CN105703316A

CN105703316A - 电力缆线用聚合物连接部

Info

Publication number: CN105703316A
Application number: CN201510863867.4A
Authority: CN
Inventors: 相岛幸则; 村田亘
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-06-22
Also published as: JP2016116278A; US20160172073A1; EP3032674A1

Abstract

本发明提供能够实现轻量化、简易地保持防水的电力缆线用聚合物连接部，电力缆线用聚合物连接部(1)包括具有被插进剥线处理后的电力缆线的端部(101)的缆线插孔(2a)的聚合物保护层(2)，聚合保护层(2)包括：由聚合物类材料形成的绝缘体(20)；主要由聚合物类材料形成、缓和电力缆线的端部(101)的电场的第一半导电部(21A)；和由与聚合物类材料不同的材料形成、向绝缘体(20)和第一半导电部(21A)的后端侧(B)延展形成的管状部件(23)，绝缘体(20)、第一半导电部(21A)和管状部件(23)一体地形成，管状部件(23)具有比未进行剥线处理的电力缆线(100)的外径大的内径。

Description

电力缆线用聚合物连接部

技术领域

本发明涉及使用聚合物保护层的电力缆线用聚合物连接部。

背景技术

作为现有的设备直接连结型的终端连接部，提案有为了长期确保气密性或油密封性，利用环氧套管那样的硬质的绝缘物形成贯入设备盘内的贯入部，另外为了缓和电场而在缆线侧设置有应力锥和对其进行按压压缩的机构的结构(例如，参照专利文献1。)。

该设备直接连结型的终端连接部包括：被插进缆线的端部侧的环氧套管；插入至环氧套管的内侧的应力锥；将应力锥向缆线侧按压压缩的按压压缩装置；安装在环氧套管侧、覆盖缆线的护套的保护金属配件；和在保护金属配件与缆线的护套之间缠绕防水带而形成的防水带层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-170643号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，如果如现有的终端连接部那样采用在绝缘层安装保护金属配件的结构，则会由于部件个数的增加而变重，而且对设备的连接操作的负担变大。

因此，本发明的目的在于，提供能够实现轻量化、简易地保持防水的电力缆线用聚合物连接部。

用于解决课题的方法

为了解决上述问题，本发明提供一种电力缆线用聚合物连接部，其包括具有缆线插孔的聚合物保护层，剥线处理后的电力缆线的端部插进该缆线插孔，上述聚合物保护层包括：由聚合物类材料形成的绝缘体；主要由聚合物类材料形成、缓和上述电力缆线的端部的电场的半导电部；和由与聚合物类材料不同的材料形成、向上述绝缘体和上述半导电部的后端侧延展形成的管状部件，上述绝缘体、上述半导电部和管状部件一体地形成，上述管状部件具有比上述未进行剥线处理的电力缆线的外径大的内径。

上述电力缆线的端部也可以直接连接至设备。

发明的效果

根据本发明，能够实现轻量化，简易地保持防水。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的电力缆线用聚合物终端连接部的结构例的纵截面图。

图2是图1所示的电力缆线的横截面图。

符号说明

1电力缆线用聚合物连接部

2聚合物保护层

2a缆线插孔

2b衬套插入孔

2c绝缘栓插入孔

3压缩端子

3a铆接用孔

3b设备连接用孔

4绝缘栓

5保护盖

5a凸部

6防水处理部

7螺母

20绝缘体

21A第一半导电部

21a孔

21B第二半导电部

22保护罩

22a凹部

23管状部件

40绝缘体

41高压电极

41a沉孔

41b内螺纹

42验电电极

42a四角孔

60防水带

61热收缩管

100电力缆线

101端部

120导体

130内部半导电层

140绝缘层

150外部半导电层

170屏蔽层

171金属线

180紧固带层

181紧固带

190护套层

200设备

210设备侧衬套

220设备侧导体

A前端侧

B后端侧

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，各图中，对实质上具有相同功能的构成要素，标注相同的附图标记，省略其重复的说明。

(实施方式)

图1是表示与设备连接的状态的本发明的实施方式的电力缆线用聚合物连接部的结构例的纵截面图。图2是图1所示的电力缆线的横截面图。

(电力缆线用聚合物连接部的结构)

该电力缆线用聚合物连接部1是设备直接连结型的终端连接部，包括：聚合物保护层2，其主要由聚合物类材料(绝缘性高分子材料)形成，具有被插进剥线处理后的电力缆线100的端部101的缆线插孔2a；与电力缆线100的导体120连接的压缩端子3；将压缩端子3与设备200的设备侧导体220连接的绝缘栓4；保护绝缘栓4的保护盖5；和将聚合物保护层2的后端侧B密封的防水处理部6。

(设备的结构)

电力缆线用聚合物连接部1例如能够应用于变压器、气体绝缘开闭器等设备200。设备200包括前端变细形状的设备侧衬套(bushing)210和从设备侧衬套210露出的设备侧导体220。设备侧导体220在前端形成有外螺纹221。

(聚合物保护层的结构)

聚合物保护层2包括由聚合物类材料形成的绝缘体20、缓和电力缆线100的端部101的电场的第一半导电部21A、缓和压缩端子3的电场的第二半导电部21B、保护绝缘体20的前端侧A的保护罩22和设置在绝缘体20的后端侧B的管状部件23。此外，构成聚合物保护层2的绝缘体20、第一和第二半导电部21A、21B、保护罩22以及管状部件23在工厂利用模具一体成型。

此外，聚合物保护层2形成有被插入设备侧衬套210的衬套插孔2b和被插入绝缘栓4的绝缘栓插孔2c。

绝缘体20由作为聚合物类材料的例如硅橡胶、二元乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)等形成。

第一和第二半导电部21A、21B主要由聚合物类材料形成。即，第一和第二半导电部21A、21B，通过对在作为聚合物类材料的例如硅橡胶、EPM、EPDM等中分散碳等导电性粉末而具有导电性的材料进行挤出成形而形成。

第一半导电部21A在缆线轴向上与管状部件23重叠的区域形成有比绝缘层140的外径大的内径的孔21a。在未形成该孔21a的情况下，第一半导电部21A的内径的宽度被金属制的管状部件23限制，因此难以将电力缆线100插进缆线插孔2a。根据本实施方式，因为形成有上述孔21a，所以容易将电力缆线100插进电力缆线插孔2a。

保护罩22例如由黄铜、铝合金等金属形成。保护罩22在外周面形成有与保护盖5的后述的凸部5a卡合的凹部22a。由此，通过将保护盖5向设备200侧按压，保护盖5的凸部5a与保护罩22的凹部22a卡合，保护盖5被固定在保护罩22。

管状部件23由与聚合物类材料不同的材料、换言之由防水处理部6中使用的防水带60的粘接性良好的材料的例如黄铜、铝合金等金属形成。在未设置该金属制的管状部件23的情况下，例如在绝缘体20由硅橡胶形成的情况下，防水带60与硅橡胶的绝缘体20的粘接性差，因此难以利用防水带60对绝缘体20与电力缆线100的护套层190之间进行防水处理。因此，在本实施方式中，采用金属制的管状部件23。此外，管状部件23具有比未进行剥线处理的电力缆线100的外径、即护套层190的外径大的内径。

在本实施方式中，管状部件23设置在第一半导电部21A的最外层，也可以设置在第一半导电部21A的中间层或最内层。此外，管状部件23的前端侧A的端部为了缓和电场集中而优选被倒角。此外，为了抑制管状部件23由于聚合物保护层2成型时的热而变色，也可以施加镀敷。

(其它结构)

压缩端子3在后端侧B形成有铆接用孔3a，在前端侧A形成有设备连接用孔3b。通过将电力缆线100的导体120插入压缩端子3的铆接用孔3a，对压缩端子3的后端侧B进行铆接，铆接用孔3a缩径，压缩端子3与电力缆线100的导体120被连接。

绝缘栓4包括绝缘体40、设置在绝缘体40的一个端部的高压电极41和设置在绝缘体40的另一个端部的验电电极42。高压电极41形成有与螺母7的形状对应的沉孔41a和设备侧导体220的外螺纹进行螺纹连接的内螺纹41b。在验电电极42形成有套筒扳手的传动方榫嵌合的四角孔42a。此外，构成绝缘栓4的绝缘体40、高压电极41和验电电极42在工厂利用模具一体成型。

保护盖5例如由黄铜、铝合金等金属形成。保护盖5在内周面形成有与保护罩22的凹部22a卡合的凸部5a。

防水处理部6通过缠绕耐水性良好的部件、例如带粘合层的聚乙烯胶带、环氧胶带等防水带60、从其上覆盖热收缩管61而形成。此外，防水处理部6也可以使用防水带60以外的其它方法。

(电力缆线的结构)

电力缆线100包括由绞线构成的导体120、在导体120的外周形成的内部半导电层130、在内部半导电层130的外周形成的绝缘层140、在绝缘层140的外周形成的外部半导电层150、在外部半导电层150的外周缠绕金属线171而形成的屏蔽层170、在屏蔽层170的外周缠绕紧固带181而形成的紧固带层180和在紧固带层180的外周形成的护套层190而构成。

导体120通过将多个线料绞合而形成。作为线料，例如能够使用镀锡软铜线等线材。导体120例如输送7000V以上的高电压。

内部半导电层130和外部半导电层150是为了缓和电场的集中而设置的，主要由聚合物类材料构成，例如通过对在二元乙丙橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚(EVA)树脂、丁基橡胶等橡胶中分散碳等导电性粉末而具有导电性的材料进行挤出成形而形成。

绝缘层140例如通过对乙丙橡胶、氯乙烯、交联聚乙烯、硅橡胶、氟类材料等材料进行挤出成形而形成。

屏蔽层170通过在外部半导电层150的外周将金属线171沿缆线轴向螺旋状地缠绕而形成。屏蔽层170在使用时接地。

紧固带层180通过在屏蔽层170的外周将紧固带181沿缆线轴向螺旋状地重复缠绕而形成。紧固带181例如能够使用厚度0.03～0.5mm、宽度50～90mm的由塑料或人造丝构成的带。

护套层190例如通过对在天然橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、乙丙橡胶、氯丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、表氯醇橡胶、丙烯酸橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、无卤聚烯烃弹性体等橡胶中添加交联剂等而得到的材料进行挤出成形而形成。

(连接方法)

接着，对电力缆线100与电力缆线用聚合物连接部1的连接方法和电力缆线用聚合物连接部1与设备200的连接方法进行说明。

首先，对电力缆线100的端部101进行剥线处理。接着，在电力缆线100的端部101的导体120连接压缩端子3。接着，将电力缆线100的端部101插进电力缆线用聚合物连接部1的聚合物保护层2的缆线插孔2a。

接着，对管状部件23与电力缆线100的护套层190之间进行防水处理。即，在从管状部件23的外周面的绝缘体20露出的部分和电力缆线100的护套层190缠绕防水带60。此时，如图1所示，也可以在管状部件23的内周面与护套层190之间也缠绕防水带60。由此能够减少电力缆线100的摇动。接着，利用热收缩管61包覆防水带60及其周边。这样，形成防水处理部6。

当电力缆线100与电力缆线用聚合物连接部1的连接完成时，将该电力缆线用聚合物连接部1的压缩端子3的设备连接用孔3b插进设备200的设备侧导体220。接着，将螺母7在设备侧导体220的外螺纹221拧紧而将压缩端子3固定在设备侧衬套210。接着，使套筒扳手的传动方榫嵌合到绝缘栓4的四角孔42a，转动套筒扳手，将绝缘栓4的高压电极41紧拧到设备侧导体220的外螺纹221。接着，使保护盖5的凸部5a卡合到保护罩22的凹部22a而将保护盖5安装在保护罩22。通过以上操作，电力缆线用聚合物连接部1与设备200连接。

(实施方式的作用、效果)

根据本实施方式，能够获得以下的作用、效果。

(1)因为管状部件23作为聚合物保护层2一体成型，所以不需要用于安装管状部件23的构件，能够实现轻量化。

(2)因为管状部件23由防水带60的粘接性良好的材料形成，所以能够通过将防水带60缠绕在管状部件23和电力缆线100，简易地保持防水。

(3)管状部件23具有比未剥线处理的电力缆线100的外径、即护套层190的外径大的内径，第一半导电部21A在缆线轴向上与管状部件23重叠的区域形成有比绝缘层140的外径大的内径的孔21a，因此电力缆线100在缆线插孔2a的插入性良好。

另外，本发明的实施方式并不限定于上述实施方式，能够为各种实施方式。例如，在上述实施方式中，对设备直接连结型的连接部进行了说明，不过本发明还能够应用于缆线线路的终端连接部和中间连接部。

此外，在不改变本发明的主旨的范围内，能够省略和/或改变上述实施方式的构成要素的一部分。例如，作为防水处理部6也可以省略热收缩管61。

Claims

1.一种电力缆线用聚合物连接部，其特征在于：

包括具有缆线插孔的聚合物保护层，剥线处理后的电力缆线的端部插进该缆线插孔，

该聚合物保护层包括：

由聚合物类材料形成的绝缘体；

主要由聚合物类材料形成、缓和所述电力缆线的端部的电场的半导电部；和

由与聚合物类材料不同的材料形成、向所述绝缘体和所述半导电部的后端侧延展形成的管状部件，

所述绝缘体、所述半导电部和管状部件一体地形成。

所述管状部件具有比所述未进行剥线处理的电力缆线的外径大的内径。

2.如权利要求1所述的电力缆线用聚合物连接部，其特征在于：

所述电力缆线的端部直接连接至设备。