CN103457230B - 一种内置式电缆连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内置式电缆连接机构，该连接机构包括法兰、穿线弯管，穿线弯管由直管段和弯管段组成，弯管段的端面设置有法兰，法兰上安装水密插座；外围设备包括浮筒、电缆和铰链，电缆穿过浮筒内腔，相邻两个浮筒之间的电缆通过铰链连接；以相邻两个浮筒之间的连接铰链为中心，将两个穿线弯管对称安装于两个浮筒内部，穿线弯管通过其直管段的端面固定连接在浮筒的内壁，电缆穿过穿线弯管的内腔，电缆两端接头分别与法兰上水密插座连接；本发明通过内置于浮筒的穿线弯管来安装电缆，以增加电缆可弯曲段的长度，穿线弯管随浮筒起伏、扭动，但其弯管端始终处于水面之上，使电缆能够在海上实施更换。

Description

一种内置式电缆连接机构

技术领域

本发明涉及一种内置式电缆连接机构，应用于筏式波浪发电浮筒之间的电气连接。

背景技术

筏式波浪发电相邻浮筒之间通过一根水面电缆进行电力和控制传输。通常，该电缆两端带有水密接头，电缆穿过浮筒之间铰链中心的过缆开孔，两端与浮筒端面的水密插座连接。随着相邻浮筒的起伏、扭动，电缆接头在以铰链为中心的对称球冠面上运动，电缆随之呈现随机弯折运动。

为满足电力传输容量的要求，该电缆的外径通常大于60mm，即使进行柔性设计，电缆的硬度也会制约其弯曲特性（弯曲半径应不小于外径的10倍）。同时，电缆两端水密接头的硫化尾套不宜过度弯曲，电缆允许较大弯曲的部位主要为中段的缆体。

在使用时，上述电缆连接方式存在以下问题：

1.电缆长度较短且自由度被限制。电缆两端接头连接在浮筒端面的水密插座上，水密插座在以铰链为中心的球冠面上运动。同时，电缆穿过浮筒铰链中心的过缆开孔，中间部位被过缆开孔限位。

若取电缆总长与球冠直径（浮筒端面间距）相等，电缆两端在球冠面上运动时，当两端接头与球冠中心不在直线上时，则过缆开孔中心以外的电缆应被拉成直线，既电缆呈﹀型状态，此时过缆开孔处的电缆被过度弯折并与开孔结构发生摩擦；若取电缆总长大于球冠直径，则当电缆两端与球冠中心处在直线上时，电缆被挤压成～型状态，可造成电缆局部的过度弯折。

由于电缆外径大、长度短，上述两种情况均会造成电缆的局部疲劳损伤，大大缩短其使用寿命。

2.电缆无法在水面拆装、更换。水密插座位于浮筒外端的水面位置，随着浮筒的起伏、扭动和海浪的拍打，时常处于水中，拆装时极易进水，造成电缆无法使用。此外，操作人员处于无法预计的动态环境中，极易造成人身伤害。因此在海上进行该电缆的拆装存在诸多隐患，必须将浮筒拖至码头，在海浪较小的条件下实施，需要付出巨大的人力物力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种内置式电缆连接机构，有效提高了波浪发电浮筒之间连接电缆的使用寿命，并使该电缆能够在海上实施更换。

一种内置式电缆连接机构，该连接机构包括法兰、穿线弯管，穿线弯管由直管段和弯管段组成，弯管段的端面设置有法兰，法兰上安装水密插座；外围设备包括浮筒、电缆和铰链，电缆穿过浮筒内腔，相邻两个浮筒之间的电缆通过铰链连接。

以相邻两个浮筒之间的连接铰链为中心，将两个穿线弯管对称安装于两个浮筒内部，穿线弯管通过其直管段的端面固定连接在浮筒的内壁，电缆穿过穿线弯管的内腔，电缆两端接头分别与法兰上水密插座连接。

所述的穿线弯管内腔直径不小于电缆直径的50倍。

有益效果：

（1）本发明通过内置于浮筒的穿线弯管来安装电缆，以增加电缆可弯曲段的长度，穿线弯管随浮筒起伏、扭动，但其弯管端始终处于水面之上，使电缆能够在海上实施更换。

（2）本发明穿线弯管的空腔直径不小于电缆直径的50倍，提供了电缆在管内弯曲的空间。

附图说明

图1为本发明内置式电缆连接机构的结构示意图。

图2为本发明浮筒相对扭转＋20°时电缆姿态示意图。

图3为本发明浮筒相对扭转－20°时电缆姿态示意图。

其中，1-法兰、2-穿线弯管、3-浮筒、4-电缆、5-铰链

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种内置式电缆连接机构，该连接机构包括法兰1、穿线弯管2，穿线弯管2由直管段和弯管段组成，弯管段的端面设置有法兰1，用来安装水密插座。

外围设备包括浮筒3、电缆4和铰链5，电缆4穿过浮筒3内腔，相邻两个浮筒3之间的电缆4通过铰链5连接。

以相邻浮筒3之间的连接铰链5为中心，将两个穿线弯管2对称安装于两个浮筒3内部，穿线弯管2直管段的端面与浮筒3的端面固连，使两个浮筒3内的穿线弯管2呈╰╯型对称布置，电缆4穿过穿线弯管2且两端接头与法兰1上水密插座连接，呈╰—╯型状态。穿线弯管2的空腔直径约为电缆4直径的50倍，满足电缆4在穿线弯管2内的自由弯曲。必要时，在电缆4可能与穿线弯管2接触的部位安装抗磨结构，以提高电缆4的使用寿命。

在进行电缆4拆卸时，首先从穿线弯管2的弯管端面拆开法兰1，拉出电缆4接头和插座，将接头与插座拆离后，从另外一端将整个电缆4拉出；在进行电缆4安装时，用引导绳牵引电缆4接头，待接头通过穿线弯管2到达法兰1后，先将电缆4接头连接到插座上，再将法兰安装到穿线弯管2的弯管端面，然后，再进行另外一端的安装。

工作原理：

本发明的电缆弯折示意图如图2、图3所示，穿线弯管2随着浮筒1起伏、扭动，在相对夹角±20°之内，但其弯管端始终处于水面之上，即电缆4接头始终处于水面之上。

应用本发明制造的筏式波浪发电装置一套，经过海上试验证明，通过内置的穿线弯管安装浮筒之间的弯折电缆，一方面满足了电缆的弯曲自由度，提高了电缆的使用寿命，另一方面能将电缆接头保持在水面之上，使该电缆可以在海上进行拆装、更换。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种内置式电缆连接机构，其特征在于，该连接机构包括法兰(1)、穿线弯管(2)，穿线弯管(2)由直管段和弯管段组成，弯管段的端面设置有法兰(1)，法兰(1)上安装水密插座；外围设备包括浮筒(3)、电缆(4)和铰链(5)，电缆(4)穿过浮筒(3)内腔，相邻两个浮筒(3)之间的电缆(4)通过铰链(5)连接；

以相邻两个浮筒(3)之间的连接铰链(5)为中心，将两个穿线弯管(2)对称安装于两个浮筒(3)内部，穿线弯管(2)通过其直管段的端面固定连接在浮筒(3)的内壁，电缆(4)穿过相邻两浮筒(3)中的穿线弯管(2)的内腔，电缆(4)两端接头分别与相邻两浮筒(3)上的法兰(1)上的水密插座连接；

其中，穿线弯管(2)直管段的端面与浮筒(3)的位于铰链(5)侧边的端面固连，使两个浮筒(3)内的穿线弯管(2)呈╰—╯型对称布置，电缆(4)穿过穿线弯管(2)且两端接头与法兰(1)上水密插座连接，呈╰—╯型状态。

2.如权利要求1所述的内置式电缆连接机构，其特征在于，所述的穿线弯管(2)内腔直径不小于电缆(4)直径的50倍。