JPH0879953A - 電気ケーブル用端子 - Google Patents

電気ケーブル用端子

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JPH0879953A
JPH0879953A JP7120184A JP12018495A JPH0879953A JP H0879953 A JPH0879953 A JP H0879953A JP 7120184 A JP7120184 A JP 7120184A JP 12018495 A JP12018495 A JP 12018495A JP H0879953 A JPH0879953 A JP H0879953A
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JP
Japan
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terminal
cable
electric cable
electric field
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Application number
JP7120184A
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English (en)
Inventor
Bruno Parmigiani
ブルーノ・パルミジアーニ
Francesco Cicogna
フランチェスコ・チコーニャ
Dario Quaggia
ダリオ・カッジア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pirelli and C SpA
Original Assignee
Pirelli Cavi SpA
Cavi Pirelli SpA
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/02Cable terminations
    • H02G15/06Cable terminating boxes, frames or other structures
    • H02G15/064Cable terminating boxes, frames or other structures with devices for relieving electrical stress
    • H02G15/068Cable terminating boxes, frames or other structures with devices for relieving electrical stress connected to the cable shield only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/02Cable terminations
    • H02G15/06Cable terminating boxes, frames or other structures

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 絶縁外装の外側の電界を空気の絶縁強度に適
合した値に保つと共に、端子の上端部分とその接地基部
との間に漏洩線を提供し、表面放電を防止するシールを
確保するようにした端子を提供する。 【構成】 端子1において、剛性な管状要素24は、裸
の導体14の上端部分に電気的に接続された少なくとも
1つの導電性の管状部分が設けられ、半導電性遮蔽体1
2を除去したケーブル2の絶縁層13の周りに配置され
る。エラストマー材料のリブ付き外装体30が管状要素
24に取り付けられる。剛性な管状要素及び導電性部分
24は、絶縁本体4に着座し、その内側に電界制御手段
を提供し、制御手段は遮蔽体12を除去した領域から開
始してケーブル2の周りに配置される。管状要素及び導
電性部分24は、遮蔽体12と、ケーブル2の重量及び
横方向力に耐え得るようにした構造体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気ケーブルの端末、
より具体的には、10乃至245kVの範囲及びそれ以
上の電圧に対して屋外で使用することを目的とする電気
ケーブルの端子に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、架空電線にケーブルを接続する
ための屋外端子は公知であり、通常、支持パイロンに接
続するための手段が設けられた絶縁被覆部分を備えてお
り、該被覆部分は、その外側の遮蔽層が無く、また、電
界制御要素が設けられたケーブル端部分をその内部に収
容しており、絶縁被覆部分の端部が架空線と連通する
迄、その導体が伸長している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】公知の技術によれば、
絶縁被覆部分は、端子の外面に沿って電流が流れるのを
制限するのに十分、表面が伸長することにより、活性の
ケーブル導体の端部分と端子の接地した支持構造体との
間の絶縁を確実にする機能を果たす磁器製要素から成っ
ている。
【0004】押出し成形による絶縁型式の電気ケーブル
は、主として、例えば、銅等から成り、半導電性層で被
覆された金属コードから成る中央導体と、絶縁層と、電
気的に接地した遮蔽体と、保護シースとから成ることが
公知である。
【0005】ケーブルは、その端子への導入部分にシー
ス及び遮蔽体が無く、また、遮蔽体が中断する箇所にお
ける電界勾配を制限する電界要素が使用されている。
【0006】それ自体、公知である電界制御要素とは、
一般に、絶縁材料の本体に組み込まれた半導電性エラス
トマー材料から成り、又は電気勾配に依存して、可変の
絶縁定数及び導電率を有する材料から成り、その全体的
な寸法が電界勾配を許容可能な制限範囲内に維持し得る
ものである、コンデンサ系とすることが出来る、通常、
電極又はバッフルと称されるものを意味するものとす
る。
【0007】「64−154kV架橋接続ポリエステル
ケーブル用の新たな予製造付属品(New Prefa
bricated Accessories for
64−154 kV Crosslinked Pol
yethyene Cables)(地下通信及び配電
会議(Underground Transmissi
on and Distribution Confe
rence)1974、224−232頁)」から公知
の実施例において、特に、屋外環境用の端子は、磁器で
出来たリブ付き本体の基部が連結された基部板を備え、
該基部板の上端には、適当な支持及び接続手段を介して
接地電極が接続され、エラストマー材料で出来た接地電
極、及び電界制御円錐体は、そのリブ付き本体内に導入
される箇所にてエポキシ樹脂の円筒体内でケーブル絶縁
面に押し付けられる一方、リブ付き本体内の自由スペー
スに絶縁油が充填されている。
【0008】この磁器製被覆部分内の絶縁油は、電界が
高いときイオン化現象を生じさせ、端子の完全さを損な
う可能性のある空気を除去することを目的とする。
【0009】かかる端子は、直立の姿勢にて取り付けら
れ、その基部にて支承構造体に接続されている。
【0010】また、例えば、1986年11月にロンド
ンで発行された「IEE電力ケーブル、及び付属品10
kV−180kV(IEE Power Cables
and Accessories 10kV−180
kV)」の238−241頁から、固体の絶縁体を有す
る電気ケーブル用端子も公知である。この場合、ケーブ
ルの半導電性遮蔽体は、ケーブル端部から開始してその
一定の長さに亙って、剥ぎ取られている。この遮蔽体の
端部には、ケーブルの絶縁体部分上を伸長する導電性塗
料が被覆されており、このケーブルの絶縁体部分には、
小さいインピーダンスの電界制御の熱収縮管が設けられ
ている。次に、上記の管及びケーブルの露出した絶縁体
部分は、耐候性材料から成る熱収縮管で外装されてお
り、この熱収縮管の絶縁プロファイルは、ケーブルの遮
蔽体が中断する箇所の端部に配置されている。次に、幾
つかの熱吸収縮性の環状フィンがこの管に取り付けられ
る。
【0011】上述の端子は、導体に交差する方向への機
械的応力を支持することの出来る剛性な要素が存在せ
ず、絶縁体を介してフレームに懸架されている。
【0012】上方接続手段が設けられた、いわゆる「合
成」型式、即ち、「懸架」型式に取り付け得るようにし
た端子は、更に、1992年のCIGRE、「高電圧ケ
ーブル用の合成端子−有効寿命の評価(Synthet
ic Terminations for High
Voltage Cables−Assessment
of Service Life)」、21−201
頁に記載されている。この出版物は、特に、「合成」型
式の端子は、内部に放電が生じたとき、破断や火災の危
険性がないことを記述している。
【0013】また、絶縁定数の大きい絶縁材料と、非直
線状の絶縁係数を有する半導電性材料とから成る多層構
造体がその上に配置された未外装体の絶縁体を有するケ
ーブル部分から成る端子が米国特許第4,757,15
9号から公知である。
【0014】絶縁定数の大きい絶縁材料とは、絶縁定数
対空気との比が約10の材料を含むものとする。
【0015】露出した絶縁体部分の全長に亙り且つケー
ブルの導電性心線の端部を超えて外装が伸長し、該外装
は、単一方向のガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂の
幾本かの剛性ロッドと、保護及び強化の外管とから成
る。
【0016】上記の実施例において、エアポケットの発
生を防止するため、変形可能な乾燥充填材料、特に、セ
メントが導入されて、ロッドと、外管と、絶縁定数の大
きい層との全ての自由スペースを完全に充填する。ロッ
ド及び管の端部は、端子内でケーブルが通るための適当
な入口及び出口が設けられた二つの絶縁板により拘束さ
れている。
【0017】上記の明細書において、強化ロッドは、絶
縁板と相俟って、端子の剛性を大きくし、また、圧縮、
引張り応力及び曲げモーメントに対する抵抗性を付与す
ることが指摘されている。
【0018】幾つかの円錐形フィンが上記外装に付与さ
れ、該外装の周りに配置され、外管の表面と接触してい
る。これらの管及びフィンの双方は、エラストマー材料
で形成される。
【0019】故に、公知の技術による屋外環境用の端子
は、米国特許第4,757,159号による磁器製の要
素又は組立体の場合のように、ケーブル導体がその上端
から突出する程にケーブル端部がその内部に収容され
た、曲げに対する剛性な構造体を有するか、又はケーブ
ルの端部に弾性的に取り付けられた可撓性の構造体を有
するかにしてある(上記の特許の場合、曲げに対して得
られる剛性は、実際には制限され、これは、ロッドが相
互に略独立し且つ大きさの理由のため、小さい寸法にし
てあることで確実となる)。最初の場合、油又は特別な
要素から成るフィラーをケーブルと端子本体との間に使
用しなければならず、また、このフィラーは、現場で付
与する必要があり、その結果、漏洩して、端子の完全性
を損なう可能性がある。第二の場合、端子は曲げに対す
る剛性に欠けるため、懸架形態にて取り付けなければな
らず、その結果、より複雑な支所構造体が必要とされ、
また絶縁体を介在させなければならない。
【0020】また、閉環境にて使用し得るようにした屋
内用端子も公知であり、該端子の外面は、例えば、19
93年11月23−25日の「電力ケーブル及び付属品
10kV−500kV(Power Cables a
nd Accessories 10kV−500k
V)」の275頁に開示されたような、ガス又は絶縁油
と接触した状態で作用することを目的とする。この場
合、絶縁体と電界制御要素との間に絶縁流体は供給され
ない。これは、エラストマースリーブにより有利に具体
化される。
【0021】かかる端子は、適用するときに特に有利で
あるが、これは屋外用に使用することを目的とせず、空
気又はその表面に汚染物質が存在する場合、その絶縁体
の長さが短いため、これは、露出した活性な端部と接地
接続された領域とを十分に絶縁させることが出来ない。
【0022】実際には、この絶縁体の長さは、電界制御
スリーブの長さに接続されているから、自由に選択する
ことは出来ない。他方、このスリーブは、その端部分に
加わる軸方向スラスト力の作用により、ケーブル及び絶
縁体には、半径方向応力が作用することになるため、こ
のスリーブの長さは短く、常に、その内径と関連したも
のでなければならない。かかる半径方向圧縮力は、特
に、絶縁体の内面にテーパーが付けられていること、及
び上記絶縁体とスリーブとの間に摩擦力が付与されるこ
とに起因する。長さが350乃至400mmであり、外
径200乃至300mmのスリーブを有する表面の場
合、特に、ケーブルの熱サイクル中、スリーブ、ケーブ
ル及び絶縁体の接触面の間に加わる摩擦力は、使用され
るエラストマー材料の損傷を生ずることなく、支持すべ
き軸方向スラスト荷重により相互接続面に十分な圧縮力
を確保することが出来ない。
【0023】また、屋外及び屋内環境双方用の端子を製
造する公知の技術の概要は、1993年10月15日付
けのCIGRE WG21−06の「HV押し出し成形
ケーブル用の付属品の種類(Types of Acc
essories forHV Extruded C
ables)」の特に18〜34頁に記載されている。
【0024】本出願人は、その開発において、次のこと
を目的とした。即ち、上記に引用した技術に開示されて
いるように、絶縁外装内に外部の磁器製外装、及び絶縁
油又は変形可能なフィラーが存在しない電気ケーブル用
端子を製造すると同時に、絶縁外装の外側の電界を空気
の絶縁強度に適合した値に保つと共に、端子の上端部分
とその接地基部との間に漏洩線を提供し、表面放電を防
止するシールを確保するようにした、端子を製造するこ
とを目的とした。
【0025】
【課題を解決するための手段】本出願人は、少なくとも
一つの導電性の管状部分がケーブル絶縁体の周りに配置
された、剛性な材料から成る管状要素を利用することに
よってかかる端子を製造しようとするものであり、これ
により、管状要素の剛性のため、外装に沿った漏洩線が
表面の放電を防止するシールを確実に提供するのに十分
な高さとなる迄、ケーブルを支持し、また、ケーブルに
加わる側部応力を支持することが可能であるようにし、
また、ケーブル導体により発生される電界に対する遮蔽
体を少なくとも一つの導電性管状部分によって形成する
ことが可能であるようにするものである。
【0026】特に、本発明は、導体と、絶縁体と、遮蔽
体とを備える電気ケーブル用端子であって、 −少なくともケーブル導体を囲繞する垂直軸線の外側本
体と、 −上記ケーブル遮蔽体に対する電気接地手段を有する、
上記電気ケーブルを該端子の外側本体に導入する下端
と、 −上記ケーブル遮蔽体に関係付けられた電界制御手段
と、 −端子の上端にて露出され、上記ケーブル導体と電気的
に接続された導体軸部と、 −リブ付きの絶縁性外側外装体と、を備える端子にし
て、上記外側本体が、 −上記電界制御手段がその内部に収容される、絶縁材料
から成る基部本体であって、地上の支承構造体に接続さ
れる機械的手段が設けられた前記基部本体と、 −導体の周りに配置され、軸部から上記の電界制御手段
により密閉された領域まで伸長すると共に、上記基部本
体に機械的に接続された、機械的に剛性で且つ導電性の
管状要素であって、その外側面の少なくとも一部分に上
記リブ付き絶縁外装体が設けられた前記導電性の管状要
素と、 −上記導電性の管状要素と軸部とを電気的に接続する手
段と、を備え、上記導電性の管状要素が、上記軸部と等
電位であり、上記ケーブル導体とその内面との間に電界
が存在しないようにしたことを特徴とする端子に関する
ものである。
【0027】一つの実施例において、上記管状要素は、
導電性の剛性な材料から成る一本の管で形成され、望ま
しくは、上記管状の要素は、一本の金属管で形成される
ようにする。
【0028】別の実施例において、上記の管状要素は、
導電性の管状部分が一体に関係付けられた、絶縁材料か
ら成る管状部分を備えている。
【0029】上記の管状部分は、端子の基部本体の伸長
部から成ることが望ましい。
【0030】一つの特別な実施例において、上記の導電
性の管状部分は、金属管から成り、又は、一つの変形例
として、上記の導電性の管状部分の内側には、導電性塗
料が塗布される。
【0031】特に、軸部と導電性の管状要素とを電気的
に且つ機械的に接続する上記手段は、管状部分に密封状
態に連結され、上記軸部が貫通し、該軸部に機械的に係
合された環状板と、軸部と該板との管に設けられた密封
手段と、軸部と板とを電気的に接続する導電手段とを備
えている。
【0032】本発明の一つの特徴において、基部本体内
の電界制御手段は、2.5kV/mm以上でなく、望ま
しくは2kV/mm以上でない、基部本体の外面におけ
る電界に対応して、所定の高さにて基部本体内を伸長す
る。
【0033】特に、上記の導電性の管状要素は、その下
端にて上記の電界制御手段の上端を囲繞する導電性ブッ
シュに電気的に接続されている。
【0034】該端子は、電気的絶縁性があり且つ耐トラ
ッキング性を有する、基部本体の外側面を保護する手段
を備えることが望ましい。
【0035】より望ましくは、上記保護手段は、エラス
トマー材料による外装体を備えている。
【0036】特別な実施例において、上記のエラストマ
ー材料による外装体は、上記のリブ付き絶縁外装体と一
体にされる。
【0037】これと代替的に、上述のエラストマー材料
の外装体は連続し、また、上述のリブ付き絶縁外装体に
隣接するようにしてもよい。
【0038】上述のリブ付き絶縁外装体は、上記の管状
要素の伸長部の少なくとも上方で長手方向に連続し且つ
緊密に取り付ける方法にて連結されることが望ましい。
【0039】特別な実施例において、上記のリブ付き絶
縁外装体は、上記の管状部分に弾性的に取り付けられた
エラストマー材料から成る幾つかのリングを備えてい
る。
【0040】
【実施例】本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面
に関して非限定的な一例として以下に掲げた本発明によ
る電気ケーブルの端子の幾つかの好適な実施例に関する
詳細な説明からより明らかになるであろう。
【0041】本発明によれば、端子は、その内部に電界
制御絶縁手段が配置された絶縁材料から成る基部本体を
備えており、該基部本体は、所定の高さの剛性な管状要
素を形成し得るように伸長し、少なくとも一つの導電性
管状部分が設けられ、また、エラストマー材料のリブ付
き外装体が設けられている。上記導電性の管状部分が設
けられたかかる管状要素は、少なくとも次の二つの機能
を果たす。
【0042】a)機械的機能。即ち、剛性であるため、
直立姿勢のとき、端子内部のケーブル部分を支持し、例
えば、架空電線の導体により付与される横方向応力、風
による圧力等に耐えることが出来、これにより、端子自
体の側部曲げに抵抗する機能が得られる。
【0043】b)電気的機能。即ち、上記導電性管状部
分内での電界は零であるから、その内部に収容されたケ
ーブルの長さが電気的応力を受けないようにする機能が
得られる。
【0044】少なくとも一つの導電性の管状部分が設け
られた管状要素は、その全てが上記の機能を果たし得る
ようにした幾つかの異なる形態にて具体化することが出
来る。
【0045】以下の説明において、「少なくとも一つの
導電性の管状部分が設けられた剛性な管状要素」という
表現は、その内部に導電性の管状部分を組み込んだ剛性
な管状要素であって、単一体の構造とし且つ単一の導電
性材料で形成するか、又はその代替例として、一体の導
電性部分と関係付けた絶縁要素から成るようにすること
が出来る全ての形態を意味するものとする。
【0046】例えば、合成、熱可塑性又は熱硬化性材料
のような剛性な材料から成る管状要素とし、例えば、導
電性材料又は導電性を持たせた材料から成る管又は層に
化学的又は機械的に結合することが可能である。これら
二つの材料の接着は、化学的接着、接合等により行うこ
とが可能である。
【0047】以下に、その各々が少なくとも一つの導電
性管状部分が設けられた管状要素の好適な形態をした、
本発明による端子の二つの例について説明する。
【0048】図1に示すように、一つの端子1は、高圧
ケーブル2を架空線導体3に接続する。
【0049】本明細書に記載した例において、該ケーブ
ルは押出し成形絶縁体型式であり、高圧(170kV程
度)の電界に使用されるものである。
【0050】以下の説明において、本発明の端子は、押
出し成形絶縁体ケーブルに関して具体的に説明するが、
該端子は、また、該端子による利点のため、層状とした
絶縁外装体を有し、油又は絶縁性混合体を含浸させたケ
ーブルに適用する場合にも有利である。勿論、以下の説
明から理解されるように、該端子は、端子内部の絶縁油
の量を顕著に少なくすることを可能にし、その結果、内
部短絡の場合、従来の磁器製端子と比較して、破断の危
険性が少なくなる。
【0051】該端子は、その下方入口端部分から開始し
て、上端部分に向け、フランジ付きの下方部分4aが設
けられ、ねじ螺着手段5a等により支持パイロン5に連
結された基部本体4と、例えば、銅製の金属管ユニオン
であって、その内部に端子に入る電気ケーブル2が接続
されたユニオンと、端子の上端部分から突出する導電性
軸部7であって、それぞれの接続端子8等を通じて架空
線導体3が接続された導電性軸部7と、以下に説明する
ように、軸部7まで基部本体4の上方を伸長すると共
に、軸部とパイロン5との間に適正な間隔を保証する適
当なリブ付き管状本体9とを備えている。
【0052】基部本体及びリブ付き本体9は、活性軸部
7と地面に電気的に接続されたパイロン5とを絶縁し得
るようにした作用部分を備えている。
【0053】本発明の一つの好適な実施例による電気ケ
ーブル用端子が軸方向断面で見た状態にて図2に示して
ある。
【0054】図2から明らかであるように、端子に近接
したケーブル2は、その外側シース10が存在せず、こ
のため、水が存在する場所で使用する場合、ケーブルに
耐水性を持たせようとするとき、鉛、又は銅ストラン
ド、薄板等で形成される内側シース11が露出する一
方、その長さに亙って露出されない半導電性エラストマ
ー層12は、内側シース11の下方にある。
【0055】該半導電性層12は、その内部に電界を保
持し得るようにしたケーブル遮蔽体を構成する。
【0056】はんだ付け6aを通じて内側シース11に
接続され、基部本体4に向けて公知の型式の適当な密封
手段が設けられた管ユニオン6は、必要であれば、基部
本体4とケーブルとの間を不透過性にし、アイレット6
b等に接続された図示しないアース線を通じてケーブル
遮蔽体及びシースを接地する。
【0057】遮蔽層12の下方にて、ケーブルは、例え
ば、銅コードから成る電気導体14を囲繞する絶縁層1
3を備えている。
【0058】ケーブルの半導電性遮蔽層の中断箇所を超
えて、導体及び囲繞する絶縁体は、端子の上端まで伸長
している。
【0059】図2に示すように、端子の上方部分にて、
導体14は、絶縁層13から突出し、圧縮応力で変形可
能な接続金属端子15により軸部7に電気的に接続され
ている。
【0060】ケーブルが端子の基部本体に入る領域にお
いて、絶縁層13を露出させ得るように半導電性層12
が除去されたその部分には、絶縁性エラストマー材料1
7の要素から成る予成形したスリーブと、半導電性エラ
ストマー材料から成る電界バッフル18とを備える電界
制御要素16が存在する。
【0061】絶縁要素17の外面は円錐形の形状であ
り、圧力により、弾性系を通じて基部本体4内に配置さ
れた、係合する円錐形面に押し付けられる。
【0062】例えば、かかる弾性系は、図面に示すよう
に、バッフル18の対応する円錐形の形状の面と接触し
た円錐形面を有するブロック20と、ねじ22により基
部本体の端部に締結された板21との間に圧縮されたば
ね19とから形成されている。
【0063】上記ばねの圧縮により生じた力は、スリー
ブ16を該スリーブを包み込む面に押し付け、接触部分
の間に空気が存在しないようにし、例えば、温度変化に
起因する材料の寸法の変化を補正する。
【0064】絶縁要素17は、導電性装入物の無いEP
R混合体(エチレン−プロピレン共重合体系エラストマ
ー、又はエチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマ
ー)で形成され、電界バッフル18は、カーボンブラッ
ク装入物により導電性とされたEPR混合体で形成され
る。
【0065】基部本体4は、例えば、強度及び寸法的安
定性を付与し得るようにした抵抗性の大きいファイバ、
シリカ粉末又は同様の材料を添加したエポキシ樹脂のよ
うな絶縁材料で形成され、その内部は中空であり、これ
により、絶縁要素17の外面に係合する上記円錐形面を
形成する。
【0066】金属材料から成るブッシュ23が基部本体
4内に収容されて、スリーブ16の絶縁要素17の上端
付近まで伸長し、その端部を電気的に絶縁する、適当な
放射状の端部とした下方部分23aを提供する。
【0067】図2に示した実施例において、管状本体9
は、ブッシュ23に接続された金属材料で出来た導電性
管状部分24から成る。
【0068】導電性管状部分24とブッシュ23とが結
合され、また、ブッシュ23と基部本体4とのが結合さ
れているため、垂直方向及び横方向の双方に透過する装
入物に抵抗する構造体が形成される。
【0069】管状部分24は、その上端にて軸部7に機
械的に且つ電気的に接続されている。この目的のため、
はんだ付け等により管状部分24の端部に密封可能に係
合した金属板25が軸部7に取り付けられ、例えば、締
結した詰め物システムにより締結される。
【0070】ブッシュ23は、該ブッシュが強固に締結
される基部本体4の熱膨張率と等しい熱膨張率を実現し
得るよう、アルミニウム合金で形成することが望まし
い。管状部分24は、ブッシュ23にはんだ付けするこ
とが出来、この場合、該管状部分は、ブッシュと同一の
材料とするか、又はブッシュと適合可能な材料で形成す
ることが望ましい。これと代替的に、管状部分24は、
例えば、ねじ式継手によりブッシュ23に機械的に締結
することが出来、この場合、該管状部分は、異なる特定
の基準に基づいて選択した導電性材料、例えば、鋼で形
成することが出来る。
【0071】板25は、特に、はんだ付けにより締結さ
れる場合、管状部分24と同一の材料で形成することが
望ましい。
【0072】一方、軸部7は、適当な寸法とし且つ電気
的に接続された遮蔽リング26により囲繞され、該リン
グ26は、大きく曲がる導体部分における「コロナ放
電」を防止し得るようにしてある。
【0073】図示した実施例において、遮蔽リング26
は、板25に接続されている。
【0074】図3に示した特別な実施例によれば、板2
5を軸部7に接続する手段は、板25のねじ付き伸長部
29に取り付けたねじ式リングナット28によりクラン
プ止めされたシール27から成っている。
【0075】リングナット28を締め付けることによ
り、摩擦により軸部と板25とは機械的に係合する。例
えば、図面に概略図的に示した、板及び軸部に接続され
た導電性要素25aにより電気的接続が確実となる。
【0076】管状部分24の外面には、フィンが設けら
れた、緊密に取り付けられる外装体30が付与されてお
り、その組立体はリブ付き本体9を形成する。
【0077】該外装体30は、予想される使用状態にて
「トラッキング」現象を呈することのない耐候性のある
絶縁エラストマー材料で形成される。
【0078】1992年のIEC1109の標準に記載
されているように、「トラッキング」とは、乾燥状態の
ときでさえ、導電路が形成されることを含む、絶縁材料
の回復不能な表面劣化を意味するものとする。
【0079】この目的に適した材料は、例えば、EPR
混合体(エチレン−プロピレン共重合体系エラストマ
ー、又はエチレン−プロピレン・ターポリマー)又はシ
リコンゴムとすることが出来る。
【0080】緊密に取り付けられる外装体30は、基部
本体4の少なくとも一部を外装し得るように伸長するこ
とが望ましい。該外装体30は、必要条件に従い、フィ
ンが設けられたその下方部分31により基部本体4を完
全に外装し得る程、遠方まで伸長することが望ましい。
【0081】上記の伸長部分は、単一の構造とすること
が出来、この場合、外装体30と共に下方部分31を成
形し、該下方部分を基部本体4に緊密に取り付け、特
に、管状要素24及びブッシュ23を別個に形成し、例
えば、螺着により互いに接続する。
【0082】これと代替的に、上記の伸長部分は、下方
部分31を基部本体4と一体に形成一方、外装体30を
管状要素24と一体に形成することで実現することも出
来る。
【0083】上記の実施例において、下方部分31は、
例えば、加硫により、外装体30に接着させて一体にす
ることが出来る。
【0084】一つの変形例(図示せず)において、下方
部分31及び外装体30を別個に形成した場合には、該
下方部分31及び外装体30が互いに対面する箇所であ
る、その下方部分31及び外装体30の接合部に重なり
合うように、ばねスリーブを押し込み嵌めしてこれらを
取り付けることが出来る。
【0085】かかる接続スリーブは、絶縁及びトラッキ
ング抵抗性及び物理的性質の点で適当な電気的特性を持
ったEPR、又はシリコンゴムのようなエラストマー材
料で形成し、外装体30と突起31との境界部分に十分
な接触圧力を持たせ、電界の大きい領域にエアポケット
が発生するのを防止し、これにより、放電の危険性を回
避し得るようにすることが出来る。
【0086】別の実施例によれば、該管状要素24は、
鋼で形成することが出来、この場合、エラストマー材料
外装体を押出し成形し、該エラストマー外装体にフィン
が取り付けられる。
【0087】第二の好適な実施例は、図4に示してあ
る。該図において、図2に示したものと同様の端子の部
品は、図2におけると同一の参照符号で表示してある。
【0088】図4に示すように、該実施例において、管
状本体9は、板25と略同一程度、絶縁体の頂部まで遠
方に伸長させた基部本体4の管状部分35から成ってい
る。導電性ブッシュ23に電気的に接続され且つ選択随
意的に該ブッシュに機械的に接続される迄伸長する導電
性管36から成る導電性部分が管状部分35内に配置さ
れている。
【0089】次に、リブ付きの絶縁外装体30を基部本
体の外面全体に取り付ける。基部本体の管状部分35
が、導電性管36の端部と共に、板25に近接する位置
で終端となっており、該板25に機械的に接続される。
【0090】このようにして、基部本体4の管状部分3
5及び導電性管36の双方は、その厚さ及びそれぞれの
剛性に依存して、協働し、端子の自己支承構造体を形成
し、この構造体は、ケーブルを直立の姿勢に支持し、外
部応力、特に、横方向スラスト力に耐え得るようにして
ある。
【0091】鋼、銅、アルミニウム又は別の導電性材料
のような金属材料で出来た導電性管36は、ケーブル絶
縁体の周りで電気遮蔽体としての機能を果たし、該遮蔽
体は、板25及び軸部7に等電位にて接続される一方
で、接続端子15の圧縮による変形のため、裸の導体1
4に接続される。
【0092】この実施例において、導電性管36は、電
気的作用(遮蔽)のみを考慮して、寸法を設定すること
が出来、この場合、この端子の物理的抵抗性、特に、曲
げ応力に対する抵抗性は、専ら管状部分35に依存し、
又は具体的な基準に基づく必要な抵抗は、導電性管36
と管状部分35とで分担することが出来る。
【0093】特に、使用される導電性材料に依存して、
導電性管の厚さは、導電性管がその電気的遮蔽機能のみ
を果たし、自己支承構造体の機能は剛性な材料から成る
管状部分に任せるような値まで薄くすることが出来る。
【0094】例えば、導電性管36は、管状の剛性部分
の内側に導電性塗料又は半導電性塗料を塗り、これによ
り、必要な遮蔽体を形成して提供することが出来る。
【0095】この実施例において、図5に示すように、
端子頂部の機械的接続は、当該技術分野で周知の構造の
形態に従い、ねじ手段35a等により板25と管状部分
35との間で行われる。故に、導電性管36は、特定の
材料に合った特性により板25及び軸部7に電気的に接
続される。
【0096】一例として、170kV以内の電圧用の図
2及び図4に示した形態の端子は、全高さ(支承構造体
5との接続部から軸部7までの寸法)が、約2000m
mであり、これにより、軸部と支持パイロンとの間に約
5800mmの漏洩線を形成する。
【0097】最大直径の絶縁体が設けられた、170k
V程度のケーブルを収容するため、管状要素9の自由内
径は、少なくとも100mmのものを選択し得ることが
望ましい。
【0098】基部本体の高さが約500mmである、図
2に示した実施例において、アルミニウム合金(焼入れ
し且つ焼戻ししたジュラルミン(Duralumi
n))で出来た管24の肉厚は約8mmである。
【0099】図4に示した実施例において、全体的寸法
を同じくし、導電性管36は、導電性塗料により最小厚
さ(数ミクロン)にて形成し、ガラス繊維等で充填した
エポキシ樹脂から成る管状部分35の厚さは、25mm
である。
【0100】図2及び図4の双方に示した形態の上記端
子は、直立の姿勢に取り付けられ、軸部7に対し、25
0kgの水平力が加わったとき、約10mmの側部撓み
が生じる。この値は、端子の材料の弾性限界範囲内であ
り、故に、1984年のIEC137標準(第7条、第
28条)に適合する。
【0101】更に、検出される撓みは、図示した実施例
において、約1.5m程度である端子を取り付けるため
の安全な距離に著しく影響しない程度でなければならな
い。
【0102】上述の端子は、次のように機能する。
【0103】公知であるように、導体、絶縁体と、同軸
状に配置された遮蔽体とを備える電気ケーブルにおい
て、活性導体とその接地された遮蔽体との間にて電界は
絶縁体内に制限される。端子において、かかる電界は、
ケーブル内に収容された形態から、露出した導体に典型
的である、非収容形態まで流れ、その移動は、放電を生
じるような大きい局部的な電界の発生が回避されるよう
な方法で行われる必要がある。
【0104】特に、遮蔽体が中断する箇所、即ち、半導
電性層が中断する箇所にて、電界は極めて大きい値とな
り、かかる領域にて遮蔽体が大きく曲がるため、適当な
手段が存在しない状態では、使用される材料はその電界
に耐えることが出来ない。
【0105】故に、電界バッフル18は、絶縁要素17
及び本体4(又はその外装体内部にさえ)に電界が分配
されるようにする目的を有し、そのため、異なる材料の
内側及び空気に接触した本体4の外面の双方にて、材料
自体及び空気の絶縁強度に一致する電界値となる。単に
一例として、空気中の電界の許容値は、2.5kV/m
m以下であり、望ましくは、2kV/mm以下である。
【0106】上記の目的の全体として、スリーブ17が
良好な電気的挙動を示すためには、ケーブル絶縁体13
とスリーブ17との間、及びスリーブ17と本体4との
間の相互接触面には、空気が存在せず、また、相対的な
圧縮状態にあり、また、温度変化が生ずる場合でも長時
間、その状態を保つものでなければならない。かかるス
リーブの特徴は、上述のように当該技術分野で公知であ
り、故に、更に詳細には説明しない。
【0107】スリーブ17及び基部本体の囲繞する部分
には、高電位領域にて放電の発生を多少でも促進する空
気領域が存在しない。
【0108】かかる結果は、弾性系のばね19が予成形
したスリーブ16の内面及び外面を共に、導体の絶縁層
13に接触させ且つ基部本体4の円錐形内面に強固に接
触させることにより達成される。
【0109】更に、重量、温度変化等のようなケーブル
に起因する応力は絶縁基部本体4には伝達されるが、予
成形したスリーブ16には伝達されない。絶縁基部本体
4には伝達される。このため、これらがスリーブの正確
な機能を損なうことはない。
【0110】これと代替的に、特に、60kV以下の電
圧の場合、スリーブ17は、当該技術分野で周知であ
る、電圧と共に変化する抵抗を有する材料で形成するこ
とも出来る。
【0111】基部本体4と、弾性スリーブ17とから成
る組立体は、図面に全体として符号37で示した端部ユ
ニットを構成し、該ユニットは、空気と接触したとき許
容可能な値となるまで、電界を効率的に分配し得るよう
な長さ及び直径とすることが出来る。しかしながら、こ
のユニットは、地面に向けて流れる電流を数mA程度の
一般に許容可能な値まで制限し得るようにした表面路を
提供するのに十分な長さではない。
【0112】実際には、活性軸部7と接地した支承フレ
ーム、即ち、パイロン5との間には、作用電圧、空気の
塩分状態、存在する汚染物質等を考慮にして、付与され
る環境を使用状態下にて、表面放電を防止するシールが
実現されるようにする必要がある。
【0113】この漏洩線を実現する状態は、例えば、1
986年の「国際電気技術委員会(Internati
onal Electrotechnical Com
mission)」から発行された、「汚染状態におけ
る絶縁体を選択するための指針(Guide for
the selection of insulati
ons in respect of pollute
d conditions)」という題名の出版物81
5に記載されている。
【0114】実際、端部ユニット37と同様の形態を有
する端子は、上述の1993年11月23−25日の
「漏洩電力ケーブル及び付属品10kV−500kV
(Power Cables and Accesor
ies 10kV−500kV)」の275頁に記載さ
れたような、空気よりも5乃至10倍大きい絶縁強度を
有する絶縁油、又は気体の存在下で密閉環境でのみ使用
される一方、これらは、本発明による端子に供給される
電圧にて、空気中で使用することは出来ない。
【0115】故に、この漏洩線を実現するためには、端
子の全高さを必要な値まで大きくし、軸部7を支持フレ
ーム5から離間させる必要がある。
【0116】図2及び図4に示した実施例から明らかで
あるように、電気ケーブル2は、電界制御手段の上方に
て、それぞれの半導電性遮蔽体12が存在しない絶縁層
13を提供する。
【0117】半導電性遮蔽体12が存在しないため、絶
縁体表面の何れかの領域で導体14により発生される電
界は、空気の絶縁強度に適合した値以上の大きい値とな
り、故に、空気が存在するとき、放電を励起させる可能
性がある。
【0118】公知の技術において、上記の環境にて絶縁
油等の充填が行われるが、本発明において、図2の実施
例において、導電性管24により具体化され、図4の実
施例において、導電性管36により具体化される導電性
の管状部分が提供され、その何れの部分も、導体14に
電気的に接続され、故に、それ自体の電位に接続され、
そのため、絶縁体13の外面と導電性の管状部分(管2
4又は36)の内面との間に含まれるスペース38にお
ける電位勾配が0となることはない。
【0119】実際には、図6に示すように、ケーブル絶
縁体の中で略平行で且つ円筒状である電界の等電位面
(100%等電位面に対応する導体14と0%の等電位
面に対応する設置遮蔽体12との間に含まれる面)は、
電界制御要素17にて拡がり、電界強度に比例するその
距離は、半径方向に短くなる。故に、空気が存在する領
域にて、電界強度値は、空気の電界強度と等しくなるよ
うにするため、基部本体4に対する適当な外径が選択さ
れる。
【0120】導電性の管状部分(24又は36)により
提供される遮へい効果が存在しない場合、等電位面は、
ケーブル導体に接近するよう移動し、その結果、特にケ
ーブル絶縁体の面と管状要素24との間の領域にて、空
気が存在するときの適合しない値となるまで、電界強度
が増大する(等電位面の間の距離に比例して)。
【0121】これに反して、管状要素24により得られ
る遮へい効果により、端子本体に沿ってその略円筒状の
形態を保ち、ケーブル絶縁体と絶縁体の管状部分との間
に含まれる領域にて電界は0となる。
【0122】上記の理由のため、上記スペース38に空
気が存在しても、端子内部での放電という問題が生じな
い一方、その外側では、電界の値は臨界的な状態以下に
保たれる。
【0123】図2の実施例において、管24の適当な寸
法及びリブ付き外装体30の厚さを適宜に選択すること
により、所望の径が得られる。
【0124】図4の実施例において、電界を上記の値よ
りも小さくし、管状部分35を接続するのに十分な基部
本体4の外径寸法とすることが可能となる。
【0125】また、管状の剛性部分の外面に取り付けら
れた絶縁リブ付き外装体30に代えて、管状部分35の
外面の上又は上記部分35の円筒状のエラストマー外装
体の上に弾性的なクランプ状態にて、図5に示すように
一方がその他方の後となるように連続的に配置した一連
のエラストマーフィン39を使用することも可能であ
る。
【0126】上記の実施例において、フィン39が部分
35(又は上記の円筒状エラストマー外装体)にクラン
プする程度が不完全であるため、管状部分35の外面
に、又は例えば、図5に示すように、符号40で示した
領域にて、一方のフィンと他方のフィンとの接続部分に
て、空気が存在しても、この領域内の電界は空気の絶縁
強度に等しいため、放電を生じることはない。
【0127】本発明の端子は、軸部に接続された裸の導
体と支持パイロンの上の端子の接地点との間における外
部絶縁外装体に沿って作用中に電気表面放電が生じるの
を回避することが出来るという特徴を持つ。
【0128】従来、当業者に公知であるように、高電圧
端子に対し、かかる表面放電を回避するためには外部外
装体面に沿って経路を長くし、即ち、従来技術の説明に
て上述したように、例えば、磁器又は同様の絶縁材料で
形成し、通過する表面電流に対する強度を増し得るよ
う、異なる方法で形状を設定した外装体及びフィンを利
用していた。
【0129】公知の技術の磁器又は同様の絶縁材料から
なる自己支承の剛性な構造体は、端子の高さを高くする
ことを可能にし、その結果、フィンの数が増し、放電を
回避し得るよう、最大の電位差を持つ2つの点の間の距
離を増すことが出来るが、絶縁材料で形成され、実質的
に0電位であるため、絶縁油又は変形可能な乾燥フィラ
ー(セメント)のようなフィラーを外装体の内面とケー
ブル絶縁体の非遮蔽面との間に使用する必要があり、こ
れは、また、上記材料の特殊な特徴により技術的な問題
点が生じる。
【0130】図2及び図4の実施例から理解されるよう
に、本発明の端子は、導電性塗料から成る導電性管36
に関係付けられた導電性金属管24、金属又はエポキシ
樹脂から成る管状部分35をそれぞれ備えている。
【0131】上記の管の形状の剛性な要素は、剛性な板
によりワイヤー端末に機械的に接続され、該ワイヤーの
端末には裸の導体が定着され且つ絶縁材料から成るリブ
付き管で外装されている。
【0132】故に、上記の剛性で且つ導電性の管状要素
により、電圧値、所期の適用の天候状態等を考慮して、
端子の必要な高さを選択し、その端子の高さに比例する
外部フィンの絶縁板の数を増すことが可能であり、端子
の側部撓みという問題点を生ぜずに、また同時に、流体
又はペースト状フィラーが存在しない端子を製造するこ
とが可能である。
【0133】
【発明の効果】上記の端子組立体は、油、ガス又はその
他のフィラーを充填するといった現場で実施すべき特別
な工程がない場合、有利に接地することが出来、油又は
ガスの漏洩、或いはフィラー材料の劣化又は破断の危険
性といった経時的な劣化の問題点を生ぜず、また同時
に、直立の自己支承の形態にて使用するのに適したもの
にする最良の機械的特徴を付与するものである。更に、
本発明の構造体は、サンプルケーブルを工場で試験し、
性質上の欠点があれば、その存在を明らかにし、その後
に分解して所定の仕向け地に運ぶことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による端子の全体図である。
【図2】一つの好適な実施例による図1の端子の長手方
向断面図である。
【図3】好適な実施例の図2の詳細図である。
【図4】第二の好適な実施例による本発明の端子の長手
方向断面図である。
【図5】好適な実施例の図4の詳細図である。
【図6】本発明による端子の等電位面の経路を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 端子 2 電気ケーブル 3 架空線導体 4 基部本体 4a フランジ付き下方部分 5 支持パイロン 5a ねじ螺着手段 6 管ユニオン 6a はんだ付け 6b アイレット 7 導電性軸部 8 接続端子 9 リブ付き本体 10 外側シース 11 内側シース 12 半導電性エラ
ストマー層 13 絶縁層 14 電気導体 15 接続金属端子 16 電界制御要素 17 絶縁要素 18 電界バッフル 19 ばね 20 ブロック 21 板 22 ねじ 23 ブッシュ 24 導電性管状部
分 25 金属板 26 遮蔽リング 30 外装体 31 突起部分 37 下方部分 38 スペース
フロントページの続き (72)発明者 ダリオ・カッジア イタリア国ミラノ,チニセロ ビ,ヴィ ア・ヴェンティチンクェ・アプリーレ 161

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体(2)と、絶縁体(13)と、遮蔽
    体(12)とを備える電気ケーブル用端子にして、 −少なくともケーブル導体を囲繞する垂直軸線の外側本
    体と、 −前記ケーブル遮蔽体に対する電気接地手段(6b)を
    有する、前記電気ケーブルを該端子の外側本体に導入す
    る下端と、 −前記ケーブル遮蔽体に関係付けられた電界制御手段
    (16)と、 −端子の上端にて露出され、前記ケーブル導体と電気的
    に接続された導体軸部(7)と、 −リブ付きの絶縁性外側外装体(30)と、を備える端
    子にして、前記外側本体が、 −前記電界制御手段がその内部に収容される、絶縁材料
    から成る基部本体(4)であって、地上の支承構造体
    (5)に接続される機械的手段が設けられた前記基部本
    体(4)と、 −導体の周りに配置され、軸部から、前記電界制御手段
    により密閉された領域まで伸長すると共に、前記基部本
    体に機械的に接続された、機械的に剛性で且つ導電性の
    管状要素(24;35、36)であって、その外側面の
    少なくとも一部分に前記リブ付き絶縁外装体(30)が
    設けられた前記導電性の管状要素(24;35、36)
    と、 −前記導電性の管状要素と軸部とを電気的に接続する手
    段と、を備え、 前記導電性の管状要素が、前記軸部と等電位であり、前
    記ケーブル導体とその内面との間に電界が存在しないよ
    うにしたことを特徴とする電気ケーブル用端子。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子に
    して、前記管状要素が導電性の剛性な材料から成る一本
    の管(24)で形成されることを特徴とする電気ケーブ
    ル用端子。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の電気ケーブル用端子に
    して、前記管状の要素が一本の金属管(24)で形成さ
    れることを特徴とする電気ケーブル用端子。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子に
    して、前記管状要素が導電性の管状部分(35)が一体
    に関係付けられた、絶縁材料から成る管状部分(36)
    を備えることを特徴とする電気ケーブル用端子。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の電気ケーブル用端子に
    して、前記管状部分(35)が端子の基部本体の伸長部
    から成ることを特徴とする電気ケーブル用端子。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載の電気ケーブル用端子に
    して、前記導電性の管状部分が金属管から成ることを特
    徴とする電気ケーブル用端子。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の電気ケーブル用端子に
    して、前記導電性の管状部分が導電性塗料を塗布した前
    記管部分(35)の内側外装体を備えることを特徴とす
    る電気ケーブル用端子。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子に
    して、軸部と導電性の管状要素とを電気的に且つ機械的
    に接続する前記手段が、管状部分に密封状態に連結さ
    れ、前記軸部が貫通し、該軸部に機械的に係合された環
    状板(28)と、軸部と該板との管に設けられた密封手
    段と、軸部と板とを電気的に接続する導電手段とを備え
    る特徴とする電気ケーブル用端子。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子に
    して、基部本体内の電界制御手段が、2.5kV/mm
    以上でない基部本体の外面における電界に対応して、所
    定の高さにて基部本体内を伸長することを特徴とする電
    気ケーブル用端子。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の電気ケーブル用端子
    にして、前記所定の高さが、2kV/mm以上でない基
    部本体の外面における電界に対応することを特徴とする
    電気ケーブル用端子。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子
    にして、前記導電性の管状要素が、その下端部分にて、
    前記電界制御手段の上端を囲繞する導電性ブッシュに電
    気的に接続されていることを特徴とする電気ケーブル用
    端子。
  12. 【請求項12】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子
    にして、電気的絶縁性があり且つ耐トラッキング性を有
    する、基部本体の外側面を保護する手段を備えることを
    特徴とする電気ケーブル用端子。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載の電気ケーブル用端
    子にして、前記保護手段が、エラストマー材料による外
    装体を備えることを特徴とする電気ケーブル用端子。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の電気ケーブル用端
    子にして、前記エラストマー材料から成る外装体が、前
    記リブ付き絶縁外装体と一体にされることを特徴とする
    電気ケーブル用端子。
  15. 【請求項15】 請求項13に記載の電気ケーブル用端
    子にして、前記エラストマー材料から成る外装体が、連
    続し且つ前記リブ付き絶縁性外装体に隣接することを特
    徴とする電気ケーブル用端子。
  16. 【請求項16】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子
    にして、前記リブ付き絶縁性外装体が、前記管状要素の
    伸長部の少なくとも上方で長手方向に連続し且つ緊密に
    取り付ける方法にて該伸長部に連結されることを特徴と
    する電気ケーブル用端子。
  17. 【請求項17】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子
    にして、前記リブ付き絶縁性外装体が、エラストマー材
    料にて形成されることを特徴とする電気ケーブル用端
    子。
  18. 【請求項18】 請求項1に記載の電気ケーブル用端子
    にして、前記リブ付き絶縁性外装体が、前記管状部分に
    弾性的に取り付けられたエラストマー材料から成る幾つ
    かのリングを備えることを特徴とする電気ケーブル用端
    子。
JP7120184A 1994-05-18 1995-05-18 電気ケーブル用端子 Pending JPH0879953A (ja)

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