JPH0946878A - 電力ケーブルの終端処理部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検電用ユニットをストレスコーンとは別に設
けなくとも、検電を行える電力ケーブルの終端処理部を
提供する。 【解決手段】 電力ケーブル１をその端末で段剥ぎし
て、外被２の端部からケーブル遮蔽テープ層３とケーブ
ル外部半導電層４とケーブル絶縁層５とケーブル導体６
とを順次露出させ、露出されたケーブル絶縁層５の外周
にストレスコーン７を装着する。ストレスコーン７はコ
ーン部絶縁体２１と、その基端側傾斜表面に浮遊電極の
状態で設けられたコーン部半導電層２２とを備えた構造
とする。ストレスコーン７は、コーン部半導電層２２の
一部がケーブル外部半導電層４の外周でこのケーブル外
部半導電層４に対して電気絶縁された状態で存在するよ
うにして、ケーブル絶縁層５の外周に装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ケーブル絶縁層の
外周にストレスコーンが装着されている電力ケーブルの
終端処理部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブルを電気機器に接続する場合
や、該電力ケーブルを相互に接続する場合には、該電力
ケーブルのケーブル絶縁層上のケーブル外部半導電層及
びケーブル遮蔽テープ層をその使用電圧に応じた長さで
段剥ぎして露出させ、且つケーブル外部半導電層の切断
端部に電界が集中して絶縁破壊を起さないように、該ケ
ーブル外部半導電層の露出部に電界緩和処理を種々な方
法で行っている。

【０００３】次に、その代表的な各例について、図８，
図９と、図１０，図１１とを参照して説明する。

【０００４】図８，図９は、電力ケーブルの気中用の終
端処理部の従来例を示したものである。この場合、電力
ケーブル１は、その端末で段剥ぎされて、ポリ塩化ビニ
ルの如き外被２の端部からケーブル遮蔽テープ層３とケ
ーブル外部半導電層４と架橋ポリエチレンの如きケーブ
ル絶縁層５とケーブル導体６とが順次露出され、露出さ
れたケーブル絶縁層５の外周にストレスコーン７が装着
されている。該ストレスコーン７は、電気絶縁性エチレ
ンプロピレンゴムよりなる中空円錐形座体８と、該中空
円錐形座体８の基端側傾斜表面とその延長上に設けられ
た半導電性エチレンプロピレンゴムよりなるコーン部半
導電層９と、該コーン部半導電層９の傾斜立上がり部分
と中空円錐形座体８の先端側とを電気絶縁性エチレンプ
ロピレンゴムで覆って設けられたコーン部絶縁体１０と
の一体成形体で構成されている。このようなストレスコ
ーン７は、ケーブル外部半導電層４の切断端部の近くに
コーン部半導電層９が存在するようにして、ケーブル絶
縁層５の外周に装着されている。かかる状態で、ケーブ
ル遮蔽テープ層３とケーブル外部半導電層４とコーン部
半導電層９とを相互に電気的に接続するように半導電性
テープ層１１がこれらの外周に設けられている。これに
よってケーブル外部半導電層４の切断端部における電界
緩和が図られている。

【０００５】ケーブル導体６の先端には、端子１２が圧
着又は半田付けで接続されている。また、該端子１２の
基部とストレスコーン７の先端側傾斜表面とに跨がって
絶縁テープ層１３が設けられている。更に、ストレスコ
ーン７の基端側表面と電力ケーブル１の外被２とに跨が
って絶縁テープ層１３が設けられている。また、ケーブ
ル遮蔽テープ層３の接地が必要の場合には、軟銅線より
なる接地線１４が該ケーブル遮蔽テープ層３の外周に巻
き付けられ半田付けされた後、外被２に添わされて外部
に引き出されている。

【０００６】図１０，図１１は、電力ケーブルの機器接
続用の終端処理部の従来例を示したものである。この場
合、電力ケーブル１は、その端末で段剥ぎされて、ポリ
塩化ビニルの如き外被２の端部からケーブル遮蔽テープ
層３とケーブル外部半導電層４とケーブル絶縁層５とケ
ーブル導体６とが順次露出され、ケーブル外部半導電層
４に隣接してケーブル絶縁層５上には所定長さに亘って
半導電テープ層１５が設けられ、露出されたケーブル絶
縁層５の外周にストレスコーン７が嵌合されている。該
ストレスコーン７は、前述した図９と同様な構造になっ
ている。

【０００７】露出されたケーブル導体６は、被接続体で
ある機器側エポキシ樹脂絶縁体１６内に設けられた機器
側導体１７に挿入され、楔金具１８等により該機器側導
体１７に固定されている。かかる状態で、ストレスコー
ン７はその先端側が機器側エポキシ樹脂絶縁体１６のテ
ーパ孔１６ａに挿入され、その反対側がスプリング付き
ストレスコーン押さえ手段１９で押圧されるようになっ
ている。ストレスコーン７は、機器側エポキシ樹脂絶縁
体１６に接続されて電力ケーブル１の外被２側に張り出
した保護ケース２０で覆われ、該保護ケース２０にスプ
リング付きストレスコーン押さえ手段１９の基端が支持
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電力ケーブルの終端処理部では、いずれの場
合も、検電をしょうとすると、検電用ユニットをストレ
スコーンとは別に設けなければならず、このため該終端
処理部の構造が複雑化し、コストアップを招く問題点が
あった。

【０００９】本発明の目的は、検電用ユニットをストレ
スコーンとは別に設けなくとも、検電を行える電力ケー
ブルの終端処理部を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、検電手段を有する特
殊なストレスコーンを用いても、より高い電圧で使用で
きる電力ケーブルの終端処理部を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、電力ケーブル
がその端末で段剥ぎされて、外被の端部からケーブル遮
蔽テープ層とケーブル外部半導電層とケーブル絶縁層と
ケーブル導体とが順次露出され、露出された前記ケーブ
ル絶縁層の外周にストレスコーンが装着されている電力
ケーブルの終端処理部を改良の対象としている。

【００１２】本発明に係る電力ケーブルの終端処理部に
おいては、下記の構成を備えていることを特徴とする。

【００１３】（Ａ）前記ストレスコーンは、中心にケー
ブル嵌合孔を有するコーン部絶縁体と、その基端側傾斜
表面に浮遊電極の状態で設けられたコーン部半導電層と
を備えていること。

【００１４】（Ｂ）該ストレスコーンは、前記コーン部
半導電層の一部が前記ケーブル外部半導電層の外周で該
ケーブル外部半導電層に対して電気絶縁された状態で存
在するようにして、前記ケーブル絶縁層の外周に装着さ
れていること。

【００１５】このようにストレスコーンを、コーン部半
導電層の一部がケーブル外部半導電層の外周で該ケーブ
ル外部半導電層に対して電気絶縁された状態で存在する
ようにして、ケーブル絶縁層の外周に装着すると、該コ
ーン部半導電層が浮遊電極の状態で存在するので、該コ
ーン部半導電層を検電電極として兼用することができ
る。

【００１６】このため検電用ユニットをストレスコーン
とは別に設ける必要がなくなり、電力ケーブルの終端処
理部の構造が複雑化せず、コストアップを防止すること
ができる。

【００１７】また本発明に係る他の電力ケーブルの終端
処理部においては、下記の構成を備えていることを特徴
とする。

【００１８】（ａ）前記ケーブル外部半導電層に接続し
て前記ケーブル絶縁層の露出部の外周に高誘電体層が設
けられていること。

【００１９】（ｂ）前記ストレスコーンは、中心にケー
ブル嵌合孔を有するコーン部絶縁体と、その基端側傾斜
表面に浮遊電極の状態で設けられたコーン部半導電層と
を備えていること。

【００２０】（ｃ）該ストレスコーンは、前記コーン部
半導電層の一部が前記ケーブル外部半導電層の外周で該
ケーブル外部半導電層に対して電気絶縁された状態で存
在するようにして、前記ケーブル絶縁層の外周に装着さ
れていること。

【００２１】このようにストレスコーンを、コーン部半
導電層の一部がケーブル外部半導電層の外周で該ケーブ
ル外部半導電層に対して電気絶縁された状態で存在する
ようにして、ケーブル絶縁層の外周に装着すると、該コ
ーン部半導電層が浮遊電極の状態で存在するので、該コ
ーン部半導電層を検電電極として兼用することができ
る。

【００２２】このため検電用ユニットをストレスコーン
とは別に設ける必要がなくなり、電力ケーブルの終端処
理部の構造が複雑化せず、コストアップを防止すること
ができる。

【００２３】また、ケーブル外部半導電層に接続してケ
ーブル絶縁層の露出部の外周に高誘電体層を設けておく
と、本発明のような特殊なストレスコーンを用いても、
該ストレスコーンとケーブルとの界面における界面放電
開始電圧が上がり、より高い電圧の電力ケーブルの終端
処理部にも支障なく使用することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明に係る電
力ケーブルの終端処理部の実施の形態の一例を示したも
のである。

【００２５】本例の電力ケーブルの終端処理部において
は、ストレスコーン７として図２に示す構造のものを使
用する点に特徴がある。該ストレスコーン７は、中心に
ケーブル嵌合孔２１ａを有するコーン部絶縁体２１と、
その基端側傾斜表面２１ｂに浮遊電極の状態で設けられ
たコーン部半導電層２２とを備えて構成されている。コ
ーン部絶縁体２１は、シリコーンゴムの如き柔軟性に富
む絶縁性合成ゴムで形成され、その長手方向の両端にテ
ーパ状の基端側傾斜表面２１ｂと先端側傾斜表面２１ｃ
とを有する円錐形状となっている。コーン部半導電層２
２は、導体抵抗が10^{2 〜3} Ω-cm の半導電性塗料をコー
ン部絶縁体２１の基端側傾斜表面２１ｂに塗布するか、
或いは該半導電性塗料と同じ導体抵抗をもつ半導電性ゴ
ムの溶融体をコーン部絶縁体２１の基端側傾斜表面２１
ｂに塗布して構成されている。本例では、ケーブル外部
半導電層４に隣接してケーブル絶縁層５上に導体抵抗が
10^{2 〜3} Ω-cm の半導電テープ層１５が設けられてい
る。

【００２６】このようなストレスコーン７は、図１に示
すように、コーン部半導電層２２の一部がケーブル外部
半導電層４の外周で該ケーブル外部半導電層４に対して
電気絶縁された状態で存在するようにして、ケーブル絶
縁層５の外周に装着されている。

【００２７】その他の点は、前述した図８と同様に構成
されている。

【００２８】このようにストレスコーン７を、コーン部
半導電層２２の一部がケーブル外部半導電層４の外周で
該ケーブル外部半導電層４に対して電気絶縁された状態
で存在するようにして、ケーブル絶縁層５の外周に装着
すると、該コーン部半導電層２２が浮遊電極の状態で存
在するので、該コーン部半導電層２２を検電電極として
兼用することができる。

【００２９】このため検電用ユニットをストレスコーン
とは別に設ける必要がなくなり、電力ケーブル１の終端
処理部の構造が複雑化せず、コストアップを防止するこ
とができる。

【００３０】図３〜図５は、検電するのに好適なストレ
スコーン７の具体例を示したものである。本例のストレ
スコーン７は、コーン部絶縁体２１の基端側傾斜表面２
１ｂの頂部に段差部２１ｄが設けられ、該段差部２１ｄ
の表面にもコーン部半導電層２２が設けられ、該段差部
２１ｄの外周に該コーン部半導電層２２を介して導電性
の検電リング２３が嵌着されている。検電リング２３に
は、絶縁被覆付きリード線２４が接続されている。コー
ン部半導電層２２の表面には、絶縁テープの被覆又は溶
融絶縁体の被覆により絶縁層２５が一体に設けられてい
る。

【００３１】このようにコーン部絶縁体２１の基端側傾
斜表面２１ｂの頂部に段差部２１ｄを設け、該段差部２
１ｄの表面にもコーン部半導電層２２を設け、該段差部
２１ｄの外周に該コーン部半導電層２２を介して検電リ
ング２３を設け、該検電リング２３に絶縁被覆付きリー
ド線２４を接続しておくと、該コーン部半導電層２２に
誘起される小電力を検電リング２３と絶縁被覆付きリー
ド線２４とを介して外部に取り出すことができる。この
場合、絶縁被覆付きリード線２４は、電力ケーブル１の
外被２に添わせて外部に引き出し、その後、該絶縁被覆
付きリード線２４に端子を取り付け、該絶縁被覆付きリ
ード線２４を覆うように外被２に絶縁テープを巻き付け
る。

【００３２】かかる構造のストレスコーン７による検電
は、絶縁被覆付きリード線２４の端子に、例えばネオン
ランプ又は発光ダイオードの如き発光体を接続し、該発
光体の点灯の有無によって行うことができる。

【００３３】図６は、ケーブル外部半導電層４に隣接し
てケーブル絶縁層５上に導体抵抗が10^{2 〜3} Ω-cm の半
導電テープ層１５を設けて、ストレスコーン７を、その
コーン部半導電層２２の一部がケーブル外部半導電層４
の外周で該ケーブル外部半導電層４に対して電気絶縁さ
れた状態で存在するようにして、ケーブル絶縁層５の外
周に装着した場合の本例の電力ケーブルの終端処理部の
電界緩和状況を示す概念図である。この例では、コーン
部絶縁体２１の誘電率（ε）は3.4 、ケーブル絶縁層５
の誘電率（ε）は2.3 である。なお、図において、２６
は等電位線である。

【００３４】該図６から明らかなように、本例で用いる
ストレスコーン７のコーン部半導電層２２は、従来のス
トレスコーン７のコーン部半導電層９と違って、ケーブ
ル遮蔽テープ層３とケーブル外部半導電層４とに電気的
に接続されておらず、該コーン部半導電層２２とケーブ
ル外部半導電層４との間にコーン部絶縁体２１が介在さ
れているので、半導電テープ層１５の巻き終わり端部に
電界が集中する。例えば、電力ケーブル１に対地35KVの
交流電圧を印加した場合のケーブル外部半導電層４とス
トレスコーン７の界面における沿層方向のストレスは11
KV/mm となった。この値は、ケーブル外部半導電層４と
ストレスコーン７の界面放電開始電圧に近似する。つま
り、本例の電力ケーブルの終端処理部は、線間電圧６KV
用の電力ケーブル１に使用する場合は、実用上問題にな
らない。

【００３５】しかしながら、本発明の電力ケーブルの終
端処理部を、線間電圧が22〜33KV以上の電力ケーブル１
に使用する場合は、何らかの改善策が必要になる。

【００３６】図７は、より高い電圧の電力ケーブルで使
用できるように対策を施した本発明に係る電力ケーブル
の終端処理部の電界緩和状況を示す概念図を示したもの
である。

【００３７】本例の電力ケーブルの終端処理部では、ケ
ーブル外部半導電層４に接続してケーブル絶縁層５の露
出部の外周に高誘電体層２７が設けられている。この高
誘電体層２７は、高誘電体（ε＝20〜30）のテープをケ
ーブル外部半導電層４に跨がってケーブル絶縁層５に巻
くことにより形成されている。この高誘電体層２７は、
ケーブル外部半導電層４の先から10mmの長さに亘ってケ
ーブル絶縁層５に設けられている。この例でも、コーン
部絶縁体２１の誘電率（ε）は3.4 、ケーブル絶縁層５
の誘電率（ε）は2.3 である。その他の点は、図１及び
図２に示す例と同様に構成されている。

【００３８】このような電力ケーブルの終端処理部によ
れば、該図７から明らかなように、高誘電体層２７によ
ってケーブル外部半導電層４の端部側で電界が集中する
のが大幅に緩和され、半導電テープ層１５を使用した場
合の沿層方向のストレスは11KV/mm に比較し、1.7 KV/m
m と極めてストレスが緩和されている。

【００３９】以下、本願明細書に記載した複数の発明の
うち、いくつかの発明についてその構成要件を以下に記
載する。

【００４０】（１） 電力ケーブルがその端末で段剥ぎ
されて、外被の端部からケーブル遮蔽テープ層とケーブ
ル外部半導電層とケーブル絶縁層とケーブル導体とが順
次露出され、露出された前記ケーブル絶縁層の外周にス
トレスコーンが装着されている電力ケーブルの終端処理
部において、前記ケーブル外部半導電層に接続して前記
ケーブル絶縁層の露出部の外周に半導電性テープ層が設
けられ、前記ストレスコーンは中心にケーブル嵌合孔を
有するコーン部絶縁体と、その基端側傾斜表面に浮遊電
極の状態で設けられたコーン部半導電層とを備え、該ス
トレスコーンは前記コーン部半導電層の一部が前記ケー
ブル外部半導電層の外周で該ケーブル外部半導電層に対
して電気絶縁された状態で存在するようにして前記ケー
ブル絶縁層の外周に装着されていることを特徴とする電
力ケーブルの終端処理部。

【００４１】（２） 電力ケーブルがその端末で段剥ぎ
されて、外被の端部からケーブル遮蔽テープ層とケーブ
ル外部半導電層とケーブル絶縁層とケーブル導体とが順
次露出され、露出された前記ケーブル絶縁層の外周にス
トレスコーンが装着されている電力ケーブルの終端処理
部において、前記ケーブル外部半導電層に接続して前記
ケーブル絶縁層の露出部の外周に高誘電体テープ層が設
けられ、前記ストレスコーンは中心にケーブル嵌合孔を
有するコーン部絶縁体と、その基端側傾斜表面に浮遊電
極の状態で設けられたコーン部半導電層とを備え、該ス
トレスコーンは前記コーン部半導電層の一部が前記ケー
ブル外部半導電層の外周で該ケーブル外部半導電層に対
して電気絶縁された状態で存在するようにして前記ケー
ブル絶縁層の外周に装着されていることを特徴とする電
力ケーブルの終端処理部。

【００４２】（３） 前記コーン部半導電層の導体抵抗
は10^{2 〜3} Ω-cm である第１項又は第２項に記載の電力
ケーブルの終端処理部。

【００４３】（４） 前記高誘電体テープ層の誘電率ε
は20〜30の範囲である第２項に記載の電力ケーブルの終
端処理部。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電力ケ
ーブルの終端処理部によれば、下記のような優れた効果
を得ることができる。

【００４５】本発明では、ストレスコーンを、そのコー
ン部半導電層の一部がケーブル外部半導電層の外周で該
ケーブル外部半導電層に対して電気絶縁された状態で存
在するようにして、ケーブル絶縁層の外周に装着してい
るので、該コーン部半導電層が浮遊電極の状態で存在
し、このため該コーン部半導電層を検電電極として兼用
することができる。

【００４６】それ故、本発明によれば、検電用ユニット
をストレスコーンとは別に設ける必要がなくなり、電力
ケーブルの終端処理部の構造が複雑化せず、コストアッ
プを防止することができる。

【００４７】また、ケーブル外部半導電層に接続してケ
ーブル絶縁層の露出部の外周に高誘電体層を設けておく
ことにより、本発明のような特殊なストレスコーンを用
いても、該ストレスコーンとケーブルとの界面における
界面放電開始電圧が上がり、より高い電圧の電力ケーブ
ルの終端処理部にも支障なく使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電力ケーブルの終端処理部におけ
る実施の形態の一例の半縦断側面図である。

【図２】本例で用いているストレスコーンの半縦断側面
図である。

【図３】本発明で用いる検電を容易にしたタイプのスト
レスコーンの一例を示す半縦断側面図である。

【図４】図３で検電リングを除去したストレスコーンを
示す半縦断側面図である。

【図５】図３で用いている検電リングの半縦断側面図で
ある。

【図６】電界緩和層として半導電テープ層を用いている
本発明に係る電力ケーブルの終端処理部における電界緩
和状況を示す概念図である。

【図７】電界緩和層として高誘電体層を用いている本発
明に係る電力ケーブルの終端処理部における電界緩和状
況を示す概念図である。

【図８】従来の電力ケーブルの終端処理部における一例
の半縦断側面図である。

【図９】図８の電力ケーブルの終端処理部で用いている
ストレスコーンを示す半縦断側面図である。

【図１０】従来の電力ケーブルの終端処理部における他
の例の半縦断側面図である。

【図１１】図１０の電力ケーブルの終端処理部で用いて
いるストレスコーンを示す半縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 電力ケーブル ２ 外被 ３ ケーブル遮蔽テープ層 ４ ケーブル外部半導電層 ５ ケーブル絶縁層 ６ ケーブル導体 ７ ストレスコーン ８ 中空円錐形座体 ９ コーン部半導電層 １０ コーン部絶縁体 １１ 半導電性テープ層 １２ 端子 １３ 絶縁テープ層 １４ 接地線 １５ 半導電テープ層 １６ 機器側エポキシ樹脂絶縁体 １６ａ テーパ孔 １７ 機器側導体 １８ 楔金具 １９ スプリング付きストレスコーン押さえ手段 ２０ 保護ケース ２１ コーン部絶縁体 ２１ａ ケーブル嵌合孔 ２１ｂ 基端側傾斜表面 ２１ｃ 先端側傾斜表面 ２１ｄ 段差部 ２２ コーン部半導電層 ２３ 検電リング ２４ 絶縁被覆付きリード線 ２５ 絶縁層 ２６ 等電位線 ２７ 高誘電体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽根 良成 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 石原 一昭 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 池谷 隆夫 神奈川県川崎市高津区久本１丁目８番１号 旭電機株式会社内 (72)発明者 斉藤 貢 神奈川県川崎市高津区久本１丁目８番１号 旭電機株式会社内 (72)発明者 丸山 政利 神奈川県川崎市高津区久本１丁目８番１号 旭電機株式会社内 (72)発明者 獺口 秀治 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 丹羽 茂治 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力ケーブルがその端末で段剥ぎされ
   て、外被の端部からケーブル遮蔽テープ層とケーブル外
   部半導電層とケーブル絶縁層とケーブル導体とが順次露
   出され、露出された前記ケーブル絶縁層の外周にストレ
   スコーンが装着されている電力ケーブルの終端処理部に
   おいて、 前記ストレスコーンは中心にケーブル嵌合孔を有するコ
   ーン部絶縁体と、その基端側傾斜表面に浮遊電極の状態
   で設けられたコーン部半導電層とを備え、 該ストレスコーンは前記コーン部半導電層の一部が前記
   ケーブル外部半導電層の外周で該ケーブル外部半導電層
   に対して電気絶縁された状態で存在するようにして前記
   ケーブル絶縁層の外周に装着されていることを特徴とす
   る電力ケーブルの終端処理部。
2. 【請求項２】 電力ケーブルがその端末で段剥ぎされ
   て、外被の端部からケーブル遮蔽テープ層とケーブル外
   部半導電層とケーブル絶縁層とケーブル導体とが順次露
   出され、露出された前記ケーブル絶縁層の外周にストレ
   スコーンが装着されている電力ケーブルの終端処理部に
   おいて、 前記ケーブル外部半導電層に接続して前記ケーブル絶縁
   層の露出部の外周に高誘電体層が設けられ、 前記ストレスコーンは中心にケーブル嵌合孔を有するコ
   ーン部絶縁体と、その基端側傾斜表面に浮遊電極の状態
   で設けられたコーン部半導電層とを備え、 該ストレスコーンは前記コーン部半導電層の一部が前記
   ケーブル外部半導電層の外周で該ケーブル外部半導電層
   に対して電気絶縁された状態で存在するようにして前記
   ケーブル絶縁層の外周に装着されていることを特徴とす
   る電力ケーブルの終端処理部。