CN104781989B - 用于电缆导电护套的接地装置和用于安装该接地装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于电缆的导电护套的接地装置,特别地用于铝或铅护套,如结合低压电缆使用的。例如,在将四导体或三导体接地电缆连接到四导体合成电缆时,并且特别是在用于该类型连接的相应过渡套管的构造中,该接地装置是特别有用的。用于电缆(116)的导电护套(120)的接地装置(100)具有带有用于连接到接地点的连接线(104)的触头元件(102),触头元件(102)被制为使得其在安装状态下至少部分地包围电缆周边。此外,设有用于将触头元件(102)按压到导电电缆护套上的保持元件(108,110),该保持元件(108,110)被制为使得其在安装状态下从外侧围绕触头元件(102),并且在触头元件(102)和导电护套(120)之间产生限定的电接触。
Description
技术领域
本发明涉及用于电缆的导电护套的接地装置,特别是用于铝或铅护套,如结合低压电缆和中压电缆使用的,在中压电缆的情况下,特别地用于电势均衡。例如,在将四导体或者三导体接地电缆连接到四导体合成电缆时,以及特别地是在用于该类型连接的相应过渡套管的构造中,该接地装置具有重要性。
但是,本发明也可用于涂布铝或铅的电缆端部的端接。
背景技术
DE 27 45 832 A1公开了一种用于将接地导体连接到电导体的金属护套的连接器,其具有由柔性导电材料制成的C形套管,其具有第一弯曲部段和第二弯曲部段。C形套管完全地围绕电缆周边变形和弯曲以用于安装,并且压印的舌状件将该连接器内部划分为容纳导体的腔室和容纳接地导体的腔室。
DE 44 07 467 C2涉及用于将受保护的电缆例如固定到接地轨的装置。箍圈被压接到这里的暴露的电缆套,该箍圈具有朝向套管指向的非绝缘舌状件以用于将连接部件插入在舌状件和箍圈的护套之间。该连接部件在被置于箍圈上之后可通过压接被牢固地夹紧。
瑞士专利说明书CH 674 599 A5示出了一种电缆插入件,该电缆插入件具有弹簧部件,该弹簧部件在馈通(feedthrough)中径向起作用。该弹簧部件在电缆的电缆套和电缆馈通的壳体之间建立电化(galvanic)导电连接。弹簧部件可由大致以V形弯曲的金属片制成,该金属片被插入形成在馈通内部的环形槽中。这意味着,弹簧部件被容纳在电缆和馈通之间。
对于护套材料的接触,现今通常使用两种技术,即在铝护套情况下的所谓Rheydter切割,以及在铅护套情况下应用简单的卷簧接地。替代地,已知采用直接钎焊连接。
如例如从用以将N(A)KBA四导体或者NAKLEY三导体电缆连接到四导体合成电缆的Raychem过渡套管的ESD-5920-DE-3/12安装说明书知悉的,使用Rheydter切割特别地要求许多手工技巧以及额外的昂贵工具。此外,通常还存在风险:由于不慎破坏到铝护套之下的绝缘层,将会发生电跳火。通过Rheydter部段,铝护套层不设置外绝缘套管,并且接着铝护套以螺旋形状以45°角被切割。为此,要求专用工具,并且如前所述,存在切入过深的风险。
然后,展开的铝护套被变平,且必需借助于剪刀被切割成为较窄的带。这些铝带被置于彼此之上,以粘接带固定,然后由可收缩的管覆盖,并且以此形式,它们能够被从外侧接触。
但是,该已知方案的另一缺陷在于,用于与接地连接接触的铝带非常刚性,因此难以适应任何紧密空间限制。但是,如果希望使铅护套(N(A)KBA电缆)接地,则铜网带卷通常被缠绕到暴露的铅护套上,并且接地线在与接地导体同样的位置固定到该铜网带上。两层的卷簧被施加于此,然后将地线折回,并且卷簧被完全地卷起。在该已知布置中,卷簧用绝缘带固定。
该方案较易于实现,但具有额外问题,一方面,要求两个单独的劳动密集的步骤来附接电线和铜网带,并且另一方面,在接地线和铅护套之间的过渡电阻由若干材料限制来限定。在其中铜网带未被充分牢固地布置或者铅护套未充分清洁的情况下,这会导致增大的过渡电阻。
此外,如果一起采用这些已知方案,则问题在于必需分别区分N(A)KBA和N(A)KLEY电缆,并且必需生产和提供两种不同的接地系统。
发明内容
因此,本发明目标在于提供一种用于导电电缆护套的通用的可用接地装置,该接地装置能够被安全且不昂贵地安装,并且确保了接地点和护套之间的可靠电连接。
本发明基于这样的构思,即提供这样类型的接地装置,其带有触头元件,该触头元件具有用于连接到接地点的连接线。根据本发明,触头元件制造为使得其在安装状态下至少部分地包围电缆周边。此外,根据本发明的接地装置具有保持元件,以用于将触头元件按压到电缆护套上。该保持元件制造为使得其在安装状态下从外侧围住触头元件,并且在触头元件和导电护套之间产生限定的电接触。以这种方法,触头元件被以限定方式按压到电缆护套上。
因为触头元件已经具有牢固附接的连接线,这与已知的借助于通过卷簧紧固的接地线来接触铅护套相反,在现场不需要提供或安装额外元件。
有利地,根据本发明的接地装置可用于铅护套的接触以及用于连接到铝护套,对于本领域技术人员,显然的是,任何其它类型的导电电缆护套也可借助于根据本发明的接地装置而被连接到接地点。不需要对接地装置本身或安装步骤进行修改。此外,为了附接根据本发明的接地装置,仅需要金属护套无外绝缘,而不需要进行任何复杂的对角切削,这免除了位于下方的电缆绝缘材料被损伤的风险。特别地,如果该类型的接地装置在电缆带电压的情况下来安装,这是具有显著意义的。根据一个有利的进一步发展例,触头元件由大体上弯曲成C形且优选地由镀锡铜制成的触头板形成。该材料选择的优点在于,板本身已经具有一定程度的弹回弹性(resilient elasticity)和机械稳定性,并且能够在安装期间被夹到护套上,使得其在随后的安装步骤中被充分地固定。但是替代地,也能够使用任何其它形式部分封装电缆。例如,触头元件的横截面可以具有基部和从基部经过的两个臂。该大致U形横截面的类型的优点在于,以任意方式形成的触头突出部,例如一个或多个触头边缘,可容易地被附接到臂的内侧。
另外,选择镀锡铜作为材料的优点在于,对于铝以及对于铅护套,均确保了良好的电接触。
根据本发明,用于连接到接地点的连接线由柔性金属线形成。以这种方式,与先前已经使用的对于铝电缆的已知Rheydter切割布置相比,根据本发明的接地装置明显地更为机械柔性,且能够更容易地连接。
连接线能够例如被钎焊到触头元件,并且这构成了特别牢固且电气可靠类型的接触。但是,显而易见的是,可以使用任何其它已知类型的电接触可能性,诸如,例如压接或者铆接。
为将触头元件和金属电缆护套之间的过渡电阻保持为较低,根据本发明,在触头元件上设置至少一个朝向电缆护套突出的触头突出部。该突出部穿刺增大了电气过渡电阻的任何氧化层,且因此从电气和从机械两方面来说,将触头元件特别可靠地连接到金属护套。优选地,触头元件包括作为触头突出部被施加到触头元件的多个压印点(stamppoint)。这些压印点可特别容易地产生,且形成齿状尖的突出部,这些突出部能够在相当大的区域上牢固地夹紧到电缆护套的表面上。替代地,一个或多个触头边缘,例如凸型连接器(male connector)的形式,也可施加到触头元件内侧。
根据本发明,保持元件具有弹簧,该弹簧在安装状态下对触头元件施加弹回接触力。以此方式,确保了触头元件到电缆的受限且牢固的固定。该类型的弹回接触压力能够通过附接卷簧而特别容易地实现。卷簧缠绕电缆周边,且在安装状态下围住触头元件。但是,带有可扩展区域的带也可有利地使用,以提供弹回接触压力。
为对外部电绝缘且作为抵抗湿气和腐蚀性介质的阻挡件,在根据本发明的接地装置上另外提供电绝缘套管。
该套管可具有由热可收缩材料形成的至少一个外层和由弹性材料形成的至少一个内层。该类型的双层、电绝缘套管的优点在于,当触头元件和卷簧由于热应力扩展时,产生回复力,这使得当卷簧由于热效应而扩展时可以将卷簧推回到初始状态。除了前述的双层布置,当然也可使用三层或多层管。此外,单层或多层的冷缩管,例如由硅制成的管,也可以用作外套管。另外,根据本发明的外套管不必必需是电绝缘的,而是也可以是导电或半导电的。
用于安装根据本发明的接地装置的方法初始地包括步骤:提供带有用于连接接地点的连接线的触头元件。借助于该类型的单件式布置,能够明显加速安装。在下一步骤中,设置有连接线的该触头元件被附接至电缆,使得它至少部分地包围电缆周边。以这种方法,在无需任何额外固定元件的情况下,确保了相当牢固的机械连接。
根据本发明,提供了用于将触头元件按压到电缆护套上的保持元件,保持元件被附接为使得在安装状态下它从外侧围住触头元件。从外侧作用于触头元件的该机械压力增大了电接触的可靠性,并且另外也用以满足与该类型接地装置到电缆的机械固定有关的相应标准要求。如已经提及的,在热扩展情形中所需的回复力通过使用具有至少一个绝缘层的优选地电绝缘的可收缩管来包封触头元件和保持元件而实现。
根据本发明,触头元件由触头板制成,多个触头突出部被压印到触头板中。接着,所述板被弯曲以形成基本上C形横截面,使得触头突出部在内侧的方向上朝向电缆护套而定向。根据本发明,连接线固定到触头板。这能够例如借助于钎焊连接而实现,但显而易见地,也可以借助于压接连接或者借助于一个或者若干铆钉来实现。
由于触头元件由具有基本上C形横截面的金属板制成,其直至某一点均具有弹簧特性,并且能够在组装期间被夹到电缆上。为将触头元件特别简单但仍牢固地固定到电缆,可设置围绕触头元件缠绕的卷簧。
附图说明
在下文中,将参考附图更详细地说明本发明。本文中相同的部件被设置为相同的附图标记和相同的部件标示。此外,所示和所述实施方式的特征中的各个特征或组合本身可构成独立或创造性的方案或根据本发明的方案。各图如下所示:
图1是用于生产根据本发明的接地装置的结构套件的透视示意图;
图2是图1的细节图;
图3是在安装根据本发明的接地装置时的第一过程步骤;
图4是在安装根据本发明的接地装置时的第二过程步骤;
图5是在安装根据本发明的接地装置时的第三过程步骤;图6是在安装根据本发明的接地装置时的第四过程步骤;
图7是当安装根据本发明的接地装置时的第五过程步骤的两个可选图例;图8是图7的细节图;
图9是根据另一有利实施方式的触头元件的透视图;
图10是图9的细节图。
具体实施方式
首先,借助于图1描述根据本发明的接地装置所需的元件。如图1所示,接地装置100(这里示出它的各个零件)包括被牢固地连接到接地线104的触头元件102。该接地线104构成可在端部区域(未示出)连接到限定接地点的连接线。触头元件102具有基本上C形的横截面形状,使得它在安装状态(未示出)下能够包围电缆周边。接地线104通过钎焊连接106被牢固连接到触头元件。为将附着的(stuck-on)触头元件102固定到电缆,根据本发明,设置有卷簧108作为保持元件。
图2示出了图1中触头元件102的细节图。为实现导电电缆护套的特别良好的电接触,在触头元件102的内表面上设置压印点103形式的触头突出部。这些压印点103从外侧压印到内侧,并且从而形成可穿刺进导电电缆护套的最外层表面的较尖锐边缘的齿。
在由于热应力扩展的情况下,为了通过所需的回复力将卷簧108和触头元件102推回到初始状态,根据本发明,设置有绝缘套管110,该绝缘套管110根据本发明由具有弹性内层的热可收缩管形成。如图1所示,外层112由热塑性塑料形成,而内层114包括弹性体。但是,绝缘套管110显而易见地也可以根据需要包括附加层。
弹性体的内层114在此能够吸收卷簧108以及触头元件102例如由于加热发生的变形,并且在再次冷却时能够提供所需的回复力。相比而言,热塑性塑料形成的热可收缩层112从外侧向内侧施加永久压力。下面参考图3至8,详细说明根据本发明的接地装置100到四导体电缆116的安装。
如图3所示,在第一安装步骤中,绝缘电缆护套118被充分地移动远离电缆116。以这种方法,导电的铝或铅护套120被暴露。另外,在电缆的端部区域,金属护套120也被移除,以便暴露带状绝缘122。
在第二过程步骤(见图4)中,触头元件102现在被夹到导电护套120上。箭头124示意安装触头元件102的方向。根据本发明,且如图2中所示,触头元件具有已经通过压印产生的向内凸出的突出部103。该多个齿状尖锐边缘的突出部穿透任意氧化层或污物,并且接合在导电护套120中,以提供改进的接触。
由接地线104形成的连接线已被牢固地连接到触头元件102(例如,通过钎焊连接)。代替编织导线,当然,也可使用更厚的线。但是,电线的实施方式的优点在于连接线是特别柔性且节约空间的。
图5示出了根据另一过程步骤的根据本发明的布置。如这里所示,一方面,各个电缆芯126已被暴露,并且在另一方面,卷簧108已被附接。如图5所示,该布置中的卷簧108具有两个功能:一方面,其将触头元件102按压到导电护套120上,并且在另一方面,其将接地线104按压到触头元件102上,从而以由此一方面形成用于钎焊连接106的应变消除,另一方面确保了这两个部件在更大表面上的改进的电接触。
如果假设没有热应力作用于卷簧108上,则图5所示的连接本身已经起作用。但是,如果电缆和电缆护套由于热应力而扩展,直到卷簧108被压开的程度,则存在冷却之后卷簧108不再能提供足够回复力的风险。因此,作为根据本发明保持元件的有利的进一步发展,该保持元件不仅由卷簧108形成,而且包括绝缘套管110,该绝缘套管、特别是使用热收缩技术的绝缘套管,被安装在卷簧和触头元件102上。
在图6中示出了用于安装绝缘套管110的过程。图7示出了最终的安装状态。另外,各个芯部在此仍由热套上的(shrunk-on)绝缘管覆盖。两个版本——“步骤5A”和“步骤5B”——的不同之处在此取决于两个芯部之一是否构成接地导体。图5B示出了其中芯部之一为接地导体的情形。在该示例中,接地线也被引入到用于接地导体的绝缘管中。不同地,接地线104独立于四个芯部而行进(见步骤5A)。
图8的细节图阐明了绝缘套管110的工作模式。根据本实施方式,绝缘套管110具有热塑性塑料外层112,该外层112在最终的硬化状态下是刚性的,并且向内施加压力。弹性内层114从外侧通过热塑性塑料外层112,并且从内侧借助于卷簧108和触头元件102,而吸收压力。因而,如果整个布置经受热应力,则绝缘套管110在冷却之后提供了足够的回复力。
在下文中,将参考图9和10描述根据本发明的触头元件102'的另一示例性实施方式。
与先前所述的圆弧状横截面不同,这里所示的触头元件102'的横截面具有基部和从基部经过的两个臂。连接线,在此例如是编织线,例如借助于钎焊连接而被固定到基部。显而易见地,连接线也可以被附接到两个臂区域中的任一个。
此外,图9和10所示的实施方式不同于先前的实施方式之处在于,代替于触头元件102'的每个臂区域上的压印的触头突出部103,安装有凸型连接器128,每个凸型连接器128具有多个触头边缘130。这些凸型连接器128能够例如被钎焊在触头板上,而且能够使用任何其它适当的连接方法被附接至触头板。为提供到导电电缆护套的电接触,通过提供增大的机械接触压力且穿透使得接触困难的任何层(诸如氧化层等),触头边缘130以与压印点相同的方式工作。
凸型连接器128的位置在此可根据相应的设计和生产要求而任意选择。由此,至少一个凸型连接器128当然可被设置在连接线之下。此外,也可以设置一个或多于两个凸型连接器128。
如已经提及的,由于其通用应用性,根据本发明的接地装置可用于导电电缆护套的所有变形形式,而不仅仅用于所示的电缆类型。
附图标记列表:
附图标记 | 描述 |
100 | 接地装置 |
102,102’ | 触头元件 |
103 | 压印突出部 |
104 | 接地线 |
106 | 钎焊连接 |
108 | 卷簧 |
110 | 绝缘套管 |
112 | 热塑性塑料外层 |
114 | 弹性内层 |
116 | 电缆 |
118 | 绝缘电缆护套 |
120 | 导电电缆护套(铝或铅) |
122 | 电缆的带状绝缘 |
124 | 安装触头元件的方向 |
126 | 电缆芯部 |
128 | 凸型连接器 |
130 | 触头边缘 |
Claims (18)
1.一种用于电缆(116)的导电护套(120)的接地装置,所述接地装置(100)具有:
触头元件(102),具有与之牢固地连接的用于连接到接地点的连接线(104),所述触头元件(102)具有弹性并且被制造为在安装状态下至少部分地包围电缆的护套的周边,
保持元件(108,110),用于将所述触头元件(102)按压在导电电缆护套(120)上,所述保持元件(108,110)被制造为使得它在所述安装状态下从外侧围住所述触头元件(102)并且在所述触头元件(102)和所述导电护套(120)之间产生限定的电接触,其中,
所述触头元件(102)具有朝向所述导电电缆护套突出的至少一个触头突出部,且其中,保持元件具有一个弹簧元件(108),所述弹簧元件附接到触头元件并且将其包围,并且具有外套管(110),并且所述外套管(110)具有由热可收缩材料制成的至少一个外层(112)和由弹性材料制成的至少一个内层(114)。
2.根据权利要求1所述的接地装置,所述触头元件(102)具有弯曲的触头板。
3.根据权利要求2所述的接地装置,所述弯曲的触头板(102)具有基本上C形的横截面。
4.根据权利要求2所述的接地装置,所述弯曲的触头板(102’)具有有着基部和从所述基部经过的两个臂。
5.根据先前权利要求任一项所述的接地装置,所述连接线(104)具有金属线并且/或者所述连接线(104)钎焊、熔焊、螺纹连接、铆接或者按压到所述触头元件(102)。
6.根据权利要求1或2所述的接地装置,所述接地装置具有在所述触头元件(102)内侧上的多个压印或者V形的触头突出部(103)或多个触头边缘(130)。
7.根据权利要求1至4任一项所述的接地装置,所述保持元件具有带可扩展区域的带,在所述安装状态下,所述带围绕所述电缆的周边缠绕并且围住所述触头元件(102)。
8.根据权利要求1至4任一项所述的接地装置,所述保持元件具有卷簧(108),在所述安装状态下,所述卷簧围绕所述电缆的周边缠绕并且围住所述触头元件(102)。
9.根据权利要求1至4任一项所述的接地装置,所述外套管(110)具有弹性体冷收缩管。
10.根据权利要求1所述的接地装置,所述外套管是电绝缘的。
11.根据权利要求2所述的接地装置,所述触头板由镀锡铜制成。
12.根据权利要求9所述的接地装置,所述冷收缩管由硅制成。
13.一种用于将接地装置安装到电缆(116)的导电护套(120)的方法,包括以下步骤:
提供具有用于与之牢固地连接的连接到接地点的连接线(104)的弹性触头元件(102,102’),其中所述触头元件(102,102’)具有朝向所述导电电缆护套突出的至少一个触头突出部,
将所述触头元件(102,102’)附接到所述电缆,使得所述触头元件至少部分地包围所述电缆(116)的导电护套(120)的周边,
附接弹性保持元件(108),用于将所述触头元件(102,102’)按压到所述电缆(116)护套(120)上,所述保持元件(108)被附接为使得其在所述安装状态下从外侧围住所述触头元件(102,102’),并且在所述触头元件(102,102’)和所述导电护套(120)之间产生限定的电接触,
用电绝缘的可收缩管(110)封装所述触头元件(102,102’)和所述保持元件(108),所述电绝缘的可收缩管(110)具有由热可收缩材料制成的至少一个外层(112)和由弹性材料制成的至少一个内层(114)。
14.根据权利要求13所述的方法,所述提供具有用于连接到接地点的连接线的触头元件的步骤包括:
压印和弯曲触头板,以形成基本上C形的触头元件(102,102’),多个压印点在所述触头元件(102,102’)面向电缆的侧面上形成触头突出部(103)。
15.根据权利要求13或14所述的方法,所述提供具有用于连接到接地点的连接线的触头元件的步骤包括:
压印和弯曲触头板,所述弯曲的触头板的横截面具有基部和从所述基部经过的两个臂。
16.根据权利要求13或14所述的方法,所述提供具有用于连接到接地点的连接线的触头元件的步骤包括:
将所述连接线固定到所述触头板,并且/或者
所述将所述触头电缆附接到所述电缆的步骤包括:
夹在所述触头元件上。
17.根据权利要求13或14所述的方法,所述保持元件的附接包括:
使用卷簧围绕安装到所述电缆的所述触头元件缠绕。
18.根据权利要求16所述的方法,所述连接线被钎焊、熔焊、螺纹连接、铆接或者按压到所述触头板,使得所述连接线固定到所述触头板。
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