JPH0557802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ケーブル絶縁を除去した場所で中間
電圧用多心電力ケーブルを絶縁する方法、特にそ
のようなケーブル間のジヨイントを絶縁する方法
に関する。本明細書において「中間電圧」なる語
句は、約１〜36KVの電圧を意味する。

〔従来技術〕 硬化樹脂系で多心ケーブル間のジヨイントを絶
縁することは古くから知られている。典型的な交
流多心ケーブルは、同じ電圧であるが異なつた相
である３本の導体を有する。従来、そのようなケ
ーブル間のジヨイントは、金属またはプラスチツ
ク接合箱によつて封入していた。樹脂を孔から箱
に注入し、硬化させる。硬化樹脂によつて、導体
は他の導体および接合箱から絶縁される。ケーブ
ルの導体が相互に接触することを防止するため、
固形のセパレーターを導体間に配置してよい。接
合箱に注入する場合に典型的に高温である樹脂
は、低温の導体に接触する場合に固化する傾向に
ある。よつて、接合箱を用いる場合、導体間およ
び導体とスペーサーの間に空隙が形成する。この
絶縁接合法は、煩わしく、時間がかかる。

他の絶縁接合法は、米国特許第4383131号に記
載されているような熱収縮性エンクロージヤーを
用いることである。この方法は、単心ケーブルお
よび多心ケーブルにおいて用いることができる。
多心ケーブルにおいて用いる場合、ケーブルのそ
れぞれの導体は、一般に分離して絶縁および遮蔽
されている。次いで、熱収縮性エンクロージヤー
をジヨイント上に装着する。この方法でジヨイン
トを封入および絶縁するには、種々の絶縁および
遮蔽要素を装着するため多くの工程が必要であ
る。

〔発明の構成〕

本発明は、中間電圧用多心電力ケーブル間のジ
ヨイントを絶縁するため導体間を絶縁する方法で
あつて、それぞれの導体の個々の絶縁および遮蔽
を必要とせずに熱硬化性システムの容易な装着の
利点を維持しながら、樹脂充填システムに典型的
に伴う不都合および他の欠点なく、樹脂充填シス
テムの利点を与える方法に関する。

本発明は、ケーブル絶縁を除去した場所で、
（好ましくは、少なくとも３本の導体をそれぞれ
有する）中間電圧用多心電力ケーブルの導体を絶
縁する方法であつて、 ａ） ケーブル導体の間に配置した場合にそれぞ
れの導体の間に位置するような形状のインサー
トであつて、インサートの少なくとも表面はそ
れぞれの導体との無空隙界面を形成できる第１
空隙充填材料を有してなるインサートを準備
し、 ｂ） それぞれの導体の間に位置するようにイン
サートを配置し、 ｃ） 形成したアツセンブリ上に寸法的回復性ポ
リマースリーブを配置し、 ｄ） スリーブを回復させる ことを含んでなる方法を提供する。

他の要旨によれば、本発明は、それぞれのケー
ブルは、導体の末端部分を露出するように一部分
が除去されている誘電層によつてそれぞれ包囲さ
れている少なくとも３本の導体を有し、１本のケ
ーブルの導体は第２ケーブルの対応する導体に接
続されている中間電圧用多心電力ケーブル間のジ
ヨイントを絶縁する方法であつて、 ａ） ケーブル導体の間に配置した場合にそれぞ
れの導体の間に位置するような形状のインサー
トであつて、インサートの少なくとも表面はそ
れぞれの導体との無空隙界面を形成できる第１
空隙充填材料を含んでなるインサートを準備
し、 ｂ） それぞれの導体の間に位置するようにイン
サートを配置し、 ｃ） 形成したアツセンブリ上に寸法的回復性ポ
リマースリーブを配置し、 ｄ） スリーブを回復させる ことを含んでなる方法を提供する。

スリーブ回復による圧力および／または熱によ
つて流動できる第２空隙充填材料を、回復性スリ
ーブの装着前に導体上に配置してよい。

寸法的回復性スリーブは熱収縮性スリーブであ
ることが好ましい。インサートは、故障状態で達
する温度を包含するケーブル作動温度で溶融しな
いポリマー材料であることが好ましく、インサー
トとケーブルのそれぞれの導体の間に無空隙界面
を形成するため絶縁の装着時に溶融流動する第１
空隙充填材料で被覆されていることが好ましい。

第１空隙充填材料と第２空隙充填材料は、同じ
または異なつた材料であり、絶縁またはストレス
勾配材料からできていてよい。寸法的回復性スリ
ーブは、（好ましく弾性である）内絶縁層および
外電導性ポリマー材料層を有することが好まし
い。そのようなスリーブは共押出または成形によ
つて製造できる。

本発明の方法によつて絶縁されるジヨイントに
は、寸法的回復性ポリマースリーブとして供給し
てよい外保護ジヤケツトも供給してよい。外保護
ジヤケツトの装着前にジヨイント上に配置された
（好ましくは金属スラツトからなる）ライナーに
よつてジヨイントを保護してもよい。

本発明は、初めのケーブル絶縁が除去された場
所（例えば、中間電圧用多心電力ケーブル間のジ
ヨイント）で、中間電圧用多心電力ケーブルの導
体（即ち、心）を絶縁することに関する。本明細
書において導体なる語句は、電流伝達要素を表
し、１次絶縁によつて包囲されている導体または
裸導体であつてよい。導体および１次絶縁は、本
技術において心と一般に呼ばれている。中間電圧
交流電力ケーブルは典型的には３本の導体を有す
るが、付加的な導体を有するケーブル形態が知ら
れている。「中間電圧用電力ケーブル」なる語句
は、約１〜36KVの電圧で電気を伝達する電気ケ
ーブルを意味する。そのような電圧は配電電圧と
も呼ばれる。

本発明は、11KVベルトケーブル間のジヨイン
トについて以下に詳細に説明する。本発明の技術
は、導体間の絶縁の修復を望む場合に、他の種類
の多心電力ケーブルにおいて用いることができ
る。11KVベルトケーブルは、一般によく知られ
ており、紙またはジユート充填物が絶縁導体を包
囲する状態で油含浸ケーブル絶縁によつてそれぞ
れ包囲されている３本の導体を一般に有する。ベ
ルト絶縁は紙またはジユート充填物を包囲し、
（例えば、アルミニウムまたは鉛からなる）金属
シースはベルト層を包囲する。外装ワイヤまたは
他の外装を金属シースの外側に供給してよい。保
護ジユートまたはポリマージヤケツトが、要すれ
ば外装ワイヤの外側または外装ワイヤがない金属
シースの外側にある。

そのようなケーブル間にジヨイントを形成する
場合、それぞれの導体を包囲する油含浸紙および
ケーブル構造の外層を除去して導体を露出する。
一般に導体は、銅またはアルミニウムなどの高電
導性金属からできている。導体は非中空であつて
よく、円形、楕円形または扇形であつてよい。あ
るいは、導体は、ストランド導体として知られて
いる導体を形成する多くの金属ストランドからで
きていてよい。接合すべきケーブルの導体は、適
切なコネクタによつて一体に接続する。典型的な
コネクタは、導体にはんだ付けされるおよび／ま
たはクリンプされている金属シリンダを有してな
る。好ましいコネクタは1984年４月９日出願の米
国特許出願第598557号に記載されている。第１多
心ケーブルのそれぞれの導体は、第２多心ケーブ
ルの導体に接続される。

本発明の絶縁アツセンブリを装着する前に、コ
ネクタおよびそれぞれの導体の隣接絶縁部分およ
び露出部分のまわりに絶縁スリーブを配置するこ
とによつてまたは絶縁テープを巻き付けることに
よつて、それぞれの導体およびコネクタに初期絶
縁を供給してよい。これは、いくつかの別個のス
リーブ（例えば、コネクタ上に１つのスリーブお
よび隣接導体領域上に別のスリーブ）を用いるこ
とによつて行つてよい。

好ましい方法において、回復した寸法的回復性
ポリマースリーブ、好ましくは熱収縮性ポリマー
スリーブによつて、それぞれの露出導体部分およ
び隣接心部分を絶縁してよい。接合するケーブル
が油含浸紙絶縁ケーブルである場合、ポリマース
リーブは耐油性材料（例えば、ポリビニリデンフ
ルオライド）であることが好ましい。

本明細書において、「回復性物品」とは、ある
処理に付す場合、その寸法的形状が実質的に変化
する物品を意味する。加熱時に回復する熱回復性
物品が本発明において特に好ましい。通常、これ
らの物品は、変形される前の最初の形に回復する
が、本明細書中で用いる「回復性」なる語句は、
それ以前に変形されていなかつたとしても新らし
い形状を採る物品も包含する。

最も一般的な形状では、熱回復性物品は、例え
ば米国特許第2027962号、第3086242号および第
3597372号に記載されているような弾性または可
塑性記憶性質を示すポリマー材料から作られてい
る熱収縮性スリーブから構成される。例えば米国
特許第2027962号に明確にされている様に、その
最初の寸法的に熱安定な形状は、例えば押出され
たチユーブを熱いうちに寸法的に熱不安定な形状
に拡張するような連続的な過程での一時的な形状
であつてよいが、他の場合には、予め成形された
寸法的に熱安定な物品は、他の工程において寸法
的に熱不安定な形状に変形される。

熱回復性物品を製造する場合、所望の寸法回復
性を増強する物品のいずれの製造工程においても
ポリマー材料を架橋させてよい。熱回復性物品を
製造する一方法は、ポリマー材料を所望の熱安定
形状に成形した後、ポリマー材料を架橋し、該物
品を、ポリマーの種類に応じて、結晶融点または
非結晶物質に関してはポリマーの軟化点以上の温
度に加熱し、該物品を変形し、その状態のまま冷
却して物品の変形された状態を保持することから
成る。使用する場合、変形された状態の物品は熱
的に不安定であるから、熱をかけるとその最初の
熱安定形状になろうとする。

他の物品では、例えば英国特許第1440524号に
記載されているように、外部円筒状部材である弾
性部材を内部円筒状部材である第二部材によつて
伸張した状態で保持し、加熱して部材を軟化し弾
性部材を回復させる。

熱の適用以外による寸法的回復性物品は、米国
特許第4070746、4179320および4338970号に記載
されている。そのような物品は、保持部材によつ
て伸張状態に保たれる弾性部材を有してなる。弾
性部材は伸張状態に保持され、溶剤の適用によつ
てまたは保持部材の機械的破壊もしくは除去によ
つて保持部材から解放される。典型的には、その
ような物品は、弾性チユーブが接着される外チユ
ーブ状部材によつて伸張状態に保たれる弾性チユ
ーブを有してなる。

それぞれのコネクタは、ポリマー絶縁層で絶縁
することが好ましい。絶縁層は、テープまたは回
復した寸法的回復性ポリマースリーブであつてよ
い。ストレス勾配材料を、スリーブを回復する前
に導体のまわりに配置することが好ましい。本明
細書において「ストレス勾配材料」なる語句は、
高電気ストレス領域に適用される場合に、ストレ
スを除去または低減する材料を意味する。ストレ
ス勾配材料は、40〜80Hzで測定して約1x10⁹〜
5x10⁹Ω・cmのインピーダンスを有するマスチツ
クまたは他のポリマー材料であることが好まし
い。ストレス勾配材料は、従順性充填配合物、テ
ープまたはシートなどの形態でそれぞれのコネク
タ上に適用できる。好ましい材料は、エピクハロ
ヒドリン基本の組成物（例えば、米国特許第
4378463号に開示されているもの）である。

初めに、上記の（または同様の）方法で導体を
接続し、本発明の方法によつてジヨイントを絶縁
する。インサートを導体の間に配置する。インサ
ートは、それぞれの導体の間に位置するような形
状である。一般に、３心ケーブルにおいてインサ
ートはＹ型である。インサートの少なくとも表面
は、インサートとそれぞれの導体の間の無空隙界
面を形成できる第１充填材料を含んでなる。イン
サートは、ある形状のケーブル導体に適合できる
ように十分に可撓性であることが好ましい。

インサートは、熱回復性スリーブの装着時に達
する温度またはケーブル故障時に達する温度で溶
融しない材料からできている。インサートは、ジ
ヨイントの導体を相互に絶縁するようにおよび相
互方向への移動を防止するように機能する。イン
サートが溶融した場合、導体は相互に分離してい
る状態を保つことができない。ケーブル作動時に
導体が接触する場合、ジヨイントの早期の故障が
発生する。

インサートは、それぞれの導体との無空隙界面
を形成できる下記の材料（例えば、ポリマーゲ
ル）からできていてよい。好ましい態様において
インサートは、それ自体空隙材料でないが第１空
隙充填材料で被覆されている材料を含んでなる。

インサートは、約２〜６、好ましくは約2.5〜
3.2の誘電率を有する絶縁材料からできているこ
とが好ましい。例えば、インサートは、ポリマー
ゲルまたはポリマー材料からできていてよい。ポ
リマーインサートは従来の方法（例えば、押出ま
たは成形など）によつて製造できる。インサート
は、導体を相互に電気的に遮蔽するため（好まし
くは、インサート本体 埋設されている）金属層
を有してよい。

絶縁またはストレス勾配材料であつてよい第１
空隙充填材料は、ゲルまたはマスチツクなどのシ
ーラントから形成してよい。マスチツクは、２つ
の要素間の空隙を充填できる接着性凝集性封止材
料である。マスチツクは、適用時および周囲温度
での使用時の両方において変形できまたは塑性的
に降伏できる（即ち、粘性的に流動する）。マス
チツクは実質的な非結晶性材料（例えば、ビチユ
ーメン材料、エラストマーまたは熱可塑性ポリマ
ー）の混合物からできていてよく、挿入繊維また
は粉末充填剤を含んでよい。本明細書において
「ゲル」なる語句は、膨潤架橋ポリマー材料（例
えば、油含有架橋ゴムのマトリツクス）を意味す
る。本発明において好ましいゲルは、1984年８月
31日出願の米国特許出願第646555号に記載されて
いるものである。

第１空隙充填剤は、70℃で約1x10³〜1x10⁵ポア
ズの粘度を有する熱可塑性材料であることが好ま
しい。ジヨイント上に配置した熱回復性スリーブ
を回復させるために熱を適用する時、第１空隙充
填材料は溶融流動し導体とインサートの間の空隙
を充填する。第１空隙充填剤は、従来方法によつ
て、例えば、可鍛性（「パテ状」）材料またはテー
プなどとしてインサートに適用できる。

第２充填材料は、インサートを配置た後に導体
のまわりに適用できる（適用することが好まし
い）。この付加的な空隙充填剤はあらゆる好都合
な方法によつて適用できる。第２空隙充填剤を適
用する１つの法は、テープの形状で用いて導体と
インサートのアツセンブリ上に１つまたはそれ以
上の層を巻きつけることである。第２充填剤は、
上記第１充填材料と同じでもまたは異なつてもよ
く、シーラント、グリース、マスチツクまたはゲ
ルであつてよい。他の方法は、熱および／または
圧力で流動する材料の菱形形状を第２充填剤とし
て供給することである。隣接導体間の空隙にそれ
ぞれの形材を配置して導体間で伸張する。アツセ
ンブリ上に回復性スリーブを装着する時のスリー
ブの圧力および／または（スリーブを回復させる
ために適用する）熱によつて、第２空隙充填材料
は導体のまわりで流動して全ての空隙を充填す
る。

上記のような付加的ストレス制御材料を、電気
ストレスがかかる領域に適用することは有益であ
る。

チユーブの形状であつてよいまたはチユーブの
形状に形成され保たれるシートの形状であつてよ
い寸法的回復性ポリマースリーブは、インサート
および空隙充填材料を適切に配置した後にアツセ
ンブリ上に装着する。好ましい態様において、熱
回復性スリーブは、内絶縁層および外半電導性層
を有する。スリーブは、ケーブルの鉛シースに重
なつて回復するように配置する。絶縁層および電
導性層は、要すれば、分離熱回復性スリーブとし
て適用できる。外電導性層は、（例えば、シース
を切つて広がる金属メツシユによつて）ケーブル
の鉛シースに電気接続する。

本発明は、遮蔽電力ケーブル間のジヨイントを
絶縁するために用いることもできる。そのような
場合、米国特許第4383135および4390745号に開示
されているような遮蔽ケーブル間のジヨイントを
封入する方法を用いることもできる。

ジヨイント全体を封入する外保護ジヤケツトを
適用してよい。保護ジヤケツトはポリマーチユー
ブ状物品であることが好ましい。チユーブ状物品
は、寸法的回復性、好ましくは熱回復性のチユー
ブ状物品またはラツプアラウンドスリーブとして
装着することも好ましい。

ケーブルを外装する場合、外装はジヨイントを
横切つて設けなければならない。これは、熱回復
性スリーブの下に金属ライナーを用いることによ
つて行える。用いてよい金属ライナーの例は、米
国特許出願第374558号に記載されている。次いで
熱回復性スリーブをライナーの上に配置して回復
させる。

添付図面を参照して本発明を詳しく説明する。

第１図は、ケーブル５とケーブル６の間の導体
２，３，４の間にシーラント被覆インサート１を
配置している様子を示す。

第２図は、本発明によつて絶縁したジヨイント
の断面図である。インサート１は、導体２，３，
４の間に配置されている。インサート１の表面は
マスチツクの被覆７を有してなる。空隙充填組成
物からなる菱形の形材８，９，１０は導体のまわ
りに配置されている。絶縁ポリマー材料からなる
内層１２および電導性ポリマー材料からなる外層
１３を有してなる熱回復性ポリマースリーブ１１
はアツセンブリを封入する。第２図はスリーブ回
復直前のジヨイントを示す。熱を適用してスリー
ブを回復させると、形材８，９，１０の空隙充填
マスチツクおよび被覆７は溶融流動し、インサー
ト１および導体２，３，４の間ならびに導体自体
および導体と回復スリーブの間の実質的に全ての
空隙を充填する。

第３図は、完成したジヨイントの切欠側面図で
ある。第３図において、それぞれのコネクタ、導
体および隣接絶縁は、ポリマースリーブ２０，２
１，２２による初期絶縁によつて被覆されてい
る。第３の導体は、図面においてインサート１に
よつて隠れている。空隙充填材料２３は、第２図
の被覆７および形材８，９，１０の溶融によつて
得られる。ポリマースリーブ回復時の熱および圧
力に起因して、空隙充填材料はインサート、導体
およびポリマースリーブの間の全ての空隙を充填
している。

金属編組２４およびスクリーン２５が、回復し
たスリーブ１１の上部に配置され、ケーブル５お
よびケーブル６それぞれの金属シース２６に接続
している。わかりやすいように、１本のケーブル
のみに引出番号を付してある。長い金属ストリツ
プからなるライナー２７が、ジヨイント上に配置
され、それぞれのケーブルの外装ワイヤ２８に接
続している。これによつてケーブル外装の連続性
が与えられる。熱回復性スリーブの形状で適用さ
れている外保護ジヤケツト２９が、それぞれのケ
ーブルの外ジヤケツト３０およびジヨイント上に
装着されている。

上記のように、主に３相11KVベルトケーブル
間のジヨイントを絶縁する場合について本発明を
説明した。本発明はそのようなジヨイントだけに
限定されない。本発明は、遮蔽電力ケーブル、プ
ラスチツク絶縁電力ケーブル、紙絶縁ドレン型お
よび非ドレン型油含浸ケーブルの間のジヨイント
を絶縁はるため用いることができ、（例えば、成
端などを形成する場合において）初めのケーブル
絶縁が除去されている場合または突発的な損傷も
しくは破壊によつて絶縁が除去されている場合、
導体を絶縁するため用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、２本の11KVベルト３心電力ケーブ
ルの間のジヨイントの導体間にインサートを挿入
する様子を示す図、第２図は、寸法的回復性ース
リーブの回復直前における本発明によつて絶縁さ
れているジヨイントの断面図、第３図は、本発明
によつて絶縁されているジヨイントの切欠側面図
である。 １……インサート、２，３，４……導体、５，
６……ケーブル、７……被覆、８，９，１０……
形材、１１，２０，２１，２２……スリーブ、１
２……内層、１３……外層、２３……空隙充填材
料、２４……編組、２５……スクリーン、２６…
…シース、２７……ライナー、２８……外装ワイ
ヤ、２９，３０……ジヤケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーブル絶縁を除去した場所で、中間電圧用
   多心電力ケーブルの心線を絶縁する方法であつ
   て、 ａ） ケーブル導体の間に配置した場合にそれぞ
   れの導体の間に位置するような形状のインサー
   トであつて、インサートの少なくとも表面はそ
   れぞれの導体との無空〓界面を形成できる第１
   空〓充填材料を有してなるインサートを準備
   し、 ｂ） それぞれの導体の間に位置するようにイン
   サートを配置し、 ｃ） 形成したアツセンブリ上に寸法的回復性ポ
   リマースリーブを配置し、 ｄ スリーブを回復させる ことを含んでなる方法。 ２ 導体のまわりに第２空〓充填材料を配置する
   工程を更に含んでなる第１項記載の方法。 ３ 第２空〓充填材料は、導体のまわりに成形形
   材の形状で位置させることによつて配置する第２
   項記載の方法。 ４ 寸法的回復性スリーブは熱収縮性であり、ス
   リーブを回復させる工程はスリーブに熱を適用す
   ることを含んでなる第１項記載の方法。 ５ 熱収縮性スリーブは、内弾性層および外電導
   性を有してなる第４項記載の方法。 ６ 高電気ストレス領域にストレス勾配材料を適
   用することを更に含んでなる第１項記載の方法。 ７ それぞれの導体および隣接導体領域のまわり
   に初期絶縁層を適用するとを更に含んでなる第１
   項記載の方法。 ８ コネクタ上に寸法的回復性スリーブを配置
   し、スリーブを回復させることによつて初期絶縁
   層を適用する第７項記載の方法。 ９ それぞれのケーブルは、導体の末端部分を露
   出するように一部分が除去されている誘電層によ
   つてそれぞれ包囲されている少なくとも３本の導
   体を有し、１本のケーブルの導体は第２ケーブル
   の対応する導体に接続されてなる中間電圧用多心
   電力ケーブル間のジヨイントを絶縁する方法であ
   つて、 ａ） ケーブル導体の間に配置した場合にそれぞ
   れの導体の間に位置するような形状のインサー
   トであつて、インサートの少なくとも表面はそ
   れぞれの導体との無空〓界面を形成できる第１
   空〓充填材料を含んでなるインサートを準備
   し、 ｂ） それぞれの導体の間に位置するようにイン
   サートを配置し、 ｃ） 形成したアツセンブリ上に寸法的回復性ポ
   リマースリーブを配置し、 ｄ） スリーブを回復させる ことを含んでなる方法。 １０ 導体のまわりに第２空〓充填材料を配置す
   る工程を更に含んでなる第９項記載の方法。 １１ 第２空〓充填材料は、導体のまわりに成形
   形材の形状で位置させることによつて配置する第
   １０項記載の方法。 １２ 寸法的回復性スリーブは熱収縮性であり、
   スリーブを回復させる工程はスリーブに熱を適用
   することを含んでなる第９項記載の方法。 １３ 熱収縮性スリーブは、内弾性層および外電
   導性層を有してなる第１２項記載の方法。 １４ 高電気ストレス領域にストレス勾配材料を
   適用することを更に含んでなる第９項記載の方
   法。 １５ それぞれの導体および隣接導体領域のまわ
   りに初期絶縁層を適用することを更に含んでなる
   第９項記載の方法。 １６ コネクタ上に寸法的回復性スリーブを配置
   し、スリーブを回復させることによつて初期絶縁
   層を適用する第１５項記載の方法。 １７ 回復スリーブ上にライナーを配置すること
   を更に含んでなる第９項記載の方法。 １８ ジヨイント上に外保護ジヤケツトを適用す
   る工程を更に含んでなる第１７項記載の方法。