CN106575554A - 电连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接元件，所述电连接元件适用于电压水平高于或者等于1kv的电力的传输，该电连接元件包括：外壳，该外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；电接触组件，该电接触组件的至少一部分设置在所述外壳的所述连接端，所述电接触组件设置为用于与另一电连接元件的另外的电接触组件电连接。所述电连接元件还包括可移除件，该可移除件在所述连接端至少部分地设置在所述外壳中所述可移除件设置为闭合所述外壳的端部提供以减少所述内部区域的污染。所述外壳和所述可移除件设置为当所述可移除件至少部分地从所述外壳移除时，所述内部区域的至少一部分能够被检查。

Description

电连接器

技术领域

本发明涉及一种在高功率应用中使用的电连接器。尤其地，本发明涉及一种适于在诸如石油或者采矿工业的苛求环境中使用的连接器。

背景技术

在高功率应用中，诸如常用于采矿、隧道或者石油工业中的重型电力机械的电源或者功率传输线路的连接，可靠的电连接器是很重要的。在这些应用中，电缆承载大约几千瓦的电力和几千伏特的电压。

在本领域中使用的典型的电连接器通常具有多个插脚或者插座，所述多个插脚或者插座分别连接于各自的机电缆的芯部。根据特定的应用，电连接器必须遵从通常罗列于标准和/或条例中的一系列要求。电连接器对相关标准的遵从由认证机关审查。

用于特定应用的电连接器的认证通常确保电连接器遵从当地法律满足基本安全要求。虽然已认证的电连接器能安全地操作，但是常常不具有在特定应用中提供操作优势的特定特征。

例如，在采矿工业这样苛刻的环境中使用的高功率电连接器常受到严格对待，并且会遭受结构损坏，该结构损坏在严重情况下可能中断一个或者多个相位连接的电连接。

损坏的连接器需要迅速修复以避免影响现场操作。修复连接器的第一步是确定哪里损坏，然后，如果损坏，替换损坏的部件。本领域中的高功率连接器未提供允许连接器的内部部件得到有效检查的特征，该有效检查使得损坏的识别具有挑战。另外，即使损坏被识别，通常替换单个损坏的部件不现实或者不可能。在这种情况下，不得不替换连接器。在(例如)采矿现场替换电连接器可能严重影响操作，在效率和成本方面。

发明内容

本发明的实施方式旨在提供一种电连接器，所述电连接器有助于对所述电连接器的内部区域进行损害检查。

根据第一方面，本发明提供了一种用于机电缆的电连接元件，该电连接元件适用于高于或者等于1kv电压水平的电力的传输，该电连接元件包括：

外壳，该外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；

电接触组件，该电接触组件的至少一部分设置在所述外壳的所述连接端，所述电接触组件设置为用于与另一电连接元件的另一电接触组件电连接；以及

可移除件，该可移除件在所述连接端至少部分地位于所述外壳中，该可移除件设置为闭合所述外壳的端部，以减少所述内部区域的污染；

其中，所述外壳和所述可移除件设置为当所述可移除件至少部分地从所述外壳移除时，所述内部区域的至少一部分能够被检查。

所述外壳和所述可移除件设置为当所述可移除件至少部分地从所述外壳移除时，不需要断开所述电连接元件的组件与所述机电缆的芯部的连接，所述内部区域的至少一部分能够被检查。

所述电连接元件还可以设置为当所述可移除件从所述外壳移除时，除了所述可移除件，所述电连接元件的所有部件保持在原位。

在一种实施方式中，当所述连接元件与另一电接触组件连接时，所述可移除件适于接收所述电接触组件的至少一部分，以通过所述可移除件使得所述电接触组件与另一电接触组件连接。当所述可移除件从所述外壳移除，所述电接触组件的一部分是能接近的以用于维修或替换。

为维修或替换，所述电接触组件的能接近的所述部分可以包括所述电接触组件和所述机电缆的芯部之间的连接部分。

所述电接触组件可以包括设置为接收电导体的至少一个管子，该管子包括第一材料和第二材料，所述第一材料包括绝缘材料，所述第一材料围绕由所述管子接收的所述电导体的长度，所述第二材料包括设置为能够与所述机电缆的接地线电连接的导电材料，所述第二材料大致沿所述至少一个管子的长度围绕所述第一材料。

在一种实施方式中，所述外壳包括大致圆柱状的本体，该本体在所述连接侧具有开口。

在一些实施方式中，所述可移除件包括大致圆柱状的检查塞子。所述检查塞子和所述外壳的形状可以设定为使得所述检查塞子在所述外壳的端部并且围绕所述电接触组件配合地形成在所述外壳中。

所述外壳和所述检查塞子可以包括高密度聚合材料。

在一些实施方式中，所述检查塞子包括适于彼此配合形成的第一塞子部件和第二塞子部件。

所述第一塞子部件可以配置为接近所述外壳的开口，而所述第二塞子部件可以配置在所述外壳的内部区域中。所述第一塞子部件和所述第二塞子部件可以单独从所述外壳中移除。

在一些实施方式中，该电连接元件还包括用于将所述可移除件固定于所述外壳的固定配置。

所述固定配置包括可以多个螺栓，该多个螺栓设置为用于穿过各自的孔与所述可移除件接合。所述可移除件可设置为通过沿所述电连接元件的轴线拉动该可移除件而使得该可移除件能够被移除。值得注意的是，所述固定配置可以为任意合适的配置并且可以包括铰链配置或者类似配置，通过该配置，在所述可移除件仍然连接于所述外壳时，所述可移除件可以朝外摆动以暴露所述内部区域的至少一部分，从而用于检查。

根据第二方面，本发明提供了一种用于机电缆的电连接元件，该电连接元件适用于电压水平高于或者等于1kv的电力的传输，该电连接元件包括：

圆柱状聚合外壳，该圆柱状聚合外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；

电接触组件，该电接触组件包括至少三个电插脚，该三个电插脚中的每个均具有各自的相位管和地连接，所述电接触组件的至少一部分设置在所述外壳的所述连接端，且所述电接触组件设置为用于与另一电连接元件的各自的接触组件电连接；以及

聚合圆柱状塞子，该聚合圆柱状塞子至少部分地设置在所述外壳中，当该聚合圆柱状塞子从所述外壳移除时，暴露所述内部区域的至少一部分以能够识别并维修所述电接触组件的至少一部分。

根据第三方面，本发明提供了一种制造电连接元件的方法，所述电连接元件为根据本发明的第一方面或第二方面的电连接元件，该方法包括以下步骤：

通过注射模塑聚合材料形成聚合外壳；

形成可移除件，所述可移除件适于至少部分地配合形成于所述外壳的开口中；

将电接触组件的至少一部分安装于所述外壳中；以及

将所述可移除件配合安装到所述外壳和所述电接触组件。

根据第四方面，本发明提供了一种维修电连接元件的方法，所述电连接元件为根据本发明的第一方面或第二方面的电连接元件，该方法包括以下步骤：

将所述可移除件从所述连接元件的外壳移除；

对于至少部分地设置在所述外壳的内部区域的电接触组件的至少一部分的损坏，检查所述连接元件的所述内部区域；

维修或者替换所述电接触组件的损坏部分；

将所述可移除件重新安装到所述连接元件的外壳中。

通过下面对本发明的具体实施方式的描述，能够更充分地理解本发明。参考附图提供说明书。

附图说明

图1为根据本发明的一种实施方式的电连接元件的等轴测视图；

图2和图3显示了图1中的电连接元件的内部部件的不同视图；

图4显示了流程图，该流程图具有制造根据本发明的实施方式的用于机电缆的电连接元件的一系列方法步骤；以及

图5显示了流程图，该流程图具有维修根据本发明的实施方式的用于机电缆的电连接元件的一系列方法步骤。

具体实施方式

此处描述的实施方式提供了一种电连接元件，该电连接元件适用于高功率应用，用于连接机电缆(machine cable)。所述连接元件具有前侧可移除件，当该前侧可移除件移除后，使得连接器的内部区域能够接近，以允许使用者识别内部连接件所产生的损坏，并替换损坏的部件。

首先参见图1，显示了用于机电缆12的电连接元件10，该电连接元件10适用于电压水平高于或者等于1kv的电力的传输。该电连接元件具有外壳，所述外壳限定出连接元件10的内部区域。在所描述的实施方式中，外壳形成为大致圆柱状本体14的形式，该圆柱状本体14限定出具有开口15的容器(receptacle)。所述本体14包括高密度聚合材料。

所述外壳具有机电缆端和连接端，并且容纳有第一接触组件的至少一部分。在所描述的实施方式中，第一接触组件包括三个独立的电导体18，每个电导体18设置在各自的相位管中。所述相位管包括第一材料和第二材料，第一材料包括绝缘材料，所述第一材料围绕收纳于相位管中的至少一个电导体的长度，所述第二材料包括导电材料，所述导电材料设置为电连接于所述机电缆的接地线，所述第二材料大致沿所述相位管的长度围绕所述第一材料。

第一接触组件允许与第二接触组件连接以建立电连接。电连接元件10具有可移除件，该可移除件在连接侧至少部分地设置在本体14中，并且设置为关闭外壳14的开口部分以减少内部区域的污染。所述可移除件在本体14的一端占据了与第一接触组件接近的体积。可移除件的存在使得接近电接触组件的空气数量减至最小，并且因此降低放电甚至爆炸的可能性。然而，每个相位管可以具有火焰路径(flame path)以使得相位管内的爆炸危险减至最小。所述火焰路径由接近各自的电插脚的相位管的内表面限定。所述电插脚和所述相位管的内表面之间的空间间隙足够窄以使爆炸的危险减至最低。

在所描述的实施方式中，可移除件为大体上圆柱状的检查塞子19的形式。检查塞子19配合形成在外壳的本体14中。塞子19具有三个开口以接收三个电插脚18，每个开口具有各自的相位管和接地连接件，以使得当塞子19插入本体14中时，能够与连接的电连接元件建立电连接。

塞子19通过三个螺栓17固定于外壳的本体14，三个螺栓17与本体14上的螺纹孔(未示出)分别接合。通过移除螺栓17并移动塞子19脱离开口15，塞子19能够(典型地沿电连接元件10的轴的方向)从本体14移除。当塞子19从本体14移除，本体14的内部区域的一部分被暴露以用于检查。在操作过程中所述塞子疑似损坏的情况下，使用者可以移除塞子19并对所述连接元件10的内部区域进行损害检查。例如，在某些操作条件下，由于连接器内部的爆炸，一个或者多个插脚18或者各自的相位管可能损坏。在移除塞子19后，损坏的插脚18或者相位管能够被识别并修复或者替换。

有利地，本体14和塞子19设置为当塞子19从本体14移除后，不需要断开电连接元件10的组件与机电缆12的芯部的连接，本体14的内部区域的部分可被检查。电连接元件10设置为当塞子19从外壳移除时，电连接元件10的与所述塞子19分隔开的所有部件保持在原位。

尽管在上面的示例中，塞子19设置为通过沿电连接元件10的轴线拉动而被移除，可以理解的是，塞子19可以通过任何其它合适的方式固定。例如，塞子19可以通过铰接装置连接于所述本体19，由此，塞子19可以朝外摆动以暴露本体19的内部区域的部分。

根据损坏的类型和数量，使用者可以决定维修或者替换第一接触组件的不同部分。在所描述的实施方式中，塞子19设置为两个单独的塞子部件的形式，以使得使用者可以方便地决定移除一个或者两个塞子部件。例如，使用者可以决定仅移除一个塞子部件以检查连接器，并且移除两个塞子部件以维修连接器。

现参见图2和图3，显示了第一塞子部件20和第二塞子部件30。根据连接元件的应用，塞子部件20和30包括高密度聚合材料。第一塞子部件20接近本体14的开口设置，而第二塞子部件30设置于本体14内。当移除螺栓17后，塞子部件20和30均可单独地从本体14移除。第二塞子部件30具有多个凸台(bosses)32，该多个凸台32与第一塞子部件20中各自的凹部接合，以使得两个塞子部件20和30彼此配合形成。

现参见图4，显示了流程图，该流程图具有用于制造根据所描述的实施方式的用于机电缆的电连接元件的一系列方法步骤。

在步骤405中，通过注射模塑聚合材料形成聚合容器状的外壳。在步骤410中，两个聚合塞子部件20和30形成为使得它们配合形成于步骤405中所形成的外壳的开口中。所述外壳和所述塞子部件可以包括高密度聚合物。

在步骤415中，至少第一接触组件安装于外壳。并且，在步骤420中，两个聚合塞子部件20和30与所述外壳以及所述第一接触组件配合安装。

现参见图5，显示了流程图，该流程图具有维修根据本实施方式的用于机电缆的电连接元件的一系列方法步骤。在步骤505中，将第一聚合塞子部件20或者聚合塞子部件20和30两者从连接元件的外壳移除。在步骤510中，然后为可能引起的对至少部分位于所述内部区域的电接触组件的至少一部分的损坏，检查外壳的内部区域。在步骤515中，维修或者替换损坏的第一接触组件，以及最后在步骤520中，将第一聚合塞子部件20或者聚合塞子部件20和30两者重新安装到所述外壳中。

本领域技术人员可以理解的是，在不脱离如广泛所描述的本发明的精神和范围的前提下，本发明可以进行许多改变和/或修正。因此，本申请的实施方式被认为在各方面是示例性的而非限制性的。

在本发明的随后的权利要求书以及之前的说明书中，除非文中要求，否则由于表达语言或者必要的含义，单词“包括”或者变形“包含”或“含有”用于表示包括的含义，即，指定所述特征的存在，但是不排除在本发明的各种实施方式中其它特征的存在或附加。

Claims (22)

1.一种用于机电缆的电连接元件，该电连接元件适用于电压水平高于或者等于1kv的电力的传输，该电连接元件包括：

外壳，该外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；

电接触组件，该电接触组件的至少一部分设置在所述外壳的所述连接端，所述电接触组件设置为与另一电连接元件的另一电接触组件电连接；以及

可移除件，该可移除件在所述连接端至少部分地设置在所述外壳中，该可移除件设置为闭合所述外壳的端部，以减少所述内部区域的污染；

其中，所述外壳和所述可移除件设置为当所述可移除件至少部分地从所述外壳移除时，所述内部区域的至少一部分能够被检查。

2.根据权利要求1所述的电连接元件，其中，所述外壳和所述可移除件设置为当所述可移除件至少部分地从所述外壳移除时，不需要断开所述电连接元件的组件与所述机电缆的芯部的连接，所述内部区域的至少一部分能够被检查。

3.根据权利要求1或2所述的电连接元件，其中，该电连接元件还设置为当所述可移除件从所述外壳移除时，除了所述可移除件，所述电连接元件的所有部件保持在原位。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，当所述连接元件与另一电接触组件连接时，所述可移除件适于接收所述电接触组件的至少一部分，以通过所述可移除件使得所述电接触组件与另一电接触组件连接。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，当所述可移除件从所述外壳移除，所述电接触组件的一部分是能够接近的以用于维修或替换。

6.根据权利要求5所述的电连接元件，其中，所述电接触组件的能够接近以用于维修或替换的所述部分包括所述电接触组件和所述机电缆的芯部之间的连接部分。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述电接触组件包括设置为接收电导体的至少一个管子，该管子包括第一材料和第二材料，所述第一材料包括绝缘材料，所述第一材料围绕由所述管子接收的所述电导体的长度，所述第二材料包括设置为能够与所述机电缆的接地线电连接的导电材料，所述第二材料大致沿所述至少一个管子的长度围绕所述第一材料。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述外壳包括大致圆柱状的本体，该本体在所述连接侧具有开口。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述可移除件包括大致圆柱状的检查塞子。

10.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述检查塞子和所述外壳的形状设定为使得所述检查塞子在所述外壳的端部并且围绕所述电接触组件地配合形成在所述外壳中。

11.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述外壳和所述检查塞子包括聚合材料。

12.根据权利要求11所述的电连接元件，其中，所述聚合材料包括高密度聚合材料。

13.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述检查塞子包括适于彼此配合形成的第一塞子部件和第二塞子部件。

14.根据权利要求13所述的电连接元件，其中，所述第一塞子部件配置为接近所述外壳的开口，而所述第二塞子部件配置在所述外壳的内部区域中。

15.根据权利要求13或14所述的电连接元件，其中，所述第一塞子部件和所述第二塞子部件能够单独从所述外壳中移除。

16.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，该电连接元件还包括用于将所述可移除件固定于所述外壳的固定配置。

17.根据权利要求16所述的电连接元件，其中，所述固定配置包括多个螺栓，该多个螺栓设置为穿过各自的孔与所述可移除件接合。

18.根据权利要求16所述的电连接元件，其中，所述可移除件设置为通过沿所述电连接元件的轴线拉动该可移除件而使得该可移除件能够被移除。

19.根据权利要求16所述的电连接元件，其中，所述固定配置包括铰链配置，通过该铰链配置，在所述可移除件仍然连接于所述外壳时，所述可移除件能够朝外摆动以暴露所述内部区域的至少一部分，从而用于检查。

20.一种用于机电缆的电连接元件，该电连接元件适用于电压水平高于或者等于1kv的电力的传输，该电连接元件包括：

圆柱状聚合外壳，该圆柱状聚合外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；

电接触组件，该电接触组件包括至少三个电插脚，该三个电插脚中的每个均具有各自的相位管和地连接，所述电接触组件的至少一部分设置在所述外壳的所述连接端，且所述电接触组件设置为各自与另一电连接元件的接触组件电连接；以及

聚合圆柱状塞子，该聚合圆柱状塞子至少部分地设置在所述外壳中，当该聚合圆柱状塞子从所述外壳移除时，暴露所述内部区域的至少一部分以能够识别并维修所述电接触组件的至少一部分。

21.制造电连接元件的方法，所述电连接元件为根据权利要求1-20任意一项所述的电连接元件，该方法包括以下步骤：

通过注射模塑聚合材料形成聚合外壳；

形成可移除件，所述可移除件适于至少部分地配合形成于所述外壳的开口中；

将电接触组件的至少一部分安装于所述外壳中；以及

将所述可移除件配合安装到所述外壳和所述电接触组件。

22.维修电连接元件的方法，所述电连接元件为根据权利要求1至20中任意一项所述的电连接元件，该方法包括以下步骤：

将所述可移除件从所述连接元件的外壳移除；

对于至少部分地设置在所述外壳的内部区域的电接触组件的至少一部分的损坏，检查所述连接元件的外壳的内部区域；

维修或者替换所述电接触组件的损坏部分；

将所述可移除件重新安装到所述连接元件的外壳中。