CN102903429A - 电缆系统和组装电缆系统的方法 - Google Patents

电缆系统和组装电缆系统的方法 Download PDF

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D.C.范登伯格
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Abstract

本发明涉及电缆系统和组装电缆系统的方法。电缆(102)包括用于传递电信号的至少一个导体(112)和布置于该至少一个导体周围的屏蔽层(118)。屏蔽层屏蔽电缆的外部的环境(120)使之免于由电信号产生的电磁辐射。该电缆还包括布置于屏蔽层周围的第一保持套管(108)和第二保持套管(110)，该第二保持套管(110)与第一保持套管联接并且联接到屏蔽层。

Description

电缆系统和组装电缆系统的方法
技术领域
本申请大体涉及电缆系统，并且更具体地涉及电缆系统和组装电缆系统的方法。
背景技术
已知的数据和电力电缆包括至少一个导体和围绕导体的一个或多个绝缘层或其它层。在至少一些已知的电缆中，电缆的最外层包括柔性绝缘材料以保护和/或绝缘该导体使之免于损害和/或免于与外部物体电接触。
通常，连接器联接到电缆的至少一个端部用于与电气装置连接。至少一些已知的连接器经由螺纹件、夹具和/或其它联接机构联接到电缆。这种联接装置通常紧固在电缆的最外面的绝缘层上。久而久之，由联接机构产生的压缩力可导致绝缘层和/或电缆的其它层被损害和/或从联接机构移开。因此，联接装置可不期望地变得从电缆松开。此外，响应于施加于电缆、连接器和/或联接机构上的扭转力和/或张力，这种已知的联接机构可在电缆周围旋转，和/或可相对于电缆轴向移动。久而久之，这种扭转力和/或张力可导致联接机构和/或连接器不期望地从电缆松开和/或脱离。
发明内容
在一个实施例中，提供电缆，该电缆包括用于传递电信号的至少一个导体和布置于该至少一个导体周围的屏蔽层。屏蔽层屏蔽电缆的外部的环境使之免于由电信号产生的电磁辐射。该电缆还包括布置于屏蔽层周围的第一保持套管和与第一保持套管联接并且联接于屏蔽层的第二保持套管。
在另一个实施例中，提供电缆系统，该电缆系统包括用于传递电信号的至少一个导体和布置于该至少一个导体周围的屏蔽层。该屏蔽屏蔽电缆系统的外部的环境使之免于由电信号产生的电磁辐射。电缆系统还包括连接器组件，其包括构造成联接到电气装置的连接器、布置于屏蔽层周围的第一保持套管、和与第一保持套管联接并且联接到屏蔽层的第二保持套管。
在又一个实施例中，提供组装电缆系统的方法。该方法包括：提供电缆，该电缆包括导体和布置于该导体周围的屏蔽层；将第一保持套管插入在屏蔽层之上；将屏蔽层的部分折叠在第一保持套管之上；并且将屏蔽层的该部分固定到第一保持套管。
附图说明
图1是可与电气装置一起使用的示范性电缆系统的截面图。
图2是处于部分组装状态的在图1中示出的电缆系统的截面图。
图3是处于另外部分组装状态的在图1中示出的电缆系统的侧视图。
图4是处于完全组装状态的在图1中示出的电缆系统的顶视图。
图5是在图1中示出的电缆系统的局部前视图。
图6是可与在图1中示出的电缆系统一起使用的组装电缆系统的示范性方法的流程图。
部件列表：
100    电缆系统
102    电缆
104    连接器组件
106    连接器
108    第一保持套管
110    第二保持套管
112    导体
114    层
116    第一绝缘层
118    屏蔽层
120    外部环境
122    第二绝缘层
124    外表面
126    内表面
128    外表面     
130    开口
132    直径
134    直径
136    内表面
138    外表面
140    开口
142    直径
144    直径
146    厚度
200    部分
202    下游端
204    内表面
300    表面
302    中间部
304    上游端
306    下游端
400    头部
402    第一联接装置
404    第二联接装置
406    第一保持部件
408    第二保持部件
410    平整部
500    组装电缆系统的方法
502    移除电缆的一个或多个外层
504    将第一保持套管插入在屏蔽层之上
506    将屏蔽层的部分折叠在第一保持套管之上
508    将第二保持套管插入在第一保持套管和屏蔽层的折叠部分之上
510    将第二保持套管固定到屏蔽层和第一保持套管
512    经由第二保持套管将连接器固定到电缆。
具体实施方式
图1是可与电气装置(未示出)一起使用的示范性电缆系统100的截面图。在示范性实施例中，电缆系统100包括电缆102和连接器组件104，该连接器组件104包括连接器106、第一保持套管108和第二保持套管110。
在示范性实施例中，电缆102包括至少一个导体112，该至少一个导体112传递电信号到电气装置并从电气装置传递电信号。更具体地，在示范性实施例中，电缆102包括两个导体112。可选地，电缆102可包括使电缆102能够如本文所述发挥作用的任何数量的导体112。在示范性实施例中，导体112是诸如铜线的金属线。可选地，导体112由使电缆系统100能够如本文所述发挥作用的任何其它材料制造和/或是使电缆系统100能够如本文所述发挥作用的任何其它导体。
电缆102在示范性实施例中包括大致围绕导体112的多个同心层114。各层114在示范性实施例中是大致环形。更具体地，在示范性实施例中，第一绝缘层116联接到并且大致围绕导体112。第一绝缘层116在示范性实施例中由热塑性材料、基于橡胶的材料、和/或电绝缘该导体112的任何其它材料而制造。
在示范性实施例中，屏蔽层118联接到并且大致围绕第一绝缘层116。屏蔽层118在示范性实施例中由导电材料制造，该导电材料可包括但不限于仅包括：铜和/或任何其它金属和/或金属合金。屏蔽层118促进电磁屏蔽电缆102的外部的环境120使之免于由通过导体112传递的电信号产生的电磁辐射。此外，由于屏蔽层118由金属和/或金属合金制造，屏蔽层118比诸如第一绝缘层116的电缆102的其它层114具有更小的可延展性(即当遭受张力时更不易于变形)。
第二绝缘层122在示范性实施例中联接到并且大致围绕屏蔽层118。第二绝缘层122在示范性实施例中由热塑性材料、基于橡胶的材料和/或电绝缘该屏蔽层118的任何其它材料而制造。另外地或可选地，任何其它层114或多层114可联接到和/或围绕屏蔽层118以使电缆102能够如本文所述发挥作用。
在示范性实施例中，第一保持套管108联接到屏蔽层118的外表面124。更具体地，在示范性实施例中，第一保持套管108包括大致环形内表面126和相反的大致环形外表面128。内表面126限定大致环形开口130，该环形开口130在尺寸和形状方面设置成接收屏蔽层118和由屏蔽层118围绕的电缆102的层114和/或部分，诸如第一绝缘层116和导体112。因此，开口130的直径132大致等于或稍大于屏蔽层118的直径134。可选地，第一保持套管108具有使电缆系统100能够如本文所述发挥作用的任何其它尺寸和/或形状。
此外，在示范性实施例中，第二保持套管110包括大致环形内表面136和相反的大致环形外表面138。内表面136限定大致环形开口140，该大致环形开口140在尺寸和形状方面设置成接收第一保持套管108。在示范性实施例中，开口140在尺寸和形状方面也设置成当屏蔽层118折叠在第一保持套管108的外表面128上时接收屏蔽层118的部分(在图1中未示出)，如下面更全面地描述。因此，开口140的直径142大致等于或稍大于第一保持套管108的直径144加上两倍的屏蔽层118的厚度146。可选地，第二保持套管110具有使电缆系统100能够如本文所述发挥作用的任何其它尺寸和/或形状。
连接器组件104和连接器106在示范性实施例中至少部分地由金属和/或金属合金制造。连接器106和连接器组件104在下面更全面地描述。
图2是处于部分组装状态的电缆系统100的截面图。在示范性实施例中，第一保持套管108插入在屏蔽层118之上，使得第一保持套管108的内表面126相靠屏蔽层118的外表面124布置。在电缆102的下游端202附近的屏蔽层118的大致环形部分200卷绕或折叠在第一保持套管108之上，使得屏蔽层118(即折叠部分200)的外表面124相靠第一保持套管108的外表面128布置。第二保持套管110插入在第一保持套管108和屏蔽层118的折叠部分200之上，使得第二保持套管110的内表面136相靠屏蔽层118的内表面204布置，该内表面204是外表面124的相反面。因此，屏蔽层118的折叠部分200布置并且固定地联接于第二保持套管110和第一保持套管108之间。
图3是处于另外部分组装状态的电缆系统100的侧视图。如上面参照图2所述，在第二保持套管110插入在屏蔽层118和第一保持套管108之上后，第二保持套管110与第一保持套管108联接，使得屏蔽层118牢固地联接于或固定于第一保持套管108和第二保持套管110之间。在示范性实施例中，第二保持套管110通过诸如压接钳或压接机器的合适的工具或机器固定到或夹在第一保持套管108和屏蔽层118上，该合适的工具或机器模制第一保持套管108和/或第二保持套管110以符合大致六角形截面形状。因此，多个大致平整表面或平面表面300(诸如六个平整表面300)形成于第二保持套管110的外表面138上和/或第一保持套管108的外表面128上。
更具体地，在示范性实施例中，第一保持套管108和/或第二保持套管110的中间部302夹成或压接成大致六角形截面形状。但是，在示范性实施例中，第二保持套管110和/或第一保持套管108的上游端304和下游端306未被夹住或压接。因此，上游端304和下游端306保持大致环形截面形状，并且中间部302符合大致六角形截面形状。在可选实施例中，中间部302夹或压接成大致方形、大致八角形、或包括多个平整表面或平面表面300的任何其它形状。可选地，上游端304、下游端306、和/或中间部302可具有使电缆系统100能够如本文所述发挥作用的任何其它截面形状。
在示范性实施例中，屏蔽层118当套管108和110夹或压接在一起时维持与第一保持套管108和第二保持套管110的摩擦、压缩和电接触。因此，可施加于电缆102、第一保持套管108、和/或第二保持套管110的扭转力和/或张力被约束以免相对于电缆102移动套管108和110，和/或被约束以免导致第一保持套管108和/或第二保持套管110从电缆102分离。
图4是处于完全组装状态的示范性电缆系统100的顶视图。图5是沿着线401截取的电缆系统100的局部视图。在示范性实施例中，连接器组件104联接于电缆102和诸如传感器的电气装置(未示出)的连接器或终端(未示出)。在示范性实施例中，连接器组件104包括第一保持套管108、第二保持套管110和连接器106。此外，在示范性实施例中，连接器106包括头部400(图5中未示出)、第一联接装置402、第二联接装置404、第一保持部件406、和第二保持部件408。
在示范性实施例中，头部400适合于联接到电气装置的终端或连接器。头部400可为插接型(bayonet)Neill-Concelman(BNC)连接器、Concelma(C)连接器、或使电缆系统100能够电联接于电气装置的任何其它连接器。
第一和第二保持部件406和408在示范性实施例中是保持板406和408，该保持板406和408各自包括用于保持第一和/或第二保持套管108和/或110的至少一个平整或平面部410。更具体地，当电缆系统100组装时，第一保持部件406的平整部410相靠第二保持套管110的平整表面300布置。第二保持部件408的平整部410相靠大致相反于第一保持部件406的第二保持套管110的平整表面300布置。此外，在示范性实施例中，第一和第二保持部件406和408由诸如金属和/或金属合金的导电材料制造。因此，当电缆系统100组装时，第一和第二保持套管108和110经由第一和第二保持部件406和408维持与连接器106的电接触。可选地，第一和/或第二保持部件406和/或408可为包括用于保持第一和第二保持套管108和110的至少一个平整部或平面部410的任何其它装置。
此外，在示范性实施例中，第一和第二保持部件406和408与头部400整体地形成，和/或联接于头部400，使得头部400与部件406和408电联接在一起。第一和第二保持部件406和408使头部400能够经由第一和第二保持套管108和110联接于电缆102。因此，在示范性实施例中，第一和第二保持部件406和408促进第一和第二保持套管108和110相对于头部400固定，使得当电缆102或连接器106旋转或遭受扭转力时套管108和110不会相对于头部400和/或保持部件406和/或408滑动或旋转。
在示范性实施例中，第一和第二联接装置402和404将第一和第二保持部件406和408联接在一起。在示范性实施例中，第一和第二联接装置402和404各自包括至少一个螺母和至少一个螺纹件（未示出）。可选地，第一和/或第二联接装置404可包括至少一个销、螺栓、夹具、和/或使第一和第二保持部件406和408联接在一起的任何其它装置。
在组装期间，在示范性实施例中，第一保持部件406相靠第二保持套管110布置。更具体地，第一保持部件406的平整部410相靠上游端304和下游端306之间的第二保持套管110的平整表面300(即相靠第二保持套管110的中间部302)布置。在示范性实施例中，第二保持部件408与第一保持部件406大致相反地相靠第二保持套管110布置。更具体地，第二保持部件408的平整部410相靠在上游端304和下游端306之间的第二保持套管110的平整表面300(即相靠第二保持套管110的中间部302)布置。第一和第二联接装置402和404插入通过第一和第二保持部件406和408中的开口(未示出)。第一和第二联接装置402和404拉紧并紧固以促使第一和第二保持部件406和408与第二保持套管110摩擦接触。因此，在示范性实施例中，第一和第二保持部件406和408通过上游端304和通过下游端306相靠第二保持套管110维持在适当位置，使得部件406和408被大致约束以免相对于电缆102在轴向上移动。此外，屏蔽层118通过第一保持套管108、第二保持套管110、第一保持部件406以及第二保持部件408电联接于连接器106，以促进提供在电缆系统100内的不间断的接地路径。
图6是组装诸如电缆系统100(如图1所示)的电缆系统的示范性方法500的流程图。在示范性实施例中，提供电缆102，该电缆102包括多个同心层114(两者如图1所示)。在示范性实施例中，电缆102包括至少一个导体112、第一绝缘层116、屏蔽层118、和围绕屏蔽层118的一个或多个外层114(全部如图1所示)。
电缆102的一个或多个外层114被移除502以暴露屏蔽层118(如图1所示)。第一保持套管108(如图1所示)插入504在屏蔽层118之上，使得包括屏蔽层118的电缆102延伸通过第一保持套管108的开口130(如图1所示)，并且使得屏蔽层118的外表面124相靠第一保持套管108的内表面126布置。屏蔽层118的部分200(如图2所示)折叠506在第一保持套管108之上，使得屏蔽层118的外表面124(即折叠部分200的外表面124)相靠第一保持套管108的外表面128布置。
在示范性实施例中，第二保持套管110(如图1所示)插入508在第一保持套管108和屏蔽层118的折叠部分200之上。例如通过将第二保持套管110和第一保持套管108夹或压接在一起，第二保持套管110固定510到屏蔽层118(即折叠部分200)和第一保持套管108。可选地或另外地，第二保持套管110和第一保持套管108可通过软钎焊、硬钎焊、焊接、施加粘合材料、和/或任何其它工艺或材料固定510到屏蔽层118。
连接器106(如图1所示)经由第二保持套管110固定512到电缆102。更具体地，第一保持部件406和第二保持部件408联接到第二保持套管110的平整表面300。第一联接装置402和第二联接装置404插入通过开口，该开口限定在第一保持部件406和第二保持部件408中，并且装置402和404紧固或拉紧以固定部件406和408到第二保持套管110。连接器106可联接到电气装置的连接器或终端，以使电信号能够通过电缆102传递到电气装置或从电气装置传递。
与已知的电缆系统和组装电缆系统的方法相比，在此描述的实施例提供在电缆的屏蔽层和连接器之间的直接的物理和电连接。由于第一和第二保持套管108和110直接联接到屏蔽层118，故使电缆102能够固定地联接到连接器106。因为屏蔽层118由金属或金属合金制造，所以屏蔽层118、第一保持套管108以及第二保持套管110抵抗变形，该变形由可施加于电缆102和/或连接器组件104的张力而导致。此外，由于第一保持部件406和第二保持部件408各自包括至少一个平整部410，该平整部410与第二保持套管110的平整表面300接合，故电缆102和/或连接器组件104抵抗扭转力，该扭转力可施加于电缆102和/或连接器组件104。另外，第一保持套管108和第二保持套管110直接地联接到屏蔽层118、第一保持部件406和第二保持部件408，以提供不间断的接地路径以促进电磁屏蔽外部环境120使之免于由通过电缆102传递的信号产生的电磁辐射。
电缆系统和组装电缆系统的方法的示范性实施例在上面详细描述。该方法和系统不限于在此描述的具体实施例，但是相反地，该系统的构件和/或该方法的步骤可独立地利用并且与在此描述的其它构件和/或步骤分开地利用。例如，电缆系统还可与其它电力系统和方法结合使用，并且不限于仅仅与在此描述的电气装置一起实现。相反地，示范性实施例可连同许多其它数据或电力应用而实施和利用。
尽管本发明的不同实施例的具体特征可在一些附图中示出并且未在其它附图中示出，但是这仅是为了方便。根据本发明的原理，附图的任何特征可结合任何其它附图的任何特征提到并主张。
该书面描述使用实例以公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制备和使用任何装置或系统并且执行任何合并的方法。本发明的专利权范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员所想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差别的等效结构元件，则这些其它实例预期在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种电缆(102)，其包括：
用于传递电信号的至少一个导体(112)；
屏蔽层(118)，其布置于所述至少一个导体周围以屏蔽所述电缆的外部的环境(120)使之免于由所述电信号产生的电磁辐射；
第一保持套管(108)，其布置于所述屏蔽层周围；和
第二保持套管(110)，其与所述第一保持套管联接并且联接到所述屏蔽层。
2. 根据权利要求1所述的电缆(102)，其特征在于，所述第二保持套管(110)布置于所述第一保持套管(108)周围。
3. 根据权利要求1所述的电缆(102)，其特征在于，所述屏蔽层(118)的部分(200)牢固地联接于所述第一保持套管(108)和所述第二保持套管(110)之间。
4. 根据权利要求1所述的电缆(102)，其特征在于，所述第一保持套管(108)包括外表面(128)和相反的内表面(126)，所述屏蔽层(118)包括外表面(124)和相反的内表面(204)，并且其中，所述屏蔽层的所述外表面相靠所述第一保持套管的所述内表面布置。
5. 根据权利要求4所述的电缆(102)，其特征在于，所述屏蔽层(118)的部分(200)折叠在所述第一保持套管(108)之上，使得所述屏蔽层的所述外表面(124)相靠所述第一保持套管的所述外表面(128)布置。
6. 根据权利要求5所述的电缆(102)，其特征在于，所述第二保持套管(110)包括外表面(138)和相反的内表面(136)，所述第一保持套管(108)的所述外表面(128)和所述屏蔽层(118)的所述内表面(204)相靠所述第二保持套管的所述内表面布置。
7. 根据权利要求1所述的电缆(102)，其特征在于，所述第一保持套管(108)和所述第二保持套管(110)符合大致六角形截面形状。
8. 根据权利要求7所述的电缆(102)，其特征在于，所述第二保持套管(110)的第一部分(304)为大致环形，并且所述第二保持套管的第二部分(302)包括大致六角形截面形状。
9. 一种电缆系统(100)，其包括：
用于传递电信号的至少一个导体(112)；
屏蔽层(118)，其布置于所述至少一个导体周围以屏蔽所述电缆系统的外部的环境(120)使之免于由所述电信号产生的电磁辐射；和
连接器组件(104)，其包括：
    连接器(106)，其构造成联接到电气装置；
    第一保持套管(108)，其布置于所述屏蔽层周围；和
    第二保持套管(110)，其与所述第一保持套管联接并且联接到所述屏蔽层。
10. 根据权利要求9所述的电缆系统(100)，其特征在于，所述第二保持套管(110)布置于所述第一保持套管(108)周围。
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