ポリマー套管及びケーブル終端接続部
【課題】曲げ耐荷重性能を向上させることができるポリマー套管及びケーブル終端接続部を提供すること。
【解決手段】ポリマー套管１００は、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２との連設部分に環状の遮蔽金具１４０を備える。遮蔽金具１４０は、外表面のみを露出するように埋設される筒状部１４１と、筒状部１４１の上端部に筒状部１４１と同心状に連設され、上端部を小径絶縁筒１２２側に向けて同心状に埋設される先細り状の漏斗状部１４２と、漏斗状部１４２の先端に導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された円筒部１４３とを備える。
【解決手段】ポリマー套管１００は、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２との連設部分に環状の遮蔽金具１４０を備える。遮蔽金具１４０は、外表面のみを露出するように埋設される筒状部１４１と、筒状部１４１の上端部に筒状部１４１と同心状に連設され、上端部を小径絶縁筒１２２側に向けて同心状に埋設される先細り状の漏斗状部１４２と、漏斗状部１４２の先端に導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された円筒部１４３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に気中に用いられるポリマー套管及びケーブル終端接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、套管の軽量化、スリム化、縮小化、套管種類の共通化及び作業工程の簡略化などを図る観点から、エポキシブッシング等の絶縁体の表面にシリコーンゴム等のポリマー被覆体を直接モールドした完全乾式のポリマー套管が使用されている。
【０００３】
特許文献１には、部品点数が少なく、簡易な構造で閃絡性能が向上したケーブル終端接続部が開示されている。
【０００４】
図１は、特許文献１記載のケーブル終端接続部を示す断面図である。
【０００５】
図１に示すように、ポリマー套管１０は、中心に導体引出棒１２を有し下端部にケーブル受容口１４を有する硬質の絶縁筒１６と、絶縁筒１６の外周に設けられ、外周に多数の襞部１８が長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体２０と、絶縁筒１６の周面から外方に突出されたフランジ部２２を有する支持金具２４とを備えている。
【０００６】
支持金具２４は、絶縁筒１６の下方部に導体引出棒１２と同心状に埋設された筒状部２３と、この筒状部２３の下端部に連設され、絶縁筒１６の周面から外方に突出されたフランジ部２２とを有している。
【０００７】
ケーブル端末部２８は、絶縁筒１６のケーブル受容口１４に装着されている。ポリマー被覆体２０は、支持金具２４よりも上位に位置され、ケーブル受容口１４は支持金具２４よりも下位に位置されている。支持金具２４のフランジ部２２は、外表面の角部３０が曲面とされ、下面部３２に、貫通しないねじ孔３４が設けられる。フランジ部２２のねじ孔３４は、フランジ部２２を貫通しない。また、取付ボルト３５は、ねじ孔３４にフランジ部２２の下側から螺合され、フランジ部２２の上面から突出しない。
【０００８】
このように構成されたポリマー套管１０は、外表面の角部３０が曲面とされ、且つフランジ部２２の上面に取付ボルト３５が突出しないので、閃絡防止のためにシールドキャップで覆う必要がない。このため、部品点数が少なく、簡易構造で閃絡性能を向上させることができる。
【０００９】
特許文献２には、ポリマー套管の大径化を抑えつつ運転電圧の高電圧化を図るポリマー套管が開示されている。
【００１０】
図２は、特許文献２記載のケーブル終端接続部を示す断面図である。
【００１１】
図２に示すように、ポリマー套管５０は、中心に配設され下端部に導体挿入孔５２ａを有する導体引出棒５２と、導体引出棒５２の外周に設けられ下端部にケーブル端末５７の受容口５３１ａを有する硬質の絶縁体５３と、絶縁体５３の外周に設けられ外周に多数の襞部５４ａが長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体５４とを備えている。
【００１２】
また、絶縁体５３の下端部近傍であって導体挿入孔５２ａよりも上方部位には、大径部５３３が設けられ、大径部５３３には筒状の遮蔽金具５６が導体引出棒５２と同心状に埋設され、さらに大径部５３３とポリマー被覆体５４との界面には電界緩和層５５が設けられている。
【００１３】
遮蔽金具５６は、円筒部５６１と、大径部５３３と同心状に埋設される先細り状の漏斗状部５６２と、大径絶縁体５３１の上端部位置から径方向外方に向けて延出される環状のフランジ部５６３とを備えている。
【００１４】
このように構成されたポリマー套管５０は、大径部５３３とポリマー被覆体５４との界面に電界緩和層５５を設けることで、ポリマー套管５０の気中表面の電界強度を下げることができ、かつ電界緩和層５５の発熱を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−３３８９９号公報
【特許文献２】特開２００９−５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このような従来のポリマー套管にあっては、ポリマー被覆体の下方部位の絶縁筒に埋設される遮蔽金具部分が曲げ耐荷重に対する応力を受ける。従来のポリマー套管の曲げ破壊荷重は、７００ｋｇｆ程度であった。完全乾式のポリマー套管は、気中で使用する場合に、風圧荷重、地震荷重、短絡電磁力の複合荷重が加わった場合を考慮する必要があり、より高い曲げ耐荷重性能が求められている。
【００１７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、曲げ耐荷重性能を向上させることができるポリマー套管及びケーブル終端接続部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のポリマー套管は、中心に導体引出棒を有し、前記導体引出棒の外周に設けられる硬質の絶縁筒と、前記絶縁筒に前記導体引出棒と同心状に埋設される遮蔽金具とを備えるポリマー套管であって、前記遮蔽金具は、筒状部と、前記筒状部の内側から立上がり、先端が先細り状となるように前記導体引出棒の軸心方向に傾斜しながら延びる漏斗状部と、前記漏斗状部の先端部に前記導体引出棒の軸心と略平行に形成された円筒部と、を備え、前記漏斗状部及び前記円筒部は、前記絶縁筒内に埋設される構成を採る。
【００１９】
本発明のケーブル終端接続部は、上記構成のポリマー套管の前記導体引出棒の下端部には、ケーブル端末が装着されている構成を採る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、曲げ耐荷重性能を向上させることができ、ポリマー套管の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】特許文献１記載のポリマー套管の構成を示す断面図
【図２】特許文献２記載のポリマー套管の構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態に係るポリマー套管の構成を示す部分断面図
【図４】上記実施の形態に係るポリマー套管の遮蔽金具の構造と従来のポリマー套管の遮蔽金具の構造を対比して説明する断面図
【図５】本発明の他の実施の形態に係るポリマー套管の絶縁筒とポリマー被覆体がエポキシ樹脂により一体的に形成された構造を示す断面図
【図６】本発明の他の実施の形態に係るポリマー套管の貫通ブッシング構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態）
図３は、本発明の実施の形態に係るポリマー套管の構成を示す部分断面図である。本実施の形態は、先端部は架空線や引込線などに接続され、下端部は電力ケーブルの端末接続するための気中終端接続部に適用した例である。
【００２４】
以下の説明において、内部導体、絶縁筒及び遮蔽金具の「先端部」とは、高圧側をいい、図中では上方向に相当し、また、内部導体、絶縁筒部、及び遮蔽金具の「下端部」とは、低圧側をいい、図中では下方向に相当する。
【００２５】
図３に示すように、ポリマー套管１００は、中心に導体引出棒１１０を有し、導体引出棒１１０の外周に設けられる硬質の絶縁筒１２０と、絶縁筒１２０の外周に、高分子絶縁材料により、それ自身の外周に複数の襞部が長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体１３０とを備える。
【００２６】
導体引出棒１１０は、銅若しくは銅合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金等の通電に適した金属製の棒体で形成されている。
【００２７】
導体引出棒１１０の先端部は、絶縁筒１２０の先端部（不図示）から突出され、また導体引出棒１１０の後端部には導体挿入孔１１０ａが設けられている。
【００２８】
絶縁筒１２０は、導体引出棒１１０を中心軸に配置させた固体絶縁体であり、導体引出棒１１０の外周にモールドにより一体的に形成される。絶縁筒１２０は、機械的強度の高い材料、例えばエポキシ樹脂やＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）などの硬質プラスチック樹脂で形成される。
【００２９】
絶縁筒１２０は、導体引出棒１１０の下方部位の外周部、すなわち導体挿入孔１１０ａと対応する部分の外周部に設けられる大径絶縁筒１２１と、この大径絶縁筒１２１の上部に連設され、導体引出棒１１０の先端部を除く部分の外周部に設けられる小径絶縁筒１２２とからなる。
【００３０】
大径絶縁筒１２１の下端部には、図１と同様にケーブル端末部のストレスコーン（図３では不図示）を受容するコーン状の受容口１６０が設けられており、この受容口１６０は導体引出棒１１０の導体挿入孔１１０ａと連通している。
【００３１】
ポリマー被覆体１３０は、気中に配置され、電気絶縁性及び耐候性を有し、電気絶縁性及び耐候性に優れた材料、例えば、シリコーンポリマー（シリコーンゴム）などの高分子絶縁材料により形成される。
【００３２】
ポリマー被覆体１３０は、小径絶縁筒１２２の外周部に設けられ、その外周部には多数個の襞部１３０ａがポリマー被覆体１３０の長手方向に沿って離間して形成されている。襞部１３０ａは、高電圧側である導体引出棒１１０の上端部（不図示）と、接地側である後述する遮蔽金具１４０とが閃絡することを防止するため、ポリマー被覆体１３０の表面漏洩距離を確保する目的で設けられている。襞部１３０ａは、大径襞部と小径襞部とが交互に設けられている。
【００３３】
ポリマー被覆体１３０は、絶縁筒１２０（図３では小径絶縁筒１２２）の外周に、モールドにより一体的に形成される。
【００３４】
ポリマー套管１００は、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２の連設部分に電界緩和用の環状の遮蔽金具１４０を備える。
【００３５】
図３に示すように、遮蔽金具１４０は、絶縁筒１２０の大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２との連設部分に外表面のみを露出するように埋設される筒状部１４１を有する。また、遮蔽金具１４０は、筒状部１４１の上端部に筒状部１４１と同心状に連設され、上端部を小径絶縁筒１２２側に向けて同心状に埋設される先細り状の漏斗状部１４２と、漏斗状部１４２の先端に導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された円筒部１４３と、筒状部１４１の周面から半径方向外方に突出したフランジ部１４４とを有する。筒状部１４１、漏斗状部１４２、円筒部１４３及びフランジ部１４４は、連設されている。遮蔽金具１４０は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金等の金属であり、図３では、筒状部１４１、漏斗状部１４２、円筒部１４３、フランジ部１４４が一体構造で形成され、通常、接地電位として使用する。
【００３６】
漏斗状部１４２は、筒状部１４１の内側から立上がり、先端が先細り状となるように導体引出棒１１０の軸心方向に緩傾斜しながら延びており、断面形状がハの字形となっている。漏斗状部１４２の先端に形成された円筒部１４３の長さは、漏斗状部１４２の全長に対して、およそ１：３の割合となるよう短く形成される。
【００３７】
ここで、(1)漏斗状部１４２の全長と円筒部１４３の長さ、(2)漏斗状部１４２の基端部、すなわち筒状部１４１の内周面から導体引出棒１１０の外周面までの距離と円筒部１４３から導体引出棒１１０の外周面までの距離とには、図５で後述するように一定の関係がある。(3)漏斗状部１４２は、導体引出棒１１０の軸心方向に緩傾斜する、断面形状がハの字形の先細り形状となっている。この漏斗状部１４２の構成に対し、漏斗状部１４２の先端を形成する円筒部１４３については、かかる傾斜はなく、導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成される。
【００３８】
さらに、フランジ部１４４の外周縁部の下端面には、環状の底部金具１４５が締付ボルト（不図示）を介して固定されている。
【００３９】
上記筒状部１４１の一部及び漏斗状部１４２は、ポリマー被覆体１３０の下方部位の絶縁筒１２０に埋設されている。また、遮蔽金具１４０の外表面に対して、ダクロ処理を行うことで、表面の耐候性及び耐食性を維持している。
【００４０】
図３において、ポリマー套管１００は、遮蔽金具１４０よりも下方部位の大径絶縁筒１２１の外周部に上端部が遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下面に取り付けられる下部金具１５０が配設される。
【００４１】
以下、上述のように構成されたポリマー套管１００の遮蔽金具１４０について詳細に説明する。
【００４２】
従来のポリマー套管は、曲げ破壊荷重が７００ｋｇｆ程度であり、より高い曲げ耐荷重性能が求められていた。
【００４３】
本発明者らは、ポリマー被覆体の下方部位の絶縁筒に埋設される遮蔽金具部分の曲げ耐荷重に対する応力に着目した。
【００４４】
図４は、ポリマー套管の遮蔽金具の構造を説明する断面図であり、図４（ａ）は、本実施の形態のポリマー套管１００の遮蔽金具１４０の要部断面図、図４（ｂ）は、従来のポリマー套管の遮蔽金具の要部断面図である。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、本実施の形態のポリマー套管１００は、遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下端面から円筒部１４３の先端までの高さＨ１、筒状部１４１の上端から円筒部１４３の先端までの沿面距離Ａ１、筒状部１４１の内周面から導体引出棒１１０の外周面までの距離Ｂ１、円筒部１４３の内周面から導体引出棒１１０の外周面までの距離Ｔ１とする。
【００４６】
本実施の形態のポリマー套管１００に対し、比較対象として示す従来のポリマー套管の遮蔽金具６０は、以下の構成及び寸法を採る。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように、従来のポリマー套管の遮蔽金具６０は、絶縁筒部に外表面のみを露出するように埋設される筒状部６１と、筒状部６１の上端部に、上端部を直線状にして埋設される埋込部６２と、筒状部６１の周面から半径方向外方に突出したフランジ部６３とを有するものとする。
【００４８】
遮蔽金具６０のフランジ部６３の下端面から埋込部６２の先端までの高さＨ２、筒状部６１の上端から埋込部６２の先端までの沿面距離Ａ２、筒状部６１の内周面から導体引出棒７１の外周面までの距離Ｂ２、埋込部６２の内周面から導体引出棒７１の外周面までの距離Ｔ２とする。
【００４９】
本実施の形態の遮蔽金具１４０のＨ１、Ａ１、Ｂ１、Ｔ１は、それぞれ従来の遮蔽金具６のＨ２、Ａ２、Ｂ２、Ｔ２に対応している。
【００５０】
以下、本実施の形態のポリマー套管１００と従来のポリマー套管の遮蔽金具６０の性能を比較する。
【００５１】
本実施の形態の遮蔽金具１４０は、断面形状がハの字形の漏斗状部１４２を有すること、その漏斗状部１４２の先端には導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された短い円筒部１４３を有する特徴がある。このため、遮蔽金具１４０のＨ１、Ａ１、Ｂ１、Ｔ１は、同様の電気的性能を得る場合、従来の遮蔽金具６０のＨ２、Ａ２、Ｂ２、Ｔ２に対し、寸法が異なる。なお、遮蔽金具１４０の形状以外の各要素（導体引出棒１１０、絶縁筒１２０の形状・材質など）は同一条件とする。ここでは、絶縁筒１２０にはエポキシ樹脂を用いた。
【００５２】
Ｈ（遮蔽金具１４０のＨ１，遮蔽金具６０のＨ２）とＴ（遮蔽金具１４０のＴ１，遮蔽金具６０のＴ２）は、電気的性能に影響する。このため、同様の電気的性能を得る場合、ＨとＴについては、Ｈ１＝Ｈ２、Ｔ１＝Ｔ２とする必要がある。Ｈは遮蔽金具の先端部の位置を決めるものであるから、絶縁筒１２０の外周のポリマー被覆体１３０の襞部１３０ａ表面の電界に影響し、Ｔは高電圧側の導体引出棒１１０と接地側の遮蔽金具１４０間の距離であるから、絶縁強度に関わり所定の絶縁厚が必要となるからである。このため、Ｈ１＝Ｈ２、Ｔ１＝Ｔ２を満たすように、Ａ（遮蔽金具６０のＡ２に対する遮蔽金具１４０のＡ１）とＢ（遮蔽金具６０のＢ２に対する遮蔽金具１４０のＢ１）とが決定されている。
【００５３】
遮蔽金具１４０は、断面形状がハの字形、すなわち斜め形の漏斗状部１４２を有する構造である。したがって、図４（ａ）（ｂ）を対比して判るように、Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＞Ｂ２となり、下記の特徴を有する。
【００５４】
Ａ１＞Ａ２：従来のポリマー套管に比べ、遮蔽金具１４０とエポキシ樹脂からなる絶縁筒１２０との接触面積が増える。
【００５５】
Ｂ１＞Ｂ２：従来のポリマー套管に比べ、遮蔽金具（遮蔽金具１４０においては漏斗状部１４２）をエポキシ樹脂で支える部分の断面積が増える。
【００５６】
以上、本実施の形態では、遮蔽金具１４０とエポキシ樹脂との接触面積及び断面積が増えることにより、機械的強度が大きくなる。
【００５７】
さらに、本実施の形態では、円筒部１４３を有することで、十分な強度を獲得しつつ、遮蔽金具１４０のＨ１を稼ぐことができる。具体的には、円筒部１４３は、導体引出棒１１０の軸心と略平行に延出する構造であるため、円筒部１４３の長さ調整により要求遮蔽強度の設計変更が容易である。例えば、遮蔽金具１４０が、漏斗状部１４２のみ（円筒部１４３を有しない構造、例えば図２の遮蔽金具５６の構造）であると、適用対象に合わせた漏斗状部１４２を個別に設計しなければならない。すなわち、その都度漏斗状部１４２の角度（斜め形の傾きの程度）を変えた設計が必要となり、角度を変えることにより、特に立ち上がり角度が厳しい漏斗状部１４２の基端部外周側とエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）の接着の程度やエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）モールド後の残留応力が変わるなど、設計面、製造面で煩雑となる。
【００５８】
これに対して、漏斗状部１４２の先端部に円筒部１４３が連設されていると、円筒部１４３の長さの伸長によって要求遮蔽強度を調整することができ、汎用性を拡大することができる。すなわち、漏斗状部１４２の角度（斜め形の傾きの程度）を変えずに、電圧、汚損区分に応じた仕様を増やすことができる。具体的には、設計の自由度が広がり、当該角度を変えなくて良いため、漏斗状部１４２の基端部外周側とエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）の接着の程度やエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）モールド後の残留応力について、あまり気にする必要がなくなり、電圧、汚損区分に応じた仕様を増やす際に設計面、製造面で大幅な時間短縮を図ることができる。これはコスト低減にも繋がる。
【００５９】
また、円筒部１４３は、導体引出棒１１０の軸心方向に略平行に延びており、遮蔽金具１４０としては斜め形の漏斗状部１４２から円筒部１４３にかけての角度を緩やかに変更する。このため、エポキシ樹脂と漏斗状部１４２及び円筒部１４３とが剥離し難くなる。また、接触摩擦の拡大に繋がることにより、機械的強度がより一層大きくなる。
【００６０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のポリマー套管１００は、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２との連設部分に環状の遮蔽金具１４０を備える。遮蔽金具１４０は、外表面のみを露出するように埋設される筒状部１４１と、筒状部１４１の上端部に筒状部１４１と同心状に連設され、上端部を小径絶縁筒１２２側に向けて同心状に埋設される先細り状の漏斗状部１４２と、漏斗状部１４２の先端に導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された円筒部１４３とを備える。
【００６１】
これにより、電気的性能を維持しつつ遮蔽金具１４０とエポキシ樹脂との接触面積及び断面積を増やすことができ、機械的強度を大きくすることができる。
【００６２】
また、筒状部１４１と漏斗状部１４２と円筒部１４３は、連設されているので、より機械的強度を大きくすることができる。
【００６３】
遮蔽金具１４０は、絶縁筒１２０の周面から半径方向外方に突出したフランジ部１４４を有する。これにより、ポリマー套管１００としてより機械的強度に優れる構造となる。
【００６４】
筒状部１４１は、少なくとも外表面の一部が露出している。これにより、筒状部１４１において遮蔽金具１４０を接地電位とすることができる。よって、フランジ部１４４を図３の遮蔽金具１４０ではなく絶縁筒１２０と同じ材料で形成した場合であっても、遮蔽金具１４０を接地電位とすることができるため、フランジ部１４４を有しない遮蔽金具１４０であってもよい。
【００６５】
本発明者らは、本実施の形態の定格電圧６６／７７ｋＶクラスのポリマー套管１００を作製し、下記の条件で曲げ荷重性能試験を実施した。
【００６６】
本ポリマー套管１００を気中終端接続部に適用した。この気中終端接続部に、風圧荷重、地震荷重、短絡電磁力の複合荷重が加わった場合を考慮し、複合荷重の２倍以上を試験荷重とした。また、曲げ荷重性能試験を実施後、部分放電試験として１６０ｋＶまで電圧を印加しても部分放電の発生がないことを確認した。
【００６７】
上記曲げ荷重性能試験の結果、本実施の形態のポリマー套管１００は、曲げ破壊荷重が１０００ｋｇｆ以上でも曲げ破壊がないこと、及びＡＣ１００ｋＶで部分放電が発生しないことを確認することができた。これにより、ポリマー套管の品質を高めることができる。
【００６８】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。例えば、上記実施の形態では、ポリマー被覆体は高分子絶縁材料としてシリコーンポリマー（シリコーンゴム）の場合について説明したが、本発明は絶縁筒内に埋め込まれる遮蔽金具の形状に特徴があるため、ポリマー被覆体を構成する高分子絶縁材料としてはエポキシ樹脂でもよい。すなわち、図５に示すように絶縁筒１２０と一体モールド成形でポリマー被覆体を構成してもよい。
【００６９】
また、ポリマー被覆体１３０の有無には関係なく、ポリマー被覆体１３０を有さないポリマー套管（ブッシングとも呼ばれる）であってもよい。さらに、ポリマー套管及びケーブル終端接続部は、ＣＶケーブルの気中終端接続部に適用した例について説明しているが、気中終端接続部に限定されず、ガス中終端接続部、油中終端接続部などに適用してもよい。
【００７０】
図５は、本実施の形態に係るポリマー套管の絶縁筒とポリマー被覆体がエポキシ樹脂により一体的形成された構造を示す断面図である。図５に示すように、ポリマー套管１００Ａは、絶縁筒１２０とポリマー被覆体１３０とがエポキシ樹脂により一体的に形成される。すなわち、小径絶縁筒１２２とポリマー被覆体１３０が同一材料で一体的に形成される。よって、図５の場合、小径絶縁筒１２２の外径は、実質ポリマー被覆体１３０の外径を意味するため、大径絶縁筒１２１の外径は小径絶縁筒１２２の外径よりも小径となっている。
【００７１】
また、本発明の実施の形態は、図３では大径絶縁筒１２１はケーブル端末の受容口を有する構造であるが、図６に示すように貫通ブッシング構造を有するポリマー套管に適用してもよい。すなわち、本発明のポリマー套管は、気中終端接続部に限定されず、例えば貫通ブッシングなどの気中部分等に適用してもよい。
【００７２】
図６は、本実施の形態に係るポリマー套管の貫通ブッシング構造を示す断面図である。図６に示すように、貫通ブッシングの場合は、絶縁筒１２０の遮蔽金具１４０より下方部分が変圧器等の機器内に配置されるブッシング頭部の形状に置き換わり、導体引出棒の下端部はブッシング頭部を貫通する構造となる。より詳細に説明する。
【００７３】
図６において、ポリマー套管１００Ｂは、ブッシング頭部である下部ブッシング１７０を備える。また、遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下端面は、機器の天板２に気密に固定される。
【００７４】
下部ブッシング１７０は、下方に向かって外径が小径となる円錐台状部を有し、ポリマー套管１００Ｂを機器の天板２に設置した際に機器の内側に配置される。下部ブッシング１７０は、導体引出棒１１０を軸心に配置させた絶縁筒１２０と同材料で形成される。ここでは、下部ブッシング１７０は、導体引出棒１１０の外周に絶縁筒１２０とともにモールドにより一体的に形成される。また、この下部ブッシング１７０において、円錐台状部の上端部には、断面Ｕ字状の凹溝が円周上に設けられ、遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下端面から、大径絶縁筒１２１の下端面をとおり凹溝にかけて、銀ペイントなどの導電性塗料の塗布により形成された導電層１５５を備え、これにより機器内の下部ブッシング１７０における電界緩和のためのベルマウス部１７１が形成されている。なお、導体引出棒１１０の下端部は下部ブッシングの下端部を貫通する構造であり、導体引出棒１１０の下端部は図示しない機器内の導体に接続して使用される。
【００７５】
また、上記実施の形態では、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２からなる絶縁筒１２０について説明しているが、導体挿入孔１１０ａと対応する部分を小径絶縁筒１２２と同様に細くした、いわゆる細径化した絶縁筒を使用してもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、絶縁筒１２０はエポキシ樹脂の場合について説明したが、硬質の絶縁体であればＦＲＰ等でも良い。
【００７７】
さらに、ケーブル終端接続部の構造は、上記実施の形態では、絶縁筒のケーブル端末の受容口にストレスコーンを受容するいわゆるインナーコーンタイプの構造について説明したが、ケーブル端末のケーブル導体がポリマー套管の導体引出棒に電気的に接続されれば良いため、例えば当業者には既知のＲＢＪ（ゴムブロックジョイント）に使用されるゴムユニットによりポリマー套管とケーブルを接続する、いわゆるアウターコーンタイプの構造でも良い。具体的には、ケーブル終端接続部を構成するポリマー套管の形状が、絶縁筒１２０の遮蔽金具１４０より下端部が、図６のブッシング頭部に相当する下部ブッシング１７０の形状が、ベルマウス部１７１の無い円柱状または円錐状の形状となり（不図示）、下端部に貫通した導体引出棒１１０にケーブル導体を接続し、当該下部ブッシングの外周に、シリコーンゴムやＥＰゴム等からなり、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、ストレスコーン部からなる当業者にとって既知のゴムユニットを配設することにより、ポリマー套管の導体引出棒の下端部にケーブル端末を接続することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係るポリマー套管及びケーブル終端接続部は、遮蔽金具と導電層を電気的に接続することができる効果を有し、気中ブッシングあるいは電力ケーブルの気中終端接続部に用いられるポリマー套管として有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１００，１００Ａ，１００Ｂ ポリマー套管
１１０ 導体引出棒
１２０ 絶縁筒
１２１ 大径絶縁筒
１２２ 小径絶縁筒
１３０ ポリマー被覆体
１４０ 遮蔽金具
１４１ 筒状部
１４２ 漏斗状部
１４３ 円筒部
１４４ フランジ部
１４５ 底部金具
１５０ 下部金具
１７０ 下部ブッシング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に気中に用いられるポリマー套管及びケーブル終端接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、套管の軽量化、スリム化、縮小化、套管種類の共通化及び作業工程の簡略化などを図る観点から、エポキシブッシング等の絶縁体の表面にシリコーンゴム等のポリマー被覆体を直接モールドした完全乾式のポリマー套管が使用されている。
【０００３】
特許文献１には、部品点数が少なく、簡易な構造で閃絡性能が向上したケーブル終端接続部が開示されている。
【０００４】
図１は、特許文献１記載のケーブル終端接続部を示す断面図である。
【０００５】
図１に示すように、ポリマー套管１０は、中心に導体引出棒１２を有し下端部にケーブル受容口１４を有する硬質の絶縁筒１６と、絶縁筒１６の外周に設けられ、外周に多数の襞部１８が長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体２０と、絶縁筒１６の周面から外方に突出されたフランジ部２２を有する支持金具２４とを備えている。
【０００６】
支持金具２４は、絶縁筒１６の下方部に導体引出棒１２と同心状に埋設された筒状部２３と、この筒状部２３の下端部に連設され、絶縁筒１６の周面から外方に突出されたフランジ部２２とを有している。
【０００７】
ケーブル端末部２８は、絶縁筒１６のケーブル受容口１４に装着されている。ポリマー被覆体２０は、支持金具２４よりも上位に位置され、ケーブル受容口１４は支持金具２４よりも下位に位置されている。支持金具２４のフランジ部２２は、外表面の角部３０が曲面とされ、下面部３２に、貫通しないねじ孔３４が設けられる。フランジ部２２のねじ孔３４は、フランジ部２２を貫通しない。また、取付ボルト３５は、ねじ孔３４にフランジ部２２の下側から螺合され、フランジ部２２の上面から突出しない。
【０００８】
このように構成されたポリマー套管１０は、外表面の角部３０が曲面とされ、且つフランジ部２２の上面に取付ボルト３５が突出しないので、閃絡防止のためにシールドキャップで覆う必要がない。このため、部品点数が少なく、簡易構造で閃絡性能を向上させることができる。
【０００９】
特許文献２には、ポリマー套管の大径化を抑えつつ運転電圧の高電圧化を図るポリマー套管が開示されている。
【００１０】
図２は、特許文献２記載のケーブル終端接続部を示す断面図である。
【００１１】
図２に示すように、ポリマー套管５０は、中心に配設され下端部に導体挿入孔５２ａを有する導体引出棒５２と、導体引出棒５２の外周に設けられ下端部にケーブル端末５７の受容口５３１ａを有する硬質の絶縁体５３と、絶縁体５３の外周に設けられ外周に多数の襞部５４ａが長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体５４とを備えている。
【００１２】
また、絶縁体５３の下端部近傍であって導体挿入孔５２ａよりも上方部位には、大径部５３３が設けられ、大径部５３３には筒状の遮蔽金具５６が導体引出棒５２と同心状に埋設され、さらに大径部５３３とポリマー被覆体５４との界面には電界緩和層５５が設けられている。
【００１３】
遮蔽金具５６は、円筒部５６１と、大径部５３３と同心状に埋設される先細り状の漏斗状部５６２と、大径絶縁体５３１の上端部位置から径方向外方に向けて延出される環状のフランジ部５６３とを備えている。
【００１４】
このように構成されたポリマー套管５０は、大径部５３３とポリマー被覆体５４との界面に電界緩和層５５を設けることで、ポリマー套管５０の気中表面の電界強度を下げることができ、かつ電界緩和層５５の発熱を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−３３８９９号公報
【特許文献２】特開２００９−５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このような従来のポリマー套管にあっては、ポリマー被覆体の下方部位の絶縁筒に埋設される遮蔽金具部分が曲げ耐荷重に対する応力を受ける。従来のポリマー套管の曲げ破壊荷重は、７００ｋｇｆ程度であった。完全乾式のポリマー套管は、気中で使用する場合に、風圧荷重、地震荷重、短絡電磁力の複合荷重が加わった場合を考慮する必要があり、より高い曲げ耐荷重性能が求められている。
【００１７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、曲げ耐荷重性能を向上させることができるポリマー套管及びケーブル終端接続部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のポリマー套管は、中心に導体引出棒を有し、前記導体引出棒の外周に設けられる硬質の絶縁筒と、前記絶縁筒に前記導体引出棒と同心状に埋設される遮蔽金具とを備えるポリマー套管であって、前記遮蔽金具は、筒状部と、前記筒状部の内側から立上がり、先端が先細り状となるように前記導体引出棒の軸心方向に傾斜しながら延びる漏斗状部と、前記漏斗状部の先端部に前記導体引出棒の軸心と略平行に形成された円筒部と、を備え、前記漏斗状部及び前記円筒部は、前記絶縁筒内に埋設される構成を採る。
【００１９】
本発明のケーブル終端接続部は、上記構成のポリマー套管の前記導体引出棒の下端部には、ケーブル端末が装着されている構成を採る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、曲げ耐荷重性能を向上させることができ、ポリマー套管の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】特許文献１記載のポリマー套管の構成を示す断面図
【図２】特許文献２記載のポリマー套管の構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態に係るポリマー套管の構成を示す部分断面図
【図４】上記実施の形態に係るポリマー套管の遮蔽金具の構造と従来のポリマー套管の遮蔽金具の構造を対比して説明する断面図
【図５】本発明の他の実施の形態に係るポリマー套管の絶縁筒とポリマー被覆体がエポキシ樹脂により一体的に形成された構造を示す断面図
【図６】本発明の他の実施の形態に係るポリマー套管の貫通ブッシング構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態）
図３は、本発明の実施の形態に係るポリマー套管の構成を示す部分断面図である。本実施の形態は、先端部は架空線や引込線などに接続され、下端部は電力ケーブルの端末接続するための気中終端接続部に適用した例である。
【００２４】
以下の説明において、内部導体、絶縁筒及び遮蔽金具の「先端部」とは、高圧側をいい、図中では上方向に相当し、また、内部導体、絶縁筒部、及び遮蔽金具の「下端部」とは、低圧側をいい、図中では下方向に相当する。
【００２５】
図３に示すように、ポリマー套管１００は、中心に導体引出棒１１０を有し、導体引出棒１１０の外周に設けられる硬質の絶縁筒１２０と、絶縁筒１２０の外周に、高分子絶縁材料により、それ自身の外周に複数の襞部が長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体１３０とを備える。
【００２６】
導体引出棒１１０は、銅若しくは銅合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金等の通電に適した金属製の棒体で形成されている。
【００２７】
導体引出棒１１０の先端部は、絶縁筒１２０の先端部（不図示）から突出され、また導体引出棒１１０の後端部には導体挿入孔１１０ａが設けられている。
【００２８】
絶縁筒１２０は、導体引出棒１１０を中心軸に配置させた固体絶縁体であり、導体引出棒１１０の外周にモールドにより一体的に形成される。絶縁筒１２０は、機械的強度の高い材料、例えばエポキシ樹脂やＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）などの硬質プラスチック樹脂で形成される。
【００２９】
絶縁筒１２０は、導体引出棒１１０の下方部位の外周部、すなわち導体挿入孔１１０ａと対応する部分の外周部に設けられる大径絶縁筒１２１と、この大径絶縁筒１２１の上部に連設され、導体引出棒１１０の先端部を除く部分の外周部に設けられる小径絶縁筒１２２とからなる。
【００３０】
大径絶縁筒１２１の下端部には、図１と同様にケーブル端末部のストレスコーン（図３では不図示）を受容するコーン状の受容口１６０が設けられており、この受容口１６０は導体引出棒１１０の導体挿入孔１１０ａと連通している。
【００３１】
ポリマー被覆体１３０は、気中に配置され、電気絶縁性及び耐候性を有し、電気絶縁性及び耐候性に優れた材料、例えば、シリコーンポリマー（シリコーンゴム）などの高分子絶縁材料により形成される。
【００３２】
ポリマー被覆体１３０は、小径絶縁筒１２２の外周部に設けられ、その外周部には多数個の襞部１３０ａがポリマー被覆体１３０の長手方向に沿って離間して形成されている。襞部１３０ａは、高電圧側である導体引出棒１１０の上端部（不図示）と、接地側である後述する遮蔽金具１４０とが閃絡することを防止するため、ポリマー被覆体１３０の表面漏洩距離を確保する目的で設けられている。襞部１３０ａは、大径襞部と小径襞部とが交互に設けられている。
【００３３】
ポリマー被覆体１３０は、絶縁筒１２０（図３では小径絶縁筒１２２）の外周に、モールドにより一体的に形成される。
【００３４】
ポリマー套管１００は、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２の連設部分に電界緩和用の環状の遮蔽金具１４０を備える。
【００３５】
図３に示すように、遮蔽金具１４０は、絶縁筒１２０の大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２との連設部分に外表面のみを露出するように埋設される筒状部１４１を有する。また、遮蔽金具１４０は、筒状部１４１の上端部に筒状部１４１と同心状に連設され、上端部を小径絶縁筒１２２側に向けて同心状に埋設される先細り状の漏斗状部１４２と、漏斗状部１４２の先端に導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された円筒部１４３と、筒状部１４１の周面から半径方向外方に突出したフランジ部１４４とを有する。筒状部１４１、漏斗状部１４２、円筒部１４３及びフランジ部１４４は、連設されている。遮蔽金具１４０は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金等の金属であり、図３では、筒状部１４１、漏斗状部１４２、円筒部１４３、フランジ部１４４が一体構造で形成され、通常、接地電位として使用する。
【００３６】
漏斗状部１４２は、筒状部１４１の内側から立上がり、先端が先細り状となるように導体引出棒１１０の軸心方向に緩傾斜しながら延びており、断面形状がハの字形となっている。漏斗状部１４２の先端に形成された円筒部１４３の長さは、漏斗状部１４２の全長に対して、およそ１：３の割合となるよう短く形成される。
【００３７】
ここで、(1)漏斗状部１４２の全長と円筒部１４３の長さ、(2)漏斗状部１４２の基端部、すなわち筒状部１４１の内周面から導体引出棒１１０の外周面までの距離と円筒部１４３から導体引出棒１１０の外周面までの距離とには、図５で後述するように一定の関係がある。(3)漏斗状部１４２は、導体引出棒１１０の軸心方向に緩傾斜する、断面形状がハの字形の先細り形状となっている。この漏斗状部１４２の構成に対し、漏斗状部１４２の先端を形成する円筒部１４３については、かかる傾斜はなく、導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成される。
【００３８】
さらに、フランジ部１４４の外周縁部の下端面には、環状の底部金具１４５が締付ボルト（不図示）を介して固定されている。
【００３９】
上記筒状部１４１の一部及び漏斗状部１４２は、ポリマー被覆体１３０の下方部位の絶縁筒１２０に埋設されている。また、遮蔽金具１４０の外表面に対して、ダクロ処理を行うことで、表面の耐候性及び耐食性を維持している。
【００４０】
図３において、ポリマー套管１００は、遮蔽金具１４０よりも下方部位の大径絶縁筒１２１の外周部に上端部が遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下面に取り付けられる下部金具１５０が配設される。
【００４１】
以下、上述のように構成されたポリマー套管１００の遮蔽金具１４０について詳細に説明する。
【００４２】
従来のポリマー套管は、曲げ破壊荷重が７００ｋｇｆ程度であり、より高い曲げ耐荷重性能が求められていた。
【００４３】
本発明者らは、ポリマー被覆体の下方部位の絶縁筒に埋設される遮蔽金具部分の曲げ耐荷重に対する応力に着目した。
【００４４】
図４は、ポリマー套管の遮蔽金具の構造を説明する断面図であり、図４（ａ）は、本実施の形態のポリマー套管１００の遮蔽金具１４０の要部断面図、図４（ｂ）は、従来のポリマー套管の遮蔽金具の要部断面図である。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、本実施の形態のポリマー套管１００は、遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下端面から円筒部１４３の先端までの高さＨ１、筒状部１４１の上端から円筒部１４３の先端までの沿面距離Ａ１、筒状部１４１の内周面から導体引出棒１１０の外周面までの距離Ｂ１、円筒部１４３の内周面から導体引出棒１１０の外周面までの距離Ｔ１とする。
【００４６】
本実施の形態のポリマー套管１００に対し、比較対象として示す従来のポリマー套管の遮蔽金具６０は、以下の構成及び寸法を採る。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように、従来のポリマー套管の遮蔽金具６０は、絶縁筒部に外表面のみを露出するように埋設される筒状部６１と、筒状部６１の上端部に、上端部を直線状にして埋設される埋込部６２と、筒状部６１の周面から半径方向外方に突出したフランジ部６３とを有するものとする。
【００４８】
遮蔽金具６０のフランジ部６３の下端面から埋込部６２の先端までの高さＨ２、筒状部６１の上端から埋込部６２の先端までの沿面距離Ａ２、筒状部６１の内周面から導体引出棒７１の外周面までの距離Ｂ２、埋込部６２の内周面から導体引出棒７１の外周面までの距離Ｔ２とする。
【００４９】
本実施の形態の遮蔽金具１４０のＨ１、Ａ１、Ｂ１、Ｔ１は、それぞれ従来の遮蔽金具６のＨ２、Ａ２、Ｂ２、Ｔ２に対応している。
【００５０】
以下、本実施の形態のポリマー套管１００と従来のポリマー套管の遮蔽金具６０の性能を比較する。
【００５１】
本実施の形態の遮蔽金具１４０は、断面形状がハの字形の漏斗状部１４２を有すること、その漏斗状部１４２の先端には導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された短い円筒部１４３を有する特徴がある。このため、遮蔽金具１４０のＨ１、Ａ１、Ｂ１、Ｔ１は、同様の電気的性能を得る場合、従来の遮蔽金具６０のＨ２、Ａ２、Ｂ２、Ｔ２に対し、寸法が異なる。なお、遮蔽金具１４０の形状以外の各要素（導体引出棒１１０、絶縁筒１２０の形状・材質など）は同一条件とする。ここでは、絶縁筒１２０にはエポキシ樹脂を用いた。
【００５２】
Ｈ（遮蔽金具１４０のＨ１，遮蔽金具６０のＨ２）とＴ（遮蔽金具１４０のＴ１，遮蔽金具６０のＴ２）は、電気的性能に影響する。このため、同様の電気的性能を得る場合、ＨとＴについては、Ｈ１＝Ｈ２、Ｔ１＝Ｔ２とする必要がある。Ｈは遮蔽金具の先端部の位置を決めるものであるから、絶縁筒１２０の外周のポリマー被覆体１３０の襞部１３０ａ表面の電界に影響し、Ｔは高電圧側の導体引出棒１１０と接地側の遮蔽金具１４０間の距離であるから、絶縁強度に関わり所定の絶縁厚が必要となるからである。このため、Ｈ１＝Ｈ２、Ｔ１＝Ｔ２を満たすように、Ａ（遮蔽金具６０のＡ２に対する遮蔽金具１４０のＡ１）とＢ（遮蔽金具６０のＢ２に対する遮蔽金具１４０のＢ１）とが決定されている。
【００５３】
遮蔽金具１４０は、断面形状がハの字形、すなわち斜め形の漏斗状部１４２を有する構造である。したがって、図４（ａ）（ｂ）を対比して判るように、Ａ１＞Ａ２、Ｂ１＞Ｂ２となり、下記の特徴を有する。
【００５４】
Ａ１＞Ａ２：従来のポリマー套管に比べ、遮蔽金具１４０とエポキシ樹脂からなる絶縁筒１２０との接触面積が増える。
【００５５】
Ｂ１＞Ｂ２：従来のポリマー套管に比べ、遮蔽金具（遮蔽金具１４０においては漏斗状部１４２）をエポキシ樹脂で支える部分の断面積が増える。
【００５６】
以上、本実施の形態では、遮蔽金具１４０とエポキシ樹脂との接触面積及び断面積が増えることにより、機械的強度が大きくなる。
【００５７】
さらに、本実施の形態では、円筒部１４３を有することで、十分な強度を獲得しつつ、遮蔽金具１４０のＨ１を稼ぐことができる。具体的には、円筒部１４３は、導体引出棒１１０の軸心と略平行に延出する構造であるため、円筒部１４３の長さ調整により要求遮蔽強度の設計変更が容易である。例えば、遮蔽金具１４０が、漏斗状部１４２のみ（円筒部１４３を有しない構造、例えば図２の遮蔽金具５６の構造）であると、適用対象に合わせた漏斗状部１４２を個別に設計しなければならない。すなわち、その都度漏斗状部１４２の角度（斜め形の傾きの程度）を変えた設計が必要となり、角度を変えることにより、特に立ち上がり角度が厳しい漏斗状部１４２の基端部外周側とエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）の接着の程度やエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）モールド後の残留応力が変わるなど、設計面、製造面で煩雑となる。
【００５８】
これに対して、漏斗状部１４２の先端部に円筒部１４３が連設されていると、円筒部１４３の長さの伸長によって要求遮蔽強度を調整することができ、汎用性を拡大することができる。すなわち、漏斗状部１４２の角度（斜め形の傾きの程度）を変えずに、電圧、汚損区分に応じた仕様を増やすことができる。具体的には、設計の自由度が広がり、当該角度を変えなくて良いため、漏斗状部１４２の基端部外周側とエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）の接着の程度やエポキシ樹脂（絶縁筒１２０）モールド後の残留応力について、あまり気にする必要がなくなり、電圧、汚損区分に応じた仕様を増やす際に設計面、製造面で大幅な時間短縮を図ることができる。これはコスト低減にも繋がる。
【００５９】
また、円筒部１４３は、導体引出棒１１０の軸心方向に略平行に延びており、遮蔽金具１４０としては斜め形の漏斗状部１４２から円筒部１４３にかけての角度を緩やかに変更する。このため、エポキシ樹脂と漏斗状部１４２及び円筒部１４３とが剥離し難くなる。また、接触摩擦の拡大に繋がることにより、機械的強度がより一層大きくなる。
【００６０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のポリマー套管１００は、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２との連設部分に環状の遮蔽金具１４０を備える。遮蔽金具１４０は、外表面のみを露出するように埋設される筒状部１４１と、筒状部１４１の上端部に筒状部１４１と同心状に連設され、上端部を小径絶縁筒１２２側に向けて同心状に埋設される先細り状の漏斗状部１４２と、漏斗状部１４２の先端に導体引出棒１１０の軸心と略平行に形成された円筒部１４３とを備える。
【００６１】
これにより、電気的性能を維持しつつ遮蔽金具１４０とエポキシ樹脂との接触面積及び断面積を増やすことができ、機械的強度を大きくすることができる。
【００６２】
また、筒状部１４１と漏斗状部１４２と円筒部１４３は、連設されているので、より機械的強度を大きくすることができる。
【００６３】
遮蔽金具１４０は、絶縁筒１２０の周面から半径方向外方に突出したフランジ部１４４を有する。これにより、ポリマー套管１００としてより機械的強度に優れる構造となる。
【００６４】
筒状部１４１は、少なくとも外表面の一部が露出している。これにより、筒状部１４１において遮蔽金具１４０を接地電位とすることができる。よって、フランジ部１４４を図３の遮蔽金具１４０ではなく絶縁筒１２０と同じ材料で形成した場合であっても、遮蔽金具１４０を接地電位とすることができるため、フランジ部１４４を有しない遮蔽金具１４０であってもよい。
【００６５】
本発明者らは、本実施の形態の定格電圧６６／７７ｋＶクラスのポリマー套管１００を作製し、下記の条件で曲げ荷重性能試験を実施した。
【００６６】
本ポリマー套管１００を気中終端接続部に適用した。この気中終端接続部に、風圧荷重、地震荷重、短絡電磁力の複合荷重が加わった場合を考慮し、複合荷重の２倍以上を試験荷重とした。また、曲げ荷重性能試験を実施後、部分放電試験として１６０ｋＶまで電圧を印加しても部分放電の発生がないことを確認した。
【００６７】
上記曲げ荷重性能試験の結果、本実施の形態のポリマー套管１００は、曲げ破壊荷重が１０００ｋｇｆ以上でも曲げ破壊がないこと、及びＡＣ１００ｋＶで部分放電が発生しないことを確認することができた。これにより、ポリマー套管の品質を高めることができる。
【００６８】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。例えば、上記実施の形態では、ポリマー被覆体は高分子絶縁材料としてシリコーンポリマー（シリコーンゴム）の場合について説明したが、本発明は絶縁筒内に埋め込まれる遮蔽金具の形状に特徴があるため、ポリマー被覆体を構成する高分子絶縁材料としてはエポキシ樹脂でもよい。すなわち、図５に示すように絶縁筒１２０と一体モールド成形でポリマー被覆体を構成してもよい。
【００６９】
また、ポリマー被覆体１３０の有無には関係なく、ポリマー被覆体１３０を有さないポリマー套管（ブッシングとも呼ばれる）であってもよい。さらに、ポリマー套管及びケーブル終端接続部は、ＣＶケーブルの気中終端接続部に適用した例について説明しているが、気中終端接続部に限定されず、ガス中終端接続部、油中終端接続部などに適用してもよい。
【００７０】
図５は、本実施の形態に係るポリマー套管の絶縁筒とポリマー被覆体がエポキシ樹脂により一体的形成された構造を示す断面図である。図５に示すように、ポリマー套管１００Ａは、絶縁筒１２０とポリマー被覆体１３０とがエポキシ樹脂により一体的に形成される。すなわち、小径絶縁筒１２２とポリマー被覆体１３０が同一材料で一体的に形成される。よって、図５の場合、小径絶縁筒１２２の外径は、実質ポリマー被覆体１３０の外径を意味するため、大径絶縁筒１２１の外径は小径絶縁筒１２２の外径よりも小径となっている。
【００７１】
また、本発明の実施の形態は、図３では大径絶縁筒１２１はケーブル端末の受容口を有する構造であるが、図６に示すように貫通ブッシング構造を有するポリマー套管に適用してもよい。すなわち、本発明のポリマー套管は、気中終端接続部に限定されず、例えば貫通ブッシングなどの気中部分等に適用してもよい。
【００７２】
図６は、本実施の形態に係るポリマー套管の貫通ブッシング構造を示す断面図である。図６に示すように、貫通ブッシングの場合は、絶縁筒１２０の遮蔽金具１４０より下方部分が変圧器等の機器内に配置されるブッシング頭部の形状に置き換わり、導体引出棒の下端部はブッシング頭部を貫通する構造となる。より詳細に説明する。
【００７３】
図６において、ポリマー套管１００Ｂは、ブッシング頭部である下部ブッシング１７０を備える。また、遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下端面は、機器の天板２に気密に固定される。
【００７４】
下部ブッシング１７０は、下方に向かって外径が小径となる円錐台状部を有し、ポリマー套管１００Ｂを機器の天板２に設置した際に機器の内側に配置される。下部ブッシング１７０は、導体引出棒１１０を軸心に配置させた絶縁筒１２０と同材料で形成される。ここでは、下部ブッシング１７０は、導体引出棒１１０の外周に絶縁筒１２０とともにモールドにより一体的に形成される。また、この下部ブッシング１７０において、円錐台状部の上端部には、断面Ｕ字状の凹溝が円周上に設けられ、遮蔽金具１４０のフランジ部１４４の下端面から、大径絶縁筒１２１の下端面をとおり凹溝にかけて、銀ペイントなどの導電性塗料の塗布により形成された導電層１５５を備え、これにより機器内の下部ブッシング１７０における電界緩和のためのベルマウス部１７１が形成されている。なお、導体引出棒１１０の下端部は下部ブッシングの下端部を貫通する構造であり、導体引出棒１１０の下端部は図示しない機器内の導体に接続して使用される。
【００７５】
また、上記実施の形態では、大径絶縁筒１２１と小径絶縁筒１２２からなる絶縁筒１２０について説明しているが、導体挿入孔１１０ａと対応する部分を小径絶縁筒１２２と同様に細くした、いわゆる細径化した絶縁筒を使用してもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、絶縁筒１２０はエポキシ樹脂の場合について説明したが、硬質の絶縁体であればＦＲＰ等でも良い。
【００７７】
さらに、ケーブル終端接続部の構造は、上記実施の形態では、絶縁筒のケーブル端末の受容口にストレスコーンを受容するいわゆるインナーコーンタイプの構造について説明したが、ケーブル端末のケーブル導体がポリマー套管の導体引出棒に電気的に接続されれば良いため、例えば当業者には既知のＲＢＪ（ゴムブロックジョイント）に使用されるゴムユニットによりポリマー套管とケーブルを接続する、いわゆるアウターコーンタイプの構造でも良い。具体的には、ケーブル終端接続部を構成するポリマー套管の形状が、絶縁筒１２０の遮蔽金具１４０より下端部が、図６のブッシング頭部に相当する下部ブッシング１７０の形状が、ベルマウス部１７１の無い円柱状または円錐状の形状となり（不図示）、下端部に貫通した導体引出棒１１０にケーブル導体を接続し、当該下部ブッシングの外周に、シリコーンゴムやＥＰゴム等からなり、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、ストレスコーン部からなる当業者にとって既知のゴムユニットを配設することにより、ポリマー套管の導体引出棒の下端部にケーブル端末を接続することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係るポリマー套管及びケーブル終端接続部は、遮蔽金具と導電層を電気的に接続することができる効果を有し、気中ブッシングあるいは電力ケーブルの気中終端接続部に用いられるポリマー套管として有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１００，１００Ａ，１００Ｂ ポリマー套管
１１０ 導体引出棒
１２０ 絶縁筒
１２１ 大径絶縁筒
１２２ 小径絶縁筒
１３０ ポリマー被覆体
１４０ 遮蔽金具
１４１ 筒状部
１４２ 漏斗状部
１４３ 円筒部
１４４ フランジ部
１４５ 底部金具
１５０ 下部金具
１７０ 下部ブッシング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に導体引出棒を有し、前記導体引出棒の外周に設けられる硬質の絶縁筒と、
前記絶縁筒に前記導体引出棒と同心状に埋設される遮蔽金具とを備えるポリマー套管であって、
前記遮蔽金具は、筒状部と、前記筒状部の内側から立上がり、先端が先細り状となるように前記導体引出棒の軸心方向に傾斜しながら延びる漏斗状部と、前記漏斗状部の先端部に前記導体引出棒の軸心と略平行に形成された円筒部と、
を備え、
前記漏斗状部及び前記円筒部は、前記絶縁筒内に埋設されるポリマー套管。
【請求項２】
前記筒状部と前記漏斗状部と前記円筒部は、連設されている請求項１記載のポリマー套管。
【請求項３】
前記筒状部の内周面から前記導体引出棒の外周面までの距離は、前記円筒部の内周面から前記導体引出棒の外周面までの距離よりも大きい請求項１又は２記載のポリマー套管。
【請求項４】
前記筒状部は、少なくとも外表面の一部が露出する請求項１乃至３いずれか一項記載のポリマー套管。
【請求項５】
前記遮蔽金具は、前記絶縁筒の周面から半径方向外方に突出したフランジ部を有する請求項１乃至４いずれか一項記載のポリマー套管。
【請求項６】
前記絶縁筒の外周に、高分子絶縁材料により、それ自身の外周に複数の襞部が長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体を備え、前記遮蔽金具は、前記ポリマー被覆体の下方部位に設けられる請求項１乃至５のいずれか一項に記載のポリマー套管。
【請求項７】
前記絶縁筒と前記ポリマー被覆体は、エポキシ樹脂により一体的に形成されている請求項６記載のポリマー套管。
【請求項８】
前記絶縁筒の下端部にはブッシング頭部を備える請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポリマー套管。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポリマー套管の前記導体引出棒の下端部には、ケーブル端末が接続されているケーブル終端接続部。
【請求項１】
中心に導体引出棒を有し、前記導体引出棒の外周に設けられる硬質の絶縁筒と、
前記絶縁筒に前記導体引出棒と同心状に埋設される遮蔽金具とを備えるポリマー套管であって、
前記遮蔽金具は、筒状部と、前記筒状部の内側から立上がり、先端が先細り状となるように前記導体引出棒の軸心方向に傾斜しながら延びる漏斗状部と、前記漏斗状部の先端部に前記導体引出棒の軸心と略平行に形成された円筒部と、
を備え、
前記漏斗状部及び前記円筒部は、前記絶縁筒内に埋設されるポリマー套管。
【請求項２】
前記筒状部と前記漏斗状部と前記円筒部は、連設されている請求項１記載のポリマー套管。
【請求項３】
前記筒状部の内周面から前記導体引出棒の外周面までの距離は、前記円筒部の内周面から前記導体引出棒の外周面までの距離よりも大きい請求項１又は２記載のポリマー套管。
【請求項４】
前記筒状部は、少なくとも外表面の一部が露出する請求項１乃至３いずれか一項記載のポリマー套管。
【請求項５】
前記遮蔽金具は、前記絶縁筒の周面から半径方向外方に突出したフランジ部を有する請求項１乃至４いずれか一項記載のポリマー套管。
【請求項６】
前記絶縁筒の外周に、高分子絶縁材料により、それ自身の外周に複数の襞部が長手方向に離間して形成されたポリマー被覆体を備え、前記遮蔽金具は、前記ポリマー被覆体の下方部位に設けられる請求項１乃至５のいずれか一項に記載のポリマー套管。
【請求項７】
前記絶縁筒と前記ポリマー被覆体は、エポキシ樹脂により一体的に形成されている請求項６記載のポリマー套管。
【請求項８】
前記絶縁筒の下端部にはブッシング頭部を備える請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポリマー套管。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポリマー套管の前記導体引出棒の下端部には、ケーブル端末が接続されているケーブル終端接続部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８８６８４（Ｐ２０１１−１８８６８４Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３３６２（Ｐ２０１０−５３３６２）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【Ｆターム（参考）】
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