CN104396089B - 电连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电连接系统，特别是地下电缆，包括能够连接第一电缆末端的第一连接件和能够连接第二电缆末端的第二连接件，其中第一电缆的纵轴限定第一纵轴，第二电缆的纵轴限定第二纵轴，第一连接件具有为第二连接件的突出部而形成的接收部并且第二连接件具有对应于接收部的突出部，突出部能够安置在接收部中从而在连接件之间形成导电连接。通过接收部平行于第一纵轴延伸并且突出部平行于第二纵轴延伸，以及突出部能够平行于第一纵轴移入接收部中，由此实现了在地下电缆区域中的特别简单的装配。

Description

电连接系统

技术领域

本发明涉及一种电连接系统，特别是包含两个能够相互连接的连接件的地下电缆。

背景技术

借助连接件连接电缆是充分已知的。

地下电缆的连接也是已知的。如今特别在中压层面的区域中优选敷设地下电缆。然而其问题在于，在电缆的连接位置上通常需要进行土方作业。首先挖掘地沟，随后在地沟内相互连接电缆。由于精确的连接点是未知的，所以需要挖掘各种长度的地坑，这使得地下电缆的敷设耗时且昂贵。

发明内容

基于上述原因，本发明的目的在于，提供一种电连接系统，该电连接系统特别在地下电缆的区域中实现了特别简单的敷设。

通过根据本发明的电连接系统实现了该目的。

连接件在朝向各个电缆的一侧具有连接面。在各个连接件的连接面上可以优选材料配合地安置电缆。特别在预集束的状态下可以将电缆焊接在连接面上。为此特别适合应用摩擦焊接方法，如接下来还会描述的。然而另一方面也适合应用电阻焊接方法，由此在电缆的端面一侧的末端和连接件或者连接件的连接面之间形成连接。

第一连接件朝第一电缆末端的连接面方向延伸。第一连接件在该延伸方向上形成一个纵轴。

第二连接件朝第二电缆末端的第二连接面方向延伸。第二连接件在该延伸方向上也形成一个纵轴。

第一连接件优选具有用于接收突出部的接收部。该突出部优选形成在第二连接件上。通过突出部彼此插入接收部中能够在两个连接件之间形成导电连接并从而在安置于连接件上的电缆之间形成导电连接。

特别是在电缆末端摩擦焊接连接件能够实现构造微小的连接。连接件和电缆之间的连接的直径基本等于电缆本身的直径。因此，整个连接优选具有与待连接电缆相同或比其更小的直径或者略大(例如10％)。

当接收部平行于第一纵轴延伸并且突出部平行于第二纵轴延伸时，导线末端能够通过本发明的连接系统特别简单地连接。随后突出部能够平行于第一纵轴(纵轴的轴向)移入接收部，从而接收部和突出部之间能够沿纵轴的方向相互插入。由此相互插入的连接件通过接收部和突出部形成大的接触面。在突出部和接收部之间形成的接触面通常大于单个电缆的横截面。由此减小了连接件之间的接触电阻。

如果随后突出部在接收部中固定不转动，就能确保连接件之间的可靠连接。使连接系统绝缘之后使得这样彼此连接的电缆即使在地下区域也能够敷设，并且不需要挖掘井道。借助本发明的连接系统能够实现通过钻孔或撞击电缆所进行的水平敷设。

根据一个实施例，接收部是平行于纵轴延伸的凹槽。该凹槽优选具有两个槽壁和一个槽底。两个槽壁和槽底的总面积优选大于电缆的横截面积。

另外，突出部是平行于第二纵轴延伸的腹板。对此优选腹板对应于凹槽。在这种情况下，腹板壁的面积也优选大于电缆的横截面积。该腹板可以插入凹槽中，这可以通过腹板平行于电缆的纵轴移动而实现。

当突出部的横截面基本上与接收部的横截面互补时，能够实现突出部和接收部之间特别低的接触电阻。在这种情况下，突出部特别好地紧贴在接收部中。这导致突出部和接收部之间大的接触面，该接触面造成低的接触电阻。

当接收部呈V形、U形或C形时，突出部特别容易移入接收部中。

连接件的特别在突出部区域内的横截面可以相应地与接收部互补。

另外，第二连接件的特别在突出部区域内的横截面呈T形或L形。对此连接件的轴分别可以用作突出部的腹板并且嵌入接收部中。在这种情况下，接收部具有与突出部的腹板互补的横截面。

两个相互连接的连接件通过大的接触面而实现了低的接触电阻。为了防止突出部从接收部脱离，需要在连接件之间机械固定。特别是作用在其中一个连接件上的扭矩会导致突出部从接收部挤出。为了能够接收导入连接位置中的力并且从而确保突出部和接收部之间的固定连接，在连接的状态下使突出部在接收部中通过锁止部件进行固定。

根据一个实施例，该锁止部件可以穿透槽底并且固定在突出部上或者可以穿透突出部并固定在槽底中。根据突出部和接收部之间的位置关系有利的是，锁止部件或者穿过槽底并与突出部相固定或者穿过突出部与槽底相固定。

根据一个实施例，锁止部件是螺钉，特别是折断螺钉或者是以限定的扭矩固定的螺钉。使用折断螺钉或者以限定的扭矩固定的螺钉是有利的，因为这防止了螺钉以大到切断螺纹的扭矩拧紧。另一方面，使用扭矩扳手也是有利的，因为由此确保了突出部以限定的拧紧力矩安置在接收部中。已发现，突出部和接收部之间的压紧力必须在限定的范围内，从而形成足够理想的接触电阻。

另外，依据连接的电流负荷能力选择接收部的长度。在中压范围内对电缆的电流负荷能力具有不同的要求。根据所要求的电流强度选择接收部和突出部之间的连接面。连接面的大小特别是取决于接收部的长度，突出部嵌入该接收部中。接收部和突出部优选具有大致相同的长度。

根据一个实施例，至少一个连接件具有连接面并且该连接面能够材料配合地与电缆连接。优选借助对焊方法，特别是摩擦焊接方法，将电缆或电缆的端面一侧的末端焊接在连接面上。通过材料配合的连接减小了连接面和电缆之间的接触电阻。当连接件和电缆由相同性质的金属构成时，在连接件和电缆之间形成优选单种材料的连接。

当采用铝电缆时，优选连接件同样由铝构成。这样的优势在于，在电缆和连接件之间的过渡区域上不会产生接触电阻或接触腐蚀。

为了防止在连接件的表面上形成氧化铝，对连接件的表面镀锡。也可以对该表面先镀镍后镀锡。通过底部镀镍获得耐久的镀层并且镀锡能够实现低的接触电阻。

为了使连接件与电缆可靠地连接，将剥除绝缘层的电缆末端安置在套管中。特别是当连接件由铜构成并且电缆由铝构成时，需要可靠的连接技术。套管压件在电缆末端的周围，从而固定地压紧剥除绝缘层的电缆的单根绞合线或电线。随后可以切割或研磨套管的端面一侧的末端，从而电缆末端终结在套管的端面一侧的末端并且不含氧化铝。然后可以将具有朝向电缆末端的端面的连接件沿着该端面与套管和电缆末端焊接。

对此例如能够使用摩擦焊接，特别是旋转摩擦焊接。也可以使用超声波焊接或电阻焊接，从而将连接件与套管和电缆末端进行焊接。

另外，套管由铝构成。对此也可以对套管镀锡和/或镀镍，正如前面所述。

当铝电缆具有高的纯度时，在使用铝电缆的情况下能够实现特别高的导电性。已表明，使用Al 99.5是特别有利的。但是也可以使用更高纯度或更低纯度的铝。

连接面具有这样的直径，该直径小于或等于电缆直径。由此确保了，连接件优选具有这样的直径，该直径小于或等于电缆的直径。当电缆需要敷设在地面中并且需要优选借助移动来推进时时，这是特别有利的。通过连接优选具有这样的直径，该直径与电缆直径相等、比其最多大10％或者比其小，确保了连接位置本身能够敷设在地面中。由此避免了地沟的挖掘。

为了能够在纵轴上对突出部和接收部施加张力，支承套比电缆的剥除绝缘层的末端更短，从而与电缆绝缘层带有间距地安置在电缆的剥除绝缘层的末端上。在这种情况下，在电缆绝缘层和支承套之间形成自由空间，夹紧元件能够嵌入该自由空间中。借助该夹紧元件能够沿接收部和突出部之间的连接的方向施加力。

为了保护连接件的连接，优选在连接件周围设置绝缘套。为了绝缘套能够沿纵向接收拉伸力，该绝缘套必须紧贴在连接件上。由此，根据一个实施例，连接件在垂直于纵轴延伸的平面中具有至少部分地包围连接件的凸缘。绝缘套的环形凸肩能够紧贴在该凸缘上。该凸缘也可以通过支承套和电缆绝缘层之间的中间空隙而形成。

绝缘套防止了，外部环境影响连接件上的电连接。绝缘套这样构成，即，该绝缘套密封连接件上的电连接，从而湿气无法接触电连接。为此例如可以使绝缘套防潮密封地紧贴在电缆末端区域中的电缆的绝缘层上。这例如可以通过使用O形环来实现。也可以使热收缩管收缩在绝缘套周围并且收缩在电缆的绝缘层上。

根据一个实施例，绝缘套嵌在凸缘上并且使连接件在纵向上相互固定。

根据一个实施例，绝缘套包含两个部件，其中第一部件安置在第一连接件的凸缘上并且第二部件安置在第二连接件的凸缘上，并且这两个部件能够彼此可靠地机械连接，从而在连接的状态下通过这两个部件平行于纵轴地作用在连接件上的力使连接件在纵轴上相互挤压。由此在纵向上形成进一步的应力消除。

绝缘套的两个部件例如可以相互螺纹连接或者形成为卡口式连接，从而一个部件啮合在另一个部件中。

为了固定绝缘套或者两个部件固定在一起，如前所述，需要使绝缘套或两个部件优选相互螺纹连接。为了使该螺纹连接变得容易，在至少一个部件上设有用于接收卡勾扳手的开槽螺母，对此借助开槽螺母能够将第一部件与第二部件螺纹连接。

附图说明

接下来根据展示实施例的附图进一步阐述本发明。其中：

图1示出了根据本发明的连接系统的侧视图；

图2示出了接收部和突出部的视图；

图3示出了根据本发明的连接系统的另一侧视图；

图4示出了根据图3所示的连接系统的截面视图；

图5示出了另一连接系统的侧视图；

图6示出了根据图5所示的连接系统的截面视图；

图7示出了根据本发明的、具有绝缘套和热收缩管的连接系统的侧视图；

图8示出了接收部和突出部的第一实施方式的截面视图；

图9示出了突出部和接收部的另一实施方式的截面视图；

图10示出了突出部和接收部的另一实施方式的截面视图。

具体实施方式

图1示出了具有两个连接件4、6的连接系统2，这两个连接件以连接面4a、6a材料配合地安置在电缆8、10的端面一侧的末端上。

如图2所示，连接件4、6沿着各个电缆8、10的各个纵轴12、14延伸。连接件4、6优选平行于纵轴12、14延伸。

连接件4、6从连接面4a、6a延伸至接收部16或突出部18。

还可以看出，突出部18安置在接收部16中。在电缆8、10或电缆8、10的绞合线之间的导电连接通过连接件4、6或者在突出部18和接收部16之间的接触面得以确保。

电缆8、10的绞合线暴露在电缆8、10的各个剥除绝缘层的区域8b、10b中。在电缆的端面一侧的末端区域中，支承套20、22在绞合线上滑动。支承套20、22压紧电缆8、10的绞合线，从而这些绞合线能够借助对焊方法与连接件4、6材料配合地焊接。为此特别适合采用摩擦焊接方法。旋转摩擦焊接或超声波焊接特别适用于连接件4、6和电缆8、10之间的连接。也可以使用电阻焊接方法。

在图1中还可以看出，支承套20、22在剥除绝缘层的末端8b、10b的区域中从电缆8、10的端面一侧的末端进行延伸。对此，支承套20、22比剥除绝缘层的末端8b、10b的长度更短，从而在支承套20和各个绝缘层8a、10a之间形成中间空隙。在该中间空隙中嵌入绝缘套，正如之后所展示的。支承套20、22可以通过该中间空隙形成连接件4、6的凸缘，绝缘套嵌在该凸缘上。

图2示出了连接件4、6的视图。可见，连接件4延伸进入突出部18。连接件4在突出部18的区域中具有T形的横截面。

连接件6的接收部16从连接面4a开始延伸并且具有V形的横截面。接收部16形成为凹槽，而突出部18则形成为腹板。沿着纵轴12、14的移动能够使突出部18移入凹槽16中。突出部18和凹槽16的外表面彼此紧贴，从而实现了低的接触电阻。

连接件4、6优选由铝构成。对此可以对连接件4、6底层镀镍并且镀锡。

可以通过锁止部件实现连接件4、6的相互固定，特别是防止连接件4、6平行于纵轴14、12移动。这在图3中示出。在图3中可以看出，图1所示的连接系统2额外通过螺钉24进行固定。螺钉24将突出部18与接收部16相连接。这在图3的截面IV中清楚可见，正如图4所示。

在图4中可以看出，螺钉24穿过通孔26插入突出部18中。螺纹28设置在接收部16的槽底中。螺钉24可以旋入螺纹中。

图5示出了对应于图1的连接系统2，然而在该图中螺钉24穿过接收部16旋入突出部18中。这也可以在截面IV中看出。

图6示出了图5的截面VI。可见，螺钉24穿过通孔30并且旋入突出部18中的螺纹32。

通过螺钉24防止了连接件4、6相互间的转动。也防止了，连接件4、6平行于纵轴12、14移动。

螺钉24或者通过扭矩扳手拧紧，从而防止切断螺纹28、32；或者设有折断头。折断头防止了，以过大的扭矩旋紧螺钉24。特别在连接件4、6采用铝的情况下需要注意，在旋入螺钉24的过程中不要切断螺纹28、32。还必须确保突出部18在接收部18中限定的压紧力，从而获得限定的接触电阻。

图7示出了对应于图3的连接系统2的另一实施例。

在图3的基础上还设有绝缘套34，该绝缘套由两个部件构成。绝缘套34的两个部件能够通过螺纹36相互螺纹连接。螺纹连接时，绝缘套34的凸缘38在绝缘层8a、10a和支承套22、20之间的区域内反啮合支承套20、22。由此能够沿连接件4、6的方向施加力，从而使连接件4、6相互挤压。这防止了突出部18从接收部16脱离出去。

为了防止湿气进入凸缘38的区域，分别将热收缩管40套在各个电缆绝缘层8a、10a和绝缘套34上并且进行收缩。

图8示出了突出部18和接收部16的可能的横截面。在图8中可以看出，接收部形成为V形，并且突出部18形成为T形。但是在这里突出部18朝接收部16的方向逐渐变尖。

图9示出了另一种可能的横截面，其中突出部18形成为T形并且接收部16形成为I形。在图9中还可以看出，突出部18和接收部16的外边缘形成拱形，特别是具有这样的半径，该半径小于或基本上等于各个电缆8、10的半径。

图10示出了另一种设计，其中突出部18和接收部16分别形成相互互补的半圆形。

借助所示的连接系统特别能够绕开土方翻动来敷设地下电缆。特别是对于电缆的连接来说不需要挖掘地沟以及随后进行手动连接。而是能够在准备阶段相互连接电缆并且随后移入井道中或者直接插入土层。

Claims (19)

1.一种电连接系统，所述电连接系统用于地下电缆，该系统包括

-能够连接第一电缆末端的第一连接件，其中所述第一电缆的纵轴限定第一纵轴，以及

-能够连接第二电缆末端的第二连接件，其中所述第二电缆的纵轴限定第二纵轴，

-其中所述第一连接件具有为所述第二连接件的突出部而形成的接收部并且所述第二连接件具有对应于所述接收部的突出部，并且

-所述接收部平行于所述第一纵轴延伸

-所述突出部平行于所述第二纵轴延伸，以及

-所述突出部能够平行于所述第一纵轴移入所述接收部中，

其特征在于，

-所述突出部能够安置在所述接收部中从而在所述连接件之间形成导电连接，其中

-所述突出部形成为腹板并且所述接收部形成为凹槽，并且通过所述突出部和接收部之间的接触面形成电缆之间的导电连接，

其中，沿着所述第一纵轴和所述第二纵轴的移动能够使所述突出部移入所述凹槽中，所述突出部和所述凹槽的外表面彼此紧贴。

2.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，所述突出部的横截面符合凹槽的横截面。

3.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，凹槽呈V形或U形或C形。

4.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，第二连接件的横截面呈T形或L形。

5.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，在连接的状态下突出部通过锁止部件固定在凹槽中。

6.根据权利要求5所述的电连接系统，其特征在于，锁止部件穿透槽底并且固定在突出部中，或者锁止部件穿透突出部并固定在槽底中。

7.根据权利要求5所述的电连接系统，其特征在于，锁止部件是螺钉。

8.根据权利要求7所述的电连接系统，其特征在于，所述螺钉是折断螺钉或者是以限定的扭矩固定的螺钉。

9.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，依据连接的电流负荷能力选择所述凹槽的长度。

10.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，至少一个连接件具有连接面并且所述连接面能够材料配合地与电缆连接。

11.根据权利要求10所述的电连接系统，其特征在于，电缆的一个末端剥除绝缘层，在所述剥除绝缘层的电缆末端上安置支承套，所述支承套将剥除绝缘层的末端区域内的电缆挤压在一起并且连接面与电缆的端面一侧的末端材料配合地连接。

12.根据权利要求10所述的电连接系统，其特征在于，连接面具有这样的直径，所述直径小于或等于电缆直径。

13.根据权利要求11所述的电连接系统，其特征在于，支承套比电缆的剥除绝缘层的末端更短，并且与电缆绝缘层带有间距地安置在电缆的剥除绝缘层的末端上。

14.根据权利要求11所述的电连接系统，其特征在于，连接件由铝或铝合金构成，和/或支承套由铝、铜、铜合金或铝合金构成，和/或剥除绝缘层的电缆由铝、铜、铜合金或铝合金构成。

15.根据权利要求11所述的电连接系统，其特征在于，连接件和/或支承套镀有金属。

16.根据权利要求15所述的电连接系统，其特征在于，连接件和/或支承套底层镀镍和/或镀锡。

17.根据权利要求11所述的电连接系统，其特征在于，连接件由绝缘的壳体所包围。

18.根据权利要求17所述的电连接系统，其特征在于，绝缘壳体安置在连接件的朝向各个电缆的凸缘上或者支承套上，从而所述壳体能够接收作用在所述第一纵轴和所述第二纵轴方向上的拉伸力。

19.根据权利要求18所述的电连接系统，其特征在于，绝缘壳体安置在支承套和电缆绝缘层之间的区域中。