気中終端接続部用套管ユニット及び気中終端接続部
【課題】高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いて、扱い易く、好適に気中終端接続部を組み立てること。
【解決手段】套管１１０は、筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末３１０が挿入されるとともに、外周面が、襞部１１４ａを有する樹脂製のポリマー被覆材１１４で被覆されている。このポリマー套管１１０内には、ポリマー套管１１０と同心上に導体引出棒１２０が配置され、受容部１３０を介して、一端部１１０ａ側から挿入される電力ケーブルの端末３１０と接続される。導体引出棒１２０及び受容部１３０の周囲には、筒状をなし、外周を套管１１０で被覆された絶縁筒部１４０が配置され、この絶縁筒部１４０は、ポリマー被覆材１１４と同種の樹脂により形成されてなる。
【解決手段】套管１１０は、筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末３１０が挿入されるとともに、外周面が、襞部１１４ａを有する樹脂製のポリマー被覆材１１４で被覆されている。このポリマー套管１１０内には、ポリマー套管１１０と同心上に導体引出棒１２０が配置され、受容部１３０を介して、一端部１１０ａ側から挿入される電力ケーブルの端末３１０と接続される。導体引出棒１２０及び受容部１３０の周囲には、筒状をなし、外周を套管１１０で被覆された絶縁筒部１４０が配置され、この絶縁筒部１４０は、ポリマー被覆材１１４と同種の樹脂により形成されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所、変電所などに配置される電力機器や架空送電線と電力ケーブルとを接続する電力ケーブルの終端接続部に関し、特に、気中終端接続部及び気中終端接続部用套管ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＶ（架橋ポリエチレン絶縁）ケーブル等の電力ケーブルには、絶縁体内の電界ストレスを緩和するため、絶縁体上に遮蔽層（外部半導電層）が設けられている。このような電力ケーブルの終端接続部を組み立てる場合、ただ単に遮蔽層を取り除くのみでは、遮蔽層端部に電界が集中し、絶縁体である架橋ポリエチレンの破壊を引き起こすおそれがある。そのため、特に高電圧用の電力ケーブルの終端接続部では、電界ストレスが集中しないよう、様々な工夫が施されている。
【０００３】
例えば、大気中で使用される終端接続部としての気中終端接続部は、プレモールドのゴム製のストレスコーン（電界緩和絶縁補強層）を用いたプレハブ式（特許文献１参照）のものや、油浸絶縁紙内に配置された薄い金属箔電極間の静電容量を適当に分布させてなるコンデンサコーンを用いた油浸式（特許文献２参照）のものなどがある。
【０００４】
例えば、プレハブ式の気中終端接続部では、筒状の碍管内において、電力ケーブルの導体の端部に導体引出棒が圧縮接続され、段剥ぎして露出した絶縁体上に紡錘状のストレスコーンを被嵌している。
【０００５】
このストレスコーンは、圧縮装置を介して、碍管内の下方に挿入固定されたエポキシ座に押圧固定されている。なお、この圧縮装置のスプリング力によりエポキシ座とストレスコーンとの界面及びストレスコーンとケーブル絶縁体との界面に適切な圧力を与え絶縁耐力を確保する。また、碍管の上部には導体引出棒および碍管を固定するための上部金具が固定され、これらを覆うように上部覆いが被されている。また、電力ケーブルは、碍管内において外部遮蔽層の接地がつけられた状態となっている。
【０００６】
そして、この碍管内には、絶縁コンパウンドとして、絶縁油等の絶縁流体やＳＦ６ガス（六フッ化硫黄）等の絶縁ガスが充填される。
【０００７】
また、油浸式の気中終端接続部では、碍管内に挿入される電力ケーブルの導体端部にコンデンサコーンを主絶縁要素として用い、碍管内に、絶縁コンパウンドとして、絶縁油等の絶縁流体が充填される。
【０００８】
このようなプレハブ式や油浸式の気中終端接続部においては、電力ケーブルの端末のケーブル導体と導体引出棒との接続部分を収容する碍管は、一般的に、磁器製であり、高電圧になるにつれ、太く長尺となるとともに重量が重くなり扱いにくく作業効率が悪くなるという問題がある。
【０００９】
また、上記構成の気中終端接続部では、碍管内には、液体や気体の絶縁コンパウンドが充填されている。このため、地震などの外的な負荷や経年によって絶縁コンパウンドの外部への流出防止のためのメンテナンスが必要となり面倒であった。
【００１０】
これに対して、近年では、磁器製の碍管に代えてポリマー製の套管（碍管）を使用し、このポリマー碍管内に絶縁油や絶縁ガスを充填してなる複合碍管が知られている。
【特許文献１】特開２０００−２６１９４８号公報
【特許文献２】特開２００３−１８９４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の気中終端接続部において磁器碍管に代えて、ポリマー製の套管を使用した場合、套管が高分子材料のポリマーで形成されているため、ポリマー製の套管内に外部から水分が透過して、套管内の絶縁油や絶縁ガスに混入して、絶縁油や絶縁ガスの性能を劣化させる可能性がある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いて、扱い易く、好適に気中終端接続部を組み立てることができる気中終端接続部用套管ユニット及び気中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】
【００１３】
本発明の気中終端接続部用套管ユニットは、筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末が挿入されるとともに、外周面が、襞部を有する樹脂製の絶縁外被部で被覆されたポリマー套管と、前記ポリマー套管内に当該ポリマー套管と同心上に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末に導通される導体引出棒と、前記ポリマー套管内に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末を受容して前記導体引出棒と接続する受容部と、前記導体引出棒及び受容部の周囲を被覆する筒状をなし、外周面で前記ポリマー套管に被覆される絶縁筒部と有し、前記絶縁筒部は、前記絶縁外被部と同種の樹脂により形成されてなる構成を採る。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いて、扱い易く、好適に気中終端接続部を組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。なお、ここで、気中終端接続部は、電力ケーブルの終端部を、例えば、トランス、架空線、変電所の母線等に接続するものである。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニット１００の構成を示す断面図である。
【００１７】
図１に示す気中終端接続部用套管ユニット１００は、テーパが付けられた套管１１０と、套管１１０内に当該套管１１０と同心に配置された導体引出棒１２０と、套管１１０内に挿入されるケーブル導体を受容して導体引出棒１２０と接続する受容部１３０と、套管１１０内に配置され、導体引出棒１２０及び受容部１３０を被覆する絶縁筒部１４０とを有する。
【００１８】
套管１１０は、筒状をなす本体部１１２を、ポリマー被覆材１１４で被覆することにより構成されている。套管１１０は、外周面に、基端側から先端側に向かってテーパが付けられて入れているため、基端部１１０ａ側の開口部が先端部１１０ｂ側の開口部より径が大きくなっている。なお、本実施の形態の套管１１０は、外周面にテーパが付けられているものとしたが、これに限らずテーパが無く、基端部側及び先端部側の開口は同径の筒体であってもよい。
【００１９】
基端部１１０ａ側から電力ケーブルの端部が挿入され、先端部１１０ｂ側の開口部は、架空線や機器に接続される上部被覆部１１６により閉塞されている。
【００２０】
套管１１０内に、挿入された電力ケーブルの端部は、絶縁処理が施された状態で、導体引出棒１２０を介して、先端部１１０ｂ側の上部被覆部側に接続される架空線や機器などに電気的に接続される。
【００２１】
本体部１１２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ている。ここでは、ＦＲＰが用いられ、このＦＲＰ製の筒状の本体部１１２をポリマー被覆材１１４が被覆することにより、套管１１０の外被を形成している。
【００２２】
ポリマー被覆材（絶縁外被部）１１４は、電気絶縁性能に優れる材料、ここでは、シリコンポリマーなどの高分子材料により形成され、本体部１１２に一体的に設けられている。
【００２３】
また、ポリマー被覆材１１４は、本体部１１２の外周部分に長手方向に所定間隔を空けて配置された複数の襞部１１４ａを有しており、この襞部１１４ａにより套管１１０の一端部１１０ａ側と他端部１１０ｂ側とが雨水などにより電気的に短絡することを防止する。
【００２４】
導体引出棒１２０は、導電性を有する筒状体であり、一端部１２２で上部被覆部１１６に電気的に接続され、他端部１２４で受容部１３０に可撓通電部１５０を介して導通した状態で接続されている。なお、本実施の形態では、導体引出棒１２０は導電性を有する筒状体としたが、これに限らず、中実の棒状体で構成してもよい。
【００２５】
導体引出棒１２０は導電性を有するものであれば、どの様に構成されてもよく、撚り線などにより構成されてもよいが、ここでは、アルミ管を用いている。導体引出棒１２０は筒状であるため、その通電容量をケーブル導体より大きくした状態で径を大きくすることができる。
【００２６】
受容部１３０は、套管１１０内において、基端部１１０ａ側に配置されており、套管１１０の基端部１１０ａの開口縁部１１０ｃに取り付けられた平板環状の底部金具１１８に固定され、底部金具１１８の開口部から外方に開口する受容口１３０ａで、電力ケーブルの端部を受容する。
【００２７】
具体的に受容部１３０は、絶縁性を有する筒状の受容部本体１３２と、受容部本体１３２内に配置された有底筒状の筒内導通部１３４とを有し、電力ケーブルを受容して筒内導通部１３４に接続させることによって導体引出棒１２０と導通させる。
【００２８】
受容部本体１３２では、エポキシ樹脂などの絶縁性を有する部材から形成され、一端部側の開口で受容口１３０ａを形成している。この受容口１３０ａを底部金具１１８の開口部１１８ａに連通させた状態で、受容部１３０は、底部金具１１８に固定されている。
【００２９】
これら底部金具１１８の開口部１１８ａ及び受容口１３０ａを介して、套管１１０の基端部１１０ａ側から電力ケーブルの端部が挿入され、挿入された電力ケーブルの端部は、筒内導通部１３４の接続部１３４ａに電気的に接続される。
【００３０】
受容部本体１３２では、他端部側端面から、受容部本体１３２内の筒内導通部１３４の底面に設けられた凸部１３４ｂが外方に突出している。この凸部１３４ｂは、気中終端接続部用套管ユニット１００と同軸上に位置しており、可撓通電部１５０に導通した状態で接続されている。この凸部１３４ｂの外径は、導体引出棒１２０の外径と略同様の径である。
【００３１】
図２は、本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニット１００の可撓通電部１５０の一例を示す模式図であり、図２（ａ）は、同可撓通電部１５０の一例を示す要部断面図、図２（ｂ）は、同可撓通電部１５０の導通筒状接続部の正面図である。
【００３２】
図２に示すように、可撓通電部１５０は、導体引出棒１２０と受容部１３０とを、套管１１０の編曲に追従した状態で通電させるものであり、可撓性を有した状態で両者を接続するものである。
【００３３】
ここでは、可撓通電部１５０は、同軸上で突き合わせた状態で配置された導体引出棒１２０の他端部１２４と受容部１３０の凸部１３４ｂとを接続している。なお、図２（ａ）に示すように、導体引出棒１２０の他端部１２４には、端面が湾曲するフランジ１２６が設けられ、凸部１３４ｂの先端面にも同様のフランジ１３６が設けられている。
【００３４】
つまり、導体引出棒１２０と受容部１３０とは、導体引出棒１２０の他端部１２４の端面のフランジ１２６と、筒内導通部１３４の凸部１３４ｂにおける先端のフランジ１３６とが対向して接触した状態で配置されている。
【００３５】
可撓通電部１５０は、同軸上に配置された導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂとの外周を被覆する導通筒状接続部１５２を有し、この導通筒状接続部１５２の内周面をそれぞれの外周面と面接触させることによって両者を導通させている。
【００３６】
この導通筒状接続部１５２は、図２（ｂ）に示すように、筒状体を軸方向に沿って複数分割してなる断面円弧状の複数の分割体１５２ａからなる。
【００３７】
これら分割体１５２ａのそれぞれの内面には、構成する筒状体の軸方向に離間する両端部分から突出する突部１５２ｂが形成され、断面コ字状をなしている。
【００３８】
このように構成された複数の分割体１５２ａが、導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂとの接続部分に、両者のフランジ部１２６，１３６に跨って配置されており、両者のフランジ１２６，１３６がコ字状内に配置された状態となっている。これにより、分割体１５２ａからなる筒状の導通筒状接続部１５２の軸方向への移動は規制されている。なお、複数の分割体１５２ａからなる筒状体の内径は、接続される他端部１２４と凸部１３４ｂの外径よりも小さいものとなっている。
【００３９】
このように配置された導通筒状接続部１５２は、外周側に配置された押圧部材１５４によって、導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂの外周面に押圧され、当該外周面と面接触している。
【００４０】
押圧部材１５４は、導通筒状接続部１５２の内周面を導体引出棒１２０の他端部１２４及び凸部１３４ｂの外周面に押圧して接触させることによって、両者を導通させるとともに、両者の接続部分から導通筒状接続部１５２が位置ずれすることを防止している。
【００４１】
ここでは、押圧部材１５４は、導通筒状接続部１５２の外周に沿って複数配設された環状のコイルスプリングにより構成されている。ここでは、コイルスプリングは、導通筒状接続部１５２の外周面から脱落しないように、導通筒状接続部１５２の外周面に、外周に沿って形成された溝部１５２ｃに内嵌させた状態で配置されている。詳細には、溝部１５２ｃは、複数の分割体１５２ａのぞれぞれの外周面の同位置に形成される。
【００４２】
さらに、可撓通電部１５０では、同軸上に配置された導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂとの外周を被覆する導通筒状接続部１５２及び押圧部材１５４を熱収縮チューブ１５６により被覆している。この熱収縮チューブ１５６によって、套管１１０内に樹脂を充填させて絶縁筒部１４０を形成する際に、可撓通電部１５０へ樹脂が侵入することを防止できる。
【００４３】
熱収縮チューブ１５６の上下の開口部の内周には、導体引出棒１２０と凸部１３４ｂとにそれぞれ外嵌されたＯリング１５８が配設されている。ここでは、Ｏリング１５８は熱収縮チューブ１５６に埋設されており、これら熱収縮チューブ１５６及びＯリング１５８によって、導体引出棒１２０の他端部１２４と受容部１３０の凸部１３４ｂとの接続部分は密閉された状態となっている。なお、このＯリング１５８を有しない可撓通電部１５０の構成としてもよい。この場合、熱収縮チューブ１５６によって、導体引出棒１２０の他端部１２４と受容部１３０の凸部１３４ｂとの接続部分は密閉される。
【００４４】
なお、可撓通電部１５０は、上記の構成に限らず、ポリマー套管１１０を用いた場合も編曲に導体引出棒１２０、ケーブル端末が接続された受容部１３０が追従できれば、どのような構成でもよい。例えば、導体引出棒１２０と受容部１３０の接続部分や導体引出棒１２０の途中にフレキシブル導体（可撓より線）や短尺ケーブルなどを配設したりしてもよい。
【００４５】
このように構成された可撓通電部１５０によって、導体引出棒１２０と受容部１３０とは導通した状態で屈曲自在に接続されている。
【００４６】
このような導体引出棒１２０及び受容部１３０の外周面と、套管１１０の内周面との間には、套管１１０の外被であるポリマー被覆材１１４と同種の絶縁材料を充填し固化してなる絶縁筒部１４０が配設されている。
【００４７】
絶縁筒部１４０は、套管１１０の絶縁外被部を構成するポリマー被覆材１１４と同様の絶縁性を有する樹脂で形成されてなり、内周面は導体引出棒１２０及び受容部１３０の外周面に密着され、外周面は套管１１０の内周面に密着している。
【００４８】
絶縁筒部１４０は、ここでは、套管１１０の絶縁外被部を構成するポリマー被覆材１１４と同じ絶縁性を有する樹脂であるシリコーンで形成している。なお、絶縁筒部１４０は、套管１１０の絶縁外被部（ポリマー被覆材１１４）で用いられる材料と同種の材料であれば、どのような材料でもよい。また、絶縁筒部１４０を形成する樹脂は、固化してなるゲル状の樹脂も含む。
【００４９】
具体的には、絶縁筒部１４０は、シリコーンゴム等の低温硬化形や常温硬化形のゴムで形成することが望ましいが、軟質エポキシ樹脂などを用いて形成してもよい。なお、低温硬化形のゴムにおける低温硬化とは、例えば９０℃〜１６０℃程度で硬化するものである。また、常温硬化形は２５℃〜５０℃程度で硬化するもの、高温硬化形とは１４０℃〜２５０℃程度で硬化するものとする。
【００５０】
このように絶縁筒部１４０は、ポリマー被覆材１１４と同様のシリコーンで形成されているため、套管１１０との親和性もよく強固に接合されている。例えば、絶縁筒部１４０が、套管１１０の本体部１１２と接着性が良いポリマー被覆材１１４と同様のシリコーンであるため、絶縁筒部１４０自体も套管１１０におけるＦＲＰ製の本体部１１２との接着性が良い。
【００５１】
気中終端接続部用套管ユニット１００によれば、套管１１０内において、従来、油やガスを用いて行っていた内部絶縁を、ゲル状を含む固体の絶縁筒部１４０で行う構成としたため、内部絶縁自体が外部に流出することがないとともに、気中終端接続部用套管ユニット１００自体の設置を、設置方向が限定されることなく自由に行える。
【００５２】
また、気中終端接続部用套管ユニット１００によれば、絶縁筒部１４０は、工場において、導体引出棒１２０、可撓通電部１５０及び受容部１３０を配設した套管１１０内に、注型し固化して形成することができるため、ユニット状態のまま検査出荷して、現場での組み立て工程を省略でき、現場作業の工数を削減できる。
【００５３】
次に、気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００について説明する。
【００５４】
図３は、本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００の部分断面図であり、図４は、本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００の接続方法を示す図である。
【００５５】
図３に示す気中終端接続部用套管ユニット１００は、底部金具１１８のフランジ部分を
支持碍子２０２を介して支持架台２０４に取り付けられており、受容口に、電力ケーブルの端末（以下、「ケーブル端末」という）３１０が挿入されることにより形成されている。なお、ケーブル端末３１０は、図３では断面図で示され、図４では側面図として示されている。
【００５６】
この気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００の組み立て方法としては、先ず、気中終端接続部用套管ユニット１００を、底部金具１１８の下面に配設した支持碍子２０２を介して支持架台２０４に取り付ける（図３参照）。
【００５７】
また、電力ケーブル３００のケーブルの端部を段剥処理して露出させたケーブル絶縁体３１２の外周に、ストレスコーン３２０を装着するとともに、ケーブル導体の先端部に導体端子３２２を取り付ける（図４参照）。
【００５８】
ストレスコーン３２０は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）等のゴム状弾性を有するプレモールド絶縁体などから成り、このストレスコーン３２０の先端部には受容部１３０の受容口の内壁面に装着される先細り状のコーン状部３２４が設けられている（図４参照）。
【００５９】
そして、このような構成のケーブル端末３１０を受容部の受容口に装着して、ケーブル端末３１０側に配設した押圧装置（図示省略）を受容口側に向けて圧縮する。これにより、導体端子３２２が受容部１３０における筒内導通部１３４（図１参照）の接続部１３４ａ（図１参照）に内嵌して、受容部１３０及び可撓通電部１５０を介して導体引出棒１２０に導通した状態で接続されるとともに、ストレスコーン３２０のコーン状部３２４が受容部１３０の受容口の内壁面に押し付けられて、受容部の内壁面とコーン状部３２４の外周面間における界面の絶縁性能が確保される。
【００６０】
本実施の形態によれば、套管１１０内の内部絶縁体として、固体である絶縁筒部１４０を有するため、気中終端接続部用套管ユニット１００として工場などにおいて電気試験後に出荷でき、信頼性の向上を図ることができる。
【００６１】
また、気中終端接続部２００を作製する場合、現地組み立て作業としては、ケーブル処理のみとなる。さらに、気中終端接続部用套管ユニット１００の受容部１３０の受容口にケーブルの端末３１０を挿入するだけで、気中終端接続部２００を組み立てることができる。つまり、従来の複合碍管適用油絶縁式の気中終端接続部の構造と異なり、ケーブル端末自体を碍管内に貫通、または深く挿入させることなく、終端接続部を組み立てることができる。よって、碍管長に関わらず、従来と比較して、電力ケーブルの端部における処理長を短くすることができる。
【００６２】
すなわち、本実施の形態の気中終端接続部用套管ユニット１００は、従来の気中終端接続部に見られるように、接続される電力ケーブルの端末は、一端部側から挿入して他端部側近傍まで至る構成とは異なる。
【００６３】
つまり、従来の気中終端接続部は、磁器碍管を用いて内部に絶縁油やＳＦ６等の絶縁ガスを充填した気中終端接続部や、磁器碍管に代えてポリマー碍管を用いて内部に絶縁油や絶縁ガスを充填した複合碍管等に見られるように、電力ケーブルは、碍管内を略貫通する構成、つまり、碍管内深くに挿入された構成となっている。
【００６４】
これに対して、気中終端接続部用套管ユニット１００は、套管１１０の一端部１１０ａ側に配設された受容部１３０の受容口にケーブル端末３１０を挿入するだけで、他端部１１０ｂ側の他のケーブルや機器などに絶縁処理が施された状態で導通して接続させることができ、従来と異なり、碍管内に挿入される電力ケーブル部分に施される段剥ぎ等の端末部分の処理長が短くなっている。
【００６５】
また、本発明の気中終端接続部用套管ユニット１００は、内部絶縁体として套管１１０の絶縁外被部であるポリマー被覆材１１４と同種の材料からなる固体の絶縁筒部１４０を備える。このため、碍管内の上部に空層が存在し、かつ、油絶縁式の気中終端接続部と異なり、碍管を設置する際の傾きが規制されることなく、自由な方向で設置することができる。
【００６６】
また、絶縁筒部１４０は、従来、用いられていた油やガスと異なり、固体化されているため、地絡時の飛散物として、絶縁筒部１４０自体が飛散することがなく、飛散物の噴出箇所近傍の材料の最小限に抑制できる。
【００６７】
また、套管１１０がシリコーン製のポリマー被覆材１１４で被覆されたポリマー套管１１０であり、且つ、この套管１１０内部に絶縁油又は絶縁ガスなどを用いず固体の絶縁筒部１４０が設けられている。このため、従来の磁器製のものと異なり、高電圧（例えば、１５４ｋＶ）の電力ケーブルであっても、太く長尺となることがなく、重量も重くなることがない。また、高電圧ケーブルの気中終端接続部を組み立てる際にも、絶縁油又は絶縁ガスを現場で充填する作業を必要としない。このため、気中終端接続部用套管ユニットは扱いやすくなり、気中終端接続部を組み立てる際の作業効率の向上を図ることができる。
【００６８】
また、導体引出棒１２０は、筒状であるため、中実の導体引出棒と比較して、軽量化を図ることができる。また、接続するケーブル導体より断面積を大きくした状態で、外径を大きくできる。これにより、導体引出棒１２０自体の導体表面ストレスを緩和させることができる。套管１１０内において絶縁筒部１４０を構成するシリコーンなどの材料の量を少なくさせることができる。
【００６９】
また、本実施の形態の気中終端接続部用套管ユニット１００では、ポリマーを用いた套管１１０内の導体引出棒と受容部１３０とを可撓通電部１５０により導通した状態で接続している。このため、横荷重を受けた場合に大きく変形するポリマー製の套管１１０及び絶縁筒部１４０の変形に追従でき、導体引出棒１２０、受容部１３０等に曲げ力が伝達されることを防止できる。
【００７０】
なお、気中終端接続部は、塩が付着し易い海岸付近、埃が多い地域等に配設された場合の現地の汚損環境に対応した套管の長さを必要とすることが知られている。この点において、本実施の形態の気中終端接続部用套管ユニット１００は、套管１１０内に樹脂を注入して固化させることで絶縁筒部１４０を形成するだけで形成できるため、その配設を行い易い。
【００７１】
本発明の第１の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末が挿入されるとともに、外周面が、襞部を有する樹脂製の絶縁外被部で被覆されたポリマー套管と、前記ポリマー套管内に当該ポリマー套管と同心上に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末に導通される導体引出棒と、前記ポリマー套管内に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末を受容して前記導体引出棒と接続する受容部と、前記導体引出棒及び受容部の周囲を被覆する筒状をなし、外周面で前記ポリマー套管に被覆される絶縁筒部と有し、前記絶縁筒部は、前記絶縁外被部と同種の樹脂により形成されてなる構成を採る。
【００７２】
この構成によれば、套管がポリマー套管であり、従来の磁器製のものと異なり、高電圧の電力ケーブルであっても、太く長尺となることがなく、重量も重くなることがない。よって、高電圧ケーブルの気中終端接続部を組み立てる際にも、扱いやすく作業効率の向上を図ることができる。
【００７３】
また、ポリマー套管内の内部絶縁体として、ポリマー套管で用いられる絶縁外被部と同様の樹脂により形成されてなる絶縁筒部を有するため、碍管内に充填される絶縁油又は絶縁ガス等を絶縁コンパウンドとして用いた従来の気中終端接続部と異なり、地震などの外的な負荷や経年によって絶縁コンパウンドの外部への流出防止のためのメンテナンスを必要としない。さらに、套管内に、ポリマー製の套管内に外部から水分が透過して、套管内の絶縁油や絶縁ガス等が混入することがない。
【００７４】
したがって、扱い易く、絶縁処理を確実に施された気中終端接続部を好適に組み立てることができる。
【００７５】
本発明の第２の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、上記構成において、前記ポリマー套管内の前記導体引出棒と前記受容部とは可撓性を有する接続部により互いを導通した状態で接続されている構成を採る。
【００７６】
この構成によれば、外部から荷重がかかる場合でも、導体引出棒とケーブル導体が接続される受容部に、曲げ荷重がかかることを防止して、その接続状態を好適に維持することができる。
【００７７】
本発明の第３の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、上記構成において、前記受容部は、前記ポリマー套管の一端部側に配置されている構成を採る。
【００７８】
この構成によれば、套管内を貫通するように電力ケーブルを挿入する必要がないため、電力ケーブル端末において、気中終端接続部として気中終端接続部用套管ユニットに接続する際に必要な套管内に挿入される部位におけるケーブル絶縁体に対して行う段剥ぎ等の処理長を短くすることができる。
【００７９】
本発明の第４の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、上記構成において、前記導体引出棒は筒状である構成を採る。
【００８０】
この構成によれば、ポリマー套管内の導体引出棒が筒状であるため、接続されるケーブルのケーブル導体の断面より大きな断面を有した状態で、導体引出棒の外径を大きくすることができる。
【００８１】
これにより、絶縁筒部に被覆されることで面接触する導体引出棒の外周面積を広くすることができ、導体引出棒自体の表面における電界ストレスを緩和することができる。また、ポリマー套管内で導体引出棒の径が大きくなることから、導体引出棒とポリマー套管の間の空間に設けられる絶縁筒部の体積を減少させることができる。つまり、絶縁筒部を形成する樹脂の量を低減することできる。さらに、中実の導体引出棒と比較して、中空部分を有することで、その分の軽量化を図ることができる。
【００８２】
本発明の第５の態様に係る気中終端接続部は、上記構成の気中終端接続部用套管ユニットの前記受容部に、電力ケーブル端末が装着されてなる構成を採る。
【００８３】
この構成によれば、套管がポリマー套管であり、従来の磁器製のものと異なり、高電圧の電力ケーブルであっても、太く長尺となることがなく、重量も重くなることがない。よって、高電圧ケーブルの気中終端接続部を組み立てる際にも、扱いやすく作業効率の工場を図ることができる。また、ポリマー套管内の内部絶縁体として、ポリマー套管で用いられる絶縁外被部と同様の樹脂により形成されてなる絶縁筒部を有するため、碍管内に充填される絶縁油又は絶縁ガス等を絶縁コンパウンドとして用いた従来の気中終端接続部と異なり、地震などの外的な負荷や経年によって絶縁コンパウンドの外部への流出防止のためのメンテナンスを必要としない。さらに、套管内に、ポリマー製の套管内に外部から水分が透過して、套管内の絶縁油や絶縁ガス等が混入することがない。
【００８４】
したがって、扱い易く、絶縁処理を確実に施した状態で好適に組み立てることができる。
【００８５】
本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット及び気中終端接続部は上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット及び気中終端接続部は、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いて、扱い易く、好適に気中終端接続部を組み立てることができる効果を有し、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いられるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニットの構成を示す断面図
【図２】本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニットにおける可撓通電部の一例を示す模式図
【図３】本発明に係る気中終端接続部用套管ユニットを用いた気中終端接続部の部分断面図
【図４】本発明に係る気中終端接続部用套管ユニットを用いた気中終端接続部の接続方法を示す図
【符号の説明】
【００８８】
１００ 気中終端接続部用套管ユニット
１１０ 套管（ポリマー套管）
１１２ 本体部
１１４ ポリマー被覆材（絶縁外被部）
１２０ 導体引出棒
１２２ 導体引出棒の一端部
１２４ 導体引出棒の他端部
１３０ 受容部
１３２ 受容部本体
１３４ 筒内導通部
１４０ 絶縁筒部
１５０ 可撓通電部
２００ 気中終端接続部
３００ 電力ケーブル
３１０ 電力ケーブル端末
１１０ａ 套管の基端部
１１４ａ 襞部
１１８ａ 開口部
１３４ａ 接続部
１３４ｂ 凸部
１５２ａ 分割体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所、変電所などに配置される電力機器や架空送電線と電力ケーブルとを接続する電力ケーブルの終端接続部に関し、特に、気中終端接続部及び気中終端接続部用套管ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＶ（架橋ポリエチレン絶縁）ケーブル等の電力ケーブルには、絶縁体内の電界ストレスを緩和するため、絶縁体上に遮蔽層（外部半導電層）が設けられている。このような電力ケーブルの終端接続部を組み立てる場合、ただ単に遮蔽層を取り除くのみでは、遮蔽層端部に電界が集中し、絶縁体である架橋ポリエチレンの破壊を引き起こすおそれがある。そのため、特に高電圧用の電力ケーブルの終端接続部では、電界ストレスが集中しないよう、様々な工夫が施されている。
【０００３】
例えば、大気中で使用される終端接続部としての気中終端接続部は、プレモールドのゴム製のストレスコーン（電界緩和絶縁補強層）を用いたプレハブ式（特許文献１参照）のものや、油浸絶縁紙内に配置された薄い金属箔電極間の静電容量を適当に分布させてなるコンデンサコーンを用いた油浸式（特許文献２参照）のものなどがある。
【０００４】
例えば、プレハブ式の気中終端接続部では、筒状の碍管内において、電力ケーブルの導体の端部に導体引出棒が圧縮接続され、段剥ぎして露出した絶縁体上に紡錘状のストレスコーンを被嵌している。
【０００５】
このストレスコーンは、圧縮装置を介して、碍管内の下方に挿入固定されたエポキシ座に押圧固定されている。なお、この圧縮装置のスプリング力によりエポキシ座とストレスコーンとの界面及びストレスコーンとケーブル絶縁体との界面に適切な圧力を与え絶縁耐力を確保する。また、碍管の上部には導体引出棒および碍管を固定するための上部金具が固定され、これらを覆うように上部覆いが被されている。また、電力ケーブルは、碍管内において外部遮蔽層の接地がつけられた状態となっている。
【０００６】
そして、この碍管内には、絶縁コンパウンドとして、絶縁油等の絶縁流体やＳＦ６ガス（六フッ化硫黄）等の絶縁ガスが充填される。
【０００７】
また、油浸式の気中終端接続部では、碍管内に挿入される電力ケーブルの導体端部にコンデンサコーンを主絶縁要素として用い、碍管内に、絶縁コンパウンドとして、絶縁油等の絶縁流体が充填される。
【０００８】
このようなプレハブ式や油浸式の気中終端接続部においては、電力ケーブルの端末のケーブル導体と導体引出棒との接続部分を収容する碍管は、一般的に、磁器製であり、高電圧になるにつれ、太く長尺となるとともに重量が重くなり扱いにくく作業効率が悪くなるという問題がある。
【０００９】
また、上記構成の気中終端接続部では、碍管内には、液体や気体の絶縁コンパウンドが充填されている。このため、地震などの外的な負荷や経年によって絶縁コンパウンドの外部への流出防止のためのメンテナンスが必要となり面倒であった。
【００１０】
これに対して、近年では、磁器製の碍管に代えてポリマー製の套管（碍管）を使用し、このポリマー碍管内に絶縁油や絶縁ガスを充填してなる複合碍管が知られている。
【特許文献１】特開２０００−２６１９４８号公報
【特許文献２】特開２００３−１８９４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の気中終端接続部において磁器碍管に代えて、ポリマー製の套管を使用した場合、套管が高分子材料のポリマーで形成されているため、ポリマー製の套管内に外部から水分が透過して、套管内の絶縁油や絶縁ガスに混入して、絶縁油や絶縁ガスの性能を劣化させる可能性がある。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いて、扱い易く、好適に気中終端接続部を組み立てることができる気中終端接続部用套管ユニット及び気中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】
【００１３】
本発明の気中終端接続部用套管ユニットは、筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末が挿入されるとともに、外周面が、襞部を有する樹脂製の絶縁外被部で被覆されたポリマー套管と、前記ポリマー套管内に当該ポリマー套管と同心上に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末に導通される導体引出棒と、前記ポリマー套管内に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末を受容して前記導体引出棒と接続する受容部と、前記導体引出棒及び受容部の周囲を被覆する筒状をなし、外周面で前記ポリマー套管に被覆される絶縁筒部と有し、前記絶縁筒部は、前記絶縁外被部と同種の樹脂により形成されてなる構成を採る。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いて、扱い易く、好適に気中終端接続部を組み立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。なお、ここで、気中終端接続部は、電力ケーブルの終端部を、例えば、トランス、架空線、変電所の母線等に接続するものである。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニット１００の構成を示す断面図である。
【００１７】
図１に示す気中終端接続部用套管ユニット１００は、テーパが付けられた套管１１０と、套管１１０内に当該套管１１０と同心に配置された導体引出棒１２０と、套管１１０内に挿入されるケーブル導体を受容して導体引出棒１２０と接続する受容部１３０と、套管１１０内に配置され、導体引出棒１２０及び受容部１３０を被覆する絶縁筒部１４０とを有する。
【００１８】
套管１１０は、筒状をなす本体部１１２を、ポリマー被覆材１１４で被覆することにより構成されている。套管１１０は、外周面に、基端側から先端側に向かってテーパが付けられて入れているため、基端部１１０ａ側の開口部が先端部１１０ｂ側の開口部より径が大きくなっている。なお、本実施の形態の套管１１０は、外周面にテーパが付けられているものとしたが、これに限らずテーパが無く、基端部側及び先端部側の開口は同径の筒体であってもよい。
【００１９】
基端部１１０ａ側から電力ケーブルの端部が挿入され、先端部１１０ｂ側の開口部は、架空線や機器に接続される上部被覆部１１６により閉塞されている。
【００２０】
套管１１０内に、挿入された電力ケーブルの端部は、絶縁処理が施された状態で、導体引出棒１２０を介して、先端部１１０ｂ側の上部被覆部側に接続される架空線や機器などに電気的に接続される。
【００２１】
本体部１１２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ている。ここでは、ＦＲＰが用いられ、このＦＲＰ製の筒状の本体部１１２をポリマー被覆材１１４が被覆することにより、套管１１０の外被を形成している。
【００２２】
ポリマー被覆材（絶縁外被部）１１４は、電気絶縁性能に優れる材料、ここでは、シリコンポリマーなどの高分子材料により形成され、本体部１１２に一体的に設けられている。
【００２３】
また、ポリマー被覆材１１４は、本体部１１２の外周部分に長手方向に所定間隔を空けて配置された複数の襞部１１４ａを有しており、この襞部１１４ａにより套管１１０の一端部１１０ａ側と他端部１１０ｂ側とが雨水などにより電気的に短絡することを防止する。
【００２４】
導体引出棒１２０は、導電性を有する筒状体であり、一端部１２２で上部被覆部１１６に電気的に接続され、他端部１２４で受容部１３０に可撓通電部１５０を介して導通した状態で接続されている。なお、本実施の形態では、導体引出棒１２０は導電性を有する筒状体としたが、これに限らず、中実の棒状体で構成してもよい。
【００２５】
導体引出棒１２０は導電性を有するものであれば、どの様に構成されてもよく、撚り線などにより構成されてもよいが、ここでは、アルミ管を用いている。導体引出棒１２０は筒状であるため、その通電容量をケーブル導体より大きくした状態で径を大きくすることができる。
【００２６】
受容部１３０は、套管１１０内において、基端部１１０ａ側に配置されており、套管１１０の基端部１１０ａの開口縁部１１０ｃに取り付けられた平板環状の底部金具１１８に固定され、底部金具１１８の開口部から外方に開口する受容口１３０ａで、電力ケーブルの端部を受容する。
【００２７】
具体的に受容部１３０は、絶縁性を有する筒状の受容部本体１３２と、受容部本体１３２内に配置された有底筒状の筒内導通部１３４とを有し、電力ケーブルを受容して筒内導通部１３４に接続させることによって導体引出棒１２０と導通させる。
【００２８】
受容部本体１３２では、エポキシ樹脂などの絶縁性を有する部材から形成され、一端部側の開口で受容口１３０ａを形成している。この受容口１３０ａを底部金具１１８の開口部１１８ａに連通させた状態で、受容部１３０は、底部金具１１８に固定されている。
【００２９】
これら底部金具１１８の開口部１１８ａ及び受容口１３０ａを介して、套管１１０の基端部１１０ａ側から電力ケーブルの端部が挿入され、挿入された電力ケーブルの端部は、筒内導通部１３４の接続部１３４ａに電気的に接続される。
【００３０】
受容部本体１３２では、他端部側端面から、受容部本体１３２内の筒内導通部１３４の底面に設けられた凸部１３４ｂが外方に突出している。この凸部１３４ｂは、気中終端接続部用套管ユニット１００と同軸上に位置しており、可撓通電部１５０に導通した状態で接続されている。この凸部１３４ｂの外径は、導体引出棒１２０の外径と略同様の径である。
【００３１】
図２は、本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニット１００の可撓通電部１５０の一例を示す模式図であり、図２（ａ）は、同可撓通電部１５０の一例を示す要部断面図、図２（ｂ）は、同可撓通電部１５０の導通筒状接続部の正面図である。
【００３２】
図２に示すように、可撓通電部１５０は、導体引出棒１２０と受容部１３０とを、套管１１０の編曲に追従した状態で通電させるものであり、可撓性を有した状態で両者を接続するものである。
【００３３】
ここでは、可撓通電部１５０は、同軸上で突き合わせた状態で配置された導体引出棒１２０の他端部１２４と受容部１３０の凸部１３４ｂとを接続している。なお、図２（ａ）に示すように、導体引出棒１２０の他端部１２４には、端面が湾曲するフランジ１２６が設けられ、凸部１３４ｂの先端面にも同様のフランジ１３６が設けられている。
【００３４】
つまり、導体引出棒１２０と受容部１３０とは、導体引出棒１２０の他端部１２４の端面のフランジ１２６と、筒内導通部１３４の凸部１３４ｂにおける先端のフランジ１３６とが対向して接触した状態で配置されている。
【００３５】
可撓通電部１５０は、同軸上に配置された導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂとの外周を被覆する導通筒状接続部１５２を有し、この導通筒状接続部１５２の内周面をそれぞれの外周面と面接触させることによって両者を導通させている。
【００３６】
この導通筒状接続部１５２は、図２（ｂ）に示すように、筒状体を軸方向に沿って複数分割してなる断面円弧状の複数の分割体１５２ａからなる。
【００３７】
これら分割体１５２ａのそれぞれの内面には、構成する筒状体の軸方向に離間する両端部分から突出する突部１５２ｂが形成され、断面コ字状をなしている。
【００３８】
このように構成された複数の分割体１５２ａが、導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂとの接続部分に、両者のフランジ部１２６，１３６に跨って配置されており、両者のフランジ１２６，１３６がコ字状内に配置された状態となっている。これにより、分割体１５２ａからなる筒状の導通筒状接続部１５２の軸方向への移動は規制されている。なお、複数の分割体１５２ａからなる筒状体の内径は、接続される他端部１２４と凸部１３４ｂの外径よりも小さいものとなっている。
【００３９】
このように配置された導通筒状接続部１５２は、外周側に配置された押圧部材１５４によって、導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂの外周面に押圧され、当該外周面と面接触している。
【００４０】
押圧部材１５４は、導通筒状接続部１５２の内周面を導体引出棒１２０の他端部１２４及び凸部１３４ｂの外周面に押圧して接触させることによって、両者を導通させるとともに、両者の接続部分から導通筒状接続部１５２が位置ずれすることを防止している。
【００４１】
ここでは、押圧部材１５４は、導通筒状接続部１５２の外周に沿って複数配設された環状のコイルスプリングにより構成されている。ここでは、コイルスプリングは、導通筒状接続部１５２の外周面から脱落しないように、導通筒状接続部１５２の外周面に、外周に沿って形成された溝部１５２ｃに内嵌させた状態で配置されている。詳細には、溝部１５２ｃは、複数の分割体１５２ａのぞれぞれの外周面の同位置に形成される。
【００４２】
さらに、可撓通電部１５０では、同軸上に配置された導体引出棒１２０の他端部１２４と凸部１３４ｂとの外周を被覆する導通筒状接続部１５２及び押圧部材１５４を熱収縮チューブ１５６により被覆している。この熱収縮チューブ１５６によって、套管１１０内に樹脂を充填させて絶縁筒部１４０を形成する際に、可撓通電部１５０へ樹脂が侵入することを防止できる。
【００４３】
熱収縮チューブ１５６の上下の開口部の内周には、導体引出棒１２０と凸部１３４ｂとにそれぞれ外嵌されたＯリング１５８が配設されている。ここでは、Ｏリング１５８は熱収縮チューブ１５６に埋設されており、これら熱収縮チューブ１５６及びＯリング１５８によって、導体引出棒１２０の他端部１２４と受容部１３０の凸部１３４ｂとの接続部分は密閉された状態となっている。なお、このＯリング１５８を有しない可撓通電部１５０の構成としてもよい。この場合、熱収縮チューブ１５６によって、導体引出棒１２０の他端部１２４と受容部１３０の凸部１３４ｂとの接続部分は密閉される。
【００４４】
なお、可撓通電部１５０は、上記の構成に限らず、ポリマー套管１１０を用いた場合も編曲に導体引出棒１２０、ケーブル端末が接続された受容部１３０が追従できれば、どのような構成でもよい。例えば、導体引出棒１２０と受容部１３０の接続部分や導体引出棒１２０の途中にフレキシブル導体（可撓より線）や短尺ケーブルなどを配設したりしてもよい。
【００４５】
このように構成された可撓通電部１５０によって、導体引出棒１２０と受容部１３０とは導通した状態で屈曲自在に接続されている。
【００４６】
このような導体引出棒１２０及び受容部１３０の外周面と、套管１１０の内周面との間には、套管１１０の外被であるポリマー被覆材１１４と同種の絶縁材料を充填し固化してなる絶縁筒部１４０が配設されている。
【００４７】
絶縁筒部１４０は、套管１１０の絶縁外被部を構成するポリマー被覆材１１４と同様の絶縁性を有する樹脂で形成されてなり、内周面は導体引出棒１２０及び受容部１３０の外周面に密着され、外周面は套管１１０の内周面に密着している。
【００４８】
絶縁筒部１４０は、ここでは、套管１１０の絶縁外被部を構成するポリマー被覆材１１４と同じ絶縁性を有する樹脂であるシリコーンで形成している。なお、絶縁筒部１４０は、套管１１０の絶縁外被部（ポリマー被覆材１１４）で用いられる材料と同種の材料であれば、どのような材料でもよい。また、絶縁筒部１４０を形成する樹脂は、固化してなるゲル状の樹脂も含む。
【００４９】
具体的には、絶縁筒部１４０は、シリコーンゴム等の低温硬化形や常温硬化形のゴムで形成することが望ましいが、軟質エポキシ樹脂などを用いて形成してもよい。なお、低温硬化形のゴムにおける低温硬化とは、例えば９０℃〜１６０℃程度で硬化するものである。また、常温硬化形は２５℃〜５０℃程度で硬化するもの、高温硬化形とは１４０℃〜２５０℃程度で硬化するものとする。
【００５０】
このように絶縁筒部１４０は、ポリマー被覆材１１４と同様のシリコーンで形成されているため、套管１１０との親和性もよく強固に接合されている。例えば、絶縁筒部１４０が、套管１１０の本体部１１２と接着性が良いポリマー被覆材１１４と同様のシリコーンであるため、絶縁筒部１４０自体も套管１１０におけるＦＲＰ製の本体部１１２との接着性が良い。
【００５１】
気中終端接続部用套管ユニット１００によれば、套管１１０内において、従来、油やガスを用いて行っていた内部絶縁を、ゲル状を含む固体の絶縁筒部１４０で行う構成としたため、内部絶縁自体が外部に流出することがないとともに、気中終端接続部用套管ユニット１００自体の設置を、設置方向が限定されることなく自由に行える。
【００５２】
また、気中終端接続部用套管ユニット１００によれば、絶縁筒部１４０は、工場において、導体引出棒１２０、可撓通電部１５０及び受容部１３０を配設した套管１１０内に、注型し固化して形成することができるため、ユニット状態のまま検査出荷して、現場での組み立て工程を省略でき、現場作業の工数を削減できる。
【００５３】
次に、気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００について説明する。
【００５４】
図３は、本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００の部分断面図であり、図４は、本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００の接続方法を示す図である。
【００５５】
図３に示す気中終端接続部用套管ユニット１００は、底部金具１１８のフランジ部分を
支持碍子２０２を介して支持架台２０４に取り付けられており、受容口に、電力ケーブルの端末（以下、「ケーブル端末」という）３１０が挿入されることにより形成されている。なお、ケーブル端末３１０は、図３では断面図で示され、図４では側面図として示されている。
【００５６】
この気中終端接続部用套管ユニット１００を用いた気中終端接続部２００の組み立て方法としては、先ず、気中終端接続部用套管ユニット１００を、底部金具１１８の下面に配設した支持碍子２０２を介して支持架台２０４に取り付ける（図３参照）。
【００５７】
また、電力ケーブル３００のケーブルの端部を段剥処理して露出させたケーブル絶縁体３１２の外周に、ストレスコーン３２０を装着するとともに、ケーブル導体の先端部に導体端子３２２を取り付ける（図４参照）。
【００５８】
ストレスコーン３２０は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）等のゴム状弾性を有するプレモールド絶縁体などから成り、このストレスコーン３２０の先端部には受容部１３０の受容口の内壁面に装着される先細り状のコーン状部３２４が設けられている（図４参照）。
【００５９】
そして、このような構成のケーブル端末３１０を受容部の受容口に装着して、ケーブル端末３１０側に配設した押圧装置（図示省略）を受容口側に向けて圧縮する。これにより、導体端子３２２が受容部１３０における筒内導通部１３４（図１参照）の接続部１３４ａ（図１参照）に内嵌して、受容部１３０及び可撓通電部１５０を介して導体引出棒１２０に導通した状態で接続されるとともに、ストレスコーン３２０のコーン状部３２４が受容部１３０の受容口の内壁面に押し付けられて、受容部の内壁面とコーン状部３２４の外周面間における界面の絶縁性能が確保される。
【００６０】
本実施の形態によれば、套管１１０内の内部絶縁体として、固体である絶縁筒部１４０を有するため、気中終端接続部用套管ユニット１００として工場などにおいて電気試験後に出荷でき、信頼性の向上を図ることができる。
【００６１】
また、気中終端接続部２００を作製する場合、現地組み立て作業としては、ケーブル処理のみとなる。さらに、気中終端接続部用套管ユニット１００の受容部１３０の受容口にケーブルの端末３１０を挿入するだけで、気中終端接続部２００を組み立てることができる。つまり、従来の複合碍管適用油絶縁式の気中終端接続部の構造と異なり、ケーブル端末自体を碍管内に貫通、または深く挿入させることなく、終端接続部を組み立てることができる。よって、碍管長に関わらず、従来と比較して、電力ケーブルの端部における処理長を短くすることができる。
【００６２】
すなわち、本実施の形態の気中終端接続部用套管ユニット１００は、従来の気中終端接続部に見られるように、接続される電力ケーブルの端末は、一端部側から挿入して他端部側近傍まで至る構成とは異なる。
【００６３】
つまり、従来の気中終端接続部は、磁器碍管を用いて内部に絶縁油やＳＦ６等の絶縁ガスを充填した気中終端接続部や、磁器碍管に代えてポリマー碍管を用いて内部に絶縁油や絶縁ガスを充填した複合碍管等に見られるように、電力ケーブルは、碍管内を略貫通する構成、つまり、碍管内深くに挿入された構成となっている。
【００６４】
これに対して、気中終端接続部用套管ユニット１００は、套管１１０の一端部１１０ａ側に配設された受容部１３０の受容口にケーブル端末３１０を挿入するだけで、他端部１１０ｂ側の他のケーブルや機器などに絶縁処理が施された状態で導通して接続させることができ、従来と異なり、碍管内に挿入される電力ケーブル部分に施される段剥ぎ等の端末部分の処理長が短くなっている。
【００６５】
また、本発明の気中終端接続部用套管ユニット１００は、内部絶縁体として套管１１０の絶縁外被部であるポリマー被覆材１１４と同種の材料からなる固体の絶縁筒部１４０を備える。このため、碍管内の上部に空層が存在し、かつ、油絶縁式の気中終端接続部と異なり、碍管を設置する際の傾きが規制されることなく、自由な方向で設置することができる。
【００６６】
また、絶縁筒部１４０は、従来、用いられていた油やガスと異なり、固体化されているため、地絡時の飛散物として、絶縁筒部１４０自体が飛散することがなく、飛散物の噴出箇所近傍の材料の最小限に抑制できる。
【００６７】
また、套管１１０がシリコーン製のポリマー被覆材１１４で被覆されたポリマー套管１１０であり、且つ、この套管１１０内部に絶縁油又は絶縁ガスなどを用いず固体の絶縁筒部１４０が設けられている。このため、従来の磁器製のものと異なり、高電圧（例えば、１５４ｋＶ）の電力ケーブルであっても、太く長尺となることがなく、重量も重くなることがない。また、高電圧ケーブルの気中終端接続部を組み立てる際にも、絶縁油又は絶縁ガスを現場で充填する作業を必要としない。このため、気中終端接続部用套管ユニットは扱いやすくなり、気中終端接続部を組み立てる際の作業効率の向上を図ることができる。
【００６８】
また、導体引出棒１２０は、筒状であるため、中実の導体引出棒と比較して、軽量化を図ることができる。また、接続するケーブル導体より断面積を大きくした状態で、外径を大きくできる。これにより、導体引出棒１２０自体の導体表面ストレスを緩和させることができる。套管１１０内において絶縁筒部１４０を構成するシリコーンなどの材料の量を少なくさせることができる。
【００６９】
また、本実施の形態の気中終端接続部用套管ユニット１００では、ポリマーを用いた套管１１０内の導体引出棒と受容部１３０とを可撓通電部１５０により導通した状態で接続している。このため、横荷重を受けた場合に大きく変形するポリマー製の套管１１０及び絶縁筒部１４０の変形に追従でき、導体引出棒１２０、受容部１３０等に曲げ力が伝達されることを防止できる。
【００７０】
なお、気中終端接続部は、塩が付着し易い海岸付近、埃が多い地域等に配設された場合の現地の汚損環境に対応した套管の長さを必要とすることが知られている。この点において、本実施の形態の気中終端接続部用套管ユニット１００は、套管１１０内に樹脂を注入して固化させることで絶縁筒部１４０を形成するだけで形成できるため、その配設を行い易い。
【００７１】
本発明の第１の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末が挿入されるとともに、外周面が、襞部を有する樹脂製の絶縁外被部で被覆されたポリマー套管と、前記ポリマー套管内に当該ポリマー套管と同心上に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末に導通される導体引出棒と、前記ポリマー套管内に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末を受容して前記導体引出棒と接続する受容部と、前記導体引出棒及び受容部の周囲を被覆する筒状をなし、外周面で前記ポリマー套管に被覆される絶縁筒部と有し、前記絶縁筒部は、前記絶縁外被部と同種の樹脂により形成されてなる構成を採る。
【００７２】
この構成によれば、套管がポリマー套管であり、従来の磁器製のものと異なり、高電圧の電力ケーブルであっても、太く長尺となることがなく、重量も重くなることがない。よって、高電圧ケーブルの気中終端接続部を組み立てる際にも、扱いやすく作業効率の向上を図ることができる。
【００７３】
また、ポリマー套管内の内部絶縁体として、ポリマー套管で用いられる絶縁外被部と同様の樹脂により形成されてなる絶縁筒部を有するため、碍管内に充填される絶縁油又は絶縁ガス等を絶縁コンパウンドとして用いた従来の気中終端接続部と異なり、地震などの外的な負荷や経年によって絶縁コンパウンドの外部への流出防止のためのメンテナンスを必要としない。さらに、套管内に、ポリマー製の套管内に外部から水分が透過して、套管内の絶縁油や絶縁ガス等が混入することがない。
【００７４】
したがって、扱い易く、絶縁処理を確実に施された気中終端接続部を好適に組み立てることができる。
【００７５】
本発明の第２の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、上記構成において、前記ポリマー套管内の前記導体引出棒と前記受容部とは可撓性を有する接続部により互いを導通した状態で接続されている構成を採る。
【００７６】
この構成によれば、外部から荷重がかかる場合でも、導体引出棒とケーブル導体が接続される受容部に、曲げ荷重がかかることを防止して、その接続状態を好適に維持することができる。
【００７７】
本発明の第３の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、上記構成において、前記受容部は、前記ポリマー套管の一端部側に配置されている構成を採る。
【００７８】
この構成によれば、套管内を貫通するように電力ケーブルを挿入する必要がないため、電力ケーブル端末において、気中終端接続部として気中終端接続部用套管ユニットに接続する際に必要な套管内に挿入される部位におけるケーブル絶縁体に対して行う段剥ぎ等の処理長を短くすることができる。
【００７９】
本発明の第４の態様に係る気中終端接続部用套管ユニットは、上記構成において、前記導体引出棒は筒状である構成を採る。
【００８０】
この構成によれば、ポリマー套管内の導体引出棒が筒状であるため、接続されるケーブルのケーブル導体の断面より大きな断面を有した状態で、導体引出棒の外径を大きくすることができる。
【００８１】
これにより、絶縁筒部に被覆されることで面接触する導体引出棒の外周面積を広くすることができ、導体引出棒自体の表面における電界ストレスを緩和することができる。また、ポリマー套管内で導体引出棒の径が大きくなることから、導体引出棒とポリマー套管の間の空間に設けられる絶縁筒部の体積を減少させることができる。つまり、絶縁筒部を形成する樹脂の量を低減することできる。さらに、中実の導体引出棒と比較して、中空部分を有することで、その分の軽量化を図ることができる。
【００８２】
本発明の第５の態様に係る気中終端接続部は、上記構成の気中終端接続部用套管ユニットの前記受容部に、電力ケーブル端末が装着されてなる構成を採る。
【００８３】
この構成によれば、套管がポリマー套管であり、従来の磁器製のものと異なり、高電圧の電力ケーブルであっても、太く長尺となることがなく、重量も重くなることがない。よって、高電圧ケーブルの気中終端接続部を組み立てる際にも、扱いやすく作業効率の工場を図ることができる。また、ポリマー套管内の内部絶縁体として、ポリマー套管で用いられる絶縁外被部と同様の樹脂により形成されてなる絶縁筒部を有するため、碍管内に充填される絶縁油又は絶縁ガス等を絶縁コンパウンドとして用いた従来の気中終端接続部と異なり、地震などの外的な負荷や経年によって絶縁コンパウンドの外部への流出防止のためのメンテナンスを必要としない。さらに、套管内に、ポリマー製の套管内に外部から水分が透過して、套管内の絶縁油や絶縁ガス等が混入することがない。
【００８４】
したがって、扱い易く、絶縁処理を確実に施した状態で好適に組み立てることができる。
【００８５】
本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット及び気中終端接続部は上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明に係る気中終端接続部用套管ユニット及び気中終端接続部は、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いて、扱い易く、好適に気中終端接続部を組み立てることができる効果を有し、高電圧の電力ケーブルの気中終端接続部に用いられるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニットの構成を示す断面図
【図２】本発明の一実施の形態に係る気中終端接続部用套管ユニットにおける可撓通電部の一例を示す模式図
【図３】本発明に係る気中終端接続部用套管ユニットを用いた気中終端接続部の部分断面図
【図４】本発明に係る気中終端接続部用套管ユニットを用いた気中終端接続部の接続方法を示す図
【符号の説明】
【００８８】
１００ 気中終端接続部用套管ユニット
１１０ 套管（ポリマー套管）
１１２ 本体部
１１４ ポリマー被覆材（絶縁外被部）
１２０ 導体引出棒
１２２ 導体引出棒の一端部
１２４ 導体引出棒の他端部
１３０ 受容部
１３２ 受容部本体
１３４ 筒内導通部
１４０ 絶縁筒部
１５０ 可撓通電部
２００ 気中終端接続部
３００ 電力ケーブル
３１０ 電力ケーブル端末
１１０ａ 套管の基端部
１１４ａ 襞部
１１８ａ 開口部
１３４ａ 接続部
１３４ｂ 凸部
１５２ａ 分割体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末が挿入されるとともに、外周面を、襞部を有する樹脂製の絶縁外被部で被覆されたポリマー套管と、
前記ポリマー套管内に当該ポリマー套管と同心上に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末に導通される導体引出棒と、
前記ポリマー套管内に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末を受容して前記導体引出棒と接続する受容部と、
前記導体引出棒及び受容部の周囲を被覆する筒状をなし、外周面で前記ポリマー套管に被覆される絶縁筒部と有し、
前記絶縁筒部は、前記絶縁外被部と同種の樹脂により形成されてなることを特徴とする気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項２】
前記ポリマー套管内の前記導体引出棒と前記受容部とは可撓性を有する接続部により互いを導通した状態で接続されている請求項１記載の気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項３】
前記受容部は、前記ポリマー套管の一端部側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項４】
前記導体引出棒は筒状であることを特徴とする請求項１記載の気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の気中終端接続部用套管ユニットの前記受容部に、電力ケーブル端末が装着されてなることを特徴とする気中終端接続部。
【請求項１】
筒状をなし、一端部側から電力ケーブル端末が挿入されるとともに、外周面を、襞部を有する樹脂製の絶縁外被部で被覆されたポリマー套管と、
前記ポリマー套管内に当該ポリマー套管と同心上に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末に導通される導体引出棒と、
前記ポリマー套管内に配置され、前記一端部側から挿入される前記電力ケーブル端末を受容して前記導体引出棒と接続する受容部と、
前記導体引出棒及び受容部の周囲を被覆する筒状をなし、外周面で前記ポリマー套管に被覆される絶縁筒部と有し、
前記絶縁筒部は、前記絶縁外被部と同種の樹脂により形成されてなることを特徴とする気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項２】
前記ポリマー套管内の前記導体引出棒と前記受容部とは可撓性を有する接続部により互いを導通した状態で接続されている請求項１記載の気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項３】
前記受容部は、前記ポリマー套管の一端部側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項４】
前記導体引出棒は筒状であることを特徴とする請求項１記載の気中終端接続部用套管ユニット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の気中終端接続部用套管ユニットの前記受容部に、電力ケーブル端末が装着されてなることを特徴とする気中終端接続部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−９２７８３（Ｐ２００８−９２７８３Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４６５８９（Ｐ２００６−３４６５８９）
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（５０２１２２５２１）株式会社エクシム (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（５０２１２２５２１）株式会社エクシム (25)
【Ｆターム（参考）】
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