CN101189761A - 用于高压电力电缆的导线连接器 - Google Patents

Abstract

一种用于高压电力电缆(16)的导线连接器(10)布置在套管中。所述导线连接器(10)包括空心圆柱形的导电的螺纹连接件(12)，该螺纹连接件(12)具有用于同样导电的接触螺栓(30)的径向螺纹孔(28)，所述接触螺栓(30)可挤压在所述高压电力电缆(16)的在两端具有间隙地插入的除去绝缘层的电缆芯线(14)上。所述螺纹连接件(12)通过沿轴向方向(L)的剖面分隔成至少两个扇形段(24、26)，所述扇形段(24、26)形成可沿径向方向调节的用于所述接触螺栓(30)的支座。

Description

用于高压电力电缆的导线连接器

技术领域

本发明涉及一种用于高压电力电缆的导线连接器，该导线连接器具有空心圆柱形的导电的螺纹连接件，该螺纹连接件具有用于同样导电的接触螺栓的径向螺纹孔，该接触螺栓可挤压在所述高压电力电缆的在两端具有间隙地插入的除去绝缘层的电缆芯线上。

背景技术

绝缘的高压电力电缆尤其用在45到500kV的范围内，这对绝缘提出极高的要求。电缆护套比如由网状连接的交联聚乙烯(XLPE)、高密度聚乙烯(HDPE)或乙烯-丙烯-橡胶(EPR)制成，这些材料也具有有利的机械及化学性能并且提供了防止磨损及腐蚀的保护。

高压电力电缆的电缆芯线包括具有比如1到3毫米直径的、通常由铜或铝制成的单线。扭绞的、形成紧凑导线的单线在高达大约800平方毫米的总横截面内具有一根唯一的线芯，如果总横截面上升到1000到2000平方毫米或更高，那么通常四到六个扇形段与一根中心线芯构成该总横截面。所述单根线芯及扇形段在大多数情况下被半导体带所缠绕。

电力电缆芯线作为整体首先被里面的半导体层所覆盖，接着是由绝缘层和外部的半导体层覆盖。所有这三层都优选通过挤压过程来设置并且在相同的生产线上在高温高压下进行网状连接。将镶嵌带卷绕在所述外面的半导体层上，所述镶嵌带对绝缘层的热膨胀进行补偿并且在最外面的电缆半导体和金属保护套之间形成足够的附着力。原则上可选使用三种类型的、由金属带或金属塑料复合带制成的保护套：

-一种焊接成管子的、由铜、铝或不锈的铬镍钢制成的波形带，

-一种复合带，该复合带由经共聚物涂覆的铜膜或铝膜制成，所述铜膜或铝膜布置在扁平或圆形导线的层上，所述导线改进所述保护套的导电能力并且由与所述膜相同的材料制成，并且防止腐蚀效应，

-一种挤压的铅管或铝管。

高压电力电缆在实际上彼此相连接，方法是金属的电缆芯线彼此焊接或者通过挤压套筒或者说螺旋连接彼此相连接。根据一种公知的连接技术使用空心圆柱形的螺纹连接件，所述螺纹连接件具有沿径向方向从所述螺纹连接件中穿过的接触螺栓。将所述高压电力电缆的两根除去绝缘层的电缆芯线穿入所述空心圆柱形的螺纹连接件中，直到所述电缆芯线的端部在所述螺纹连接件的纵向中心的区域中彼此碰在一起，并且而后拧紧所述接触螺栓，由此夹紧所述电缆芯线，并且使电流基本上从所述螺纹连接件中流过。这种方式的缺点是，必须为所述电缆芯线的大相径庭的直径制造大量合适的螺纹连接件并且保存在仓库中，因为在所述电缆芯线与螺纹连接件的内直径之间的间隙都必须保持在很窄的限度内。

发明内容

本发明的任务是提供一种开头所述类型的导线连接器，该导线连接器在时间及费用方面对用于连接高压电力电缆的安装作业进行优化。

按本发明，该任务通过以下方法得到解决，即所述螺纹连接件通过沿轴向方向的剖面分隔成至少两个扇形段，所述扇形段形成可沿径向方向调节的、用于所述接触螺栓的支座。所述螺纹连接件的特殊的和改进的实施方式是从属权利要求的主题。

所述空心圆柱形的螺纹连接件的扇形段必须借助于合适的手段形成用于所述接触螺栓的支座。

出于实践上的原因限制了所述螺纹连接件的按本发明构成的扇形段的数目，优选通过两个处于所述螺纹连接件的纵轴线的平面中的剖面形成两个相同大小的扇形段。一种理想的解决方案在于，可调节地将所述两个扇形段用彼此径向对置的连接螺栓对相连接。这不仅在工作消耗量方面而且在高稳定性及精度方面都是有利的。

根据一种变型方案，也可以在所述两个扇形段的其中一侧上设置铰链，并且在所述两个扇形段的另一侧上设置螺纹连接。

根据另一种变型方案，所述空心圆柱形的螺纹连接件的两个扇形段可以具有纵向延伸的、带有螺栓孔的法兰。但是所述伸出的法兰则使所述连接变得更加碍手碍脚。

所述螺纹连接件的其中一个扇形段的用于所述接触螺栓的螺纹孔优选构造为与另一个扇形段的螺纹孔呈对角对置的。此外优选将这些螺纹孔沿轴向方向观察交替地彼此优选以一个30到60°特别是大约40°的角度α错开地构成。

如果电缆芯线构造为扇形段形状，比如具有四个或六个扇形段，那也可以将所述螺纹孔如此设置在所述空心圆柱形的螺纹连接件中，使得每根接触螺栓或数个接触螺栓作用于一个扇形段。

所述接触螺栓优选构造为具有解裂槽的转矩螺栓。在使用特定的转矩时，剪断所述螺栓头，仅仅所述挤压在电缆芯线上的螺杆留在螺纹孔中。这根螺杆优选沉入所述螺纹孔中。

尤其如果所述导线连接器的内部必须具有气密性，那么可以将一种密封材料填入空着的螺纹孔中。此外，必须对在所述螺纹连接件的扇形段之间的槽进行密封。在端面上，在所述螺纹连接件和电缆芯线之间的密封优选各通过一个O形圈的设置来进行。

不仅所述螺纹连接件而且所述接触螺栓都必须一方面具有高的机械强度并且另一方面具有良好的导电能力。尽管两个电缆端部在进行螺纹连接之前比如用几巴的压力彼此挤压，但电流流动主要通过螺纹连接件进行。这个螺纹连接件尤其由铝、铜或黄铜制成，而所述接触螺栓则尤其由铜制成。

根据在强电技术中通常的实践，在所述螺纹连接件中的接触区域可以被一种导电的凝胶所包围，所述凝胶具有公知的化学成分和结构。

按本发明的解决方案具有明显的优点，即与单构件的螺纹连接件相反，在多构件的螺纹连接件上该螺纹连接件的内直径可以精确地与电缆芯线的直径相匹配，使得所述有待连接的电缆的芯线扇形段可以在单个扇形段无滑动的情况下定位和固定在螺纹连接件中。换句话说，这积极地影响所述接触螺栓的最佳定位，因为所述接触螺栓正确地贴靠在电缆上，而不会在电缆芯线中导致单个芯线扇形段的滑动。此外，通过所述螺纹连接件的大小保证更好的、由电缆上的能量流产生的热量分布。这减少了在套管本体上及芯线绝缘层上的热负荷，并且在所述套管中不会导致更高的加热现象。

对于高压电力电缆的电缆芯线的较宽的直径范围来说，由于所述构造为空心圆柱形的、具有沿径向方向可变的固定的扇形段，也可以使用相同的螺纹连接件。这不仅在制造成本方面而且在仓储成本方面都产生有利影响。

附图说明

借助于在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释，所述实施例也是从属权利要求的主题。其中：

图1是具有已插入的电缆芯线的螺纹连接件的部分切开的视图，

图2是按图1的横截面A-A并且

图3是按图1的横截面B-B。

具体实施方式

在图1中示出了在连接套管中的导线连接器10的核心部分，螺纹连接件12。在所述螺纹连接件12的两端分别插着两根高压电力电缆16的除去绝缘层的电缆芯线14，并且所述电缆芯线14大致在所述螺纹连接件12的纵向中心处在端面彼此挤压。这里的螺纹连接件大约为200毫米长，具有100毫米的外直径以及大约50毫米的内直径，从而产生大约25毫米的壁厚。

所述高压电力电缆16的电缆芯线14被绝缘层18所包封，所述绝缘层18本身则被半导体层20所包围。电缆护套22形成所述高压电力电缆16的外部隔离层。

所述空心圆柱形的具有较大壁厚的螺纹连接件12-就象所提到的一样-套在所述两根高压电力电缆16的电缆芯线14上。所述螺纹连接件12包括两个横截面为半圆形的扇形段24、26，在这两个扇形段中仅仅可以看见上面的扇形段24。这两个扇形段24、26分别具有四个径向螺纹孔28(图2、3)，在所述螺纹孔28中分别暂时松动地安装了一根具有六边形螺栓头32的接触螺栓30。它们在拧紧后用于固定所述电缆芯线14。

沿正切的在这里垂直的方向，在两侧分别留出八个螺栓孔34，这些螺栓孔34用于接纳内六角螺栓，所述内六角螺栓则以预先给定的间距将两个扇形段24、26保持在一起。在图1中可以看出所述连接螺栓38(图2和3)的螺栓头36，所述连接螺栓38设有用于接纳旋转用工具的内六角空隙。

显而易见，所述空心圆柱形的螺纹连接件12的两个厚壁的扇形段24、26形成有待挤压在所述电缆芯线14上的接触螺栓30的坚固的、可径向调节的支座。

图2和3示出了具有电缆芯线14的螺纹连接件12的横截面，所述电缆芯线14被划分为五个扇形段和一个内部的线芯。按图2的剖面处于两根连接螺栓38的纵轴线上，按图3的剖面则处于两个用于接触螺栓30的螺纹孔28的纵轴线上。所述接触螺栓30构造为转矩螺栓M24×15并且具有一个解裂槽40。在超过预先给定的转矩时，螺栓头就在所述螺纹孔28的内部剪断，在图3中示出了这一点。所述接触螺栓30的挤压到所述电缆芯线14上的接触面或者说压力面构造为半球形。

所述构造为空心圆柱形的螺纹连接件12的扇形段26以规则的间距(图1)具有螺栓孔34，所述螺栓孔34成双地对置并且具有用于支承所述螺栓头36的台阶。

所述对置的扇形段具有在一端堵死的用于所述连接螺栓38的螺纹孔44。拧紧所述连接螺栓38直到两个扇形段24、26无间隙地贴靠在裸露的电缆芯线14上。在拧紧所述接触螺栓30时，所述扇形段24、26被夹紧并且根据所述连接螺栓38的调节形成用于所述接触螺栓30的支座。

所述用于接触螺栓30的螺纹孔28的沿螺纹连接件12的轴向方向观察的位错角α在此大约为40°。

在所述电缆芯线14和所述螺纹连接件12的内表面之间的环形缝隙46可以用压缩空气来充填。为此目的，用一种密封材料50在所述螺栓头32剪断后对螺纹孔30进行密封并且对所述扇形段24、26之间的扁平缝隙48进行密封。在所述螺纹连接件12的两个端面上布置了没有示出的O形圈，该O形圈在端面上对所述环形缝隙46进行密封。

此外，在所述环形缝隙46中尤其在所述接触螺栓30的接触区域中可以布置具有导电能力的凝胶52。

Claims (10)

1.用于高压电力电缆(16)的导线连接器(10)，其具有空心圆柱形的导电的螺纹连接件(12)，该螺纹连接件(12)具有用于同样导电的接触螺栓(30)的径向螺纹孔(28)，该接触螺栓(30)可挤压在所述高压电力电缆(16)的在两端具有间隙地插入的除去绝缘层的电缆芯线(14)上，其特征在于，所述螺纹连接件(12)通过沿轴向方向(L)的剖面分隔成至少两个扇形段(24、26)，所述扇形段(24、26)形成可沿径向方向调节的、用于所述接触螺栓(30)的支座。

2.按权利要求1所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述螺纹连接件(12)划分为两个相同的扇形段(24、26)。

3.按权利要求1或2所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述螺纹连接件(12)的扇形段(24、26)可以通过沿切线方向伸展的连接螺栓(38)进行调节，其中优选所述其中一个扇形段(26)具有阶梯形的、用于螺杆的穿孔(34)以及螺栓头(36)，所述另一个有待连接的扇形段(24)则具有在一端堵死的螺纹孔(44)。

4.按权利要求1或2所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述螺纹连接件(12)的扇形段(24、26)具有向外伸出的连接法兰，该连接法兰具有可用所述连接螺栓(38)调节的间距地一同延伸。

5.按权利要求4所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述螺纹连接件(12)的用于接触螺栓(30)的螺纹孔(28)构造为对角对置的。

6.按权利要求1到5中任一项所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述螺纹连接件(12)的用于接触螺栓(30)的螺纹孔(28)沿轴向方向(L)观察交替地彼此优选以30到60°特别是大约40°的角度(α)错开地延伸。

7.按权利要求1到6中任一项所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述螺纹连接件(12)的接触螺栓(30)构造为具有解裂槽(40)的转矩螺栓，该解裂槽(40)在所述接触螺栓(30)拧紧时并且在所述螺栓头(32)剪断时优选沉入相关的螺纹孔(28)中。

8.按权利要求1到7中任一项所述的导线连接器(10)，其特征在于，以气密方式将所述由在直径方面优选为0.5到1.5毫米的、在所述螺纹连接件(12)的内表面和所述电缆芯线(14)的端部之间的间隙形成的环形缝隙(46)进行封闭，方法是用一种密封材料(50)对在所述扇形段(24、26)之间的扁平缝隙(48)和在剪断的接触螺栓(30)上方的螺纹孔(28)进行密封并且给所述螺纹连接件(12)的端面分别配备一个O形圈。

9.按权利要求1到8中任一项所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述螺纹连接件(12)由铝、铜或黄铜制成并且所述接触螺栓(30)则由铜制成。

10.按权利要求1到9中任一项所述的导线连接器(10)，其特征在于，所述电缆芯线(14)的接触区域用一种具有导电能力的凝胶(52)来充填。

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