JPH0419678B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、電気ケーブルの成端部及び接続部並
びにこれらを形成する方法に関する。 連続的にシールドした高電圧ケーブルを成端す
る時又は接続する時には露出導線からシールドに
絶縁表面に沿つ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、その結果、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
中のケーブル絶縁体の破損を防止するために、例
えば米国特許第3396231号、英国特許第1434719号
及び特開昭第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５１，５
３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（molding）
法によつてしか形成できない。この成形法は、押
出法に比較して高価である。電気ストレス制御
は、接地された外側導電性要素によつて封入され
たテーパー状絶縁物によりもたらされるストレス
コーン効果によつて与えられる。 このような従来技術には、次のような問題点が
ある。 () 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。ストレスコーンについて
は、そ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。従つて、
作業には高度の技術が必要である。 () 部品は、精巧な成形法によつて製造できる
が、より安価な押出法によつて製造することが
できない。 () １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
ブル芯心（即ち、導線及び誘電体及びシール
ド）の寸法または形状が異なれば、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、従来技術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つて接続部又は成端部を形
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、従つて、作業者が十分に正確に装着し
なかつたとしても、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、安価な押出法によつて製
造できる保護スリーブによつて接続部又は成端部
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
によつて接続部又は成端部を形成することにあ
る。 従つて、本発明の１つの要旨によれば、２本の
電気ケーブルの間のシールドされた接続部であつ
て、それぞれのケーブルは、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、接続部の電気ストレス制御を与える
保護スリーブの中で接続されており、保護スリー
ブは、チユーブ状絶縁性内層、チユーブ状導電性
外層及びそれぞれのケーブルと絶縁性内層との間
のストレスグレイデイング層を有して成り、該ス
トレスグレイデイング層は少なくとも部分的に電
気抵抗性を有し、それぞれのケーブルシールドに
電気接続され重なり合い、該導電性外層は、それ
ぞれの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
とも等しい長さでそれぞれのケーブルシールドに
重なり合い、該導電性外層とそれぞれのケーブル
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
ことを特徴とする接続部が提供される。 本発明のもう１つの要旨において、２本のシー
ルドされたケーブルの間の接続部を保護かつシー
ルドする方法であつて、それぞれのケーブルは、
導線、誘導層、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、接続部の電気ストレス制御を与
える保護スリーブによつてケーブルの接続部を封
入することを含んで成り、保護スリーブは、少な
くとも部分的に電気抵抗性の最内ストレスグレイ
デイング層、チユーブ状絶縁性内層及びチユーブ
状導電性外層を含んで成り、方法は、ストレスグ
レイデイング層が露出導線に重なり合い露出導線
を越えて延在しそれぞれの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イング層を配置
し、それぞれのケーブルシールドとの該重なり合
いにおいて導電性外層をストレスグレイデイング
層を電気接触するように配置し、該重なり合いと
露出導線との間の領域において、ストレスグレイ
デイング層と導電性外層を分離するように絶縁性
内層を配置し、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
でそれぞれのケーブルシールドに重なり合うよう
に絶縁性内層を配置し、導電性外層とそれぞれの
ケーブルシールドとの間の電気的接続をケーブル
シールドの末端に重なり合う絶縁性層部分の厚さ
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する
ことを特徴とする方法が提供される。 本発明の更にもう１つの要旨において、シール
ドされた電気ケーブルの成端部であつて、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、成端部の
電気ストレス制御を与える保護スリーブの中で成
端されており、保護スリーブは、チユーブ状絶縁
性内層、チユーブ状導電性外層及びケーブルと絶
縁成内層との間のストレスグレイデイング層を有
して成り、該ストレスグレイデイング層は少なく
とも部分的に電気抵抗性を有し、ケーブルシール
ドに電気接続され重なり合い、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部が提供さ
れる。 更に、本発明の成端部は、シールドされたケー
ブルの成端部を保護かつシールドする方法であつ
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、成端部の電気
ストレス制御を与える保護スリーブによつてケー
ブルの成端部を封入することを含んで成り、保護
スリーブは、少なくとも部分的に電気抵抗性の最
内ストレスグレイデイング層、チユーブ状絶縁性
内層及びチユーブ状導電性外層を有して成り、方
法は、ストレスグレイデイ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イング層
を配置し、ケーブルシールドとの該重なり合いに
おいて導電性外層をストレスグレイデイング層に
電気接触するように配置し、該重なり合いと露出
導線との間の領域において、ストレスグレイデイ
ング層と導電性外層を分離するように絶縁性内層
を配置し、ケーブルシールド末端に重なり合う絶
縁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ように絶縁層を配置し、
導電性外層とケーブルシールドとの間の電気的接
続を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
地点で形成することを特徴とする方法により形成
される。この方法において、スリーブの層が熱回
復性であり、熱を加えることによりケーブル成端
部の周囲にこれらが配置されるのが好ましい。 ストレスグレイデイング層は、自体チユーブ状
形態であるのが好ましい。 絶縁性内層とケーブルシルードとの間の重なり
合いの程度は、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い程度で
ある。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。 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
体マトリツクスから成る。 重合体マトリツクスとして使用するに適したポ
リマー物質は、例えばポリオレフインとオレフイ
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；置換ポリオレフイン特にハロゲン置
換ポリオレフイン、例えばポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリフツ化ビニリデン、テフロ
ン100（ポリテトラフルオロエチレン、デユポン社
製）、テフロンFEP（テトラフルオロエチレンと
ヘキサフルオロプロピレンのコポリマー、デユポ
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、
デユポン社製）、テフゼル（エチレン、テトラフ
ルオロエチレンとフツ素化モノマーのターポリマ
ー、デユポン社製）及びハラー（Halar）（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１，４−ブ
タンジオールからのセグメント化ポリエーテルエ
ステルコポリマー、デユポン社製）；及びポリウ
レタンから成る樹脂を含む。 重合体マトリツ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イン性不飽和モ
ノマーとコポリマー、例えばエチレン／プロピレ
ン／非共役ジエンターポリマー、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、例えばクロロプレン
ポリマー及びコポリマー、例えばネオプレン、ク
ロロプレン、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バイトン（Viton）（フツ
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、デユポン社製）；オレフインのオレフ
イン性不飽和エステルとのコポリマー、例えばエ
チレン／酢酸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
コポリマー及び特にエチレン／アクリルゴム、例
えばバマツク（Vamac）（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、
デユポン社製）；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
ばポ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エニル
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もの；エラストマ
ーポリウレタン；及びポリエーテル、例え、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。ポリオレフイン、オレフインコポリマー及
びオレフイ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、必ずしもではないが、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第1041503、1240403、
1303432及び1337951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10¹²Ω・cmの体積固
有抵抗を有しているのが好ましい。 導電性外層は織つた又は撚つた金属の編組から
成つていてよいが、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ツクスの層である
が、この場合にスリーブはさらに導電性外層の周
りに位置する織られた又は撚つた金属の編組を有
してもよい。重合体マトリツ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つて
いてよく、導電性充填材は金属粒子又は導電性カ
ーボンブラツクから成ることができる。適したカ
ーボンブラツクは現在市販のもの、例えばHAF、
SPF、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
げる英国特許第1294665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ツクス及び充填材の全量
に対して10〜70、好ましくは10〜20、例えば15〜
17重量部の導電性充填材を含む。 導電性外層は好ましくは５×10⁴Ω・cmより低
い、最も好ましくは100Ω・cmより低い体積固有
抵抗を有する。 本発明のケーブル接続部および成端部は、保護
スリーブを保護すべきケーブルと的確に係合させ
ることによつて形成される。的確な係合とは下に
くる基体の外形にぴつ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
を使うことによつて得られる。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〓ができ
る可能性を避けるために、その表面及び／又はチ
ユーブ内面は適当な空〓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ツクで
被覆してよい。所望の場合にはスリーブは連続的
にチユーブ状層を順次ケーブル成端部又は接続部
と的確に係合させて、その場で形成できる。チユ
ーブ状層の積層体も又使うことができ、１つの好
ましい態様として、スリーブは絶縁性内層と導電
性外層を有する単一のチユーブ状物品から成る。
「チユーブ状層」なる用語は、ケーブル上で滑動
できる中空チユーブとして予備形成された層また
はケーブルの周囲に配置して単一の巻き（ラツ
プ）で有効にチユーブを形成できるシートとして
予備形成された層を意味する。更に、疑問を避け
るために、本明細書での「チユーブ状層」という
表現はケーブルの周りに繰り返しテープを螺旋状
に巻いてその場で形成される構造体を含まない。 チユーブ状物品が弾性であれば、それを電気ケ
ーブルに単に押し込むことによつて電気ケーブル
具と的確に係合させることができ、その弾性によ
つてその外形にぴつ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つて弾性チユーブ状物品
を引伸ばした状態で保持でき、弾性ストレスを解
除してチユ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
ユ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つて結合を弱めて回復さ
せる。 しかしながら、スリーブは熱回復性のチユーブ
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、たとえ予め変形されていなくても、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2027962、3086242、及び
3957372号に記載されているような弾性又はプラ
スチツク記憶性を示すプラスチツク材料から成
る。他の物品では、例えば英国特許第1434719及
び1440524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つておき、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。 ケーブル成端部及び接続部の保護のために今ま
で提案されてきたチユーブ状物品と対照的に、本
発明において使用するスリーブは所望の場合に
は、スリーブが回復性であれば、少なくとも安定
状態又は自由回復状態においてはその全長に沿つ
て実質的に均一な断面を有するように形成でき、
従つて、比較的安価な押出法によつてスリーブを
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構造に優る著しい利
点である。望ましさは減少するが、本発明におい
て使用するスリーブは勿論他の方法、適当なもの
として成形又は注型（キヤステイング）によつて
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つて架橋
し、続いて、例えば差圧又はマンドレルを使つて
膨張させることを含む。 接地連続性はスリーブの導電性外層をシールド
に接続してケーブル成端部又は接続部を横切つて
設けられる。導電性外層をシールドに接続するに
は、スリーブの端部を、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。又はスリーブの端部に適合する
導電性部材によつて間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つてよい。 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つて電気接触を設ける
ことができる。 成形部品は例えばスリーブ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
つてよく、シーラント、例えばマスチツク又はホ
ツトメルト接着剤の内部被覆を有してよく、スリ
ーブ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、当然
ながら、内部被覆シーラントは導電性である。 ある場合には、先に説明したように、露出され
た導電性に隣接する空間、例えばケーブル接続部
のクリンプ止めした中央導線の周囲の領域及び／
又はシールド端部に接近した空間に、空〓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〓充填材料を用いるのが有利であること
が見出された。かかる材料はグリース例えばシリ
コーングリース、マスチツク又はホツトメルト接
着剤であつてよい。空〓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
トレスグレイデイング効果を示さない。特に適し
た空〓充填物質は西ドイツ特許公報第2748371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15kV以上まで、及び特に更にそれ以
上、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成端部及び接続部に
用途を見出すことができる。例えば、高操作電
圧、例えば40kVまであるいは72kVまでの電圧に
おいて、ケーブルシールドに重なり合うスリーブ
のストレスグレイデイング材料の層は、全く抵抗
性であるか、あるいは抵抗性および容量性の組合
わせである電気的インピーダンス特性を有してよ
い。ストレスグレイデイ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
ールドまで延在している。最内ストレスグレイデ
イング層は半導電性であつて、導電性充填材、特
にカーボンブラツクを中に分散させたポリマーマ
トリツクスより成るのが好ましい。ポリマーマト
リツクスに使用する適当なポリマー物質及びカー
ボンブラツクには前記したものが含まれる。スト
レスグレイデイング材料中のカーボンブラツクの
量はある程度使用するカーボンブラツク及びポリ
マーマトリツ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ツ
ク５〜150重量部より成る。 あるいは、例えば英国特許第1470501、
1470502、1470503及び1470504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
トレスグレイデイ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。先に説明
したポリマー物質の代わりに最内ストレスグレイ
デイング層は、例えば英国特許第1526397号に記
載されているマスチツクのような流体被覆を含ん
で成ることもできる。 最内ストレスグレイデイング層は50Hzの周波数
で測つて10⁷〜10¹⁰Ω・cmの範囲、例えば10⁹Ω・
cmに近い固有インピーダンスを有するのが好まし
い。スリーブに使用するストレスグレイデイング
層は10¹⁰〜10¹¹Ω・cm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イング層は、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つて
延在しているので、（必須ではないが）ストレス
グレイデイング層が実質的にスリーブの全長に沿
つて延在してもよい。又、これによつてストレス
グレイデイングコーンのような他の形のストレス
グレイデイングを使わずにスリーブ全体を比較的
安価な押出法によつて成形することが可能である
ことが見出された。 絶縁性内層と導電性外層の厚さの比はある程度
までスリーブの要求される電気的特性によつて指
定されるが、一般に絶縁性内層は２〜15mm、好ま
しくは３〜10mmの厚さを有し、導電性外層は0.5
〜５mm、好ましくは１〜３mmの厚さを有する。４
mmまでの絶縁性内層厚さ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追加
の電気ストレス制御が必要であることが見出され
た。従つて、15kV以上の電圧を搬送するケーブ
ルに対しては、最内ストレスグレイデイング層が
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
必要な場合もある。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％にわたつ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、少なくとも安定なま
たは自由に回復した状態において絶縁性内層がそ
の全長に亙つ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
ド端部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（テーパー）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までのケーブルの場合、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成端のため切
り詰められた場合に、高い電気ストレスの領域が
生じる。即ち、誘電層に沿つた電位勾配を考えた
場合、シールド末端において電位勾配が急激に変
化する。従つて、接続部（または成端部）を形成
する場合、少なくとも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。電気ストレスによつて電気破壊が生じること
があり、それ故に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、ケーブル誘電
層に隣接する空気をより大きい絶縁耐力を有する
絶縁性内層により置換する（即ち、誘電層に絶縁
性内層を重ねる）ことによつて行えるが、この場
合、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（即ち、重なり合う）必要がある。し
かし、重なり合いの長さが短い場合、特に、絶縁
性内層がケーブルシールドに重なり合わずに、絶
縁性内層とケーブルシールドとの間でギヤツプが
生じる場合に、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、そこで電気放電が生
じる。従つて、放電を防止する意味では重なり合
いの長さは長いのが好ましい。 しかしながら、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、また、接地連続性
のために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のが好ましい。 従つて、絶縁性内層の長さに関しては、経済的
な側面からは短いほど好ましく、放電という側面
からは長いほうが安全であるという、相反する実
用上な問題点が生じる。このような双方の要請を
実用的に両立させて電気ストレスを可能な限り小
さくするには、重なり合いの長さを絶縁性内層の
厚さに少なくとも等しいことが必要であることが
見いだされたのである。本発明に基づく絶縁性内
層とケーブルシールドとの重なり合いによつて、
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ること
も放電防止に有利である。更に、操作電圧が高い
場合は当然ながら厚い絶縁性内層を使用するの
で、重なり合いの長さが絶縁性内層の厚さに少な
くとも等しくすることにより、自動的に重なり合
いの長さが長くなり、重なり合いを確実に保持で
きるという点でも有利である。 絶縁性内層は実質的に均一な断面を有すること
が好ましく、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。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2.5〜６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
それ以上の著しい電気的な改善は得られない。 15kVより高いケーブルに対しては、最内スト
レスグレイデイ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イング層および絶
縁性内層の双方が必要量だけシールド末端と重な
り合うのが好ましい。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
ストレスグレイデイング層の両者が必要量だけシ
ールド末端と重なり合い、更に絶縁性内層が好ま
しくは前記のように、その端部でケーブルシール
ド末端に向かつ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イング層は、先に説明し
たように絶縁性内層と導電性外層との中間的な抵
抗を有するので、最内ストレスグレイデイング層
が導線接続部からケーブルシールドに延在したと
しても過度の導通が形成されることなく、「漏れ
電流（leakage current）」と呼ばれる微量の電流
がケーブル導線からケーブルシールドに向かつて
ストレスグレイデイング層に沿つて流れる。これ
により、接続部において、ケーブルシールドから
導線までのケーブル誘電層に沿つた電位勾配はい
ずれの部分においてもそれほど大きくなることは
なく、従つて、ストレスが制御されて放電の可能
性が減少することになると考えられる。 最内ストレスグレイデイング層はスリーブの長
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、ストレスグレイデイング層はスリ
ーブの全長に亙つて存在している。ストレスグレ
イデイング層が存在するスリーブの少なくともそ
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イング層の長さに亙つ
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
レイデイング層はスリーブの長さに亙つて中央に
位置している。最内ストレスグレイデイング層の
厚さはある範囲まで、スリーブの要求される電気
特性によつて決定されるが、一般に最内ストレス
グレイデイング層は0.5〜4.0mmの厚さを有する。 抵抗性の最内ストレスグレイデイング層と導電
性外層とを、少なくともスリーブを電気ケーブル
成端部又は接続部に的確に係合した後に電気接触
させることが必要であつて、これはスリーブ端部
の適当な形状により又は両層間に電気接触を作る
手段を設けることによつて行うことができる。最
内ストレスグレイデイ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、例えば、係合中導電性外層
とストレスグレイデイング層の両者がケーブルシ
ールドに接触し、これによつ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スリーブ
端部が有する。別法としては、絶縁性内層が最内
ストレスグレイデイ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
終了するようにスリーブの端部を形成することが
できる。他の可能性はスリーブの端部に適合する
導電性部材によつ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
には熱回復性であつ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つてよい。 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、絶縁性内層及びストレスグレイデイング最内
層から成る保護スリーブを供給するか、別の方法
として、各導線に絶縁性内層とストレスグレイデ
イング最内層を供給し、３本の絶縁された導線を
囲う１つの導電性外層によりスリーブを完結して
よい。 本発明を実施例により添付図面を参照しつつ説
明する。添付図面を参照するが、第１〜５図は、
ケーブル上に配置されている、本発明において使
用される種々の形態のスリーブまたはスプライス
カバーの断面図である。 実施例 １ 20kV架橋したポリエチレンにより絶縁された
ケーブル７のジヤケツト８とシールド９を切り詰
め、グラフアイト含浸クロス層１０、グラフアイ
ト層１１及び誘電体１２，１３を露出して第１図
に示すように、24kV直線接続をシミユレートし
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シミユレートした長さ10
cmの領域を作つた。ペイントを塗られた領域１５
とグラフアイト層１１の間の露出導線の両側で露
出した誘電体の長さは12cmであつた。 固有抵抗10¹¹Ω・cmのレイケムSCTMストレス
グレイデイングチユ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イング層１６を形成し
た。回復時の壁厚さ４mm（即ち、完全に回復させ
た場合に壁厚さ４mm）のレイケムBBIT絶縁性チ
ユーブ１７をストレスグレイデイング層１６の上
で回復させ、シリコーングリースの薄層を第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2BBITチユーブ１８を第１チユー
ブの上で回復させた。２つのBBITチユーブ１
７，１８の長さは回復後接続部の両端で約１cmの
第１絶縁性内層と約１cmの最内ストレスグレイデ
イング層が露出する長さであつた。最後に第２絶
縁性内層の外表面にグラフアイト層を散布しレイ
ケムCNTM導電性チユーブ１９を接続部の上で
回復させた。導電性チユーブの長さ及び回復した
径は、回復して導電チユーブが接続部の両端でス
トレスグレイデイング層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。 かかる接続部５個を形成したところ、これらは
少なくとも17kVの放電消滅電圧（DEV）（0.5pC
の放電量でIEEE43−1975により測定）及び50kV
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イング層、該ストレスグレ
イデイング層に電気接触する導電性外層、及び該
ストレスグレイデイ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スリーブ
によれば、電気ストレスが少なくなるので、放電
が生じにくい接続部が得られることがわかる。 実施例 ２ 英国特許出願第45036／76号に記載されている
エピハロヒドリンストレスグレイデイング物質２
５をクリンプと露出した導線２０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１に記載の方法により50平方
ミリメートルの銅導線２０、ポリエチレン誘電体
２１、グラフアイト層２２、グラフアイト含浸ク
ロス層２３、金属シールド２４及び外部ジヤケツ
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２図に図示する15kV接続部
を形成した。引用番号２６は、接続部を越えて全
長にわたり延在する、熱収縮したストレスグレイ
デイングチユーブを示す。接続部は、熱収縮した
層またはチユーブ２７により絶縁され、熱収縮し
た導電性層２７Ａ内に包囲されている。絶縁材の
層２７は、同時押し出しにより外側導電性層２７
Ａと一体に形成されている。 接続部中心とシールド２４の間の距離を12cmか
ら18cmの間で変化させて４つの接続部を作り、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（positive wave DC
impulse）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、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イング層、該ストレスグレ
イデイング層に電気接触する導電性外層、及び該
ストレスグレイデイ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スリーブ
によれば、電気ストレスが少なくなるので、絶縁
破壊及び放電が生じにくい接続部が得られること
がわかる。 実施例 ３ 第３図に示すように、11kV直線接続部を、
10kV架橋ポリエチレン絶縁ケーブルと銅導線２
９、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11kV紙絶縁ケーブルと
の間に形成した。接続部はストレスグレイデイン
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２に用
いられた特性を有する。 この接続部５個を、45kVで１分間の印加、＋
140kVで10インパルス、その後に−140kVで10イ
ンパルス、25cm水中、200kV（AC）の印加、70℃
で125負荷サイクルより成る連続試験にかけた。
すべての接続部が合格した。 即ち、最内ストレスグレイデイング層、導電性
外層及び絶縁性内層を有する本実施例のスリーブ
によれば、水中で使用しても電気破壊が生じにく
い接続部が得られることがわかる。 実施例 ４ 第４図に示すように、10kV接続部を、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及びジヤケツト
４４より成る２本の10kV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
記載のように接続部を形成した。 ４個の同様の接続部を試験し、少なくとも
18kVの放電消滅電圧を有し、25cm水中、30kV、
95℃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イング層、導電性
外層及び絶縁性内層を有する本実施例のスリーブ
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部が得られることがわ
かる。 実施例 ５ 第５図に示すように、熱回復性同時押出チユー
ブ状５−8kV用接続部スリーブを、導電性高カー
ボン添加ポリエチレンより成る１mm（非膨張）の
最外にある固有抵抗1000Ω・cmの層５１、絶縁性
変性ポリエチレンより成る５mm（非膨張）の中間
にある５×10¹³Ω・cmの体積固有抵抗の層５２及
びストレスグレイデイング層より成る１mm（非膨
張）の最内にある層５３より作つた。このチユー
ブを電子ビーム照射架橋によつて熱収縮性にし、
加熱下に3.5：１の膨張比で膨張させた。 スリーブを、各ケーブルシールド５５に2.5cm
だけ重なるようにクリンプ接続部の上で回復させ
た。最外層５１を各シールド５５に線材（ワイヤ
ー）５６により接地した。 最内ストレスグレイデイング層、導電性外層及
び絶縁性内層を有する本実施例のスリーブによれ
ば、良好な電気特性を有する接続部が得られるこ
とがわかつた。 実施例 ６ 絶縁性内層、導電性外層及びストレスグレイデ
イング層を提供するホツトメルト接着剤を最内層
を有する同時押出チユーブを使つて実施例５の手
順を繰り返した。 下記寸法の５個の接続部を作つた。

【表】 これらの接続についてIEEE−48−1975により
下記の試験を行つた。 試験 DEV 7.5kV（＜0.3pC放電） １分間60Hzで交流35kV
破壊又はフラツシユオーバーなし ６時間60Hzで交流25kV
破壊又はフラツシユオーバーなし インパルス電圧 95kV 試験(4) 15分間直流65kV負極性
破壊又はフラツシユオーバーなし 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
しい本実施例のスリーブによれば、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
接続部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。 ストレスグレイデイング層は、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／ｍ）を減少させることによつ
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
覆つて延在し、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５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スリーブを示す断面図であ
る。 １４，２０，２９，４０……導線、１，１６，
２６，３５，４６，５３……ストレスグレイデイ
ング層、６，１７，１８，５２……絶縁性内層、
５，１９，５１……導電性外層、３，４，９，２
４，４３，５５……ケーブルシールド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２本の電気ケーブルの間のシールドされた接
   続部であつて、 それぞれのケーブルは、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、接続部の電気ストレス制御を与える
   保護スリーブの中で接続されており、保護スリー
   ブは、チユーブ状絶縁性内層、チユーブ状導電性
   外層及びそれぞれのケーブルと絶縁性内層との間
   のストレスグレイデイング層を有して成り、該ス
   トレスグレイデイング層は少なくとも部分的に電
   気抵抗性を有し、それぞれのケーブルシールドに
   電気接続され重なり合い、該導電性外層は、それ
   ぞれの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
   とも等しい長さでそれぞれのケーブルシールドに
   重なり合い、該導電性外層とそれぞれのケーブル
   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
   ことを特徴とする接続部。 ２ 絶縁性内層及び／又はストレスグレイデイン
   グ層のそれぞれは、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
   に等しい長さでそれぞれのケーブルシールドに重
   なり合う特許請求の範囲第１項記載の接続部。 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項に記載の接
   続部。 ４ 絶縁性内層はその全長にわたつて実質的に均
   一な壁厚を有する特許請求の範囲第１〜３項のい
   ずれかに記載の接続部。 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それぞれの
   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
   記載の接続部。 ６ 絶縁性内層、導電性外層、及びストレスグレ
   イデイング層は、同時押出により一体に形成され
   ている特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記
   載の接続部。 ７ 空〓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１〜６項のいずれかに記載の接続部。 ８ 保護スリーブは、回復、好ましくは熱回復に
   より適用されている特許請求の範囲第１〜７項の
   いずれかに記載の接続部。 ９ ２本のシールドされたケーブルの間の接続部
   を保護かつシールドする方法であつて、 それぞれのケーブルは、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
   続部の電気ストレス制御を与える保護スリーブに
   よつてケーブルの接続部を封入することを含んで
   成り、保護スリーブは、少なくとも部分的に電気
   抵抗性の最内ストレスグレイデイング層、チユー
   ブ状絶縁性内層及びチユーブ状導電性外層を含ん
   で成り、方法は、ストレスグレイデイング層が露
   出導線に重なり合い露出導線を越えて延在しそれ
   ぞれのケーブルシールドに重なり合うようにスト
   レスグレイデイング層を配置し、それぞれのケー
   ブルシールドとの該重なり合いにおいて導電性外
   層をストレスグレイデイング層に電気接触するよ
   うに配置し、該重なり合いと露出導線との間の領
   域において、ストレスグレイデイング層と導電性
   外層を分離するように絶縁性内層を配置し、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それぞれのケーブ
   ルシールドに重なり合うように絶縁性内層を配置
   し、導電性外層とそれぞれのケーブルシールドと
   の間の電気的接続を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することを特徴とする
   方法。 １０ スリーブの層が熱回復性であり、熱を加え
   ることによりケーブル接続部の周囲にこれらが配
   置される特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ シールドされた電気ケーブルの成端部であ
   つて、 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、
   成端部の電気ストレス制御を与える保護スリーブ
   の中で成端されており、保護スリーブは、チユー
   ブ状絶縁性内層、チユーブ状導電性外層及びケー
   ブルと絶縁性内層との間のストレスグレイデイン
   グ層を有して成り、該ストレスグレイデイング層
   は少なくとも部分的に電気抵抗性を有し、ケーブ
   ルシールドに電気接続され重なり合い、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
   端部。 １２ 絶縁性内層及び／又はストレスグレイデイ
   ング層のそれぞれは、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１１項記載の成端部。 １３ 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１１項または第１２項に記
   載の成端部。 １４ 絶縁性内層はその全長にわたつて実質的に
   均一な壁厚を有する特許請求の範囲第１１〜１３
   項のいずれかに記載の成端部。 １５ 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１１〜１４項のいずれかに記
   載の成端部。 １６ 絶縁性内層、導電性外層、及びストレスグ
   レイデイング層は、同時押出により一体に形成さ
   れている特許請求の範囲第１１〜１４項のいずれ
   かに記載の成端部。 １７ 空〓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１１〜１６項のいずれかに記載の成
   端部。 １８ 保護スリーブは、回復、好ましくは熱回復
   により適用されている特許請求の範囲第１１〜１
   ７項のいずれかに記載の成端部。