JPH02246724A - 電気ケーブルの成端及び接続 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気ケーブルの成端及び接続に関する。

連続的にシールドした高電圧ケーブルを終端する時又は
接続する時には露出導線からシールドに絶縁表面に沿っ
て電気破壊が起こらないような成端部又は接続部からの
長さでシールドを取り去る。

シールドの除去により電場の不連続が起こりシールドの
末端では著しい電気ストレスが存在する。

このストレスを軽減して使用中のケーブル絶縁の破損を
防止するために、例えば米国特許筒３，３９６．２３１
号、英国特許第１，４３４．７１９号及び特開昭筒４９
−８１８９５号公報に述べられているように抵抗性又は
容量性効果によりストレス制御を提供する多くの方法が
提案されている。

しかし、いずれの従来技術にも、問題点が存在する。例
えば、特開昭４９−８１８９５号公報の方法は、多くの
部品を使用し、複雑であり、部品を相互に正確に配置し
なければならない。リング５１．５３などのスペーサー
が正確な配置を助ける役割を果たす。絶縁層２９は３つ
の要素から形成されており、テーパーを設けるために成
形法によって形成されている。成形法は、押出法に比較
して高価である。電気ストレス制御は、接地された外導
電性要素によって封入されたチーシマー状絶縁物から生
じるストレスコーン効果によっテ与工られる。

従来技術には、次のような問題点がある。

（ｉ）複雑な部品を正確な配置で一体に組み立てなけれ
ばならない。ストレスコーンの狭末端がケーブルシール
ドの末端で正確な位置に配置されている必要があり、そ
うでなければ、電気ストレスが高くなる。したがって、
作業者には高度の技術が必要である。

（１１）部品は、精巧な成形法によって製造できるが、
より安価な押出法によって製造することができない。

（ｉｉｉＮ組の部品は、種々のケーブル寸法及び構造に
対して使用することができないので、ケーブル心（即ち
、導線及び誘電体及びシールド）の寸法及び形状が異な
れば、別の組の部品が必要になり、種々の組の部品を用
意する必要がある。

本発明によれば、従来のこのような問題は解決される。

本発明の１つの目的は、非常に簡単な構造を有する保護
スリーブによって接続又は成端を形成することにある。

正確な電気ストレス制御が確実になり、従って、作業者
が正確に装着しなかったしても、望ましい電気ストレス
制御が得られる。

本発明の別の目的は、安価な押出法によって製造できる
保護スリーブによって接続又は成端を形成することにあ
る。

本発明の他の目的は、１組の部品で広い範囲のケーブル
寸法及び構造に対応できる保護スリーブによって接続又
は成端を形成することにある。

したがって、本発明によれば、シールドされた電気ケー
ブル成端又は２本の電気ケーブルの間のシールドされた
接続であって、ケーブルは、導線、導線を取り巻き端を
切り詰められて導線を露出させている誘電層、及び誘電
層を取り巻き端を切り詰められて誘電層を露出させてい
る導電性ケーブルシールドを有して成るシールドされた
電気ケーブルであり、ケーブルは、成端又は接続の電気
ストレス制御を与える保護スリーブから成るエンクロー
ジャーの中で成端されており又は接続されており、保護
スリーブは、チューブ状絶縁性内層及びチューブ状導電
性外層を有し、該導電性外層は、ケーブルシールドに電
気接続され重なり合い、該絶縁性内層によりケーブルシ
ールドから離れており、該絶縁性内層は、ケーブルシー
ルドの末端に重なり合う絶縁性内層部分の厚さに少なく
とも等しい長さでケーブルシールドに重なり合い、該重
［性外層とケーブルシールドとの間の電気接続が、ケー
ブルシールドの末端に重なり合う絶縁性内層部分の厚さ
に少なくとも等しい距離でケーブルシールドの末端から
離れたケーブルシールドの地点で形成されていることを
特徴とする成端又は接続が提供される。

さらに、本発明によれば、シールドされた電気ケーブル
成端又は２本の電気ケーブルの間のシールドされた接続
であって、ケーブルは、導線、導線を取り巻き端を切り
詰められて導線を露出させている誘電層、及び誘電層を
取り巻き端を切り詰められて誘電層を露出させている導
電性ケーブルシールドを有して成るシールドされた電気
ケーブルであり、ケーブルは、成端又は接続の電気スト
レス制御を与える保護スリーブから成るエンクロージャ
ーの中で成端されており又は接続されており、保護スリ
ーブは、（ａ）少なくとも部分的に電気抵抗性を有し、
露出導線に重なり合い、露出導線を越えて延在し、ケー
ブルシールドに重なり合うチューブ状最内ストレスグレ
イディング層、（ｂ）ケーブルシールドとの鏡型なり合
いにおいて該ストレスグレイディング層に直接的又は間
接的に電気接触しているチューブ状導電性外層、及び（
ｃ）少なくとも鏡型なり合いと露出導線との間の領域に
おいて該ストレスグレイディング層俣該導電性外層とを
分離しているチューブ状絶縁性内層を有することを特徴
とする成端又は接続が提供される。

加えて、本発明によれば、２本のシールドされたケーブ
ルの間の接続又はシールドされたケーブルの成端を保護
かつシールドする方法であって、ケーブルは、導線、誘
電層、及び誘電層を取り巻く導電性ケーブルシールドを
有して成るシールドされた電気ケーブルであり、方法は
、導電性ケーブルシールドを切り詰めて誘電層を露出し
、誘電層を切り詰めて導線を露出し、接続又は成端の電
気ストレス制御を与える保護スリーブによってケーブル
の接続又はケーブルの成端を封入することから成り、保
護スリーブは、チューブ状絶縁性内層及びチューブ状導
電性外層から成り、方法は、導電性外層をケーブルシー
ルドに重ね合わせて導電性外層とケーブルシールドとの
電気接続を形成し、絶縁性内層によってケーブルシール
ドから導電性外層を離し、絶縁性内層を、ケーブルシー
ルド末端に重なり合う絶縁性内層部分の厚さに少なくと
も等しい長さでケーブルシールドに重ね合わせ、保護ス
リーブの導電性外層とケーブルシールドとの電気接続を
、ケーブルシールド末端に重なり合う絶縁性内層部分の
厚さに少なくとも等しい長さでケーブルシールド末端か
ら離れたケーブルシールドの地点で形成するように保護
スリーブを配置することを特徴とする方法が提供される
。

さらに加えて、本発明によれば、２本のシールドされた
ケーブルの間の接続又はシールドされたケーブルの成端
を保護かつシールドする方法であって、ケーブルは、導
線、誘電層、及び誘電層を取り巻く導電性ケーブルシー
ルドを有して成るシールドされた電気ケーブルであり、
方法は、導電性ケーブルシールドを切り詰めて誘電層を
露出し、誘電層を切り詰めて導線を露出し、接続又は成
端の電気ストレス制御を与える保護スリーブによってケ
ーブルの接続又はケーブルの成端を封入することから成
り、保護スリーブは、少なくとも部分的に電気抵抗性の
チューブ状最内ストレスグレイディング層、チューブ状
絶縁性内層及びチューブ状導電性外層から成り、方法は
、ストレスグレイディング層が露出導線に重なり合い露
出導線を越えて延在しケーブルシールドに重なり合うよ
うにストレスグレイディング層を配置し、ケーブルシー
ルドとの鏡型なり合いにおいて導電性外層をストレスグ
レイディング層に電気接触するように導電性外層を配置
し、鏡型なり合いと露出導線との間の領域において、ス
トレスグレイディング層と導電性外層を分離するように
絶縁性内層を配置することを特徴とする方法が提供され
る。

重なり合いが絶縁性内層だけとケーブルシールドの間に
あれば、重なり合いの範囲（長さ）はケーブルシールド
に重なり合う絶縁性内層部の厚さに少なくとも等しく、
導電性外層とケーブルシールドとの間の電気接続はケー
ブルシールド末端からの距離がケーブルシールド末端に
重なり合う絶縁性内層部の厚さに少なくとも等しくなる
ような距離にあるケーブルシールド上の１点でなされる
。

層の重なり合いとはその層が接触していることを必ずし
も意味しないことは理解し得るであろう。

本発明は、ケーブルシールドに電気的に接続される導電
性外層と絶縁性内層から成る保護ス１７−ブから成るエ
ンクロージャーであって、スリーブは露出された絶縁を
覆い、シールド末端に重なり合う絶縁性内層部の厚さに
少なくとも等しい長さで、導電性外層のシールドへの電
気接続と露出した導線との間でケーブルシールドに重な
り合うような長さを有するエンクロージャーを提供する
。

導電性外層はこれに対応するスリーブ端で又は端を超え
てケーブルシールドに電気接続しているのが好ましい。

絶縁性内層は放電抵抗、誘電率及び高破壊強度を含む適
当な電気特性を有する材料から成形されるのが好ましく
、例えば必要な場合にはその中に優れた電気特性を与え
る充填剤を分散させた重合体マトリックスから成る。

重合体マトリックスとして使用するに適したポリマー物
質は、例えばポリオレフィンとオレフィンのコポリマー
、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／プ
ロピレンコポリマー及びポリブチレン；置換ポリオレフ
ィン特にハロゲン置換ポリオレフィン、例えばポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、
テフロン１００（ポリテトラフルオロエチレン、デュポ
ン社製）、テフロンＦＥＰ（テトラフルオロエチレンと
へキサフルオロプロピレンのコポリマー、デュポン社製
）、テフロンＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフ
ルオロアルコキシ残基のコポリマーデュポン社製）、テ
フゼル（エチレン、テトラフルオロエチレンとフッ素化
モノマーのターポリマーデュポン社製）及びハラ−（Ｈ
ａｌａｒ）（エチレンとクロロトリフルオロエチレンの
コポリマー、アライドケミカル社製）；ポリエステル、
特にセグメント化コポリエステルポリマー、例えばハイ
トレル（Ｈｙｔｒｅｌ）（テレフタール酸、ポリテトラ
メチレンエーテルグリコール及びｌ、４−ブタンジオー
ルからのセグメント化ポリエーテルエステルコボリマー
、デュポン社製）；及びポリウレタンから成る樹脂を含
む。

重合体マトリックスとして使用するに適する他のポリマ
ー物質はエラストマーを含み、そのエラストマーは例え
ばジエンとオレフィン性不飽和モノマーとのコポリマー
、例えばエチレン／プロピレン／非共役ジェンターポリ
マー、スチレン／ブタジエンポリマー、ブチルゴム及び
ジエンの不飽和極性モノマー、例えばアクリロニトリル
、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ビニル
ピリジン及びメチルビニルケトンとのコポリマー−ハロ
ゲン含有エラストマー、例えばクロロブレンポリマー及
びコポリマー、例えばネオブレン、クロロブレン、塩素
化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン及びパ
イトン（ｖ；ｔｏｎ）（フッ化ビニリデン及びヘキサフ
ルオロプロピレンのコポリマー、デュポン社製）；　オ
レフィンのオレフィン性不飽和エステルとのコポリマー
、例えばエチレン／ＩＢＭビニルエラストマーポリマー
、エチレン／アクリル酸エステルコポリマー、例えばエ
チレン／エチルアクリレート及びメタクリレートンポリ
マー及び特にエチレン／アクリルゴム、例えばバマｙ　
’）　（Ｖ　ａａａｃ）（エチレン、メチルアクリレー
ト及び硬化部位モノマーのターポリマー、デュポン社製
）；アクリルゴム、例えばポリエチルアクリレート、ポ
リブチルアクリレート、ブチルアクリレート／エチルア
クリレートコポリマー及びブチルアクリレート／グリシ
ジルメタクリレートコポリマー、シリコーンエラストマ
ー、例えハホリジオルガノシロキサン、ジメチルシロキ
サン、メチルビニルシロキサン及びメチルフェニルシロ
キサン、フルオロシリコーン、例えば３，３．３トリフ
ルオロプロピルシロキサンとカルボランシロキサンから
得られたちの；エラストマーポリウレタン；及びポリエ
ーテル、例えばエピクロールヒドリンゴムより成る。

上記エラストマー及び樹脂のブレンドも使用できる。ポ
リオレフィン、オレフィンポリマー及びオレフィンポリ
マーのブレンドを使用して特によい結果が得られた。

絶縁性内層は、必須というものではないが、実質的に耐
トラツキング性、好ましくは非トラツキング性物質から
作られるのが望ましい。“非トラツキング性”とは高電
圧の影響の下でその表面にデンドライト状の炭素系導電
性沈着物を形成しない物質を意味する。耐トラツキング
性充填材から成る適した耐放電及び耐トラツキング性物
質はここに参考として掲げる英国特許筒１，０４１，５
０３．１．２４０，４０３．１，３０３．４３２及び１
，３３７．９５１号に記載されている。

絶縁性内層は２〜６の誘電率及び少なくとも１０１０、
好ましくは少なくともｔｏ”Ω・ＣＭの体積固有抵抗を
有しているのが好ましい。

導電性外層は織った又は撚った金属の編組から成ってい
てよいが、好ましくはその中に導電性充填材を分散させ
た重合体マトリックスの癌であるが、この場合にエンク
ロージャーはさらに導電性外層の周りに位置する織られ
た又は撚った金属の編組を有してもよい。重合体マトリ
ックスは上記の重合体物質の何れか又はこれらの物質の
混合から成っていてよく、導電性充填材は金属粒子又は
導電性カーボンブラックから成ることができる。

適したカーボンブラックは現在市販のもの、例えばＨＡ
Ｆ、ＳＲＦ、ＥＰＣ，ＦＥＦ及びＥＣＦ型の内から選ぶ
ことができる。特に良い結果が、ここに参考として掲げ
る英国特許筒１，２９４，６６５号に記載されている導
電性重合体組成物を用いて得られた。導電性外層は好ま
しくは重合体マトリックス及び充填材の全量に対してｌ
Ｏ〜７０、好ましくはｌＯ〜２０、例えば１５〜１７重
世部の導電性充填材を含む。

導電性外層は好ましくは５ＸＩＯ’Ω・ｃｍより低い、
最も好ましくは１００Ω・ａｍより低い体積固有抵抗を
有する。

本発明のエンクロージャーは、保護スリーブを保護すべ
きケーブル接続又は成端と的確に係合させることによっ
て形成される。的確な係合とは下にくる基体の外形にぴ
ったりと合う材料特性を意味する。このような的確な係
合はエラストマー材料又は熱回復性材料又はその両者か
らなるスリーブを使うことによって得られる。スリーブ
と成端部又は接続部表面との間に望ましくない空隙がで
きる可能性をさけるために、その表面及び／又はチュー
ブ内面は適当な空隙充填材、例えばグリース又は熱活性
接着剤、シーラント又はマスチックで被覆する。所望の
場合にはエンクロージャーは連続するチューブ状層を順
次ケーブル端部又は接続部と的確に係合させて、その場
で形成できる。

チューブ状層の積層も又使うことができ、１つの好まし
い態様として、エンクロージャーは絶縁性内層と導電性
外層を有する単一のチューブ状物品から成る。疑問を避
けるために、本明細書での“チューブ状層”という表現
は基体の周りにテープを螺旋状に巻いてその場で形成さ
れる構造体を含まない。

チューブ状物品が弾性であれば、それを電気器具に単に
押し入れることによって電気器具と的確に係合させるこ
とができ、その弾性によってその外形にぴったり適合さ
せることができる。他の態様では除いたり動かしたりで
きる内部又は外部の保持部材によって弾性チューブ状物
品を引伸ばした状態で保持でき、弾性ストレスを解除し
てチューブ状物品を電気器具と的確に係合するように回
復させる。更にもう１つの態様ではチューブ状物品を保
持部材に結合して、例えば溶剤処理又は機械的処理によ
って結合を弱めて回復させる。

しかしながら、エンクロージャーは熱回復性のチューブ
状物品から成るのが好ましい。通常、これらの物品は加
熱すると変形される前の原形に戻るが、本明細書で使用
する“熱回復性”なる語は加熱すると変形前のものでは
ない新しい形状を採る物品をも含む。最も普通の形では
かかる物品は例えば米国特許第２，０２７，９６２．３
，０８６，２４２、及び３，９５７，３７２号に記載さ
れているような弾性又はプラスチック記憶性を示すプラ
スチック材料から成る。他の物品では、例えば英国特許
第１，４３４，７１９及び１，４４０，５２．４号に記
載されるように弾性材料を第２の部材で引伸ばした状態
に保っておき、加熱により第２部材を弱めて弾性部材を
回復させる。これらの特許明細書の開示をここに参考と
して掲げる。絶縁性内層と導電性外層は夫々独立に熱回
復性であるか、スリーブが全体として熱回復性であれば
、一方の層か又は両方の層が弾性であればよい。

ケーブル端部及び接続の保護のために今まで提案されて
きたチューブ状物品と対照的に、本発明のエンクロージ
ャーは所望の場合には、エンクロージャーが回復性であ
れば少なくとも安定状態又は自由回復状態でその全長に
沿って実質的に均一な断面を有するように形成でき、従
って、比較的安価な押出法によってエンクロージャーを
作ることができる。このことはしばしば精巧な成形法を
必要とする先行技術の設計に優る著しい利点である。望
ましさは減少するが、本発明のエンクロージャーは勿論
他の方法、適当なものとして成形又は注型によって作る
ことができる。しかしながら、好ましい製造法は層の多
重押出であり、必要の場合には続いて押出製品を回復性
にする処理をする。

この処理には例えば電離線又は化学的架橋剤によって架
橋し、続いて、例えばガス差圧又はマンドレルを使って
膨張させることを含む。

接地接続はエンクロージャーの導電性外層をシールドに
接続してケーブル成端又は接続を横切って設けられる。

導電性外層をシールドに接続するには、エンクロージャ
ーの端部を、導電性外層がシールドと直接に物理的及び
電気的に接触するような形状に形成すればよい。又はエ
ンクロージャーの端部に適合する導電性部材によって１
」接的電気接触を与えることができる。かかる部材は、
例えば金属ひも、又は所望であれば熱回復性である導電
性ポリマー材料から成形された成形部品であり得る。

あるいは、導電性外層の周りに金属編組を螺旋状に巻き
、その端部を例えばハンダ付けによりシールドに接続す
ることによって電気接触を設けることができる。

成形部品は例えばエンクロージャーの端部に適合するよ
うに設けられた溝付きの面を有する環状部材であって、
シーラント例えばマスチック又はホットメルト接着剤の
内部被覆を有していてエンクロージャーの端部を環境か
ら保護するのが有利である。成形部品を用いて電気接触
させる場合には、内部被覆シーラントは導電性である。

ある場合には、上記のように露出された導電体に近い空
間、例えばケーブル継目の撚り合わした中央導線を取巻
く領域及び／又はシールド端部に接近した空間に空隙中
で空気のイオン化により破壊する可能性を最小にするた
めに空隙充填材料を用いるのが有利であることが見出さ
れた。かかる物質はグリース例丸ばシリコーングリース
、マスチック又はホットメルト接着剤であり得る。空隙
充填物質は電気絶縁性、導電性又は半導電性でよく、半
導電性の場合にはそれが一般に局部領域に用いられるの
で著しいストレスグレイディング効果を示さない。特に
適した空隙充填物質は西ドイツ特許公開公報第２．７４
８，３７１号に記載され、特許請求されている。この西
ドイツ特許公開公報をここに参考に掲げる。

本発明はｌ　５ＫＶ以上まですら例えば４０ＫＶ又はあ
る場合には７２ＫＶまでの電圧で作動する高圧ケーブル
の端部及び接続部に用途を見出すことができる。ｌ　５
ＫＶまでの電圧の作動電圧では別のストレス制御具、例
えば、最内ストレスグレイディング層を通常全く省略す
ることができる。

したがって、本発明は別のストレス制御具を使用する可
能性を排除するわけではないが、最内ストレスグレイデ
ィング層を使用せずに、絶縁性内層を直接シールド及び
／又は露出した導線と接触させてよい。

例丸ば、高作動電圧例えば４．　ＯＫ　Ｖまであるいは
７２ＫＶまででは絶縁性内層がケーブルシールドに重な
っている場合には、抵抗性又は容量性又は両者の組合わ
せである電気的インピーダンス特性を有することのでき
るストレスグレイディング物質の最内層をエンクロージ
ャーに設けるのが望ましい。しかしながら、ストレスグ
レイディング層は少なくとも部分的に抵抗性を有し露出
した導線からケーブルシールドに延在しているのが好ま
しい。最内ストレスグレイディング層は半導電性であっ
て、導電性充填材、特にカーボンブラックを中に分散さ
せたポリマーマトリックスより成るのが好ましい。ポリ
マーマトリックスで使用する適当なポリマー物質及びカ
ーボンブラックは前記したものを含む。ストレスグレイ
ディング材料中のカーボンブラックの量はある程度使用
するカーボンブラック及びポリマーマトリックスの種類
に依存するが、好ましくはこの材料は樹脂１００重量部
当りカーボンブラック５〜１５０重量部より成る。

あるいは、例えば英国特許第１，４７０，５０１．１．
４７０，５０２．１，４７０，５０３及び１，４７０、
．５０４号に記載されている非線型の電気抵抗特性を有
する組成物を最内ストレスグレイディング層として使用
できる。上記特許の開示をここに参考として掲げる。上
記したポリマー物質の代わりに最内ストレスグレイディ
ング層は、例えば英国特許第１．５２６．３９７号に記
載されているマスチックのような流体被覆から成ること
もできる。

最内ストレスグレイディング層は５０Ｈ２の周波数で測
って１０７〜１０１０Ω・ｃｍの範囲、例えば１０”Ω
・ＣＸに近い固有インピーダンスを有するのが好ましい
。エンクロージャーに使用するストレスグレイディング
層は１Ｏ１０〜１０”Ω・ＣＪＩの範囲の直流固有抵抗
を有するのが有利である。

最内ストレスグレイディング層は存在する場合には、保
護スリーブを装着する時に露出導線からシールドに沿っ
て延在しているので、（必須ではないカリストレスグレ
イディング層が実質的にスリーブの全長に沿って延在し
てもよい。又、これによってストレスグレイディングフ
ーンのような他の形のストレスグレイディングを使わず
にスリーブ全体を比較的安価な押出法によって成形する
ことが可能であることが見出された。従って、本発明は
、最内ストレスグレイディング層、絶縁性内層、及び導
電性外層を有する寸法回復性押出チューブ状物品より成
るケーブル成端又は接続用の保護スリーブを提供する。

絶縁性内層と導電性外層の厚さの比はある程度まで外被
の要求される電気的特性によって指定されるが、一般に
絶縁性内層は２〜１５ＪＩＬ好ましくは３〜１０Ｒｘの
厚さを有し、導電性外層は０゜５〜５　ｘｍ、好ましく
は１〜３Ｈの厚さを有する。

４ＮＲまでの絶縁外内層厚ではもはや充分でないような
電圧を搬送する電気ケーブルに対しては付加的な電気ス
トレス制御が必要であることが見出された。従って、１
５ＫＶ以上の電圧を搬送するケ−プルに対しては、最内
ストレスグレイディング層が通常必要である。３５ＫＶ
以上を搬送するケーブルに対しては、以下に記載するよ
うにシールド末端に隣接した点で絶縁性内層に勾配をつ
けることも必要であろう。しかしながら、絶縁性内層は
中央部分において長さの少なくとも６０％、最も好まし
くは７５％にわたって実質的に均一な断面を有している
のが好ましい。３５ＫＶより低い電圧を搬送するケーブ
ルに対しては、少なくとも安定な自由に回復した状態に
ある絶縁性内層がその全長に亙って実質的に均一な断面
を有していることが最も好ましい。

しかしながら、本発明は、またケーブルシールドに隣接
してストレスコーンを作るために絶縁性内層に勾配部を
設けることを包含する。ただし、好ましくはかかる勾配
部はケーブルシールドを越えて延在することはなく、単
に絶縁性内層に大きい断面から小さい断面への“段階”
を設けるに過ぎないものである。

１５ＫＶまでのケーブルにはストレスグレイディング層
は通常必要ない。絶縁性内層は、ケーブルシールド末端
に重なり合う絶縁性内層部分の厚さに少なくとも等しい
長さでケーブルシールドに重なり合う。重なり合いの長
さがこのように限定される理由は以下の通りである。

ケーブルシールドは、接地電位に保持されており、ケー
ブル導線は、高電圧にあるので、ケーブルシールド及び
誘電層が接続または終端のため切り詰められた場合に、
高い電気ストレスの領域が生じる。電気放電が生じない
程度にまで、この電気ストレスを最小にする必要がある
。電気ストレスによって電気破壊が生じることがあり特
に保護しなければならない領域はケーブルシールドの末
端である。ケーブルシールド末端の保護は、絶縁性内層
によって行えるが、絶縁性内層はケーブルシールドの末
端を越えて延在する必要がある。絶縁性内層をできる限
り短くすることは経済的に有利であり、接続部分を越え
て延在する導電性外層とケーブルシールドとを電気接続
する必要があるので、絶縁性内層とケーブルシールドと
の重なり合いの長さはできる限り短くする必要がある。

しかし、重なり合いの長さが短い場合に、特に、絶縁性
内層がケーブルシールドに全く重なり合わない場合に、
ケーブルシールド末端での電気ストレスが非常に大きく
なり、電気放電が生じる。重なり合いの長さが絶縁性内
層の厚さに少なくとも等しい場合に、電気ストレスを非
常に小さくできることを見いだしたのである。絶縁性内
層とケーブルシールドとの重なり合いによって、導電性
外層がケーブルシールドに接続される地点はケーブルシ
ールド末端から充分に離され、電気ストレスが減少する
。

絶縁性内層は実質的に均一な断面を有することが好まし
いが、絶縁性内層の実質的に均一な断面はケーブルシー
ルド末端に重なり合う部分の断面を含んでいるので、絶
縁性内層の重なり合いの長さはその地点での絶縁性内層
の厚さに少なくとも等しいことが好ましい。より好まし
くは、重なり合いの長さは絶縁性内層の厚さの２５〜６
倍である。しかし、大多数の場合に、実質的に均一な断
面部の厚さの３倍、特に６倍を越える長さの重なり合い
を用いてそれ以」二の著しい改良は得られない。

１５ＫＶより高いケーブルに対しては、最内ストレスグ
レイディング層を設けるのが好ましく、この場合、最内
ストレスグレイディング層が絶縁性内層が、最も好まし
くはその両者が必要量だけシールド末端と重なり合う。

３５ＫＶ以上のケーブルには、少なくとも絶縁性内層、
好ましくは絶縁性内層とストレスグレイディング層の両
者が必要量だけシールド末端と重なり合い、更に絶縁性
内層か好ましくは前記のように、その端部でケーブルシ
ールド末端に向かって勾配を有して中央部が実質的に均
一な断面を有している。

最内ストレスグレイディング層はエンクロージャーの長
さの少なくとも６０％、最も好ましくは少なくともその
長さの７５％の長さで存在するのが好ましい。ある態様
では、ストレスグレイディング層はエンクロージャーの
全長に亙って存在している。ストレスグレイディング層
が存在するエンクロージヤーの部分は安定状態又は自由
回復状態で実質的に均一な断面を有することが望ましい
。

即ち、層の厚さの比がストレスグレイディング層の長さ
に亙って一定であり、その断面の一般形状が実質的に変
化しないのが望ましい。多くの場合、ストレスグレイデ
ィング層はエンクロージャーの長さに亙って中央に位置
している。最内ストレスグレイディング層の厚さはある
範囲まで、エンクロージャーの要求される電気特性によ
って決定されるけれども、一般に最内ストレスグレイデ
ィング層は０．５〜４　、　Ｏｕ＋の厚さを有する。

最内ストレスグレイディング層と導電性外層とを、少な
くともエンクロージャーを電気ケーブル成端又は接続に
的確に係合した後に電気接触させることが必要であって
、これはエンクロージャー端部の適当な形状又は両層間
に電気接触を作る手段を設けることによって行うことが
できる。最内ストレスグレイディング層と導電性外層の
間の電気接触は直接でも間接でもよい。

最も簡単な形では、係合中厚電性外層とストレスグレイ
ディング層の両者がケーブルシールドに接触し、これに
よってシールドを通して間接的電気接触がなされるよう
な形状をエンクロージャー端部が有する。別法としては
、絶縁性内層が最内ストレスグレイディング層と導電性
外層との両層を直接電気接触させるため、これら両層の
直前で終了するようにエンクロージャーの端部を形成す
ることができる。他の可能性はエンクロージャーの端部
に適合する導電性部材によって間接電気接触を行うこと
である。かかる部材は例えば金属ひも又は所望の場合に
は熱回復性であってもよい導電性ポリマー物質から成形
された成形部品であり得る。

本発明は単相及び三相電気ケーブルシールドの成端部及
び接続部の保護に適用できる。三相ケーブルを使用する
場合には、各導線には導電性外層、絶縁性内層及び場合
によりストレスグレイディング最内層から成る保護スリ
ーブより成るエンクロージャーを供給するか、別の方法
として、各導線に絶縁性内層と場合によりストレスグレ
イディング最内層を供給し、３本の絶縁された導線を囲
う１つの導電性外層を供給するエンクロージャーを供給
する。

本発明を実施例により添付図面を参照しつつ説明する。

実施例１ 中央の導線をクリンプ加工し、シールドをクリンプの両
側で６ＣＩの長さで切り詰めて２０ＫＶ直線接続を作っ
た。ついで、接続部の上に、長さ３Ｑ　ａｍ、壁厚さ０
．２ｃｍ、固有抵抗（直流）１０”Ω・ｃｍのレイケム
（Ｒａｙｃｈｅ＠）　Ｓ　ＣＴ　Ｍストレスグレイディ
ングチューブを置き収縮させて的確に係合させた。回復
したチューブは接続部の外形にぴったりと適合し、クリ
ンプ２と接触し及びクリンプ２の両側のシールド３．４
と２ｃＪＩの重ね合いをして接触した。ストレスグレイ
ディングチューブの上に長さ３０ｃｘ、壁厚０．７５ｃ
ｉ、体積固有抵抗５ｘ　ｌ　Ｑ　Ｉ　３Ω・ｃｘの成形
された絶縁性熱回復性チューブを置いた。チューブの端
を９．２°の勾配角度で形成した。熱回復性チューブは
接続部の上で中央方向に収縮し、０．５ｃｍのストレス
グレイディングチューブを各端に露出した。最後に接続
部の上に長さ３５０１、壁厚さ０，２ｃｔｓ、固有抵抗
１０００Ω・ｃｍの導電性熱収縮チューブを置き、これ
を収縮させて接続の両側でシールド間に電気接続を行っ
た。絶縁性チューブと導電性チューブの間に薄層のシリ
コーングリースを適用するのが有利であることを見出し
た。配置を添付図面の第１図に示し、これは、エンクロ
ージャーにより封入された接続の側面の断面図である。

第１図よりストレスグレイディングチューブ（即ち、最
内ストレスグレイディング層）■がクリンプ２から７−
ルド３とシールド４に延在しているのが理解できる。

導電性チューブ（即ち、導電性外層）５はシールド３と
シールド４の間に電気接続を作り、又ストレスグレイデ
ィングチューブｌに重なり合っている。

導電性チューブ５とストレスグレイディングチューブ１
は型出しされた絶縁チューブ（即ち、絶縁性内層）６に
より隔てられている。

このような接続４個を適用電圧２０ＫＶ　　八〇で１０
００時間使用し、次いで、電圧を５ＫＶづつ５００時間
毎に破壊まで増加して平均寿命試験に服させた。結果を
第１表に示す。

第１表 試料 上記結果は、本発明により作られたエンクロージャーを
使用して優れた電気結果が得られたことを示している。

即ち、導線及びケーブルシールドに重なり合う最内スト
レスグレイディング層、該ストレスグレイディング層に
電気接触する導電性外層、及び該ストレスグレイディン
グ層と該導電性外層の間に存在する絶縁性内層を有する
本実施例のエンクロージャーによれば、電気ストレスが
少なくなるので、高電圧を印加しても絶縁破壊が生じに
くい接続が得られることがわかる。

実施例２ ２０ＫＶ架橋したポリエチレン絶縁ケーブル７のジャケ
ット８とシールド９を切り詰め、グラファイト含浸クロ
ス層ｌＯ、グラファイト層１１及び誘電体１２．１３を
露出して第２図に示すように、２４ＫＶ直線接続をまね
た。誘電体１３の一部は取り除いて導線１４を露出させ
、導線の両側の誘電体領域１５は導電性ペイントを塗り
溶接接合にまねた長さ１０ｃｚの領域を作った。ペイン
トを塗られた領域１５とグラファイト層ｉｔの間の露出
導線の両側で露出した誘電体の長さは１２ｃＩであった
。

固有抵抗１０１Ω・ＯＲのレイケムＳＣＴＭストレスグ
レイディングチューブを接続部の上に置き回復して接続
部の外形に適合したシールド９と接触しているストレス
グレイディング層１６を形成しｔコ。回復された壁厚さ
４　ＩＮ（即ち、完全に回復させた場合に壁厚さ４　Ｉ
Ｉ）のレイケムＢＢＩＴ絶縁性チューブ１７をストレス
グレイディング層１６の上で回復させ、シリコーングリ
ースの薄層ヲ第１の回復した絶縁性内層１７の表面に適
用してから同じ壁厚さの第２８ＢＩＴチユーブ１８を第
１チユーブの上で回復させた。２つのＢＢＩＴチューブ
１７，１．８の長さは回復後接続部の両端に約ｌＣｗの
第１絶縁性内層と約ｌａｘの最内ストレスグレイディン
グ層が露出する長さであった。最後に第２絶縁性内層の
外表面にグラファイト層を散布しレイケムＣＮＴＭ導電
性チューブ１９を接続部の上で回復させた。導電性チュ
ーブの長さ及び回復した径は、回復して導電チューブが
接続部の両端でストレスグレイディング層１６及びケー
ブルシールド９の露出部と電気接触を形成するように選
ばれた。

かかる接続５個が少なくとも１７ＫＶの放電消滅電圧（
Ｄ　ｔｉ：　ＶＸｏ、　５ｐＣの放電量でＩ　ＥＥＥ４
３−１９７５により測定）及び５ＱＫＶでの６０ｐｃよ
り大きくない放電を有することを見出した。

即ち、導線及びケーブルシールドに重なり合う最内スト
レスグレイディング層、該ストレスグレイディング層に
電気接触する導電性外層、及び該ストレスグレイディン
グ層と該導電性外層の間に存在する絶縁性内層を有する
本実施例のエンクロージャーによれば、電気ストレスが
少なくなるので、放電が生じにくい接続が得られること
がわかる。

実施例３ 英国特許出願筒４５０３６／７６に記載されているエビ
ハロヒドリンストレスグレイディング物質２５をクリン
プと露出した導線に適用し、絶縁性部分を同時押出によ
り導電性部分と一緒に形成した以外は、実施例２に記載
の方法により５０■２銅導線２０、ポリエチレン誘電体
２１、グラファイト層２２、グラファイト含浸クロス層
２３、金属シールド２４及び外部ジャケット（図示せず
）より成る２本の１５ＫＶポリエチレンケーブルの間に
第３図に図示する１５ＫＶ接続エンクロージヤーを形成
した。熱収縮したストレスグレイディングチューブ２６
、絶縁性チューブ２７、二重押出物（絶縁性内部分／導
電性外部分）２７Ａ及び銅編組２８がある。

接続部中心とシールド２４の間の距離をＬ２ｃｍから１
８ＣＩＩの間で変化させて４つの接続を作り、少なくと
も１０５ＫＶのＡＣ破壊値、少なくとも２００ＫＶの正
波ＤＣインパルス限度及び３０ＫＶでの０．５ｐＣより
小さいＤＥＶを有していることを見出した。

即ち、電気ストレス及び導線及びケーブルシールドに重
なり合う最内ストレスグレイディング層、該ストレスグ
レイディング層に電気接触する導電性外層、及び該スト
レスグレイディング層と該導電性外層の間に存在する絶
縁性内層を有する本実施例のエンクロージャーによれば
、電気ストレスが少なくなるので、絶縁破壊及び放電が
生しにくい接続が得られることがわかる。

実施例４ 第４図に示す１ｌＫＶ直線接続を、ＩＱＫＶ架橋ポリエ
チレン絶縁ケーブルと銅導線２９、紙絶縁層３０、アル
ミ箔３１．鉛外装３２及びクロステープより成るＩＩＫ
Ｖ紙絶縁ケーブルとの間に形成した。接続エンクロージ
ャーはストレスグレイディング層３５、ＢＢＩＴ絶縁性
層３６、二重押出層３７及び金属編組３９を含み、各要
素は実施例３に用いられた特性を有する。

」二足の接続５個を４５ＫＶ１分間、Ｉ　Ｏ＋／−１４
０Ｋｖインパルス、２５ｃｍ水中での２０に■ＡＣの適
用、７０°Ｃで１２５サイクルの負荷サイクリングより
成る連続試験にかけた。すべての接続が合格した。

即ち、最内ストレスグレイディング層、導電性外層及び
絶縁性内層を有する本実施例のエンクロージャーによれ
ば、水中で使用しても電気破壊が生じにくい接続が得ら
れることがわかる。

実施例５ 第５図に示すｌ０ＫＶ接続を、アルミニウム導線４０、
架橋ポリエチレン誘電体４１、半導体層４２、金属シー
ルド４３及びジャケット４４より成る２本のｌＯＫ■ケ
ーブルの間に形成した。導電性ペイントのバンド４２ａ
を各半導体層の端部に適用することを付加したが、実施
例３の記載のように接続を形成した。

４個の同様の接続を試験し、少なくとも１８ＫＶの放電
消滅電圧を有し、２５ｃｙ水中３ＱＫＶ。

９５°Ｃで３３６負荷サイクルに合格することを見出し
た。

即ち、最内ストレスグレイディング層、導電性外層及び
絶縁性内層を有する本実施例のエンクロージャーによれ
ば、放電が生じにくく、水中で使用しても電気破壊が生
じにくい接続が得られることがわかる。

実施例６ 第６図に示した熱回復性同時押出チューブ状５８ＫＶｔ
ｉ続エンクロージャーを、導電性高カーボン添加ポリエ
チレンより成る１　ｍｍ＜非膨張）の最外にある固有抵
抗ｔｏｏｏΩ・ＣＲの層５１、絶縁された変性ポリエチ
レンより成る５　ｍｍ＜非膨張）の中間にある５ＸＩＯ
”Ω・ｃｍの体積固有抵抗の層５２及びストレスグレイ
ディング層より成る１１１Ｒ（非膨張）の最内にある層
５３より作った。このチューブを電子ビーム照射架橋に
よって熱収縮性にし、加熱下に３．５：１の膨張比で膨
張させた。

エンクロージャーを、各ケーブルシールド５５に２．５
ｃｚだけ重なるようにクリンプ接続の上で回復させた。

最外層５１を各シールド５５に線材５６により接続した
。

最内ストレスグレイディング層、導電性外層及び絶縁性
内層を有する本実施例のエンクロージャーによれば、良
好な電気特性を有する接続が得られることがわかった。

実施例７ 絶縁性内層、導電性外層及びホットメルト接着剤の最内
層を有する同時押出チューブを使って実施例６の手順を
繰り返した。

下記寸法の５個の接続を作った。

シールド シールド 試験 ＤＥＶ（１） ７．５ＫＶ（＜０．３ｐＣ放７４） 交流２ＳＫＶ　　　なし インパルス電圧　９５ＫＶ 試験（４） （寸法の単位はＣＩ（インチ）である。）これらの接続
についてＩＥＥＥ−４８ｉ９７５により下記の試験を行
った。

これら結果から、絶縁性内層のケーブルシールドとの重
なり合いの長さが、ケーブルシールド末端に重なり合う
絶縁性内層の厚さに少なくとも等しい本実施例のエンク
ロージャーによれば、絶縁破壊及び放電が生じにくいな
どの良好な電気特性を有する接続が得られることがわか
る。

このように、絶縁層によるケーブルシールドとの重なり
合いは重要である。

ストレスグレイディング層は、ケーブル接続または終端
の領域の電気ストレスをさらに減少する。

電圧勾配（Ｖ／−）を減少させることによって、電気放
電が生じる可能性は減少する。

導電性外層が外成分として接続部又は成端部を覆って延
在し、一体にされたケーブルのシールドを電気的に相互
に接続し、接続領域において１本のケーブルから他のケ
ーブルへの接地連続性を保持する。導電性外層は、ケー
ブルから電磁気的放射がケーブル空中に逃げてラジオ障
害が生じるのを防止する働きを行う。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は各実施例において説明した本願発明の
種々の形状のエンクロージャーを示す断面図である。 １４．２０．２９．４０・・・導線、 １．１６，２６，３５，４６．５３・・・ストレスグレ
イディング層、 ６．１７，１８．５２・・・絶縁性内層、５．１９．５
１・・導電性外層、 ３．４，９，２４．．４３．５５・・・ケーブルシール
ド。 特許出願人　レイケム　リミテッド 代理人　弁理士　前出　葆　はか１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シールドされた電気ケーブル成端又は２本の電気ケ
   ーブルの間のシールドされた接続であって、 ケーブルは、導線、導線を取り巻き端を切り詰められて
   導線を露出させている誘電層、及び誘電層を取り巻き端
   を切り詰められて誘電層を露出させている導電性ケーブ
   ルシールドを有して成るシールドされた電気ケーブルで
   あり、ケーブルは、成端又は接続の電気ストレス制御を
   与える保護スリーブから成るエンクロージャーの中で成
   端されており又は接続されており、保護スリーブは、チ
   ューブ状絶縁性内層及びチューブ状導電性外層を有し、
   該導電性外層は、ケーブルシールドに電気接続され重な
   り合い、該絶縁性内層によりケーブルシールドから離れ
   ており、該絶縁性内層は、ケーブルシールドの末端に重
   なり合う絶縁性内層部分の厚さに少なくとも等しい長さ
   でケーブルシールドに重なり合い、該導電性外層とケー
   ブルシールドとの間の電気接続が、ケーブルシールドの
   末端に重なり合う絶縁性内層部分の厚さに少なくとも等
   しい距離でケーブルシールドの末端から離れたケーブル
   シールドの地点で形成されていることを特徴とする成端
   又は接続。 ２、絶縁性内層は、ケーブルシールド末端に重なり合う
   絶縁性内層部分の厚さの少なくとも２．５倍に等しい長
   さでケーブルシールドに重なり合う特許請求の範囲第１
   項に記載の成端又は接続。 ３、重なり合いの長さはケーブルシールド末端に重なり
   合う絶縁性内層部分の厚さの６倍以下である特許請求の
   範囲第１項または第２項のいずれかに記載の成端又は接
   続。 ４、絶縁性内層はその全長にわたって実質的に均一な壁
   厚を有する特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載
   の成端又は接続。 ５、保護スリーブの絶縁性内層は、実質的に均一な最小
   厚さに少なくとも等しい長さでケーブルシールドに重な
   り合う該最小厚さの第１部分、徐々に厚さが増加して電
   気ストレス制御を与える隣接第２部分、及び露出導線の
   領域にまで延在する実質的に均一な最大厚さの隣接第３
   部分を有する特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記
   載の成端又は接続。 ６、絶縁性内層、及び導電性外層は、同時押出により形
   成されている特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記
   載の成端又は接続。 ７、空隙充填材がケーブルシールド末端の領域において
   ケーブルとスリーブの間に位置する特許請求の範囲第１
   〜４項のいずれかに記載の成端又は接続。 ８、保護スリーブは、保護スリーブの回復、好ましくは
   熱回復により被覆されている特許請求の範囲第１〜４項
   のいずれかに記載の成端又は接続。 ９、２本のシールドされたケーブルの間の接続又はシー
   ルドされたケーブルの成端を保護かつシールドする方法
   であって、 ケーブルは、導線、誘電層、及び誘電層を取り巻く導電
   性ケーブルシールドを有して成るシールドされた電気ケ
   ーブルであり、方法は、導電性ケーブルシールドを切り
   詰めて誘電層を露出し、誘電層を切り詰めて導線を露出
   し、接続又は成端の電気ストレス制御を与える保護スリ
   ーブによってケーブルの接続又はケーブルの成端を封入
   することから成り、保護スリーブは、チューブ状絶縁性
   内層及びチューブ状導電性外層から成り、方法は、導電
   性外層をケーブルシールドに重ね合わせて導電性外層と
   ケーブルシールドとの電気接続を形成し、絶縁性内層に
   よってケーブルシールドから導電性外層を離し、絶縁性
   内層を、ケーブルシールド末端に重なり合う絶縁性内層
   部分の厚さに少なくとも等しい長さでケーブルシールド
   に重ね合わせ、保護スリーブの導電性外層とケーブルシ
   ールドとの電気接続を、ケーブルシールド末端に重なり
   合う絶縁性内層部分の厚さに少なくとも等しい長さでケ
   ーブルシールド末端から離れたケーブルシールドの地点
   で形成するように保護スリーブを配置することを特徴と
   する方法。