CN102668287A - 环绕式电缆套筒组件及其制备和使用方法 - Google Patents

环绕式电缆套筒组件及其制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

一种用于在环境方面密封电缆区段的环绕式电缆套筒组件，包括环绕式套筒和电缆胶粘补片。环绕式套筒具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘。当环绕式套筒包绕电缆区段时，纵向延伸部分限定围绕电缆区段延伸的电缆腔的一部分。电缆胶粘补片布置在纵向延伸部分的内表面上并且跨过该纵向延伸部分横向地延伸。电缆胶粘补片被配置及定位成在环绕式套筒包绕电缆区段时接合电缆区段并围绕该电缆区段形成连续的周向环境密封。

Description

环绕式电缆套筒组件及其制备和使用方法
相关申请
本申请主张于2009年11月4日提交的序列号为61/258,105的美国临时专利申请的权利和优先权，该专利申请的公开通过引用而被包括在本文中。
技术领域
本发明涉及电缆的密封。更具体而言，本发明涉及环绕式电缆套筒。
背景技术
在公共电力产业中，维持电缆完整性可能是至关重要的。电缆完整性的损失(例如高压电线中的短路)可导致严重的停电，或者甚至更糟的是生命的损失。可对电缆完整性构成很大威胁的一项日常任务是电连接的形成。
当电连接形成时，裸露的金属表面可能暴露出来(例如拼接接头)。当这些裸露的金属表面形成于它们被暴露至环境的场地中时可能特别危险。这种环境可包括岩石和其它锋利物体，以及湿气(当该连接被埋在地下时)和降雨(当该连接悬在空中时)。因此，需要保护这样的电连接免受环境影响。
发明内容
根据本发明的实施例，一种用于在环境方面密封电缆区段的环绕式电缆套筒组件包括环绕式套筒和电缆胶粘补片。环绕式套筒具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘。当该环绕式套筒包绕电缆区段时，纵向延伸部分限定围绕电缆区段延伸的电缆腔的一部分。电缆胶粘补片布置在纵向延伸部分的内表面上并且跨过该纵向延伸部分横向地延伸。电缆胶粘补片被配置及定位成在环绕式套筒包绕电缆区段时接合电缆区段并围绕电缆区段形成连续的周向环境密封。
根据本发明的方法实施例，一种用于形成保护性电缆组件以在环境方面密封电缆区段的方法包括提供环绕式电缆套筒组件。该环绕式电缆套筒组件包括环绕式套筒和电缆胶粘补片。环绕式套筒具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘。电缆胶粘补片布置在纵向延伸部分的内表面上并且跨过该纵向延伸部分横向地延伸。该方法还包括使环绕式套筒包绕电缆区段，使得纵向延伸部分限定围绕电缆区段延伸的电缆腔的一部分，并且电缆胶粘补片接合电缆区段并围绕该电缆区段形成连续的周向环境密封。
根据本发明的方法实施例，一种用于形成环绕式电缆套筒组件以在环境方面密封电缆区段的方法包括：提供环绕式套筒，该环绕式套筒具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘，其中，当环绕式套筒包绕电缆区段时，纵向延伸部分限定了围绕电缆区段延伸的电缆腔的一部分；以及，将电缆胶粘补片放置在纵向延伸部分的内表面上并且使其跨过纵向延伸部分横向地延伸，其中，电缆胶粘补片被配置及定位成在环绕式套筒包绕电缆区段时接合电缆区段并围绕电缆区段形成连续的周向环境密封。
根据本发明的实施例，一种用于在环境方面密封电缆区段的电缆覆盖系统包括环绕式电缆套筒组件和附加压紧系统。该环绕式电缆套筒组件包括环绕式套筒和电缆密封补片。环绕式套筒具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘。当该环绕式套筒包绕电缆区段时，纵向延伸部分限定了围绕电缆区段延伸的电缆腔的一部分。电缆密封补片布置在纵向延伸部分的内表面上并且跨过该纵向延伸部分横向地延伸。电缆密封补片被配置及定位成在环绕式套筒包绕电缆区段时接合电缆区段并围绕电缆区段形成连续的周向环境密封。附加压紧系统包括压紧部件和锚固部件。当环绕式套筒包绕电缆区段时，压紧部件可围绕环绕式套筒而安装，以将径向向内的压力负载施加至电缆密封补片。锚固部件可定位在环绕式套筒上。锚固部件被配置成在机械上接合环绕式套筒和压紧部件，以便限制环绕式套筒和压紧部件之间的相对移动。
根据本发明的实施例，一种用于在环境方面密封电缆区段的电缆覆盖系统包括环绕式电缆套筒组件和附加压紧系统。该环绕式电缆套筒组件包括环绕式套筒和电缆密封补片。环绕式套筒具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘。当环绕式套筒包绕电缆区段时，纵向延伸部分限定围绕电缆区段延伸的电缆腔的一部分。电缆密封补片布置在纵向延伸部分的内表面上并且跨过该纵向延伸部分横向地延伸。电缆密封补片被配置及定位成在环绕式套筒包绕电缆区段时接合电缆区段并围绕电缆区段形成连续的周向环境密封。附加压紧系统包括弹性压紧部件，当环绕式套筒包绕电缆区段时，该弹性压紧部件可围绕环绕式套筒而安装，以将径向向内的压力负载施加至电缆密封补片。
通过阅读附图和实施例的详细描述，本领域的普通技术人员将意识到本发明的进一步的特征、优点和细节，该详细描述仅仅是对本发明进行说明。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的环绕式套筒组件的俯视正视透视图。
图2是图1的套筒组件的俯视后视透视图。
图3是图1的套筒组件的俯视后视分解透视图。
图4是图1的套筒组件的端视图。
图5是用于形成图1的套筒组件的加压装置的端视图。
图6是可使用图1的套筒组件覆盖的一对电缆和拼接部(splice)的透视图。
图7是环境方面受保护的连接组件的透视图，其包括由图1的套筒组件形成的覆盖组件。
图8是沿着图7的线8-8得到的图7的连接组件的截面图。
图9是沿着图7的线9-9得到的图7的连接组件的截面图。
图10是图7的覆盖组件的局部透视图，其中带有根据本发明的实施例的备选压紧系统。
图11是形成图10的压紧系统的一部分的锚固部件的底部透视图。
图12是图7的覆盖组件的透视图，其中带有根据本发明的实施例的备选压紧系统。
图13是可被用来部署图12的压紧系统的预扩展单元的透视图。
图14是图7的覆盖组件的透视图，其中带有根据本发明的实施例的备选压紧系统。
图15是图7的覆盖组件的透视图，其中带有根据本发明的实施例的备选压紧系统。
图16是图7的覆盖组件的透视图，其上安装有一对预锁卡箍(clip)。
图17是图16的预锁卡箍的放大的顶部透视图。
图18是图16的预锁卡箍的放大的底部透视图。
具体实施方式
现在将下文中参考附图更完整地描述本发明，在附图中显示了本发明的实施例。然而，本发明可体现为许多备选形式，并且不应当被解释为限于本文所述的实施例。在附图的描述中相同的数字始终表示相同的元件。
本文中使用的术语仅仅为了描述特定实施例的目的，而并不意图限制本发明。如本文中所使用的那样，除非上下文另外明确地指明，否则单数形式“一”“一个”和“该”意图包括复数形式。还将理解，当术语“包括”和/或“包含”被用于该说明书中时，表明所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但不排除一个或更多其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件和/或其群组的存在或增添。如本文中所使用的那样，术语“和/或”包括其中一个或更多相关的列出项目的任何及所有组合。
将会理解，当指出一个元件被“联接”至另一元件时，它可直接联接至该另一元件或者可存在介入元件。相反，当指出一个元件被“直接联接”至另一元件时，不存在介入元件。相同的数字始终表示相同的元件。
除非另外限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有与本发明所归属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，术语，例如在常用词典中定义的那些，应被解释为具有这样的含义，即，其与它们在相关领域的上下文中的含义是一致的，并且不应以其中特别限定的理想化或过于正式的意义来解释。
如本文中所使用的那样，“冷应用”或“冷应用覆盖”指覆盖物或构件在安装时可不要求使用施加的热量而组装或安装在基质(例如电缆)周围。
如本文中所使用的那样，“冷缩”或“冷缩覆盖”指覆盖物或构件可不要求使用施加的热量而在基质(例如电缆)周围缩紧或收缩。
参见图1-图15，其中显示了根据本发明的实施例的电缆重装套或覆盖系统或套件101(图7)。电缆覆盖系统101包括由电绝缘材料制成的套筒组件100(图1-图4)，以及可选地附加压紧部件或系统172、270、380或480，如本文中进一步论述的那样。电缆覆盖系统101可被用来覆盖诸如电缆和接头这样的电基质并使其电绝缘。覆盖套件101可被组装至覆盖组件102(图7-图9)中，以覆盖和密封两个或更多电缆20和接头24之间的连接部或拼接部25(图6)，从而形成环境方面受保护的连接组件10(如图7-图9中所示)，或者覆盖电缆的受损区段。同样，覆盖套件可被用来重新装套电缆的区段，在该区段，电缆的护套已被移除或损坏。电缆的拼接部25或其它合适区段可被容纳在限定于覆盖组件102内的环境密封的腔104(图7-图9)中。电缆20可包括导电芯20A以及环绕的电绝缘物20B(图6)。 电缆20具有电缆轴线B-B。
参见图1-图4，套筒组装100包括环绕式套筒110、一对电缆胶粘块、带或补片(patch)152、154，以及封闭胶粘块或条160。
环绕式套筒110限定纵向轴线A-A(图1)并且包括纵向延伸的本体112和接头系统130(图7)。纵向延伸的本体112包括纵向延伸的主要部分114(图3)。纵向延伸部分114具有第一纵向封闭边缘120、在侧向上与第一纵向封闭边缘120间隔开且平行的第二纵向封闭边缘122、相对的侧向延伸的端缘124、126、外侧或外表面116以及内侧或内表面117(图4)。
主要部分114具有在横截面上起伏的波形部128。如图所示，波形部128在横截面轮廓上是U形的；然而，波形轮廓可替代地具有W形锯齿状图案或者任何其它合适的图案。
接头系统130(图1、图4和图8)包括第一接头部分132以及能够与其匹配的第二接头部分140。第一接头部分132配置为销状或肋状部件134，其联接至第一纵向边缘部分120并从该第一纵向边缘部分120延伸。肋状部件134具有形式为销或肋136的插入部件，其带有具有渐缩形轮廓(如图所示，半圆形)的前缘136A。肋状部件134具有尾部部件138。尾部部件138联接至第一纵向边缘120。
第二接头部分140配置为插口部件142，其联接至第二纵向边缘部分122并从该第二纵向边缘部分122延伸。插口部件142限定插口144。插口部件142具有唇形部件146(图4)，其从插口部件142的封闭侧延伸并且具有与封闭侧横向间隔开的远端。插口144配置成与肋部136可连接地接合。插口144包括一对相对的承座或闭锁元件或倒钩148(图4)。
肋状部件134和插口部件142可分别包括抓取表面134A和142A(图4)，其可有助于围绕电缆区段包封并固定套筒110。
一对纵向间隔开的缺口或窗口145、147在第二接头部分140中形成。窗口145、147与插口144连通，并且与胶粘补片152、154纵向地对准或对齐。
电缆胶粘补片152、154分别邻近端缘124和126而安装在套筒110上，并且成纵向间隔开的关系，以在它们之间限定间隙151(图1)。电缆胶粘补片152、154在组成和构造上可大体上相同，并且因此，下面将仅仅详细描述电缆胶粘补片152，可以理解，这种描述同样适用于电缆胶粘补片154。
参见图3，电缆胶粘补片152具有相对的纵向边缘152A、152B，相对的侧边缘152C、152D，内表面153以及相对的外表面155(面对套筒110的内表面116)。电缆胶粘补片152跨过套筒110连续地横向延伸，使得纵向边缘152A和152B布置在套筒的纵向边缘120、122处或超出纵向边缘120、122，从而使得当套筒110包绕及固定在电缆周围时，电缆胶粘补片152的侧端部重叠。与图中所示的相比，纵向边缘152A还可布置得从纵向边缘120更加向内。电缆胶粘补片153大体上限定本体156以及从其悬垂的纵向延伸的肋部158。内表面153可为大体上平坦的。
外表面155随肋部158的轮廓起伏并且具有与套筒110的内表面114大体上匹配或互补的轮廓。也就是说，肋部158适配到波形部128的通道128A中并且与其相符。根据一些实施例，外表面155至少遍及波形部128(并且在一些实施例中，遍及电缆胶粘补片152的侧向延伸部)而粘附或结合至内表面114。
如图所示，间隙151在主要部分114上没有密封剂。然而，根据其它实施例，可以在补片152、154之间的主要部分114上提供额外的电缆胶粘补片152，或者电缆密封剂可从电缆胶粘补片152的位置连续地延伸至电缆胶粘补片154的位置。
封闭胶粘条160布置在插口144中，该插口由此用作封闭密封剂腔。更特定而言，封闭胶粘条160至少从电缆胶粘补片152沿着插口144的长度纵向地延伸至电缆胶粘补片154。根据一些实施例，封闭胶粘条160从边缘124基本连续地延伸至边缘126。
为了在套筒110的端部开口和封闭缝周围为环绕式电缆覆盖组件102的电缆腔104提供连续密封，电缆胶粘补片152和电缆胶粘补片154各自在窗口145、147处与封闭胶粘条160相交。更特定而言，电缆胶粘补片152穿过(至少部分地)第一窗口145而密封地接触封闭胶粘条160，并且电缆胶粘补片154穿过(至少部分地)第二窗口147而密封地接触封闭胶粘条160(如图9中所示)。
环绕式套筒110由电绝缘材料制成。如本领域技术人员将会了解的，该材料可为各种电绝缘材料，包括但不限于热塑性材料和热塑性弹性体。根据一些实施例，电绝缘材料是热塑性弹性体。如本领域技术人员将会了解的，热塑性弹性体可为各种热塑性弹性体，并且优选地选自由聚丙烯/橡胶混合物和聚氨酯组成的组。最优选的热塑性弹性体是可从俄亥俄州亚克朗市的Advanced Elastomer Systems公司得到并以Santoprenetm TM商标出售的聚丙烯/橡胶混合物。纵向延伸部分114可具有按照肖氏A标尺测量的至少大约55、优选地至少大约80、并且更优选地至少大约90的硬度。纵向延伸部分114优选地具有介于下限和上限之间的弯曲模量。下限为优选地大约2000 psi，更优选地大约4000 psi，并且最优选地大约6000 psi。上限为优选地大约100000 psi，更优选地大约25000 psi，并且最优选地大约10000 psi。
根据一些实施例，纵向延伸部分114在使用ASTM D412测量时具有介于下限和上限之间的100％拉伸模量。在一些实施例中，下限为大约250 psi，更优选地大约800 psi，并且最优选地大约1300 psi。上限为优选地大约3000 psi，更优选地大约1800 psi，并且最优选地大约1600 psi。根据一些实施例，纵向延伸部分114在使用ASTM D412测量时具有小于大约60％、更优选地小于大约50％、并且最优选地小于大约20％的断裂延伸率。纵向延伸部分114可具有至少大约15％、更优选地至少大约30％、并且最优选地至少大约50％的侧向范围变化率。纵向延伸部分114可具有小于大约10％、更优选地小于大约5％、并且最优选地小于大约2％的纵向范围变化率。
根据一些实施例，纵向延伸部分114由第一聚合物制成，而接头部分132、140由不同的(即，类型和/或配方)的第二聚合物制成。因此，接头部分132、140可提供比纵向延伸部分114更大的刚度。在一些实施例中，形成纵向延伸部分114的第一聚合物是热塑性弹性体，并且接头部分132、140的具有更大刚性的材料是聚丙烯。可采用其它接头布置。例如，可将单独的外部锁扣应用至纵向边缘120、122或边缘120、122上的配合特征。
电缆胶粘补片152、154可由任何合适的可流动密封胶粘料形成。根据本发明的实施例，电缆胶粘补片152、154包括至少部分地交联的(半交联的)聚合物。虽然电缆胶粘补片152、154包括至少部分交联的聚合物，但是，胶粘料152、154仍然是可变形的并且粘附至套筒110的材料以及电缆绝缘物20B。然而，电缆胶粘补片152、154中的交联防止它们在工作温度下从套筒110流出。根据一些实施例，电缆胶粘料152、154至少在从-20℃至135℃的工作温度范围内不自由流动。因此，在一些实施例中，电缆胶粘补片152、154中的聚合物具有高于140℃、更优选地高于150℃、并且更优选地高于180℃的自由流动温度。在一些实施例中，由于交联，电缆胶粘补片152、154的聚合物在分解之前不流动。在一些实施例中，电缆胶粘补片152、154包括交联丁基橡胶。其它合适的胶粘料可包括这样的胶粘料，其包括合成橡胶或合成聚合物胶粘料。此外，根据一些实施例，电缆胶粘补片152、154是电绝缘的。可被包括在电缆胶粘补片152、154中的合适聚合物包括由泰科电子公司出售的S1278。
根据一些实施例，每个电缆胶粘补片152、154的厚度T1(图4)处于从大约0.25 cm至2 cm的范围内。根据一些实施例，每个电缆胶粘补片152、154的长度L1(图1)处于从大约5 cm至15 cm的范围内。根据一些实施例，每个电缆胶粘补片152、154的宽度W1(图1)处于从大约7 cm至40 cm的范围内。宽度W1可以与套筒本体112的宽度相同。
封闭胶粘条160可由任何合适的可流动密封胶粘料形成。根据一些实施例，封闭胶粘条160由不同于电缆胶粘补片152、154的胶粘成分形成。根据一些实施例，封闭胶粘条160在从大约-20至45摄氏度的范围内的安装温度下是比电缆胶粘补片152、154更柔软的胶粘料。根据一些实施例，胶粘料160在工作温度范围内的所有温度下比胶粘料152、154更柔软。根据一些实施例，胶粘料160具有比胶粘料152、154更低的自由流动温度。根据一些实施例，封闭胶粘条160具有比电缆胶粘补片152、154更低的软化点温度(即，胶粘料将流动的更低温度范围)。
在一些实施例中，封闭胶粘条160包括丁基橡胶，并且在一些实施例中，封闭胶粘条160包括合成橡胶或合成聚合物胶粘料。胶粘料160可以是半交联的。根据一些实施例，胶粘料160至少在从-20℃至95℃的工作温度范围内不自由流动。此外，根据一些实施例，封闭胶粘条160是电绝缘的。可被包括在封闭胶粘条160中的合适聚合物包括由泰科电子公司出售的S1337。
根据一些实施例，封闭胶粘条160的厚度T2(图4)处于从大约0.25 cm至1 cm的范围内。根据一些实施例，封闭胶粘条160的长度L2(图1)基本上与插口144的长度相等。根据一些实施例，长度L2至少是从电缆胶粘补片152到电缆胶粘补片154的距离。
可使用任何合适技术来形成环绕式套筒110。在一些实施例中，挤压电绝缘材料的坯料(web)，并且然后切割，以形成具有第一端和第二端的环绕式电缆套筒。挤压步骤可包括挤压包括限定了波状横截面的波形部的坯料。挤压步骤还可包括共同挤压刚性热塑性材料和热塑性弹性体。如本领域技术人员将会了解的，挤压步骤可由任何合适的方法来执行。电缆胶粘补片152、154和封闭胶粘条160可在坯料被切成选定长度之前或之后被安装在套筒110上或应用于该套筒110(例如像下面描述的那样)。
根据一些实施例，电缆胶粘补片152、154在被压到套筒110上之前被热压或加热。特别地，在如上面论述的一些实施例中，电缆胶粘补片152、154是半交联的胶粘料，并且因此在室温下具有有限的可流动性或可变形性。为了确保在波状通道128A中与内表面116的良好交接和粘附，每个电缆胶粘补片152、154被加热至规定的高温并在规定的压力下被按压至少规定的一段时间，使得电缆胶粘补片152、154流动或变形并与波状通道128A相符。随后允许电缆胶粘补片152、154冷却至室温。根据一些实施例，该规定的高压温度处于从大约60至100摄氏度的范围内，并且在一些实施例中，从大约80至120摄氏度。根据一些实施例，该规定的按压压力处于从大约150 kPa至350 kPa的范围内，并且在一些实施例中，从大约250 kPa至750 kPa。根据一些实施例，该规定的按压时间处于从大约0.5秒至2秒的范围内，并且在一些实施例中，从大约0.25秒至5秒。
参见图5，其中显示了根据本发明的实施例的用于将电缆胶粘补片152压到套筒110中的示例性按压设备50。按压设备50包括压板52以支持套筒110。按压设备50还包括压头54以将负载施加至预热的电缆胶粘补片152。可选地，加热装置(例如电阻加热器)可操作地连接至压板52和压头54，以各自加热。加载装置或促动器58(例如液压缸) 可操作地连接至压头54以将负载施加至其。作为备选，可以手动地促动压头54。在一些实施例中，胶粘补片152被预热至规定的高温，放置在套筒110上，并且然后被放置在压板52上并被按压。
可通过任何合适技术将封闭胶粘条160安装在插口144中。根据一些实施例，密封条160被预成形(例如通过挤压)为串珠或绳，并且轴向地掉入或插入插口144中。作为备选，密封条160可被轴向或横向地挤压到插口144中(例如，像热熔粘合那样分配到插口144中)。
现在参见图6-图9，可以以下面的方式来使用覆盖套件101，以将套筒组件100应用在一对电力传输电缆20的拼接连接部25(图6)上而形成环境方面受保护的连接组件10(图7-图9)。根据一些实施例，电缆20是低电压或中电压(例如，介于大约120伏和46千伏之间)输电电缆。
在套筒组件100处于如图1中所示的打开位置的情况下，套筒组件100在将安装覆盖组件102的轴向位置处邻近电缆20定位。套筒110然后周向地包绕电缆20(即，围绕套筒轴线A-A和电缆轴线B-B)以使接头部分132、140处于接合。更特定而言，肋部136被插入插口144中并在其中被倒钩148捕获。这样，套筒110被锁合而形成从头到尾的连续管状部件并且限定电缆腔104。根据一些实施例，套筒110的尺寸构造成使得在闭合时其松弛的内径小于电缆20的外径，从而使得套筒110靠着电缆紧密地适配并且波形部128至少有些扩张。然而，在一些实施例中，松弛的内径在闭合时大于电缆20的外径，使得需要外部的或附加的压紧部件来将套筒110绷紧到电缆20上。
可使用任何合适的技术来使接头部件132、140闭锁接合。根据一些实施例，在安装者使接头部分132、140互锁的同时，临时的预锁卡箍被应用于接头部件132、140以将它们保持在一起。可使用工具来提供机械益处及形成或帮助形成接合。例如，安装者可使用如在Frye的美国专利No.7,197,816、Frye的美国专利No.6,094,792、Frye的美国专利No.6,195,861或者Frye的美国专利No.6,219,907中描述的工具，这些专利的公开通过引用而被包括在本文中。
当肋部136进入插口144时，引导表面136A使封闭胶粘条160移位，其围绕接头部分132、140并在它们之间流动，以在开口145和147之间沿着套筒110的全长形成轴向密封。
当迫使套筒110围绕电缆20闭合时，电缆胶粘补片152、154被迫径向向内与电缆20接合，使得电缆胶粘补片152、154完全周向地围绕电缆20并且各自围绕相应电缆20形成周向的环境密封。由封闭胶粘条160提供的环境密封以及由电缆胶粘补片152、154提供的环境密封结合而在环境方面密封电缆腔104。可通过胶粘料152、154、160在窗口145、147处的合并来确保整体密封的连续性。该密封可保护电缆20和拼接部25避免例如环境湿气的侵入。
电缆胶粘补片152、154呈现有限程度的冷流(即，在规定的正常服务或工作温度范围内的机械负载下变形)，其允许电缆胶粘补片152、154在套筒110闭合时(以及，如果提供，在通过附加压紧部件加载时)与电缆20相符。然而，在正常服务温度范围内，电缆胶粘补片152、154的自由流动能力保持得足够低，以防止电缆补片152、154由于重力、环境水压、电缆移动等而过度流动、蠕动或者从密封区域不期望地移位。此外，根据一些实施例(并且尤其是在电缆胶粘补片152、154由半交联胶粘料形成的实施例中)，电缆胶粘补片152、154的自由流动能力也将在预期或可能的运行高温下保持足够低，以防止从密封区域的这种不期望的移位。可能由于电缆电阻加热等的极端情况而经历这些高温。
根据一些实施例，附加压紧部件被安装在覆盖组件102上，以便阻止套筒110沿着电缆20的移位，限制套筒110的径向和轴向扩展，且/或将套筒110径向向内压紧成与电缆胶粘补片152、154密封接触以及将电缆胶粘补片152、154压紧成与电缆20密封接触。根据一些实施例，压紧部件是电缆扎带、拉链带或带式包绕物172。其它合适的压紧部件可包括弹簧软管夹、绳、带式夹、蜗杆传动软管夹或者卡式软管夹。
根据一些实施例并且参见图10和图11，压紧系统270设置在覆盖组件102上。压紧系统270包括两对带式包绕物272以及一对锚固部件274。每个锚固部件274具有带有定位翼片274E的本体274A并且限定套筒座274B和带座274C。整体销274D从本体274A延伸到套筒座274B中并且定位肋部274F也从本体274A悬垂。根据一些实施例，锚固部件274由诸如填充的聚丙烯或聚碳酸酯的刚性聚合物材料形成。锚固部件274可为模塑的。
在使用中，在电缆胶粘补片152、154的相应层上将锚固部件274安装在套筒110的每一端，并且使得其定位翼片274E邻接相邻的端缘124、126。引导带式包绕物272穿过带座274C并且围绕锚固部件274和套筒110系紧，以如上面论述的那样压紧电缆胶粘补片152或154。
锚固部件274上的压力负载导致销274D嵌入套筒110的外表面中。这样，锚固部件276相对于套筒110轴向和周向地固定，并且还因此确保带式包绕物272沿着套筒110的轴向位置。锚固部件274能够帮助确保带式包绕物272维持它们在电缆胶粘补片152、154周围的位置。锚固部件274还可使带式包绕物272的负载更加广泛且均匀地分布，以减少套筒110的意外变形。定位翼片274E用于使锚固部件274相对于电缆胶粘补片152、154恰当地对准并且还可阻止锚固部件274的偏斜。
虽然上面描述并在图10中显示了带式包绕物272，但是可使用其它类型的压紧部件(例如夹具)来代替带式包绕物272。
参见图12，其中显示了根据本发明的进一步的实施例的压紧系统380部分地安装在覆盖组件102上。压紧系统380包括一对可冷缩的压紧套筒或带382。压紧带382各自可被供应为固定部384(如图13中所示)上的预扩展单元381，其中，压紧带382处于弹性扩展的状态或位置。
压紧带382可由任何合适材料形成。根据一些实施例，压紧带382由电绝缘材料形成。根据一些实施例，压紧带382由可弹性扩展的材料形成。根据一些实施例，压紧带382由弹性体材料形成。根据一些实施例，压紧带382由三元乙丙(EPDM)橡胶形成。其它合适的材料可包括氯丁橡胶或其它橡胶。根据一些实施例，压紧带382具有在100％伸长率(M100)下范围从大约0.1 MPa至10 MPa的模量。根据一些实施例，压紧带382为环状带。
根据一些实施例，每个压紧带382的厚度T3(图13)处于从大约0.1 cm至0.5 cm的范围内。根据一些实施例，每个压紧带382的长度L3处于从大约5 cm至15 cm的范围内。根据一些实施例，每个压紧带382的长度L3介于相应电缆胶粘补片152、154的长度L3的大约25％和125％之间。
固定部384可由任何合适材料形成。根据一些实施例，固定部384由刚性纸板或塑料形成。根据一些实施例，固定部384包括例如螺旋缠绕的带以形成如图所示的刚性圆柱。固定装置384可在工厂安装。在一些实施例中，可使用合适的扩展工具使压紧带382替代地在现场预扩展。
在安装期间，例如，预扩展单元381在形成连接部25之前在每根电缆20上滑动。根据一些实施例，固定部(holdout)384的内径大于套筒组件100的外径，使得固定部384的内径足以接收套筒组件100而无需过分的努力。预扩展单元381可保持或停驻在电缆20上，直至操作者准备将压紧带382安装在电缆套筒组件100上。
在套筒组件100已经如上所述被安装而形成保护性的覆盖组件102之后，每个预扩展单元381在套筒110上(并且更具体而言，在电缆胶粘补片152、154的其中相应一个上)滑动就位。然后将固定部384从压紧带382移除，从而允许压紧带382松弛并围绕套筒100强行径向缩回。根据一些实施例，压紧带382完全布置在套筒110的端缘124、126之间且不放开套筒110或者直接接合电缆20。
松弛的压紧带382的内径小于至少安装的套筒组件100的外径。因此，压紧带382施加径向向内的压紧力或夹持力、负载或压力(由于弹性张力)到套筒110和电缆胶粘补片152、154上。压紧带382因而改进和/或维持电缆20和电缆胶粘补片152、154之间的交接处的密封以及电缆胶粘补片152、154和套筒110的内表面116之间的交接处的密封。这样，维持和加强了每个电缆胶粘补片152、154和电缆20与套筒110之间的接合且因此密封。
根据一些实施例，压紧带382在安装后保持弹性并施加持久的径向压力负载在下面的构件上。也就是说，压紧带382继续施加径向向内的偏压。该持久偏压可能帮助维持电缆胶粘补片152、154和电缆20与套筒110之间的密封，即使是在这些构件膨胀和收缩时(例如由于其中的温度改变)或者相对于彼此在机械地移位时。压紧带382因此在安装后用作预加载压力施加带或偏压带。根据一些实施例，压紧带382各自施加范围从35 kPa至250 kPa的持久径向压力负载。
根据一些实施例，每根压紧带382的松弛内径至少比安装的覆盖组件102的最小直径小10％，压紧带382意图被安装在该覆盖组件102上。
虽然上面显示并描述了螺旋缠绕的固定部，但是，可使用其它类型的固定部和部署方法。例如，固定部可为管，压紧带382从该管滚轧到套筒110上。
参见图14，其中显示根据本发明的进一步的实施例的压紧系统480被部分安装在覆盖组件102上。压紧系统480对应于压紧系统380，除了一组多根可冷缩压紧带482A-D设置及安装在套筒组件100的每一端上之外。每个组的压紧带482A-D可如图所示设置在共用的固定部484上或者可各自被安装在它们自有的单独固定部上。
压紧带482A-D可由相同材料形成并以如上面关于压紧带382论述的相同方式进行安装。给定组的压紧带482A、482B、482C、482D可具有彼此相同或不同的性质(例如弹性模量、松弛直径、宽度、厚度和/或材料)。
根据一些实施例，每根压紧带482A-D的厚度处于从大约0.1 cm至0.5 cm的范围内。根据一些实施例，每根压紧带482A-D的长度L4处于从大约0.25 cm至3 cm的范围内。
参见图15，其中显示根据本发明的进一步的实施例的压紧系统590被安装在覆盖组件102上。压紧系统590包括一定长度的可安装在覆盖组件102的任一端上的压紧带592作为带式包绕物594。
压紧带592可包括任何合适的带。根据一些实施例，压紧带592为有弹性的弹力带。根据一些实施例，压紧带592包括自合并密封带。根据一些实施例，压紧带592包括充满基质(在一些实施例中，织物网)的硅树脂自合并带，该基质限制带592的允许的延伸程度。在一些实施例中，带592的延伸被限制为从大约0到25％。合适的压紧带可包括可从泰科电子公司得到的融合带。在已经如上所述安装套筒组件100而形成保护性覆盖组件102之后，一定长度的压紧带592围绕套筒组件100紧密地包绕，并且更特定而言包绕在电缆胶粘补片152、154的其中相应一个上，以形成如图所示的相应带式包绕物594。根据一些实施例，带592围绕套筒110螺旋地包绕。带592在其包绕套筒时被故意张紧，使得带592一旦被安装为带式包绕物594，就在套筒110上施加径向压力负载。
如上面所论述的那样，在一些实施例中，压紧带592为有弹性的弹力带。在安装期间，带592弹性地伸长，使得一旦被应用至套筒组件100作为带式包绕物594，带592就继续持久地施加径向压力负载到下面的构件20、152、154、110(即，环向应力保持在带式包绕物594中)。这种压紧加载将套筒110按压成与电缆胶粘补片152、154密切接触并处于压力接触。这样，维持并加强了每个电缆胶粘补片152、154和电缆20与套筒110之间的接合且因此密封。带式包绕物594因此在安装后用作预加载压力施加带或偏压带。根据一些实施例，每个带式包绕物594施加范围从5 kPa至25 kPa的持久径向压力负载。
根据一些实施例，带式包绕物594完全布置在套筒110的端缘124、126之间且不放开套筒110或者直接接合电缆20。
根据一些实施例，每根带592的宽度W5处于从大约2 cm至7 cm的范围内。根据一些实施例，每个带式包绕物594的长度L5处于从大约5 cm至15 cm的范围内。
为了协助安装者，一个或更多预锁卡箍60可被用来临时地保持纵向边缘部分120、122(以及接头部分132、140)彼此靠近，如图16中所示的那样。在卡箍60提供“第三只手”的情况下，安装着可更容易地互锁接头部分132、140。在接头部分132、140已经被互锁之后(或者在已经安装了一个或更多附加压紧部件之后)，可移除卡箍60。
参见图17和图18，其中显示了预锁卡箍60。预锁卡箍60具有共同限定了夹持通道68的本体62、悬垂的侧腿64以及翼片66。在使用中，接头部分132、140被接收在通道68中，并且翼片66套在夹紧面134A、142A下方，以将卡箍60固定就位。
如本文中所述的套筒组件和覆盖组件提供范围变化的(例如波状的)冷应用的、环绕式套筒，用于围绕电缆拼接部等形成环境密封(例如用于重新装套拼接部)。周向电缆密封胶粘补片152、154可围绕将经受相对高的电缆温度(在如IEEE标准404-2006所提到的服务中)的电缆提供环境密封，但同时允许使用冷应用安装形成有效密封。特别而言，半交联的胶粘补片152、154可提供这些双重益处。如本文中所公开的那样，热压胶粘电缆胶粘补片152、154可确保电缆胶粘补片152、154充分地符合并粘附至环绕式套筒的波形内表面，以在服务中提供与其足够的密封接合。封闭胶粘条160可提供纵向环境密封，以在环境方面完全地封装电缆区段。
如本文中公开的压紧部件和系统(例如压紧系统270、380、480、590)可压紧周向的胶粘密封件152、154以提高它们的完整性，尤其是当覆盖组件102在服务中经受导致电缆20和/或套筒110膨胀和收缩的温度波动时。在一些实施例中，可能仅仅需要压紧部件使胶粘补片152、154与电缆20接触有限的时间，以使胶粘密封件152、154结合至电缆，并且可移除或者可不再需要压紧部件来维持足够的密封。
根据一些实施例，电缆胶粘补片152、154和封闭胶粘条160为电缆腔104提供湿气密封。根据一些实施例，安装的覆盖组件102完全服从IEEE标准404-2006(用于额定电压为2500 V至500000 V的挤压和层压电介质防护电缆接头的IEEE标准)。特别地，电缆胶粘补片152、154被构成及配置成使得它们不允许电缆20周围的水或污染物违反IEEE标准404-2006而侵入。
虽然本文中所述的优选实施例示出了具体的连接部分构造，但是将理解到，可使用本领域技术人员所理解的各种合适的连接部分构造。
虽然图1的所示实施例显示肋部和插口部件与纵向延伸部分整体地形成，但是，本发明的肋部和插口部件可通过如本领域技术人员将理解的各种装置而联接至第一和第二纵向边缘部分。还可通过将肋部和插口部件结合至第一和第二纵向边缘部分而将肋部和插口部件联接至第一和第二纵向边缘部分。该结合可以以如本领域技术人员将理解的各种方式完成。当肋部和插口部件包括与纵向延伸部分的那些材料不同的材料时，该结合优选地通过共同挤压肋部和插口部件与纵向延伸部分而完成。
虽然所示的实施例显示了特定的机械接头，但是将理解到，本发明的接头可以是如本领域技术人员将理解的任何合适接头。例如，本发明的接头可以是具有不同构造的机械接头、化学接头(例如粘合剂)等。
根据本发明压紧的一些实施例，如本文中所公开的系统(例如压紧系统270、380、480、590)可与其它类型的冷应用、环绕式套筒(例如使用凝胶密封剂而不是胶粘密封剂)一起使用。
根据本发明压紧的一些实施例，封闭胶粘条160可由密封剂而不是胶粘剂组成。例如，条160可替代地为凝胶密封剂或填隙型粘合剂。
根据一些实施例，电缆胶粘补片152、154可由非半交联的胶粘剂形成。根据一些实施例，电缆胶粘补片152、154可由非胶粘密封剂补片(例如凝胶密封剂的补片或块)来替代。
上述内容说明了本发明并且将不被解释为其限制。虽然已描述了该发明的少数示例性实施例，但是，本领域技术人员将容易意识到，在未实质上脱离该发明的新颖教导和益处的情况下，在示例性实施例中可能有许多变型。因此，所有这样的变型意图被包括在如在权利要求中限定的本发明的范围内。在权利要求中，方法加功能的表达意图覆盖在执行所指功能时其中所述的结构，并且不仅结构等同物而且等同结构。因此，将会理解，上述内容说明了本发明并且将不被解释为限于所公开的具体实施例，并且，对所公开实施例的变型以及其它实施例意图被包括在所附权利要求的范围内。本发明由所附权利要求以及被包括在其中的权利要求等同物进行限定。

Claims (28)

1.一种用于在环境方面密封电缆区段的环绕式电缆套筒组件，所述环绕式电缆套筒组件包括：
   环绕式套筒，其具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘，其中，当所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时，所述纵向延伸部分限定了围绕所述电缆区段延伸的电缆腔的一部分；和
   电缆胶粘补片，其在所述纵向延伸部分的内表面上并且跨过所述纵向延伸部分横向地延伸，其中，所述电缆胶粘补片被配置及定位成在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时接合所述电缆区段并围绕所述电缆区段形成连续的周向环境密封。
2.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述环绕式电缆套筒组件是冷应用电缆覆盖组件。
3.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述电缆胶粘补片是半交联胶粘剂。
4.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述电缆胶粘补片被预热。
5.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，包括第二电缆胶粘补片，所述第二电缆胶粘补片在所述纵向延伸部分的内表面上并且跨过所述纵向延伸部分横向地延伸，其中，所述第二电缆胶粘补片被配置及定位成在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时接合所述电缆区段并围绕所述电缆区段形成第二连续的周向环境密封，其中，所述第二电缆胶粘补片与所述第一电缆胶粘补片在纵向上间隔开。
6.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，包括纵向延伸的封闭胶粘条，所述封闭胶粘条邻近所述第二纵向边缘而安装在所述环绕式套筒上，并且被配置及定位成在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时在环境方面密封所述环绕式套筒的所述第一和第二纵向边缘。
7.根据权利要求6所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，包括接头系统，所述接头系统包括：
   第一接头部分，其沿着所述环绕式套筒的第一纵向边缘延伸并且包括插入部件；和
   第二接头部分，其沿着所述本体部件的第二纵向边缘延伸并且具有插口，所述插口被配置成在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时接收所述插入部件；并且
   其中，所述封闭胶粘条布置在所述插口中。
8.根据权利要求6所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述电缆胶粘补片和所述封闭胶粘条在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时彼此密封地接触。
9.根据权利要求6所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述封闭胶粘条在所述环绕式电缆套筒组件的规定工作温度范围中的所有温度下比所述电缆胶粘补片更加柔软。
10.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述纵向延伸部分包括波形部和内部波形表面，并且所述电缆胶粘补片与所述内部波形表面相符。
11.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，包括附加压紧系统，所述附加压紧系统包括压紧部件，当所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时，所述压紧部件可围绕所述环绕式套筒而安装，以将径向向内的压力负载施加至所述电缆胶粘补片。
12.根据权利要求11所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述压紧部件包括电缆扎带。
13.根据权利要求11所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述压紧系统还包括可定位在所述环绕式套筒上的锚固部件，其中，所述锚固部件被配置成在机械上接合所述环绕式套筒和所述压紧部件，以限制所述环绕式套筒和所述压紧部件之间的相对移动。
14.根据权利要求11所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述压紧部件包括弹性部件。
15.根据权利要求14所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述压紧部件包括安装在固定部上的弹性带。
16.根据权利要求15所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述压紧部件包括弹性带。
17.根据权利要求1所述的环绕式电缆套筒组件，其特征在于，所述环绕式电缆套筒组件在安装于所述电缆区段上时服从IEEE标准404-2006。
18.一种用于形成受保护电缆组件以在环境方面密封电缆区段的方法，所述方法包括：
   提供环绕式电缆套筒组件，其包括：
      环绕式套筒，其具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘；和
      电缆胶粘补片，其在所述纵向延伸部分的内表面上并且跨过所述纵向延伸部分横向地延伸；以及
   使所述环绕式套筒包绕所述电缆区段，使得所述纵向延伸部分限定围绕所述电缆区段延伸的电缆腔的一部分，并且所述电缆胶粘补片接合所述电缆区段且围绕所述电缆区段形成连续的周向环境密封。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，包括在第一电缆和第二电缆之间形成电连接拼接部，其中，使所述环绕式套筒包绕所述电缆区段包括使所述环绕式套筒包绕所述电缆区段使得所述电拼接连接部被容纳在所述电缆腔中。
20.一种用于形成环绕式电缆套筒组件以在环境方面密封电缆区段的方法，所述方法包括：
   提供环绕式套筒，所述环绕式套筒具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘，其中，当所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时，所述纵向延伸部分限定围绕所述电缆区段延伸的电缆腔的一部分；和
   将电缆胶粘补片放置在所述纵向延伸部分的内表面上并且使其跨过所述纵向延伸部分横向地延伸，其中，所述电缆胶粘补片被配置及定位成在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时接合所述电缆区段并围绕所述电缆区段形成连续的周向环境密封。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述电缆胶粘补片是半交联胶粘剂。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括： 
   将所述电缆胶粘补片加热至规定的高温受热状态；
   在处于所述规定的高温受热状态时将所述电缆胶粘补片施加至所述环绕式套筒的内表面，使得所述电缆胶粘补片流动而与所述环绕式套筒的内表面相符；以及随后
   允许所述电缆胶粘补片在所述环绕式套筒的内表面上冷却。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，包括在处于所述规定的高温受热状态时将所述电缆胶粘补片按压到所述环绕式套筒的内表面上。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述纵向延伸部分包括波形部和内部波形表面，并且，将所述电缆胶粘补片放置在所述纵向延伸部分的内表面上包括使所述电缆胶粘补片与所述内部波形表面相符。
25.一种用于在环境方面密封电缆区段的电缆覆盖系统，所述电缆覆盖系统包括：
   环绕式电缆套筒组件，其包括：
      环绕式套筒，其具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘，其中，当所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时，所述纵向延伸部分限定围绕所述电缆区段延伸的电缆腔的一部分；和
      电缆密封补片，其在所述纵向延伸部分的内表面上并且跨过所述纵向延伸部分横向地延伸，其中，所述电缆密封补片被配置及定位成在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时接合所述电缆区段并围绕所述电缆区段形成连续的周向环境密封；以及
   附加压紧系统，其包括： 
      压紧部件，当所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时，所述压紧部件可围绕所述环绕式套筒而安装，以将径向向内的压力负载施加至所述电缆密封补片；和
      锚固部件，其可定位在所述环绕式套筒上，其中，所述锚固部件被配置成在机械上接合所述环绕式套筒和所述压紧部件，以限制所述环绕式套筒和所述压紧部件之间的相对移动。
26.一种用于在环境方面密封电缆区段的电缆覆盖系统，所述电缆覆盖系统包括：
   环绕式电缆套筒组件，其包括：
      环绕式套筒，其具有纵向延伸部分以及相对的第一纵向边缘和第二纵向边缘，其中，当所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时，所述纵向延伸部分限定围绕所述电缆区段延伸的电缆腔的一部分；和
      电缆密封补片，其在所述纵向延伸部分的内表面上并且跨过所述纵向延伸部分横向地延伸，其中，所述电缆密封补片被配置及定位成在所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时接合所述电缆区段并围绕所述电缆区段形成连续的周向环境密封；以及
   附加压紧系统，其包括弹性压紧部件，当所述环绕式套筒包绕所述电缆区段时，所述弹性压紧部件可围绕所述环绕式套筒而安装，以将径向向内的压力负载施加至所述电缆密封补片。
27.根据权利要求26所述的电缆覆盖系统，其特征在于，所述压紧部件包括安装在固定部上的弹性带。
28.根据权利要求26所述的电缆覆盖系统，其特征在于，所述压紧部件包括弹性带。
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