JP5246719B2 - ケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、常温収縮型ゴムブロックを用いて電力ケーブル接続部を構成する場合の、ケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧測定方法に関するものである。

常温収縮型ゴムブロックを用いた電力ケーブル接続部は、拡径状態に保持された円筒状のゴムブロックを、導体接続部とその両側のケーブル絶縁体の周りに配置したのち、拡径部材を除去することによりゴムブロックを収縮させ、その収縮力で導体接続部及びケーブル絶縁体の外周面にゴムブロックを密着させることにより構成される（特許文献１参照）。

このような電力ケーブル接続部では、ゴムブロックの収縮力によるケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧で、必要な絶縁性能を確保することになるため、ケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧の大きさを予め把握する必要がある。このため従来は、ケーブル絶縁体とゴムブロックの界面に面圧センサを設置して、常温〜高温（９０℃〜１０５℃）のヒートサイクルを加えた状態で面圧測定を行っていた。

具体的には、例えば６６ｋＶ〜１５４ｋＶクラスの高圧電力ケーブル接続部の場合は、ケーブルの架橋ポリエチレン絶縁体の厚さも薄く（９〜１７mm）、ゴムブロックの体積も小さいことから、ケーブル絶縁体の表面に面圧センサが入るだけの座ぐり穴を形成し、そこに面圧センサを設置したのち、ゴムブロックを被せて、面圧センサのリード線をゴムブロックの外に設置された測定器に接続して、面圧測定を行っていた。

特開２００１−８３５３号公報

しかし、２７５ｋＶ〜５００ｋＶクラスの超高圧電力ケーブル接続部になると、ケーブルの架橋ポリエチレン絶縁体の厚さが２３〜３０mm程度と厚くなり、ゴムブロックの体積も大きくなるため、ケーブル絶縁体やゴムブロックの熱膨張収縮も大きくなる。その結果、従来の方法でヒートサイクルや、さらには高温一定の長時間の面圧測定を行うと、測定途中で面圧センサ付近のリード線が断線して測定不能に陥るケースが高い割合で発生することが判明した。

本発明の目的は、ケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧測定を長時間にわたって行う際に、測定不能に陥るケースの少ない面圧測定方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、ケーブル絶縁体とこれに被せた筒状のゴムブロックの界面に面圧センサを設置して、ゴムブロックによりケーブル絶縁体に加わる面圧を測定する方法において、
前記面圧センサの受圧面と反対側の面を支持する支持部と、前記面圧センサの周囲を取り囲む枠部と、前記面圧センサのリード線を収容する収容部とを有する剛性ホルダを用い、このホルダの前記支持部と枠部で構成される凹部に面圧センサを嵌め込んで面圧センサを保持すると共に、前記収容部に面圧センサ付近のリード線をたるみを持たせて収容し、この面圧センサ及びリード線が組み込まれたホルダをケーブル絶縁体の外周面の一部に形成された窪みに嵌め込み、ゴムブロックを被せて、ケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧を測定することを特徴とするものである。

本発明に係る面圧測定方法において、前記面圧センサは、その周縁の一部からリード線が引き出されている水平タイプであり、前記ホルダは、前記支持部及び枠部で構成される凹部の横にリード線の収容部を有しており、前記収容部には、その中にリード線を埋め込むようにゴム弾性を有する充填剤が充填されているものであることが好ましい。

また、本発明に係る面圧測定方法において、前記面圧センサは、受圧面と反対側の面からリード線が引き出されている垂直タイプであり、前記ホルダは円筒状で、その上端部に前記支持部及び枠部が形成され、前記支持部より下の空間がリード線の収容部となっており、さらに、その下端縁の一部に切欠き部が形成されていて、この切欠き部からリード線がホルダ外に引き出されているものとすることができる。

本発明によれば、面圧センサの受圧面と反対側の面が、ホルダの支持部によって支持され、かつ面圧センサの周囲が、ホルダの枠部によって囲まれているため、面圧センサがゴムブロックの圧力によって変位したり、変形したりするおそれが少なく、しかも面圧センサ付近のリード線がたるみを持ってホルダの収容部に収容されているため、ケーブル絶縁体やゴムブロックの熱膨張収縮が大きくても、また面圧センサに高い圧力が加わっても、面圧センサ付近のリード線が断線するおそれが少なくなる。したがって、高温一定に保った又はヒートサイクルを加えた面圧測定を長時間にわたって行っても、測定不能に陥るケースを少なくすることができる。

本発明に係る面圧測定方法の一実施例を示す、（Ａ）はケーブル径方向縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における平面展開図。 図１の実施例に用いた水平タイプの面圧センサを示す、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図。 本発明に係る面圧測定方法の他の実施例を示す、（Ａ）はケーブル径方向縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における平面展開図。 図３の実施例に用いた垂直タイプの面圧センサを示す側面図。

＜実施例１＞ 図１は本発明の一実施例を示す。図において、１は電力ケーブルの導体の外周に被覆された架橋ポリエチレン等からなるケーブル絶縁体、２はケーブル絶縁体の外周に被せられた筒状のゴムブロック、３はケーブル絶縁体１とゴムブロック２の界面、４は面圧センサ、５は面圧センサ４のリード線、６は剛性を有する（例えば金属製の）ホルダである。

面圧センサ４は、図２に示すように円板状で、その周縁の一部からリード線５が引き出されている水平タイプである。５ａはリード線５の一対の絶縁心線である。面圧センサ４は、例えば受圧面４ａを構成するダイヤフラムの裏面に歪みゲージを張り付けて、ダイヤフラムに加わる圧力を、ダイヤフラムの歪みによる歪みゲージの抵抗変化として検出するものである。

また、ホルダ６は平板状であり、面圧センサ４の受圧面４ａと反対側の面を支持する支持部６ａと、面圧センサ４の周囲を取り囲む環状の枠部６ｂと、面圧センサ４付近のリード線５を収容する収容部６ｃとを有している。面圧センサ４は、ホルダ６の支持部６ａと枠部６ｂで構成される凹部に嵌め込まれ、接着剤等によりホルダ６に固定されている。また、リード線５の面圧センサ４付近の部分は、たるみを持たせた状態で収容部６ｃに収容され、さらに収容部６ｃに充填されたゴム弾性を有する充填剤７により埋め込まれている。充填剤７としては、シリコーンゴム系又はエポキシ−シリコーンゴム系の充填剤を使用することが好ましい。

上記のように面圧センサ４及びリード線５が組み込まれたホルダ６は、ケーブル絶縁体１の外周面の一部に形成された窪み１ａに嵌め込まれ、接着剤等により固定される。この状態で、面圧センサ４の受圧面４ａはケーブル絶縁体１の外周面とほぼ一致するので、ケーブル絶縁体１の外周にゴムブロック２を被せると、面圧センサ４で、ケーブル絶縁体１とゴムブロック２の界面の面圧を検出することができる。リード線５はケーブル絶縁体１とゴムブロック２の界面を通って、ゴムブロック２の端部から外部に導出され、測定器（図示せず）に接続される。この状態で、ケーブル絶縁体１とゴムブロック２の界面の面圧を測定する。

このようにすると、面圧センサ４はホルダ６によりしっかりと保持されるので、面圧センサ４がゴムブロック２の圧力によって変位したり、変形したりするおそれが少なく、しかも面圧センサ４付近のリード線５がたるみを持ってホルダ６の収容部６ｃに収容され、ゴム弾性を有する充填剤７で埋め込まれているため、面圧センサ４に高い圧力が加わっても、また、ケーブル絶縁体やゴムブロックの熱膨張収縮が大きくても、面圧センサ付近のリード線５が断線するおそれが少なくなる。したがって、高温一定又はヒートサイクルを負荷した面圧測定を長時間にわたって行っても、測定不能に陥るケースを少なくすることができる。

従来の面圧測定方法と本実施例の面圧測定方法によって、ｎ個の試験品につき１００℃一定の面圧測定を２００日間実施したところ、従来の面圧測定方法では８割以上が途中で測定不能になったのに対し、本実施例の面圧測定方法では測定不能になったのは３割で済んだ。

＜実施例２＞ 図３は本発明の他の実施例を示す。図３において、図１と同一部分ないし対応部分には同一符号を付してある。この実施例で用いる面圧センサ４は、図４に示すように、受圧面４ａと反対側の面からリード線５が引き出されている垂直タイプである。

また、ホルダ６は円筒状で、その上端部に、面圧センサ４の受圧面４ａと反対側の面を支持する環状の支持部６ａと、面圧センサ４の周囲を取り囲む環状の枠部６ｂとを有しており、支持部６ａより下の空間が、面圧センサ４付近のリード線５を収容する収容部６ｃとなっているものである。面圧センサ４は、ホルダ６の支持部６ａと枠部６ｂで構成される凹部に嵌め込まれ、接着剤等によりホルダ６に固定されている。また、リード線５の面圧センサ４付近の部分は、たるみを持たせた状態で収容部６ｃに収容されている。ホルダ６の下端縁の一部には切欠き部６ｄが形成されている。リード線５はこの切欠き部６ｄからホルダ６の外に出て、ホルダ６の外周面に沿って立ち上がり、ケーブル絶縁体１とゴムブロック２の界面を通って、ゴムブロック２の端部から外部に導出され、測定器（図示せず）に接続される。

このような状態で、ケーブル絶縁体１とゴムブロック２の界面の面圧測定を行っても、実施例１と同様な効果が得ることができる。

１：ケーブル絶縁体
１ａ：窪み
２：ゴムブロック
３：界面
４：面圧センサ
４ａ：受圧面
５：リード線
５ａ：絶縁心線
６：ホルダ
６ａ：支持部
６ｂ：枠部
６ｃ：収容部
６ｄ：切欠き部
７：充填剤

Claims (3)

1. ケーブル絶縁体とこれに被せた筒状のゴムブロックの界面に面圧センサを設置して、ゴムブロックによりケーブル絶縁体に加わる面圧を測定する方法において、
   前記面圧センサの受圧面と反対側の面を支持する支持部と、前記面圧センサの周囲を取り囲む枠部と、前記面圧センサのリード線を収容する収容部とを有する剛性ホルダを用い、このホルダの前記支持部と枠部で構成される凹部に面圧センサを嵌め込んで面圧センサを保持すると共に、前記収容部に面圧センサ付近のリード線をたるみを持たせて収容し、この面圧センサ及びリード線が組み込まれたホルダをケーブル絶縁体の外周面の一部に形成された窪みに嵌め込み、ゴムブロックを被せて、ケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧を測定することを特徴とするケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧測定方法。
2. 前記面圧センサは、その周縁の一部からリード線が引き出されている水平タイプであり、前記ホルダは、前記支持部及び枠部で構成される凹部の横にリード線の収容部を有しており、前記収容部には、その中にリード線を埋め込むようにゴム弾性を有する充填剤が充填されていることを特徴とする請求項１記載のケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧測定方法。
3. 前記面圧センサは、受圧面と反対側の面からリード線が引き出されている垂直タイプであり、前記ホルダは円筒状で、その上端部に前記支持部及び枠部が形成され、前記支持部より下の空間がリード線の収容部となっており、さらに、その下端縁の一部に切欠き部が形成されていて、この切欠き部からリード線がホルダ外に引き出されていることを特徴とする請求項１記載のケーブル絶縁体とゴムブロックの界面の面圧測定方法。

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