JP2000504198A - オイル充填ケーブル用ケーブル端部のシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の導線オイル充填ケーブル（１０）用のケーブル端部のシールは、ケーブルに隣接し、ケーブルオイルを一時的に制止するためのオイル制止材料（２４）で充填されたインナー封止ブーツ（１８）と、ケーブルオイルを永久的に封じ込めるための硬化可能な材料（３８）で充填されたアウターブーツ（２８）および円筒状モールド（２６）とを含む。このインナーブーツ（１８）およびオイル制止材料（２４）は、少なくとも材料（３８）が硬化するまでオイルと材料（３８）との間で接触するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】 オイル充填ケーブル用ケーブル端部のシール 技術分野 本発明は、一般に複数の導線電気ケーブルの端部を封止することに、厳密には 、誘電体系の一部としてオイル含浸層を有するケーブルをスプライスまたは終端 するときに使用するケーブル端部のシール（ケーブル端部のシール）に関する。 発明の背景 電話回線、高圧線、ケーブルテレビなどの電気ケーブルは、製造不良、誤用、 または環境的要因のために故障または断線が起こり得る。故障は、地下および空 中のケーブルの両方で起こる。そのようなケーブルの全部分を交換するのではな く、ケーブルの一部を露出させ、故障を修理し、接続部分の回りに包囲物を設置 することが得策である。電力ケーブルのスプライスは、同様に、連続するケーブ ル部分の接続、およびそのようなケーブルの終端にも有用である。 これらのケーブル、特に地下電力ケーブルの初期の構造の１つは、外被と導線 との間に配置した絶縁オイル含浸紙の層を備えた、１つ以上の導線を包囲する外 被からなる。現在の大抵の最新地下ケーブルは、内部に液体を具備していない押 出絶縁（プラスチック）被覆を有するが、尚も大量の紙絶縁性導線被覆ケーブル （「PILC」）が使用されている。故に、PILCケーブルが、オイルまたは他の絶縁 液体が外部に漏れることによって引き起こされる有害な影響のために、修理また は終端されなければならないときには問題が生じる。 本発明の譲受人に譲渡され、引用によりここに含められる米国特許第５，３７ ４，７８４号は、オイル含浸紙と直接接触して、PILCケーブルの露出端部の周り に配置されるように形成されたエラストマ延伸管と、エラストマ管を完全に包囲 して、封じ込めるように形成される熱回復可能な管状スリーブとを提供すること によってケーブル端部のシールを達成する方法を提供する。この熱回復可能スリ ーブは、エラストマ管を機械的に制限し、順にオイルの吸収を排除し、エラスト マ管が膨張するの防止する。故に、全オイルシールは、耐油性マスチック、封止 樹脂、または金属クランプを必要とせずに、接合された２つの層だけで達成され る。本発明の譲受人により所有され、引用によりここに含む米国特許第５，４０ ８，０４７号で開示された他の方法では、この熱回復可能スリーブは、エラスト マ管が膨張するのを防止する目的を達成するエポキシ含浸制止テープと置き換え られる。 上記特許は、特に単一の導線ケーブルに向けられるが、複数の導電を有するケ ーブルに対するオイル止めの方法まで拡張し、適応させることが望まれる。 発明の開示 本発明に従って、多数の導線、および各導線を包囲しオイルを含浸させた電気 的絶縁層を有するケーブルの端部にケーブル端部のシールが提供される。このケ ーブル端部のシールであって、絶縁層に隣接してエラストマ層およびエラストマ 層の上に重なりエラストマ層を制止する手段を含む、各ケーブル導線の絶縁層の 上に重なるオイル止めと、大略円筒状本体、本体の一端に設けられた単一の開口 部、および本体の多端に位置するケーブル導線の数に相当する複数の開口部を含 むグローブ形状のエラストマ製インナーブーツであって、ケーブル導線が複数の 開口部のそれぞれを通って開口部から延在し、複数の開口部が各導線のオイル止 めと係合し、単一の開口部が完全なケーブルに向かって導かれるようにケーブル に適用される、エラストマ製インナーブーツと、好ましくはケーブルからオイル が漏れ出てくるのを少なくとも一時的に防止するためのインナーブーツ内に配置 されたオイル制止材料と、好ましくはケーブルを包囲し、半径方向に間隔を空け て配置されたモールドと、大略円筒状本体、本体の一端に設けられた単一の開口 部、および本体の多端にケーブル導線数に相当する複数の開口部を含むグローブ 形状のエラストマ製アウターブーツであって、ケーブル導線が複数の開口部のそ れぞれを通って開口部から延在し、複数の開口部が各導線のオイル止めと係合し 、単一の開口部が完全なケーブルに向かって導かれるようにケーブルに適用され 、モールドの部分に重なり、モールドを封止する、エラストマ製アウターブーツ と、モールドおよびアウターブーツを充填し、硬化したときにオイルを永久的に 封じ込める硬化可能な材料と、からなる。 この構造は、ケーブル端部のシールを提供する従来方法と比べて設計および適 用がより簡単となり、コストと時間との両方を節約することができる。新規のケ ーブル端部のシールアッセンブリは、PILCケーブルの端部に適応して、それをプ ラスチック（押出絶縁）ケーブルへの接続、または終端または他の電気的付属部 品と装着されるのに適するようにする。故に、誘電ケーブルで使用するように設 計され、通常はPILCケーブルと共に使用できない予備成型または押出成型された ケーブル付属品は、これらの接続を行うために使用されても良い。 図面の簡単な説明 本発明は、添付の図に対して説明され、ここで、第１図は、本発明により適用 されたケーブル端部のシールを有する三導線PILCケーブルの断面図である。 発明を実施するための最良の形態 第１図は、内部に誘電性液体を含む典型的な複数の導線ケーブル１０を示す。 このようなケーブル１０は、典型的に、それぞれがオイル含浸紙から形成された 絶縁層と炭素コート紙から形成された半導体層１４とによって覆われた導線群を 包囲する外被１２から構成される。本発明は、主にこのようなオイル充填ケーブ ル１０からの移行を行うように設計される。但し、本発明は、誘電性ゼリーで充 填されたものを含むような内部に他の液体を有するケーブルでも有効であること も理解されるべきである。あるPILCケーブルは、外被１２を包囲するプラスチッ ク外装をも有する。 このPILCケーブル１０は、最初に外被１２の大部分を切り離し、それによって 半導体層１４を露出させることによってスプライスするように準備される。外被 １２の端部における鋭角コーナー部は、くさび状に形成されなければならない。 半導体層１４の部分も、同様に取り除かれて、絶縁層（図示せず）を露出させる 。最後に、絶縁層の部分が取り除かれて、中心の導線（図示せず）を露出させる 。この準備段階の詳細は、明瞭化のために示されていないが、上記米国特許第５ ，３７４，７８４号で詳細に例示、説明される。 その特許によれば、ケーブル１０の各相は、エラストマ管と、エラストマ管に 重なる制止層(拘束層、restricting layer)とを含むオイル止め層１６を適用す ることによって完成される。このエラストマ管は、典型的に押出法によって製造 され、その緩和状態では、大略円筒状である。それは、任意のオイル吸収エラス トマ材料から形成されても良い。このエラストマ管用の好適材料は、電気的に絶 縁性であるエチレン-プロピレン非共役ジエン三元共重合体（EPDM）である。 制止層は、様々な材料、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロプレン、フ ルオロエラストマ、または架橋ポリオレフィンなどの特に重合体樹脂から形成さ れた熱回復可能なスリーブであっても良い。この好適材料は、熱回復可能で、電 気的絶縁性であり、ケーブル１０の緊急過負荷条件で発生されるよりも高い結晶 融点を有することについての一次要件に合致するポリフッ化ビニリデンである。 このような材料は、商標名KynarでMinnesota Mining and Manufacturing社によ り市販される。他の熱回復可能な材料は、それらの融点が１２５℃よりも高く、 好ましくは約１７５℃である場合には使用されても良い。この用語「熱回復可能 な」は、加熱されると、その元の（より小さいな）形状に戻るか、または先に変 形された状態となることなく収縮する任意の熱弾性材料を指す。熱回復可能スリ ーブの代わりとなるべきものとして、制止テープが、エラストマ管の外部表面に 重なるように適用されても良い。適当なテープは、商標名White Restricting Ta peでMinnesota Mining & Manufacturing Company社によって市販のエポキシ含浸 テープである。 ３本の導線がケーブル本体から枝分かれする部分を封止するために、２段階の 方法が採用される。一般に、個々の導線がケーブル本体から離れる部分は、その 部分を包囲するモールド内に注入される反応の遅い液体材料で封止される。この 材料は、重合体コンクリート、ウレタン、またはゲルなどの、硬化するいかなる ものであっても良いが、エポキシ樹脂が好ましい。但し、オイルとの接触は、樹 脂が反応するのを妨げ、そのオイルは、その他の材料が硬化するまで材料を通っ て移行する。樹脂または他の材料を硬化させるために、材料が硬化する前に少な くとも一時的に任意のオイルまたは他の液体誘電体が樹脂または他の封止材料と 接触して浸透し得るのを防止する好ましくはオイル制止マスチックで満たされる 内部ゴムシール(ラバーシール)が提供される。樹脂内にその部分を単に封じ込め る過去に行われた試みは、ケーブルの主要部分からのオイルがその樹脂の硬化を 妨げるので失敗に終わった。そのオイルは樹脂に浸透し、連続的に漏洩させる小 さな複数のトンネルの原因となった。 好適な封止方法によれば、完全なケーブル(損傷を受けていないケーブル、手 の付けられていないケーブル、もとのままのケーブル、intact cable)１０に面 する大きな開口部２０を一端に、個々の導線２２が分離して内部ブーツ(インナ ーブーツ)１８に出線させる多数のより小さな開口部２２を多端に備えたグロー ブ状に形成されるラバー製のインナーブーツ１８が提供される。無論、小さな開 口部２２の数は、導線数に相当し、それらの小さな開口部２２は、導線の外部表 面１４を効果的に密封するような直径に形成される。第１図に示されるこの構造 では、インナーブーツ１８は、オイル止め１６が導線の半導体層１４に適用され る前に設置されるので、オイル止め１６は近距離だけインナーブーツ１８の外部 表面と重なり合う。代わりになるべきものとして、小さな開口部２２は、オイル 止め１６の外部表面が導線に適用された後にそれらの外部表面と重なるような寸 法に形成されても良い。 インナーブーツ１８の大きな開口部２０は、ケーブル１０の直径よりも大きな 直径であり、インナーブーツ１８内の材料２４をインナーブーツ１８からケーブ ル１０の外部表面に沿って近距離だけ延在させる。インナーブーツ１８内の一時 的オイル制止材料２４は、商標名が2228ラバーマスチックのMinnesota Mining & Manufacturing Company社により市販されているテープ状のものなどオイルを少 なくとも一時的に阻止し、保持する任意のマスチックである、または商標名が23 のMinnesota Mining & Manufacturing Company社により市販されているものなど のラバーテープであっても良い。いずれの場合も、インナーブーツ１８の一部、 オイル制止材料２４、およびケーブル１０の一部は、上述され、White Re-stric ting TapeのMinnesota Mining & Manufacturing Company社により市販されてい るエポキシ含浸テープ、またはこれもMinnesota Mining & Manufacturing Compa ny社により市販されているグラスクロステープなどの制止テープで包装されるの が好ましい。 インナーブーツ１８のこの準備が一度完了すると、第２およびそれ以上多くの 保護層が適用される。円筒形状の、好ましくはプラスチックの、硬質モールド２ ６が、インナーブーツ１８の部分の上に設置され、外部ブーツ(アウターブーツ) ２８はそのモールド２６と重なるように適用される。このモールドは、後述され るようにその内部に注入される材料と相溶性である任意の材料のものであっても 良い。このモールド２６は、完全ケーブル１０に向かってその端部において角度 付けられたテーパー部３０を含めても良い。このモールド２６は、モールド２６ の内部表面から半径内方向に延在する突起または長手方向リブ（図示せず）をも 含めて、ケーブル１０に対してモールド２６の同心性を維持するようにしても良 い。このアウターブーツ２８は、インナーブーツ１８と形状が同じであるが、無 論、それよりも直径も長さも大きい。アウターブーツ２８の小さな出口開口部３ ２は、各導線のオイル止め１６の外部表面を密封するような寸法に形成され、ア ウターブーツ２８の大きな開口部３４はモールド２６の外部表面を密封するよう な寸法に形成される。モールド２６の開口したテーパー状端部３０は、両方とも にMinnesota Mining & Manufacturing Company社から入手できる封止テープ３６ 、または常温収縮管材料製品で包装される。使用されるこの封止製品は、ケーブ ル１０の表面に延在する。 アウターブーツ２８とモールド２６との内部の空洞は、ブーツ２８内の孔また は切れ目、またはモールド２６内の充填孔を通して、硬化可能な封止材料３８で 満たされる。この材料３８がこのような方法で注入される場合、モールド２６ま たはブーツには、閉じこめられた空気を逃がすための小さな複数の孔を設けるこ とができる。モールドが下向きのアウターブーツと共に垂直に向いている場合、 このアッセンブリはモールド２６の開口テーパー状端部３０を通して充填でき、 封止テープ３６または常温収縮管材料はその後に適用される。モールド２６およ びブーツ２８アッセンブリが硬化可能な材料３８で一度充填されると、導線の裸 端部へのケーブル付属品の取り付けが行われても良い。 そのうち材料３８は、硬化し、インナーブーツ１８が膨張するのを永久的に制 止して、ケーブルへの通電のために上昇した温度によって発生される圧力に対し てオイルを内部に維持する。 故に、このようなケーブルを他種のケーブルまたはケーブル付属品に接続する ことができるようにするための、オイル充填ケーブルに容易に且つ効果的に適用 されるケーブル端部のシールが記載されている。このケーブル端部のシールは、 ラバー層（インナーブーツ１８）がケーブルを密封し、オイルが漏れるのを防止 するように提供され、第２の材料（硬化可能な材料３８）がラバー層を制止し、 オイルの吸収により生じる膨張のためラバー層が劣化するのを防止するように提 供される米国特許第５，３７４，７８４号に記載されたオイル止めと同じように 働く。 本発明は、好適部品および材料を含む特定の実施例に対して記述されているが 、多数の修正が本発明の趣旨を逸脱することなく実施可能であることは当業者に は明白であろう。例えば、モールド、および/またはブーツは断面が円形である 必要はなく、このモールドは、隔離突起またはリブ、空気逃がし用孔、または樹 脂充填用孔などの特徴を備えていても、いなくても良い。事実、このモールドは 、アウターブーツがケーブルの導線被覆を覆うまで延在し、ケーブルを密封する ような寸法に形成されている場合には排除されても良い。同様に、インナーブー ツも、ケーブルを密封するように延在し、ホワイト制止テープ（White Restric- tion Tape）またはガラスクロステープが排除されても良い。さらに、インナー ブーツ１８内のオイル制止材料２４は、導線とケーブルに対してインナーブーツ を十分に密閉するような配慮が、ホワイト制止テープ（White Restriction Tape ）を使用することによってなどで、なされる場合には排除することができる。モ ールド、ブーツ、およびオイル制止/拘束物質として記述された材料は、記述さ れた機能が達成される限り変更されても良い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 アクランド，ゴードン・ローレンス アメリカ合衆国78641テキサス州リーンダ ー、ノース・リム・ドライブ17706番 (72)発明者 ハッチンソン，テッド・フリン アメリカ合衆国78613テキサス州シーダ ー・パーク、サビナル・トレイル2906番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．そこから延在する多数の導線と、各導線を包囲しオイルを含浸させた電気的 絶縁層とを有するケーブルの端部におけるケーブル端部のシールであって、 前記絶縁層に隣接したエラストマ層と、前記エラストマ層の上に重なりエラスト マ層を制止する手段とを含む、各ケーブル導線の前記絶縁層の上に重なるオイル 止めと、 大略円筒状本体と、前記本体の一端に設けられた単一の開口部と、前記本体の 他端に位置するケーブル導線の数に相当する複数の開口部とを含むグローブ形状 のエラストマ製インナーブーツであって、ケーブル導線が複数の開口部のそれぞ れを通って該開口部から延在し、複数の開口部が各導線の前記オイル止めと係合 し、単一の開口部が完全なケーブルに向かって導かれるようにケーブルに適用さ れる、エラストマ製インナーブーツと、 大略円筒状本体と、前記本体の一端に設けられた単一の開口部と、前記本体の 他端に位置するケーブル導線の数に相当する複数の開口部とを含むグローブ形状 のエラストマ製アウターブーツであって、ケーブル導線が複数の開口部のそれぞ れを通って該開口部から延在し、複数の開口部が各導線の前記オイル止めと係合 し、単一の開口部が完全なケーブルに向かって導かれるようにケーブルに適用さ れ、前記モールドの一部に重なり、前記モールドを封止する、エラストマ製アウ ターブーツと、 前記モールドおよび前記アウターブーツを充填し、硬化したときに前記オイル を永久的に封じ込める硬化可能な材料と、からなるケーブル端部のシール。 ２．前記制止する手段はエポキシ含浸テープである、請求の範囲第１項に記載の ケーブル端部のシール。 ３．前記オイル止めは前記インナーブーツと重なる、請求の範囲第１項に記載の ケーブル端部のシール。 ４．前記インナーブーツは前記オイル止めと重なる、請求の範囲第１項に記載の ケーブル端部のシール。 ５．前記オイル制止材料はラバーマスチックである、請求の範囲第１項に記載の ケーブル端部のシール。 ６．前記オイル制止材料を保持し前記インナーブーツを前記ケーブルに封止する べく、前記インナーブーツの大きい開口部から前記ケーブルまで延在するテープ の重なった層をさらに含む、請求の範囲第１項に記載のケーブル端部のシール。 ７．前記モールドは、前記完全ケーブルに向かって延在するテーパー状端部を含 む、請求の範囲第１項に記載のケーブル端部のシール。 ８．前記モールドは、前記ケーブルに対して前記モールドを位置決めするべく半 径内方向に延在する突起を含む、請求の範囲第１項に記載のケーブル端部のシー ル。 ９．前記モールドは、前記ケーブルに対して前記モールドを位置決めするべく半 径内方向に延在する長手方向リブを含む、請求の範囲第１項に記載のケーブル端 部のシール。 １０．前記モールドは空気逃がし孔を含む、請求の範囲第１項に記載のケーブル 端部のシール。 １１．前記モールドと前記アウターブーツ内に前記硬化可能な材料を保持するべ く前記モールドから前記ケーブルまで延在して重なっているテープをさらに含む 、請求の範囲第１項に記載のケーブル端部のシール。 １２．前記硬化可能な材料はエポキシ封止樹脂である、請求の範囲第１項に記載 のケーブル端部のシール。 １３．前記ケーブルからのオイルの漏れを少なくとも一時的に防止するための前 記インナーブーツ内に配置されたオイル制止材料をさらに含む、請求の範囲第１ 項に記載のケーブル端部のシール。 １４．前記ケーブルを包囲し且つ該ケーブルから半径方向に隔てられたモールド であって、前記アウターブーツに対して密閉するべく設けられたモールドをさら に有する、請求の範囲第１項に記載のケーブル端部のシール。