專利名稱：電力電纜空中終端連接部和電力電纜空中終端連接部的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將電力電纜的端部收納于絕緣管內(nèi)、并將絕緣填充物填充至該絕緣管內(nèi)而成的電力電纜空中終端連接部及其制造方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，作為在將CV電纜(交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜)等電力電纜與配置在發(fā)電廠等的電力設(shè)備或架設(shè)在空中的輸電線進(jìn)行連接時(shí)對(duì)電力電纜的終端部實(shí)施的末端處理、即電力電纜空中終端連接部(以下，稱為終端連接部)，已知將電力電纜的端部收納于絕緣管內(nèi)、并將油填充至該絕緣管內(nèi)而成的結(jié)構(gòu)(所謂的浸油式的終端連接部)。 在該浸油式的終端連接部中，在發(fā)生漏油的情況下，有可能會(huì)污染周圍的環(huán)境，因此，希望一種不使用油的完全干式終端連接部。作為完全干式終端連接部，存在下述的類型在導(dǎo)體元件的外側(cè)施加有環(huán)氧樹脂或娃橡膠(silicon rubber)的外皮(例如專利文獻(xiàn)I)。根據(jù)專利文獻(xiàn)I所述的技術(shù)，雖然實(shí)現(xiàn)了完全干式終端連接部，但卻存在下述問(wèn)題由于新需要用于使環(huán)氧樹脂和硅橡膠的外皮成型的大型模具而使得初期投資費(fèi)用高漲，并且導(dǎo)體元件的成本自身也會(huì)升高，因此終端連接部的成本升高。此外，作為其它的完全干式終端連接部，存在利用硅凝膠(silicon gel)來(lái)代替油這樣的類型(例如專利文獻(xiàn)2)。在專利文獻(xiàn)2所述的終端連接部的情況下，只需要將硬化前的硅凝膠的原料代替油注入絕緣管內(nèi)、然后使其硬化并凝膠化即可，能夠使用與浸油式相同的結(jié)構(gòu)(例如絕緣管或應(yīng)力錐等)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特許第3769046號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本實(shí)開平6-80338號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題可是，在終端連接部中，在以由硅凝膠等構(gòu)成的絕緣填充物來(lái)對(duì)絕緣管內(nèi)進(jìn)行填充的情況下，在絕緣填充物與電力電纜、絕緣管或橡膠應(yīng)力錐等各種部件之間不產(chǎn)生間隙是最重要的。在浸油式的終端連接部中，由于絕緣填充物為流體(油)，因此，即使反復(fù)進(jìn)行熱膨脹、熱收縮，也不會(huì)在絕緣填充物與電力電纜等之間的界面產(chǎn)生間隙、或在絕緣填充物自身產(chǎn)生裂紋?？墒?，在像專利文獻(xiàn)2那樣將硅凝膠用作絕緣填充物的情況下，如果絕緣填充物在溫度變化的環(huán)境下反復(fù)進(jìn)行熱膨脹、熱收縮，則存在下述可能性絕緣填充物與電力電纜等之間的界面局部剝離而產(chǎn)生間隙，或在絕緣填充物自身產(chǎn)生裂紋，從而在耐久性、可靠性方面存在不穩(wěn)定因素。這樣，在將硅凝膠用作絕緣填充物的終端連接部中也存在缺點(diǎn)，因此，雖然已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了不存在污染環(huán)境的危險(xiǎn)性的、完全干式終端連接部的必要性，但浸油式的終端連接部在當(dāng)前仍然是主流。本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供下述這樣的干式電力電纜空中終端連接部與電力電纜終端連接部的制造方法對(duì)溫度變化的環(huán)境具有優(yōu)秀的耐久性、可靠性，并且能夠降低制造成本。用于解決問(wèn)題的手段 技術(shù)方案I所述的發(fā)明是一種電力電纜空中終端連接部，其通過(guò)將電力電纜的端部和與該電力電纜的導(dǎo)體端部連接的導(dǎo)體引出棒收納于絕緣管內(nèi)、并將絕緣填充物填充至該絕緣管內(nèi)而構(gòu)成，所述電力電纜空中終端連接部的特征在于，所述絕緣填充物由以下任意一種物質(zhì)形成將硅油與硅橡膠混合而成的物質(zhì)；將硅油與硅凝膠混合而成的物質(zhì)；或者將硅油、硅橡膠以及硅凝膠混合而成的物質(zhì)。該電力電纜空中終端連接部的填充于絕緣管內(nèi)的絕緣填充物具有優(yōu)秀的界面粘著性，并且，即使在產(chǎn)生了前述的剝離或裂紋的情況下還能夠期待自我修復(fù)，因此，即使在將該終端連接部在溫度變化的環(huán)境中使用而導(dǎo)致絕緣填充物反復(fù)發(fā)生熱膨脹、熱收縮時(shí)，也不容易在絕緣填充物與電力電纜等之間的界面產(chǎn)生間隙。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)耐久性和可靠性優(yōu)秀的干式終端連接部。此外，對(duì)于本發(fā)明的終端連接部，只是絕緣填充物的結(jié)構(gòu)不同，其他結(jié)構(gòu)與以往的浸油式的終端連接部相同，因此，能夠低成本地進(jìn)行制造。另一方面，也不存在浸油式的終端連接部那樣的漏油的危險(xiǎn)性。技術(shù)方案2所述的發(fā)明是一種電力電纜空中終端連接部的制造方法，所述電力電纜空中終端連接部通過(guò)將電力電纜的端部和與該電力電纜的導(dǎo)體端部連接的導(dǎo)體引出棒收納于絕緣管內(nèi)、并將絕緣填充物填充至該絕緣管內(nèi)而構(gòu)成，所述電力電纜空中終端連接部的制造方法的特征在于，在對(duì)該電力電纜空中終端連接部進(jìn)行施工時(shí)，將硅油與硅橡膠的原料混合、將硅油與硅凝膠的原料混合、或者將硅油、硅橡膠的原料以及硅凝膠的原料混合，并填充至所述絕緣管內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，形成了下述這樣的絕緣填充物該絕緣填充物具有優(yōu)秀的界面粘著性，并且在其與電力電纜等之間的界面發(fā)生了剝離的情況下能夠期待其發(fā)揮自我修復(fù)功能，因此，即使在將該終端連接部在溫度變化的環(huán)境中使用而導(dǎo)致絕緣填充物反復(fù)發(fā)生熱膨脹、熱收縮的情況下，也不容易在絕緣填充物與電力電纜等之間的界面產(chǎn)生間隙。因此，通過(guò)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)耐久性和可靠性優(yōu)秀的干式終端連接部。此外，對(duì)于本發(fā)明的終端連接部，只是絕緣填充物的結(jié)構(gòu)不同，其他結(jié)構(gòu)與以往的浸油式的終端連接部相同，因此，能夠低成本地進(jìn)行制造。另一方面，也不存在浸油式的終端連接部那樣的漏油的危險(xiǎn)性。技術(shù)方案3所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法中，以質(zhì)量比計(jì)，硅油與硅橡膠原料的混合比例為從9 I至20 I的范圍。根據(jù)本發(fā)明，由于絕緣填充物的界面粘著性等實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，因此能夠?qū)崿F(xiàn)具有更高的耐久性和可靠性的終端連接部。技術(shù)方案4所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法中，以質(zhì)量比計(jì)，硅油與硅凝膠原料的混合比例為從2 : 8至7 : 3的范圍。
根據(jù)本發(fā)明，由于絕緣填充物的界面粘著性等實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，因此能夠?qū)崿F(xiàn)具有更高的耐久性和可靠性的終端連接部。技術(shù)方案5所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2至4中的任一項(xiàng)所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法中，所述硅油的粘度為從3000cst (厘斯)至30000cst的范圍。根據(jù)本發(fā)明，由于絕緣填充物的界面粘著性等實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化，因此能夠?qū)崿F(xiàn)具有更高的耐久性和可靠性的終端連接部。此外，通過(guò)使硅油具有適當(dāng)?shù)恼承?，能夠提高在?duì)終端連接部進(jìn)行施工時(shí)的作業(yè)性(操作性)。 技術(shù)方案6所述的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法中，將硅橡膠的原料或硅凝膠的原料與硅油裝入到不同的容器并帶入所述電力電纜空中終端連接部的施工現(xiàn)場(chǎng)，將它們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)混合后填充至所述絕緣管內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，由于能夠?qū)⒐柘鹉z的原料或硅凝膠的原料與硅油以適當(dāng)混合的狀態(tài)注入絕緣管內(nèi)，因此能夠簡(jiǎn)易地形成所希望的絕緣填充物。并且，在本發(fā)明中，對(duì)于硅橡膠或硅凝膠，雙組分型和單組分型都能夠使用。在本申請(qǐng)中，如果硅橡膠或硅凝膠為雙組分型，則所謂“原料”這一用語(yǔ)是指主劑和硬化劑，在硅橡膠或硅凝膠為單組分型時(shí)，所謂“原料”這一用語(yǔ)是指硬化之前的液狀的硅橡膠或硅凝膠。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供下述這樣的干式電力電纜空中終端連接部及其制造方法所述電力電纜空中終端連接部對(duì)溫度變化的環(huán)境具有優(yōu)秀的耐久性和可靠性，并且能夠降低制造成本。


圖I是示出實(shí)施方式所涉及的終端連接部的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是示出所使用的硅油的粘度與制造出的絕緣填充物的稠度之間的關(guān)系的曲線圖。圖3是示出終端連接部的另外一個(gè)示例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。圖I是示出實(shí)施方式所涉及的終端連接部的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖I中，電力電纜11為橡膠或塑料絕緣的電力電纜(例如CV電纜)。電力電纜11具有導(dǎo)體111、形成于導(dǎo)體111的外周部的絕緣層112、形成于絕緣層112的外周的外部半導(dǎo)電層113、形成于外部半導(dǎo)電層113的外周的屏蔽層(省略圖示)以及護(hù)套114等，通過(guò)以預(yù)定的長(zhǎng)度逐級(jí)剝開來(lái)使各層露出。此外，在導(dǎo)體111的末端連接有導(dǎo)體引出棒13，所述導(dǎo)體引出棒13具有導(dǎo)電性。在電力電纜11的外周面，從外部半導(dǎo)電層113至絕緣層112安裝有常溫收縮型的橡膠應(yīng)力錐14。橡膠應(yīng)力錐14由緩和電場(chǎng)用的半導(dǎo)電橡膠部141和絕緣橡膠部142構(gòu)成，橡膠應(yīng)力錐14利用被電力電纜11擴(kuò)大直徑所產(chǎn)生的收縮力而與電力電纜11的外周面緊密貼合。絕緣管12是例如利用由橡膠或塑料構(gòu)成的帶褶皺的外套來(lái)包覆纖維強(qiáng)化塑料(FRP Fiber Reinforced Plastics)制的中空筒體的外周而成的復(fù)合絕緣管。在絕緣管12的上表面安裝有上部配件15，在絕緣管12的底面安裝有下部配件16，通過(guò)封閉絕緣管12的上下開口，形成了收納電力電纜11的端部的小室。此外，在下部配件16延伸設(shè)置有用于保持電力電纜11的下部銅管17，在下部銅管17的一端(在圖I中為下端)側(cè)施加了用于防止絕緣填充物10流出的密封件18。與電力電纜11的導(dǎo)體111的末端連接的導(dǎo)體引出棒13貫穿上部配件15并突出至外部。由絕緣管12、上部配件15以及下部配件16形成的小室內(nèi)被絕緣填充物 10填充。即，通過(guò)將電力電纜11的端部和與該電力電纜11的導(dǎo)體端部連接的導(dǎo)體引出棒13收納于絕緣管12內(nèi)、并將絕緣填充物10填充于該絕緣管12內(nèi)而構(gòu)成終端連接部I。在本實(shí)施方式中，利用以下物質(zhì)來(lái)構(gòu)成填充至絕緣管12內(nèi)的絕緣填充物10 :將硅油與硅橡膠混合而成的物質(zhì)；將硅油與硅凝膠混合而成的物質(zhì)；或?qū)⒐栌汀⒐柘鹉z以及硅凝膠混合而成的物質(zhì)。如后述那樣通過(guò)將硅橡膠的原料或硅凝膠的原料與硅油混合并使其硬化來(lái)制造這些絕緣填充物10。硅橡膠的原料以液態(tài)在市場(chǎng)上出售，通過(guò)聚合反應(yīng)使該原料硬化而形成硅橡膠。硅橡膠存在有單組分型(一液型)和雙組分型(二液型)，并且，按照反應(yīng)類型大致區(qū)分為加成反應(yīng)型和縮合反應(yīng)型。由于縮合型硅橡膠會(huì)與空氣中的水分反應(yīng)，因此，優(yōu)選使用加成型的硅橡膠。作為在市場(chǎng)上出售的娃橡膠,存在例如東I ·道康寧公司(Dow Corning ToraySilicone Co. , Ltd)制造的SE6910。該硅橡膠是主劑為含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷、硬化劑為氫有機(jī)聚硅氧烷的雙組分類型，硬化后的由A型硬度計(jì)檢測(cè)出的硬度為9。硅凝膠與硅橡膠相同，其原料以液態(tài)在市場(chǎng)上出售，通過(guò)聚合反應(yīng)使該原料硬化成凝膠狀而形成硅凝膠。硅凝膠存在有單組分型和雙組分型，并且，按照反應(yīng)類型大致區(qū)分為加成反應(yīng)型和縮合反應(yīng)型。由于縮合型的硅凝膠會(huì)與空氣中的水分反應(yīng)，因此優(yōu)選使用加成型的硅凝膠。作為在市場(chǎng)上出售的硅凝膠，存在例如東麗·道康寧公司制造的SE1886。該硅凝膠是主劑為含乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷、硬化劑為氫有機(jī)聚硅氧烷的雙組分類型，硬化后的稠度為50。在此，硅橡膠是在不混合硅油地使其原料硬化后能夠利用JIS K 6253所規(guī)定的A型硬度計(jì)來(lái)測(cè)量硬度的硅硬化物，硅凝膠是不能利用A型硬度計(jì)來(lái)測(cè)量硬度的硅硬化物。并且，所述JIS K 6253與IS07619對(duì)應(yīng)。硅油是不顯示所述硅橡膠或硅凝膠那樣的聚合反應(yīng)性的組分。對(duì)于硅油，可以使用市場(chǎng)上出售的線性硅油(^卜 >一卜'> U - — >才O )或改性硅油，但優(yōu)選使用線性硅油。作為市場(chǎng)上出售的非水溶性硅油，存在例如東麗·道康寧公司制造的SH200。在此，線性硅油是利用由硅氧鍵形成的直鏈狀聚合物構(gòu)成的硅油。二甲基硅油(聚娃氧燒的側(cè)鏈、末端全部為甲基)、甲基苯基娃油(聚娃氧燒的側(cè)鏈的一部分為苯基)以及甲基含氫娃油(聚娃氧燒的側(cè)鏈的一部分為氫)這3種被統(tǒng)稱為線性娃油。此外，改性硅油是在側(cè)鏈、末端導(dǎo)入了有機(jī)基的硅油，根據(jù)置換的有機(jī)基的結(jié)合位置大致分為4類結(jié)構(gòu)(側(cè)鏈型、雙末端型、單末端型、雙鏈雙末端型)。此外，根據(jù)導(dǎo)入的有機(jī)基的性質(zhì)分為反應(yīng)性硅油和非反應(yīng)性硅油。硅油的粘度并不特別限制，但優(yōu)選為3000 30000cst (測(cè)量方法JIS K 7117-2)即可。通過(guò)使用該范圍的粘度的硅油，使得在將硅油與硅橡膠的原料或硅凝膠的原料混合來(lái)制造絕緣填充物10時(shí)的作業(yè)性(操作性)良好，得到的凝膠狀硬化物(絕緣填充物10)的界面粘著性也比較優(yōu)秀。并且，所述Jis K 7117-2與IS03219對(duì)應(yīng)。在將硅油與硅橡膠的原料混合來(lái)制作絕緣填充物10的情況下，以質(zhì)量比計(jì)，優(yōu)選將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為9 : I 20 : I的范圍。通過(guò)將混合比例設(shè)定為這樣的范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)具有所希望的界面粘著性的絕緣填充物10，因此，終端連接部I對(duì)溫度變化環(huán)境的耐久性和可靠性得以提高。此外，在將硅油與硅凝膠的原料混合來(lái)制作絕緣填充物10的情況下，以質(zhì)量比 計(jì)，優(yōu)選將硅油與硅凝膠原料的混合比例設(shè)定為2 : 8 7 : 3的范圍。通過(guò)將混合比例設(shè)定為這樣的范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)具有所希望的界面粘著性的絕緣填充物10，因此，終端連接部I對(duì)溫度變化環(huán)境的耐久性和可靠性得以提高。在將硅油、硅橡膠的原料以及硅凝膠的原料混合來(lái)制作絕緣填充物10的情況下，優(yōu)選將它們的混合比例設(shè)定為下述這樣的比例可以看作是將以前述的比例混合成的硅油和硅凝膠原料的混合物、與以前述的比例混合成的硅油和硅橡膠原料的混合物相混合。通過(guò)將混合比例設(shè)定為這樣的范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)具有所希望的界面粘著性的絕緣填充物10，因此終端連接部I對(duì)溫度變化環(huán)境的耐久性和可靠性得以提高。并且，對(duì)于絕緣填充物10，能夠在不影響本發(fā)明的作用、效果的范圍內(nèi)配合以任意組分。作為任意組分，可以列舉出反應(yīng)抑制劑、反應(yīng)催化劑、無(wú)機(jī)物填充劑、阻燃性附加劑、觸變性(★々〃性)附加劑、顏料以及染料等。在對(duì)圖I所示的終端連接部I進(jìn)行施工的情況下，分別將預(yù)定量的硅橡膠(或硅凝膠)的原料(在雙組分型的情況下為主劑和硬化劑)和硅油放入不同的容器，并搬入施工現(xiàn)場(chǎng)。然后，在逐級(jí)剝開的電力電纜11的端部安裝下部銅管17和下部配件16，并安裝橡膠應(yīng)力錐14，并且，將導(dǎo)體引出棒13連接于導(dǎo)體111的端部。將絕緣管12套在該電力電纜11的端部，并液密地固定在下部配件16上。此外，以跨越電力電纜11與下部銅管17的方式施加密封件18。并且，如果在制作絕緣填充物10時(shí)預(yù)先在應(yīng)力錐14的表面涂敷硅油，能夠進(jìn)一步減少在應(yīng)力錐14的表面產(chǎn)生的孔隙。接下來(lái)，將液狀的硅橡膠(或硅凝膠)的原料和硅油裝入至一個(gè)容器并以預(yù)定的比例進(jìn)行配制，然后在常溫下混合至均勻。此時(shí)，在硅橡膠(或硅凝膠)為由主劑與硬化劑構(gòu)成的雙組分型的情況下，最后混入硬化劑。通過(guò)利用例如手動(dòng)混合器進(jìn)行混合來(lái)進(jìn)行硅橡膠(或硅凝膠)原料與硅油的混合作業(yè)。接下來(lái)，使預(yù)定量的由硅橡膠(或硅凝膠)原料與硅油構(gòu)成的混合物流入由絕緣管12與下部配件16形成的小室內(nèi)，并進(jìn)行脫泡，然后，安裝上部配件15以封閉小室。然后，在使小室內(nèi)保持常溫的狀態(tài)下對(duì)電力電纜11通電，靜置預(yù)定的時(shí)間以使混合物硬化，從而形成絕緣填充物10。絕緣填充物10為柔軟的凝膠狀硬化物(由JISK 2220 (測(cè)量端子標(biāo)準(zhǔn)錐體)規(guī)定的稠度為200 420)。并且，JIS K 2220(測(cè)量端子標(biāo)準(zhǔn)錐體)與IS02137(測(cè)量端子圓錐體)對(duì)應(yīng)。[實(shí)施例I]在實(shí)施例I中，對(duì)于將硅油與硅橡膠的原料混合而形成混合物、并使該混合物硬化而成的凝膠狀硬化物，評(píng)價(jià)了 JIS K 2220所 規(guī)定的稠度、基于熱循環(huán)試驗(yàn)的耐久性與可靠性、界面粘著性以及孔隙消失時(shí)間。對(duì)于硅油，使用了東麗 道康寧公司制造的SH200系列(售賣有粘度不同的硅油)，對(duì)于硅橡膠的原料，使用了東麗·道康寧公司制造的SE6910(液態(tài)類型，硬化前的粘度7500cst)ο使硅油與硅橡膠原料的混合比例在8 I 21 I的范圍如表I所示那樣變化。對(duì)于娃油，如表I所不，使用了粘度為1000 40000cst的范圍的娃油。對(duì)各試樣進(jìn)行了熱循環(huán)試驗(yàn)，此外，調(diào)查了界面粘著性和孔隙消失時(shí)間。在表I中示出評(píng)價(jià)結(jié)果。[表 I]
Iiii 實(shí)施例1.
_ 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8
硅油:硅橡膠9Λ 2 20Λ 20Λ 8 20Λ20Λ TArX~
硅油粘度(cst)30003000300030000 3000 1000 4000030000
稠度282 ~ 325 ~^75~ 380 _ 220 260 398 450 以上
熱循環(huán)試驗(yàn)__Q Q__ο__ο Δ Δ Q__Q
XLPE j 粘著力065071 087 L21 053055L50 Z20~
界(MPa)_________
面__凝膠殘留 A ο__ο__。 A ο 。__ο
粘粘著力085L03 L52 L88072089270 Πθ—
著(MPa)
性___凝膠殘留 Λ Q__ο__ο Δ Q Q__Q
孔隙消失時(shí)間3h 45min 3 Omin 3 Omin 12h 6h 3 Omin 15min在制作出終端連接部I后進(jìn)行了熱循環(huán)試驗(yàn)。即，制作了下述這樣的終端連接部1，并使用該終端連接部I進(jìn)行了熱循環(huán)試驗(yàn)所述終端連接部I構(gòu)成為，將電壓66kV、導(dǎo)體尺寸500sq、絕緣厚IOmm的電力電纜11的端部收納于IlOkV級(jí)的聚合物絕緣管12 (內(nèi)徑290mm,高度1350mm)內(nèi)，在施工現(xiàn)場(chǎng)混合娃油與娃橡膠的原料,將30kg該混合物注入絕緣管12中，并使其硬化而形成為凝膠狀硬化物、即絕緣填充物10。具體而言，在使硅油與硅橡膠的混合物硬化后，以〈常溫16小時(shí) > 和〈導(dǎo)體溫度900C X8小時(shí)〉作為I個(gè)周期，進(jìn)行了 10個(gè)周期的熱循環(huán)試驗(yàn)。并且，在熱循環(huán)試驗(yàn)后將上部配件15卸下，從絕緣管12的上部開口窺視內(nèi)部，觀察絕緣填充物10的情況，并從在絕緣填充物10與電力電纜11或絕緣管12之間是否產(chǎn)生了剝離或間隙等觀點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。以下述方式進(jìn)行了評(píng)價(jià)將即使以棒來(lái)推壓絕緣填充物10的表面、絕緣填充物10也不從電力電纜11的外表面或絕緣管12的內(nèi)表面剝離的情況作為“〇”，將在以棒來(lái)推壓絕緣填充物10的表面時(shí)、絕緣填充物10容易地從電力電纜11的外表面或絕緣管12的內(nèi)表面剝離的情況作為“Λ”，將在絕緣填充物10與電力電纜11的外表面或絕緣管12的內(nèi)表面之間觀察到了間隙的情況作為“X”。即，“〇”評(píng)價(jià)表示在熱循環(huán)試驗(yàn)中，絕緣填充物10沒(méi)有從電力電纜11和絕緣管12剝離，而是保持著緊密貼合的狀態(tài)，“Λ”評(píng)價(jià)表示在熱循環(huán)試驗(yàn)中，絕緣填充物10從電力電纜11或絕緣管12剝離，使得緊密貼合的狀態(tài)受損，并觀察到了剝離的跡象(沒(méi)有產(chǎn)生間隙)?！?X ”評(píng)價(jià)表示在熱循環(huán)試驗(yàn)中，絕緣填充物10從電力電纜11或絕緣管12剝離，使得緊密貼合的狀態(tài)受損，不止如此，還觀察到了間隙，但是，包括實(shí)施例1、2以及比較例，都沒(méi)有成為“ X ”評(píng)價(jià)的試樣。
利用將硅油與硅橡膠原料的混合物放入兩張片材之間并使其硬化而制作成的凝膠狀硬化物的試驗(yàn)片，進(jìn)行了界面粘著性試驗(yàn)。具體而言，根據(jù)下述情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)在將娃油與娃橡膠原料的混合物夾入20mmX IOOmmX Imm的兩張片材之間并使其硬化后，在從片材的上方施加有O. 5kg載荷的狀態(tài)下使片材平行地錯(cuò)開，在此時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多大的力(粘著力)，或者，凝膠狀硬化物或油分是否殘留在片材的表面。并且，分別對(duì)使用交聯(lián)聚乙烯(XLPE)制的片材的情況、和使用乙丙橡膠(EP)制的片材的情況評(píng)價(jià)了界面粘著性。以“〇”來(lái)表示下述情況在兩張片材上分別殘留有凝膠狀硬化物，以“Λ”來(lái)表示下述情況在一個(gè)片材上殘留有凝膠狀硬化物，在另一個(gè)片材上殘留有油分，以“ X ”來(lái)表示下述情況僅在一個(gè)片材上殘留有凝膠狀硬化物(在另一個(gè)片材上連油分都沒(méi)有殘留)。使用將15ml的由硅油與硅橡膠原料混合成的混合物注入至容積為20ml的螺旋管并使其硬化而成的凝膠狀硬化物的試樣，來(lái)進(jìn)行孔隙消失時(shí)間的試驗(yàn)。將φ0· 5mm的金屬絲從該試樣的上表面刺入該試樣20mm來(lái)進(jìn)行開孔，并確認(rèn)了形成的孔以多長(zhǎng)的時(shí)間消失。根據(jù)孔隙消失時(shí)間，能夠推測(cè)在絕緣填充物10從電力電纜11或絕緣管12剝離時(shí)硅油滲出并掩埋剝離部分的間隙的傾向。即，如果孔隙的消失時(shí)間較短，則可以認(rèn)為即使絕緣填充物10從電力電纜11或絕緣管12剝離而產(chǎn)生間隙，也能夠以較短時(shí)間掩埋(修復(fù))間隙。如表I所示，在將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為12 I的實(shí)施例1-2、以及將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為20 I的實(shí)施例1_3(硅油粘度為3000cst)中，硬化后的稠度分別為325、375，并且在熱循環(huán)試驗(yàn)和界面粘著性試驗(yàn)中得到了良好的結(jié)果。此夕卜，由于孔隙消失時(shí)間在45min以下，因此可以認(rèn)為即使在絕緣填充物10與電力電纜11或絕緣管12之間產(chǎn)生了間隙，油也會(huì)滲出并以較短的時(shí)間修復(fù)間隙。在將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為9 I的實(shí)施例1_1(硅油粘度為3000cst)中，硬化后的稠度為282，界面粘著性比實(shí)施例1-2、1-3要低，但在熱循環(huán)試驗(yàn)中得到了良好的結(jié)果。并且，孔隙消失時(shí)間為3h，可以認(rèn)為即使在絕緣填充物10與電力電纜11或絕緣管12之間產(chǎn)生了間隙，油也會(huì)滲出并修復(fù)間隙。在將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為8 I的實(shí)施例1_5(硅油粘度為3000cst)中，硬化后的稠度為220，界面粘著性比實(shí)施例1-2、1-3要低，在熱循環(huán)試驗(yàn)中還觀察到了剝離的跡象。并且，孔隙消失時(shí)間為12h，可以認(rèn)為即使在絕緣填充物10與電力電纜11或絕緣管12之間產(chǎn)生了間隙，油也會(huì)滲出并修復(fù)間隙。由此可以認(rèn)為當(dāng)硅油的混合比例變小、硬化后的絕緣填充物10的稠度變小(變硬)時(shí)，界面粘著性降低，與此相伴，對(duì)溫度變化環(huán)境的耐久性和可靠性(熱循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果)降低。此外，可以說(shuō)，隨著稠度變小，孔隙消失時(shí)間也變長(zhǎng)。從對(duì)溫度變化環(huán)境的耐久性和可靠性的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定在9 I以上。并且，即使是將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為8 I的情況，也能夠在絕緣填充物10與電力電纜11或絕緣管12之間的界面形成油膜，不會(huì)產(chǎn)生間隙，因此，在電氣性方面沒(méi)有問(wèn)題，能夠?qū)嶋H應(yīng)用。在將硅油粘度設(shè)定為30000cst的實(shí)施例1_4、和將硅油粘度設(shè)定為40000cst的實(shí)施例1_7(硅油與硅橡膠原料的混合比例為20 I)中，硬化后的稠度分別為380、398，在與實(shí)施例1-3相等的程度以上。此外，在熱循環(huán)試驗(yàn)和界面粘著性試驗(yàn)中，得到了良好的結(jié)果?？紫断r(shí)間都是30min,與實(shí)施例1-3相等?？墒?，在實(shí)施例1-7中，由于硅油粘度過(guò)大，因此在混合硅油與硅橡膠的原料時(shí)，即使將容器傾斜，也難以使硅油流動(dòng)，并且，與硅橡膠的原料混合時(shí)的攪拌作業(yè)比較費(fèi)力，終端連接部I的施工很費(fèi)時(shí)間。 在將硅油粘度設(shè)定為IOOOcst的實(shí)施例1_6(硅油與硅橡膠原料的混合比例為20 I)中，硬化后的稠度為260，比實(shí)施例1-3(硅油粘度3000cst)小(硬)。此外，雖然界面粘著性良好，但在熱循環(huán)試驗(yàn)中觀察到了剝離的跡象。并且，在絕緣填充物10與電力電纜11或絕緣管12之間的界面形成有油膜，不會(huì)產(chǎn)生間隙，因此，在電氣性方面沒(méi)有問(wèn)題。孔隙消失時(shí)間為6h，與實(shí)施例1-3相比較，時(shí)間較長(zhǎng)。圖2是示出在將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為20 I的情況下的硅油粘度與硬化后的稠度之間的關(guān)系的圖。不可思議的是，硅油的粘度與得到的絕緣填充物的硬度(稠度)之間的關(guān)系如圖2所示那樣成為相反的關(guān)系。即，硅油的粘度越高，得到的絕緣填充物就越軟(稠度大)，如果硅油的粘度較低，則絕緣填充物會(huì)變硬(稠度小)。如圖2所示，當(dāng)要混合的硅油的粘度在3000以上時(shí)，絕緣填充物10的稠度以較高的值穩(wěn)定下來(lái)。另一方面，當(dāng)硅油粘度變得比3000cst小時(shí)，稠度急劇變小(變硬)，因此，絕緣填充物10與電力電纜11或絕緣管12之間變得容易剝離。(熱循環(huán)試驗(yàn)為Λ )。此外，對(duì)在它們之間產(chǎn)生的間隙進(jìn)行掩埋的效果降低(孔隙消失時(shí)間較長(zhǎng))。另一方面，如果絕緣填充物10的稠度過(guò)大(過(guò)軟)，則絕緣填充物10容易從絕緣管12流出，因此需要使密封件18高水準(zhǔn)化。由此，從對(duì)溫度變化環(huán)境的耐久性和可靠性以及施工時(shí)的作業(yè)性的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選使硅油的粘度在3000cst以上且在30000cst以下。在將硅油與硅橡膠原料的混合比例設(shè)定為21 I的實(shí)施例1_8(硅油粘度為30000cst)中，硬化后的稠度在400以上，比實(shí)施例1-3明顯要大。此外，在熱循環(huán)試驗(yàn)和界面粘著性試驗(yàn)中，得到了良好的結(jié)果?？墒牵谑┕r(shí)使混合物硬化的時(shí)候需要較長(zhǎng)的時(shí)間(在其它實(shí)施例1-1 1-7中，混合物以25°C的溫度在5天以內(nèi)硬化，與此相對(duì)，在實(shí)施例1-8中需要8天)。在硅油與硅橡膠原料的混合物的硬化時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，如果不使密封件18達(dá)到較高水平，則存在該混合物從絕緣管12流出的可能性。由此，優(yōu)選使硅油與硅橡膠原料的混合比例小于21 I。根據(jù)對(duì)實(shí)施例1-1 1-8的評(píng)價(jià)結(jié)果，在將硅油與硅橡膠的原料混合來(lái)制作絕緣填充物10的情況下，混合比例優(yōu)選以9 : I 20 : I的范圍作為基準(zhǔn)。此外，優(yōu)選使所混合的硅油的粘度為3000 30000cst。[實(shí)施例2]在實(shí)施例2中，對(duì)于使硅油與硅凝膠的原料混合并硬化而成的凝膠狀硬化物，與實(shí)施例I相同地評(píng)價(jià)了 JIS K 2220所規(guī)定的稠度、基于熱循環(huán)試驗(yàn)的耐久性與可靠性、界面粘著性以及孔隙消失時(shí)間。對(duì)于娃油，使用了東I 道康寧公司制造的SH200系列，對(duì)于娃凝膠,使用了東麗 道康寧公司制造的SE1886(硬化前的粘度1122cst)。此外，使硅油與硅凝膠原料的混合比例在I : 9 8 : 2的范圍變化。在表2中示出評(píng)價(jià)結(jié)果的一個(gè)例子。[表2]
權(quán)利要求
1.一種電力電纜空中終端連接部，其通過(guò)將電力電纜的端部和與該電力電纜的導(dǎo)體端部連接的導(dǎo)體引出棒收納于絕緣管內(nèi)、并將絕緣填充物填充至該絕緣管內(nèi)而構(gòu)成， 所述電力電纜空中終端連接部的特征在于， 所述絕緣填充物由以下任意一種物質(zhì)形成將硅油與硅橡膠混合而成的物質(zhì)；將硅油與硅凝膠混合而成的物質(zhì)；或者將硅油、硅橡膠以及硅凝膠混合而成的物質(zhì)。
2.一種電力電纜空中終端連接部的制造方法，所述電力電纜空中終端連接部通過(guò)將電力電纜的端部和與該電力電纜的導(dǎo)體端部連接的導(dǎo)體引出棒收納于絕緣管內(nèi)、并將絕緣填充物填充至該絕緣管內(nèi)而構(gòu)成， 所述電力電纜空中終端連接部的制造方法的特征在于， 在對(duì)該電力電纜空中終端連接部進(jìn)行施工時(shí)，將硅油與硅橡膠的原料混合、將硅油與硅凝膠的原料混合、或者將硅油、硅橡膠的原料以及硅凝膠的原料中的任意一方混合，并填充至所述絕緣管內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法，其特征在于， 以質(zhì)量比計(jì)，硅油與硅橡膠原料的混合比例為從9 I至20 I的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法，其特征在于， 以質(zhì)量比計(jì)，硅油與硅凝膠原料的混合比例為從2 : 8至7 : 3的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法，其特征在于， 所述硅油的粘度為從3000厘斯至30000厘斯的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電纜空中終端連接部的制造方法，其特征在于， 將硅橡膠的原料或硅凝膠的原料與硅油裝入到不同的容器并帶入所述電力電纜空中終端連接部的施工現(xiàn)場(chǎng)，將它們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)混合后填充至所述絕緣管內(nèi)。
全文摘要
提供一種下述這樣的完全干式的電力電纜空中終端連接部和電力電纜終端連接部的制造方法所述電力電纜空中終端連接部對(duì)溫度變化的環(huán)境具有優(yōu)秀的耐久性和可靠性，并且能夠降低制造成本。在將電力電纜的端部和與該電力電纜的導(dǎo)體端部連接的導(dǎo)體引出棒收納于絕緣管內(nèi)、并將絕緣填充物填充至該絕緣管內(nèi)而構(gòu)成的電力電纜空中終端連接部中，利用以下任意一種物質(zhì)來(lái)形成絕緣填充物將硅油與硅橡膠混合而成的物質(zhì)；將硅油與硅凝膠混合而成的物質(zhì)；或者將硅油、硅橡膠以及硅凝膠混合而成的物質(zhì)。
文檔編號(hào)H02G15/064GK102640372SQ20108004031
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者小林正三, 森杏奈, 櫻井貴裕 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社, 株式會(huì)社維世佳, 株式會(huì)社藤倉(cāng)