JP7143189B2

JP7143189B2 - ケーブル接続部

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Publication number: JP7143189B2
Application number: JP2018213138A
Authority: JP
Inventors: 寛隆加藤; 英之丸山
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2022-09-28
Anticipated expiration: 2038-11-13
Also published as: JP2020080622A

Description

本発明は、ケーブル接続部に関する。

従来、ケーブル接続部として、ガス中終端接続部、油中終端接続部、気中終端接続部などの終端接続部、直線接続部や分岐接続部などの中間接続部が知られている。一般的には、ケーブル接続部は、内部導体及び内部導体の外周に配置されるエポキシ樹脂等からなる硬質の絶縁体を有する本体材料（「ブッシング」と呼ばれる）に、接続材料が取り付けられたケーブル端末部を接続することで形成される。ケーブル接続部では、例えば、ケーブル導体に接続端子が圧縮接続され、この接続端子がブッシングの内部導体と接触子を介して電気的に接続される（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示のケーブル接続部は、第１のプラグと、第１のプラグの外側に配置される第２のプラグからなる二重プラグ構造の接続端子を有しており、第１のプラグがケーブル導体に圧縮接続されるとともに、第２のプラグに嵌合して固定されるようになっている。また、第１のプラグと第２のプラグ、第２のプラグとブッシングの内部導体は、それぞれ、接触子を介して電気的に接続されている。

このようなケーブル接続部においては、ケーブル端末がブッシングに対して真っ直ぐに挿入される。したがって、例えば、特許文献１に開示のケーブル接続部において、第２のプラグは、電力ケーブルと同一軸となるように配置される必要がある。しかし、ケーブル導体に第１のプラグを圧縮接続したときに曲がり（以下、「圧縮曲がり」と称する）が生じ、電力ケーブルの軸に対して第２のプラグが傾いた状態で装着されることがある。特許文献１では、第１のプラグと第２のプラグとの間にクリアランスを設けることにより圧縮曲がりを吸収するとともに、第１のプラグと第２のプラグとの間に介在する接触子としてＶ字状のマルチラムバンドを適用することにより導通状態の安定化を図り、これにより、ケーブル接続部の信頼性及び安全性を確保している。

特許第６２１１１１１号公報

ところで、特許文献１に開示の技術は、例えば、１５４ｋＶ級の電力ケーブル用のケーブル接続部において、ケーブル導体の公称断面積が１２００ｍｍ^２以上の電力ケーブルを適用する場合に有用である。しかしながら、例えば、６６／７７ｋＶ級の電力ケーブル用のケーブル接続部は、１５４ｋＶ級の電力ケーブル用のケーブル接続部に比較してサイズが小さいため、６００ｍｍ^２以上の大サイズケーブルを採用しようとした場合に、特許文献１に開示の技術をそのまま適用することはできず、現行製品の仕様を大幅に変更する必要がある。なお、現行のケーブル接続部の一例としては、マルチラムバンドとボールロックを適用したプラグイン構造を有する１５４ｋＶ級のスマート終端接続部（商品名）が既に使用されている。このスマート終端接続部においては、１５４ｋＶ級の電力ケーブルとしてケーブル導体の公称断面積が６００ｍｍ^２以下のものが採用されている。

本発明の目的は、６６／７７ｋＶ級の電力ケーブル用のケーブル接続部であって、現行製品の仕様を大幅に変更することなく、大サイズの電力ケーブルを適用できるケーブル接続部を提供することである。

本発明に係るケーブル接続部は、
少なくとも内部導体及び前記内部導体の外周に配置される絶縁体を有するブッシングと、前記ブッシングに装着されるケーブル端末部と、を備えるケーブル接続部であって、
前記ケーブル端末部は、
電力ケーブルのケーブル導体に圧縮接続される第１のプラグと、
前記第１のプラグの外側に固定され、前記ブッシングと電気的かつ機械的に接続される第２のプラグと、
前記第１のプラグと前記第２のプラグとの間に介在し、両者を電気的に接続する接触子と、を備え、
前記第１のプラグと前記第２のプラグの間には、前記第２のプラグに対して前記第１のプラグを傾斜した状態で係合できるクリアランスが設けられ、
前記接触子は、内周面で前記第１のプラグに接触するとともに、外周面で前記第２のプラグに接触する、外形が弾性的に変化可能な略回転楕円体形状のマルチラムバンドで構成されている。

本発明によれば、現行製品に容易に適用できる大サイズの電力ケーブル用のケーブル接続部が提供される。

図１は、実施の形態に係るケーブル接続部を示す断面図である。図２は、ケーブル接続部における導体接続部の断面図である。図３は、軸方向に分解した導体接続部の断面図である。図４Ａは第１の接触子の斜視図、図４Ｂは第１の接触子の側面図、図４Ｃは第１の接触子の平面図である。図５Ａ、図５Ｂは、第１の接触子の基準状態及び圧縮状態を示す図である。図６Ａ、図６Ｂは、第１のプラグと第２のプラグとの間のクリアランスを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態では、本発明のケーブル接続部を、開閉装置や変圧器等の気密性を要求される電力用機器の接続部分に適用したガス中終端接続部を例に挙げて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るケーブル接続部１を示す断面図である。
図１に示すように、ケーブル接続部１は、ブッシング１０にケーブル端末部２０が装着されることにより構成される。

ケーブル接続部１において、ブッシング１０は、内部導体１１及び絶縁体１２を有する。内部導体１１及び絶縁体１２は、例えば、モールド成形により一体的に形成される。また、絶縁体１２の後端側には電界緩和部１３が連設され、さらに電界緩和部１３の後端側には固定フランジ１４が連設されている。電界緩和部１３の外表面には導電塗料（図示略）が塗布されており、当該導電塗料が機器ケース６０に電気的に接続されることにより、ブッシング１０の遮へい層として機能する。

内部導体１１は、例えば銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性材料で形成される。内部導体１１は、後端部に、ケーブル導体５１を電気的に接続するための導体挿入部（符号略）を有する。

絶縁体１２は、機械的強度の高い硬質プラスチック樹脂材料（例えば、エポキシ樹脂や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）など）で形成される。絶縁体１２は、後端部に、ケーブル端末部２０を受け入れる受容口（符号略）を有する。この受容口は、内部導体１１の導体挿入部に連通する。

固定フランジ１４の外径は、機器ケース６０に設けられた固定用開口（符号略）の口径より大きい。機器ケース６０の固定用開口に、ブッシング１０を後端側から挿入し、図示しないＯリング等のシール部材を介して固定フランジ１４を機器ケース６０にボルト止めすることにより、ブッシング１０は、機器ケース６０に気密に固定される。

ケーブル接続部１において、ケーブル端末部２０は、電力ケーブル５０の先端部に、導体接続部２１、ストレスコーン２２、圧縮装置２３、保護金具２４、及び防食層２５等の接続材料が取り付けられて構成される。

電力ケーブル５０は、例えば、ゴム又はプラスチックで絶縁された６６／７７ｋＶ級の、ケーブル導体５１の公称断面積が６００ｍｍ^２以上の電力ケーブルである。本実施の形態では、電力ケーブル５０は、６６ｋＶ２０００ｍｍ^２の電力ケーブルである。電力ケーブル５０は、中心から順に、ケーブル導体５１、ケーブル絶縁体５２、ケーブル外部半導電層（図示略）、ケーブル遮蔽層（図示略）及びケーブルシース（図示略）等を有する。ケーブル端末部２０においては、電力ケーブル５０の先端部から所定長で段剥ぎすることにより各層が露出される。

ケーブル導体５１には、例えば、銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性の接続端子（第１のプラグ３１、図２参照）が圧縮により接続される。これにより、ケーブル導体５１と接続端子（第１のプラグ３１）とが電気的かつ機械的に接続される。ケーブル絶縁体５２からケーブル外部半導電層（図示略、段剥ぎ後に端部を半導電テープや導電塗料等により再生処理した場合を含む）の先端部にわたる外周にストレスコーン２２が装着される。また、ストレスコーン２２の後端側には、圧縮装置２３及び保護金具２４が装着される。導体接続部２１の詳細な構成については、後述する。

ストレスコーン２２は、先端側の絶縁部（符号略）と後端側の半導電部（符号略）が、モールド成型により一体的に形成され、全体として紡錘形状を有するプレモールド絶縁体である。絶縁部は、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）又はシリコーンゴム等の絶縁性ゴム材料で形成され、半導電部は、例えば、半導電性のエチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）又はシリコーンゴム等の半導電性ゴム材料で形成されている。
ストレスコーン２２の後端部（半導電部）は、電力ケーブル５０のケーブル外部半導電層に接続される。ストレスコーン２２の先端部（絶縁部）は、ブッシング１０の絶縁体１２の受容口に対応する形状を有し、ストレスコーン２２が圧縮装置２３により先端側に向かって押圧されることで絶縁体１２の受容口に押圧される。

電力ケーブル５０の先端部を段剥ぎし、保護金具２４、圧縮装置２３、ストレスコーン２２を電力ケーブル５０に装着し、ケーブル導体５１に導体接続部２１を取り付けることにより、ケーブル端末部２０が組み立てられる。
そして、組み立てられたケーブル端末部２０の先端部を絶縁体１２の受容口に挿入し、圧縮装置２３のスプリング（図示略）を圧縮させながら、ブッシング１０の固定フランジ１４の後端面に圧縮装置２３を、圧縮装置２３の後端面に保護金具２４を、それぞれボルト止めすることにより、ブッシング１０にケーブル端末部２０が装着される。
ストレスコーン２２の先端部は絶縁体１２の受容口の内壁面に押し付けられ、導体接続部２１（第２のプラグ３２、図２参照）は内部導体１１と電気的に接続される。また、保護金具２４の後端部には、防水のための防食層２５が配置される。ケーブル接続部１は、プラグイン接続により、比較的簡単な作業で組み立てることができる。

図２は、ケーブル接続部１における導体接続部２１の断面図である。図３は、軸方向に分解した導体接続部２１の断面図である。図４Ａ～図４Ｃは、第１の接触子３３の構造を示す図である。なお、図２では、第１のプラグ３１、第１の接触子３３、及び引留金具３４を半断面で示している。

図２に示すように、導体接続部２１は、第１のプラグ３１、第２のプラグ３２、第１の接触子３３、引留金具３４、ロック機構３５等を有する。本実施の形態では、第１のプラグ３１及び第２のプラグ３２により、二重プラグ構造の接続端子が構成されている。

図３に示すように、第１のプラグ３１は、最も先端側に位置する第１の係合部３１１、第１の係合部３１１の後端側に連設される第１の通電部３１２、及び第１の通電部３１２の後端側に連設される圧縮接続部３１３を有し、例えば、銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した材料により形成される。第１のプラグ３１は、全体として、主に第１の通電部３１２からなる円柱状の小径部と、圧縮接続部３１３からなる有蓋円筒状の大径部とを有する二段円柱形状に形成されている。

第１の係合部３１１は、第１の通電部３１２より小径の円筒状に、第１の通電部３１２から先端側に突出して形成されている。第１の係合部３１１には、引留金具３４を固定するためのねじ孔３１１ａ（雌ねじ）が先端部から第１の通電部３１２の先端側（実施の形態では、凹部３１２ｂに対応する位置の途中）にかけて形成されている。

第１の通電部３１２は、先端側の外周面に、円環状の凹部３１２ｂを有し、この凹部３１２ｂに第１の接触子３３が配置される。凹部３１２ｂの深さは、使用される第１の接触子３３の仕様に応じて設計される。

圧縮接続部３１３は、ケーブル導体５１が挿入される導体接続孔３１３ａを有し、この導体接続孔３１３ａにケーブル導体５１が挿入された状態で、圧縮により接続される。圧縮接続は、例えば、六角ダイスで圧縮した後、丸ダイスで圧縮する、いわゆる２回押しで行われる。この場合、六角ダイスによる１回押しで圧縮接続する場合に比較して、圧縮曲がりが大きくなる。

第１の接触子３３は、多面接触方式のマルチラムバンドであり、本実施の形態では、外形が弾性的に変化可能な略回転楕円体形状のマルチラムバンドで構成されている。ここで、略回転楕円体形状とは、回転楕円体（扁球）における長軸を径方向、短軸を軸方向となるように配置したときに、短軸の先端側及び後端側のそれぞれに軸方向に垂直な切断面を有するような形状をいう。第１の接触子３３の形状は、ドームの底面同士を貼り合わせた形状ということもできる。
第１の接触子３３には、例えば、ストーブリ社製の「ＭＬ－ＣＵＸＰ（商品名）」を適用することができる。この場合、第１の通電部３１２の凹部３１２ｂの深さは、約５ｍｍである（実施の形態のケーブルは、６６ｋＶ２０００ｍｍ^２）。第１の接触子３３は、基準状態において、第１の通電部３１２の周面から径方向外側に、例えば約３ｍｍ突出する。

具体的には、第１の接触子３３は、図４Ａ～図４Ｃに示すように、第１の爪部３３１、第２の爪部３３２、及びキャリア部３３３を有する。

キャリア部３３３は、導電性材料で形成され、全体としてつづら折り状に延びつつ、円環形状に形成されている。また、キャリア部３３３は、側面が径方向外側に膨出するように湾曲しており、径方向内側に変形可能な可撓性を有している。キャリア部３３３において、一方の端縁に位置する屈曲部３３３ａに、第１の爪部３３１の一端３３１ａが固定され、他方の端縁に位置する屈曲部３３３ｂに、第２の爪部３３２の一端３３２ａが固定されている（図５Ａ、図５Ｂ参照）。

第１の爪部３３１及び第２の爪部３３２は、キャリア部３３３と同様に、導電性材料で形成され、それぞれにおいて、一端３３１ａ、３３２ａがキャリア部３３３に固定され（以下、「固定端３３１ａ、３３２ａ」と称する）、他端３３１ｂ、３３２ｂは自由端となっている（以下、「自由端３３１ｂ、３３２ｂ」と称する）。第１の爪部３３１及び第２の爪部３３２は、固定端３３１ａ、３３２ａと自由端３３１ｂ、３３２ｂが互いに逆になるように、周方向に交互に配置されている。具体的には、図４Ｃに示すとおり、第１の爪部３３１及び第２の爪部３３２は、一方の爪部（例えば、第１の爪部３３１）の固定端３３１ａと自由端３３１ｂが、もう一方の爪部（例えば、第２の爪部３３２）の固定端３３２ａと自由端３３２ｂと互いに逆になるように、周方向に交互に配置されている。また、自由端３３１ｂ、３３２ｂの間には、第１の接触子３３が弾性的に変形したときに、互いに干渉しないように隙間が設けられている。

第１の爪部３３１及び第２の爪部３３２は、キャリア部３３３の周面に沿って延在しており、自由端３３１ｂ、３３２ｂが、固定端３３１ａ、３３２ａよりも径方向外側に位置している。固定端３３１ａ、３３２ａの端部が、第１のプラグ３１との接触点となり、自由端３３１ｂ、３３２ｂの外面が、第２のプラグ３２との接触点となっている。

第１の接触子３３は、基準状態（外力が作用していない状態）から圧縮状態へと、弾性的に変形可能となっている。具体的には、第１の接触子３３において、キャリア部３３３は、基準状態では径方向外側に膨出する形状を有し、径方向内側に向けて力が作用すると膨出する程度が緩和されるようになっている。

ここで、第１の接触子３３の外径は、第２のプラグ３２の第２の通電部３２２の内径（ソケット径）よりも大きい。つまり、第１のプラグ３１を第２のプラグ３２に取り付けたときに、第１の接触子３３は径方向内側に圧縮されるようになっている。具体的には、第１の接触子３３は、第１のプラグ３１が第２のプラグ３２に挿入される前は基準状態となっており（図５Ａ参照）、第２のプラグ３２に挿入されると第１の爪部３３１及び第２の爪部３３２の自由端３３１ｂ、３３２ｂが径方向内側に押し潰され圧縮状態となる（図５Ｂ参照）。これにより、第１のプラグ３１と第２のプラグを確実に導通させることができる。

また、第１の接触子３３の許容振り角度は、±２°以上であることが好ましい。許容振り角度とは、導通状態を確保できる角度範囲であり、ここでは、第１のプラグ３１と第２のプラグ３２の軸が一致した状態を基準として表している。つまり、第１のプラグ３１に対する第２のプラグ３２の傾斜角度が許容振り角度以内であれば、導通状態が確保される。これにより、大サイズの電力ケーブルを適用した場合に生じうるケーブル端末部２０における圧縮曲がりを確実に吸収することができる。

ところで、特許文献１に記載の、マルチラムバンド「ＬＡ－ＣＵＴ（商品名）」を第１の接触子３３に適用しようとした場合、ＬＡ－ＣＵＴは導通状態を確保できる許容振り角度を有する。しかし、ＬＡ－ＣＵＴは、バンド幅が大きいため、６６／７７ｋＶ級６００ｍｍ^２以下のケーブルに対応する現行品（スマート終端接続部（商品名））の第２のプラグに収まるように第１のプラグを形成することが困難である。また、現行品の第２のプラグに収まるように第１のプラグを形成してＬＡ－ＣＵＴを適用した場合でも、ソケット径が約５０ｍｍと小さく許容電流が不足するため、６６／７７ｋＶ級６００ｍｍ^２以上の大サイズケーブルには対応困難である。
そこで、本実施の形態では、第１の接触子３３として、マルチラムバンド「ＭＬ－ＣＵＸＰ（商品名）」を適用することにより、上述した問題を解消している。すなわち、ＭＬ－ＣＵＸＰは、バンド幅が小さく、かつ、適用するプラグの径において最大許容電流を満足するので、現行品（スマート終端接続部（商品名））の第２のプラグ３２に収まるように大サイズの電力ケーブルに対応した第１のプラグ３１を形成することができる。また、ＭＬ－ＣＵＸＰは、±２°以上の許容振り角度に対応可能でありフレキシブル性に優れるので、第１のプラグ３１の圧縮曲がりにも柔軟に対応でき、第１のプラグ３１と第２のプラグ３２の導通状態を確保することができる。

第２のプラグ３２は、最も先端側に位置する第２の係合部３２１、第２の係合部３２１の後端側に連設される第２の通電部３２２、及び第２の通電部３２２の後端側に連設される固定部３２３を有し、例えば、銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した材料により形成される。第２のプラグ３２は、全体として、円筒形状に形成されている。また、第２の係合部３２１の先端側の周縁には、損傷を防止するための保護部材３６が取り付けられる。保護部材３６は、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の絶縁材料で形成されている。保護部材３６は、先端側の小径の孔部と、小径の孔部の後端側に連設される大径のねじ孔（雌ねじ）とを有し、全体として円筒形状を有する。第２のプラグ３２の第２の係合部３２１の外周に設けられた雄ねじと、保護部材３６のねじ孔（雌ねじ）とを螺合することにより、第２のプラグ３２に保護部材３６が固定される。

第２の係合部３２１は、径方向内側に張り出す環状の鍔部３２１ａを有する。鍔部３２１ａで形成される開口（符号略）の口径は、第１のプラグ３１の第１の係合部３１１の外径より大きく、第１の通電部３１２の先端面３１２ａの外径より小さい。

第２の通電部３２２は、外周面に、円環状の凹部３２２ａ（ここでは、２つ）を有し、この凹部３２２ａに第２の接触子（図示略）が配置される。

固定部３２３は、鋼球３５２を収容するボール収容部３２３ａを有する。ボール収容部３２３ａは、内側から外側に向かって縮径しながら貫通するテーパー孔である。ボール収容部３２３ａは、例えば、周方向に沿って等間隔で１２箇所に設けられる。また、固定部３２３は、第２の通電部３２２との間に形成された段部に、コイルスプリング３５３を固定するためのスプリング収容部３２３ｂを有する。

第２の接触子（図示略）は、多面接触方式のマルチラムバンドであり、例えば、ストーブリ社製の「ＬＡＣｕＳ（商品名）」を適用することができる。

引留金具３４は、円柱状の胴部３４ａと、胴部３４ａの一端側に連設される引留頭部３４ｂを有するハット形の係止部材である。引留頭部３４ｂの外径は、第２のプラグ３２の鍔部３２１ａの内径よりも大径に形成されている。胴部３４ａの外周面には、第１のプラグ３１のねじ孔３１１ａ（雌ねじ）に螺合する雄ねじが形成されている。

ロック機構３５は、押しリング３５１、鋼球３５２、及びコイルスプリング３５３等を有する。
押しリング３５１は、全体として、先端側の小径部３５１ａと、後端側の大径部３５１ｂ（以下、「押しリング本体部３５１ｂ」と称する）の二段円筒形状を有する。押しリング３５１は、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の絶縁材料で形成されている。押しリング本体部３５１ｂは、ケーブル接続部１を組み立て後、第１のプラグ３１の圧縮接続部３１３に対応する位置、言い換えれば第１のプラグ３１の第１の通電部３１２の後端部に対応する位置に配設される（図２参照）。これにより、第１のプラグ３１の圧縮接続部３１３や、第１の通電部３１２と圧縮接続部３１３との連設部分に設けられたテーパー部が、押しリング３５１の先端側の小径部３５１ａと干渉しないようにケーブル接続部１を形成することができる。また、当該干渉を避けるために必要以上に導体接続部２１を大径化する必要がない。
実施の形態では、押しリング本体部３５１ｂの後端部に連設されたストッパー部３５１ｃが、ストレスコーン２２の先端に配設され（図１、図２参照）、ストレスコーン２２の軸方向先端側への移動を規制するストッパーの役割を果たす。ケーブルが小サイズの現行品では、ストレスコーン２２の移動を規制するストッパーは、押しリング本体部３５１ｂの後端部に螺合して一体化する構造であるが、実施の形態の２０００ｍｍ^２のような大サイズのケーブルでは螺合するための押しリングの厚さを確保できない（確保しようとすると接続部が大径化する）。そのため、押しリング本体部３５１ｂの後端部がストッパーの機能を有するように、ここでは押しリング本体部３５１ｂ（大径部）の外径よりも大径であるストッパー部３５１ｃが押しリング本体部３５１ｂ（大径部）の後端側に連設されている。
押しリング３５１は、第２のプラグ３２のボール収容部３２３ａに鋼球３５２を配置するとともに、第２のプラグ３２のスプリング収容部３２３ｂとの間にコイルスプリング３５３を配置した状態で、軸方向に移動可能に配置される。
第２のプラグ３２と押しリング３５１の小径部３５１ａとは、予め仮固定により一体化されている。具体的には、第２のプラグ３２の小径部３５１аの外周において、ボール収容部３２３ａに鋼球３５２を配置するとともに、コイルスプリング３５３の先端部がスプリング収容部３２３ｂに、コイルスプリング３５３の後端部が押しリング３５１の小径部の内側に、それぞれ固定されることにより、第２のプラグ３２に対して、押しリング３５１が仮固定されている。

ケーブル端末部２０の組み立て工程では、第１のプラグ３１において、第１の通電部３１２に、第１の接触子３３を取り付ける（組み立て現場でなく工場出荷時に予め第１の接触子３３を第１の通電部３１２に取り付けておいてもよい）。また、圧縮接続部３１３の導体接続孔３１３ａにケーブル導体５１が挿入された状態で、圧縮接続部３１３にケーブル導体５１を圧縮接続する。ケーブル導体５１に第１のプラグ３１を圧縮接続する際、圧縮曲がりが生じうる。なお、保護金具２４、圧縮装置２３、ストレスコーン２２は、第１のプラグ３１に圧縮する前に、予め電力ケーブル５０に挿入しておく。

次に、第１のプラグ３１を装着した電力ケーブル５０を第２のプラグ３２に対して挿入する。このとき、第１の接触子３３は、径方向に圧縮された状態で、第１のプラグ３１と第２のプラグ３２との間に介在する。

次に、第１のプラグ３１の第１の係合部３１１を第２のプラグ３２の第２の係合部３２１まで挿入し（具体的には、鍔部３２１ａの内側を貫通させ）、この状態で第１のプラグ３１に（具体的には、ねじ孔３１１ａに）引留金具３４を軸方向から螺合させる。第２のプラグ３２の鍔部３２１ａが、鍔部３２１ａの内径よりも大きい引留金具３４の引留頭部３４ｂの後端面と、鍔部３２１ａの内径よりも大きい第１のプラグ３１の第１の通電部３１２の先端面３１２ａとの間に配設されることにより、第２のプラグ３２に対して第１のプラグ３１が脱落不能に固定される。

このとき、第１のプラグ３１の第１の通電部３１２の先端面３１２ａを、第２のプラグ３２の鍔部３２１ａの後端面に当接させた状態において、第１のプラグ３１と第２のプラグ３２との間にはクリアランスＣ１、Ｃ２が形成され、第１のプラグ３１に対して第２のプラグ３２が傾斜可能となっている（図６Ａ参照）。具体的には、第１のプラグ３１の第１の係合部３１１に固定された引留金具３４における引留頭部３４ｂの後端面と、第２のプラグ３２の鍔部３２１ａの先端面との間には、軸方向のクリアランスＣ１が形成され、第１のプラグ３１の第１の係合部３１１の外周面と、第２のプラグ３２の鍔部３２１ａの内周面との間には、径方向のクリアランスＣ２が形成される。
これにより、ケーブル端末部２０に圧縮曲がりが生じている場合でも、第１のプラグ３１に対して第２のプラグ３２が傾斜することで、ブッシング１０に対してケーブル端末部２０を真っ直ぐに挿入することができる（図６Ｂ参照）。
クリアランスＣ１、Ｃ２は、第１のプラグ３１に対して第２のプラグ３２が傾斜した状態でケーブル端末部２０がブッシング１０に挿入される場合（図６Ｂの状態）にでも、圧縮曲がりを吸収して良好な導通状態でケーブル接続部１を組み立て可能な範囲で設定される。クリアランスＣ１、Ｃ２は、それぞれ１ｍｍ以上とするのが好ましい。特に、圧縮曲がりにより想定される第１のプラグ３１の傾斜角度（図６Ｂの状態）が、第１の接触子３３の許容振り角度（±２°以上）よりも小さい角度でクリアランスＣ１、Ｃ２をそれぞれ設定するのが好ましい。

組み立てられたケーブル端末部２０の先端部をブッシング１０の受容口に挿入し、圧縮装置２３のスプリング（図示略）を圧縮させながら、ブッシング１０の固定フランジ２４の後端面に圧縮装置２３を、圧縮装置２３の後端面に保護金具２４を、それぞれボルト止めすることにより、ブッシング１０にケーブル端末部２０が装着される。
具体的には、ストレスコーン２２によって押しリング３５１が先端側に付勢されると、押しリング３５１がコイルスプリング３５３の付勢力に抗して移動する。これに伴い、押しリング３５１によって鋼球３５２が外側に押し出され、ボール収容部３２３ａから徐々に鋼球３５２が露出する。押しリング３５１が規定位置まで移動すると、鋼球３５２は内部導体１１の位置決め孔（符号略）と係合する。これにより、ケーブル端末部２０はブッシング１０に脱落不能に固定され、ケーブル導体５１と内部導体１１が電気的に接続される。

具体的には、ケーブル導体５１と第１のプラグ３１が圧縮接続により電気的に接続され、第１のプラグ３１と第２のプラグ３２が第１の接触子３３を介して電気的に接続される。また、第２のプラグ３２と内部導体１１が第２の接触子（図示略）を介して電気的に接続される。

上述した組み立て工程において、ケーブル端末部２０は、ブッシング１０に対して、第２のプラグ３２が真っ直ぐになるように挿入される。したがって、圧縮曲がりが生じている場合は、第１のプラグ３１に対して、第２のプラグ３２が傾斜する。
本実施の形態では、第１のプラグ３１（あるいは、第１のプラグ３１に固定された引留金具３４）と第２のプラグ３２との間にクリアランスＣ１、Ｃ２が設けられているので、このクリアランスによって圧縮曲がりを吸収することができる。すなわち、ケーブル端末部２０に圧縮曲がりが生じていても、ブッシング１０に対してケーブル端末部２０を真っ直ぐに挿入する過程で、第１のプラグ３１に対して第２のプラグ３２が傾斜し、ブッシング１０に対して真っ直ぐな状態となる（図６Ｂ参照）。したがって、ケーブル端末部２０を所定位置まで挿入して、ブッシング１０と適切に接続することができる。このとき、第１のプラグ３１と第２のプラグ３２は、傾斜した状態で固定されることになるが、両者の間には、フレキシブル性に優れる第１の接触子３３が介在しているので、良好な導通状態が確保される。

ケーブル端末部２０を引き抜く際には、ストレスコーン２２を軸方向後端側に後退させ、押しリング３５１による係止を解除する。押しリング３５１は、コイルスプリング３５３の付勢力により後端側に後退するので、鋼球３５２は内側に移動し、組み立て前の元の状態に戻る。これにより、内部導体１１と第２のプラグ３２との固定状態は解除され、ケーブル端末部２０をブッシング１０から容易に引き抜くことができる。

ケーブル接続部１においては、ケーブル導体５１と内部導体１１との間に、第１のプラグ３１及び第２のプラグ３２からなる二重プラグ構造の接続端子を介在させ、ロック機構３５により第２のプラグ３２をブッシング１０の内部導体１１に固定するので、導体接続部２１の寸法を大幅に小さくすることができ、ひいてはケーブル接続部１全体の寸法を小型化することができる。また、ケーブル接続部１は、特殊な工具などを用いることなく、容易に組立作業及び解体作業を行うことができる。

このように、ケーブル接続部１は、少なくとも内部導体１１及び内部導体１１の外周に配置される絶縁体１２を有するブッシング１０と、ブッシング１０に装着されるケーブル端末部２０と、を備える。ケーブル端末部２０は、電力ケーブル５０のケーブル導体５１に圧縮接続される第１のプラグ３１と、第１のプラグ３１の外側に固定され、内部導体１１と電気的かつ機械的に接続される第２のプラグ３２と、第１のプラグ３１と第２のプラグ３２との間に介在し、両者を電気的に接続する第１の接触子３３（接触子）と、を備える。第１のプラグ３１と第２のプラグ３２の間には、第２のプラグ３２に対して第１のプラグ３１を傾斜した状態で係合できるクリアランスが設けられ、第１の接触子３３は、内周面で第１のプラグ３１に接触するとともに、外周面で第２のプラグ３２に接触する、外形が弾性的に変化可能な略回転楕円体形状のマルチラムバンドで構成されている。

ケーブル接続部１によれば、現行製品を必要最小限の設計変更で６００ｍｍ^２以上（実施の形態では６６／７７ｋＶ級）の大サイズの電力ケーブル用のケーブル接続部が提供される。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

本発明は、実施の形態の電力用機器のガス終端接続部だけでなく、いわゆるプレハブ構造のケーブル接続部であれば、気中終端接続部、ガス中終端接続部、油中終端接続部、及び直線接続部や分岐接続部などの中間接続部などに広く適用することができる。

また、本発明において、ブッシングには、電力用機器のブッシングの他、油中終端接続部、ガス中終端接続部などの本体材料、中間接続部の本体材料なども含まれる。すなわち、本発明において、ブッシングは、少なくとも内部導体及び内部導体の外周に配置される絶縁体（例えばエポキシ樹脂やＦＲＰなどの機械的強度の高い硬質プラスチック樹脂材料）を有していればよい。

また、実施の形態では、押しリング３５１は、先端側の小径部３５１ａと後端側の押しリング本体部３５１ｂ（大径部）の二段円筒形状の一体物で説明したが、小径部３５１ａと押しリング大径部３５１ｂをそれぞれ別部品で形成した後にねじ嵌合等により後から一体化させてもよい。この場合、押しリング本体部３５１ｂが押しリング３５１そのものに相当し、別部品で形成される小径部３５１ａはプリセットリングの役割となる。

また、本発明のケーブル接続部においては、６００ｍｍ^２以上の大サイズの電力ケーブル用に特に有用であるが、電力ケーブルのケーブル導体の公称断面積は特に限定されず、６００ｍｍ^２未満の電力ケーブルに適用してもよい。
さらに、実施の形態では、６６／７７ｋＶ級のケーブル接続部について説明したが、使用する電圧階級は特に限定されず、例えば１１０ｋＶや１５４ｋＶ以上のケーブル接続部に適用してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ケーブル接続部
１０ブッシング
１１内部導体
２０ケーブル端末部
３１第１のプラグ
３２第２のプラグ
３３第１の接触子（接触子）
３４引留金具
３５ロック機構
３６保護部材
５０電力ケーブル
５１ケーブル導体
５２ケーブル絶縁体

Claims

少なくとも内部導体及び前記内部導体の外周に配置される絶縁体を有するブッシングと、前記ブッシングに装着されるケーブル端末部と、を備えるケーブル接続部であって、
前記ケーブル端末部は、
電力ケーブルのケーブル導体に圧縮接続される第１のプラグと、
前記第１のプラグの外側に固定され、前記ブッシングと電気的かつ機械的に接続される第２のプラグと、
前記第１のプラグと前記第２のプラグとの間に介在し、両者を電気的に接続する接触子と、を備え、
前記第１のプラグと前記第２のプラグの間には、前記第２のプラグに対して前記第１のプラグを傾斜した状態で係合できるクリアランスが設けられ、
前記接触子は、内周面で前記第１のプラグに接触するとともに、外周面で前記第２のプラグに接触する、外形が弾性的に変化可能な略回転楕円体形状のマルチラムバンドで構成されている、ケーブル接続部。
前記ケーブル端末部は、円柱状の胴部と、胴部の一端側に設けられる引留頭部とを有する係止部材を備え、
前記第１のプラグを前記第２のプラグに嵌合した状態で、前記第１のプラグに前記胴部を軸方向から螺合させることにより、前記第２のプラグに対して前記第１のプラグが固定される、請求項１に記載のケーブル接続部。
前記第１のプラグは、最も先端側に位置する第１の係合部と、前記第１の係合部の後端側に連設される第１の通電部と、前記第１の通電部の後端側に連設される圧縮接続部とを有し、
前記第２のプラグは、最も先端側に位置する第２の係合部と、前記第２の係合部の後端側に連設される第２の通電部と、前記第２の通電部の後端側に連設される固定部とを有し、
前記第１の通電部の外周に前記接触子が配設され、
前記第２の係合部は、径方向内側に張り出す環状の鍔部を有し、前記鍔部で形成される開口の口径は、前記第１の係合部の外径より大きく、前記第１の通電部の先端面の外径より小さく、かつ、前記係止部材の前記引留頭部の外径よりも小さい、
請求項２に記載のケーブル接続部。
前記第１の通電部の先端面を、前記鍔部の後端面に当接させた位置において、前記クリアランスは、
前記引留頭部の後端面と、前記鍔部の先端面との間に形成される、軸方向のクリアランスと、
前記第１の係合部の外周面と、前記鍔部の内周面との間に形成される、径方向のクリアランスと、
を有する、請求項３に記載のケーブル接続部。
前記接触子の許容振り角度は、±２°以上である、請求項１から４のいずれか一項に記載のケーブル接続部。
前記接触子は、それぞれ導電性材料で形成された、第１の爪部と、第２の爪部と、キャリア部とを有し、
前記第１の爪部と前記第２の爪部は、それぞれの一端が固定端として前記キャリア部に固定され、それぞれの他端が自由端となるように形成され、
前記第１の爪部と前記第２の爪部は、一方の爪部の前記固定端と前記自由端が、もう一方の爪部の前記固定端と前記自由端と互いに逆になるように、周方向に交互に配置されており、
前記自由端同士の間には、前記接触子が弾性的に変形したときに、互いに干渉しないように隙間が設けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載のケーブル接続部。
前記電力ケーブルは、前記ケーブル導体の公称断面積が６００ｍｍ^２以上である、請求項１から６のいずれか一項に記載のケーブル接続部。