CN100541952C - 中压电缆的终接端头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于包含可以上升到电位V的导体的中压电缆的终接端头，其特点是，该终接端头是通常纵向形状的主体(16；72)的形式，它用其称为第一末端(18a；74a)的一个末端附着到电缆的导体，以便机械地将导体固定到主体，其中，主体具有相对的末端，称为第二末端(16；76)，其中至少主体的第二末端部分具有绝缘功能。

Description

中压电缆的终接端头
发明领域
本发明涉及包含可以提升到电位电压(V)的导体的中压电缆的终接端头。
发明背景
在中压，即在约1KV和50KV之间的电压或电位(V)进行的电能传输通常是通过由接头(junction)连接在一起的电缆进行的。
当电缆如上所述地安装并端接时，电缆的端部可以连接到一单元，它转换或降低电压，例如，从20KV到220V。
当电缆既不连接到电压转换单元，也不通过接头连接到电缆的另一端时，就要求至少暂时保护电缆的端部，在某些情况下，它可以升到电位V。例如，因为预期到电缆网络的扩展，在等待电缆的端部连接到电缆的另一端或连接到电压转换单元时，就必须这样做。
在这方面，德国专利申请No.2604650提供了使电缆端部端接的方法。该文件揭示了在去除电缆上一定长度的绝缘层后，要求在其端部的电缆的导体上安装常规压接(crimp)的连接器。特定的工具被用来将常规连接器压接到电缆的导体上。需要进一步的操作把被压接到电缆的导体上的连接器与独立的具有绝缘功能的塑料尖端相连接。
但是，该方法有几个缺点，由于该方法包括好几步操作，因此最终用户将无法方便、快捷速地端接电缆。此外，有一步操作中需要特殊工具将连接器压接到电缆的导体上，且进行电缆端接的最终用户不得不处理几个单独的部件。
此外，需要不同的连接器来配合不同横截面的电缆(502/952/1502/2402mm2)。
因此，一种能用于各种横截面的中压电缆、并能配合各种压接工具使用的终接端头在产业上是有益的。
本发明旨在克服至少一个上述的缺点。
发明概述
本发明提供一种用于包含可以上升到电位V的导体的中压电缆的终接端头，其特点是，终接端头的主体总体是长形的(a body of generally longitudinalshape)，通过称为第一末端的一个末端接合到导体上，以便机械地将导体固定到主体上，且其中主体具有相对的末端，称为第二末端，其中至少部分主体在第二末端处具有绝缘功能。
有利地，当有必要端接电缆时，只需要将根据本发明的终接端头机械地固定到电缆导体的一端，因此较之已知的方法减少了操作的次数并花费更少的时间。因此，电缆的端接操作比以前更容易了。
此外，电缆的端接操作变得比以前更加可靠，因为不再需要使用几个部件(压接连接器，独立的塑料尖端，大量的橡胶带等等)。
根据一个特点，主体在其第一末端呈现出一内部空间来容纳电缆的导体，并包括用于将导体固定在所述内部空间内的装置。
根据另一个特点，固定装置适于和不同尺寸的导体一起使用。
因此，这使得在没有大量连接器分别和特定尺寸的导体匹配的情况下进行操作成为可能，因为内部空间适于容纳不同尺寸的导体，且固定装置可以和不同尺寸的导体匹配从而机械地将它们固定在内部空间内。
更具体地，固定装置包括适于和不同尺寸的导体一起使用的至少一个螺纹连接装置。例如，固定装置可以包括两个螺纹连接装置。根据该实施例，两个螺纹连接装置沿主体的纵方向偏置。
在一个变化的实施例中，两个螺纹连接装置横向地向彼此偏置。两个螺纹连接装置可以沿纵方向和横方向都彼此偏置。
例如，螺纹连接装置可以是易熔头型(fusible head type)，即当超过给定扭矩值时头部断裂，这只有当使主体紧密固定到导体时才会达到。这允许螺纹连接装置的头部被移除和允许螺纹连接装置被平接固定于环绕内部空间的主体的壁内，当螺纹操作结束且螺纹连接装置在所述内部空间内端接时。
可供选择地，可以通过压接、软焊、焊接、夹持或任何其它固定方法将主体固定到导体上。
根据另一个特点，主体被安排在其第一末端来将电位V从电缆的导体传送到终接端头的主体外的电极。
因此，根据本发明的终接端头使得在使所述电缆端接时将电缆保持在预定电压下成为可能。
随后，该特点使检测仍由终接端头保护着的电缆端部是否保持在适当的电压下成为可能。对于那些不需要这种检验的应用，则可不安排终接端头的主体的第一末端来将电位V从导体传送到外电极。但是，当终接端头的主体被安排在其第一末端将电位V从导体传送到外电极时，固定装置本身可以至少部分地提供该电位的传输。
在这种情况中，固定装置或者呈现用于将电位从导体传送到外电极的唯一通路或着与主体第一末端的至少其余部分协同来实现电位的传输送功能。
根据本发明的第一实施例，终接端头的主体包括两个整接(integrally joined)的部分，一个称为第一部分，它包括第一末端并由导电材料制成，而另一个称为第二部分，它包括第二末端并由绝缘材料制成。
通过一个以下非穷举的方式之一来整接两个部分：螺纹连接、机械连接、粘接、压接、冲压或通过热处理熔化部分绝缘材料。在后者的情况中，部分绝缘材料以这种方式变型，即两个部分固定地接合从而使它们形成一体化部件。
根据第二实施例，终接端头的整个主体由绝缘材料制成，而用于在内部空间内固定导体的装置由导电材料制成。
由于这种结构，固定装置充当用于将电位V从导体传送到外电极的唯一装置。
如以上简要揭示的，在某些特殊的情况中，终接端头不必将电位从导体传送到外电极。
在该特殊情况中，终接端头的主体可以由绝缘材料制成，而用于在主体的内部空间固定导体的装置不参与从导体到外电极的电位传送，而只适于和不同尺寸的导体相配合。
本发明还提供了用于保护中压电缆的方法，该电缆包括可以上升到电位V的导体，其特点是，它包括将导体端部机械地固定到被称为电缆终接端头的主体的第一末端的单个步骤，主体上至少被称为第二末端的相对末端具有绝缘功能。
这个方法特别有利，因为必须端接电缆端部的终端用户仅需使用根据本发明的终接端头并机械地将电缆的导体的端部固定到终接端头的末端即可。
因此，根据本发明的方法比已知方法更易于实现并相当程度地降低端接电缆需要用的时间。
由于只执行单个步骤，根据本发明的方法比已知方法更可靠。
附图概述
参考附图阅读以下的描述，本发明的特点和优点将变得更加明显，这些描述仅为说明之目的，其中：
图1所示为机械地固定到根据本发明第一实施例的终接端头的电缆导体的透视图；
图1a所示为图1的终接端头的主体的纵向剖面图，它包括通过螺纹连接方式整接的两个部分；
图1b所示为根据变型的终接端头，该变型中，主体包括通过机械连接方式整接的两个部分；
图1c示出在实施例的变型中图1所示的螺纹连接装置的结构；
图2示出根据第二实施例的终接端头的纵向剖面图；
图3示出装入套筒内的图1的终接端头的纵向剖面图。
具体实施方式
图1示意性地表示出包括可以上升到电位V的导体14的中压电缆12的终接端头10的透视图。
在该第一实施例中，终接端头10是总体成长形的主体16的形式。
该主体沿纵向尺寸L的主要部分11呈现标号为16a、，具有大体恒定的横向尺寸d1的大体圆柱形。
该恒定横向尺寸的大体圆柱形允许该终接端头较佳地装入径向可收缩套筒，诸如文件EP 0435569中所揭示的一种。
因此，不需要对具有近似恒定内径的套筒进行任何修改，就可以用这种封装两根电缆之间的连接的径向可收缩圆柱形套筒来封装本发明的电缆终接端头。
主体16在其纵向尺寸L的余下部分上呈现具有超过横向尺寸d1的横向尺寸d2的大体的圆柱形。
余下部分16b通过截头圆锥体(frusto-conical)形部分16c连接到主部分16a。在应用套筒时，该较大直径的部分用作系统的封口.
在还在图1a中描述的该实施例中，主体16包含两个整结的部分，一个称为第一部分18，它被置于称为第一末端的一个其末端18a，以便机械地将电缆12的导体14(图1)固定到该第一部分，和另一个，称为第二部分20，它具有绝缘功能。
第二部分20包含较大尺寸的部分16b和一部分主部分16a(图1)。
第二部分由绝缘材料制成，诸如塑料，而优选聚丙烯。
在第二部分的末端20a处提供螺纹孔22而第一部分18的相对末端18b提供了螺纹24，它在进行螺纹连接操作后稳固地啮合进入螺纹孔22。
螺纹孔22和螺纹24都与终接端头10的主体的纵向轴对准。
可以直观地看出螺纹是第二部分20的一部分而螺纹孔在第一部分18内。
根据图1b所特别描述的实施例的变型，两个部分通过机械接合整接。
在该变型中，第二部分30具有纵向腔32，它在末端30a处开口。
环绕腔32的壁31具有两个纵向插槽33，其中的一个在图1b中描述。
在开口的末端30a处提供了环形边界34。
另一方面，第一部分36包括在一个末端36a处的伸出元件38，其直径比第一部分的其余部分小，并在第一部分的环带内提供了环形凹口40，在该环带内伸出元件38被固定到第一部分的其余部分。
当第一部分36的伸出元件38被引导入第二部分30的腔32，则边界34由于第二部分30的材料弹性啮合入凹口40并啮合到凹槽从而紧紧地夹持第一部分。
为了使本发明更易于理解，图1b中针对第一和第二部分的机械接合的配置尺寸被有意夸大了。
可供选择地，伸出元件可以是第二部分的一部分，而腔可以在第一部分内。
本技术领域内的熟练的技术人员可以设计用于整接主体的两个部分的其它变型，例如，可以通过粘合、压接(crimping)、冲压或通过熔化部分绝缘材料的热处理来整体接合这两部分。
回到图1a，第一部分18在对应整个主体16(图1)的第一末端的其末端18a处呈现一内部空间42，它基本是圆柱形状。
该内部空间在一个末端42a处闭合并在其相对的末端42b处敞开，该末端42b对应第一部分的末端18a。
该内部空间和终接端头的主体16的纵方向对准，并适合于容纳电缆12的导体14(图1)。
在该实施例中，第一部分18由导电材料制成，诸如可以是铝或铜的金属。
因此，本实施例使在金属第一部分中的螺纹24的配置比在塑料第二部分中的容易。
当要求将电位V从电缆的导体传送到主体外侧的电极时需要导电性，没有在图中表示出来。
当电缆处于欠压(under voltage)状态时，这是很必要的。
主体的第一部分18还包括用于在内部空间42内固定电缆的导体的装置。
在该实施例中，该固定装置包括两个螺纹连接装置44和46，它们配置在第一部分18的外围壁48内且环绕内部空间42。
例如，该螺纹连接装置可以是易熔头型。
更特别的，图1中所表示的两个螺纹孔50、52在壁48内并沿主体的纵方向偏置。
当电缆的导体被引入内部空间42时，则螺纹连接装置工作直到它们的末端和导体接触且各个螺纹头熔合，由此实现了导体到主体的第一部分的很有效的固定。
可以理解，这些固定装置适于和不同尺寸的导体相配合，该导体的横截面范围例如从50到630mm2。
应注意，螺纹连接装置使用的不同长度是导体直径的函数。
在各个螺纹连接装置的头部熔合或断开后，被平接(flush)固定于壁48内，由此造成主体的第一部分18的基本恒定的外径。
通过允许螺纹连接装置和不同尺寸的导体相配合，使具有用于不同尺寸的导体的不同终接端头变得不再必要。
在该实施例中，用于在内部空间42内固定导体的装置参与电位V从导体到外电极(图中未示出)以及整个第一部分18的传送。
但是，当合适大小的导体被引导入内部空间42并和内部空间42的内表面42接触时，而不同时进行螺纹连接操作，则螺纹连接装置不需要将电位V从导体传送到外电极。
尽管如此，当根据本发明的终接端头旨在用于和大范围的不同尺寸的导体相配合时，则优选使用不仅将导体固定到主体还参与导体的电位到外电极的传送的螺纹连接装置。
应注意，当只要求将电缆的导体固定到主体的第一部分且将导体的电位传送到外电极时，单个螺纹连接装置就足够了。
但是，当还要求传送高强度的电流时，单个螺纹连接装置就不够了。
在图1c所示的实施例的变型中，两个螺纹连接装置60和62被置于主体的第一部分64的壁内并向彼此横向偏置。
虽然未在图1c中描述，但螺纹连接装置还可以沿纵方向偏置。
有利地，当两个螺纹连接装置向彼此横向偏置时，可以实现更佳的电子和机械接触。
图2中示出根据本发明的第二实施例的终接端头70。
该终接端头是总体长形的主体形式，它仅由诸如聚丙烯的绝缘材料制成。
在该实施例中，终接端头70的主体72被示出，沿其纵向尺寸的主要部分，具有大体恒定横向尺寸d1的大体圆柱形74以及，在其纵向尺寸的其余部分76上，具有超过横向尺寸d1的横向尺寸d2的形式。
该其余部分76也大体是圆柱形状。
为了容纳电缆的不同尺寸的导体，主部分74具有内部空间78，它和主体72的纵轴对准并在其与主要部分74的末端74a相对应的末端78a处敞开。
具有内部空间78的部分74的壁80类似图1a中第一部分18的相应部分。
该壁包括两个螺纹连接装置82和84，其头部是圆形的。
根据电缆的导体直径，螺纹连接装置具有不同的长度。
当螺纹连接操作结束且螺纹连接装置的末端和导体接触时，调整螺纹连接装置的头部的形状以便平接固定于壁80内。
如图3所示，图1和图1a中的终接端头被装入径向可收缩套筒内，诸如附在这里作为参考的EP 0435569中所揭示的一种。
可供选择地，可以使用其它设计用于覆盖连接部或终接端头的套筒等。
在套筒内装入终接端头的操作之前，按以下所述对中压电缆的端部进行保护。
除去了绝缘外壳的电缆12的导体端部被啮合在内腔42内，直抵端面42a与之相接触。
随后，操作两个螺纹连接装置44和46，直到它们各自的末端紧密地和导体接触且它们各自的头部熔合从而使螺纹连接装置因此平接固定于壁48内。
导体14的端部到终接端头10的主体的第一末端的机械固定就此结束，从而快速方便地把电缆端部保护起来。
与用于图2的终接端头的相同方法执行电缆端部的保护。
接着，如前所述，固定到电缆上的终接端头被装入套筒110。
套筒110是环状圆柱形并包括外层111、中间层112和由两个端部114、116和与端部分开的中间部分118组成的内层。
外层111具有均匀的壁厚并由半导电材料组成。
中间层由绝缘硫化液态硅橡胶(cured liquid-silicone rubber)组成。
端部分114、116由应力控制电介质材料组成。
中间部分118用作电极并由半导电材料组成。
所示的套筒110的所有层都是弹性材料的，从而使它能径向伸长足够的量。
在套筒110中，部分114、116和118被嵌入绝缘材料，但套筒110的外表面具有恒定的直径。
较佳地，部分114、116和118具有相同的壁厚。
当收缩时，套筒具有约恒定的内径。
因此，一旦终接端头被装入套筒110，则第一部分的壁48以及平接安装的螺纹连接装置44和46和外电极118接触。
应注意，环绕绝缘外壳12的半导电保护网(screen)120也和电极114接触。
终接端头10的大体恒定的外径d1使得在不需要对图3中描述的套筒110进行任何改动的情况下，将该终接端头装入后者内成为可能。
套筒110和终接端头10以及其绝缘部分20由另外的保护套筒(未示出)覆盖，该保护套筒延伸过套筒110和终接端头10两者。绝缘部分20的扩大的端部16b确保适当的密封。
以上所述的实施方式应该理解为实例而已，本发明并不仅限于此。

Claims (10)

1.一种用于中压电缆(12)的终接端头(10)，该中压电缆(12)具有可以上升到电压V的导体(14)，其特征在于，所述终接端头(10)是总体成长形的主体(16；72)，所述终接端头(10)具有两个末端，第一末端(18a；74a)和相对的第二末端(16b；76)，包括，在第一末端(18a；74a)处，用于机械地将电缆(12)的导体(14)固定到所述主体(16；72)且用于将电压V从导体(14)传送到位于主体(16；72)外侧的电极的装置(44，46；82，84)，其中所述用于固定导体(14)的装置(44，46；82，84)至少部分地提供从导体(14)到主体(16；72)外侧的电极的电压势传送，并且主体(16；72)的至少第二末端(16b；76)实施终接电缆的绝缘功能，主体(16；72)的第二末端(16b；76)还提供终接端头(10)的封闭绝缘端。
2.如权利要求1所述的终接端头(10)，其特征在于，邻近所述第一末端(18a；74a)的部分主体(16；72)具有内部空间(42；78)以容纳电缆(12)的导体(14)，所述用于固定导体(14)的装置(44，46；82，84)固定所述导体(14)在所述内部空间(42；78)中，并且所述用于固定导体(14)的装置(44，46；82，84)适于和不同尺寸的导体(14)相配合。
3.如权利要求1所述的终接端头(10)，其特征在于，所述用于固定导体(14)的装置(44，46；82，84)包括置于环绕内部空间(42；78)的主体(16；72)的壁(48；80)内的至少一个螺纹连接装置，且所述螺纹连接装置在螺纹操作的作用下，终止于所述内部空间(42；78)。
4.如权利要求3所述的终接端头(10)，其特征在于，所述用于固定导体(14)的装置(44，46；82，84)包括两个螺纹连接装置，其中所述两个螺纹连接装置沿主体的纵向或周向彼此偏置。
5.如权利要求4所述的终接端头(10)，其特征在于，螺纹连接装置(44，46；82，84)是易熔头型的。
6.如权利要求1所述的终接端头(10)，其特征在于，所述用于固定导体(14)的装置(44，46；82，84)设计成可通过以下方式之一进行固定：压接、软焊、焊接和夹持。
7.如权利要求1所述的终接端头(10)，其特征在于，所述主体(16；72)包括两个整接的部分，第一部分(18)，它包括由导电材料形成的第一末端(18a；74a)，和第二部分(20)，它包括由绝缘材料形成的第二末端(16b；76)。
8.如权利要求7所述的终接端头(10)，其特征在于，所述两个部分(18，20)通过选自以下的方法整接：螺纹连接、机械连接、粘接、压接、冲压或通过熔化部分绝缘材料的热处理。
9.如权利要求1所述的终接端头(10)，其特征在于，邻近所述第一末端(18a；74a)的部分主体(16；72)具有容纳和固定电缆(12)的导体(14)的内部空间(42，78)，而所述用于固定导体(14)的装置(44，46；82，84)固定所述导体(14)在内部空间(42；78)中，且由导电材料制成。
10.如权利要求1所述的终接端头(10)，其特征在于，所述主体(16；72)在沿其纵向尺寸的大部分(16a；74)具有圆柱形状，它具有恒定的第一横向尺寸(d1)，而沿其纵向尺寸的小部分(16b；76)具有超过第一横向尺寸(d1)的第二横向尺寸(d2)的形状。
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