JP2000516020A - 電気的接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２つの電気器具を互いに接続するための電気的相互接続装置は以下のものを含む。（ａ）絶縁物質（１１６）内に配置され、かつ一端においてその端面以上に突き出ている、比較的高電圧で使用する細長い第１導電性部材（１１４）を含む第１接続部品（１１０）。第１部材（１１０）の別の端（１２０）は、電気器具の１つと電気的に接続できるように調整される。ここにおいて第１導電性部材（１１４）の前記一端は、突出部分（１１８）に隣接する絶縁物質（１１６）内に丸みを帯びた拡張領域を有し、それによって絶縁物質の露出した表面において電気的応力除去を行う。（ｂ）絶縁物質（１２８）に包まれ、かつ第１導電性部材（１１４）の突出端（１１８）を受け入れるようにその端面に露出したソケット（１３０）を有する細長い第２導電性部材（１２６）を含む第２接続部品（１１２）。第２部材（１１２）の別の端（１３２）は、別の電気器具と電気的に接続するように調整される。ここにおいてそれぞれの導電層（１２２、１３４）は、その前記一端において各接続部品にある絶縁物質（１１６、１２８）の表面以上に広がり、かつそれに沿ってその別の端に向かって広がる。それによって部品の前記一端領域において実質的にアースポテンシャルで使用する電気的遮蔽を設ける。各伝導層は、それぞれの端においてそれぞれ第１および第２接続部分で終わる。

Description

【発明の詳細な説明】 電気的接続装置 本発明は電気的接続装置、より詳細には少なくとも１つの電気ケーブルと別の 電気器具とを電気的に接続する電気的相互接続装置に関するものである。その電 気器具は例えば別のケーブルかもしれないし、または変圧器または電気的な開閉 器のブッシングかもしれない。 本発明は定格１ｋＶ電圧およびそれ以上で使用するために特に有効であり、こ こにおいて器具は電気的に遮蔽される。さらに接続ケーブルとともに使用される とき、本発明は分岐ジョイントの構造に対して特に有効であるが、直列のジョイ ントにも利用できる。 上記にもかかわらず、典型的な具体例の容易さだけのために、本発明は主に分 岐ジョイントの構造に関してさらに記載されるであろう。 分岐ジョイントを形成する装置は数多くあり、また変化に富んでいる。ＥＰ- Ｂ−００７０６９６は、複数のバスバー導体を包む固形の電気的な絶縁体を含む 簡単なケーブル接続コネクターについて開示している。バスバー導体の終端は、 それぞれのケーブルのコアにある導体と接続するためにそこから拡張絶縁体内に 突出している。それぞれの接続は、バスバーの先端に合わせてケーブル導体の突 起部をボルトで締め付けることによってなされ、次にスリーブによって絶縁され る。それは熱収縮可能であることが好ましい。該ケーブルは互いに物理的に孤立 し、その結果、例えば異なる大きさ、配列または物質にすることによって、別の 方法で物理的におよび／または化学的に両立できない相互接続が各ケーブル間に 作られることが可能である。これに関連して、一方の普通タイプのケーブル（ペ ーパーリード）はオイルで満たされ、他方の（重合体の）ケーブルはオイルと接 触するときに損害を受けやすい物質を有することについて言及されている。この コネクターの不都合な点は電気的に遮蔽されないことである。さらに、熱収縮可 能な絶縁スリーブがケーブルに対する接続を絶縁するために使用されるとき、断 線は不便になる可能性があり、元々の接続を少なくとも部分的に破壊することな く作られることは不可能である。 ＵＳ−Ａ−３９６１１２７は、さまざまな絶縁体を有するパワーケーブルとと もに使用する万能パワーケーブルジョイントも開示し、ＥＰ−Ｂ−０ ０７０６ ９６に係る接続の用途の広さを有する。しかしながら、このジョイントは非常に 複雑であり、各ケーブルを化学的に分離することを確実にするためにガスケット シールに依存している。断線はいかなる部品も実際に破壊することなくもたらさ れることが可能であるが、ジョイント全体は分解されなければならない。さらに 、このジョイントは遮蔽された装置を提供しない。 パワー分配システムの電気ケーブルを設置するとき、通常直列ジョイントの必 要性と同様に、分岐ジョイントまたはサービスジョイントの次の設置をするため に設備を設置するまたは作ることがたいてい必要である。ザービスジョイントは 分岐ジョイントの特別な構造と考えられ、ここにおいてサービスケーブルはメイ ンケーブルより少ない容量のケーブルである。したがって、メインケーブルを設 置した後に１つまたは複数の分岐ケーブルを加えるための設備を作ることができ るという特別な利点がある。ＥＰ−Ｂ−０２５３６７０は、これを行うために適 切なコネクターを開示していて、分岐ケーブルをさらに付加することとリエント リーすることの容易さおよび簡単さという利点を有する一方で、接続の遮蔽を設 けない。 ケーブルの遮蔽の必要性、つまり各ケーブル間の接続を遮蔽する必要性は、高 電圧、特にほぼ６ｋＶおよびそれ以上の定格電圧でより重要になる。ここにおい て、絶縁されているが遮蔽されていないケーブルの外側に触ることは、たとえ危 険でなくても少なくとも不愉快にちがいない。遮蔽されたコネクター、および遮 蔽ケーブルとともに使用されることが可能である、つまり電気的に接続されたコ ネクターは、したがって遮蔽されていないコネクターより用途が広い。 電気的に遮蔽されるまたは保護される電気的な相互接続設備を設けるために、 本発明の１つの目的は、さまざまな構造、大きさおよび配列のケーブルとともに 使用可能であることと、組み立てることが比較的容易であることと、必要であれ ば都合よく分解されることが可能であることである。 本発明の第１の態様にしたがって、２つの電気器具を１つにつなぐための電気 的相互接続装置が提供される。少なくとも２つのうち１つは、以下のものを含む 電気ケーブルであってもよい。（ａ）第１接続部品。第１接続部品は、使用の際 に比較的高電圧であり、絶縁物質に包まれ、かつ一端においてその端面以上に突 出している細長い第１導電性部材を含む。第１部材の別の端は、電気器具の１つ と電気的に接続するように調整される。ここにおいて第１導電性部材の前記一端 は、突出部分に隣接する絶縁物質内に丸みを帯びた拡張領域を有し、それによっ て絶縁物質の露出した表面において電気的応力除去を行う。（ｂ）第２接続部品 。第２接続部品は、絶縁物質に包まれ、かつ第１導電性部材の突出端を受け入れ るためにその端面において露出したソケットを有する細長い第２導電性部材を含 む。第２部材の別の端は、別の電気器具と電気的に接続するために調整される。 ここにおいて、それぞれの導電層は、その前記一端において各接続部品の絶縁物 質の表面以上に広がり、それに沿ってその別の端方向に広がる。それによって部 品の前記一端領域において、使用の際に実質的にアースポテンシャルである電気 的遮蔽を設ける。各導電層はそれぞれの端においてそれぞれ第１と第２接続部分 で終わる。 したがって、第１と第２導電性部材が相互にかみ合い、２つの電気器具間に高 電圧電気的相互接続を形成するとき、第１と第２接続部分も相互にかみ合い、必 要であればしっかりと固定され、相互接続の接地された電気的遮蔽を形成できる 。都合よく、導電性部材は、それぞれの絶縁物質以上に電気器具に最も近いそれ らの別の端において、直接的にまたは間接的に露出されている。さらに、導電性 部材は、例えば応力制御特性を有する、重合体が好ましい物質の層のような、電 気的応力制御装置によって導電層に接続される。 この態様において、本発明は、二つのケーブル間の直列接続を形成するために 特に適当であるが、例えば１つのケーブルとブッシングとの接続においても使用 されてもよい。 しかしながら、本発明はより用途の広い応用例のためにも適当である。 したがって、本発明の第２の態様にしたがって、以下のものを含む電気的相互 接続装置が提供される。（ａ）以下のものを含む細長い第１接続部品。（ｉ）導 電性部材。導電性部材は絶縁物質に包まれ、かつその一端が突出していて、別の 端が例えば電気ケーブルのような第１電気器具の導体と電気的に接続するために 調整される。さらに（ii）導電層。導電層は、前記一端において絶縁物質の表面 以上に広がり、それに沿って別の端方向に広がる。それによって部品の一端領域 で電気的遮蔽を設ける。前記導電層は前記の一端において接続部分で終わる。 （ｂ）以下のものを包む電気的絶縁物質の本体を含む第２接続部品。（ｉ）電気 的導電性ソケット。電気的導電性ソケットは、別の電気器具と電気的に接続され 、かつ第１接続部品にある導電性部材の突出端を受け入れて電気的に接続するよ うに調整される。さらに（ii）電気的に導電性の構造。電気的に導電性の構造は 絶縁体内に装置され、絶縁体内およびその表面にあるソケットから距離を置きお よびそれを包む、外部接続部分を設ける。これによって、第１接続部品の導電性 部材を第２接続部品のソケットに挿入した結果、使用において電気的に電気ケー ブルと別の電気器具とを相互接続する。接続部分は、それら間の電気的接続を形 成するために協力するように調整される。 本発明のこの態様のために好ましくかつ述べられているように、細長い第１接 続部品は突出導電性部材を設け、導電性ソケットは第２接続部品の電気的絶縁物 質の本体内に設けられるが、その代わりとして、突出部材は第２接続部品から伸 びていてもよいし、ソケットは第１接続部品に設けられてもよい。しかしながら 、このように修正された配置は前者の配置と同じようにコンパクトではない。こ れ以後便宜上、主に前者のもっと進んだ特徴に関して参照されるだろうが、必要 であれば適切な修正とともに後者、つまり鏡像配置にも適用できると理解される べきである。 ２つの電気器具間の接続は、したがって完全に電気的に遮蔽されている。上記 に記載されているように、他の電気器具は別の電気ケーブルであるかもしれない し、接続は直列であるかもしれないが、本発明は他の配列にも適用できる。例え ば、第２接続部品はブッシングかもしれないし、またはそうでなければ例えば開 閉器と、バキュームチャンバーまたはＳＦ６ガスボトルのような回路断続器のそ の他の形状またはヒューズと、または変圧器のような器具の一部を形成するかも しれない。そこに１つまたは複数のケーブルが取りつけられるかもしれない。一 般的に、電気部品、例えば回路断続器は、本発明に係る２つの接続部品の中間に 接続されるかもしれない。 ケーブルが接続部品の１つに接続されるべきとき、シャーヘッドボルトに装着 したソケットかもしれない接続部品は、導体を受け入れるために適切に形成され るだろう。導体は例えば円形または扇形であろう。さらに、いずれのタイプの絶 縁物質、重合体またはオイルを染み込ませた紙を有する、ケーブルの任意の構造 とともに配列は使用されるであろう。それはケーブルの終端が、装置との接続と は無関係にもたらされることが可能だからである。オイルを染み込ませた絶縁で あれば、例えば終端は適切な熱収縮可能な管状材料のようなオイルバリアを含む であろう。 都合よく、突出導電性部材、例えば第１接続部品の導電性部材である前記の一 端は、突出部分に隣接する絶縁物質内に丸みを帯びた拡張領域を有し、それによ つて、２つの接続部品のインターフェースにおいて電気的応力除去を行う。さら に、絶縁体内に装置された第２接続部品の導電性構造の当該部分は、丸みを帯び た縁を有することが好ましく、２つの接続部品のインターフェースにおいて電気 的応力除去も行う。したがって、両方存在することが好ましいが、これらの応力 除去手段の一方が存在することによって、各接続部品の絶縁内において電気的応 力が減るだけでなく、各部品間のインターフェースにおいても減る。丸みをつけ ることは、各絶縁媒体内の高電圧電極付近におけるなめらかなドーナツ型の配列 装置によって達成されるであろう。必要とされる最適な曲率半径と、インタフェ ースにおいて露出した表面からの適切な距離は、電気的応力、したがって作動電 圧に依存し、いかなる特定の装置に対する理論と実験からも決定されることが可 能である。応力における減少は実用的な利点を有する。それは、高電圧における 導電性部分、いいかえれば、第１部品の導電性部材と第２部品のソケット間の表 面間隔、および遮蔽部分、いいかえれば、第１部品の導電層と第２部品の導電性 構造の露出部分間の表面間隔は、それらの間でアーキングまたは過度な漏れ電流 フローを防ぐために行わなければならない別の方法より小さくすることができる 。したがって、よりコンパクトな相互接続装置が達成されることが可能である。 都合よく、第１と第２接続部品間のシールドの電気的な連続性を提供するため に、それぞれの接続部分は接続フランジを含み、装置はフランジを互いに動かし （ｕｒｇｅ）かつ１つにしっかりと固定する締めつけ手段を含み、それによって 当該またはそれぞれの第１接続部品と第２接続部品との間の電気的および機械的 接続を保証する。都合よくＯ−リングシールのようなシールが締めつけ手段の一 部として各フランジ間に設けられ、インターフェースの水分シーリングを高める 。 本発明の第２態様の好ましい装置は、少なくともさらにもう１つ第１接続部品 を含み、ここにおいて第２接続部品は、少なくともさらにもう１つ前記の電気的 導電性ソケットを含む。前記導電性ソケットは、絶縁体内で前記ソケットに接続 され、かつ追加の第１接続部品を受け入れるように調整される。さらにここにお いて電気的な導電性構造は、絶縁体の表面および絶縁体内にある追加の第１ソケ ットを包むためおよび追加の第１ソケットから距離を保つために広がり、追加の 第１接続部品の接続部分と協力するために追加の外部接続部分を設ける。それに よって前記第１ソケットのそれぞれと接続された別の電気器具と電気ケーブルと を電気的に相互接続する。 都合よく、絶縁体は、複数の面を持ち、例えば６面を有しかつ一般に立方体で あることが好ましく、前記ソケットの１つを有し、さらにそれぞれの第１接続部 品と電気的に接続するためにそのぞれぞれの面で露出した接続部分と接続してい る。しかしながら、球形を含む複数のソケットが取り付けられた部品のほかの形 状も、想定される。当該装置は、分岐ジョイント形成において使用するために特 に適している。２つの第１接続部品は、メインケーブルのそれぞれの縦（ｌｅｎ ｇｔｈｓ）に接続され、１本または複数の分岐ケーブルは他の第１接続部品のそ れぞれの縦（ｌｅｎｇｔｈｓ）に接続されるであろう。第１接続部品は、互いに 同一である必要はない。あるタイプは、第２接続部品から実質的に直線的に伸び るように調整され、例えばメインケーブルの縦（ｌｅｎｇｔｈｓ）のためにおよ びそこに直角に伸びている分岐ケーブルのために特に適切である。別のタイプは 、実質的にＬ字型のものであり、その接続ケーブルは、例えば異なる平面でメイ ンケーブルと平行に、またはメインケーブルと垂直に伸びている。第２接続部品 は、実質的に直線で、例えば立方体であってもよく、２本のメインケーブルの縦 （ｌｅｎｇｔｈｓ）と３本までの分岐ケーブルと接続するために設けられるソケ ットを有してもよい。 本発明の第２態様に係る複数のソケットが取り付けられた２つまたはもっと多 くの第２接続部品は、１つにまとめられるであろう。つまりそれらは物理的およ び電気的に直接互いに接続され、それぞれの第１接続部材に対してより多くの接 点を設ける。 当該またはそれぞれの第１接続部品と第２接続部品間のインターフェースは、 実質的に空気の罠を避けるためのものであるべきである。この目的のために、接 する絶縁物質の硬度は合うように選択されることが可能であり、および／または シーラント、例えばゲルは、一方もしくは他方の部品または両方の部品の一部と して提供され、またはインターフェースにおいて別々に提供されるかもしれない 。その代わりとしてまたはその追加として、接続する表面は、湾曲し、わずかに 異なる曲率を有し、その結果それらを寄せ集めるときに空気が発散する。 インターフェースの曲率は断線を助ける。断線における２つの部品の分離は、 力において必然的な減少が必要とされるとともに、シャーリングモード（ｓｈｅ ａｒｉｎｇ ｍｏｄｅ）よりピーリングモード（ｐｅｅｌｉｎｇ ｍｏｄｅ）に おいて生じる。接する両表面が湾曲している、またはわずかに曲率が異なること が好ましいけれど、一方のみが湾曲し他方が平面である、さらに両表面が平面で あることも予想される。インターフェースが入り組んでいる結果、高電圧導体と 接地された遮蔽導体間の電流のいかなる流れに対してもクリーページパス長が増 加する。 装置は、電気ケーブルが第１接続部品の当該導電性部材またはそれぞれの導電 性部材における前記別の端に接続されるような都合の良いものである。ここにお いて電気的応力制御物質は、電気的に接触してケーブルの導体から第１接続部品 の導電層に広がる。絶縁物質と、第１接続部品の導電性物質と電気的に接触する 導電性物質とによって当該応力制御物質は包まれる。都合よく、導電性部材は、 固体であり、またケーブルの導体を受け入れるためにケーブルの接続端において 差し込みソケットを有する。したがって、いかなる大きさ、構造または配列の遮 蔽されたケーブルも第１接続部品の別の端がいずれかの適切な手段によって境界 をなす。つまり操作上、当該端は第２接続部品から離れている。熱収縮技術は、 第２接続部品によって１つのケーブルと別のケーブル間の接続を分解する容易さ を損なうことなく、当該ケーブル終端に対して使用されることが可能である。そ れは第１と第２接続部品間の相互接続が、プッシュフィット（ｐｕｓｈ−ｆｉｔ ）タイプの接触によるピンとソケットによって作られ、かつ解除されるからであ る。しかしながら、熱を使用しない、エラストマー、プッシュオン（ｐｕｓｈ− ｏｎ）およびテープ技術を含む他の技術が使用されることも予想される。 例えばケーブルのような相互接続するために必要な器具の数が、第２接続部品 に設けられるソケットの数より少ないとき、過剰なソケットは閉鎖キャップによ って閉鎖されるかもしれない。閉鎖キャップは、絶縁体と、ソケットと機械的に 接続するようにキャップの絶縁体から伸びている電気的に導電性であることが好 ましい突起と、第２接続部品の絶縁体の導電性構造と電気的に接続するために電 気的な導電性部材とを含む。ソケットは初めにまたは一時的に閉鎖キャップが取 りつけられるかもしれないし、キャップはいずれかのときに取り外され、第１接 続部品と置き換えられ、それはメインケーブルの電力分配システムに分岐回線を 加えるために例えばケーブルに取りつけられるかもしれないことは理解されるで あろう。 都合よく、接続部品または閉鎖キャップの少なくとも１つは、そのそれぞれの 電極と電気的に接続される、容量性であることが好ましい外部のテストポイント を含み、そのとき当該部品またはキャップは接続部品に取りつけられる。電圧の 検出と同様に、センサーは電流の検出および測定のために含むと予想される。都 合よく、センサーはファラデー効果、カー効果およびマッハ−ツェンダー効果の うち１つまたは複数を使用し、実質的にアースポテンシャルで作動する非直線活 動的ファイバーオプティックスセンサーである。ホール効果集積回路またはＬＯ ＨＥＴを含む、ホール効果を使用する磁気効果センサーも使用されるかもしれな い。例えば第２接続部品の接地された遮蔽ケージへショートした事象における電 流の流れる方向は、例えばソケットまたはその他の電極の回りにある第２接続部 品の適切なコイル巻線によって検出されるであろう。 記載されているように、接続部品に電力が供給されていない場合、本発明の装 置は接続することができない。しかしながら、いくつかの場合において、装置に 電力が供給されているときでも、接続しないことが好ましいかもしれない。その ときアークの形成を防ぐために、またはその効果を減らすために予防措置が講じ られなければならない。この目的のために、接続されていない導体の表面は、セ ルコン（Ｃｅｌｃｏｎ）またはメラミンのような比較的低電流に適したアークア ブレーティブ（ａｒｃ ａｂｌａｔｉｖｅ）物質で覆われているかもしれない。 適切な相互接続する雄／雌の部品を設けることによって、第２接続部品の２つ （またはもっと多く）は一緒に積み重ねられ、それによって、相互接続されるケ ーブルまたはその他の電気器具の数が都合よく増加することが認識されるであろ う。 適切な絶縁物質はいずれもインターフェース領域および／または接続部品の主 要部全体のために選択され、それは例えばエポキシ樹脂、ラバーまたはエラスト マーを含み、ＥＰＤＭまたはシリコンのようなもので、ある範囲の硬さを持つも のであり、または熱可塑性プラスチック物質を含む。特に熱可塑性プラスチック 物質が選択されたならば、その表面にゲルまたはグリース層を設けることは、イ ンターフェースにおける界面シーリングおよび絶縁耐力を改善するために有効で あろう。その他の物質が選択されたとしても当該物が設けられるであろう。 第２接続部品の電気的導電性構造が電気的遮蔽および応力制御目的のために単 独で設けられ、いかなる重要な電流を運ぶために頑丈である必要もないので、そ れは、非常に軽量に作られることが可能であり、また例えばステンレス鋼、腐食 防止アルミニウム、銅、または導電性ポリマーから作られる中空構造が好ましい 。それは、例えば絶縁体内にモールディング（ｍｏｕｌｄｉｎｇ）として、また はホイルとして設けられるであろう。装置の電気的遮蔽は、適切な物質をスプレ ーすることによって、または電着によって設けられるであろう。 第２接続部品のソケットは、金属チューブで都合よく形成される。この金属チ ューブは、銀でコーティングされ、かつ高い電流レベルにおいて良い電気的接触 を行うためにマルチコンタクトラメラを有している。２つまたはより多くのソケ ットが設けられるとき、チューブは互いに溶接されるかもしれない。 したがって本発明は、電気的な相互接続装置が設けるために調整されることが 分かる。この電気的な相互接続装置は、（ｉ）コンパクトであり、（ii）本発明 において用途が広く、さまざまな数の電気器具、例えばケーブルが使用されるこ とが可能であり、それは異なる大きさ、構造および配列であり、（iii）他のケ ーブルを妨害することなくいつでもケーブルを付け加えたり、取り除いたりでき 、（iv）電気的に遮蔽され、および（ｖ）場の強さが強い領域において、電気的 応力除去が都合よくもたらされることが可能である。 電気的遮蔽および応力除去から少なくとも部分的にもたらされる装置の簡潔さ によって、各ケーブル間の物理的な隔たりを減らすことができる。それは、ケー ブルを地中に敷設するために溝を掘ることによってスペースを作り出さなければ ならないとき、およびマンホールにおいて接続が実行されるときのようにスペー スが非常に限定されているときに、非常に有効である。さらに、相互接続におけ る比較的小さなインターフェースとともに作用できることの重要さは、負荷があ る下で機械的および電気的の両方に関する断線が促進されることである。 本発明の装置は、低電圧で使用するために適しているが、１２ｋＶ、１５ｋＶ 、１７．５ｋＶ、２４ｋＶおよびそれ以上の電力分配システムにおいて特別に適 用する。 本発明に従うそれぞれの相互接続装置は、添付図面の参照とともに事例によっ てこれから記載されるであろう。 図１は、一般的な円筒形直列ケーブル相互接続装置の断面図である。 図２は、分岐装置に関する接続部品の断面図である。 図３は、図２に係る接続部品を使用する分岐相互接続の１形態の断面図である 。 図４は、第２接続部品に接続された２つの異なる第１接続部品を示す装置の等 角図である。 図５は、図４に係る第２接続部品の拡大等角図である。 図６は、図４に係る装置の縦断面図である。 図７は、図６の線IV−IVに沿った断面図である。 図８は、第２接続部品のための２つの封鎖キャップも示す装置の断面を分解し た図であり、それは異なる方位において示されている。 図９は、第１接続部品のための封鎖キャップの断面を示す。 図１０は、電力分配ケーブルへの第１接続部品の接続を示す。 図１１は、連動接続部品のさらなるペアの断面図である。 図１２は、図６から図８に係る装置の変形例の断面図である。 図１３は、検出手段を組み込む、図７の装置の変形例である。 図１について説明する。相互接続装置は、電気的に相互接続されている２つの 細長い接続部品１１０、１１２を示す。部品１１０は、一端においてそこから突 き出ているピン１１８とともに、絶縁物質１１６内においてそれに沿って伸びて いる金属導体１１４を有する。その他方の端において、つまり絶縁物質１１６の 向こうにおいて、導体１１４は高電圧ケーブルの導体（図示されていない）を受 け入れるためにソケット１２０で終わる。部品１１０のピンの終端において、絶 縁体１１６は放射状に広がり、その外表面に導電性遮蔽層１２２を保持し、層は 放射状フランジ１２４で終わる。導体１１４は、ピン１１８に隣接する絶縁体１ １６内において放射状に広がり、丸みを帯び、その結果絶縁体１１６であれば、 露出した環状の終端における外面に関して、電気的応力をより均等に振り分ける 。部品１１２は、絶縁物質１２８にすっぽり包まれた類似する金属導体１２６を 有する。導体１２６は、一端においてピン１１８を受け入れるソケット１３０で 終端となり、その別の端はさらなるケーブルの導体（図示されていない）を受け 入れるためのソケット１３２である。部品１１２は、ソケット１３０の回りの放 射状に広がった部分においてフランジ１３６で終端となる外部の導電性遮蔽層１ ３４も設けられる。 ピン１１８がソケット１３０と完全に接続するときおよび外部フランジ１２４ と１３６が隣接するとき、部品１１０と１１２の露出した接続環状面は湾曲し、 その結果インターフェースにおけるエアポケットを排除することを助ける。湾曲 した絶縁インターフェースは、フランジ１２４、１３６の環状インターフェース からずらされ、部品１１０、１１２の外側から内部の高電圧導体接続へのダイレ クトパスを避ける。導電層１２２と１３４は、以下に記載されるようにフランジ １２４、１３６とともに相互接続を遮蔽する。都合よく、環状クランプ（図示さ れていない）は、フランジの回りに使用され、相互接続の機械強度を高めること ができる。 したがってコンパクト、低プロファイル（ｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ）、遮蔽さ れ応力制御された直列接続は、図１の装置によって形成されることができ、その ときそれぞれのケーブルは、そのソケット１２０と１３２に接続される。 図２と３は分岐ジョイントを形成するために適切な装置を示し、それは第２部 品とともに図１の部品の１つと類似の部品を使用する。 図２は、一般に立方体の絶縁体２０２を有する接続部品２００の断面図を示す 。絶縁体２０２は、その湾曲した各表面２０６から突き出る５つのピン２０４（ そのうち３つだけ図示されている）を有する金属コア２０３がその中に埋め込ま れている。湾曲した絶縁面２０６の電気的応力制御は、ピン２０４に最も近いそ の内部にあるコア２０３の丸みを帯びた拡張領域２０８によってもたらされる。 絶縁体２０２も完全絶縁、金属遮蔽構造を保持する。この構造は各表面２０６に おけるピン２０４を囲む外部接続フランジ２１０で終端となるリム２０９を有す る。 図３において、部品２００のピン２０４の１つに取りつけられた細長いケーブ ル接続部品２１２が示されている。接続部品２１２は、その接続絶縁面が凸面で はなく凹面である点のみ、図１の部品１１２と異なり、その結果絶縁体２０２の 凸状の外面２０６と接続する。したがってそれについてさらに詳細に記載されな いであろう。ケーブル接続部品２１２における遮蔽層２１６のフランジ２１４は 、接続ピン２０４を囲むフランジ２１０と接続され、したがって接地された電気 的遮蔽から部品２００の構造２０９まで続いている。さらにケーブル接続を形成 することが必要とされるときに、さらにケーブル接続部品２１２がその他のピン ２０４に接続されることは理解されるであろう。 図４から８について説明する。２つの第１接続部品、または終端２、４および １つの第１接続部品、またはアダプター６が１５ｋＶ電力分配システムのために 示されている。 終端２は、実質的に直線形でありかつ実質的に円形部品であり、絶縁体１０に 包まれた金属コア８を含む。その前方の端において、コア８は絶縁体１０の端面 １１以上に突き出て、アダプター６と接続するためにピン１２を設ける。ピン１ ２に隣接しているが、絶縁体１０ですっぽり包まれている導電性コア８は１３で 外側に朝顔状に広がり、通常の円錐台配列の電気的応力除去配列を設け、端面１ １に隣接するそのベースは、端面１１において応力除去を高めるために丸みを帯 びている。端面１１は、アダプター６の露出した絶縁表面と接続するために湾曲 している。その後方の端において、絶縁体１０の端部を越えて直径のより大きな 差し込みソケット１４までコア８は外側に朝顔状に広がっている。 導電層１６（図８）は、ほぼ中間点から絶縁体１０の外表面に沿って終端２の 前方の端方向に広がり、朝顔状に広がった絶縁部分であり端面１１からわずかに 距離を置かれた部分において、アダプター６と接続するために放射状の環状フラ ンジ１８を形成するために、またはその外表面の上に広がるために外側に広がっ ている。 終端４は、機能的に終端２とよく似ているが、直線形である代わりに一般にＬ 字型に広がっている点で構造的に異なる。類似する部品がダッシュで示される。 図示されているように、終端４も容量性テストポイント２０と接続される接続部 品を例示する。テストポイント２０は、絶縁体１０’に埋め込まれ、導電性コア ８’から距離を置かれた導電性ソケットコンタクト２２を配置し、その結果そこ に容量性接続が行われる。既知の方法において、接続コア８’がそれに適用され る電圧を有するかどうかをテストポイント２０は示すことができる。 アダプター６は、一般に立方体の絶縁体３０とともにその表面３１の５面のそ れぞれにおいて露出した同一の２重電極システムを有する。高電圧電極システム はソケット３２として作用する５つのチューブを含む。チューブは互いに溶接さ れ、本体３０に取り付けられ、さらにその表面において露出されている。そのう え絶縁体３０内に埋め込まれ、それぞれのソケット３２から距離を置かれ、その 回りに広がっている導電性ケージ構造３４がある。それは接地された、遮蔽電気 的応力除去電極システムを形成する。ケージを規定するアーム３５は丸みを帯び て、ソケット３２の回りおよび面３１において電気的応力を緩和する。導電性構 造３４は、絶縁体３０の範囲を越えて広がり、その結果それぞれのソケット３２ から距離を置かれ、それに包まれ、それぞれの絶縁体の面３１から広がる環状フ ランジ３６を配置する。６番目の、ソケットを付けられていない、絶縁体３０の 面３１は、ケージ３４の導電性プレート３８（図６）を都合よく含むかもしれな い。 各高電圧ソケット３２と接地電極リング３６の間に環状に位置する少なくとも それらの領域において、露出した面３１は、終端２、４のそれぞれの接続面１１ 、 １１’と連動するように湾曲し、わずかに曲率がそれと異なる。 終端２、４とアダプター６との相互接続は、プッシュフィットのように終端の ピン１２、１２’をソケット３２のそれぞれのそれに挿入することによって行う 。そのときピンおよびソケットの一方または両方は、マルチラメラコンタクトを 備えられ、それら間の高電圧相互接続を形成する。この実施によって、終端絶縁 面１１、１１’がそれぞれの面３１と接触するようになる。そのとき凹面１１、 １１’の曲率半径は、凸面３１のそれより大きく、それらの間の空気がインター フェースから発散されるであろう。この実施によって終端遮蔽フランジ１８、１ ８’もケージフランジ３６のそれぞれと隣接する。環状クランプ（図示されてい ない）は、接続フランジの周囲に接続され、それらの間に優良な機械的および電 気的相互接続を保証する。 アダプター６に取り付けられた終端２、４であれば、（ｉ）高電圧導電パスは 、コア８、ピン１２、第１ソケット３２、第２ソケット３２、ピン１２’および コア８’の間に設けられ、（ii）遮蔽導電パスは導電層１６、フランジ１８、第 １フランジ３６、ケージ３４、第２フランジ３６、フランジ１８’および導電層 １６’の間に設けられると思われる。さらに、実際にはアースポテンシャルに保 たれた連続遮蔽層の供給によって（電気的な接続によって。図示されていない。 ）、相互接続された終端２、４およびアダプター６の外表面に安全に触ることが できる。その上、終端の丸みを帯びたフレア部分１３、１３’およびコア８、８ ’とソケット３２のそれぞれの周囲にある丸みを帯びたケージアーム３５により 得られた電気的応力除去によって、コンパクトな、すなわち長さの短い、インタ ーフェース１１、１１’および３１の装置が使用される。 ２つの終端のみが相互接続している装置を図３は示しているが、最大５個まで 例示されたアダプター６によって相互接続されてもよいことは理解されるであろ う。終端の方向が変更されてもよいことも理解されるであろう。例えば終端４は 、一方の端または他方の端に対して終端２と直角で、またはその他の折れ曲がっ た方向で、終端２に対して平行に反対の端方向に伸びるように配置されてもよく 、そのときそれに対して同一の電気的相互接続を維持する。 終端がアダプターにあるソケットの一部だけに接続される必要性があるとき、 使用されていないソケットは閉鎖されることが好ましい。ここで図８について説 明する。ソケット３２についての第１閉鎖キャップ４０は、そこに埋め込まれか つその湾曲した前面４６から突き出ている短い導電性ピン４４を有する絶縁体４ ２を含む。キャップ４０は、アダプターフランジ３６と接続するように環状の導 電性フランジ４８と、その残りの外表面に導電層５０を有する。したがって、使 用されていないソケット３２は短いピン４４を受け入れ、フランジ４８と３６は 環状クランプ（図示されていない）によってしっかりと締めつけられる。さらに 図８において、絶縁体４２’に配置された、終端４のテストポイント２０と類似 のテストポイント６２の設備のみキャップ４０を変更した閉鎖キャップ６０が示 され、ピン４４’とアダプターソケット３２が容量性を有するように接続される 。 図９は、そのピン１２、１２’を絶縁するために終端２、４の前方の端に取り 付けるように適切な閉鎖キャップ７０を示し、終端がアダプター６に取り付けら れないとき、それはまだ高電圧であるかもしれない。ピン７０は、一般に閉じた 円筒形の外形であり、その中に配置された導電性ソケット７４とともに絶縁体７ ２を含み、環状金属フランジ７８に接続された外側の導電性表面７６を有する。 フランジ７８は、終端フランジ１８、１８’と接続するように、およびそこへ固 定されるように調整され、そのとき絶縁体７２の露出した表面は終端の表面１１ 、１１’と接続する。 終端２、４によって例示された第１接続部品と、アダプター６によって例示さ れた第２接続部品との相互接続がここで記載される。第２接続部品にあるソケッ トの１つが開閉器のような電気器具の部品を形成する、またはそこに接続されて もよいが、第２接続部品のより一般的な使用は複数の電気ケーブルが互いに相互 接続することであろう。各ケーブルは、それぞれの第１接続部品に接続される。 図１０は、終端２と遮蔽１５ｋＶ重合体ケーブルとの接続を例示している。 図１０について説明する。ケーブル８０は、標準的な手順にしたがった接続ま たは終端のために好ましい。したがって、下にある金属シールド層８４を露出す るために外側の絶縁鎧装８２が刈り込まれ、下にある半導体遮蔽層８６を露出す るために金属シールド層８４が刈り込まれ、下にある絶縁層８８を露出するため に半導体遮蔽層８６が刈り込まれ、導体の端部９０を露出されたままにする。導 電性塗料（図示されていない）は、遮蔽８６の露出した端部における小さなステ ップの上に塗布される。導体９０は終端２のコア８にある差し込みソケット１４ に挿入され、横向きのシャーヒートボルト９２によって適切な場所に取り付けら れる。中空の充填マスチック（図示されていない）は、導体９０のソケット１４ との接続付近に利用される。この接続を行う前に、重合体の熱収縮可能な２つの 管状スリーブ９４、９６はケーブル８０に沿って滑らされた。電気的応力制御特 性を有する内側のスリーブ９４は、該接続の上に滑らされ、それを適切な位置に 収縮させるためにそこに熱が使用されて終端の外側の導電層１６を部分的に覆い 、また露出した終端絶縁１０に沿ってかつソケット１４の上に広がり、さらにケ ーブル絶縁８８に沿って、遮蔽８６の上に広がり、ケーブルジールド８４を部分 的に覆う。次に外側のチューブ９６はチューブ９４の上の適切な位置に滑らされ 、それと完全に重なり合う位置に収縮される。チューブ９６は押し出し成形され たものを組み合わされたものであり（ｃｏ−ｅｘｔｒｕｄｅｄ）、その内側部品 は絶縁性部品であり、外側部品は導電性部品である。終端２とのケーブル８０の 接続を横切るシールドの連続性は、銅網ストリップ９８によって備えられる。銅 網ストリップ９８は、チューブ９６の外側の表面の周りにその長さ全体に沿って らせん状に巻きつけられ、さらに一方の端において金属ケーブルシールド８４上 を下に向かって広がり、その他方の端において終端導電層１６上を下に向かって 広がる。それぞれの端において、網９８は、金属ロールスプリング１００によっ てその下にある部品に取り付けられる。このように高電圧導体９０と、ケーブル ８０の接地された外側のシールド８４とは、それぞれ導体コア８と、終端２の外 側のシールド層１６に電気的に接続される。 図１１は２つの第２接続部品の断面である。第２接続部品のそれぞれは上記図 ４から８に関して記載されたものと実質的に同一であり、もっと多くの可能な相 互接続を行うために１つにまとめられる。したがって、都合がいいように、使用 可能な同等部品は、接尾辞‘ａ’および‘ｂ’を付け加えた等しい参照番号で示 される。 第２部品、またはアダプター、６ａおよび６ｂは、接している隣接環状遮蔽フ ランジ３６ａ、３６ｂの１ペアと並んで配置され、円形クランプ３００によって 随意に固定される。アダプター６ａの１つのソケット３２ａは、バスバー導体３ ０２によってアダプター６ｂのソケット３２ｂに電気的に接続される。ソケット ３２ａ、３２ｂのそれぞれと接続するために、バスバー３０２はその端において ピン１２ａ、１２ｂを有する。ピンは、それらの封入絶縁体１０ａ、１０ｂ内で 朝顔形に広がり、環状遮蔽フランジ１８ａ、１８ｂによって囲まれる。ピン１２ ａ、１２ｂは、絶縁物質３０６内に含まれる中間金属接続ロッド３０４と一体に なり、絶縁物質３０６はピン絶縁体１０ａ、１０ｂと一体になっている。絶縁体 １０ａ、１０ｂ、３０６の外表面は、フランジ１８ａ、１８ｂと一体になった導 電性遮蔽層１６ａｂに包まれる。したがって、アダプター６ａの５つのソケット ３２ａは、ピン１２ａ、バスバー３０４およびピン１２ｂによってアダプター６ ｂの５つのソケット３２ｂと電気的に接続される。アダプター６ａの接地された 遮蔽ケージ構造３５ａは、接するフランジ３６ａおよび３６ｂだけでなく、ピン と、フランジ１８ａ、１８ｂおよび導電層１６ａｂを含むバスバー遮蔽とによっ てもアダプター６ｂのケージ構造３５ｂと電気的に接続される。したがって、３ つの電気器具はアダプター６ａおよび６ｂのそれぞれにある３つの利用可能なソ ケットに接続させることができる。電気器具のうち少なくともいくつかは、終端 ２または４のような第１接続部品によって接続された電気ケーブルであってもよ い。 反対の中央ソケット３２ａ、３２ｂは、それらの間に伸びている導体、例えば バスバーによって直接相互接続されてもよく、またはその代わりとして、それら は閉鎖されてもよいことは予想される。 適切な変更とともに３つまたはより多くのアダプターが１つにまとめられるこ とは理解されるであろう。 その他の接続部品４００と協力する、図４から８の終端接続部品４を図１２は 示す。部品４００は、開閉器４０２の一般的な円筒形ブッジングの形状である。 ブッシング４００は、終端ピン１２を受け入れる管状導電性ソケット４０６を保 持する絶縁体４０４を有する。ブッシング絶縁４０４は、環状金属カラー４０８ 内に収容される。環状金属カラー４０８は、第１フランジ４１０を有し、第１フ ランジ４１０によってそれは開閉器４０２の金属ハウジング４１２に取り付けら れかつ接地され、終端４の遮蔽フランジ１８’に接続される第２フランジ４１４ を有する。したがって、終端ソケット１４’に取り付けられたケーブル（図示さ れていない）からコア８’に沿って、ピン１２’そこから開閉器４０２内に電気 的に接続されたブッシングソケット４０６まで、装置を貫く高電圧パスは伸びて いる。接地された遮蔽パスは、終端の外側にある導電層１６’からフランジ１８ ’を通ってそこからブッシングハウジング４１２まで伸びている。 図１３は、複数の検出システムを組み込むために修正された図７の装置を示す 。第１検出システムは、金属コア８’に隣接する終端４の絶縁１０’に埋め込ま れた非線形オプティクセル（ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ ｏｐｔｉｃ ｃｅｌｌ）５ ００を含む。当該センサーによって、例えばファラデー、カーまたはマッハ−ツ ェンダー効果を使用する、電圧または電流を測定するために選択される装置の電 気的負荷を管理する。セル５００への信号およびセル５００からの信号は、それ ぞれ光ファイバー５０２および５０４内に導かれる。第２検出システムはアダプ ター６の接地されたケージ構造３４を通って伸びるコイル巻線５１０を含み、そ れはソケット３２およびピン１２’の回りで輪をつくる。このシステムによって 、電流の流れる方向は検出されることが可能である。さらにまたはその代わりと して、ＬＯＨＥＴはコネクターに組み込まれるかもしれない。第３検出システム は終端４およびアダプター６のそれぞれの接続フランジ１８’および３６の間に 配置された圧力センサー５２０を含み、それはそれらの間の接続、したがって絶 縁インターフェースの電気的耐久力が十分な品質のものかどうかを示す。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 がり、かつそれに沿ってその別の端に向かって広がる。 それによって部品の前記一端領域において実質的にアー スポテンシャルで使用する電気的遮蔽を設ける。各伝導 層は、それぞれの端においてそれぞれ第１および第２接 続部分で終わる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つの電気器具を互いに接続するための電気的相互接続装置であって、 （ａ）比較的高電圧で使用する、絶縁物質に包まれかつ一端においてその端面 以上に突出している細長い第１導電性部材を含む第１接続部品を含み、第１部材 の別の端は電気器具の１つと電気的に接続するように調整され、ここにおいて第 １導電性部材の前記一端は突出部分に隣接する絶縁物質内に丸みを帯びた拡張領 域を有し、それによって絶縁物質の露出した表面において電気的応力除去を行い 、 （ｂ）絶縁物質に包まれかつ第１導電性部材の突出端を受け入れるようにその 端面において露出したソケットを有する細長い第２導電性部材を含む第２接続部 品を含み、第２部材の別の端は別の電気器具と電気的に接続するように調整され 、 ここにおいて、それぞれの導電層はその前記一端において各接続部品の絶縁物 質の表面以上に広がり、かつそれに沿ってその別の端方向に広がり、それによっ て部品の前記一端領域において、使用の際に実質的にアースポテンシャルである 電気的遮蔽を設け、各導電層はそれぞれの端においてそれぞれ第１および第２接 続部品で終わる、２つの電気器具を互いに接続するための電気的相互接続装置。 ２．電気的相互接続装置であって、 （ａ）細長い第１接続部品は、（ｉ）絶縁物質に包まれかつその一端において 電極を設け、別の端は電気ケーブルと電気的に接続するように調整される導電性 部材と、（ii）前記一端において絶縁物質の表面以上に広がり、それに沿って別 の端方向に広がり、それによって部品の一端領域で電気的遮蔽を設ける導電層と を含み、前記導電層は前記の一端において接続部分で終わり、 （ｂ）第２接続部品は、以下のものを包む電気的絶縁物質の本体を含み、それ は、（ｉ）別の電気器具と電気的に接続されかつ第１接続部品にある導電性部材 の突出端を受け入れて電気的に接続するように調整される電気的導電性ソケット と、（ii）外部接続部分を設けるために、絶縁体内に配置され、絶縁体の表面お よびその内部にある電極を囲むおよび該電極から距離を置かれた電気的導電性構 造とであり、これによって、第１接続部品にある導電性部材の電極と第２接続部 品の電極との接続した結果、使用において電気ケーブルと別の電気器具とを電気 的に相互接続し、接続部品はその間に電気的接続を形成するために協力するよう に調整される、電気的相互接続装置。 ３．第１接続部品の電極がピンのようにその絶縁物質から突き出て、第２接続 部品の電極がピンを受け入れるように調整されたソケットを含む、請求項２に係 る装置。 ４．第１接続部品にある導電性部材の前記一端が突出部分に隣接する絶縁物質 内に丸みを帯びた拡張領域を有し、それによって２つの接続部品のインターフェ ースにおいて電気的応力除去を行う、請求項２または請求項３に係る装置。 ５．絶縁体内に配置された第２接続部品の導電性構造の当該部分が丸みを帯び た縁を有し、それによって２つの接続部品のインターフェースにおいて電気的応 力除去を行う、請求項３または請求項４に係る装置。 ６．第１および第２接続部品にある絶縁物質の接続面の１組またはそれぞれの 組は湾曲し、異なる曲率のものであり、その結果接続においてそれらの間のイン ターフェースから空気を排除する、上記請求項のいずれか１つに係る装置。 ７．それぞれの接続部分が接続フランジを含み、装置がフランジを１つに固定 する締めつけ手段を含む、上記請求項のいずれか１つに係る装置。 ８．第２接続部品と第１接続部品またはそれぞれの第１接続部品との間の電気 的接続は、複数の薄片接触装置を用いることが好ましいプッシュフィットとして 作られる、上記請求項のいずれか１つに係る装置。 ９．第２接続部品が、電気的導電性ソケットが好ましい少なくともさらにもう １つ前記電極を含み、それは絶縁体内で前記電極と電気的に接続され、かつ追加 の第１接続部品と電気的に接続するように調整され、電気的導電性構造が絶縁体 の表面および絶縁体内にある追加の電極を包むためおよび追加の電極から距離を 保つために広がり、その結果追加の第１接続部品の接続部分と協力するように追 加の外部接続部分を設け、それによって前記電極のそれぞれと接続された別の電 気器具と電気ケーブルとを電気的に相互接続する少なくとももう１つ第１接続部 品を含む、請求項２またはそれに従属する上記請求項のいずれか１つに係る装置 。 １０．６面有することが好ましい絶縁体は複数の面を有し、接続した接続部分 と前記電極のそれぞれが各第１接続部品と電気的に接続するようにその各表面に おいて露出される、請求項９に係る装置。 １１．電気ケーブルは、第１接続部品またはそれぞれの第１接続部品の前記別 の端に接続され、電気的応力制御物質は、電気的に接触してケーブルの導体から 第１接続部品の導電層まで広がり、当該応力制御物質は第１接続部品の導電性物 質と電気的に接触する導電性物質および絶縁物質によって包まれる、請求項２ま たはそれに従属する上記請求項のいずれか１つに係る装置。 １２．第１接続部品またはそれぞれの第１接続部品の前記別の端がその絶縁物 質以上に露出し、かつその外側の導電層から距離を置く、上記請求項のいずれか １つに係る装置。 １３．第２接続部品は第１接続部品の数より多くのソケットを含み、装置は余 分な電極またはそれぞれの余分な電極のためにそれぞれの閉鎖キャップを含み、 閉鎖キャップは絶縁体と、ソケットと機械的に接続するようにキャップの絶縁体 から伸びている電気的に導電性であることが好ましい突起と、第２接続部品にあ る絶縁体の導電性構造と電気的に接続するような電気的な導電性部材とを含む、 請求項３またはそれに従属する上記請求項のいずれか１つに係る装置。 １４．第１接続部品またはキャップが第２接続部品に取り付けられたとき、第 １接続部品および／または閉鎖キャップの少なくとも１つは、その各ソケットと 容量性が好ましい電気的接続が行われる外部テストポイントを含む、上記請求項 のいずれか１つに係る装置。 １５．第１接続部品または第１接続部品の少なくとも１つが、使用の際に第２ 接続部品から実質的に直線状にまたは実質的にＬ字型に伸びるように配置される 、上記請求項のいずれか１つに係る装置。 １６．１つにまとめられた前記第２接続部品の少なくとも２つを含む、請求項 ２またはそれに従属する請求項のいずれか１つに係る装置。 １７．そこの電圧およびそこに流れる電流の少なくとも１つを検出するように 調整された手段を含む、上記請求項のいずれか１つに係る電気的相互接続装置。 １８．添付図面に関して実質的にこれ以前に記載されたような電気的相互接続 装置。