JP4615258B2 - 電力ケーブルの終端接続部及び組み立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、発電所、変電所などに配置される電力機器と電力ケーブルとの接続部分に用いられるガス中終端接続部、油中終端接続部や気中終端接続部等の電力ケーブルの終端接続部及びその組み立て方法に関する。

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形成する場合、ただ単に遮蔽層を取り除くのみでは、遮蔽層端部に電界ストレスが集中し、絶縁破壊を引き起こすおそれがある。

このような電力ケーブルを、ＧＩＳ（ガス絶縁開閉装置：Gas Insulated Swichgear）等の電力機器に用いられるガス中終端接続箱や、油中終端接続箱に接続する場合には、電界ストレスが集中しないように、例えば、特許文献１に示すガス中終端接続箱を備える電力ケーブル終端接続部を用いることが知られている。

図１０は、従来のケーブル終端接続部の一例を示す図である。図１０に示すガス中終端接続箱１は、ＣＶケーブル用スリップオン式ガス中終端接続箱である。このガス中終端接続箱１は、ＧＩＳ等のガス絶縁電力機器の外壁２に取り付けられる。外壁２内部のガス中終端接続箱１の周囲には、ＳＦ_６（六フッ化硫黄）ガス等の絶縁ガスが充填されている。

ガス中終端接続箱１では、エポキシ樹脂等の絶縁体からなる套(とう)管３が、機器の外壁２の内部に気密に取り付けられている。この套管３の受容口には下方から差し込まれた電力ケーブル４が接続されている。電力ケーブル４はその端末において端末処理がなされ、絶縁体がはぎ取られて導体５が露出されている。なお、電力ケーブル４は、ガス中終端接続箱１内において外部遮蔽層の接地がとられた状態となっている。

そして、套管３内部の上部には高圧電極８ａが設けられ、電力ケーブル４の端末である導体５が、スリーブ６、接触子７を介して電気的に接続されている。

この高圧電極８ａの上端には、導体引出棒８が一体的に形成され、套管３の上部から露出して、図示しない遮断機等のガス絶縁電力機器に電気接続されている。

さらに、電力ケーブル４の絶縁体９と套管３の受容口との間には、ストレスコーン１０が嵌挿されている。ストレスコーン１０は、エチレンプロピレンゴム製の絶縁ゴム部１０ａと導電ゴム部１０ｂとからなり、押しパイプ１１、スプリング１２、フランジ１３からなる押圧機構１４によって套管３の受容口内部に押圧されている。

これにより、ガス中終端接続箱１では、外壁２の内側、つまり、套管３内で電力ケーブル４の導体５を接続するとともに、ストレスコーン１０の表面と、套管３の内面とを密着させて、これらの界面１５の十分な絶縁特性が得られる構成となっている。図１１は、図１０における課電時の等電位面の分布を示す図である。

図１１に示すように、このガス中終端接続箱１は、架橋ポリエチレン製の絶縁体９、エチレンプロピレンゴム製の絶縁ゴム部１０ａ及びエポキシ樹脂製の套管３を密着させてなる複合絶縁により絶縁し、電界ストレスを緩和する。なお、このストレスコーン１０の上部には、上端付近を覆うように高圧電極８ａの下端部が配置され、ストレスコーンの上端付近を電気的に遮蔽している。
特開２００２−１３５９５９号公報

しかしながら、特許文献１に示すように、ストレスコーン１０を用いるケーブルの終端接続部では、架橋ポリエチレン、エチレンプロピレン及びエポキシ樹脂といった材質の異なる部材による複合絶縁構造を採るため、複合絶縁部分Ａ（図１１参照）では等電位面に乱れが生じることは否めない。よって、この乱れを抑えて終端接続部分における電界緩和効果（絶縁特性）を向上したいという要望がある。

また、従来では、複合絶縁構造を維持するために、ストレスコーン１０を套管３に密着させる押圧機構１４が必須である。

この押圧機構１４は、押しパイプ１１、スプリング１２、フランジ１３等の複数の部品により構成されるため、押圧機構１４を備えるケーブル終端接続部では、組み立てる際の工数がかかるとともに、終端接続部自体を大型化し、その分、重量が大きくなっている。

したがって、終端接続部自体の構造を簡略化して、部品点数を減らし、工数を減らすとともに、さらには終端接続部自体の小型軽量化を図ることが望まれている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、絶縁特性（電界緩和効果）の向上を図ることができるとともに、部位点数を少なくして、製作も容易に行える電力ケーブルの終端接続部及び組み立て方法を提供することを目的とする。

本発明の電力ケーブルの終端接続部は、電力ケーブルの端部において露出するケーブル導体と、前記ケーブル導体を接続する埋め込み導体と、前記埋め込み導体に一体的に成形され、前記埋め込み導体の本体部の周囲を絶縁する套管部と、前記埋め込み導体の一端部で前記ケーブル導体と接合する導体接続部と、前記導体接続部を被覆し、該導体接続部における電界を緩和する筒状の絶縁補強ブロックとを備え、前記套管部は、終端接続箱内に配置され、且つ、前記埋め込み導体の他端部側で電界を緩和する頭部を備える絶縁本体部と、前記終端接続箱の外方で前記絶縁補強ブロックに挿入されるブロック挿入部とを有し、前記導体接続部は、前記ブロック挿入部が挿入された前記絶縁補強ブロック内に配置され、前記絶縁補強ブロックは、前記導体接続部と前記ケーブル導体との接合部分を被覆する内部電極と、前記内部電極の両端部からそれぞれ所定間隔離間した位置に配置され、且つ、互いに対向する開口部は当該開口部の内周面に穏やかな傾斜を持たせたラッパ状である、導電性のストレスコーン部及びベルマウス部と、前記内部電極及び前記ストレスコーン部を覆い、且つ前記ベルマウス部に軸方向に隣接して配置される補強絶縁部と、前記補強絶縁部を覆い、且つ、前記ベルマウス部とともに外部半導電層を形成する筒状被覆部とを有し、前記ベルマウス部は、前記ブロック挿入部に外嵌されるとともに前記ストレスコーン部は、前記電力ケーブルの外部半導電層端部の外周に密着固定され、終端接続箱内の、前記頭部を除く前記絶縁本体部の外周面から、前記ブロック挿入部の外周面において当該外周面に外嵌された前記ベルマウス部に当接する部分まで導電塗料を塗布して形成された遮蔽層を備える構成を採る。

この構成によれば、電力ケーブルの端部で露出するケーブル導体を絶縁導体部（埋め込み導体、套管部）の導体部の一端に付けるだけで電界緩和効果を有する終端接続部となる。また、ケーブル導体に接合された導体部を被覆する絶縁被覆部のみで電力ケーブルの端部の電界を緩和するため、従来と異なり、ストレスコーン、套管、絶縁体など複数の異なる材質による複合絶縁を用いる必要がない。これにより、絶縁被覆部における電位線が滑らかな曲線を描くことになり、終端接続部分における電界緩和効果（絶縁特性）の向上を図ることができるとともに、終端接続部を構成する部位点数が少なくなり、終端接続部自体の製作も容易に行うことができる。

この構成によれば、ケーブル導体と導体部の一端との接合部分を絶縁補強ブロックで覆うため、接合部分における電界集中箇所の電界を緩和できる。

この構成によれば、ブロック挿入部が絶縁補強ブロックに挿入されるとともに、絶縁補強ブロック内に、ケーブル導体と導体部の接合部分が配置されているため、挿入部を補強絶縁ブロックに挿入するだけで、補強絶縁ブロックは接合部分を被覆して、接合部分における電界緩和効果の向上を図ることができるとともに、容易に組み立てることができ、施工性の向上を図ることができる。

なお、本発明の電力ケーブルの終端接続部は、上記構成において、前記絶縁被覆部は、高分子材料、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂など硬化型樹脂により成形されてなる構成を採ってもよい。

この構成によれば、絶縁被覆部を高分子材料、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂など硬化型樹脂を用いて容易に成形することができる。特に、注型により成形する場合、導体部が埋め込まれた絶縁被覆部を容易に成形でき、絶縁導体部を容易に製造できる。

また、本発明の電力ケーブルの終端接続部は、上記構成において、前記絶縁導体部の前記電界緩和部が密閉された内部に絶縁ガスまたは油が充填された容器内に挿入され、あるいは、大気中に設置されるとともに、前記接合部分は露出する終端接続箱を備え、前記終端接続箱の内部には、前記導体接続部と電力ケーブル導体の接合部分を持ち、前記接合部分に前記補強絶縁ブロックを被せる構成を採ってもよい。

この構成によれば、絶縁特性（電界緩和効果）の向上を図ることができるとともに、部位点数が少なく、制作も容易に行えるガス中終端接続部または油中終端接続部となる。

本発明の電力ケーブルの終端接続部の組み立て方法は、上記構成の電力ケーブルの終端接続部の組み立て方法であって、前記絶縁補強ブロックは、拡径方向に伸張するゴム弾性体により成形されてなり、前記埋め込み導体と前記電力ケーブル導体が接合する前記導体接続部の周囲に、予め拡径した前記絶縁補強ブロックを配置し、次いで、前記埋め込み導体の一端部に、前記電力ケーブル導体を接合した後、前記絶縁補強ブロック内に前記ブロック挿入部を配置して、前記ベルマウス部を前記ブロック挿入部の外周面に外嵌させるとともに、前記導体接続部上に前記内部電極を被せ、次いで、前記絶縁補強ブロックを縮径して前記導体接続部の外周に密着させて被覆するようにした。

この方法によれば、絶縁導体部の導体部の一端にケーブル導体を接合した後、導体部とケーブル導体と導体部の接合部分の周囲に、予め拡径した絶縁補強ブロックを配置して縮径することにより、接合部分の外周に密着させて接合部分を被覆する。このため、従来と異なり、複合絶縁、複合絶縁に必要な押圧機構を用いることなく終端接続部を組み立てることができる。したがって、終端接続部の組み立てに際し、部品点数が少なく、工数も少ないため、容易に組み立てることができる。

以上説明したように、本発明によれば、絶縁特性（電界緩和効果）の向上を図ることができるとともに、部位点数が少なく、製作も容易行うことができる。

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。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電力ケーブルの終端接続部の構成を示す部分断面図である。なお、図１ならびに各図の部分断面図は、便宜上、電力ケーブル部分以外の部分を断面で示している。

この本発明に係る電力ケーブルの終端接続部は、トランスや、架空線、変電所の母線等に接続するために用いられる。具体的には、気中終端接続部、油中終端接続部及びガス中終端接続部のどのような形態の終端接続部として適用してもよく、ここでは、ＧＩＳ（Gas Insulated Swichgear：ガス絶縁開閉装置）などのガス絶縁電力機器等に取り付けられるガス中終端接続部に適用して説明する。

図１に示す電力ケーブルの終端接続部１００は、電力ケーブル１１０の端部を構成するケーブル導体１１２と、ケーブル導体１１２に接続された絶縁導体部１３０と、ＧＩＳなどのガス絶縁電力機器に設けられた密閉型の終端接続箱２００とを有する。

電力ケーブル１１０は、ケーブル導体１１２の周囲を内側から順に内部半導電層（図示せず）、ケーブル絶縁体１１４、外部半導電層１１６、金属遮蔽層１１８およびケーブルシース１２０で被覆して構成されている。

そして、電力ケーブル１１０の端部１１０ａは、電力ケーブル１１０の端末から順にそれぞれ所定の長さでケーブル導体１１２、ケーブル絶縁体１１４、および外部半導電層１１６、金属遮蔽層１１８が露出している。

すなわち、電力ケーブル１１０の端部１１０ａは、電力ケーブル１１０を構成するケーブル絶縁体１１４、外部半導電層１１６、金属遮蔽層１１８およびケーブルシース１２０を外側から順にそれぞれ所定の長さ分剥ぎ取ることで構成されている。

ここで、ケーブル絶縁体１１４は、絶縁性を有するゴムプラスチック材料、例えば、エチレンプロピレンゴムやポリエチレン、架橋ポリエチレン等で作られている。また、外部半導電層１１６は、導電性を有する材料、例えば、エチレンプロピレン（Ethylene Propylene）ゴム、ポリエチレン（Polyethylene）やシリコーン（Silicone）ゴム、エチレンビニルアセテイト（Ethylene Vinyl Acetate）等のエラストマーにカーボン等の導電性物質を混ぜ合わせたもので作られている。

電力ケーブル１１０の端部１１０ａにおいて、電力ケーブル１１０の端末で露出したケーブル導体１１２には、電力ケーブル１１０と同軸線上に配置された埋め込み導体１３２の一端部１３２ａが固定されている。なお、この埋め込み導体１３２の一端部１３２ａを以下では、導体接続部１３２ａという。

この埋め込み導体１３２は、長尺の部材からなり、導体接続部１３２ａから延びる本体部１３２ｂの周囲には、絶縁部（以下、「套管部」という）１３４が一体的に設けられている。詳細には、埋め込み導体１３２は、套管部１３４に埋め込まれて形成され、導体接続部１３２ａを終端接続箱２００の外部に出し、他端部１３２ｃを終端接続箱２００内に位置するように配置されている。

この導体接続部１３２ａは、端面側に開口する凹部にケーブル導体１１２を挿入し、凹部の側壁から凹部内に突出するボルト１３２２により固定されている。ボルト１３２２の先端はケーブル導体１１２の周壁部分に食い込まれ、ケーブル導体１１２自体の抜けが防止されている。なお、他端部１３２ｃは、接続される電気機器に整合している。

套管部１３４は、例えば、エポキシ樹脂を埋め込み導体１３２の本体部１３２ｂを覆うように注型することによって形成される。

この套管部１３４は、内部に埋め込み導体１３２が挿通された筒状をなし、インサート金具１３４４及びボルト１３４５等の取付部材を介して外壁２１０に取り付けられている。

套管部１３４は、終端接続箱２００内に配置される絶縁本体部１３４１と、絶縁本体部１３４１に一体的に形成され、外壁２１０に対し外方に配置されるブロック挿入部１３４２とを有する。

絶縁本体部１３４１は、筒状をなし、その外周面の中央部分から外方に張り出したフランジ部１３４３を有する。フランジ部１３４３には、筒状のインサート金具１３４４が取り付けられ、このインサート金具１３４４に挿通されるボルト１３４５によって、外壁２１０の開口部２１２の縁部（開口縁部）２１４に、Ｏリング１３４７を挟んで外壁２１０の裏面側から取り付けられている。なお、このＯリング１３４７は、終端接続箱２００内の気密性を保つものである。

絶縁本体部１３４１は、埋め込み導体１３２の他端部１３２ｃ側で電界を緩和する頭部１３４１ｂを有し、頭部１３４１ｂは、埋め込み導体１３２の他端部１３２ｃ側に向かって狭窄する円錐台状の筒体をなす。

この頭部１３４１ｂの狭窄する外面１３６で、電界緩和を行い、この頭部１３４１ｂを除く絶縁本体部１３４１の外面には、導電塗料を塗布することにより遮蔽層１３４６が形成されている。

ブロック挿入部１３４２は、埋め込み導体１３２が挿通された挿通孔が形成され、この挿通孔は、絶縁本体部１３４１内部の挿通孔と同一の径を有する。また、ブロック挿入部１３４２は、絶縁本体部１３４１の外径よりも小さい外径の筒状をなす。

そして、このブロック挿入部１３４２は、ケーブル導体１１２、ケーブル絶縁体１１４ととともに周囲に密着固定された絶縁補強ブロック１６０に挿入され、この絶縁補強ブロック１６０によって被覆されている。

なお、遮蔽層１３４６は、絶縁本体部１３４１の外周面から、ブロック挿入部１３４２の外周面において外嵌された絶縁補強ブロックの導電性を有するベルマウス部１６７に当接する部分まで形成されている。

絶縁補強ブロック１６０は、内部電極１６２と、ストレスコーン部１６４と、補強絶縁層１６６と、ベルマウス部１６７と、外部半導電層１６８とを有する。

なお、絶縁補強ブロック１６０は、同様の機能を有するものであれは、例えば、内部電極１６２、ストレスコーン部１６４、補強絶縁層１６６及び外部半導電層１６８を有するものであれば、どのように構成されていてもよい。例えば、絶縁ゴムテープを各部位の形状に巻き上げることにより絶縁補強ブロックが形成されてもよい。

この実施の形態の絶縁補強ブロック１６０においては、内部電極１６２、ストレスコーン部１６４、補強絶縁層１６６及び外部半導電層１６８は、例えば、シリコーンゴム、エチレンプロピレン（Ethylene Propylene Diene Terpolymer ：ＥＰＤＭ、Ethylene Propylene Methylene Linkage：ＥＰＭ）ゴム等の材料で作られたゴム弾性体からなる筒状体によって、一体的に形成されている。この絶縁補強ブロック１６０は、装着時収縮状態となる。

内部電極１６２は導電性を有し、その両端部１６２ａ、１６２ｂは、それぞれ丸みが設けられるなど、電界の集中を防ぐ構造が採られ、導体接続部１３２ａとともに、ケーブル絶縁体１１４のケーブル導体１１２側端部を被覆している。

この内部電極１６２は、電力ケーブルの露出する端部であるケーブル導体１１２と埋め込み導体１３２の導体接続部１３２ａとの接合部分に被せられ、この接合部分において最も電界が集中して高電圧側の電界集中箇所となる導体接続部１３２ａの表面および角部近傍の電界を緩和する。

この内部電極１６２は、ゴムプラスチック製の導電性を有する材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴム、あるいはエチレンビニルアセテイトなどにカーボンなどの導電性物質を混合したもので形成されている。

ストレスコーン部１６４及びベルマウス部１６７は、導電性を有し、それぞれ基端部１６４ａ、１６７ａから先端側に向かってラッパ状に開口する開口部１６４ｂ、１６７ｂを有している。なお、ベルマウス部１６７は、筒状被覆部１６９とともに外部半導電層１６８として一体的に形成されている。

ストレスコーン部１６４及びベルマウス部１６７は、内部電極１６２の両端部１６２ａ、１６２ｂからそれぞれ所定間隔離間した位置に、開口部１６４ｂ、１６７ｂが互いに対向するように配置されている。

すなわち、ストレスコーン部１６４及びベルマウス部１６７では、立ち上がり部分１６４ｃ、１６７ｃが鋭利な突起にならないように、対向する開口部１６４ｂ、１６７ｂのそれぞれの内周面（開口部１６７ｂ、１６４ｂの内面）に緩やかな傾斜（ここでは曲面）を持たせた形状となっている。

この構成により、ストレスコーン部１６４及びベルマウス部１６７は、低電圧側の電界集中箇所（ストレスコーン部１６４及びベルマウス部１６７のそれぞれの立ち上がり部分近傍）の電界を緩和する。

また、このストレスコーン部１６４は、電力ケーブルの外部半導電層１１６端部の外周に密着固定されている。

ストレスコーン部１６４は、外部半導電層１６８とともに、ゴムプラスチック製の導電性を有する材料、例えば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴム、あるいはエチレンビニルアセテイト等にカーボン等の導電性物質を混合して形成されている。

補強絶縁層１６６は、絶縁性を有し、外部半導電層１６８のベルマウス部１６７に軸方向において隣接されるとともに、外部半導電層１６８の筒状被覆部１６９の内側に位置し、内部電極１６２及びストレスコーン部１６４を覆い、一体的に設けられている。

なお、筒状被覆部１６９は、内部電極１６２の上方に設けられ、補強絶縁層１６６を覆うととともに、一端部が、ベルマウス部１６７の開口部１６７ｂの上端に接続されている。また、この筒状被覆部１６９の他端部側には、ストレスコーン部１６４の上方に離間して配置され、ストレスコーン部１６４に対して絶縁された縁切り部１６６ａが形成されている。

この補強絶縁層１６６は、絶縁性を有する所定の材料、好ましくは絶縁性を有するゴムプラスチック材料、たとえば、エチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムなどのエラストマーで作られている。

このように設けられた終端接続部１００では、外壁２１０の外面にボルト１４１により固定されたアダプタ１４０を介して、外壁２１０から突出するブロック挿入部１３４２を含む接合部分の周囲を囲む絶縁筒１４２が取り付けられている。また、絶縁筒１４２の電力ケーブル側の端部には、保護金具１４４が被せられ、電力ケーブル１１０の端部１１０ａを固定するとともに、電力ケーブル１１０の端部１１０ａの接合部分を覆っている。

図２は、図１に示す終端接続部における課電時の等電位面の分布を示す図である。

ケーブル導体１１２に接合される埋め込み導体１３２は、一種類の材料、ここではエポキシ樹脂により成形された套管部１３４により被覆されている。このため、図２中、符号Ｂで示す等電位面の分布でも明らかなように等電位線は略等間隔で滑らかなものとなっており、終端接続部１００は、安定した絶縁性能を有する。

次に、この電力ケーブルの終端接続部１００の組み立て方法について説明する。

図３から図６は、本発明に係る電力ケーブルの終端接続部の組み立て工程を説明するための部分断面図である。

まず、図３に示すように、ＧＩＳなどのガス絶縁電力機器に取り付けられた終端接続箱２００内に、絶縁本体部１３４１を配置し、外壁２１０の開口部２１２から外方にブロック挿入部１３４２を突出させて、絶縁導体部１３０を取り付ける。詳細には、埋め込み導体１３２の導体接続部１３２ａと、他端部１３２ｃとが、外壁２１０に対して略直交する直線上に位置させて、絶縁導体部１３０を配置する。

次いで、フランジ部１３４３のインサート金具１３４４にボルト１３４５を挿通させ、フランジ部１３４３で開口部２１２を閉塞した状態で、外壁２１０の裏面側から套管部１３４を外壁２１０に固定する。

一方、接続される電力ケーブル１１０（図１参照）が、ゴムプラスチック絶縁電力ケーブルである場合、接続する端部１１０ａ（図１参照）を接続可能な状態にする。詳細には、電力ケーブル１１０の端部１１０ａでは、ケーブルシース１２０を電力ケーブル１１０の端面から所定の位置まで剥ぎ取り、金属遮蔽層（所謂、ワイヤーシールド）１１８をケーブル本体側に折り返す。これにより外部半導電層１１６が露出する（図１参照）。

次いで、電力ケーブル端部１１０ａのケーブル絶縁体１１４を導体接続に必要な長さ分剥ぎ取り、ケーブル導体１１２を露出させるとともに、外部半導電層１１６を所定の長さに加工する。ここでは、所定の長さを、取り付けられる絶縁補強ブロック内部において露出する絶縁体の長さＣ（図１参照）より長いものとし、この長さとなるように外部半導電層１１６を削る。

次いで、補強絶縁ブロック１６０を電力ケーブル１１０にセットする（図１参照）。このセット方法としては、既存のインナーコアを予め補強絶縁ブロック１６０内に挿入、拡径して、径を広げた状態とし、拡径状態の補強絶縁ブロック１６０を電力ケーブルに通す方法が挙げられる。

なお、インナーコアは、合成樹脂などを用いて、補強絶縁ブロック１６０に押し潰されない強度を持つ帯状あるいは紐状に加工された成形体を螺旋状の筒体に形成されてなる。これに拡径された補強絶縁ブロック１６０を被せることにより、補強絶縁ブロック１６０は所定の径を維持できる。

このようにインナーコア１８２（図５参照）に支えられた補強絶縁ブロック１６０は、当該補強絶縁ブロック１６０を取り付ける目的の箇所で、インナーコア片端の紐、帯状体を他端に導き、他端側へインナーコアを引き抜くことによって、補強絶縁体ブロック１６０が縮められ、目的物を被覆することができる。

また、拡径せずに、電力ケーブル１１０の外部半導電層１１６を、構造的に必要な長さ、つまり、補強絶縁ブロック１６０を所定位置に配置した際に必要な長さよりも長く露出させて、電力ケーブル１１０の外部半導電層１１６上を絶縁補強ブロック１６０が摺動自在にする方法が挙げられる。

なお、補強絶縁ブロック１６０を電力ケーブルに差し込む前に、保護金具１４４、絶縁筒１４２、アダプタ１４０を必要に応じて差し込んでおく。

次いで、絶縁補強ブロック１６０がセットされる（図示しない）とともに、図４に示すように、端部を加工した電力ケーブル１１０の端部におけるケーブル導体１１２を、導体接続部１３２ａの凹部内に挿入し、ボルト１３２２を締めることによって、導体接続部１３２ａに接合する。

次いで、絶縁補強ブロック１６０を導体接続部１３２ａ上に位置させて密着した状態で固定する。

図５は、予め拡径した補強絶縁ブロックを用いた場合を示す図である。

図５に示すように、予め拡径された絶縁補強ブロック１６０を電力ケーブル１１０に通している場合、導体接続部１３２ａ上に配置する。

そして、インナーコア１８２を解体して絶縁補強ブロック１６０の拡径状態を解除し、導体接続部１３２ａの周囲に密着させた状態で固定する（図６参照）。

一方、拡径せずに電力ケーブル１１０に差し込まれた絶縁補強ブロック１６０であれば、導体接続部１３２ａ上までずらし、導体接続部１３２ａに密着させて被覆する。

そして、導体接合部分の周囲に固定された絶縁補強ブロック１６０の両端部側において、例えば、導電性ゴムテープなどを用い、ストレスコーン部１６４と電力ケーブル１１０の外部半導電層１１６を結ぶ。更に、ベルマウス部１６７と外部半導電層１６８の表面に金属の遮蔽層を設ける。

次いで、補強絶縁ブロック１６０の周囲に、アダプタ１４０や、遮蔽層側に流れる電流を遮断する絶縁筒１４２及び保護金具１４４を被せて、絶縁筒１４２と電力ケーブル１１０の端部１１０ａ間を接続し保護する（図１参照）。そして、アダプタ１４０と接続し、電気的接続処理を行う。

そして、終端接続箱２００内に絶縁ガス、ここでは、ＳＦ_６（sulphur hexafluoride）ガスを充填する。

本実施の形態によれば、電力ケーブル１１０の端部１１０ａで露出するケーブル導体１１２を埋め込み導体１３２の導体接続部１３２ａに付けるだけで電界緩和効果を有する終端接続部１００となる。

また、ケーブル導体１１２に接合された埋め込み導体１３２を被覆する套管部１３４のみで電力ケーブル１１０の端部の電界を緩和するため、従来と異なり、ストレスコーン、套管、絶縁体など複数の異なる材質による複合絶縁を用いる必要がない。

これにより、套管部１３４における電位線が滑らかな曲線を描くことになり、終端接続部分における電界緩和効果（絶縁特性）の向上を図ることができるとともに、終端接続部を構成する部位点数が少なくなり、制作も容易に行うことができる。

また、ケーブル導体１１２と埋め込み導体１３２の導体接続部１３２ａとの接合部分を絶縁補強ブロック１６０で覆うため、接合部分における電界集中箇所の電界を緩和できる。

さらに、ケーブル導体１１２と埋め込み導体１３２の接合部分では、ケーブル導体１１２と埋め込み導体１３２の導体接続部１３２ａとの接合部が内部電極１６２に覆われ、この内部電極１６２は補強絶縁層１６６により覆われ、補強絶縁層１６６は外部半導電層１６８により覆われている。

このため、補強絶縁ブロック１６０を接合部分に取り付けるだけで、接合部分における電界緩和効果の向上を図ることができ、施工性の向上を図ることができ、容易に組み立てることができる。

また、套管部１３４を高分子材料、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂を用いて容易に成形することができる。特に、注型により成形する場合、導体部が埋め込まれた套管部１３４を容易に成形でき、絶縁導体部１３０を容易に製造できる。

また、ブロック挿入部１３４２が絶縁補強ブロック１６０に挿入され、絶縁補強ブロック１６０内に、ケーブル導体１１２と埋め込み導体１３２の接合部分が配置されているため、ブロック挿入部１３４２を補強絶縁ブロック１６０に挿入するだけで、補強絶縁ブロック１６０は接合部分を被覆して、接合部分における電界緩和効果の向上を図ることができるとともに、容易に組み立てることができ、施工性の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態の終端接続部１００では、絶縁導体部１３０を直線形状に形成し、ＧＩＳ等に取り付ける構成としたが、これに限らず、終端接続部が取り付けられる箇所に対応する形状としてもよい。

例えば、Ｃ−ＧＩＳなどの側面に取り付ける場合として、絶縁導体部１３０をＬ字形状に形成して取り付けても良い。この例を変形例１として示す。

（変形例１）
この変形例１の終端接続部３００は、図１に示す実施の形態１に対応する終端接続部１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７は本発明に係る電力ケーブルの終端接続部の変形例１を示す部分断面図である。

図７に示す終端接続部３００は、終端接続部１００の絶縁導体部１３０をＬ字状にした絶縁導体部３３０を有する。この絶縁導体部３３０の作用は絶縁導体部１３０と略同じであるため説明は省略する。つまり、この絶縁導体部３３０は、埋め込み導体１３２より長く、かつＬ字型に形成した埋め込み導体３３２と、この埋め込み導体３３２を被覆する絶縁部３３４とを有する。そして、埋め込み導体３３２の一端部である導体接続部３３２ａに電力ケーブルを接続している。なお、埋め込み導体３３２の他端部は、終端接続箱２３０内に配置されている。この埋め込み導体３３２の他端部は、終端接続部１００の埋め込み導体１３２ａと同様の構成であるため、同符号を付して説明は省略する。

これにより、ＳＦ_６ガスが充満された終端接続箱２３０において、その側面部２３２に終端接続部３００を形成したい場合、容易に形成することができる。

また、本実施の形態では、終端接続部１００をガス中終端接続部として説明したが、これに限らず、気中終端接続部や油中終端接続部として用いてもよい。

気中終端接続部や油中終端接続部として用いる場合、絶縁導体部１３０の形状を変えてもよい。

（変形例２）
図８は本発明に係る電力ケーブルの終端接続部の変形例２を示す部分断面図である。

この変形例２の終端接続部４００は、図１に示す実施の形態１に対応する終端接続部１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図８に示す終端接続部４００は、終端接続部１００において、套管部１３４における絶縁本体部１３４１の頭部１３４１ｂの外周面に複数のヒダ部４１０を設けてなる。

つまり、終端接続部４００は、終端接続部１００の構成において、絶縁本体部１３４１に替えて、放射方向に張り出す複数のヒダ部４１０を有する絶縁本体部４３４１が設けられた套管部４３４を備える。つまり、套管部４３４は、絶縁本体部４３４１と、絶縁本体部４３４１と一体的に形成されたブロック挿入部４３４２とを有する。

なお、取り付け方法、作用効果などは、終端接続部１００の套管部４３４と同様であるのため、説明は省略する。図８では、内部に油を充満させた終端接続箱２５０を備える油中終端接続部として説明したが、これに限らず、図８に示す終端接続箱２５０の外壁２５２を架台とし、気中終端接続部として用いてよいことは勿論である。

また、本実施の形態では、一本の電力ケーブルの終端接続部として説明したが、これに限らず複数の電力ケーブルの終端接続部としてもよい。

（変形例３）
図９は、本発明に係る電力ケーブルの終端接続部の変形例３を示す部分断面図である。

この変形例３の終端接続部５００は、図１に示す実施の形態１に対応する終端接続部１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９に示す終端接続部５００は、終端接続部５００において、複数の電力ケーブル１１０Ａ、１１０Ｂが接続されている。

この終端接続部５００では、絶縁導体部１３０と基本的に同様の構成、機能を有する絶縁導体部５３０は、埋め込み導体５３２の導体接続部５３２ａに複数の凹部を形成し、この凹部のそれぞれに電力ケーブル１１０Ａ、１１０Ｂのケーブル導体１１２、１１２を挿入してボルト１３２２を介して接合している。

そして、これら接合部分を覆う絶縁補強ブロック５６０に、接続される複数の電力ケーブル１１０Ａ、１１０Ｂに対応した開口部５８１、５８２が形成されている。この変形例３では、絶縁補強ブロック５６０をＴ字状に形成している。なお、この絶縁補強ブロック５６０の基本的構成は、絶縁補強ブロック１６０と同様であるため、同符号を付して説明は省略する。

つまり、絶縁補強ブロック５６０は、導電性を有する内部電極１６２０と、導電性を有するストレスコーン部１６４と、絶縁性を有する補強絶縁層１６６と、導電性を有しベルマウス部１６７を有する外部半導電層１６８とを有する。

内部電極１６２０は、ここでは、埋め込み導体５３２が挿入される開口部と、２つの電力ケーブルが挿入される開口部と３つの開口部が形成されてなる。この終端接続部５００によれば、複数の電力ケーブルを一カ所で接続できる。

本発明に係る終端接続部は、絶縁特性（電界緩和効果）の向上を図ることができるとともに、部位点数が少なく、制作も容易に行うことができるものとして有用である。

本発明の一実施の形態に係る電力ケーブルの終端接続部の構成を示す部分断面図 図１に示す終端接続部における課電時の等電位面の分布を示す図 同電力ケーブルの終端接続部の組み立て工程を説明するための部分断面図 同電力ケーブルの終端接続部の組み立て工程を説明するための部分断面図 同電力ケーブルの終端接続部の組み立て工程を説明するための部分断面図 同電力ケーブルの終端接続部の組み立て工程を説明するための部分断面図 本発明に係る電力ケーブルの終端接続部の変形例１を示す部分断面図 本発明に係る電力ケーブルの終端接続部の変形例２を示す部分断面図 本発明に係る電力ケーブルの終端接続部の変形例３を示す部分断面図 従来の電力ケーブルの終端接続部の一例を示す図 図１０における課電時の等電位面の分布を示す図

符号の説明

１００、３００、４００、５００ 終端接続部
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ 電力ケーブル
１１０ａ 電力ケーブルの端部
１１２ ケーブル導体
１１４ ケーブル絶縁体
１１６ 外部半導電層
１１８ 金属遮蔽層
１３０ 絶縁導体部
１３２、３３２、５３２ 埋め込み導体
１３２ａ 導体接続部
１３４、４３４ 套管部
１６０、５６０ 絶縁補強ブロック
１６２ 内部電極
１６４ ストレスコーン部
１６６ 補強絶縁層
１６７ ベルマウス部
１６８ 外部半導電層
２００、２３０、２５０ 終端接続箱
２１０、２５２ 外壁
２１２ 開口部
２１４ 開口縁部
４１０ ヒダ部
１３４２、４３４２ ブロック挿入部

Claims (4)

1. 電力ケーブルの端部において露出するケーブル導体と、前記ケーブル導体を接続する埋め込み導体と、前記埋め込み導体に一体的に成形され、前記埋め込み導体の本体部の周囲を絶縁する套管部と、前記埋め込み導体の一端部で前記ケーブル導体と接合する導体接続部と、前記導体接続部を被覆し、該導体接続部における電界を緩和する筒状の絶縁補強ブロックとを備え、
   前記套管部は、終端接続箱内に配置され、且つ、前記埋め込み導体の他端部側で電界を緩和する頭部を備える絶縁本体部と、前記終端接続箱の外方で前記絶縁補強ブロックに挿入されるブロック挿入部とを有し、
   前記導体接続部は、前記ブロック挿入部が挿入された前記絶縁補強ブロック内に配置され、
   前記絶縁補強ブロックは、前記導体接続部と前記ケーブル導体との接合部分を被覆する内部電極と、前記内部電極の両端部からそれぞれ所定間隔離間した位置に配置され、且つ、互いに対向する開口部は当該開口部の内周面に穏やかな傾斜を持たせたラッパ状である、導電性のストレスコーン部及びベルマウス部と、前記内部電極及び前記ストレスコーン部を覆い、且つ前記ベルマウス部に軸方向に隣接して配置される補強絶縁部と、前記補強絶縁部を覆い、且つ、前記ベルマウス部とともに外部半導電層を形成する筒状被覆部とを有し、
   前記ベルマウス部は、前記ブロック挿入部に外嵌されるとともに前記ストレスコーン部は、前記電力ケーブルの外部半導電層端部の外周に密着固定され、
   終端接続箱内の、前記頭部を除く前記絶縁本体部の外周面から、前記ブロック挿入部の外周面において当該外周面に外嵌された前記ベルマウス部に当接する部分まで導電塗料を塗布して形成された遮蔽層を備える、
   ことを特徴とする電力ケーブルの終端接続部。
2. 前記筒状被覆部の一端部は、前記ベルマウス部に接続されており、
   前記筒状被覆部の他端部は、前記ストレスコーン部の上方に離間して配置され、当該ストレスコーン部に対して絶縁された縁切り部であることを特徴とする請求項１記載の電力ケーブルの終端接続部。
3. 前記内部電極の両端部には丸みが設けられていることを特徴とする請求項１又２記載の電力ケーブルの終端接続部。
4. 請求項１記載の電力ケーブルの終端接続部の組み立て方法であって、
   前記絶縁補強ブロックは、拡径方向に伸張するゴム弾性体により成形されてなり、
   前記埋め込み導体と前記ケーブル導体が接合する前記導体接続部の周囲に、予め拡径した前記絶縁補強ブロックを配置し、
   次いで、前記埋め込み導体の一端部に、前記電力ケーブル導体を接合した後、
   前記絶縁補強ブロック内に前記ブロック挿入部を配置して、前記ベルマウス部を前記ブロック挿入部の外周面に外嵌させるとともに、前記導体接続部上に前記内部電極を被せ、
   次いで、前記絶縁補強ブロックを縮径して前記導体接続部の外周に密着させて被覆することを特徴とする電力ケーブルの終端接続部の組み立て方法。

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