JPH11299041A - 透水防止絶縁筒及びこれを用いた金属シース付き電力ケーブル用シースインタラプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの透水を防止する。 【解決手段】 剥ぎ取られた金属シース４間に掛け渡さ
れて両金属シース端部に取り付けられた電極５及び露出
したケーブル外部半導電層３を絶縁被覆してケーブル本
体を包囲すべく取り付けられる透水防止絶縁筒９におい
て、電極５及び露出したケーブル外部半導電層３を被覆
して金属シース４間に掛け渡され、ＦＲＰあるいはエポ
キシ樹脂、ポリエチレン樹脂等の絶縁材料により成形さ
れた絶縁筒１０と、金属シース４にそれぞれ一端部１２
ａが接続され、他端部１２ｂが絶縁筒１０上に絶縁テー
プ層１４ａを介して互いに絶縁されて重ね合わされると
ともに反対側の金属シース端部に絶縁テープ層１４ｂで
接続され積層された金属ラミネートテープ層１２と、こ
れら重ね合わされた金属ラミネートテープ層１２間に設
けられた吸水テープ層１３と、金属ラミネートテープ層
１２上に両金属シース端部より掛け渡されて被覆積層さ
れた外側絶縁テープ層１４ｃとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属シースが付設
された金属シース付き電力ケーブル用シースインタラプ
タに使用される透水防止絶縁筒およびこの透水防止絶縁
筒が使用された金属シース付き電力ケーブル用シースイ
ンタラプタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ところで、金属シース付き電力ケーブル
のケーブル導体に電流を流すと、金属シースに循環電流
が生じ、金属シース内にジュール熱が発生し、シース回
路損失として見かけ上の電力損失となる。

【０００３】このため、図８および図９に示すように、
通常ケーブル２１ａ，２１ｂ，２１ｃを接続する接続部
において、金属シースを長手方向に絶縁するため絶縁接
続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを設けるようにしている。
図８に示すものは、金属シースをクロスボンド線２３
ａ，２３ｂ，２３ｃにより接続してシース回路損失を減
じるいわゆるクロスボンド接地方式であり、図９に示す
ものは、接地線２４を用いて接地を行ういわゆる片端接
地方式である。

【０００４】絶縁接続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの金属
シース絶縁部分には、ケーブル単長に比例して増加する
電位差が生じることから、この部分の電界集中を避け、
絶縁体の電気的信頼性を確保するため外形が大きくな
る。しかも、組立にも技術を要することから、絶縁接続
部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを設置する場所には制限があ
り、シース回路損失を減じることができる最良の位置に
絶縁接続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを設置することが困
難であった。

【０００５】また、近年のケーブル製造技術の進展によ
りケーブル１条の長尺化が可能になり、長尺敷設も可能
になってきたことから、上記クロスボンド接地方式を採
用するために必要な絶縁接続部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ
をケーブルの長さ方向の任意の部分に設置する必要性が
生じてきた。

【０００６】これらの問題点を解消するため、ケーブル
の任意の位置で、ケーブル外形を大幅に増大させること
なく、容易に金属シースを絶縁し、シース回路損失を低
減することを意図して、図７に示すようなシースの絶縁
部を有する電力ケーブルが提案されている。

【０００７】図７において、ケーブル本体には、ケーブ
ル導体１の外周側にケーブル絶縁体２が設けられてお
り、このケーブル絶縁体２の外周側には、これを取り囲
んでケーブル外部半導電層３及び金属シース４が施され
て構成されている。このケーブル本体の適当な位置で、
ケーブル外部半導電層３を残して金属シース４の一部が
切断除去され、除去された部分の金属シース４の端部内
側に電極５が挿入されて固定されている。ここで、金属
シース４とは、押し出しにより設けられた金属シースの
他に、テープ巻きや縦添えなどによって設けられたテー
プ状もしくは綿状の金属体を含むものである。

【０００８】そして、金属シース４の外周側には、金属
シース４の除去された部分及びケーブル外部半導電層３
上の電極５を覆うように絶縁筒６がシール部材７により
シールされた状態で取り付けられている。この絶縁筒６
は、シース絶縁部を保護するとともに絶縁する役目を果
たしている。以上の構成により、ケーブル絶縁体２の外
側においてはケーブル外部半導電層３を除き、電気的な
導通は遮断されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電力
ケーブルでは、図７に示すシースインタラプタの場合に
おいては、上記絶縁筒６は保護管としての役目も果たし
ており、ＦＲＰあるいはエポキシ樹脂、ポリエチレン等
の絶縁材料で成形されている。これらの絶縁材料は、長
期的な目で見た場合には、若干ながらも透水性があるこ
とから、シール部材７の境界から水分が浸入しない場合
であっても、外部からの水分が絶縁筒６の外周面を通し
て浸入してしまうおそれがある。

【００１０】このように水分が内部に浸入すると、ケー
ブル絶縁性能の低下が懸念されることから、絶縁筒６の
外周面からの水分の浸入を防止する必要がある。ここ
で、透水性のない金属材料により絶縁筒６を製造すれば
透水防止の面からは良好であるが、絶縁筒６はその機能
から絶縁性のある材料で作成する必要があることから、
金属材料で作成することはできない。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、外周面からの透水のない、金属シース付き電力ケー
ブル用シースインタラプタに使用される透水防止絶縁筒
およびこの透水防止絶縁筒が使用された金属シース付き
電力ケーブル用シースインタラプタを提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の透水防止絶縁筒
は、剥ぎ取られた金属シース間に掛け渡されて両金属シ
ース端部に取り付けられた電極及び露出したケーブル外
部半導電層を絶縁被覆してケーブル本体を包囲すべく取
り付けられる透水防止絶縁筒において、上記電極及び露
出したケーブル外部半導電層を被覆して上記金属シース
間に掛け渡され、ＦＲＰあるいはエポキシ樹脂、ポリエ
チレン樹脂等の絶縁材料により成形された絶縁筒と、上
記金属シースにそれぞれ一端部が接続され、他端部が上
記絶縁筒上に絶縁テープ層を介して互いに絶縁されて重
ね合わされるとともに反対側の金属シース端部に絶縁テ
ープ層で接続されて積層された金属ラミネートテープ層
と、これら重ね合わされた金属ラミネートテープ層間に
設けられた吸水テープ層と、上記金属ラミネートテープ
層上に両金属シース端部より掛け渡されて被覆積層され
た外側絶縁テープ層とを備えたことを特徴とする。

【００１３】上記吸水テープ層が吸水ポリマーが添加さ
れたテープ材から構成されることが好ましい。

【００１４】本発明の金属シース付き電力ケーブル用シ
ースインタラプタには、上記透水防止絶縁筒が使用され
ている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態にか
かる、金属シースが付設された電力ケーブル用シースイ
ンタラプタに使用される透水防止絶縁筒について添付図
面に基づいて説明する。

【００１６】本透水防止絶縁筒９は、図１に示すよう
に、剥ぎ取られた金属シース４間に掛け渡され、両金属
シース４の端部に取り付けられた電極５及び露出したケ
ーブル外部半導電層３を絶縁被覆してケーブル本体を包
囲すべく取り付けられるものであり、絶縁筒１０の外周
に、金属ラミネートテープ層１２及び吸水テープ層１
３、絶縁テープ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを組み合わせ、
合計５層の透水防止層を設けて構成される。

【００１７】すなわち、透水防止絶縁筒９は、電極５及
び露出したケーブル外部半導電層３を被覆するととも
に、両端部に配置されたシール部材１１により両端部が
シールされた状態で金属シース４間に掛け渡される絶縁
筒１０と、金属シース４にそれぞれ一端部１２ａが接続
され、他端部１２ｂが上記絶縁筒１０上に絶縁テープ層
１４ａを介して互いに絶縁されて重ね合わされるととも
に反対側の金属シース端部に絶縁テープ層１４ｂで接続
されて積層された金属ラミネートテープ層１２と、これ
ら重ね合わされた金属ラミネートテープ層１２間に設け
られた吸水テープ層１３と、上記金属ラミネートテープ
層１２上に両金属シース４の端部より掛け渡されて被覆
積層された外側絶縁テープ層１４ｃとを備えている。上
記絶縁筒１０はＦＲＰあるいはエポキシ樹脂、ポリエチ
レン樹脂等の絶縁材料により成形されており、上記吸水
テープ層１３は、例えば吸水ポリマーが層状又は散点上
に分布した状態で添加されているテープ材からなり、水
分を吸収して膨潤し、水分を閉じ込める特性を持つもの
である。

【００１８】図２〜図６は上記各５層の透水防止層を展
開した状態を示すもので、上記絶縁筒１０の外周面に位
置する第１層及びこの外側に位置する第４層は、図２及
び図５に示すように、金属ラミネートテープ層１２はそ
の一端部に絶縁テープ層１４ｂが予め接続されて連続し
た１枚のシート１５として成形されている。このシート
１５は、絶縁筒１０を挟んで一方の金属シース４から他
方の金属シース４に掛け渡される長さを有するとともに
絶縁筒１０の外周側を取り囲んで巻き付けられるに十分
な幅を有する。

【００１９】また、吸水テープ層１３は絶縁筒１０の外
周側上で互いに重なり合う金属ラミネートテープ層１２
の端部にそれぞれ挟持されてかつ電気的に絶縁された状
態に位置されるように、図３及び図４に示すように構成
されている。所定の長さを有する吸水テープ層１３はそ
の両端部に絶縁テープ層１４ａ，１４ａを接続させて連
続した吸水テープ１６として形成されている。

【００２０】また、図３及び図４に示すように、吸水テ
ープ１６の絶縁テープ層１４ａ，１４ａに挟まれた吸水
テープ層１３の位置が異なるのは、吸水テープ層１３が
重なり合う金属ラミネートテープ層１２の端部に位置さ
れて互いに電気的に絶縁された状態で位置乃至積層され
るように構成するためである。

【００２１】図６には最外側に積層乃至取り付けられる
絶縁テープ層１４ｃが示されている。この最外側に取り
付けられる絶縁テープ層１４ｃは図例のようにシート状
に構成されることなく、最外側を単に捲回して全体を被
覆できるものであればリボン状あるいはテープ状のもの
でもよい。

【００２２】次に本透水防止絶縁筒の作用について説明
する。

【００２３】本透水防止絶縁筒の第１層及び第４層の金
属ラミネートテープ層１２は第５層の外側絶縁テープ層
１４ｃ側から透水した水分を遮断する。第２層、第３層
の吸水テープ層１３は、第１層、第４層の金属ラミネー
トテープ層１２の境界から透水してきた水分を吸収し膨
潤し水分を閉じ込めることにより透水を遮断し、水分が
金属ラミネートテープ層１２の層間を浸透することを防
止する。

【００２４】一方、第２層、第３層の絶縁テープ層１４
ａは各金属ラミネートテープ層１２間の絶縁を行う。し
たがって、第２層、第３層の厚さを変えることにより、
透水防止絶縁筒９の絶縁性能を調整できる。第２層と第
３層の吸水テープ層１３は互いに接触しないように配置
されているので、当該吸水テープ１３が吸水した場合に
おいても金属ラミネート１２間の絶縁性能が確保され
る。

【００２５】特に、一方の金属シース４に端部が溶着等
で接合された金属ラミネートテープ層１２と他方の金属
シース４に端部が同様に溶着された金属ラミネートテー
プ層１２とが互いに絶縁筒１０の外周側上で互いに絶縁
テープ層１４ａを介して電気的に絶縁された状態で重な
り合って絶縁筒１０の外周部を被覆することになるの
で、防水性が可及的に高められることになる。

【００２６】また、金属ラミネートテープ層１２，１２
が互いに重なり合う部分において金属ラミネートテープ
層１２，１２間に電気的に絶縁されて吸水テープ層１３
が介在されており、万一これら金属ラミネートテープ層
１２，１２の間から浸水されるような場合にあっても、
これら吸水テープ層１３により防水することができる。

【００２７】このように第１層から第５層の協動作用に
より、その両端の電気的な導通を遮断することができる
とともに、外周面からの透水を確実に防止することがで
きる。

【００２８】上記透水防止絶縁筒９を用いて金属シース
付き電力ケーブル用シースインタラプタを形成すれば、
透水による水分浸入を防止できる透水防止機能の高いシ
ースインタラプタを得ることができる。

【００２９】次に本透水防止絶縁筒９の製造方法につい
て説明する。すなわち、シースインラプタを形成しよう
とする現場において、従来と同様に絶縁筒１０を取り付
け、この後に図２〜図６に示すような構造を有するテー
プ材を順次巻付・固定して透水防止絶縁筒９を製造す
る。この際、例えば第１層の場合において金属ラミネー
トテープ層１２の巻付・固定が完了した後、新たに絶縁
テープ層１４ｂを巻付・固定するといったように、各層
を構成する金属ラミネートテープ層１２、吸水テープ層
１３、絶縁テープ層１４ａ，１４ｂ，１４ｃをそれぞれ
独立して巻付・固定して上記第１層〜第５層の各層を形
成するようにしてもよい。

【００３０】なお、絶縁筒１０の外周に上記第１層〜第
５層を予め積層して製造した透水防止絶縁筒９をシース
インラプタを形成しようとする場所に搬入し、ケーブル
の金属シース４の剥ぎ取る等の処理を行い各金属シース
４間に本透水防止絶縁筒９を取り付けるようにしてもよ
い。この場合には、金属ラミネートテープ層１２を上記
シース４に接続できるように、透水防止絶縁筒９の少な
くとも端部において金属ラミネートテープ層１２、絶縁
テープ層１４ａ，１４ｂ，１４ｃを未接着状態としてお
き、現場において金属ラミネートテープ層１２を金属シ
ース４に接着後に当該未接着部分を接着・固定すること
が好ましい。また、この場合において、絶縁筒１０に第
１層から第５層までのすべての層を予め積層しておかな
くてもよく、未積層の層は絶縁筒１０を取り付けた後に
上記したのと同様に現場で巻付・固定するようにしても
よい。

【００３１】図１に示す本発明の実施の一形態の透水防
止絶縁筒を用いたシースインタラプタを７７ｋＶ級ケー
ブルに施工し、透水防止絶縁筒の透水性試験を実施し、
水蒸気透過係数を評価した。なお、図７に示すような従
来の絶縁筒を用いたシースインタラプタにも同様な試験
を行った。

【００３２】上記透水防止絶縁筒を用いたシースインタ
ラプタの水分浸入量（水中において２４時間放置後）を
測定した結果、本発明の実施の一形態の透水防止絶縁筒
を用いたものでは水蒸気透過係数は１．０×１０ ^-13ｇ
／ｃｍ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇであり、従来型の絶縁筒を用
いたシースインタラプタでは、水蒸気透過係数２．０×
１０ ^-12ｇ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇであった。

【００３３】このように、本発明の実施の一形態の透水
防止絶縁筒を用いたシースインタラプタの水蒸気透過係
数は、従来の絶縁筒を用いたものに比べ、非常に小さい
ものとなった。したがって、本発明の透水防止絶縁筒を
用いれば、透水による水分の侵入を最小限に抑えること
ができることがわかる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の透水防止
絶縁筒およびこの透水防止絶縁筒が使用された金属シー
ス付き電力ケーブル用シースインタラプタでは、防水性
を高めることができ、水分による絶縁性能の低下が少な
く、長期的に安定した性能を保有させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の透水防止絶縁筒を示す
断面図である。

【図２】図１に示す透水防止絶縁筒を構成する透水防止
層の第１層を展開した展開図である。

【図３】図１に示す透水防止絶縁筒を構成する透水防止
層の第２層を展開した展開図である。

【図４】図１に示す透水防止絶縁筒を構成する透水防止
層の第３層を展開した展開図である。

【図５】図１に示す透水防止絶縁筒を構成する透水防止
層の第４層を展開した展開図である。

【図６】図１に示す透水防止絶縁筒を構成する透水防止
層の第５層を展開した展開図である。

【図７】従来の電力ケーブルのシース絶縁部の中心線よ
りも上部を示す断面図である。

【図８】従来の電力ケーブルのシース回路損失減少方法
の一例であるクロスボンド方式を示す図である。

【図９】従来の電力ケーブルのシース回路損失減少方法
の他の例である片端接地方式を示す図である。

【符号の説明】

１ ケーブル導体 ２ ケーブル絶縁体 ３ ケーブル外部半導電層 ４ 金属シース ５ 電極 １０ 絶縁筒 １１ シール部材 １２ 金属ラミネートテープ層 １３ 吸水テープ層 １４ａ，１４ｂ 絶縁テープ層 １４ｃ 外側絶縁テープ層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 剥ぎ取られた金属シース間に掛け渡され
   て両金属シース端部に取り付けられた電極及び露出した
   ケーブル外部半導電層を絶縁被覆してケーブル本体を包
   囲すべく取り付けられる透水防止絶縁筒において、上記
   電極及び露出したケーブル外部半導電層を被覆して上記
   金属シース間に掛け渡され、ＦＲＰあるいはエポキシ樹
   脂、ポリエチレン樹脂等の絶縁材料により成形された絶
   縁筒と、上記金属シースにそれぞれ一端部が接続され、
   他端部が上記絶縁筒上に絶縁テープ層を介して互いに絶
   縁されて重ね合わされるとともに反対側の金属シース端
   部に絶縁テープ層で接続されて積層された金属ラミネー
   トテープ層と、これら重ね合わされた金属ラミネートテ
   ープ層間に設けられた吸水テープ層と、上記金属ラミネ
   ートテープ層上に両金属シース端部より掛け渡されて被
   覆積層された外側絶縁テープ層とを備えたことを特徴と
   する透水防止絶縁筒。
2. 【請求項２】 上記吸水テープ層が吸水ポリマーが添加
   されたテープ材から構成された請求項１記載の透水防止
   絶縁筒。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された透水防止絶
   縁筒を使用した金属シース付き電力ケーブル用シースイ
   ンタラプタ。