JPH11122793A - 電力ケーブル表面仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーブル接続部を形成する際に、ケーブルの
絶縁体がコーン状絶縁体に当接する表面を滑らかに形成
するために、非常に小さい点状もしくは線状に加熱する
手段を用い、全体を加熱するよりも短い時間で処理でき
るようにする。 【解決手段】 ケーブル１の導体２を露出させた部分に
対して、所定の範囲で絶縁体４を削り取ってから、その
表面を加熱装置２１を用いて加熱処理して平滑に形成す
る。前記加熱装置２１においては、発熱ランプ２２の光
を凹面鏡２３を介して、絶縁体４の表面に点状に照射さ
せて加熱させ、加熱装置の焦点を線状に移動させなが
ら、表面全体に対する加熱作用を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架橋ポリエチレン電力
ケーブル（ＣＶケーブル）の接続部を形成するに際し
て、絶縁体表面を滑らかに形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】２７５ｋＶ高圧送電線路に使用されるＣ
Ｖケーブル等においては、前記導体接続部に配置する絶
縁部材を、いわゆるプレハブ方式のジョイント絶縁部
（以下ケーブル接続部と呼ぶ）として構成することが提
案されている。前記ケーブル接続部においては、例え
ば、特開平６−２５３４４２号公報等に示されるよう
に、エポキシ樹脂材料により略円筒形に構成し、高圧シ
ールド電極を一体に設けた絶縁成型体を、導体を接続す
る導体接続管に対して位置決めし、その両側にＥＰゴム
で構成した略コーン状のプレモールド絶縁体を装着する
ことにより構成している。前記従来例に示されるような
ケーブル接続部は、一般的には、図７に示されるように
構成されている。

【０００３】前記図７に示されるケーブル接続部の例に
おいて、接続する２本のケーブル１の導体２、２ａを導
体接続管７を用いて接続し、前記導体接続管７の中央部
に対応させてプレモールド絶縁体１１の高圧シールド電
極１２を配置し、前記高圧シールド電極１２の内面を導
体接続管の外周部に固定させるようにしている。また、
前記プレモールド絶縁体１１の両側のテーパ部には、ケ
ーブルとの間に形成される隙間に対して、コーン状絶縁
体１５、１５ａを挿入し、これらの３つの絶縁体を組み
合わせて、ケーブル接続部１０を形成している。さら
に、前記ケーブル接続部１０の外周部には、外部保護部
材１８を配置するが、ケーブル接続部の両側の部分に
は、絶縁体圧着装置１７、および、絶縁筒等を配置して
いる。前記ケーブル接続部１０を覆う保護部材１８の両
側には、ケーブル保護金具と、防水処理部１９とを配置
して、ケーブル接続部に対する保護を行い得るように構
成している。

【０００４】前記図７に示されるようなケーブル接続部
において、導体接続管に対してプレモールド絶縁体の高
圧シールド電極を取り付ける際には、導体接続管のスリ
ーブに対して、スリーブ固定金具１３を固定ボルト等を
用いて固定する。前記スリーブ固定金具１３には、外周
方向に突出する部材を配置して、高圧シールド電極に対
する係止部を形成し、プレモールド絶縁体の高圧シール
ド電極１２を導体接続管に設けたスリーブ固定金具１３
の外周を覆うように挿入する。そして、前記高圧シール
ド電極１２の内周部にリング状に突出した突部の肩部
を、スリーブ固定金具１３の係止部に押圧する状態で位
置決めした後で、スリーブ固定金具１３と高圧シールド
電極１２との隙間に、前記スリーブ固定金具１３に設け
たねじ部を介してロックナットを挿入して、両部材の位
置決めと固定の作用を行うようにしている。

【０００５】前記ＣＶケーブル１においては、導体２の
表面を内部半導電層３と架橋ポリエチレン絶縁層４、外
部半導電層５、およびシース６により覆って構成してい
る。そこで、前記ケーブルの端部に導体２を所定の長さ
で露出させ、導体接続管７の導体挿入孔に挿入して締め
付け固定するために、図８、９に示すように、最初にケ
ーブル１の切断端部から所定の長さの範囲でシース６を
取り除き、絶縁体４上に被覆されている外部半導電層５
を露出させる。次いで、接続部の形成に必要とされる長
さだけ、前記外部半導電層５と、絶縁体４をガラスまた
は専用工具を用いて削り取って、ケーブル接続部の形成
作業に対処させるようにしている。なお、従来例の説明
と、後述する本発明の実施例の説明においては、絶縁体
４の切断端部から導体を所定の長さに亘って突出させる
ことを省略して図示しているが、実際には、導体２は絶
縁体の切断端部から突出した状態で形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記絶縁体
表面の削り取りの作業により、絶縁体４の表面には切削
工具の刃跡または凹凸が形成される。前記絶縁体の表面
に形成される凹凸等は、ケーブル接続部を形成する際
に、コーン状絶縁体の孔の内面に対応する部分であり、
その接触面に隙間や凹凸が形成されていると、コーン状
絶縁体とケーブル絶縁体との界面状況に影響が発生す
る。つまり、絶縁体表面を平滑にしないでケーブル接続
部を形成すると、ケーブル絶縁体とコーン状絶縁体の界
面には、コーン状絶縁体の内面が絶縁体表面の凹凸に追
従して変形することができずに、空気を含んだ隙間が生
じてしまう。そして、前記接続部に電圧が印加される
と、その隙間で放電が発生して絶縁体とコーン状絶縁体
とを浸蝕し、接続部の性能に大きな影響が与えられる。
それゆえに、ケーブル絶縁体表面の削り取りの作業に際
しては、その表面の凹凸を極力少なくすることが望まれ
ている。

【０００７】前述したような絶縁体表面の凹凸を解消す
るために、図１０に示すようなケーブル絶縁体表面に対
する加熱方法が用いられている。前記加熱方法において
は、図９に示したような削り取り加工を行った後で、そ
の絶縁体４の表面に、テフロンまたはシリコンゴム等で
作られた収縮チューブ２０を被せ、その外側に加熱装置
２１を配置して、絶縁体４が軟化する温度まで加熱す
る。そして、加熱後に常温となるまで放置して冷却し、
収縮チューブを取り除くと、絶縁体表面の凹凸は解消さ
れることになる。

【０００８】ところが、前記ケーブル接続部を用いて接
続するケーブルは、導体断面積が大きいものであり、そ
の導体の周囲を被覆する絶縁体の厚さも非常に大きいも
のであることから、加熱装置により加熱するためには、
大きな熱量を必要とし、加熱時間を長く必要とする。ま
た、暖められた絶縁体は熱容量が大きいために、それを
放置して冷却するためには、非常に長い時間を必要と
し、その間はケーブル接続部の形成作業の無駄な待機時
間として消費されるという問題がある。

【０００９】本発明は、前述したような従来の絶縁体加
熱方法の問題を解消するもので、ケーブル絶縁体表面を
加熱する際に、非常に狭い範囲に絞った加熱を行い、加
熱・冷却を短時間で行い得る電力ケーブル表面仕上げ方
法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーブル接続
部を形成するに際して、ケーブルの絶縁体を切削した後
で、前記切削した絶縁体表面を平滑に形成するための方
法に関する。本発明の請求項１の発明は、前記絶縁体表
面に点状もしくは線状に焦点を結ぶ熱線を照射する加熱
装置を用い、絶縁体表面を加熱して軟化させることを特
徴とする。請求項２の発明は、前記切削加工を行った絶
縁体表面に収縮チューブを被覆して加熱処理を行うこと
を特徴とする。請求項３の発明は、前記加熱装置による
絶縁体表面の加熱位置を、絶縁体の周囲方向と長さ方向
とに連続して移動させる装置を用い、前記絶縁体表面に
対する加熱処理を行うことを特徴とする。請求項４の発
明は、前記加熱装置のヒータ部材を、赤外線ヒータ、電
球、またはレーザ光発生装置を用いて構成することを特
徴とする。

【００１１】前述したように構成したことにより、本発
明においては、絶縁体表面に対する加熱作用が点状もし
くは線状の非常に狭い範囲となるので、絶縁体に対する
加熱作用を表面の薄い部分に対してのみ行って、加熱処
理に使用する熱量を少なくできる。また、加熱して表面
の成形を行った後で、その加熱部に加えられた熱は周囲
に吸収されて迅速に冷却されるので、全体の冷却作用に
要する時間を短縮することができる。そして、前記加熱
装置による加熱作用を線状に連続して行うことにより、
絶縁体の全部を一度に加熱する場合に比較して、短時間
で処理することができ、ケーブル接続部の形成に際して
のケーブルの処理作業時間を短縮し、作業能率を向上さ
せることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図示される例にしたがって、本発
明の電力ケーブル表面仕上げ方法を説明する。以下に説
明する本発明の実施例においては、前記図７に示したよ
うなケーブル接続部を構成する際に、図８、９に示すよ
うに、ケーブル１の切断端部から所定の長さの範囲でシ
ース６を取り除き、絶縁体４上に被覆されている外部半
導電層５を露出させる。次いで、接続部の形成に必要と
される長さだけ、前記外部半導電層５と絶縁体４を、ガ
ラスまたは専用工具を用いて削り取った状態で、図１に
示すような加熱装置を用いて絶縁体４の表面の成形作業
を行うものである。

【００１３】前記図１に示すように、本発明の基本的な
構成において、絶縁体４の表面を加熱処理するために、
発熱ランプ２２と凹面鏡２３を組み合わせて構成した加
熱装置２１を用いており、発熱ランプ２２からの熱を凹
面鏡２３により集光して、絶縁体の表面に対して焦点２
５の部分で熱線２４を集中的に当てる。そして、前記焦
点に集められた熱線により絶縁体表面を点状に加熱し、
ポリエチレン等で構成される絶縁体の表面を、その材料
が軟化させるかあるいは溶融する温度にまで局部的に加
熱することより、前記絶縁体表面の削り取り作業により
生じた凹凸を解消させる。前記発熱ランプ２２として
は、熱線発生電球あるいは任意の構成のヒータを用いる
ことができるもので、その発熱ランプの熱を凹面鏡２３
を用いて、熱線の焦点２５にあたる加熱点２６で絶縁体
表面の薄い層を加熱して、その加熱点の部分で絶縁体の
表面処理を行わせる。

【００１４】図２には、前記図１に示す絶縁体の表面処
理に際して、収縮チューブ２０を合わせて用いる場合を
示しているもので、前記収縮チューブ２０としては、従
来例で示したように、テフロンやシリコンゴム等で作ら
れたものを使用する。前記収縮チューブ２０は、熱や光
を透過するとともに、絶縁体を構成するポリエチレンよ
りも溶融温度が高いものを用いることにより、絶縁体表
面が軟化または溶融される温度に加熱された場合でも、
収縮チューブの構成材料には変化が生じないものを用い
る。そして、前記加熱装置を用いて絶縁体表面を加熱処
理した際に、収縮チューブにより絶縁体表面を強く押圧
しながら、絶縁体表面を軟化させることによって、軟化
された絶縁体表面を収縮チューブにより押圧して凹凸を
解消させる作用を行う。

【００１５】前記図２に示すようにして、絶縁体の表面
の非常に狭い範囲の加熱点２６での加熱作用を行う場合
には、加熱装置２１の発熱ランプ２２としては大きな熱
容量を持つものを使用しなくとも、絶縁体材料が軟化ま
たは溶融する程度の加熱作用を容易に行うことができ
る。そして、加熱装置を用いた加熱作用に要する時間は
短くてすみ、加熱作用が終了するとその加熱点の周囲に
熱が急速に奪われるので、加熱点の溶融された部分は急
速に冷却されて固化し、滑らかな表面として容易に形成
できることになる。

【００１６】図３に示す例は、加熱装置としてレーザ光
発生装置３０を用いており、前記レーザ光発生装置３０
から出力されるレーザ光３２をレンズ３１を通して焦点
３３に集光し、前記焦点３３を絶縁体４の表面に当て
て、レーザ光による加熱点３４とする。そして、前記焦
点３３で絶縁体表面を点状に加熱することにより、前記
絶縁体表面に対して非常に狭い範囲で薄い層のみを加熱
して、溶融または軟化させる作用を行わせる。また、本
実施例においても、図２に示したように絶縁体の表面に
収縮チューブを被せて、加熱処理する部分を収縮チュー
ブにより押圧しながら熱処理を行うと、絶縁体表面を滑
らかに成形する作用を容易に行うことができる。

【００１７】図４に示す例は、前記図１、３に示した加
熱装置による絶縁体表面の加熱処理を、連続して行う場
合に対応させる実施例であり、加熱装置としてレーザ光
発生装置３０を用いた例で説明している。前記図４に示
すように、絶縁体表面に対して点状に加熱する場合に、
レーザ光発生装置をケーブル絶縁体表面に沿わせて、長
さ方向Ｘと、円周方向Ｙの各々の方向に任意に移動可能
に構成することができる。そして、レーザ光発生装置３
０を図示を省略した移動装置を用いて、所定の巾で矢印
Ｙ方向に移動させて、線状に１周の加熱処理を行わせ、
その後に、点の巾に対応するだけの間隔で、矢印Ｘ方向
にレーザ光発生装置３０（焦点位置）を移動させて、次
の１周の加熱処理を行うようにする。前述したような線
状に加熱する動作を、絶縁体の長さ方向に順次施すこと
によって、絶縁体４の表面全体に対する加熱処理を行う
場合でも、加熱装置により絶縁体表面が加熱される点で
の冷却に要する時間が非常に短いものである。したがっ
て、従来の加熱処理を用いる場合のように、加熱後に冷
却に要する時間を作業時間として考える必要がなくな
り、絶縁体の表面処理の作業が終了した後に、直ちに次
の作業を開始することができる。

【００１８】図５に示す例は、加熱装置としてリング状
ヒータ３５を使用する場合を示しているもので、前記リ
ング状ヒータ３５としては、ケーブルの中心に対して同
心円状にヒータ部材３６と凹面鏡部材３７とを組み合わ
せたものを配置している。前記凹面鏡部材３７は、ケー
ブルの長さ方向の断面で見て凹面として形成されている
もので、ヒータ部材から出力される熱線３８を絶縁体の
表面に対して線状に当てるようにする。そして、前記リ
ング状ヒータ３５により絶縁体４の表面に、凹面鏡部材
３７による焦点３９を線状に１周する状態で形成でき、
巾の狭い線を１周させるような状態で、絶縁体に対する
加熱作用を行うことができる。したがって、前記リング
状ヒータ３５を用いて絶縁体表面の加熱処理を行う場合
には、非常に遅い速度で装置を矢印Ｘ方向に移動させる
ことにより、容易に達成が可能である。なお、前記図５
の例においても、絶縁体表面に収縮チューブを被覆して
からリング状ヒータによる加熱処理を行うことにより、
表面処理の作業を容易に行うことができる。

【００１９】図６に示す例は、加熱装置として長い直線
状ヒータ４０を使用する場合を示しているもので、前記
直線状ヒータ４０としては、ケーブルの長さ方向で絶縁
体表面に対して一定の間隔を介して配置しているもの
で、ヒータ部材４１と凹面鏡部材４２とを組み合わせた
ものを配置している。前記凹面鏡部材４２は、ケーブル
の直径方向の断面で見て凹面として形成されているもの
で、ヒータ部材から出力される熱線４３を絶縁体の表面
に対して直線状に当てるようにする。そして、前記直線
状ヒータ４０により絶縁体４の表面に対して、凹面鏡部
材４２による焦点４４を直線状に所定の長さ（熱処理を
行う全長）の範囲にでき、巾の狭い直線をもって絶縁体
を一周させて描くような状態で、絶縁体に対する加熱作
用を行うことができる。

【００２０】したがって、前記直線状ヒータ４０を用い
て絶縁体表面の加熱処理を行う場合には、絶縁体の表面
に対して一定の距離を隔てた状態で、絶縁体の表面に直
線状の焦点を当てながら加熱作用を行わせる。本実施例
の直線状ヒータを用いる場合には、絶縁体４の表面が真
円でない場合でも、前記ヒータを絶縁体表面に対して一
定の距離を持たせるように移動させることによって、絶
縁体の表面に直線状の加熱部４５を連続して形成するこ
とができる。なお、前記図６の例においても、絶縁体表
面に収縮チューブを被覆してから直線状ヒータによる加
熱処理を行うことにより、表面処理の作業を容易に行う
ことができる。

【００２１】前記本発明の各実施例において、加熱装置
の焦点を点状に絶縁体表面に当てて加熱処理する場合に
は、加熱装置を保持する装置を用いて、絶縁体表面に線
状に１周させるような加熱作用を行う。そして、その加
熱装置による加熱点に隣接させて、次の線状の加熱処理
を施すことにより、非常に狭い範囲での加熱処理を繰り
返して行うことにより、絶縁体の表面全体に対する加熱
を行うことなしに、切削加工により生じた絶縁体表面の
凹凸を解消して、滑らかな表面を形成する作業を容易に
行うことができる。また、前記加熱装置を移動させるた
めの装置においては、巾が数mmの螺旋状に加熱点を連続
して形成させるような動作を行う移動装置を用いて、絶
縁体表面全部をカバーするようにして、連続的に加熱処
理を行うような移動装置を用いることも可能である。

【００２２】なお、前記各実施例において、加熱装置に
発熱ランプを用いる場合には、絶縁体がポリエチレンの
場合には、その絶縁体の軟化温度であるところの１１０
℃以上に、短時間で加熱できるものであれば、赤外線ヒ
ータ、電球等を使用することが可能である。前記レーザ
光発生装置を使用する場合には、焦点における温度を前
記絶縁体の軟化または溶融温度に設定が可能な装置を用
いることができる。さらに、前記加熱装置を絶縁体表面
に沿わせて移動させるための装置としては、絶縁体の円
周方向または長さ方向に移動させるための移動機構と、
絶縁体の長さ方向に微小な距離ずつ、正確に移動させ得
る機構とを組み合わせたものであれば、任意の装置を使
用することが可能である。また、前記加熱装置の構成に
応じて、前記加熱装置をスパイラル状に、絶縁体の周囲
に沿わせて移動させる機構を用いることもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の加熱処理に用いる装置は、前述
したように構成したものであるから、加熱装置による絶
縁体表面に対する加熱作用が点状もしくは線状に形成さ
れた非常に狭い範囲となり、絶縁体に対する加熱作用を
表面の薄い部分に対してのみ行うので、加熱処理に使用
する熱量を少なくできる。また、加熱して表面の成形を
行った後で、その加熱部に加えられた熱は周囲に吸収さ
れて迅速に冷却されるので、全体の冷却作用に要する時
間を短縮することができる。さらに、前記加熱装置によ
る加熱作用を線状に連続して行うことにより、絶縁体の
全部を一度に加熱する場合に比較して、短時間で処理す
ることができ、ケーブル接続部の形成に際してのケーブ
ルの処理作業時間を短縮し、作業能率を向上させること
ができる。そして、前述したような方法を用いてケーブ
ル絶縁体表面の凹凸をなくして、ケーブル接続部を形成
することにより、コーン状絶縁体と組み合わせる部分で
は、両部材の間に隙間等が形成されることがなく、絶縁
部材の性能を良好に維持させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の絶縁体表面の加熱処理のための装置
の説明図である。

【図２】 図１の例に収縮チューブを付加して用いる例
の説明図である。

【図３】 加熱装置の別の実施例の説明図である。

【図４】 加熱装置の移動の説明図である。

【図５】 本発明の他の実施例の説明図である。

【図６】 本発明の別の実施例の説明図である。

【図７】 一般的なケーブル接続部の構成を示す説明図
である。

【図８】 ケーブルの接続端部の処理の説明図である。

【図９】 加熱処理の前の状態の説明図である。

【図１０】 従来の絶縁体表面の加熱処理装置の説明図
である。

【符号の説明】

１ ケーブル、 ２ 導体、 ４ 絶縁体、 ７
導体接続管、１０ ケーブル接続部、 １１
プレモールド絶縁体、１２ 高圧シールド電極、 １
５ コーン状絶縁体、２０ 収縮チューブ、 ２１
加熱装置、 ２２ 発熱ランプ、２３ 凹面
鏡、 ２５ 焦点、 ３０ レーザ光発生装置、３
１ レンズ、 ３２ レーザ光、 ３５ リング
状ヒータ、３６ ヒータ部材、 ３７ 凹面鏡部
材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーブル接続部を形成するに際して、ケ
   ーブルの絶縁体を切削した後で、前記切削した絶縁体表
   面を平滑に形成するための方法において、 前記絶縁体表面に点状もしくは線状に焦点を結ぶ熱線を
   照射する加熱装置を用い、絶縁体表面を加熱して軟化さ
   せることを特徴とする電力ケーブル表面仕上げ方法。
2. 【請求項２】 前記切削加工を行った絶縁体表面に収縮
   チューブを被覆し、前記絶縁体表面に点状もしくは線状
   に焦点を結ぶ熱線を照射する加熱装置を用い、絶縁体表
   面を加熱して軟化させることを特徴とする請求項１に記
   載の電力ケーブル表面仕上げ方法。
3. 【請求項３】 前記加熱装置による絶縁体表面の加熱位
   置を、絶縁体の周囲方向と長さ方向とに連続して移動さ
   せる装置を用い、前記絶縁体表面に対する加熱処理を行
   うことを特徴とする請求項１または２に記載の電力ケー
   ブル表面仕上げ方法。
4. 【請求項４】 前記加熱装置のヒータ部材を、赤外線ヒ
   ータ、電球、またはレーザ光発生装置を用いて構成する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   電力ケーブル表面仕上げ方法。