JPH11262127A - 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのプレハブ接続部の端末処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業時間および検査時間の短縮化を図ること
ができる架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのプレハブ
接続部の端末処理方法を提供する。 【解決手段】 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの端
末を段剥ぎして半導電層１０、絶縁体５を露出せしめ、
半導電層１０から絶縁体５を露出させた段差の位置を覆
うように外側が半導電性ポリエチレンからなり、内側が
前記半導電性ポリエチレンよりも低融点の絶縁性ポリエ
チレンからなる電界緩和用熱収縮性チューブ２１を被
せ、次いで前記電界緩和用熱収縮性チューブ２１および
露出したケーブル半導電層１０にわたって内面が平滑な
平滑化処理用熱収縮チューブ２２を被せ、該平滑化処理
用熱収縮チューブ２２の外周から圧力をかけた状態で加
熱して前記電界緩和用熱収縮性チューブ２１の内側絶縁
性チューブとケーブル絶縁体５とを、また、外側半導電
性チューブとケーブル半導電層１０とをそれぞれ融着
し、平滑化処理熱用チューブ２２の内面をケーブル絶縁
体５に転写する。

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
絶縁電力ケーブルのプレハブ接続部を組み立てる際に、
特にケーブル端末から露出せしめたケーブル絶縁体の表
面を平滑処理するプレハブ接続部の端末処理方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルは、そ
の優れた絶縁性と取扱の容易さによって急速に超高圧化
の道をたどってきており、２７５ｋＶ級では既に長距離
線路が実用化され、さらに５００ｋＶ級の長距離線路の
建設が計画されている。長距離線路には接続部が必要不
可欠であり、５００ｋＶクラスには押出モールド式接続
部が実用化されている。しかしながら、押出モールド式
接続部では、施工時間が長くなり、また現場における品
質管理が煩雑になるという問題がある。そこで、工場で
接続部の部品の品質管理が可能であり、現場では部品の
組立を行えばよいプレハブ接続部が開発され、２７５ｋ
Ｖ級まで実用化されている。

【０００３】このプレハブ接続部について、図３を用い
て詳しく説明する。図３において、先ず、所定の寸法に
ケーブル絶縁体５、半導電層１０を順次段剥ぎてケーブ
ル導体２を露出し、ケーブル１の導体２相互を導体接続
管３を用いて圧縮接続した後、予めケーブル１に挿通し
ておいたエポキシ成形体からなる絶縁ユニット４、スト
レスコーン６を所定の位置に設置する。次いで、圧縮装
置７のスプリング７ａによってストレスコーン６を絶縁
ユニット４に押圧し、更にスプリング７ａを圧縮して絶
縁ユニット４とストレスコーン６の間、及びストレスコ
ーン６とケーブル絶縁体５の間に形成される界面８、９
を圧接する。最後に図示しない接続カバーで接続部全体
を保護する。なお、図中４ａは絶縁ユニット４を導体接
続管３に接続するロックリングである。

【０００４】２７５ｋＶ、５００ｋＶ級のこの種プレハ
ブ接続部には高い電気特性が要求されるために、接続部
の組み立てに先立ちケーブル絶縁体５に以下に示す表面
処理が行われる。この詳細を図４を用いて説明する。図
４に示すように、ケーブル１の端部を段剥ぎしてケーブ
ル絶縁体５と外部半導電層１０を露出させるが、この段
剥ぎ作業において外部半導電層１０の除去はガラス片や
削り専用工具を用いている。しかしながら、この作業は
如何に注意しても、外部半導電層１０下側のケーブル絶
縁体５表面に細かい傷を付けることになる。この傷は、
サンドペーパーなどで研磨して平滑に仕上げることも行
われているが、表面の平滑化には限界があるとともに、
ペーパーに擦り込まれた研磨材の微粉がケーブル絶縁体
５の表面に異物として残ることがある。また、この種高
圧ケーブルの外部半導電層１０の肉厚は厚いために、こ
の外部半導電層１０とケーブル絶縁体５との間に段差が
生じる。この段差はその上に装着しスプリング７ａで圧
接するストレスコーン６の内面で埋めることになるが、
段差が大きいと完全に埋めることができず、電気的に弱
いギャップとなる。このように外部半導電層１０の肉厚
が厚い場合には、ケーブルの外部半導電層１０を一旦剥
ぎ取り、ケーブル絶縁体５上に新たに肉厚の薄い半導電
層１１をモールド成形する。しかし、外部半導電層１０
を剥ぎ取ったケーブル絶縁体５上にそのまま半導電層１
１をモールドし架橋すると、溶融した半導電材料がケー
ブル絶縁体５上の細かい傷に流れ込んで導電性の突起と
なり、電気的欠陥となる可能性があり、また、表面に残
った異物が導電性突起となったり、界面９ａの接着を阻
害したりすることがあり、同様に電気的弱点となりやす
かった。

【０００５】一方、ストレスコーン６の絶縁体部分６ｂ
とケーブル絶縁体５との界面９ｂでは、その電気特性を
確保するために界面９ｂの密着を良好にする必要があ
る。このため、界面９ｂに異物等の付着がないことを確
認する現場品質管理を行うとともに、ケーブル絶縁体５
の表面を平滑にすることが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ケーブル絶縁体表面の
平滑性や異物の有無を検査し品質を保証するために、平
滑化処理前にCCD カメラなどによる表面検査により異物
チェックを行い、次に平滑化処理後に再び表面検査を行
い表面の平滑性及び異物チェックを行い、さらに半導電
層モールド後に再度ケーブル絶縁体の表面検査を行い、
表面の異物チェックを行っている。このような品質チェ
ックには精密な検査装置を必要とするため、装置のセッ
ティングに時間がかかるだけでなく、高倍率で広い面積
を検査するため検査自体にも時間がかかり、さらに各段
階で表面検査を行うため、その回数倍の検査時間を要す
ることとなり、プレハブ接続部本来の施工の簡便性が損
なわれるという問題があった。

【０００７】このような問題を解決するために、半導電
層１１が被覆モールドされる部分及びストレスコーン６
が密着する部分のケーブル絶縁体５表面を平滑化する方
法として、特願平1ー107046号に示されるようないわゆる
鏡面処理法が提案された。この鏡面処理法とは、外部半
導電層１０をはぎ取ったケーブル絶縁体５表面に、テフ
ロン等でできた平滑加工用熱収縮チューブを加熱収縮さ
せて、熱収縮チューブの内面の平滑性をケーブル絶縁体
５の表面に転写し全面均一に滑らかにする処理法のこと
で、加熱後、該熱収縮チューブを除去することにより平
滑なケーブル絶縁体５の表面を得ることができる。しか
し、かかる鏡面処理方法でも、鏡面処理した後で半導電
層をモールド成形しなければならず、工数が増加し、特
に現場作業に支障をきたしている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのプレハブ接
続部の端末処理方法を提供するもので、架橋ポリエチレ
ン絶縁電力ケーブルの端末を段剥ぎして半導電層、絶縁
体、ケーブル導体を露出せしめ、半導電層から絶縁体を
露出させた段差の位置を覆うように外側が半導電性ポリ
エチレンからなり、内側が前記半導電性ポリエチレンよ
りも低融点の絶縁性ポリエチレンからなる電界緩和用熱
収縮チューブを被せて熱収縮させて仮被覆し、次いで前
記電界緩和用熱収縮チューブおよび露出したケーブル半
導電層にわたって内面が平滑な平滑化処理用熱収縮チュ
ーブを被せて熱収縮させて仮被覆し、該平滑化処理用熱
収縮チューブの外周から圧力をかけた状態で加熱して前
記電界緩和用熱収縮チューブの内側絶縁性チューブとケ
ーブル絶縁体とを、また、外側半導電性チューブとケー
ブルの半導電層とをそれぞれ融着し、平滑化処理用熱収
縮チューブの内面をケーブル絶縁体に転写した後、平滑
化処理用熱収縮チューブを除去することを特徴とする架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのプレハブ接続部の端
末処理方法である。

【０００９】

【作用】上述のように、ケーブル絶縁体とケーブル半導
電層とに跨がって被覆された電界緩和用熱収縮チューブ
は、その半導電層の融点がその内面に形成されているポ
リエチレン絶縁体層の融点よりも高いために半導電層よ
りも早く（低温で）軟化し、後述するようにこの電界緩
和用熱収縮チューブは加熱されるとともに圧縮応力を掛
けられるためにケーブル絶縁体の細かい傷の部分にも入
り込んでケーブル絶縁体の表面を平滑化するとともに同
じくポリエチレンからなるケーブル絶縁体と容易に融着
する。その後、さらに外側半導電性チューブを溶融する
温度に上げると、外側半導電性チューブが溶融し、ケー
ブル半導電層との間で相互が融着する。一方、平滑化処
理用熱収縮チューブがケーブル絶縁体に直接接触してい
る部分では、外側からの押圧力の作用により平滑化処理
用熱収縮チューブ内面の平滑性が軟化したケーブル絶縁
体に転写されて、平滑化処理が施される。このように、
ケーブル絶縁体に被覆される所定の厚さの半導電層（本
発明では、電界緩和用熱収縮チューブで構成されてい
る）の形成と、ケーブル絶縁体表面の平滑化処理が一回
の熱処理で同時になされるので、ケーブル半導電層の剥
ぎ取り作業に熟練を要さず、その作業が容易になり、ケ
ーブルの端末処理が短時間で行え、接続部の組み立て作
業の効率化が図られる。さらに、熱処理後、平滑化処理
用熱収縮チューブを剥ぎ取った後に、ケーブル絶縁体の
表面検査を一回行うだけで異物や平滑性の品質保証が出
来るので、大幅な検査時間の短縮を図ることが出来る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明にかかる架
橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのプレハブ接続部の端
末処理方法の一実施形態の説明図である。その処理方法
の手順は以下の通りである。即ち、 １）先ず、図２に示す電界緩和用熱収縮チューブ２１と
平滑化処理用熱収縮チューブ２２とを準備する。電界緩
和用熱収縮チューブ２１は内部にポリエチレン絶縁体か
らなる絶縁層２１ｂ、外側に該絶縁層２１ｂよりも融点
の高いポリエチレン半導電層２１ａとの二重構造からな
り、熱収縮特性が付与されている。平滑化処理用熱収縮
チューブ２２は耐熱性、内面平滑性に富むテフロン収縮
チューブからなる。 ２）端末処理は、始めにケーブル１を加熱整直（いわゆ
る直出し）した後、所定の寸法にシースを段剥ぎし、端
部からＬ₁ の寸法に自動外導削り機で外部半導電層１０
を除去する。 ３）次いで、端部からＬ₄ の間隔をおいて、長さＬ₂ の
電界緩和用熱収縮チューブ２１をケーブル絶縁体５と外
部半導電層１０に跨がるように挿着し、トーチ等で加熱
収縮させてケーブル絶縁体５に仮固定させる。さらに、
端部から外部半導電層１０に跨がるように、Ｌ₃ の長さ
の平滑化処理用熱収縮チューブ２２を装着し、トーチ等
で加熱収縮して定位置に仮固定する。 ４）次いで、平滑化処理用熱収縮チューブ２２の全長に
わたり押さえテープ２３を巻き、その上に、電界緩和用
熱収縮チューブ２１の左側端部近傍に、温度制御用のサ
ーモカップル２４を配置し、その上に加熱ヒーター２５
を巻回し、次いで断熱層２６を巻く。 ５）この状態で、温度制御点（サーモカップル２４配置
点）にて、１１５℃×３０分の加熱により電界緩和用熱
収縮チューブ２１のポリエチレン絶縁層２１ｂを溶融さ
せ、ケーブル絶縁体５と融着させる。さらに、１５０℃
×３０分の加熱により電界緩和用熱収縮チューブ２１の
半導電層２１ａと外部半導電層１０を融着させる。

【００１１】本来、平滑化処理用熱収縮チューブ２２の
被覆範囲は、平滑化処理の対象となるケーブル絶縁体５
表面と直接接触する部分、Ｌ₄ の範囲であれば十分と考
えられる。しかしながら、平滑化処理用熱収縮チューブ
２２の端部が電界緩和用熱収縮チューブ２１の先端Ａや
途中部分（例えばＢ）にあると、押さえ圧力の不連続部
分が発生することとなり、Ａの場合にはケーブル絶縁体
５に凹みが生じ、Ｂの場合にはケーブル絶縁体５中に電
界緩和用熱収縮チューブ２１がもぐり込み、電気的欠陥
となり易い。このため、平滑化処理用熱収縮チューブ２
２はＬ₄ とＬ₂の全体にまたがって被覆させることが好
ましい。

【００１２】上述したように電界緩和用熱収縮チューブ
２１は図２に示すように、半導電層２１ａの内面に薄く
ポリエチレン絶縁層２１ｂを形成したものである。この
半導電層２１ａは、ベースポリマーを直鎖型低密度ポリ
エチレンとし、老化防止剤及び導電性を付与するために
導電性カーボンをブレンドした材料からなり、融点は１
２４℃である。また、ポリエチレン絶縁層２１ｂの融点
は、架橋ポリエチレン絶縁体の場合は１１０℃、未架橋
ポリエチレン絶縁体の場合は１０３℃である。この電界
緩和用熱収縮チューブ２１は、ポリエチレン絶縁層２１
ｂが架橋ポリエチレンの場合には、押出機で半導電層２
１ａ及びポリエチレン絶縁層２１ｂを同時に押出した薄
肉チューブを放射線照射により架橋し、形状記憶させた
後、拡管成形し、端部２１ｃ、２１ｄを図２に示すよう
にテーパ状に切断したものである。このように端部２１
ｃ、２１ｄをテーパ状にすることにより、ケーブル絶縁
体５との境界に段差ができることがなく、ケーブル半導
電層１０との境界では両半導電層が電気的に接続する結
果となる。また、ポリエチレン絶縁層２１ｂが未架橋ポ
リエチレンの場合には、押出機で半導電層２１ａを押出
した薄肉チューブを放射線照射により架橋し、形状記憶
させた後、拡管成形し、その内側に押出成形した未架橋
ポリエチレンチューブを挿入し、端部２１ｃ、２１ｄを
テーパ状に加工したものである。

【００１３】上記実施形態において、加熱処理の過程
（１１５℃×３０分および１５０℃×３０分）では、ま
ずケーブル絶縁体５（融点１０３℃）の表面および電界
緩和用熱収縮チューブ２１のポリエチレン絶縁層２１ｂ
（未架橋：融点１０３℃、架橋：融点１１０℃）が１０
０℃を越えると、軟化しはじめ、１０３℃または１１０
℃付近になると溶融する。この際に、区間Ｌ₂ において
は溶融した電界緩和用熱収縮チューブ２１のポリエチレ
ン絶縁層２１ｂがケーブル絶縁体５の表面凹部に入り込
み融着し、また、表面区間Ｌ₂ を除くＬ₃ の区間におい
ては平滑化処理用熱収縮チューブ２２の内面の平滑性が
外周に巻回されている押さえテープ２３の圧力によって
ケーブル絶縁体５の表面に転写される。さらに温度が上
昇し、電界緩和用熱収縮チューブ２１の半導電層２１ａ
の融点である１２４℃を越えると、半導電層２１ａが溶
融し、ケーブル絶縁体５および外部半導電層１０と融着
する。

【００１４】なお、電界緩和用熱収縮チューブは上記実
施形態に限定されることなく、ベースポリマーに高密度
ポリエチレンを用い、これに老化防止剤と導電性カーボ
ンをブレンドした半導電層とポリエチレン絶縁層で構成
したものでもよい。また、電界緩和用熱収縮チューブ内
面のポリエチレン絶縁層は、内面全体に形成されている
必要はなく、ケーブルに装着した際に少なくともケーブ
ル絶縁体に接する部分に形成されていればよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、外部半導電層の施工と
ケーブル絶縁体平滑化処理が一回の熱処理で一括処理で
きるので、従来の平滑化処理（鏡面処理）と半導電層形
成の２工程が１工程になり、作業時間の短縮を図ること
ができ、さらに、熱処理後にケーブル絶縁体の表面の検
査を行うだけでよく、検査時間の短縮化を図ることも出
来るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブ
ルのプレハブ接続部の端末処理方法の一実施形態の説明
図である。

【図２】上記実施形態に用いた電界緩和用熱収縮チュー
ブの断面図である。

【図３】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのプレハブ
接続部の説明図である。

【図４】架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルのプレハブ
接続部の要部説明図である。

【符号の説明】

１ ケーブル ５ ケーブル絶縁体 １０ 外部半導電層 ２１ 電界緩和用熱収縮チューブ ２１ａ 半導電層 ２１ｂ ポリエチレン絶縁層 ２１ｃ、２１ｄ 端部 ２２ 平滑化処理用熱収縮チューブ ２３ 押さえテープ ２４ サーモカップル ２５ 加熱ヒーター ２６ 断熱層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架橋ポリエチレン絶縁電力ケーブルの端
   末を段剥ぎして半導電層、絶縁体、ケーブル導体を露出
   せしめ、半導電層から絶縁体を露出させた段差の位置を
   覆うように外側が半導電性ポリエチレンからなり、内側
   が前記半導電性ポリエチレンよりも低融点の絶縁性ポリ
   エチレンからなる電界緩和用熱収縮チューブを被せて熱
   収縮させて仮被覆し、次いで前記電界緩和用熱収縮チュ
   ーブおよび露出したケーブル半導電層にわたって内面が
   平滑な平滑化処理用熱収縮チューブを被せて熱収縮させ
   て仮被覆し、該平滑化処理用熱収縮チューブの外周から
   圧力をかけた状態で加熱して前記電界緩和用熱収縮チュ
   ーブの内側絶縁性チューブとケーブル絶縁体とを、ま
   た、外側半導電性チューブとケーブルの半導電層とをそ
   れぞれ融着し、平滑化処理用熱収縮チューブの内面をケ
   ーブル絶縁体に転写した後、平滑化処理用熱収縮チュー
   ブを除去することを特徴とする架橋ポリエチレン絶縁電
   力ケーブルのプレハブ接続部の端末処理方法。