虞れがないため、絶縁層は薄い
肉厚にて提供することが出来る。 ［００１５１本発明によるスリーブは、多数の積極的な
利点を有している。既に説明したように、大量生産によ
り簡単に製造することが出来る。また、極めて容易に取
り付けることが出来る。内側層の第２部分の導電材料、
又は半導材料が電界を一様に分布させるので、電界、又
は応力制御テープをコネクタ部材の領域に使用すること
は不要である。収縮した状態における本発明によるスリ
ーブの寸法はコンパクトなケーブルの接続を許容する。 ［００１６］本発明によるスリーブは、又、極めて信頼
性が高く、十分に長期に亙ってその効果を維持し、略完
全な機能を発揮することが出来る。本発明によるスリー
ブの幾何学的形状により、電界の効果的な応力の制御が
可能となり、このため、破壊及び放電の可能性が著しく
軽減される。本発明によるスリーブは、その全長に亙っ
てケーブル、及び接続領域のそれぞれと係合し、十分な
密封が実現されて水、及び湿気の侵入が防止される。特
に、冷間収縮スリーブを使用する場合、ケーブル接続部
は、スプライスの取り付は直後に作動させることができ
る。本発明によるスリーブ組み立ては、＋０℃から＋４
０℃の温度範囲にて行うことが望ましい。この組み立て
体は、＋４０℃の最高温度にて少なくとも６か月貯蔵す
ることが出来る。本発明によるスリーブの可能な寿命は
、少なくとも２０年であり、その間、水、及び湿気の侵
入に対する十分な密封が提供される。標準的な装置にお
ける必要な電気的性質は、＋５℃から９０℃までの通常
の周囲温度にて適合するものである。 ［００１７］

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を説明する
。図１及び図２に示したスリーブ１０は、環状の円筒形
であり、外側層１１と、中間層１２と、２つの端部分１
４１６、及びこれら端部分から離間した中央部分１８か
ら構成される内側層とを備えている。外側層１１は均一
な肉厚を有し、例えば半導性のビニルメチルシリコンの
ような半導性材料から成る。中間部分は絶縁性の硬化し
た液状シリコンゴムから成る。端部分１４．１６は、例
えば、高温にて加硫処理されたビニルメチルシリコンの
ような応力制御誘電材料から成る。誘電正接は０．１以
下である。誘電率は、１５から２５の範囲内であり、好
ましくは約１５である。この応力制御部分はドイツ特許
第３００８２６４号の明細書から公知である材料にて形
成されることが望ましい。この材料は、室温にて体積電
気抵抗串受なくとも１０６オーム・ｃｍである恒久的な
可撓性の誘電材料である。基材は、比誘電率を増すため
に所定量の細かく破砕された導電材料を含有するシリコ
ンゴム又はポリエチレン又はエチレンプロピレンジエン
共重合体（Ｅ　Ｐ　Ｄ　Ｍ）である。この導電材料は、
導電性が弱く電気的に分極可能な材料の強力に構造化さ
れた微粒子を基材１ｋｇ当たり約３５０グラムまで具備
する。導電材料は、カーボンブラックであることが望ま
しい。 ［００１８］中央部分１８は、電極として作用し、高温
にて加硫処理された半導性ビニルメチルシリコン混合物
から成る。 ［００１９１図１のスリーブにおいて、部分１４，１６
、及び１８は絶縁材料中に埋め込まれているが、スリー
ブ１０の外面及び内面は一定の直径を有している。スノ
ーブは射出成形により形成され、好ましくは最初に部分
１．４．１６および１８が形成され、次いで層１２，１
１が形成される。スリーブを成形する場合、ドイツ特許
第３６３３８８４号に記載された方法を適用することが
望ましい。層状の射出成形は、製品のキャビティに対応
する形状を有する複数のコアによって行われ、これらコ
ア群は一連の金型キャビティを通って周期的に前進せし
められ、各金型キャビティ内にて、射出成形により部分
的な製品にされ、この製品は、その後、層リング内にあ
り、自由コアがその一連の工程の最初に存在し、仕上げ
た製品は、一連の工程の終了時に除去され、コアから分
離される。 【００２０］図示したスリーブ１０の全層は弾性材料か
ら成っており、従って該スリーブ１０は十分な程度まで
半径方向に延伸することが出来る。部分１４，１６．１
８は肉厚が等しいことが望ましい。最初、内径は例えば
１７．７ｍｍである。スリーブ１０は、適当な装置（図
示せず）により例えば内径が５５ｍｍになるように半径
方向に延伸せしめられる。この状態にて、例えばドイツ
特許第３７１５９１５号の明細書から公知であるように
支持コイル２０が導入される（図２）。支持コイル２０
に隣接する渦巻き部分は外周領域内で相互に接続し、そ
の結果コイルがスリーブ１０の固有の半径方向の力に耐
え得るようにすることが出来る。図２に示した実施例に
おいて、コイル１０の左側部分は、コイルを通して後方
に導かれており箇所２４にて手で把持することが出来る
。コイル２０をスリーブから引出すことにより、スリー
ブ１０は半径方向に収縮することが出来る。 ［００２１１図３において、スリーブ１０はケーブル接
続部上に収縮せしめられる。図３において、典型的な構
造を有する単一コアのケーブルの二つの端部３０，３２
が示されている。この構造について、ケーブル端部３０
に関して簡単に説明する。適切な絶縁材料から成るケー
ブルシース３４は、銅線のアース導線またはシールド３
６を包囲し、このアース導線３６は電気的に半導性の半
導性スクリーン３８を包囲する。半導性スクリーン３８
は、公知であるように、絶縁体４２により包囲された導
線４０の電界を制限するように機能する。ケーブル端部
３０．３２の露出された導線はコネクタ部材４４により
相互に連結される。コネクタ部材４４は導線４０上にり
ｊンプ止めされる。このために絶縁体４２を除去するこ
とが必要である。電界制限層３８は導線の端からより長
い距離に亙り除去されることが必要である。理解される
ように、アース導線３６及びケーブルシース３４は、導
線の端から更に長い距離亙って除去される。 ［００２２］スリーブ１０は、中央部分１８がコネクタ
部材４４に沿って延びかつ絶縁体４２と係合するように
収縮される。誘電材料から成る部分１４．１６は、電界
を制限する半導性層３８と係合する。スリーブ１０は収
縮したとき、一定の外径を有しかつ略一定の内径を有し
、電界制限層と絶縁体４２との間、及び絶縁体４２と導
線４０又はコネクタ部材４４との間の遷移部分に、夫々
僅かな変形が生ずる。このようにして、スリーブ１０の
必要な電界又は応力制限又は電界分布効果は、幾何学的
容量形態を介しては生じなく、むしろ、応力を制御する
円筒状部分１４．１６によってのみ生じる。電極１８は
、ファラデー遮蔽を形成することにより、−様な電界分
布の形成に効果がある。スリーブ１０を収縮させる前に
誘電テープ等を巻き付けることは不要である。絶縁体４
２とコネクタ部材４４との間、又はコネクタ部材４４と
電極１８との間の隙間は重要でなく、放電又は破壊を起
こさせない。 ［００２３］更に、スリーブ１０の内側はその全長に亙
って接続領域と連続的に係合し、斯くして密封効果を有
することがわかる。水又は湿気の侵入が夫々防止される
。 ［００２４］収縮工程が実施される前でかつコネクタ部
材４４により電気的な接続がなされる前において、スリ
ーブ１０は一つのケーブル端部３０又は３２上の所定の
位置に留め置かれる。その後、スリーブ１０は、依然半
径方向に延伸した状態にて接続領域内に移動されかつ位
置決めさる。その後、支持コイル２０が図２に関して説
明したように除去され、スリーブ１０がケーブル接続部
上に収縮することが出来る。スリーブ１０の収縮後、端
スリーブ（図示しない）を夫々ケーブルシース３４とス
」−ブ１０の遷移領域上に収縮させることができ、この
端スリーブもまた電界又は応力制御の誘電材料から成っ
ている。かかる円錐形スリーブは公知である。 ［００２５］外側層１１が、例えば金属網スリーブによ
りシールド３６に電気的に接続されることが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスリーブの一部切り欠いた斜視図
である。

【図２】支持コアにより保持されて半径方向に延伸した
状態における図１のスリーブを一部切り欠いて示した斜
視図である。

【図３】ケーブル接続部上に収縮せしめられた後におけ
る図１のスリーブを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０・・・スリーブ １１・・・外側層 １２・・・中間層 １４・・・端部分 １６・・・端部分 １８・・・中央部分 ２０・・・支持コイル ３０・・・ケーブル端部 ３２・・・ケーブル端部 ３４・・・ケーブルシース ３６・・・アース導線（シールド） ３８・・・半導性スクリーン（電界制限層）４０・・・
導線 ４２・・・絶縁体 ４４・・・コネクタ部材

【図１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導線と、上記導線を包囲する絶縁体と、上
   記絶縁体を包囲するシールド層とを有する電気ケーブル
   、特に中電圧ケーブルの接続部または端末を包むための
   半径方向に収縮可能な円筒状スリーブであって、上記ス
   リーブの両端部分間に配置されて上記導線、スリーブ形
   状をなすコネクタ部材、および隣接する絶縁体と係合す
   るようになっている導電性材料または半導性材料からな
   る円筒状部分を有する内側層と、一体的なスリーブを形
   成するように電気的に半導性の材料からなる外側層に結
   合された電気絶縁材料からなる中間層とを具備し、上記
   層群が、適切な支持手段によって半径方向に拡張された
   状態に保持されるように弾性を有しかつ永久的な可撓性
   を有する材料からなり、上記層群がその半径方向に拡張
   された状態にあるときに着脱可能な内側支持手段上に嵌
   合するように弾性的に伸ばされ、上記支持手段が取りは
   ずされると上記スリーブが夫々上記ケーブル接続部上ま
   たは上記ケーブル端末上に半径方向に収縮する、電気ケ
   ーブルの接続部または端末を包むための半径方向に収縮
   可能な円筒状スリーブ。