专利名称：用于电力电缆电性连接的构造和部件及该部件的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于电力电缆电性连接的连接构造和连接部件及连接部件的制造方法。
因此，为了实现电力电缆的电性连接，需要有分别具有电力输送、绝缘、屏蔽以及包覆保护功能的连接要素的连接构造。特别是，需要能够可靠防止由于绝缘用连接部位的绝缘性的破坏而引起的故障。
在输送中高压电力的电力电缆的情况下，由于用于电力传输的连接要素和用于屏蔽的连接要素之间的电位差大，因此，需要对由于局部的电场集中而导致的绝缘性的破坏的可能性进行严格的检查。
以下对此进行具体说明。
如图9所示为在输送中压电力时现在所采用的将两个塑料绝缘型电力电缆PC1和PC2进行电性连接的连接构造CN100的纵剖面。此纵剖面是以C为轴心全剖面的一半。
这种现有的连接构造CN100是由把左右电力电缆PC1和PC2的裸露的导体芯(更详细的说，电缆导体端部，下同。)2、2之间进行电性连接的芯线连接部120、把电力电缆PC1和PC2的裸露的屏蔽屏6、6之间进行电性连接的屏蔽连接部130、对填充在这些芯线连接部120及屏蔽连接部130之间的电力电缆PC1和PC2的裸露的塑料绝缘体(以下，称为“电缆绝缘体”)5、5进行形状整合的绝缘连接部140、在电力电缆PC1和PC2的外套7、7上不透水地嵌着的、覆盖在屏蔽连接部130外周的由两部分组成的保护壳150构成。
另外，不使用由两部分组成的保护壳，而使用聚乙烯或具有相同特性的热收缩管对屏蔽连接部达到不透水覆盖的构造，或者使用加有玻璃纤维的环氧树脂制造的管子进行覆盖并在这种管子和屏蔽连接部之间填充化合物达到不透水的构造。对这一点，后述的本发明的实施例也是同样的。
上述芯线连接部120是由嵌着在各导体芯2、2上的筒状导体8、嵌着在筒状导体8及各导体芯2、2的残留部的导电性橡胶带卷层9和对该导电性橡胶带卷层9及各电缆绝缘体5、5的端部进行形状整合的较厚的埋入式内侧电极121构成。
上述内侧电极121是将半导电性的橡胶材料填充在专用的金属模具中成形的部件，部件两端的外周部121a、121b具有沿轴向方向突出的大致呈筒状的外形。
屏蔽连接部130是由两端面131a、131b倾斜的筒状的外侧电极131构成，其是将半导电性的橡胶材料填充在专用的金属模具中成形的部件。绝缘连接部140是由两端面141a、141b倾斜的筒状的绝缘部件141构成。上述内侧电极121及外侧电极131通过将以聚乙烯丙烯为主要原料的橡胶材料填充到预先设置的专用的金属模具中，作为一体的予模塑连接部件PM100而成形。上述内侧电极上述内侧电极121及外侧电极131通过将以另外，也采用在绝缘连接部形成以后填充半导电性的橡胶材料形成外侧电极的构造。对这一点，后述的本发明的相应实施例也是同样的。
在中高压输电的情况下，在上述图9的连接构造CN100中，由于内外电极121和131之间的电位差较大，需要严格防止电场集中引起的绝缘部件141的故障，因此采用了如
图10A和图10B所示的构造。
图10A和图10B分别是图9的A部和B部的详图。
在上述连接构造CN100中，为了防止绝缘的破坏，如图10A所示，内侧电极121的各端部(图10A只表示的是右端部121b)的缘部做成具有较大半径R的弧状。这样，此端部的厚度超过了10mm。因此，图9的内侧电极121的内径和外侧电极131的外径之间的差，即，预模塑连接部件PM100的厚度超过了30mm。
另外，在上述连接部件PM100中，如图10B所示，形成作为大半径电场控制用的压力锥的外侧电极131，该压力锥的作用仅仅是限于与屏蔽屏6进行形状整合，但由于此厚度较大、长度尺寸也相应增大，使连接部整体长度变长。
这样，增加了制造成本，因此，希望出现能够降低制造成本的电力电缆的连接构造或连接部件。
另外，也希望出现减少连接部的厚度和/或长度的小型连接构造。
本发明人在深入研究以上问题后，发现把高介电常数的橡胶层叠层在片状半导电橡胶层的一定区域上形成的橡胶电极层用于芯线连接部和/或屏蔽连接部的电场屏蔽电极，就可以从一定程度上抑制上述的叠层区域附近的绝缘部件内的电场集中。
另外，还发现通过使“高介电常数橡胶层”中具有电缆绝缘体的相对介电常数(εc)的5倍以上的相对介电常数(εh)，可以在实际上达到抑制上述电场集中的效果。例如，在εc＝2.3的情况下，将εh取为15时，可以实际上明显降低预模塑连接部件的厚度。在下述各实例中，都满足εh＝15的这个条件。
图11A和图11B为本发明的具体发明内容。与图10相同的要素使用相同的标号表示，其说明省略。
图11A表示把高介电常数橡胶层HP叠层在片状半导电橡胶层SC的周围形成的橡胶电极层RE装放在芯线连接部的橡胶带卷层9与绝缘连接部的橡胶层EPR之间，并延伸至电缆绝缘体5的外周的连接构造。另外，还显示了半导电橡胶层SC的端部SCa可以被末端处理成为具有极小的半径r。
图11B表示把高介电常数橡胶层HP叠层在片状半导电橡胶层SC的外周形成的橡胶电极层RE装放在屏蔽屏6与绝缘连接部的橡胶层EPR之间、并延伸至电缆绝缘体5的外周的连接构造。与上述芯线连接部相同，还表示半导电橡胶层SC的端部SCa的端面可以被处理成为具有极小的半径r。半导电橡胶制成的外部电极SCo的厚度也极小。
在中高压电力用的CV电缆的情况下，上述末端处理半径优选为r＝0.5mm以上。
可以使片状半导电橡胶层SC的边侧部从电缆绝缘体5上浮起，即与之相分离，并贯入(参照图6)或延入(参照图7)高介电常数橡胶层HP的对应部分中。此时，上述半导电橡胶层RE的贯入长度或延入长度，换句话说，高介电常数的橡胶层HP延入筒状的半导电橡胶层SC的内侧和电缆绝缘体5接触的长度(图6，图7中的L1)优选为10mm以下。另外，高介电常数橡胶层的上述对应部分的轴向延出的长度或残余幅宽，即，由橡胶电极层RE的圆弧状的前端至高介电常数的橡胶层HP的末端的长度(图6，图7中的L2)至少为5mm以上，且该长度通过电场分析决定，其值为电场集中度不超过临界值的长度。
为了解决上述课题、实现上述发明目的，本发明所涉及的用于电力电缆电性连接的连接构造的特征为由具有把电缆芯线进行电性连接的第1橡胶电极的芯线连接部、具有把屏蔽屏进行电性连接的第2橡胶电极的屏蔽连接部、具有使第1和第2橡胶电极间绝缘的橡胶绝缘部的绝缘连接部构成，上述第1和第2橡胶电极的至少一方至少是由一个橡胶电极层构成，该橡胶电极层是由片状半导电橡胶层和覆盖该片状半导电橡胶层的至少周缘部的至少一侧的高介电常数橡胶层构成。
另外，为了解决上述课题、实现上述发明目的，本发明所涉及的用于电力电缆电性连接的连接部件的特征为由电性连接电缆芯线的第1橡胶电极、电性连接屏蔽屏的第2橡胶电极、使第1和第2橡胶电极间绝缘的橡胶绝缘部构成，上述第1和第2橡胶电极的至少一方至少是由一个橡胶电极层构成，该橡胶电极层是由片状半导电橡胶层和覆盖该片状半导电橡胶层的至少周缘部的至少一侧的高介电常数橡胶层构成。
再有，为了解决上述课题、实现上述发明目的，本发明所涉及的用于电力电缆电性连接的连接部件的制造方法的特征为包括以下步骤用高介电常数橡胶层覆盖片状半导电橡胶层的至少周缘部的至少一侧而形成橡胶电极层的步骤、利用上述橡胶电极层形成电性连接电缆芯线的第1橡胶电极和电性连接屏蔽屏的第2橡胶电极的至少一方的至少一部分的步骤和用橡胶绝缘部使上述第1和第2橡胶电极间绝缘的步骤。
采用以上的发明，使用由高介电常数橡胶层覆盖的片状半导电橡胶层的至少周缘部的一侧的橡胶电极层作为芯线连接部或屏蔽连接部的橡胶电极，可抑制至少在上述周缘部附近的橡胶绝缘部内的电场集中。
因此，橡胶电极端面的变化曲率的上限值上升，即，端面的曲率半径的下限值下降，由此，可以减小连接部件的厚度，放松了制造条件，并减少了制造成本。
本发明的特征在于，优选为上述第1橡胶电极由第1橡胶电极层构成，上述第2橡胶电极由一对第2橡胶电极层构成，该第1和第2的橡胶电极层的各一个是用上述高介电常数橡胶层覆盖上述半导电橡胶层外周的全部区域。
本发明的特征在于，优选为上述的一对第2橡胶电极层的任何一方的半导电橡胶层的内周与上述的屏蔽屏相连接。
本发明的特征在于，优选为上述的第2橡胶电极还具有在上述的橡胶绝缘部的外周形成的半导电橡胶层。
本发明的特征在于，优选为上述的第1橡胶电极由上述的橡胶电极层构成，上述第2橡胶电极由在上述的橡胶绝缘部的外周形成的半导电橡胶层构成。
本发明的特征在于，优选为上述橡胶电极层的上述半导电橡胶层的外周全部区域由上述高介电常数橡胶层覆盖。
本发明的特征在于，优选为上述的橡胶电极层中，上述半导电橡胶层的周缘部的两侧由上述高介电常数橡胶层覆盖。
本发明的特征在于，优选为上述半导电橡胶层的内周与上述的屏蔽屏相连接。
本发明的特征在于，优选为将上述半导电橡胶层的周缘部的端面制成半径为0.5mm以上的圆弧状。
本发明的特征在于，优选为上述半导电橡胶层的周缘部与上述电缆的绝缘体分离并插入上述高介电常数橡胶层的对应部分。
本发明的特征在于，优选为上述高介电常数橡胶层在上述半导电橡胶层的周缘部与上述电缆的绝缘体之间具有1mm-10mm的延入部分。本发明的特征在于，优选为上述高介电常数橡胶层的对应部分在电缆连接方向上有5mm以上的残余幅宽。
本发明的特征在于，优选为形成上述橡胶电极层。
本发明的特征在于，优选为将上述绝缘连接部和上述橡胶电极层成形为一体。
本发明的特征在于，优选为将上述屏蔽连接部和上述绝缘连接部成形为一体。
本发明的特征在于，优选为上述绝缘连接部由卷绕在上述芯线连接部的外周的绝缘性带状材料构成。
本发明的特征在于，优选为上述屏蔽连接部具有由卷绕在上述绝缘连接部的外周的导电性或者半导电性的带状材料构成的电极层。
本发明的特征在于，优选为上述橡胶电极层沿上述橡胶绝缘部的内周延伸。
本发明的特征在于，优选为上述电力电缆在上述电缆芯线和上述屏蔽屏之间具有交联聚乙烯制成的绝缘体，且上述橡胶电极层嵌着在上述绝缘体上。
本发明的特征在于，优选为上述高介电常数橡胶层具有上述电缆的绝缘体5倍以上的相对介电常数。
图2为本发明一实施例的预模塑连接部件的纵剖面图。
图3为本发明的另一实施例的预模塑连接部件的纵剖面图。
图4为本发明的另一实施例的使用预模塑连接部件的塑料绝缘电力电缆的连接构造的纵剖面图。
图5为本发明的另一实施例的预模塑连接部件的纵剖面图。
图6为图5的连接部件的橡胶电极层的纵剖面图。
图7为本发明的另一实施例的预模塑连接部件的橡胶电极层的纵剖面图。
图8为本发明的另一实施例的使用预模塑连接部件的塑料绝缘型电力电缆的连接构造的纵剖面图。
图9为现有技术采用的电性连接塑料绝缘型电力电缆的连接构造的纵剖面图。
图10A为图9的A部详图、图10B为图9的B部详图。
图11A为示例本发明的发明人的发现内容的电力电缆连接构造的芯线连接部的剖面图，而图11B为示例本发明的发明人的发现内容的电力电缆连接构造的屏蔽连接部的剖面图。
图1表示与本发明第1实施例相关的塑料绝缘型电力电缆PC1、PC2的连接构造CN1。
此连接构造CN1是由把左右电力电缆PC1和PC2的裸露的导体芯2、2之间进行电性连接的芯线连接部10、把电力电缆PC1和PC2的裸露的屏蔽屏6、6之间进行电性连接的屏蔽连接部SH、对填充在这些芯线连接部10及屏蔽连接部SH之间的电力电缆PC1和PC2的裸露的绝缘用交联聚乙烯绝缘体5、5进行形状整合的绝缘连接部14、电力电缆PC1和PC2的外套7上不透水地嵌着的、覆盖在屏蔽连接部SH的外周的由两部分组成的保护壳15构成。
上述芯线连接部10是由嵌着在各导体芯2、2的端部的筒状导体8、卷在该筒状导体8及各导体芯2、2的残留部的导电性橡胶带卷层9、位于上述绝缘连接部14的内周中央部并将橡胶带卷层9及各电缆绝缘体5、5的端部进行形状整合的薄型圆筒状的橡胶电极11构成。屏蔽连接部 H由位于靠近绝缘连接部14的内周左右端部，与屏蔽屏6进行电性连接的薄型圆筒状的橡胶电极12、13和在作业现场卷在绝缘连接部14外周全部区域的半导电橡胶带或铝箔的卷层构成的外部电极EPo构成。
绝缘连接部14是将橡胶带以规定的绝缘厚度卷绕在橡胶电极11、12和13的周围而形成。因此，形成了作为倾斜的筒状橡胶绝缘部的两个端面，该两端面嵌着在电缆绝缘体5上并使橡胶电极11、12和13之间绝缘。此橡胶绝缘部可以由将橡胶填充在金属模具中来成形。
上述橡胶电极11、12和13是由沿绝缘连接部14的内周延伸并与之分离的筒状橡胶电极层RE1构成。各橡胶电极层RE1是由片状的半导电橡胶层SC1、该半导电橡胶层SC1的外周侧全部区域或电极端缘曲率形成部的周边模塑成型的高介电常数橡胶层HP1构成。
在中高压电力用的CV电缆的情况下，半导电橡胶层SC1的末端处理半径(图11A、图11B的r)优选为0.5mm以上。
如图6或图7所示，可以把半导电橡胶层SC1的侧边部贯入或延入高介电常数橡胶层HP1内，此时，半导电橡胶层SC1贯入或延入的长度(图6，图7中的L1)为10mm以下。另外，高介电常数橡胶层的轴向延出的残留幅宽(图6，图7中的L2)至少为5mm以上，且该长度通过电场分析决定，其值为电场集中度不超过临界值的长度。
另外，如图9已说明的取代上述保护壳15的可以是使用聚乙烯或具有相同特性的热收缩管对屏蔽连接部SH不透水地进行覆盖的构造，或者使用加有玻璃纤维的环氧树脂制造的管子进行覆盖并在这种管子和屏蔽连接部SH之间填充化合物使其不透的构造。
图2表示与本发明第2实施例相关的预模塑连接部件PM1。
该预模塑连接部件PM1，如图4所示，是对导体芯线2和屏蔽屏6之间用塑料材料制成的绝缘体5予以绝缘的电力电缆PC1、PC2进行电性连接的称为“橡胶绝缘筒”的一体成形物。该预模塑连接部件PM1是由位于图中的中央部并电性连接导体芯线2的薄形圆筒状的橡胶电极11、位于图中的左右并与屏蔽屏6电性连接的薄形圆筒状的橡胶电极12、13和嵌着在电缆绝缘体5上使橡胶电极11-12，11-13间绝缘的圆筒状橡胶绝缘部14构成。
橡胶电极11、12和13是由沿橡胶绝缘部14的内周14c延伸并与之分离的筒状的橡胶电极层RE1(见图1)构成。该橡胶电极层RE1是在现场安装在电缆上并以此与屏蔽屏6电性连接。
在连接现场，将半导电的橡胶带卷绕在橡胶绝缘部14的外周侧，通过这种对橡胶绝缘部14全长进行的缠卷形成屏蔽连接部的屏蔽屏。连接部件PM1是以绝缘性能高、成型加工性能好的聚乙烯丙稀橡胶为主要原料的。
图3表示与本发明第3实施例相关的预模塑连接部件PM2。
该预模塑连接部件PM2，如图4所示，是对导体芯线2和屏蔽屏6之间用塑料材料制成的绝缘体5予以绝缘的电力电缆PC1、PC2进行电性连接的称为“橡胶绝缘筒”的一体成形物。该预模塑连接部件PM2是由位于其内周中央部并电性连接导体芯线2的薄形圆筒状的橡胶电极21、位于内周左右并与屏蔽屏6电性连接的薄形圆筒状的橡胶电极22和23、模塑成型在外周全区域的半导电橡胶的筒状层25、嵌着在绝缘体5上将绝缘橡胶电极21-22，21-23间与21、22、23和筒状层25之间进行绝缘的圆筒状的橡胶绝缘部24构成。
绝缘橡胶电极21、22和23是由沿橡胶绝缘部24的内周24c延伸并与之分离的筒状的橡胶电极层RE1(见图1)构成。该橡胶电极层RE1是在现场安装在电缆上并以此与屏蔽屏6电性连接。
在连接现场，半导电的筒状橡胶层25与至少一方的电力电缆PC1和PC2的屏蔽屏6电缆结合。
连接部件PM2是将筒状层25与连接部件PM1的外周模塑成型为一体的构造。
图4表示与本发明第4实施例相关的使用预模塑连接部件PM3的塑料绝缘型电力电缆PC1、PC2的连接构造CN3。
此连接构造CN3是由把左右电力电缆PC1和PC2的导体芯2、2之间进行电性连接的芯线连接部30、把电力电缆PC1和PC2的屏蔽屏6、6之间进行电性连接的屏蔽连接部40、对填充在这些芯线连接部30及屏蔽连接部40之间的电力电缆PC1和PC2的绝缘用交联聚乙烯绝缘体5、5进行形状整合的绝缘连接部50、在电力电缆PC1和PC2的外套7、7上不透水地嵌着的、覆盖在屏蔽连接部40的外周的由两部分组成的保护壳60构成。
芯线连接部30是由嵌着在各导体芯2、2的端部的筒状导体8、嵌着在该筒状导体8及各导体芯2、2的残留部的导电性橡胶带卷层9，位于上述绝缘连接部50的内周中央部并将橡胶带卷层9及各电缆绝缘体5、5的端部进行形状整合的薄型圆筒状的橡胶电极31构成。
屏蔽连接部40是由位于绝缘连接部50内周左右端部，与屏蔽屏6进行电性连接的薄型圆筒状的橡胶电极41和42、在作业现场卷绕在绝缘连接部50外周全部区域的半导电橡胶带或铝箔卷层43和电性连接上述橡胶电极41和42及卷层43的导电区域间的电线44和45构成。但是，在有如图3所示的半导电性的筒状橡胶层25的情况下，则不需要使用半导电的橡胶带层。
绝缘连接部50是由陷设有橡胶电极31、41和42的筒状的橡胶绝缘部51构成。上述绝缘部51和橡胶电极31、41和42以聚乙烯丙稀为主要原料在工厂加工成一体化的预模塑连接部件PM3。
上述橡胶电极31、41、42是由沿橡胶绝缘部51的内周51c延伸并与之分离的筒状的橡胶电极层RE1(见图1)构成。
因此，连接部件PM3和上述的连接部件PM1具有相同的结构。在电缆连接现场，由于使用该连接部件PM3而使屏蔽处理作业变得容易。
另外，可以用聚乙烯或具有相同特性的热收缩管或者环氧树脂管和化合物的组合达到的不透水的构造代替由两部分组成的保护壳60。
图5表示与本发明第5实施例相关的预模塑连接部件PM4，图6表示该连接部件PM4的芯线连接用橡胶电极层46。
该连接部件PM4，如图8所示，是对导体芯线2和屏蔽屏6之间用塑料材料制成的绝缘体5予以绝缘的电力电缆PC1、PC2进行电性连接的称为“橡胶绝缘筒”的，以聚乙烯丙稀为主要原料的一体化成形物。该预模塑连接部件PM4是由位于其内周中央部并电性连接导体芯线2的薄形圆筒状的橡胶电极46、延伸在外周全区域沿轴向方向伸出的缩径端部47a和47b被外接在屏蔽屏6上的半导电橡胶的筒状层47、嵌着在电缆绝缘体5上并增强橡胶电极46和筒状层47而且将其绝缘的圆筒状橡胶绝缘部48构成。
该连接部件PM4中，橡胶绝缘部48及半导电橡胶的筒状层47可以在连接现场通过卷绕橡胶带形成。
橡胶电极46由沿橡胶绝缘部48的内周48c延伸的筒状的橡胶电极层RE2构成。该橡胶电极层RE2是由片状的半导电橡胶层SC2、覆盖在该半导电橡胶层SC2的外周或者电极前端曲率形成部的周围模塑形成的至少是半导电橡胶层SC2的周缘部附近的高介电常数橡胶层HP2构成。
连接部件PM4的半导电橡胶层SC2包括嵌着在电力电缆PC1、PC2间的导电性的橡胶带卷层9上的直筒部SC2a和向左右延出并扩径(在实施例中，厚度t＝1.5mm)的浮起部SC2b和SC2c。高介电常数橡胶层HP2包括覆盖在半导电橡胶层SC2外周侧全区域的外层部HP2a和覆盖在半导电橡胶层SC2的左右浮起部SC2b和SC2c的内周侧的内层部HP2b，即半导电橡胶层SC2的浮起部SC2b和SC2c贯入并埋设在高介电常数橡胶层HP2中。贯入长度为L1＝1-10mm。
将浮起部SC2b和SC2c的端面SC2d和SC2e做成曲率半径r约为半导电橡胶层SC2的厚度t的一半的圆弧。
高介电常数橡胶层HP2具有由浮起部SC2b和SC2c的端面SC2d和SC2e向轴向方向外侧延出的残留部，此延出长度或残留幅宽L2为L2＝5mm以上，且该长度通过电场分析决定，其值为电场集中度不超过临界值的长度。
图7表示与本发明第6实施例相关的预模塑连接部件PM5的橡胶电极56。除了橡胶层以外，连接部件PM5与连接部件PM4具有相同的结构。
橡胶电极56由沿连接部件PM5的橡胶绝缘部的内周延伸的筒状的橡胶电极层RE3构成。该橡胶电极层RE3是由直筒片状的半导电橡胶层SC3、模塑形成在该半导电橡胶层SC3的本体部SC3a左右的厚度减小并浮起端缘部SC3b和SC3c。的内外周的高介电常数橡胶层HP31和HP32构成。即，半导电橡胶层SC3的浮起的端缘部SC3b和SC3c被埋入在高介电常数橡胶层HP31和HP32中。埋入该高介电常数橡胶层HP32的长度L1为L1＝1mm-10mm，沿轴向方向向外延出的残留部的幅宽L2为L2＝5mm以上，且该长度通过电场分析决定，其值为电场集中度不超过临界值的值。
将浮起端缘部SC3b和SC3c的端面SC3d和SC3e做成曲率半径r约为同端缘部SC3b和SC3c的厚度的一半。
图8表示与本发明第7实施例相关的用预模塑连接部件PM6的塑料绝缘型电力电缆PC1、PC2的连接构造CN6。
此连接构造CN6是由把左右电力电缆PC1和PC2的导体芯2、2之间进行电性连接的芯线连接部70、把左右电力电缆PC1和PC2的屏蔽屏6、6之间进行电性连接的屏蔽连接部80、对填充在这些芯线连接部70及屏蔽连接部80之间的电力电缆PC1和PC2的绝缘用交联聚乙烯绝缘体5、5进行形状整合的绝缘连接部90、电力电缆PC1和PC2的外套7上不透水地嵌着的、覆盖在屏蔽连接部80的外周的由两部分组成的保护壳95构成。
上述芯线连接部70是由嵌着在各导体芯2、2的端部的筒状导体8、嵌着在该筒状导体8及各导体芯2、2的残留部的导电性橡胶带卷层9，位于上述绝缘连接部50的内周中央部并将橡胶带卷层9及各电缆绝缘体5、5的端部进行形状整合的薄型圆筒状的橡胶电极71构成。
屏蔽连接部80是由覆盖绝缘连接部90外周全区域其左右的锥状的缩径端部81a、81b与屏蔽屏6电性连接的圆筒状的半导电橡胶层81构成。
绝缘连接部90是由陷设有橡胶电极71的筒状的橡胶绝缘部91构成。该绝缘部91、半导电橡胶层81、橡胶电极71以聚乙烯丙稀为主要原料在工厂加工生产成为一体的预模塑连接部件PM6。
该连接部件PM6中，橡胶绝缘部91及半导电橡胶的筒状层81可以在连接现场由橡胶带卷绕而成。
上述橡胶电极71是由沿橡胶绝缘部91的内周91c中央部延伸的筒状的橡胶电极层RE2(见图6)构成。
因此，连接部件PM6和上述连接部件PM4具有同样的构造。也可以将该连接部件PM6做成与PM5相同的构造。
另外，可以用乙烯或具有相同特性的热收缩管或者环氧树脂管和化合物的组合达到不透水的构造代替由两部分组成的保护壳95。
以上实施例中关于用于电力电缆的电性连接的连接部件PM1、PM3、PM4、PM5、PM6或者连接构造CN1、CN3、CN6的制造方法是首先，通过用高介电常数橡胶层HP、HP1、HP2、HP3覆盖片状的半导电橡胶层SC、SC1、SC2、SC3的至少周缘部的至少一侧而形成橡胶电极层RE、RE1、RE2、RE3。然后，用该橡胶电极层RE、RE1、RE2、RE3形成把电缆芯线2电性连接的芯线连接用橡胶电极11、21、31、46、71和把屏蔽屏6电性连接的屏蔽连接用橡胶电极12、13、EPo、22、23、25、41、42、43、47、81的至少一方的至少一部分，与此同时或在其后，形成芯线连接用橡胶电极和屏蔽连接用橡胶电极之间的橡胶绝缘部14、24、51、48、91并将其间绝缘。
在以上的实施例中，用圆筒状的橡胶绝缘筒取代现有的用于电磁屏蔽、抑制电场集中的压力锥，在该绝缘筒的内层的高压侧和低压侧设置由半导电层和高介电常数的绝缘层构成的片状电极，由此来进行电场控制。
上述橡胶绝缘筒是以橡胶系绝缘材料为基础而形成的多层圆筒状预模塑件，其中央部及两端部形成内侧为半导电橡胶层、外侧为高电介常数的橡胶层的片状电极。
电力电缆的连接是通过把各电缆的端部部分剥离裸露，使该导体、绝缘体及屏蔽屏露出，并在其上装设上述橡胶绝缘筒而成。
橡胶绝缘筒的内部电极呈厚度为5mm以下的片状。把由高介电常数的橡胶层覆盖的半导电橡胶层的端缘部末端处理成其曲率半径约为片厚的一半。半导电橡胶层可与电缆绝缘体分离，并浮起在高介电常数橡胶层内。半导电橡胶层的厚度优选为1mm-5mm，浮起高度至少为0.5mm。由此，虽然半导电橡胶层的浮起部和电缆绝缘部之间的高介电常数橡胶层厚度也为0.5mm以上，但此厚度对加工性及缓和电缆界面的电场集中可以说是合适的。
由于用于橡胶绝缘筒的电场屏蔽的构造被简化，在金属模具的结构、成形时间及制造成本方面是有利的。
由于橡胶绝缘筒的厚度减小带来的绝缘筒自身以及使用该绝缘筒的电力电缆的连接构造小型化，并使连接操作变得容易。
权利要求
1.一种用于电力电缆电性连接的连接构造，其特征在于，由以下各部分构成具有将电缆芯线进行电性连接的第1橡胶电极的芯线连接部、具有将屏蔽屏进行电性连接的第2橡胶电极的屏蔽连接部、具有将上述第1及第2橡胶电极间进行绝缘的橡胶绝缘部的绝缘连接部；上述第1及第2橡胶电极至少一方由至少一个橡胶电极层构成；该橡胶电极层是由片状的半导电橡胶层及覆盖该半导电橡胶层的至少周缘部的至少一侧的高介电常数橡胶层构成。
2.根据权利要求1上述的连接构造，其特征在于上述第1橡胶电极由第1橡胶电极层构成，上述第2橡胶电极由一对第2橡胶电极层构成，该第1和第2的橡胶电极层的各一是用上述高介电常数橡胶层覆盖上述半导电橡胶层外周的全部区域。
3.根据权利要求2上述的连接构造，其特征在于上述的一对第2橡胶电极层的任何一方的半导电橡胶层的内周与上述的屏蔽屏相连接。
4.根据权利要求1或2上述的连接构造，其特征在于上述第2橡胶电极还具有形成于上述橡胶绝缘部的外周的半导电橡胶层。
5.根据权利要求1上述的连接构造，其特征在于上述的第1橡胶电极由上述的橡胶电极层构成，上述第2橡胶电极由形成在上述的橡胶绝缘部的外周的半导电橡胶层构成。
6.根据权利要求1或5上述的连接构造，其特征在于上述的橡胶电极层用上述高介电常数橡胶层覆盖上述半导电橡胶层的外周全部区域。
7.根据权利要求1或5上述的连接构造，其特征在于上述的橡胶电极层用上述高介电常数橡胶层覆盖上述半导电橡胶层的周缘部的两侧。
8.根据权利要求1或5上述的连接构造，其特征在于上述的半导电橡胶层的内周与上述的屏蔽屏相连接。
9.根据权利要求1、2及5中任一项上述的连接构造，其特征在于将上述的半导电橡胶层的周缘部的端面制成半径为0.5mm以上的圆弧状。
10.根据权利要求1、2及5中任一项上述的连接构造，其特征在于上述的半导电橡胶层的周缘部与上述的电缆绝缘体分离并插入上述的高介电常数橡胶层的对应部分。
11.根据权利要求10上述的连接构造，其特征在于上述高介电常数橡胶层的上述半导电橡胶层的周缘部与上述电缆绝缘体之间具有1mm-10mm的插入部分。
12.根据权利要求10上述的连接构造，其特征在于上述高介电常数橡胶层的对应部分在电缆连接方向上有5mm以上的残余幅宽。
13.根据权利要求1、2及5中任一项上述的连接构造，其特征在于形成上述橡胶电极层。
14.根据权利要求13上述的连接构造，其特征在于将上述绝缘连接部和上述橡胶电极层成形为一体。
15.根据权利要求13上述的连接构造，其特征在于上述屏蔽屏连接部和上述绝缘连接部成形为一体。
16.根据权利要求1、2及5中任一项上述的连接构造，其特征在于上述绝缘连接部由卷绕在上述芯线连接部的外周的绝缘性带状材料构成。
17.根据权利要求1、2及5中任一项上述的连接构造，其特征在于上述屏蔽连接部具有由卷绕在上述绝缘连接部的外周的导电性或者半导电性的带状材料构成的电极层。
18.根据权利要求1、2及5中任一项上述的连接构造，其特征在于上述橡胶电极层沿上述橡胶绝缘部的内周延伸。
19.根据权利要求18上述的连接构造，其特征在于上述电力电缆在上述电缆芯线和上述屏蔽屏之间具有交联聚乙烯制的绝缘体，上述橡胶电极层嵌着在上述绝缘体上。
20.根据权利要求1上述的连接构造，其特征在于上述高介电常数橡胶层具有上述电缆的绝缘体的5倍以上的相对介电常数。
21.一种用于电力电缆电性连接的连接部件，其特征在于，由以下部分构成具有电性连接电缆芯线的第1橡胶电极、电性连接屏蔽屏的第2橡胶电极、对上述第1和第2橡胶电极间进行绝缘的橡胶绝缘部；上述第1和第2橡胶电极的至少一方由至少一个橡胶电极层构成，该橡胶电极层由片状半导电橡胶层和覆盖该片状半导电橡胶层的至少周缘部的至少一侧的高介电常数橡胶层构成。
22.一种用于电力电缆电性连接的连接部件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤用高介电常数橡胶层覆盖片状半导电橡胶层的至少周缘部的至少一侧而形成橡胶电极层的步骤；利用上述的橡胶电极层而形成电性连接电缆芯线的第1橡胶电极和电性连接屏蔽屏的第2橡胶电极的至少一方的至少一部分的步骤；和利用橡胶绝缘部将上述第1和第2橡胶电极层之间进行绝缘的步骤。
全文摘要
本发明提供一种能够有效地降低制造成本和/或尺寸的、用于电力电缆电性连接的连接构造和连接部件以及连接部件的制造方法。以橡胶系材料为主要原料而形成的多层圆筒状预模塑橡胶绝缘筒的内侧中央部及两端部形成内侧为半导电橡胶层、外侧为高电介常数的橡胶层的片状电极层。由断面为薄形片状的半导电橡胶层和覆盖在两前端部附近的高介电常数橡胶层形成内部电极层；将该半导电橡胶层的两前端部做成曲率半径约为其厚度一半的圆弧状,其从内面浮起并埋设在高介电常数橡胶层内。
文档编号H02G15/184GK1423386SQ0215361
公开日2003年6月11日 申请日期2002年11月27日 优先权日2001年11月27日
发明者新延洋, 渡边和夫 申请人:株式会社藤仓