TW588488B - Connecting structure for electrical connection power cable, connecting device and manufacturing method of connecting device - Google Patents

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588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7_五、發明説明（1 ) [發明所屬之技術領域] 本發明係有關用於成電（性）連接電力電纜用之連接 構造以及連接構件與連接構件的製造方法。 [說明習知技術] 電力電纜（以下簡稱爲電纜）係由：由用於傳送所需 要電力用的心線束所形成之導電心（電纜心）；用於絕緣該 導電心周圍用之例如架橋聚乙烯等的塑膠材（料）所形成 之絕緣體；用於遮蔽該絕緣體周圍用的遮蔽屏（以下簡稱 爲屏蔽）；及用於被覆保護該屏蔽周圍用的外部被覆，所構 成。 因此，若要成電連接電纜時，就需要具備有各具有電 力傳送，絕緣，屏蔽及被覆保護的功能之連接要素（元件） 的連接構造，尤其，會要求應考慮可確實地防止由絕緣用 連接部之絕緣破壞所引起的破壞（絕緣擊穿）。 有關此乙事，尤其在用於送電中高電力之電纜時，用 於傳送電力用連接元件和用於遮蔽用之連接元件間的電位 差極爲大，因而有需要嚴格地核對是否有可能因局部性之 電場集中而產生絕緣破壞。 爲此，將具體地來顯示該論據。 圖9係顯示爲了成電連接用於送電中電力用之2個絕緣 形電纜PCI、PC2而習知所採用的連接構造CN 100之縱向剖 面之其軸心C片方側。 該習知之連接構造CN 100係由：將用於成電連接左右 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -5- 588488 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2 ) 之電纜PC1、PC2之裸線的導體心（更詳細言，電纜導體端 部，以下同樣）2、2間用的心線連接部120;用於成電連接 剝皮電纜PC 1、PC2所露出之屏蔽6、6間用的遮蔽連接部 130;塡充於該等心線連接部120及遮蔽連接部130間而會成 形狀聯結於電纜PC 1、PC2所剝開露出之塑膠絕緣體（以下 簡稱爲「電纜絕緣體」。）5、5的絕緣連接部140;及成水 密嵌著於電纜PC 1、PC2之外部被覆（以下簡稱爲外被覆） 來被覆遮蔽連接部130外周用的分割爲二形狀的保護外殻 150，所構成。 再者，也可不使用分割爲二形狀之保護外殼，而採用 以聚乙烯或與其具有同等特性之熱收縮管來被覆遮蔽連接 部成水密之構造，或者是以放入有玻璃纖維之環氧玻璃製 管來被覆，並塡充化合物於該管（子）和遮蔽連接部之間 來成水密的構造。有關此乙事，對於將後述之本發明實施 例也爲同樣。 上述心線連接部1 20係由：嵌著於各導體心2、2的筒狀 導體8;嵌著於該筒狀導體8及各心2、2之剩餘部的導電性 之橡膠帶纏繞層9;及成形狀聯結於該橡膠帶纏繞層9及各 電纜絕緣體5、5的端部之較爲厚的埋入式內側電極12 1,所 構成。 上述內側電極1 2 1係塡充半導電性橡膠材料於專用之金 屬模所成形的構造，具有兩端外周部121a、121b朝軸方向突 出之略爲筒狀的外形。 遮蔽連接部130係由兩端面131a、131b成傾斜之筒狀的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -6- 588488 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（3 ) 外側電極1 3 1所形成，而以塡充半導電性橡膠材料於專用之 金屬模來成形的構造。 絕緣連接部140係由兩端面141a、141b成傾斜之筒狀的 絕緣構件141所形成，以塡充聚乙烯丙烯爲母材之橡膠材料 於預先定置有前述內側電極1 21及外側電極1 3 1的專用金屬 模，而作爲成一體之預塑造連接構件PM 100來成形。 再者，也可採用予以形成絕緣連接部後，以塡充半導 電性之橡膠材料來形成外側電極的構造。有關如此構造對 於將後述之本發明之所對應的實施例也爲同樣。 在於中高壓送電時，因在圖9之連接構造CN 100，會使 內外電極1 2 1、1 3 1之間的電位差成爲大，因而有需要嚴格地 防此起因於電場集中而產生的絕緣構件141之破壞，因此， 會採用圖10A及圖10B的構造。 圖10A及圖10B各個係圖9之A部及B部的詳細圖。 在上述連接構造，乃爲了防止絕緣破壞而如圖10A所示 ，將內側電極121之各端部（在圖10A僅顯示右端部121b而 已）之邊緣以較大的半徑R來弄圓（修圓），因而同端部之 厚度形成超過10mm，其結果，將會使圖9之內側電極121的 內徑和外側電極1 3 1的外徑之差，亦就是預塑造連接構件 PM 100之厚度成爲超過30 mm。 又在上述連接構造CN 100時，將如圖10B所示，形成外 側電極1 3 1作爲半徑大的電場控制用應力錐體，且令其僅用 爲要與屏蔽6成爲形狀聯結而已，但其厚度較厚，長軸尺寸 也變爲大，以致連接部整體會變長。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -7- 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7五、發明説明（4 ) [發明之課題] 爲此，製造成本會增加，使得有要求熱烈地盼望能出 現減低該等問題之電纜的連接構造或連接構件。 又也熱烈地盼望著可獲得能減低如此之連接部的厚度 及/或長度而成爲小型之連接構造。 [發明人等之發現] 本發明人等乃以思考以上之點而銳意硏究的結果，發 現倘若使用疊層高介電係數橡膠層於片狀半導電橡膠層之 所定區域所形成之橡膠電極層於心線連接部及/或遮蔽接 部的電場遮蔽電極時，可抑制在上述疊層區域近旁的絕緣 構件內之電場集中成有效的程度。 又給予「高介電係數橡膠層」具有電纜絕緣體之介質 常數（ε c) 5倍以上的介質常數（eh)時，也發現在實用 水準上有效果地可達成上述之抑制電場集中。例如ε c = 2 、3之時，倘若ε h作成爲1 5時，可在實用上顯著地減低預 塑造連接構件厚度。將後述之各例子均有滿足該ε h = 15之 條件。 將在圖1 1 A及圖1 1 B例示具體性之發現內容。與圖示爲 同樣之元件，將以同一參照符號來表示，並省略其說明。 圖11 A係顯示介居組裝疊層高電介係數橡膠層HP於片 狀半導電橡膠層SC外周圍所構成之橡膠電極層RE於心線連 接部之橡膠帶纒繞層9和絕緣連接部之橡膠層EPR之間，且 展延直至電纜絕緣體5外周圍爲止的連接構造，顯示著半導 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8- 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（5 ) 電橡膠層SC之端部SCa能以極小的半徑I*來處理。 圖1 1B係顯示介居組裝疊層高介電係數橡膠層HP於片 狀半導電橡膠層SC外周圍所構成之橡膠電極層RE於屏蔽6 和絕緣連接部的橡膠層EPR之間，且展延直至電纜絕緣體5 外周圍爲止的連接構造，顯示著半導電橡膠層SC之端部SCa 能以極小的半徑r來處理。而且半導電橡膠製外部電極SCo 之厚度也極爲小（薄）。 在於中高電力用之CV電纜時，上述終端處理半徑r理想 爲r = 0.5mm以上。 片狀半導電橡膠層SC也可構成爲，將其側邊部從電纜 絕緣體成爲浮起（浮著），亦即成分離，而穿入於高介電係 數橡膠層HP的對應部分（參照圖6)或展延插入（參照圖7) 。該時，該半導電橡膠層RE之所穿入長度或展延插入長度， 換言之，高介電係數橡膠層HP展延於筒狀之半導電橡膠層 SC內側而接觸於電纜絕緣體5的長度（圖6、圖7之L1)，理 想爲作爲1 〇mm以下，又高介電係數橡膠層之上述對應部分 的軸方向展延長度或剩餘寬度，亦即，從橡膠電極層RE之 弄圓形狀前端直至高介電係數橡膠層HP端緣爲止的長度（ 圖6、圖7之L2)至少作成5mm以上，而由解析電場來決定 成電場集中度並不會超過臨限値的長度。 再者，可由送電電力而並不需要實施前述半導電橡膠 層RE之端部弄圓處理。 [發明之目的] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 588488 A7 B7 經濟部智慧財產局工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 本發明係鑑於上述所發明者5以依據上述硏究之成果 而其目的係擬提供一種有效果地能減低前述製造成本及/ 或尺寸差變異度的用於電連接電力電纜用連接構造以及連 接構件與連接構件的製造方法。 [解決課題用之手段和其作用及效果] 爲了解決上述課題來達成上述目的，有關本發明之電 氣連接電力電纜用的連接構造，其特徵爲：具備有：具有 電（性）連接電纜心線用的第1橡膠電極之心線連接部；具 有電連接屏蔽（遮蔽屏）用的第2橡膠電極之遮蔽連接部； 及具有用於絕緣前述第1及第2的橡膠電極間用的橡膠連接 部之絕緣連接部，而前述第1及第2的橡膠電極之至少一方 至少由一個橡膠電極層所形成，且該橡膠電極層係由片狀 之半導電橡膠層，及覆蓋該半導電橡膠層之至少周緣部的 至少片方側的高介電係數橡膠層所形成。 又爲了解決前述課題來達成上述目的，有關本發明之 用於電連接電力電纜用之連接構件，其特徵爲：具備有： 電連接電纜心線用的第1橡膠電極；電連接屏蔽用的第2 橡膠電極；及用於絕緣前述第1及第2的橡膠電極間用的橡 膠絕緣部，而前述第1及第2的橡膠電極之至少一方至少由 一個橡膠電極層所形成，該橡膠電極層係由片狀之半導電 橡膠層和覆蓋該半導電橡膠層之至少周緣部的至少片方側 的高介電係數橡膠層所形成。 再者，爲了解決前述課題來達成上述目的，有關本發 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 A7 B7五、發明説明（7 ) 明之用於電連接電力電纜用的連接構件之製造方法，其特 徵爲具備有：以高介電係數橡膠層來覆蓋片狀之半導電橡 膠層之至少周緣部的至少片方側以形成橡膠電極層之步驟； 由前述橡膠電極層來形成用於電連接電纜心線用的第1橡 膠電極和用於電連接屏蔽用的第2橡膠電極之至少一方的 至少一部分之步驟；及由橡膠絕緣部來絕緣前述第1及第2 的橡膠電極間的步驟。 依據以上之發明，將使由高介電係數橡膠層覆蓋片狀 之半導電橡膠層的至少周緣部一邊側的橡膠電極層會作爲 心線連接部或遮蔽連接部之橡膠電極來使用，使得可抑制 至少在上述周緣部近旁的橡膠絕緣部內之電場集中。 爲此，可增進橡膠電極端面之變化曲率的上限値，亦 即會降低端面之曲率半徑的下限値，以致該份量能使連接 構件變薄，又減輕（緩和）其製造條件，使得可減低製造 成本。 本發明理想爲前述第1橡膠電極係由第1橡膠電極層 所成，而前述第2橡膠電極係由一對之第2橡膠電極層所 形成，有關該第1及第2之橡膠電極層各個係由前述高介電 係數橡膠層覆蓋前述半導電橡膠層之外周圍整個區域爲其 特徵。 本發明理想爲前述一對的第2橡膠電極層之任何一方 係令其半導電橡膠層的內周形成接觸於前述屏蔽爲其特徵 〇 本發明理想爲前述第2橡膠電極更具有形成於前述橡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - 588488 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 膠絕緣部外周之半導電橡膠的層爲其特徵。 本發明理想爲前述第1橡膠電極係由前述橡膠電極層 所形成，而前述第2橡膠電極係由形成於前述橡膠絕緣部 外周之半導電橡膠的層所形成爲其特徵。 本發明理想爲前述橡膠電極層係使前述半導電橡_層 外周圍整個區域以前述高介電係數橡膠層覆蓋著爲其特徵 〇 本發明理想爲前述橡膠電極層係使前述半導電橡膠層 周緣部的兩側由高介電係數橡膠層覆蓋著爲其特徵。 本發明理想爲前述半導電橡膠層內周接觸於前述屏蔽 爲其特徵。 本發明理想爲前述半導電橡膠層之周緣部端面以〇. 5 m m 以上之半徑弄圓爲其特徵。 本發明理想爲前述半導電橡膠層周緣部形成從前述電 纜之絕緣體分離且進入於前述高介電係數橡膠層的對應部 分爲其特徵。 本發明理想爲前述高介電係數橡膠層具有展延進入 1 mm〜1 Omm於前述半導電橡膠層周緣部和前述電纜絕緣體 之間的部分爲其特徵。 本發明理想爲前述高介電係數橡膠層之對應部分具有 朝電纜連接方向5mm以上的剩餘寬度爲其特徵。 本發明理想爲予以成形（塑造）前述橡膠電極層爲其 特徵。 本發明理想爲將前述絕緣連接部與前述橡膠電極層成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2〗0X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 588488 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（9 ) 形成一體爲其特徵。 本發明理想爲將前述遮蔽連接部與前述絕緣部成形成 一體爲其特徵。 本發明理想爲前述絕緣連接部係由纏繞於前述心線連 接部外周圍的絕緣性帶材料所形成爲其特徵。 本發明理想爲前述遮蔽連接部具有由纏繞於前述絕緣 連接部外周圍之導電性或半導電性的帶材料所形成之電極 層爲其特徵。 本發明理想爲前述橡膠電極層係沿著前述橡膠絕緣部 內周圍展延著爲其特徵。 本發明理想爲前述電力電纜具有架橋聚乙烯製絕緣體 於前述電纜心線和前述屏蔽之間，而前述橡膠電極層係嵌 著於上述絕緣體爲其特徵。 本發明理想爲前述高介電係數橡膠層具有前述電纜之 絕緣體的5倍上的介質常數爲其特徵。 [實施例之說明] 本發明之上述其他目的、特徵、作爲及效果，可由以 下之參照所附上的圖式圖1〜圖8所說明之本發明實施例而 可更進一步地明瞭。圖式中，同一要素（元件）將以圖一 參照號碼（符號）來表示。 圖1係顯示有關本發明第1實施例之塑膠絕緣形電力電 纜（或簡稱爲電纜）PCI、PC2的連接構造CN1。 該連接構造CN1係由：用於電連接左右之電纜PC 1、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） •13- 588488 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1〇) PC2所剝開露出的導體心2、2用之心線連接部10;用於電連 接剝開電纜PCI、PC2所露出之屏蔽6、6間用的屏蔽連接部 SH;塡充於該等心線連接部10和屏蔽連接部SH間，將成形 狀聯結於剝開電纜PC、PC2所露出之絕緣用架橋的塑膠絕緣 體5、5之絕緣連接部14;及成水密嵌著於電纜PC 1、PC2之 外部被覆7、7來覆蓋遮蔽連接部SH用的分割爲二之保護外 殻1 5、1 5，所形成。 上述心線連接部1 〇係由：嵌著於各導體心2、2端部之 筒狀導體8;纒繞於該筒狀導體8及各導體心2、2端部之導 電性橡膠帶纒繞層9;及位於上述絕緣連接部14內周中央部 會成形狀聯結於橡膠帶纏繞層9及各電纜絕緣體5、5端部的 薄片圓筒狀之橡膠電極1 1，所構成。 遮蔽連接部SH係由位於靠向絕緣連接部內周左右端且 成電性連接於屛蔽6的薄片圓筒狀之橡膠電極12、13，及在 工作現場纏繞於絕緣連接部14外周整個區域之半導電橡膠 帶或鋁箔的纏繞層所形成之外部電極EPo，所構成。 絕緣連接部1 4係以纒繞橡膠帶直至成所定絕緣厚度爲 止於橡膠電極1 1、1 2、1 3周圍來形成。因而，作成爲兩端 面成傾斜之筒狀橡膠絕緣部來嵌著於電纜絕緣體5，以絕緣 橡膠電極1 1、1 2、1 3之間。該橡膠絕緣部也可塡充橡膠於 金屬模來成形（塑造）。 上述橡膠電極1 1、1 2、1 3係沿著絕緣連接部1 4內周展 延且成分離（分開）之橡膠電極層RE1所形成，而各橡膠電 極層RE 1係由片狀之半導電橡膠層S C 1、和以塑造形成於該 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） -14- 588488 經濟部智^財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明㈠1 ) 半導電橡膠層SC 1外周側整個區域或電極端緣曲率形成部周 邊的高介電係數橡膠層HP1，所形成。 在於中高電力用之CV電纜時，半導電橡膠層SCI的終 端處理半徑（圖11A、11B之r)理想爲在於0.5mm以上。 半導電橡膠層SCI之側邊部也可如圖6或圖7所示，予以 穿入或展延進入至高介電係數橡膠層HP1內，該狀態時，將 使半導電層SCI之穿入或展延進入的長度（圖6、圖7之L1) 成10mm以下。又高介電係數橡膠層之軸方向剩餘寬度（圖 6、圖7之L2)至少作成5mm以上，並由電場解析來設定成 不會使電場集中超過臨界値的長度。 再者，如在說明圖9時所說明，也可替代上述保護外殻 1 5，予以適用以聚乙烯或具有與聚乙烯同等特性之熱收縮 管來成水密地覆蓋遮蔽連接部SH的構造或放入有玻璃纖維 之環氧纖維製之管子來覆蓋，且塡充化合物於該管子和遮 蔽連接部SH之間作成水密的構造。 將在圖2顯示有關本發明第2實施例之預塑造連接構 件 ΡΜ1〇 該連接構件PM1係如圖4所示，用於電連接以塑膠材料 製絕緣體5來絕緣導體心2和屏蔽6間之電纜PC 1、PC2用之稱 呼爲「橡膠絕緣筒」的一體成形物品，由圖中，位於中央 用爲電連接導體心2用之薄片圓筒狀的橡膠電極Π，和圖中， 位於左右用爲電性接觸於屏蔽6用的薄片圓筒狀之橡膠電極 12、13，及嵌著於電纜絕緣體5來絕緣橡膠電極11 - 12、11 - 1 3間用的圓筒狀之橡膠絕緣部1 4,所構成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CN’S ) A4規格（210X297公釐） -15- 588488 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明説明（12) 橡膠電極1 1、12、13係由沿著橡膠絕緣部14內周14c展 延且成分開（有間隔）之筒狀橡膠電極層RE1 (參照圖1) 所形成。而該橡膠電極層RE 1係在工作現場組裝於電纜上， 由而能與屏蔽6成電連接。 在橡膠絕緣部1 4外周側，會在連接現場予以纏繞半導 電性之橡膠帶，並以纏繞於橡膠絕緣部14之整個長度而形 成遮蔽連接部的屏 （screen)。 連接構件PM 1，將以絕緣性爲高且優異於成形（塑造） 加工性之乙烯丙烯橡膠作爲母材。 將在圖3顯示有關本發明第3實施例之預塑造連接構 件 PM2。 該連接構件PM2也如圖4所示，用於電連接以塑膠材料 製絕緣體5來絕緣導體心2和屏蔽6間的電纜PCI、PC2用之稱 呼爲「橡膠絕緣筒」的一體成形物品，由位於其內周中央 用爲電連接導體心2用之薄片圓筒狀的橡膠電極21，和位於 內周左右用爲電性接觸於屏蔽6用的薄片圓筒狀之橡膠電極 22、23，及塑造形成於外周整個區域的半導電橡膠之筒狀 的層2 5，以及嵌著於絕緣體5來絕緣橡膠電極2 1 - 2 2、2 1 -23間及用於絕緣該等21、22、23與筒狀層25間用的圓筒狀 橡膠絕緣部24，所構成。 橡膠電極21、22、23係由沿著橡膠絕緣部24c內周展延 且成分離之筒狀橡膠電極層RE 1 (參照圖1)所形成。該橡 膠電極層RE1係在工作現場組裝於電纜上，由而會與屏蔽6 成電性連接。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】OX 297公釐） -16- 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 A7 B7五、發明説明（13 ) 半導電性之筒狀橡膠層25係在工作現場予以引線接合 於至少一方之電纜PC 1或PC2之屏蔽6。 連接構件PM2係形成令筒狀層25成一體成形於連接構 件PM1外周的構造。 將在圖4顯示有關本發明第4實施例之使用預塑造連 接構件PM3的塑膠絕緣形電纜PCI、PC2之連接構件CN3。 該連接構件CN3係由：用於電連接左右之電纜PC 1、 PC2的導體心2、2間用之心線連接音β 30;用於電連接電纜 PC 1、PC2之屏蔽6、6間用的遮蔽連接部40;塡充於該等心 線連接部30及遮蔽連接部40間且形成形狀聯結於電纜PC 1、 PC2之絕緣用架橋塑膠絕緣體5、5的絕緣連接部50;及成水 密嵌著於電纜PC 1、PC2之外部被覆7、7來覆蓋遮蔽連接部 40外周的分割爲2個之保護外殼60，所構成。 心線連接部30係由：嵌著於各導體心2、2端部之筒狀 導體8;嵌著於該筒狀導體8及各導體心2、2之剩餘部用的 導電性橡膠帶纏繞層9;及位於絕緣連接部50之內周中央部 且成形狀聯結於橡膠帶纏繞層9及各電纜絕緣體5、5端部的 薄片圓筒狀之橡膠電極3 1，所構成。 遮蔽連接部40係由：位於絕緣連接部50之內周左右端 部用於成電性接觸於屏蔽6的薄片圓筒狀橡膠電極4 1、42 ; 在工作現場纏繞於絕緣連接部50外周整個區域的半導電橡 膠帶或鋁箔之纒繞層43 ;以及用於電連接該等橡膠電極4 1 、42及纏繞層43之導電區域間用的線44、45，所構成。但 具有如圖3之半導電性筒狀橡膠層25時，就不需要半導電橡 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印繁 A7 ________B7_五、發明説明（彳4) 膠帶層。 絕緣部連接部50係由橡膠電極31、41、42配設成凹陷 之筒狀橡膠絕緣部5 1所形成。該絕緣部5 1和橡膠電極3 1、 41、42係以聚乙烯丙烯爲母材之作爲成一體的預塑造連接 構件PM3而在工場生產。 上述橡膠電極31、41、42係沿著橡膠絕緣部51內周51c 展延且成分離的筒狀橡膠電極層RE1(參照圖1)所形成。 因此，連接構件PM3係與前述連接構件PM1具有相同結 構。由於使用該連接構件PM3，使得在電纜連接工作現場之 遮蔽處理工作會成爲容易。 再者，也可替代分割爲二個形保護外殼60，適用已說 明過之熱收縮管或環氧纖維管子和化合物之所組合的水密 構造。 將在圖5顯示有關本發明第5實施例之預塑造連接構 件PM4，而在圖6顯示該連接構件PM4之心線連接用橡膠電 極層46。 該連接構件PM4係如圖8所示，用於電連接以塑膠材料 製絕緣體5絕緣導體心2及屏蔽6之間的電纜PC 1、PC2用之稱 呼爲「橡膠絕緣筒」的以乙條丙燃橡膠爲母材之成一體的 成形品，而由位於其內周中央用於電連接導體心2用之薄片 圓筒狀橡膠電極46、和展延存在於外周整個區域且朝軸方 向展延之縮小直徑端部47a、47b接觸於屏蔽6外部之半導電 橡膠的筒狀層47，及嵌著於電纜絕緣體5來加強橡膠電極46 和筒狀層47且絕緣其間用的圓筒狀橡膠絕緣部48，所構成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -18- 588488 A7 _____B7 五、發明説明（15 ) 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該連接構件P Μ 4之橡膠絕緣部4 8及半導電橡膠之筒狀 層47也可在連接工作現場由纏繞橡膠帶來形成。 橡膠電極46係由沿著橡膠絕緣部48內周48c展延的筒狀 橡膠電極層RE2所形成，該橡膠電極層RE2係由片狀之半導 電橡膠層SC2，及以塑造形成於該半導電橡膠層SC2外周或 電極前端曲率形成部周邊且至少覆蓋半導電橡膠層SC2周緣 部近旁之高介電係數橡膠層HP2，所形成。 連接構件PM4的半導電橡膠SC2具有嵌著於電纜PC1、 PC2間之導電性橡膠帶纏繞層9的直筒部SC2a，及朝左右展 延之同時會擴大直徑（在實施例厚度t = 1.5mm)之浮起部 SC2b、SC2c，而高介電係數橡膠層HP2具有會覆蓋半導電 橡膠層SC2外周側整個區域之外層部HP2B、HP2C及會覆蓋 半導電橡膠層SC2左右之浮起部SC2b、SC2c。亦即，半導 電橡膠層SC2的浮起部SC2b、SCk係配設成穿入埋在高介 電係數橡膠層HP2。所穿入之長度作成LI = 1mm〜l〇mm。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印焚 浮起部SC2b、SC2c之端面SC2d、SC2e，將以半導電橡 膠層SC2厚度t的約一半之曲率半徑r來修圖（製作外圓角或 弄圓）。 高介電係數橡膠層HP2具有從浮起部SC2b、SC2c之端 面S C 2 d、S C 2 e朝軸方向外部展延的剩餘部，該展延長度或 剩餘寬度L2係作成L = 5mm以上5且由電場解析來設定成不 會使電場集中超過臨界値的長度。 將在圖7顯示有關本發明第6實施例之預塑造連接構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】〇X 297公釐） -19- 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 A7 _______ B7 _五、發明説明（彳6 ) 件PM5的橡膠電極56。連接構件PM5係除了橡膠電極層之外 與連接構件PM4具有同樣之結構。 橡膠電極56係由沿著連接構件PM5之橡膠絕緣部內部 所展延存在的筒狀橡膠電極層RE3所形成，該橡膠電極層 RE3係由直筒片狀之半導電橡膠層SC3，及以塑造形成於該 半導電橡膠層SC3之本體部SC3 a左右的減小厚度之浮起端緣 部SC3b、SC3c內外周的高介電係數橡膠層HP31、HP32所形 成。亦即，半導電橡膠層SC3的浮起端緣部SC3b、SC3c係 配設成展延進入於高介電係數橡膠成HP3 1、HP3 2被埋沒著 。將對於該高介電係數橡膠層HP32之展延進入長度L1作成 爲LI = 1mm〜10mm，而朝軸方向外方所展延之剩餘部寬 度L2係作成L2 = 5mm以上，且由電場解析來設定成不會 使電場集中度會超過臨界値。 浮起端緣部SC3b、SC3c之端面SC3d、SC3e，將以同端 部SC3b、SC3c厚度的約一半之曲率半徑來修圖。 將在圖8顯示使用著有關本發明第7實施例之預塑造 連接構件PM6的塑膠絕緣形電纜PCI、PC2之連接構件CN6 〇 該連接構件CN6係由：用於電連接左右之電纜PC 1、 PC2的導體心2、2間用之心線連接部70··用於電連接左右 電纜PCI、PC2之屏蔽6、6間用的遮蔽連接部80;塡充於 該等心線連接部70及遮蔽連接部80間而成形狀聯結於電纜 PCI、PC2之絕緣用架橋塑膠絕緣體5、5的絕緣連接部 9 0;及成水密嵌著於電纜PC 1、PC2之外部被覆7、7而覆 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -20- 588488 A7 B7 五、發明説明（17 ) 蓋遮蔽連接部80外周圍的分割爲二個的保護外殻95，所構 成。 心線連接部70係由：嵌著於各導體心2、2端部的筒狀 導體8;嵌著於該筒狀體8及各導體心2、2的剩餘部之導電 性橡膠帶的纏繞層9;及位於絕緣連接部50之內周中央部而 成形狀聯結於橡膠帶纏繞層9及各電纜絕緣體5、5端部的薄 片圓筒狀之橡膠電極71，所構成。 遮蔽連接部8 0係由覆蓋絕緣連接部90之外周整個區域 而左右之錐形（推拔）狀縮小直徑端部8 1 a、8 1 b成電性接 觸於屏蔽6的圓筒狀之半導電橡膠的層8 1所形成。 絕緣連接部90係由配設橡膠電極7 1成凹陷的筒狀橡膠 絕緣部9 1所形成。而該半導電橡膠層8 1和橡膠電極7 1，將 作爲聚乙烯丙烯爲母材且成一體之預塑造連接構件PM6來在 工場生產。 該連接構件PM6之橡膠絕緣部9 1及半導電橡膠的筒狀 之層8 1也可在連接工作場所以纒繞橡膠帶來形成。 上述橡膠電極7 1係由沿著橡膠絕緣部9 1之內周9 1 c中央 部展延的筒狀橡膠電極層RE2 (參照圖6)所形成。 因此，連接構件PM6係與前述連接構件PM4具有同樣的 結構。也可作成該連接構件PM6成爲與連接構件PM5相同之 結構。 再者，也可替代分割爲二個之保護外殻95，而適用已 說明之熱收縮管或環氧纖維管子和化合物的組合所形成之 水密構造。 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） ' " -21 - I--------^裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588488 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 Μ五、發明説明（18) 至於要製造有關以上實施例之用於電連接電力電纜用 的連接構件ΡΜ1、ΡΜ2、ΡΜ3、ΡΜ4、ΡΜ5、ΡΜ6或連接構 造CN1、CN3、CN6，首先，由高介電係數橡膠層HP、HP 1 、HP 2、HP 3來覆蓋片狀之半導電橡膠層SC、SCI、SC2、 SC3的至少周緣部之至少片方側來形成橡膠電極層RE、RE 1 、RE2、RE3，接著，由該橡膠電極層RE、RE1、RE2、RE3 來形成用於電連接電纜心線2之心線連接用橡膠電極1 1、21 、31、46、71和屏蔽6用的遮蔽連接用橡膠電極12、13、 EPo、22、23、25、41、42、43、47、81 之至少一方的至少 一部分，並與其同時或其後予以形成橡膠絕緣部1 4、24、 5 1、4 8、9 1於心線連接用橡膠電極和遮蔽連接用橡膠電極 之間來絕緣其間的方式來進行。 於以上之實施例，乃替代先前（習知者）爲抑制電磁 遮蔽，電場集中所需要之應力錐體，而使用了圓筒狀的橡 膠筒，且配設由半導電層和高介電係數之絕緣層所形成的 片狀電極於其內層之高壓側和低壓側，以控制電場。 上述橡膠絕緣筒係以橡膠系絕緣材料作爲基底所形成 之複數層的圓筒狀預塑造物品，而在其中央部和兩端部形 成內側爲半導電橡膠層，外側爲高介電數橡膠層的片狀電 極0 電力電纜之連接係以剝掉各電纜的端部來露出其導體 、絕緣體 '屏蔽，而組裝上述橡膠絕緣筒於其上。 橡膠絕緣筒的內部電極係作成厚度爲5mm以下之片狀， 且以高介電係數橡膠層所覆蓋之半導電橡膠層的端緣部， 本紙張尺度適用中國國家標準（<^5)六4規格（2!0/ 297:釐） " -22- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7__五、發明説明（19 ) 由（內部電極）片厚度約一半之曲率半徑來實施終端處理 。半導電橡膠層也可從電纜絕緣體分離，使之在高介電係 數橡膠內形成浮起狀。半導電橡膠層之厚度處理爲作成 1mm〜5mm，而所浮起之高度至少作成〇.5mm。因此，半導 電橡膠層的浮起部和電纜絕緣體間之高介電係數橡膠層厚 度雖也會成爲〇.5mm以上，但在製造性及緩和（減輕）在電 纜界面之電場集中言，可謂適當的薄度。 又可簡略化用於遮蔽橡膠絕緣筒之電場用的構造，使 得在構造金屬模，塑造（成形）時間及製造成本上，會成 爲極爲有利。 再者，橡膠絕緣筒之壁厚會變爲薄，使得絕緣筒本身 及使用它的電力電纜之連接構造可成爲小型化，由而可容 易地實施連接工作。 [圖式之簡單說明] 圖1係有關本發明一實施例之電力電纜的連接構造之縱 向剖面圖。 圖2係有關本發明一實施例之預塑造連接構件的縱向剖 面圖。 圖3係有關本發明另一實施例之預塑造連接構件的縱向 剖面圖。 圖4係使用有關本發明另一實施例之預塑造連接構件的 塑膠絕緣形電力電纜之連接構造縱向剖面圖。 圖5係有關本發明另一實施例之預塑造連接構件的縱向 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -23- 588488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 A7 ____B7_五、發明説明（2〇 ) 剖面圖。 圖6係圖5之連接構件的橡膠電極層縱向剖面圖。 圖7係有關本發明另一實施例之預塑造連接構件的橡膠 電極層縱向剖面圖。 圖8係使用有關本發明另一實施例之預塑造連接構件的 塑膠絕緣形電力電纜之連接構造縱向剖面圖。 圖9係用於電連接塑膠絕緣形電力電纜用之習知所採用 的連接構造縱向剖面圖。 圖10A係圖9之A部分詳細圖，圖10B係圖9之B部分詳細 圖。 圖1 1 A係例示本發明人等之發現內容用的電力電纜連接 構造之心線連接部剖面圖，而圖係例示本發明人等之發 現內容用的電力電纜連接構造之遮蔽連接部剖面圖。 [符號之說明] 2 5 6 7 8 9 10、 30 、 70 、 120 SH 、 40 、 80 、 130 11、 12 、 13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 導體心、 電纜絕緣體 遮蔽屏（屏蔽） 外（部）被（覆） 筒狀導體 導電性橡膠帶纏繞層 心線連接部 遮蔽連接部 橡膠電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -24- 588488 A7 B7 五、發明説明（21 ) 21 、 22 、 23 31 、 41 、 42 45 ' 56 、 71 25 、 43 、 81 、 47 SCο、EP〇 50 、 90 、 140 15、 60 ' 95 ' 150 RE、RE1、RE2、RE3 SC、SCI、SC2、SC3 HP、HP1、HP2、HP3 PCI、PC2 CN1、CN3、CN6、CN100 PM1，PM2，PM3，PM4，PM5，PM6，PM100 橡膠電極 橡膠電極 橡膠電極 半導電橡膠之層 外部電極 絕緣連接部 保護外殻 橡膠電極層 橡膠電極層 高介電係橡膠層 (電力）電纜 連接構造 預塑造連接構件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -25-

Claims (1)

1. 588488 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 · 一種電氣連接電力電纜用的連接構造，其特徵爲： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 具備有··具有電（性）連接電纜心線用的第！橡膠電 極之心線連接部；具有電連接屏蔽（遮蔽）屏用的第2橡 膠電極之遮蔽連接部；及具有用於絕緣前述第1及第2的橡 膠電極間用的橡膠絕緣部之絕緣連接部， 而前述第1及第2的橡膠電極之至少一方至少由一個橡 膠電極層所形成，且該橡膠電極層係由片狀之半導電橡膠 層，及覆蓋該半導電橡膠層的至少周緣部之至少片方側的 高介電係數橡膠層，所形成。_ 2. 如申請專利範圍第1項之電氣連接電力電纜用的連 接構造，其中前述第1橡膠電極係由第1橡膠電極層所形 成，而前述第2橡膠電極係由一對之第2橡膠電極層所形 成，而該等第1及第2之橡膠電極層各個係由前述高介電係 數橡膠層覆蓋前述半導電橡膠層的外周圍整個區域。 3. 如申請專利範圍第2項之電氣連接電力電纜用的連 接構造，其中前述一對之第2橡膠電極層的任何一方係令 其半導電橡膠層的內周形成接觸於前述屏蔽。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4. 如申請專利範圍第1或2項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中前述第2橡膠電極更具備有形成於前述橡 膠絕緣部外周之半導電橡膠的層。 5. 如申請專利範圍第1項之電氣連接電力電纜用的連 接構造，其中前述第1橡膠電極係由前述橡膠電極層所形 成，而前述第2橡膠電極係由形成於前述橡膠絕緣部外周 之半導電橡膠的層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） _ 26 588488 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 2 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 6. 如申請專利範圍第丨或5項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中前述橡膠電極層係使前述半導電橡膠層外 周圍整個區域以前述高介電係數橡膠層覆蓋者。 7. 如申請專利範圍第丨或5項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中前述橡膠電極層係使前述半導電橡膠層周 緣部的兩側由高介電係數橡膠層覆蓋者。 8. 如申請專利範圍第1或5項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中前述半導電橡膠層內周接觸於前述屏蔽。 9. 如申請專利範圍第1、2或5項之電氣連接電力電纜 用的連接構造，其中前述半導電橡膠層之周緣部以0.5mm以 上的半徑弄圓。 10. 如申請專利範圍第丨、2或5項之電氣連接電力電纜 用的連接構造，其中前述半導電橡膠層周緣部形成從前述 電纜之絕緣體分離且進入於前述高介電係數橡膠層的對應 部分。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1.如申請專利範圍第1 0項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中前述高介電係數橡膠層具有展延進入lmm〜 1 Omm於前述半導電橡膠層周緣部和前述電纜絕緣體之間的 部分。 1 2.如申請專利範圍第1 〇項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中前述高介電係數橡膠層之對應部分具有朝 電纜連接方向5mm以上的剩餘寬度。 13.如申請專利範圍第1、2或5項之電氣連接電力電纜 用的連接構造，其中予以成形前述橡膠電極層。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 588488 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 14.如申請專利範圍第13項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中將前述絕緣連接部與前述橡膠電極層成形 一體。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中將前述遮蔽連接部與前述絕緣連接部成形 成一體。 16. 如申請專利範圍第1、2或5項之電氣連接電力電纜 用的連接構造，其中前述絕緣連接部係由纒繞於前述心線 連接部外周圍的絕緣性之帶材料所形成。 17. 如申請專利範圍第1、2或5項之電氣連接電力電纜 用的連接構造，其中前述遮蔽連接部具有由纒繞於前述絕 緣連接部外周圍之導電性或半導電性的帶材料所形成之電 極層。 18. 如申請專利範圍第1、2或5項之電氣連接電力電纜 用的連接構造，其中前述橡膠電極層係沿著前述橡膠絕緣 部內周圍展延著。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19. 如申請專利範圍第18項之電氣連接電力電纜用的 連接構造，其中前述電力電纜具有架橋聚乙烯製絕緣體於 前述電纜心線和前述屏蔽之間，而前述橡膠電極層係嵌著 於上述絕緣體。 20. 如申請專利範圍第1項之電氣連接電力電纜用的連 接構造，其中前述高介電係數橡膠層具有前述電纜絕緣體 之5倍以上的介質常數。 . 2 1 . —種電氣連接電力電纜用的連接構件，其特徵爲： 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 28 _ 588488 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 具有：電（性）連接電續心線用的弟1橡膠電極.電 連接屏蔽用的第2橡膠電極；及用於絕緣前述第1及第2白勺 橡膠電極間用的橡膠絕緣部， 而前述第1及第2的橡膠電極之至少一方至少由一個橡 膠電極層所形成，該橡膠電極層係由片狀之半導電橡膠層 和覆蓋該半導電橡膠層之至少周緣部的至少片方側的高# 電係數橡膠層，所形成。 22. —種電氣連接電力電纜用的連接構件之製造方法， 其特徵爲具備有：以高介電係數橡膠來覆蓋片狀之半導電 橡膠層之至少周緣部的至少片方側以形成橡膠電極層之步 驟；由前述橡膠電極層來形成用於電連接電纜心線用的第1 橡膠電極和用於電連接屏蔽用的第2橡膠電極之至少一方 的至少一部分之步驟；及由橡膠絕緣部來絕緣前述第1及第 2的橡膠電極間的步驟。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公釐）