JPH11234838A - 架橋ポリエチレン電力ケーブルの接続工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気的信頼性を損なうことなく、架橋ポリエ
チレン電力ケーブルのコンパクトな接続部を形成するこ
とができる、架橋ポリエチレン電力ケーブルの接続工法
を提供する。 【解決手段】 複数の導体を撚り合わせてなる分割導体
３ａ、３ｂを架橋ポリエチレンで絶縁してなる架橋ポリ
エチレン電力ケーブル１ａ、１ｂの端末絶縁体を剥いで
分割導体３ａ、３ｂを露呈し、露呈した分割導体３ａ、
３ｂを導体毎に長さを違えて切断した第１のケーブル１
ａと、同様に端末加工した第２のケーブル１ｂとの導体
同士を突き合わせ溶接し、この導体接続部上の一部を、
内部半導電層、絶縁層、外部半導電層からなる絶縁ブロ
ック１３で被覆し、露出している接続部導体上に内部半
導電層を形成した後、絶縁ブロック１３と第１のケーブ
ル１ａの絶縁体端末部に跨がって第１の金型空間、絶縁
ブロックと第２のケーブルの絶縁体端末部に跨がって第
２の金型空間を設け、金型空間内に絶縁樹脂を注入して
補強絶縁層１５ａ、１５ｂを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、架橋ポリエチレン
電力ケーブルの接続工法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】架橋ポリエチレン電力ケーブルはその優
れた絶縁性と取扱の容易さによって急速に高電圧化の道
をたどってきており、２７５ｋＶ級の長距離線路の建設
が行われつつある。長距離線路にはケーブルの接続部が
必要不可欠である。２７５ｋＶ級の架橋ポリエチレン電
力ケーブルの接続は、露呈した導体相互を接続し、導体
上に内部半導電層を設けた後、段剥ぎしたケーブル絶縁
体上にまたがって二つ割の金型をかぶせ、その中に小型
押出機より絶縁樹脂を押出し、所定の形に成形後、外部
導電層を被覆し、前記押出絶縁樹脂と一体の状態で加熱
加圧して架橋する、押出モールド接続工法を用いた接続
部が採用されている。

【０００３】図３を用いて押出モールド接続工法の一般
的な説明をする。この工法の作業工程は以下のとおりで
ある。即ち、 １）先ず、所定の寸法にケーブル１ａ、１ｂを段剥ぎし
てケーブル導体３ａ、３ｂを露呈し、ケーブル絶縁体２
ａ、２ｂの端部を、鉛筆削り状の形状に加工する（ペン
シリング部）。その後、露呈したケーブル導体３ａ、３
ｂどうしを導体接続管４を用いて圧縮接続する。導体接
続部上には、半導電テープや半導電収縮チューブによっ
て内部半導電層５を形成する。 ２）次いで、二つ割の金型６をクッション材７を介して
接続部全体に被せ、該金型６内の空間に図示しない小型
押出機より加熱溶融された未架橋の絶縁樹脂を押出す。 ３）その後、金型６を解体し、凝固した絶縁樹脂を所定
形状に切削加工し、外部導電層を被覆する。 ４）最後に、全体を密閉型の容器内に収納し、ガス加圧
下で加熱架橋する。かくして、ケーブルと同一の層状構
造を有する補強絶縁層８を形成する。

【０００４】上述の押出モールド接続工法は、架橋ポリ
エチレン電力ケーブルの信頼性の高い接続工法である。
しかしながら、この接続工法では接続部の外径がケーブ
ル外径よりもかなり大きくなる。なぜなら、圧縮後の導
体接続管４はケーブル導体３ａ、３ｂの外径よりも大き
く、補強絶縁部の特性をケーブル絶縁部と同等にしよう
とすると、補強絶縁層８の外径はケーブル絶縁体２ａ、
２ｂの外径よりも大きくなるからである。ところで、近
年、より一層の送電システムのコンパクト化と、布設の
容易性を実現するために、ケーブル接続部の外径をより
小さくすることが求められている。

【０００５】ケーブル接続部の外径をより小さくする方
法として、導体接続管を用いず、溶接により導体を接続
する工法がある。この工法は、例えば図４に示すよう
に、ケーブル導体は分割導体３ａ、３ｂからなっている
が、この各分割導体３ａ、３ｂをばらして引き出し、相
対する各分割導体３ａ、３ｂを溶接する。この際、溶接
を行う施工上、各分割導体３ａ、３ｂ毎に長手方向に溶
接部１２をずらし、分散させて形成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この工法では、導体接
続部の外径は小さくなるが、その長さが長くなる。即
ち、図４において、分割導体３ａ、３ｂの溶接部１２の
長手方向のピッチｐは、所定長以上にしなければならな
い。また、溶接作業をする必要上、接続すべき分割導体
３ａ、３ｂをばらして引き出さねばならず、その引き出
し代として、ケーブル絶縁体２ａ、２ｂのペンシリング
部の端部と最寄りの溶接部１２の間隔ｍを所定長以上に
する必要がある。例えば、２５００ｍｍ² の５分割導体
を溶接する場合、導体露出長Ｌ_b は８００ｍｍ以上にな
る。因みにこの導体を接続管圧縮の方法で接続する場合
には、図３において、導体露出長Ｌ_a は３００ｍｍ程度
である。このように、導体接続部の長さが長くなると、
金型内において樹脂圧力の伝搬が端部まで行き渡りにく
くなり、樹脂未充填部分が生じ、電気的信頼性が低下す
るという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、撚り合わせてなる分割導体を
架橋ポリエチレンで絶縁してなる架橋ポリエチレン電力
ケーブルの端末絶縁体を剥いで分割導体を露呈し、露呈
した分割導体を分割導体毎に長さを違えて切断した第１
のケーブルと、同様に端末加工した第２のケーブルとの
分割導体同士を突き合わせ溶接し、この分割導体接続部
上の一部を、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層から
なる絶縁ブロックで被覆し、露出している接続部分割導
体上に内部半導電層を形成した後、絶縁ブロックと第１
のケーブルの絶縁体端末部に跨がって第１の金型空間、
絶縁ブロックと第２のケーブルの絶縁体端末部に跨がっ
て第２の金型空間を設け、金型空間内に絶縁樹脂を注入
して絶縁層を形成することを特徴とする架橋ポリエチレ
ン電力ケーブルの接続工法である。ここで、絶縁ブロッ
クは内部半導電層、絶縁層、外部半導電層の３層からな
る円筒状物であり、架橋ポリエチレン電力ケーブルを構
成する内部半導電層、ケーブル絶縁体、外部半導電層と
同等の形状、機能を有するものである。

【０００８】上述のように本発明によれば、導体接続部
に絶縁ブロックを設け、該絶縁ブロックによって区分さ
れた導体接続部の各部分毎に未架橋ポリエチレンを押出
して補強絶縁層を形成するため、押出しに用いる金型は
導体接続部よりも短くなる。従って、金型内において樹
脂圧力の伝搬が端部まで行き渡り、樹脂未充填部分が生
じるのを防ぐことができる。なお、導体接続部上には長
手方向に複数の補強絶縁層が形成されることになるが、
補強絶縁層間には絶縁ブロックが設けられているので、
電気的性能に支障が生ずることはない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明にかかる架橋ポリ
エチレン電力ケーブルの押出モールド接続工法の一実施
形態の説明図である。本実施形態において、分割導体３
ａ、３ｂは５分割導体からなる。本実施形態の工法の工
程は以下のとおりである。即ち、 １）ケーブル絶縁体２ａ、２ｂを剥いで露呈した分割導
体３ａ、３ｂの一方に、内部半導電層、絶縁体層、外部
半導電層の３層からなり、両端がペンシリング状に加工
された円筒状の絶縁ブロック１３を予め拡径した状態で
導体上に挿入する。この絶縁ブロック１３は加熱するこ
とにより縮径して導体上に密着するものである。次い
で、分割導体３ａ、３ｂの５つのセグメントを長手方向
に位置をずらして互いに溶接し、導体接続部を形成す
る。便宜上、５個の溶接部１２をケーブル導体３ａ、３
ｂの上側に表示したが、実際には図４のごとく、周方向
の位置はずれている。これらの溶接部１２は、３箇の溶
接部１２からなる溶接群Ａと、２所の溶接部１２からな
る溶接群Ｂとに分けられ、溶接群Ａと溶接群Ｂの間に所
望の幅の間隔を有するように長手方向に配置されてい
る。この間隔は、絶縁ブロック１３の幅以上の大きさ
で、かつ、溶接の作業性をよくする幅とする。溶接作業
は、溶接群Ａを溶接するときには絶縁ブロック１３を溶
接群Ｂ側に寄せておき、溶接群Ｂを溶接するときには溶
接群Ａに寄せておく。こうすることにより、溶接部１２
近傍のセグメント長を確保し、溶接作業を容易に行うこ
とができる。

【００１０】２）次いで、溶接群Ａと溶接群Ｂの間に絶
縁ブロック１３を熱収縮させて固定する。その後、絶縁
ブロック１３の両側の露出した分割導体３ａ、３ｂ外周
に内部半導電層（図示されず）を施工する。

【００１１】３）次いで、絶縁ブロック１３とケーブル
絶縁体２ａ、２ｂ端部との間にクッション材７を介して
金型１４ａ、１４ｂを設置し、未架橋ポリエチレンの押
出しを、同時もしくは順次実施し、補強絶縁層１５ａ、
１５ｂを形成する。

【００１２】このように、本実施形態では、導体接続部
を長手方向に２区分に分けて補強絶縁層１５ａ、１５ｂ
を形成するので、導体接続部全体を被う金型に比して、
金型１４ａ、１４ｂの長さが短くなり、従来の圧縮接続
による導体接続部の補強絶縁層を形成するのに用いた金
型と同程度の長さになる。従って、本実施形態では金型
１４ａ、１４ｂ内の樹脂圧力は金型端部まで伝搬し、樹
脂の未充填部分が生じるのを防ぐことができる。

【００１３】本発明において、絶縁ブロックは、ケーブ
ルを輪切りにし、ケーブル導体をくり抜いて中空にした
ものを拡径して用いることができる。このような絶縁ブ
ロックを用いると、ケーブル導体を容易に挿入すること
ができ、所定の位置に設置した状態で熱収縮させて固定
することができる。また、ケーブル導体が大径となり、
ケーブル導体のセグメント分割数が増した場合には、複
数個の絶縁ブロックを用いて、内部半導電層、補強絶縁
層の形成を行ってもよい。さらに、絶縁ブロックは、必
ずしも溶接群の間隙に設置する必要はなく、溶接部の上
に位置を定めてもかまわない。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明にかかる架橋ポリエチレン電力ケー
ブルの押出モールド接続工法の一実施例の説明図であ
る。本実施例に用いた架橋ポリエチレン電力ケーブル
は、２７５ｋＶ、２５００ｍｍ² であって、ケーブル導
体は５分割導体からなるものである。その押出モールド
接続工法の工程は以下のとおりである。即ち、 １）まず、ケーブル１ａ、１ｂを接続する長さに合わせ
て切断し、分割導体３ａ、３ｂを口出しする。また、ケ
ーブル絶縁体２ａ、２ｂのペンシリング長を１００ｍｍ
とし、平坦部外導剥ぎ長を１００ｍｍとした。次いで、
ペンシリング麓と第１の溶接部１２の距離ｍ＝２００ｍ
ｍ、溶接部１２間のピッチｐ＝１００ｍｍ、第３の溶接
部１２と第４の溶接部１２との間隔だけは４００ｍｍと
なるようにケーブル導体３ａ、３ｂの各セグメントの切
断を行う。分割導体３ａ、３ｂの全体の口出し長は１１
００ｍｍとなる。

【００１５】２）次いで、本実施例に用いたケーブル１
ａ、１ｂを輪切りして、あらかじめ作製した円筒上の絶
縁ブロック１３をケーブル導体３ａ、３ｂの一方に挿入
する。絶縁ブロック１３は、両端のペンシリング傾斜
部、１００ｍｍ長を含め、全長５００ｍｍとした。ま
た、絶縁ブロック１３の内面は、ケーブル１ａ、１ｂの
内部半導電層をそのまま全長にわたって有し、その外面
は、ケーブルの外部半導電層を中央部１００ｍｍ長にわ
たって有している。また、絶縁ブロック１３はあらかじ
め、内径を分割導体３ａ、３ｂより５ｍｍ程度大きくな
るように拡径しておき、容易に分割導体３ａ、３ｂを通
すことができるようにする。この拡径は、絶縁ブロック
１３をケーブル絶縁体２ａ、２ｂの融点以上で必要な時
間保持した後に、内側から拡張力を加え、その後、拡張
力を加えたまま冷却することにより容易に行うことがで
きる。

【００１６】３）次いで、第１〜第３の溶接部１２（溶
接群Ａ）と第４、５の溶接部１２（溶接群Ｂ）の溶接を
行う。絶縁ブロック１３は最初、溶接群Ｂ側に寄せてお
き、溶接群Ａの溶接作業を実施する。分割導体３ａ、３
ｂの全体の露出長は１１００ｍｍであり、絶縁ブロック
１３に覆われた部分を除いても６００ｍｍが露出してい
る。そこに３箇所の溶接部１２が１００ｍｍピッチで並
び、かつその両側には、２００ｍｍ長のスペースがある
ので、このスペースに冷却冶具を設置することにより、
ケーブル絶縁体２ａ、２ｂに悪影響をあたえることな
く、溶接作業を行うことができる。溶接群Ａの３箇所の
溶接を終了した後、絶縁ブロック１３を溶接群Ａにスラ
イドし、溶接群Ｂの２箇所の溶接を行う。この場合、６
００ｍｍのケーブル導体露出長に対し、２箇所の溶接部
があり、溶接群Ａよりも長さの上でさらに裕度をもっ
て、溶接作業を行うことができる。全ての溶接が終了し
た後、絶縁ブロック１３を、全露出長１１００ｍｍの中
央にまでスライドする。ここで、熱風器等で、絶縁ブロ
ック１３を加熱、収縮させ、導体上に固定する。絶縁ブ
ロック１３の両側にはそれぞれ３００ｍｍ長のケーブル
導体露出部ができる。これらケーブル導体露出部は、従
来の導体圧縮による導体接続部と同等の長さであり、そ
れぞれに内部導電層、補強絶縁層を形成する。

【００１７】補強絶縁層１５ａ、１５ｂは、絶縁ブロッ
ク１３の両側に別個の金型１４ａ、１４ｂを取り付けて
形成する。金型１４ａ、１４ｂ内に樹脂を注入した際、
金型１４ａ、１４ｂの端部まで樹脂が充填された。その
後、外部半導電層を被覆し、導体接続部全体に一括して
架橋管を被せ、架橋処理を施すことにより補強絶縁層１
５ａ、１５ｂを形成する。このようにして形成された補
強絶縁層１５ａ、１５ｂは、絶縁整形により外径をケー
ブル絶縁体２ａ、２ｂとほぼ同等の大きさにすることが
でき、また、樹脂押出時に金型端部まで樹脂で充填され
るので、電気的に信頼度を有するものであった。

【００１８】なお、本発明は上記実施形態に限らず、図
２に示すように、２つの押出空間１６ａ、１６ｂを有す
る一体型の金型１６を導体接続部に被せて、図示しない
二股に先端が分岐した押出機を接続して、２箇所の注入
孔１７ａ、１７ｂから同時に絶縁樹脂の注入を行っても
よい。この場合も、絶縁ブロック１３を用いることによ
り、補強絶縁層１５ａ、１５ｂ間の電気的信頼性を確保
する。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
気的信頼性を損なうことなく、架橋ポリエチレン電力ケ
ーブルのコンパクトな接続部を形成することができると
いう優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる架橋ポリエチレン電力ケーブル
の押出モールド接続工法の一実施例の説明図である。

【図２】他の実施例の説明図である。

【図３】従来の架橋ポリエチレン電力ケーブルの押出モ
ールド接続工法の説明図である。

【図４】セグメント溶接による導体接続部の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ ケーブル ２ａ、２ｂ ケーブル絶縁体 ３ａ、３ｂ 分割導体 ７ クッション材 １２ 溶接部 １３ 絶縁ブロック １４ａ、１４ｂ、１６ 金型 １５ａ、１５ｂ 補強絶縁層 １６ａ、１６ｂ 押出空間 １７ａ、１７ｂ 注入孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 寛信 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 進藤 俊一 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撚り合わせてなる分割導体を架橋ポリエ
   チレンで絶縁してなる架橋ポリエチレン電力ケーブルの
   端末絶縁体を剥いで分割導体を露呈し、露呈した分割導
   体を分割導体毎に長さを違えて切断した第１のケーブル
   と、同様に端末加工した第２のケーブルとの分割導体同
   士を突き合わせ溶接し、この分割導体接続部上の一部
   を、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層からなる絶縁
   ブロックで被覆し、露出している接続部分割導体上に内
   部半導電層を形成した後、絶縁ブロックと第１のケーブ
   ルの絶縁体端末部に跨がって第１の金型空間、絶縁ブロ
   ックと第２のケーブルの絶縁体端末部に跨がって第２の
   金型空間を設け、金型空間内に絶縁樹脂を注入して絶縁
   層を形成することを特徴とする架橋ポリエチレン電力ケ
   ーブルの接続工法。