TW202021220A - 電力電纜用終端連接部以及電力電纜終端連接方法 - Google Patents
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Abstract
目的在於提供一種電力電纜用終端連接部及電力電纜終端連接方法，該電力電纜用終端連接部係可抑制電場緩和用橡膠單元之在鉛垂上部側之絕緣破壞的發生，電力電纜用終端連接部係包括：筒狀之電場緩和用橡膠單元12，係位於朝向鉛垂上方所豎立的電力電纜11與包覆電力電纜11之周圍的絕緣磁套管10之間，並被設置成壓接於電力電纜11；及障壁用橡膠單元15，係位於電場緩和用橡膠單元12的鉛垂上部側，被形成於電力電纜11之周圍，並由最外周緣之半徑比電場緩和用橡膠單元12之最外周緣的半徑更大的絕緣材料所構成。
Description
本發明係有關於一種電力電纜用終端連接部以及電力電纜終端連接方法，該電力電纜用終端連接部係可抑制電場緩和用橡膠單元之在鉛垂上部側之絕緣破壞的發生。
以往，電力電纜用終端連接部係一般將電場緩和用橡膠單元安裝於電力電纜，並以填充絕緣油之絕緣磁套管包覆於其周圍(參照專利文獻1、2)。
[先行專利文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2006－60981號公報
[專利文獻2] 日本特開2004－80923號公報
[發明所欲解決之課題]
而，以往之電場緩和用橡膠單元係圓筒狀，被壓接於電力電纜的鉛垂上部側成為平坦。鉛垂上部側成為平坦時，因為形成從鉛垂上部側插入電場緩和用橡膠單元時的推壓面，所以電場緩和用橡膠單元之安裝成為容易。這係由於藉由將板狀的插入治具放在平坦部，可將電場緩和用橡膠單元壓入電力電纜。電場緩和用橡膠單元係藉橡膠之收縮力壓接於電力電纜，而保持長期性穩定的界面面壓。
可是，在鉛垂方向豎立電力電纜用終端連接部的情況，在鉛垂上部側的平坦部，從鉛垂上部側落下的異物成為易堆積。此處，電場緩和用橡膠單元、絕緣油以及電力電纜之3點所接觸之處係易成為絕緣破壞的起點。是電場緩和用橡膠單元之平坦部並與電力電纜的接點係電場緩和用橡膠單元、絕緣油以及電力電纜之3點所接觸之處，異物堆積於平坦部時，具有發生絕緣破壞的可能性。
此外，為了避免異物堆積，亦想到在障壁用橡膠單元的鉛垂上部側朝向鉛垂上部傾斜的構成，但是在這種構成，係電場緩和用橡膠單元之對電力電纜的界面面壓降低，而具有絕緣性能降低的可能性。進而，在這種構成，係因為因溫度變化而電力電纜重複地膨脹與收縮，而具有電場緩和用橡膠單元從傾斜部的細徑部側裂開的可能性。
本發明係鑑於上述所開發者，其目的在於得到一種電力電纜用終端連接部以及電力電纜終端連接方法，該電力電纜用終端連接部係可抑制電場緩和用橡膠單元之在鉛垂上部側之絕緣破壞的發生。
[解決課題之手段]
為了解決上述之課題，並達成目的，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係特徵為包括：筒狀之第1橡膠單元，係位於朝向鉛垂上方所豎立的電力電纜與包覆該電力電纜之周圍的絕緣磁套管之間，並被設置成壓接於該電力電纜；及第2橡膠單元，係位於該第1橡膠單元的鉛垂上部側，被形成於該電力電纜之周圍，並由最外周緣之半徑比該第1橡膠單元之最外周緣的半徑更大的絕緣材料所構成。
又，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係該第2橡膠單元之比最外周緣鉛垂上部側係全部或該電力電纜側的一部分朝向外周緣側傾斜；該第2橡膠單元係在全周與該絕緣磁套管的內壁是不接觸。
又，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係該第2橡膠單元之比最外周緣鉛垂下部側係朝向該電力電纜側傾斜。
又，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係該第1橡膠單元與該第2橡膠單元是不接觸。
又，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係該電力電纜所插入之該第2橡膠單元的內徑係比該電力電纜所插入之該第1橡膠單元的內徑更大，且比該電力電纜的外徑更小。
又，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係該第1橡膠單元之鉛垂上側係具有平坦部。
又，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係在位於該絕緣磁套管與該電力電纜之間，並配置該第1橡膠單元及該第2橡膠單元的區域，係至少填充絕緣油。
又，本發明之一形態的電力電纜用終端連接部係在位於該絕緣磁套管與該電力電纜之間，並配置該第1橡膠單元及該第2橡膠單元的區域，係至少填充絕緣氣體。
又，本發明之一形態的電力電纜終端連接方法係特徵為：筒狀之第1橡膠單元，係位於朝向鉛垂上方所豎立的電力電纜與包覆該電力電纜之周圍的絕緣磁套管之間，並被設置成壓接於該電力電纜；及第2橡膠單元，係位於該第1橡膠單元的鉛垂上部側，被形成於該電力電纜之周圍，並由最外周緣之半徑比該第1橡膠單元之最外周緣的半徑更大的絕緣材料所構成；在該第2橡膠單元之比最外周緣鉛垂上部側使全部或該電力電纜側的一部分朝向外周緣側傾斜；將該第2橡膠單元作成與該絕緣磁套管的內壁不接觸。
[發明之效果]
若依據本發明，可抑制是電場緩和用橡膠單元的第1橡膠單元之在鉛垂上部側之絕緣破壞的發生。
以下，參照附加之圖面，說明本發明之實施形態。
>電力電纜用終端連接部之概要>
圖1係以包含局部剖面的方式表示是本發明之實施形態的電力電纜用終端連接部1之示意構成的正視圖。如圖1所示，電力電纜用終端連接部1係具有：電力電纜11，係朝向鉛垂上方(Z方向)所豎立；及絕緣磁套管10，係包覆電力電纜之周圍。在電力電纜11與絕緣磁套管10之間的區域E1，係具有；電場緩和用橡膠單元12，係以壓接於電力電纜11之方式所設置之筒狀的第1橡膠單元；及第2橡膠單元，係位於電場緩和用橡膠單元12之鉛垂上部側，被形成於電力電纜11之周圍，並由最外周緣之半徑比電場緩和用橡膠單元12之最外周緣之半徑更大的絕緣材料所構成。第2橡膠單元係例如是障壁用橡膠單元15，但是不限定為此。障壁用橡膠單元15係具有防止從頭部側落下的異物堆積於下部之電場緩和用橡膠單元12的功能。又，在區域E1，係填充絕緣油16。亦可替代該絕緣油16，而填充絕緣氣體，作為絕緣媒體。此外，電力電纜11係亦可是交流輸電用電力電纜，亦可是直流輸電用電力電纜。此外，圖1所示之電力電纜11係標稱66kV等級以上的交流輸電用電力電纜。又，絕緣磁套管10係以固定間隔具有肋部。進而，絕緣磁套管10係只要是具有絕緣性之材料即可，例如是陶瓷、橡膠、或含有纖維強化塑膠的塑膠。又，障壁用橡膠單元15的材質係只要是絕緣材料即可，例如是合成彈性體。作為合成彈性體，例如是乙烯丙烯橡膠、矽橡膠等。此外，障壁用橡膠單元15係只要是在絕緣性能無問題的範圍，亦可使用如導電橡膠或半導電橡膠等之導電材料被分散而具有導電性的材質。
此外，在絕緣磁套管10的頭部，係設置隔離環17。細部構成係省略，隔離環17係內部成為空洞，並與區域E1連接。發生溫度變化時，絕緣油或空氣膨脹或收縮，如箭號A2所示，在隔離環17與絕緣磁套管10內的區域E1之間發生絕緣油或空氣之出入，而隔離環17係具有絕緣油或空氣之儲存器功能。
>電場緩和用橡膠單元的構成>
圖2係表示電場緩和用橡膠單元12之細部構成的圖。如圖2所示，電場緩和用橡膠單元12係具有絕緣體部13、及與絕緣體部13一體地成形的半導體部14。電場緩和用橡膠單元12係被配置成半導體部14位於藉段剝處理所露出之外部半導電層11a，而絕緣體部13位於藉段剝處理所露出之電纜絕緣體12a。此外，電纜絕緣體12a的材質係例如是橋接聚乙烯等之塑膠。半導體部14及外部半導電層11a係導電材料被分散於絕緣材料內者，例如亦可是含有導電性碳之樹脂。絕緣體部13的材質係例如是合成彈性體。作為合成彈性體，例如是乙烯丙烯橡膠、矽橡膠等。此外，電場緩和用橡膠單元12的厚度係可得到所要之界面面壓的厚度較佳。
如圖2所示，電場緩和用橡膠單元12係藉由將半導體部14作成朝向鉛垂上方變寬的錐形，使等電位線L1之密度變粗，緩和電場的集中，而可抑制絕緣破壞。
>障壁用橡膠單元>
如圖1所示，障壁用橡膠單元15之比最外周緣鉛垂上部側(＋Z方向)係形成朝向電力電纜11側之外周緣側傾斜的傾斜面S1。而且，如上述所示，障壁用橡膠單元15之最外周緣的半徑比電場緩和用橡膠單元12之最外周緣的半徑更大。結果，如圖1中之箭號A1所示，從頭部側落下的異物係不會堆積於傾斜面S1，而且，亦不會堆積於電場緩和用橡膠單元12的平坦面S3，而落下至絕緣磁套管10的底部。底部係電界應力弱，所以異物堆積亦無問題。
因此，異物不會堆積於電場緩和用橡膠單元12之平坦面S3，而抑制以電場緩和用橡膠單元12、絕緣油16以及電力電纜11之3點所接觸之處(3接點部)為起點的絕緣破壞。
此外，異物係例如是在電力電纜用終端連接部1的組裝中之頭部之螺栓鎖緊時的金屬粉等。又，異物係亦可能在組裝後在隔離環17與絕緣磁套管10內的區域E1之間之空氣或絕緣油的出入時混入並落下。
而且，在電場緩和用橡膠單元12的鉛垂上部，係形成平坦面S3，藉由將此平坦面S3用作安裝電場緩和用橡膠單元12時的推壓面，電場緩和用橡膠單元12的安裝成為容易。這係由於藉由將板狀的插入治具放在平坦面S3，可將電場緩和用橡膠單元12壓入電力電纜11。
此外，電場緩和用橡膠單元12與障壁用橡膠單元15係被隔離配置成不接觸。電場緩和用橡膠單元12與障壁用橡膠單元15的距離係儘量接近佳，但是作成障壁用橡膠單元15之一個份量以下的距離對異物堆積之除去較佳。
又，障壁用橡膠單元15之比最外周緣鉛垂下部側(－Z方向)係形成朝向電力電纜11側傾斜的傾斜面S2。藉此，防止在注入絕緣油時或因溫度變化所產生之氣泡聚集於障壁用橡膠單元15的下部，而可抑制絕緣破壞。
進而，障壁用橡膠單元15係在全周與絕緣磁套管10的內壁是不接觸。因此，不會妨礙在障壁用橡膠單元15之外緣部的上下之絕緣磁套管10之內部的絕緣體或氣體等之媒體的對流，而可提高絕緣磁套管10內之在前帶的散熱性。
此外，障壁用橡膠單元15係只要對具有電場緩和用橡膠單元12之電力電纜用終端連接部1追加設置成不會受到其他的構造的影響即可，而對以往之電力電纜用終端連接部1的設計變更等不會發生。
又，電力電纜用終端連接部1之最下部係具有；基座31；及磁套管33，係豎立於基座31之上，並支撐上部的絕緣磁套管10及電力電纜11。磁套管33係4支以上較佳，並被配置成大致等間隔。此外，亦可磁套管33係作成經由腳部32連接。
>電場緩和用橡膠單元及障壁用橡膠單元之內徑>
圖3係表示電場緩和用橡膠單元12及障壁用橡膠單元15之內徑d2、d3與電力電纜11的外徑d1之關係的說明圖。此外，外徑d1係表示電力電纜11之絕緣體部的直徑。如圖3所示，電力電纜11所插入之障壁用橡膠單元15的內徑d3係比電力電纜11所插入之電場緩和用橡膠單元12的內徑d2更大，且比電力電纜11的外徑d1更小。
障壁用橡膠單元15的內徑d3係亦可是與電場緩和用橡膠單元12的內徑d2相同，但是作成比電場緩和用橡膠單元12的內徑d2更大較佳。將障壁用橡膠單元15的內徑d3作成比電場緩和用橡膠單元12的內徑d2更大時，橡膠之緊度變弱，而與電力電纜11之間的界面面壓變小，但是在設計上，障壁用橡膠單元15之界面面壓的強度，即絕緣性的強度係未被要求。反之，將障壁用橡膠單元15的內徑d3作成比電場緩和用橡膠單元12的內徑d2更大時，可與橡膠之緊度變弱的程度成正比地易於對電力電纜11外插障壁用橡膠單元15，且電力電纜11之膨脹及收縮所造成的裂開成為難發生。在障壁用橡膠單元15的鉛垂上部係形成傾斜面S1，但是推壓面是傾斜面S1，亦與橡膠之緊度變弱的程度成正比地對電力電纜11的外插成為容易。
具體而言，作成內徑d2係比外徑d1更小約20~30mm，內徑d3係比外徑d1更小約2~10mm。此外，障壁用橡膠單元15係在全周與絕緣磁套管10的內壁是不接觸。又，電場緩和用橡膠單元12、障壁用橡膠單元15、電力電纜11以及絕緣磁套管10係分別位於以電力電纜11之中心軸為中心的同心圓上。例如，電場緩和用橡膠單元12、障壁用橡膠單元15、電力電纜11以及絕緣磁套管10係如圖4所示，構成為以電力電纜11之中心軸11c為中心的轉動體形狀。
此外，在380kV以上之電壓階級，係因為因對電場緩和用橡膠單元12之異物的累積而絕緣破壞的可能性成為無法忽視，所以採用該實施形態的構成較佳。又，在500kV等級以上之電壓，係因為絕緣破壞的可能性更高，所以採用該實施形態的構成更佳。
又，圖1所示之絕緣磁套管10長度L10成為2.5m以上時，因為在與電壓階級380kV大致同等以上的電壓環境使用，所以採用該實施形態較佳。此外，長度L10係絕緣磁套管10之上部的磁套管金屬部41與下部的磁套管金屬部42之間的距離。
>變形例1>
圖5係表示本發明之實施形態的變形例1之障壁用橡膠單元21之構成的圖。如圖5所示，對應於障壁用橡膠單元15之障壁用橡膠單元21係障壁用橡膠單元15的鉛垂上部不是全部成為傾斜面S1，而電力電纜11側的一部分成為傾斜面S1a，外周緣側的一部分成為平坦面S1b。在異物異物堆積於平坦面S1b，亦可抑制絕緣破壞的發生。
>變形例2>
圖6係表示本發明之實施形態的變形例2之障壁用橡膠單元22之構成的圖。如圖6所示，對應於障壁用橡膠單元15之障壁用橡膠單元22係不是如傾斜面S1、S2所示的傾斜平面，而成為圓弧狀。是此圓弧狀，亦可得到與障壁用橡膠單元15相同之作用效果。
>變形例3>
圖7係表示本發明之實施形態的變形例3之障壁用橡膠單元23之構成的圖。如圖7所示，對應於障壁用橡膠單元15之障壁用橡膠單元23係不是如傾斜面S1、S2所示之傾斜角度相同，而使對應於傾斜面S1之傾斜面S11、與對應於傾斜面S2之傾斜面S21的傾斜角度相異。此外，在圖7，係作成使傾斜面S21之對鉛垂方向的角度比傾斜面S11之對鉛垂方向的角度更小。
>變形例4>
圖8係表示本發明之實施形態的變形例4之電力電纜用終端連接部之構成的圖。圖8所示之變形例4的電力電纜用終端連接部係預製型式的終端連接部，該終端連接部係具有環氧樹脂座114，並藉與在電力電纜110之周圍所壓接之電場緩和用橡膠單元113的組合來抑制絕緣破壞，藉彈簧115得到界面面壓。此外，在本變形例4之電力電纜用終端連接部，亦填充絕緣油16。
在本變形例4，亦將障壁用橡膠單元15設置於電場緩和用橡膠單元113的鉛垂上部，而作成異物不會堆積於電場緩和用橡膠單元113。此外，在此情況，亦只是追加障壁用橡膠單元15，而無大幅度之設計變更。
以上，說明了應用本發明者們所想出來之發明的實施形態及變形例，但是本發明係不是被本實施形態之構成本發明之揭示的一部分之記述及圖面限定。即，根據本實施形態，由本專業者等所進行之其他的實施形態、實施例以及運用技術等係全部被包含於本發明的範疇。
1:電力電纜用終端連接部
10:絕緣磁套管
11,110:電力電纜
11a:外部半導電層
11c:中心軸
12,113:電場緩和用橡膠單元
12a:電纜絕緣體
13:絕緣體部
14:半導體部
15,21,22,23:障壁用橡膠單元
16,116:絕緣油
17:隔離環
31:基座
32:腳部
33:磁套管
41,42:磁套管金屬部
114:環氧樹脂座
115:彈簧
A1,A2:箭號
d1:外徑
d2,d3:內徑
E1:區域
L1:等電位線
L10:長度
S1,S2,S11,S1a,S21:傾斜面
S1b,S3:平坦面
[圖1] 係以包含局部剖面的方式表示是本發明之實施形態的電力電纜用終端連接部之示意構成的正視圖。
[圖2] 係表示電場緩和用橡膠單元之細部構成的圖。
[圖3] 係表示電場緩和用橡膠單元及障壁用橡膠單元之內徑與電力電纜的外徑之關係的說明圖。
[圖4] 係圖1所示之電力電纜用終端連接部的A－A線剖面圖。
[圖5] 係表示本發明之實施形態的變形例1之障壁用橡膠單元之構成的圖。
[圖6] 係表示本發明之實施形態的變形例2之障壁用橡膠單元之構成的圖。
[圖7] 係表示本發明之實施形態的變形例3之障壁用橡膠單元之構成的圖。
[圖8] 係表示本發明之實施形態的變形例4之電力電纜用終端連接部之構成的圖。
1:電力電纜用終端連接部
10:絕緣磁套管
11:電力電纜
11c:中心軸
12:電場緩和用橡膠單元
13:絕緣體部
14:半導體部
15:障壁用橡膠單元
16:絕緣油
17:隔離環
31:基座
32:腳部
33:磁套管
41,42:磁套管金屬部
A1,A2:箭號
E1:區域
L10:長度
S1,S2:傾斜面
S3:平坦面
Claims (9)
- 一種電力電纜用終端連接部，其特徵為包括： 筒狀之第1橡膠單元，係位於朝向鉛垂上方所豎立的電力電纜與包覆該電力電纜之周圍的絕緣磁套管之間，並被設置成壓接於該電力電纜；及 第2橡膠單元，係位於該第1橡膠單元的鉛垂上部側，被形成於該電力電纜之周圍，並由最外周緣之半徑比該第1橡膠單元之最外周緣的半徑更大的絕緣材料所構成。
- 如申請專利範圍第1項之電力電纜用終端連接部，其中 該第2橡膠單元之比最外周緣鉛垂上部側係全部或該電力電纜側的一部分朝向外周緣側傾斜； 該第2橡膠單元係在全周與該絕緣磁套管的內壁是不接觸。
- 如申請專利範圍第1或2項之電力電纜用終端連接部，其中該第2橡膠單元之比最外周緣鉛垂下部側係朝向該電力電纜側傾斜。
- 如申請專利範圍第1或2項之電力電纜用終端連接部，其中該第1橡膠單元與該第2橡膠單元係不接觸。
- 如申請專利範圍第1或2項之電力電纜用終端連接部，其中該電力電纜所插入之該第2橡膠單元的內徑係比該電力電纜所插入之該第1橡膠單元的內徑更大，且比該電力電纜的外徑更小。
- 如申請專利範圍第1或2項之電力電纜用終端連接部，其中該第1橡膠單元之鉛垂上側係具有平坦部。
- 如申請專利範圍第1或2項之電力電纜用終端連接部，其中在位於該絕緣磁套管與該電力電纜之間，並配置該第1橡膠單元及該第2橡膠單元的區域，係至少填充絕緣油。
- 如申請專利範圍第1或2項之電力電纜用終端連接部，其中在位於該絕緣磁套管與該電力電纜之間，並配置該第1橡膠單元及該第2橡膠單元的區域，係至少填充絕緣氣體。
- 一種電力電纜終端連接方法，其特徵為： 設置； 筒狀之第1橡膠單元，係位於朝向鉛垂上方所豎立的電力電纜與包覆該電力電纜之周圍的絕緣磁套管之間，並被設置成壓接於該電力電纜；及 第2橡膠單元，係位於該第1橡膠單元的鉛垂上部側，被形成於該電力電纜之周圍，並由最外周緣之半徑比該第1橡膠單元之最外周緣的半徑更大的絕緣材料所構成； 在該第2橡膠單元之比最外周緣鉛垂上部側使全部或該電力電纜側的一部分朝向外周緣側傾斜； 將該第2橡膠單元作成與該絕緣磁套管的內壁不接觸。
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