CN107851926B - 电缆组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有连接器的电缆组件、尤其是一种用于光伏设备的干线电缆组件以及一种由模块逆变器和连接在其上的干线电缆组件组成的组件系统和一种具有多个光伏模块和模块逆变器并且具有模块逆变器与干线电缆组件在交流电侧的布线连接的光伏设备，其中，下引支线利用连接器被连接到干线电缆上，连接部位被两件式的连接器壳体包围，该连接器壳体具有用于干线电缆的应变消除器件并且必要时附加地被注塑包封。

Description

电缆组件
本发明的技术领域
本发明涉及一种具有连接器的电缆组件、尤其是一种用于光伏设备的干线电缆组件以及一种由模块逆变器以及连接在其上的干线电缆组件组成的组件系统和一种具有多个光伏模块和模块逆变器并且具有模块逆变器与干线电缆组件在交流电侧的布线连接的光伏设备。
本发明的背景
对于光伏设备来说，具有由交联塑料制成的电缆外皮的电缆越来越多地被用于外部区域中。所述塑料例如被化学交联或辐射交联而成。具有由交联塑料制成的电缆外皮的电缆是特别结实的并且在外部区域中典型地提供比常规的具有例如防日射作用的PVC外皮的电缆更高的使用寿命。
光伏模块的典型保修期限为二十年或更久。因此，所使用的电缆组件以及所属的连接器也应该相应地是耐用的。至今，电缆连接部位经常被注塑包封、必要时被多重注塑包封，并且使用增附剂。备选地使用空心的塑料壳体，所述塑料壳体则被浇注而成。尽管如此，具有交联塑料外皮的电缆的被浇注或被注塑包封的连接部位具有如下缺点：电缆外皮的交联塑料典型地不与浇注材料或注塑包封材料良好连接。可以说，所述浇注材料或注塑包封材料未充分地“粘”在电缆外皮上。由此，在这样的连接中另外存在水可能渗入的危险，这会不利影响地系统。即使在如下的电缆外皮中也可能出现类似的问题，所述电缆外皮的塑料虽然不是被交联而成的，但该塑料仍然不与浇注材料或注塑包封材料粘结。
在注塑包封时，典型地利用增附剂来处理电缆外皮，接着将整个放入到注塑模具中并且对连接部位进行注塑包封。此后大多还接着一个进一步的或多个进一步的注塑包封过程。为此的原因在于，应该避免塑料材料的大的质量积聚
Figure GDA0002260328680000021
所述质量积聚可能导致缩孔并且提高在模具中的周期。
在浇注时，典型地使用例如包围电缆分支的壳体。接着浇注空腔。浇注过程持续时间非常长，因为浇注材料首先必须固化。此外，必要时需要附加的构件以便确保应变消除和密封性。当电缆的应变消除基本上通过浇注材料在芯线绝缘皮和电缆外皮上的静摩擦而实现时，这似乎不仅仅出于上面提到的原因而不是最优的。
在光伏布线连接中典型地要求高的电缆拔出力。特定的标准例如对于逆变器连接器要求抵抗至少156N的电缆拔出力的耐久性。
在本申请人的
Figure GDA0002260328680000022
micon文章中，被压接到电缆上的夹子确保足够的应变消除。但该构想仍然可以在成本和装配耗费方面被进一步发展。
本发明的主要内容
因此，本发明的任务是提供一种电缆连接，该电缆连接将所使用的构件的高寿命与良好的密封性以及抗拉强度相结合，尤其是对于光伏设备的外部使用而言。
所述任务的另一方面是提供一种这样的电缆连接，该电缆连接尤其是对于在较大光伏设备中出现的电压尤其是在该设备的整个寿命上确保高的抗电压强度。
所述任务的另一方面是提供一种电缆连接，该电缆连接适合于具有如下电缆外皮的电缆，该电缆外皮由不与浇注材料或注塑包封材料粘结的塑料制成的、尤其是由交联塑料制成。
本发明的任务通过按照本发明的技术方案得以解决。
按照本发明的具有电连接器的电缆组件包括至少一条电缆，该电缆具有电缆外皮，所述电缆外皮尤其是由不与浇注材料或注塑包封材料粘结的塑料制成。这尤其可以是交联塑料。另外，所述电缆包括一条或多条具有芯线绝缘皮的芯线并且在电连接器的区域中被剥去外皮，而且所述芯线被剥去绝缘皮。换句话说，电缆外皮和芯线绝缘皮的各一个短的区段被去除，以便将芯线的一个短的部段暴露在相应的芯线连接部位上并且在那里电连接、即例如与其它导线的芯线或与接触元件机械地并且电气地连接。所述芯线例如可以与压接套筒(例如“接头压接件(splice crimp)”)连接、钎焊或熔焊。
所述电缆组件在连接部位上具有电介质的连接器壳体，该连接器壳体由至少一个第一壳体部件和第二壳体部件组成，所述第一壳体部件和第二壳体部件可以被接合在一起，以便因此接合地形成基本上封闭的电介质的连接器壳体，该连接器壳体包围芯线连接部位。
此外，所述连接器壳体具有用于电缆的应变消除器件，当第一和第二预制的壳体部件被固定地接合在一起时，所述应变消除器件嵌接到电缆外皮中，并且因此引起芯线连接部位的应变消除。
所述连接器尤其是用于将各被剥去绝缘皮的芯线直接相互连接的、尤其是将电缆的被剥去绝缘皮的芯线与其它导线、例如其它电缆的被剥去绝缘皮的芯线直接相互连接的电缆连接器。亦即，各被剥去绝缘皮的芯线在此尤其是直接以芯线贴靠芯线的方式(Ader-an-Ader)被电气地并且机械地相互连接、例如相互压接。因而，连接器或电缆连接器构成用于通过将各被剥去绝缘皮的芯线直接机械地并且电气地相互连接而实现直接的导体至导体的连接(Leiter-zu-Leiter-Verbindung)，并且连接器或电缆连接器尤其是不涉及复杂的具有多种其它连接功能和电子构件的接线盒和分线盒。尤其是，两条或多条电缆的被剥去绝缘皮的芯线端部可以直接相互连接，或其它导体的被剥去绝缘皮的芯线端部可以与电缆的被剥去绝缘皮的芯线直接互相连接。例如，两条电缆的被剥去绝缘皮的芯线端部尤其是在不同于360°的角度下、优选基本上同轴地在180°下被相互连接，或其它电导体的被剥去绝缘皮的芯线端部以T形结构的方式与电缆的被剥去绝缘皮的芯线连接、例如被压接到这些芯线上，以便相应地实现一种无支撑的不能无破坏地脱开的直接的电缆至电缆的连接或导体至导体的连接。因而，电缆连接器尤其是仅具有机械地并且电气地连接电导体的功能以及隔离连接部位的功能。电缆连接器例如可以构成为T形连接器，以便将分支导线(例如光伏发电机的下引导线)的被剥去绝缘皮的芯线端部连接到线路传导电缆(strangleitungskabel)的被剥去绝缘皮的部段上。在此，所述线路传导电缆的芯线必要时虽然能够被剥去绝缘皮，但仍是连续的、即未被切断。换句话说，线路传导电缆的被剥去绝缘皮的部段是在该线路传导电缆的各终止端部之间的中间部段。
分开的壳体半部的使用在光伏设备的情况下尤其是在外部区域中可能首先看起来是有问题的。但是，使用分开的预制的由塑料制成的壳体部件或壳体半部以有利的方式在装配时提供高的舒适性。尤其是由于集成的应变消除部，装配耗费能够在连接质量高且耐用的情况下保持小。此外，利用简单且有利的构件能够实现电连接的高质量、尤其是在应变消除方面的高质量。例如可以节省被压接到电缆上的用于应变消除的夹子。
优选地，连接器壳体在已装配状态下具有一个或多个电缆开口、即尤其是电缆入口和/或电缆出口，电缆穿过所述电缆入口和/或电缆出口进入到连接器壳体中和/或从该连接器壳体中出来。所述电缆开口分别由设置在连接器壳体的端侧上的电缆容纳套筒形成。
所述电缆容纳套筒优选从连接器壳体的对置的端侧向外突出，尤其是以便在连接器壳体的两个端侧上形成对置的外部的电缆套管。因而，因此优选以套筒突起或电缆套管的形式构成在连接器壳体的对置的侧上的电缆容纳套筒在相应的电缆开口上套筒形地包围电缆。也可以将其中一个电缆端部例如连接到配电箱(Schaltschrank)上。在该情况下，外部的电缆套管可以利用电缆螺纹连接被引入到配电箱中并且然后例如被旋入到接线柱中。
优选地，应变消除器件在电缆容纳套筒的区域中被一体成型到连接器壳体的内侧、尤其是被一体成型到第一壳体部件和第二壳体部件的对置的内侧，这实现稳定且持久的应变消除。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述两个电缆容纳套筒构成为分别与连接器壳体分离的部件，并且当第一壳体部件和第二壳体部件被固定地接合在一起时，所述两个电缆容纳套筒在连接器壳体的两个端侧上嵌接到第一壳体部件和/或第二壳体部件中。由多个预制部件组成的连接器壳体的该结构形式能被良好地装配。换句话说，所述两个电缆容纳套筒在连接器壳体的对置的端侧上被嵌入到第一壳体部件和第二壳体部件中并且优选形锁合地保持在那里。
优选地，分别构成为分离的部件的电缆容纳套筒在其周面上具有径向的孔并且应变消除器件沿径向穿过这些孔向内延伸，以便嵌接到电缆外皮中。由此，结构尺寸能够保持紧凑。适宜地，所述孔和应变消除器件这样构造，使得这些孔通过应变消除器件被密封。由此能够防止浇注材料在浇注时可能流出来。这优选通过压配合来确保。在所述孔上的大的倒棱使得容易引入应变消除器件。此外，壁厚由于所述倒棱而减小，由此能够减小压紧力或装配力。
电缆容纳套筒沿轴向沿电缆被分成多个部分外壳，使得相应一个第一部分外壳与第一壳体部件一件式地构成并且相应一个第二部分外壳与第二壳体部件一件式地构成，从而所述至少两个部分外壳或半壳在所述两个壳体部件或半壳体被接合在一起时被接合成一个环形封闭的电缆容纳套筒，所述电缆容纳套筒环形地包围电缆外皮。
优选地，电缆组件针对每个被分开的电缆容纳具有一个连接套筒，该连接套筒被套装到由被接合在一起的半壳组成的电缆容纳套筒上，在此，第一和第二部分外壳或半壳被挤压成电缆容纳套筒并且因此也将第一壳体部件和第二壳体部件保持在一起。
优选地，连接套筒被压装、被卡锁或被旋接到电缆容纳套筒上。
由此，能够以有利的方式实现所述两个壳体半部的固定、可靠且耐用的机械连接并且针对应变消除的有效性实现足够的力。尤其是利用被压装的或被旋接的连接套筒能够获得大的保持力用于将壳体部件压合在一起。
所述应变消除器件优选被一体成型在电缆容纳套筒的第一和第二部分外壳或半壳的凹内侧、尤其是被一体成型在电缆入口和电缆出口上的两侧，并且当第一和第二部分外壳或半壳或整个连接壳体借助连接套筒被压合在一起时，所述应变消除器件在连接部位的两侧印入到电缆外皮中。所述应变消除器件例如包括尖的在第一和第二半壳内部的应变消除齿部和/或应变消除肋条。优选地，连接套筒在其内周上并且电缆容纳套筒在其外周上锥形地成形，以便在套上和/或压装连接套筒时在壳体半部之间获得固定的机械连接并且使得应变消除器件足够深地印入到电缆外皮中。由此，以有利的方式尽管使用沿电缆分开的连接器壳体仍然实现非常稳定的应变消除，这例如能够确保对于光伏布线所需要的拔出力。
进一步优选地，在连接器壳体的两侧在电缆外皮上包括例如分别以例如由橡胶制成的弹性密封圈形式的密封件。密封圈或电缆密封件在连接器壳体的两侧被套到电缆外皮上并且在已装配状态下使电缆外皮相对于电缆容纳套筒密封。优选地，所述密封件在已装配状态下在连接器壳体的端侧上被定位在电缆容纳套筒内或在连接套筒内并且根据实施方式例如相对于电缆容纳套筒的内周密封或相对于电缆容纳套筒的端侧密封和/或(如果存在)相对于连接套筒的内周密封。由此获得防止水渗入的高密封性并且所述密封件耐用地受保护地设置在连接套筒内。以有利的方式，这样松动地被套上的弹性电缆密封件也以与具有例如PVC外皮的电缆相同的质量对具有由不与浇注材料或注塑包封材料粘结的塑料(尤其是由交联塑料制成)的外皮的电缆进行密封，因为机械摩擦锁合的密封作用基本上与外皮的材料无关。优选地，密封圈在其外周上具有一个或多个环绕的密封唇，以便在不过分增大在装配时沿轴向所需的推力的情况下改进密封作用。
优选地，第一壳体部件或第二壳体部件在其内侧具有沿电缆的芯线的纵向肋条，这些纵向肋条在各纵向肋条之间在连接器壳体内形成用于各个芯线的槽形隔间。由此能够确保精确的装配并且增大在被剥去绝缘皮的芯线连接部位之间的空气间隙和爬电距离。
进一步优选地，另一壳体部件在其内侧具有横向于电缆芯线的横向肋条，这些横向肋条在已装配状态下沿横向于电缆的方向与纵向肋条搭接(überlappen)、例如在纵向肋条的端侧部分地封闭所述隔间。借助所述横向肋条，各芯线在各壳体半部被横向于电缆轴线地接合在一起时被单独地深深地推入到相应所属的隔间中并且在已装配状态下保持在相应所属的隔间中。由此，同样确保在被剥去绝缘皮的芯线连接部位之间的空气间隙和爬电距离足够长。此外，通过纵向肋条和/或横向肋条在装配时能够实现壳体部件的纵向定向和/或横向定向。
电连接器尤其是构成为T形连接器，以便从穿过该连接器的电缆中制造出一个电气分支。这尤其是适合于具有模块逆变器的光伏模块的交流电布线连接的所谓干线。在这样的交流电布线连接中，对于每个光伏模块或对于光伏模块组设有自身的逆变器，该逆变器被直接固定在光伏模块上或被安装在光伏模块附近或被安装在被组合成组的光伏模块附近。因此，模块逆变器被称作微型逆变器。在本发明的该实施方式中，连接器壳体在已装配状态下优选具有对置的第一和第二电缆开口，在所述电缆开口处，同一电缆在芯线连接部位的一侧进入到连接器壳体中并且在芯线连接部位的另一侧再次从该连接器壳体中出来。为了将用于连接的分支导线(Stichabgang)连接到相应的模块逆变器上(所谓的下引支线(Dropabgang))，连接器壳体具有侧向(横向于电缆)的另外的入口，下引支线的芯线通过所述另外的入口进入到连接器壳体中并且在连接器壳体内与电缆的相应所属的芯线以T形分支的形式电连接。例如，下引支线或引入导线的芯线利用压接套筒被压接到在电缆的中间区域中被剥去绝缘皮的且尤其是未被切断的芯线上并且被弯曲，这能够简单且高效地制造。在此，电缆可以在中间区域中被部分剥去外皮并且芯线可以在所述中间区域中被局部地剥去绝缘皮，尤其是所述芯线在所述中间区域中未被切断。这是有利的，因为避免了附加的接触部位并且因此没有出现提高的接触电阻。但电缆也可以在T形分支上被切断。在该情况下存在两条干线电缆，所述两条干线电缆例如可以被直接相互焊接或压接。
下引支线的芯线进入到连接器壳体中所通过的那些壳体半部横向于电缆具有从所述壳体半部中突出的连接栓，所述连接栓形成用于下引支线的芯线的入口，从而连接器壳体在整体上具有T形状。优选地，所述入口在连接栓的内部通过各个用于下引支线的各芯线的洞或孔形成，从而下引支线的各芯线分别在连接栓中或多或少地被密封。由此还能够防止在利用塑料进行注塑包封时注塑包封的塑料通过连接栓溢出。
在电接触所属芯线、接合壳体半部并且可选地压紧(或诸如此类)连接套筒之后，连接器壳体可以尤其是连同连接套筒基本上完全被注塑包封以塑料，从而所述注塑包封优选延伸直至经过连接套筒并且延伸直到电缆外皮上。由此，能够实现保护连接套筒并且进一步改进密封性。尽管如此，按照本发明的连接尤其是基于在电缆外皮上的位于内部的密封圈而不仅仅依赖于通过注塑包封的密封。由于在注塑包封连接器壳体时的高压力，同样产生用于将壳体部件挤压在一起的大的力。
优选地，连接器壳体、例如其中一个壳体部件具有多个开口，塑料在注塑包封时能够渗入到所述开口中、进而渗入到连接器壳体内部、必要时渗入直至芯线并且能够尤其是围绕芯线连接部位至少部分地填充连接器壳体的内部空间。因此，电缆连接不必需要单独的如至今经常用于干线连接的浇注材料。尽管如此，注塑包封的塑料在渗入到连接器壳体的内部空间中时以有利的方式实现进一步改进机械稳定性和耐久性。此外，爬电距离能够被进一步增大。但所述连接器壳体也可以具有专门的例如以在连接栓中的另外的孔的形式的喷射开口，浇注材料通过该喷射开口被喷射到连接器壳体的内部。
一般地，注塑包封可以有利于例如以在-35℃温度的情况下7焦耳的冲击能量通过针对这样的连接的普遍的寒冷冲击试验。
连接器壳体不必需要由交联塑料制成，而是可以低成本地也如注塑包封件那样由能简单且低成本地加工的热塑性塑料、例如PPE制成。这在连接器壳体与事先装配好的壳体半部以及其它构件的注塑包封件之间实现特别良好的连接。优选地，连接器壳体和注塑包封件二者都由热塑性塑料、尤其是由相同的塑料制成。
本公开的主题也在于一种用于连接被放置在光伏模块附近的模块逆变器的干线电缆组件，所述干线电缆组件包括：
电缆，该电缆具有电缆外皮并且具有一条或多条芯线，所述电缆外皮尤其是由不与浇注材料或注塑包封材料粘结的塑料、例如交联塑料制成，其中，所述电缆在电连接器的区域中被剥去外皮并且所述芯线被剥去绝缘皮，以便暴露所述芯线并且在相应的芯线连接部位上电连接所述芯线；
至少一个第一壳体部件和第二壳体部件，所述第一壳体部件和第二壳体部件在已装配状态下被固定地接合在一起并且因此接合地形成电介质的连接器壳体，该连接器壳体在已装配状态下包围所述芯线连接部位；
其中，所述连接器壳体具有电缆入口和与该电缆入口对置的电缆出口，通过所述电缆入口和电缆出口，电缆在第一侧进入到连接器壳体中并且在对置的第二侧再次出来；
其中，所述连接器壳体具有侧向的另外的入口，下引支线的芯线通过所述另外的入口在已装配状态下横向于电缆地进入到连接器壳体中并且在该连接器壳体内与电缆的相应所属的芯线以T形分支的形式电连接、例如利用压接套筒被压接到电缆的相应所属的芯线上；
其中，所述下引支线的芯线能被直接地或借助另外的连接器连接到模块逆变器上；
其中，在连接器壳体的两侧、即在电缆入口上并且在电缆出口上包括用于电缆的应变消除器件，所述应变消除器件在第一壳体部件和第二壳体部件被固定地接合在一起时嵌接到电缆外皮中并且因此起作用；并且
其中，在电缆的两个远离连接器壳体的端部上装配有电连接器，以便将多个所述干线电缆组件共同连接成一个线路并且因此将各光伏模块在交流电侧连接成一个线路。
本公开的另一主题在于一种组件系统，该组件系统包括模块逆变器和利用下引支线的芯线连接到该模块逆变器上的干线电缆组件，其中，所述干线电缆组件尤其是直接被连接到模块逆变器上，第一壳体部件或第二壳体部件具有横向于电缆从相应的壳体部件突出的连接栓，该连接栓形成用于下引支线的芯线的入口并且在已装配状态下通过开口延伸到模块逆变器的壳体中，以便将下引支线的芯线引导到模块逆变器中并且在该模块逆变器那里连接到模块逆变器的交流电输出端上。所述连接栓例如可以具有螺纹并且可以利用该螺纹在模块逆变器的内部被旋入。
本公开的另一主题在于一种具有多个光伏模块的光伏设备，所述光伏模块要么分别单独地具有一个模块逆变器、要么成组地具有相应一个模块逆变器、所谓的微型逆变器，其中，各一个以上说明的干线电缆组件被连接到模块逆变器上，并且所述干线电缆组件被共同连接成一个线路，以便形成用于光伏模块的交流电布线连接。
本公开的另一主题在于一种用于制造具有连接器的电缆组件的方法，所述方法包括以下步骤：
提供电缆，该电缆具有电缆外皮并且具有一条或多条芯线，所述电缆外皮尤其是由不与浇注材料或注塑包封材料粘结的塑料、例如交联塑料制成，所述芯线具有芯线绝缘皮；
提供相互可配对的第一壳体部件和第二壳体部件，第一壳体部件和第二壳体部件具有用于电缆的应变消除器件；
剥去电缆外皮的一个区段的外皮；
局部地去除在被剥去外皮的区域中的芯线绝缘皮，以便暴露芯线；
将另外的以T形分支形式的芯线或将接触元件与暴露的芯线电连接，以便构建芯线连接部位；
将电缆在芯线连接部位的区域中嵌入到第一壳体部件或第二壳体部件中；
套装另一壳体部件并且将第一壳体部件和第二壳体部件接合在一起，以便因此形成基本上封闭的电介质的连接器壳体，该连接器壳体包围芯线连接部位，其中，当第一壳体部件和第二壳体部件被固定地接合在一起时，所述应变消除器件嵌接到电缆外皮中。
密封件在连接器壳体的两侧被套装到电缆外皮上并且朝芯线连接部位的方向被推动。连接套筒或电缆容纳套筒被推动到所述密封件上方，从而密封件在已装配状态下在内部相对于电缆外皮密封并且在外部相对于电缆套管密封。
以下借助实施例并参考附图详细阐述本发明，其中，相同或相似的元件部分地设有相同的附图标记，并且不同实施例的特征可以彼此组合。
附图的简要说明
其中：
图1示出被部分剥去外皮的电缆区段的透视图，其中，该电缆具有三条被局部剥去绝缘皮的芯线；
图2示出图1中的电缆区段，其中压接有下引支线的芯线；
图3示出根据本发明的第一种实施方式的下壳体半部的透视图；
图4示出根据本发明的第一种实施方式的上壳体半部的透视图；
图5示出根据本发明的第一种实施方式的待压入的连接套筒的透视图；
图6示出图2中的电缆区段嵌入到图3中的下壳体半部中；
图7示出如图6的但转动了180度的示图；
图8示出如图7的套装上了上壳体半部的示图；
图9示出如图8的套上了电缆密封件的示图；
图10示出如图9的具有连接套筒的示图；
图11示出如图10的在压装连接套筒并且注塑包封之后的示图；
图12示出如图11的从上方看的俯视图；
图13示出沿图12中的线A-A的剖视图；
图14至17示出根据本发明的第二种实施方式的上壳体半部和下壳体半部的透视图；
图18示出根据本发明的第二种实施方式的能被螺纹连接的连接套筒的透视图；
图19示出电缆组件的透视图，该电缆组件具有一个已被旋紧的连接套筒和一个还未被旋紧的连接套筒；
图20示出图19中的电缆组件的部分被剖开的侧视图，该电缆组件具有两个已被旋紧的连接套筒；
图21至24示出本发明的第三种实施方式的上壳体半部和下壳体半部的不同视图；
图25和图26示出根据本发明的第三种实施方式的可被卡锁的连接套筒的不同视图；
图27示出根据本发明的第三种实施方式的电缆组件的透视图，该电缆组件具有一个已被卡锁的连接套筒和一个还未被卡锁的连接套筒；
图28示出如图27的两个连接套筒在卡锁状态下的示图；
图29示出图28中的电缆组件的部分被剖开的侧视图；以及
图30示出光伏模块的透视的部分透视图，该光伏模块具有太阳能接线盒、模块逆变器以及干线电缆组件；
图31示出如图2的示图；
图32示出如图31的套上了密封件的示图；
图33示出如图32的套上了根据本发明的第四种实施方式的电缆容纳套筒的示图；
图34示出根据本发明的第四种实施方式的下壳体半部的透视图；
图35示出根据本发明的第四种实施方式的上壳体半部的透视图；
图36示出图34中的下壳体半部的横剖视图；
图37示出图36中的上壳体半部的横剖视图；
图38示出图33中的与图35中的上壳体半部组装在一起的布置结构的透视图；
图39示出图38中的布置结构在将下壳体半部套装到上壳体半部上时的透视图；
图40示出图39中的布置结构在插入喷嘴时的透视图，其中，连接器壳体已经被组装在一起。
本发明的详细说明
参考图1，具有电缆外皮12和三条芯线14的电缆10在中间区域18中(即不在电缆端部上)首先被部分剥去外皮，所述三条芯线分别具有芯线绝缘皮16。也就是说，在电缆12的中间区域18中，所述电缆外皮12在该中间区域18的两侧被切口并且在该中间区域18中被去除，从而电缆10因而仅在中间区域18中被剥去外皮。随后，芯线14在该被部分剥去外皮的区域18中被局部地剥去绝缘皮，也就是说，在电缆10的被部分剥去外皮的中间区域18内通过将芯线绝缘皮16从芯线14中去除而产生一个中间区域20。换句话说，芯线绝缘皮16和电缆10的电缆外皮12在被剥去绝缘皮的芯线14的两侧保留。芯线14在此不被切断。在当前示例中，所述三条芯线14仍然在空间上彼此分离并且并排布置在一个平面中，其中，所述三条芯线14在中间区域的两侧稍微向上弯曲并且因此沿轴向错开，以便已经相应地准备好之后嵌入到下壳体半部中。
电缆外皮12由交联塑料制成，所述交联塑料具有高的抵抗天气影响、尤其是紫外线辐射以及湿气的稳定性。
参考图2，下引支线26的芯线24的相应一个被剥去绝缘皮的端部22借助各一个压接套筒28被压接到在被剥去绝缘皮的区域20中的每条芯线14上，以便在电缆10上产生T形分支的芯线连接部位29。
参考图3，下壳体半部30具有盆形的主体32，连接栓36从该主体的底部34向外延伸。所述连接栓36具有在该示例中以外螺纹38形式的连接器件，以便能够插入到模块逆变器的开口中并且在那里被螺纹连接。备选地，连接栓36也可以利用楔形件被固定、被卡锁或以其他方式被紧固。在下壳体半部30的内部从该下壳体半部的底部34延伸出两个横向肋条40，这两个横向肋条从该底部34向上延伸、即朝上壳体半部50的方向延伸。在下壳体半部30的两个端侧端部42上，以半壳44形式的壳体突起部沿轴线A轴向延伸。在该示例中，应变消除齿部48被一体成型在下壳体半部30的内侧、在该示例中被一体成型在半壳44的凹内侧46。但也可以在半壳的凹内侧上例如成型有应变消除肋条。与下壳体半部30互补的上壳体半部50同样具有盆形的主体52。从该主体的盖板54延伸出两个纵向肋条60，所述两个纵向肋条将壳体内部划分成轴向的三个隔间61，电缆10的所述三条芯线14在已装配状态下在所述三个隔间中沿轴向延伸。在电缆10的芯线14与下引支线26的芯线24之间的各芯线连接部位29被所述纵向肋条60互相分隔开，以便增大空气间隙和爬电距离。在上壳体半部50的两个端侧端部62上沿轴向延伸出半壳64或这些半壳沿轴向从所述端侧端部62中突出。应变消除齿部68被一体成型在上壳体半部50的内侧、在该示例中被一体成型在半壳64的凹内侧66。所述两个壳体半部30、50是能够彼此配对的，其中，横向肋条40和纵向肋条60突出于下壳体半部30和上壳体半部50的相应的环绕的边缘30a、50a，并且当所述两个壳体半部30、50被组装在一起时，纵向肋条60嵌接到横向肋条40之间，从而横向肋条40和纵向肋条60横向于轴线A搭接。
图5示出连接套筒70，该连接套筒在所述两个壳体半部30、50被组装好的状态下被压装到电缆容纳套筒72上，所述电缆容纳套筒在连接器壳体的两侧由相应的半壳44、64形成。
参考图6，与下引支线26压接的电缆10被嵌入到下壳体半部30中，其中，下引支线26的芯线24通过在连接栓36中的各单个孔37被向外引导(也参考图14/15以及图21/22)。横向肋条40实现：芯线14沿轴向稍微错开地保持在边缘50a的上方并且电缆10的外皮12位于两个端侧的半壳44中。
参考图8，上壳体半部50被套装到下壳体半部30上，以便形成基本上封闭的塑料连接器壳体8，电缆10通过电缆入口74进入到所述塑料连接器壳体中并且该同一电缆10在同轴的电缆出口76中再次出来，其中，电缆入口74和电缆出口76分别由端侧的彼此同轴对置的电缆容纳套筒72形成。下引支线26通过在连接栓36中的孔37进入到连接器壳体8的内部。
参考图9，两个密封件80在端侧被推至电缆容纳套筒72，其中，所述密封件80在所示出的示例中环形地构成为具有平的横截面并且具有多个向外环形延伸的密封唇82。
参考图10，各连接套筒70分别对置地被推到密封圈80和电缆容纳套筒72上方并且在图1至13中的实施方式中与电缆容纳套筒72压紧。为此，电缆容纳套筒72的环形外侧73以及连接套筒70的环形内侧71分别准确配合地彼此锥形地构成，从而在压装时在所述两个壳体半部30、50之间产生横向于轴向分隔线75的足够的挤压力F。在压紧时或由于沿径向起作用的挤压力F，应变消除齿部48、68印入到电缆外皮12中，从而确保有效的且持久的应变消除。此外，连接套筒70将密封件80挤压到电缆10上并且由此防止水能够在电缆10上沿着流动。
参考图11，由组装好的连接器壳体8与连接套筒70组成的整个连接布置结构被用塑料注塑包封件90注塑包封。
注塑包封件90包围连接器壳体直到连接栓36(该连接栓的螺纹38保持暴露)并且延伸经过连接套筒70直到电缆外皮12。此外，通过注塑包封件90制成连接器6的所希望的外部轮廓。注塑包封材料与连接器壳体8良好结合，从而能够抑制在连接器壳体8上的爬电距离。
参考图13，所述注塑包封件90的塑料可以通过开口83渗入到连接器壳体8的内部84并且必要时填满所述内部84。因此，注塑包封件90与壳体内部84的填充部一件式地构成并且在该示例中由热塑性的可喷射的塑料制成、例如由聚苯醚(PPE)制成或包含PPE的混合物制成。
电缆连接套筒72完全环形地在连接器壳体8的两侧包围电缆外皮12，并且应变消除器件(在该示例中以尖的应变消除齿部48、68的形式)在芯线连接部位29的两侧深深地印入到电缆外皮12中，从而确保良好的对芯线连接部位29的应变消除。环形密封件80在连接套筒70与电缆连接套筒72之间被压缩，该环形密封件在其环形内侧81上环形地相对于电缆外皮12密封并且在其环形外侧利用密封唇82相对于连接套筒70的环形内侧71密封。尤其是，由结合有半壳44、64的被固定连接的壳体半部30、50、弹性的单独的环形密封件80以及以锁紧套筒形式的连接套筒70和围绕其存在的注塑包封件90组成的组合实现表现突出的密封并且因此实现整个连接的耐气候性和耐久性。
参考图14至20，示出了连接器壳体8或者说所述两个壳体部件30、50以及连接套筒或锁紧套筒70的第二种实施方式。连接成电缆容纳套筒72的两个半壳44、64在其径向外周上具有螺纹86，连接套筒70以内螺纹88被旋接到所述螺纹上。所述螺纹连接也足以将所述两个壳体半部30、50压紧，尤其是当在此也使用锥形的结构形式时。其余的结构和装配相同于在图1至13中示出的第一种实施方式。
参考图21至29，连接器壳体8的第三种实施方式在所述两个壳体半部30、50上分别沿轴向在连接部位29的两侧具有卡锁凹槽91，卡锁臂92在套上连接套筒70时卡入到所述卡锁凹槽中。在该实施方式中，特别是产生注塑包封件90的双重功能、即一方面进行密封以防湿气以及另一方面产生用于连接两个壳体半部30、50或相应的半壳44、64的挤压力，以便将足够的挤压力施加到应变消除器件48、68上，从而所述应变消除器件在装配时充分地印入到电缆外皮12中。其余的结构和装配相同于本发明的根据图1至13或图14至20的第一种和第二种实施方式。
参考图30，具有端侧的插拔连接器102和T形电缆连接器6的已完成装配的干线电缆组件100被连接到逆变器104上。为此，电缆连接器6利用其连接栓36被插入到逆变器壳体106的开口中并且在逆变器壳体106内被螺纹连接(未示出)。本身已知的太阳能接线盒108接触光伏模块110的导体带，这些导体带利用未示出的连接电缆与逆变器104连接。据此，具有模块逆变器104的光伏设备可以利用交流电布线连接建立在每个太阳能模块110上或建立在太阳能模块组110上。因而，电缆10可以被称作母线电缆或干线电缆。
参考图31至40示出本发明的示例性的第四种实施方式。在该第四种实施方式中，在密封件80在两侧被推至电缆外皮12上之后，各一个电缆容纳套筒72被推至芯线连接部位29的两侧，所述电缆容纳套筒在已装配状态下包围和容纳所属的密封件80。在该实施方式中，所述两个电缆容纳套筒72构成为与连接器壳体8分离的部件，这些部件与所述两个壳体半部30、50被组装在一起。密封件80以其环绕的外部密封唇82相对于电缆容纳套筒72的内周密封，该电缆容纳套筒形成电缆套管72a。
参考图34至37，上壳体半部50在其两个端侧端部62上分别具有一个横向于电缆10延伸的容纳部112。用于所述两个电缆容纳套筒72的这两个容纳部112分别包括一个横向于电缆延伸的滑动导向部，所述滑动导向部用于所属的电缆容纳套筒72的凸缘114。因而，在所述两个电缆容纳套筒72在电缆外皮12上相应地沿轴向被定位之后，上壳体半部50和部分装配好的电缆布置结构利用所述两个电缆容纳套筒72横向于电缆被推入彼此之中，其中，凸缘114被导入到容纳部112中。通过径向的滑动导向部，在已装配状态下，在电缆容纳套筒72与上壳体半部50之间存在轴向的形锁合。
此外，所述两个电缆容纳套筒72分别具有径向的孔69，这些孔延伸穿过各自的电缆容纳套筒72的环形外表面72b。在将上壳体半部50和所述两个电缆容纳套筒72推在一起时，应变消除齿部68嵌接到所述孔69中并且穿过所述孔，以便通过所述孔69嵌接到电缆外皮12中并且由此引起应变消除。
参考图39，下壳体半部30随后被装到上壳体半部50上并且插入到该上壳体半部中，其中，下引支线26的芯线24穿过在连接栓36中的孔37并且被向外引导。下壳体半部30具有应变消除齿部48，这些应变消除齿部在该示例中在凸缘114的内侧直接嵌接到电缆外皮12中。为此，所述凸缘114在朝向下壳体半部30的边缘115上沿轴向向外拱曲。在将由所述两个壳体半部30、50组成的连接器壳体8与两个形锁合地嵌入到该连接器壳体8的端侧端部42、62上的电缆容纳套筒72组装在一起之后，形成基本上封闭的由预制塑料部件制成的连接器壳体8，该连接器壳体完全包围芯线连接部位29。在该状态下，连接器壳体9在内部还是空的。
参考图40，连接器壳体8具有喷射孔116，更确切地说，在该示例中在连接栓36中除了用于下引支线26的芯线24的孔37外还具有喷射孔，在组装好连接器壳体8之后喷射嘴118能够被注入所述喷射孔中、进而到连接器壳体8中。连接器壳体8随后利用所述喷射嘴118被塑料浇注材料填满。在该实施方式中，填满塑料浇注材料足以确保充分的密封性。附加的注塑包封不是必须的，但也不应该被排除。
参考图34至40，下壳体半部30形成用于上壳体半部50的盖部件并且具有侧向部件120，这些侧向部件嵌接到上壳体半部50中。此外，上壳体半部50具有内部的一体成型的挤压套筒122，下壳体半部30的互补的挤压销124嵌接到所述挤压套筒中并且利用这些挤压套筒122被压紧。由此实现所述两个壳体半部30、50的可靠连接。
在所有的实施方式中，单独的或与所述两个壳体半部30、50集成的电缆容纳套筒72(电缆套管72a)由两个组装好的壳体半部30、50或装配好的连接器壳体8的两个端侧端部42、62形成，所述电缆容纳套筒包围和容纳密封件80。因而，环形地由电缆套管72a包围的密封件80以其内周相对于电缆外皮12密封并且以其外周相对于电缆套管72a的内周密封。优选地，外部的电缆套管72a容纳密封件80用于在电缆开口上密封连接器壳体8并且必要时至少部分地容纳应变消除器件48、68。在本发明的第一种至第三种实施方式中，两个对置的电缆套管72a通过两个半壳44、64与连接套筒70的配合作用形成。
对于本领域技术人员可知，上述实施方式应示例性地理解并且本发明不限于这些实施方式，而是可以在不脱离权利要求书的保护范围的情况下以多种方式变化。尤其是，本发明已经在上面借助各实施例被阐述，这些实施例示出一种T形的电缆-电缆连接，在该电缆-电缆连接中，分支导线或下引支线在端侧被连接到电缆的中间区域上，但必要时不拆开电缆的芯线。但也可能的是，建立两个电缆端部的直接连接或将一个电缆端部连接到插拔连接器的接触元件上。因而，术语“连接器6”在当前情况下可以被如下地理解：不仅指的是可脱开的连接器(例如插拔连接器)，而且也指用于电导线的在工厂侧被永久组装的且不再能被无破坏地脱开的连接元件(这些连接元件例如在上面示出)。可看出，与空间相关的术语如“上”和“下”(例如与所述两个壳体半部30、50相关)应示例性地参考在逆变器106上侧的装配来理解。此外可看出，上壳体半部和下壳体半部的特征、例如纵向肋条和横向肋条和/或应变消除齿部可以被互换。此外可看出，所述特征与其是否在说明书、权利要求、附图中或以其它方式被公开无关地也单独地定义本发明的重要组成部分，尽管这些特征与其它特征一起被描述。

Claims (20)

1.具有连接器(6)的电缆组件(100)，所述连接器构成为具有用于连接光伏设备的模块逆变器(104)的下引支线(26)，并且该电缆组件包括：
至少一条电缆(10)，该电缆具有电缆外皮(12)并且具有多条芯线(14)，其中，所述电缆(10)在连接器(6)的区域中被剥去外皮并且所述多条芯线(14)在所述区域中被剥去绝缘皮，以便在相应的芯线连接部位(29)上暴露所述多条芯线(14)并且分别电连接所述下引支线(26)的多条芯线(24)之一；
至少一个第一壳体部件(30)和第二壳体部件(50)，所述第一壳体部件和第二壳体部件在已装配状态下被固定地接合在一起并且因此接合地形成电介质的连接器壳体(8)，该连接器壳体包围所述芯线连接部位(29)；并且
其中，所述连接器壳体(8)具有用于电缆的应变消除器件(48、68)，所述应变消除器件在所述第一壳体部件(30)和第二壳体部件(50)被固定地接合在一起时起作用，
其中，所述连接器壳体(8)在已装配状态下具有至少一个电缆开口(74、76)，该电缆开口由在连接器壳体(8)的端侧上的电缆容纳套筒(72)形成，该电缆容纳套筒在电缆开口上套筒形地包围电缆(10)，
所述电缆组件包括密封件(80)，该密封件使电缆外皮(12)相对于电缆容纳套筒(72)密封，
其中，所述连接器壳体(8)具有一个或多个入口，下引支线(26)的所述多条芯线(24)通过所述入口在已装配状态下进入到连接器壳体(8)中并且在该连接器壳体(8)内与电缆(10)的所述多条芯线的相应所属的芯线(14)以T形分支的形式电连接。
2.根据权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，所述电缆容纳套筒(72)在已装配状态下从连接器壳体(8)的端侧向外突出，以便在装配好的连接器壳体(8)上形成外部的电缆套管(72a)。
3.根据权利要求1或2所述的电缆组件(100)，其中，所述应变消除器件(48、68)在电缆容纳套筒(72)的区域中被成型在连接器壳体(8)的内侧。
4.根据权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，所述电缆容纳套筒(72)构成为与连接器壳体(8)分离的部件，当第一壳体部件(30)和第二壳体部件(50)被固定地接合在一起时，所述与连接器壳体分离的部件在连接器壳体(8)的端侧上嵌接到第一壳体部件(30)和/或第二壳体部件(50)中。
5.根据权利要求4所述的电缆组件(100)，其中，所述电缆容纳套筒(72)在其周面上具有孔(69)并且应变消除器件(48、68)穿过所述孔(69)向内延伸，以便嵌接到电缆外皮(12)中。
6.根据权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，所述电缆容纳套筒(72)由第一壳体部件(30)的第一部分外壳(44)和第二壳体部件(50)的第二部分外壳(64)形成。
7.根据权利要求6所述的电缆组件(100)，其中，所述电缆组件包括至少一个连接套筒(70)，该连接套筒在已装配状态下被套装到电缆容纳套筒(72)上并且在此将所述第一部分外壳(44)和第二部分外壳(64)压合成所述电缆容纳套筒(72)并且因此所述第一壳体部件(30)和第二壳体部件(50)被保持在一起。
8.根据权利要求7所述的电缆组件(100)，其中，所述连接套筒(70)被压装、被卡锁以及被旋接到电缆容纳套筒(72)上。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电缆组件(100)，其中，所述应变消除器件(48、68)被成型在第一部分外壳(44)和第二部分外壳(64)的内侧(46、66)，以便当第一部分外壳(44)和第二部分外壳(64)被压合在一起时嵌接到电缆外皮(12)中。
10.根据权利要求7所述的电缆组件(100)，其中，所述密封件在连接器壳体(8)的已装配状态下被定位在电缆容纳套筒(72)内或在连接套筒(70)内。
11.根据上述权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，所述第一壳体部件或第二壳体部件(50)在其内侧具有纵向肋条(60)，这些纵向肋条在各纵向肋条(60)之间在连接器壳体(8)内形成用于芯线(14)的隔间(61)。
12.根据权利要求11所述的电缆组件(100)，其中，所述第二壳体部件或第一壳体部件(30)在其内侧具有横向肋条(40)，这些横向肋条在已装配状态下沿横向于电缆(10)的方向与所述纵向肋条(60)搭接，以便将各芯线(14)单个地推动到相应所属的隔间(61)中并且在已装配状态下保持在所述相应所属的隔间中。
13.根据权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，第一壳体部件(30)或第二壳体部件(50)具有横向于电缆(10)从相应的壳体部件(30、50)突出的连接栓(36)，该连接栓形成用于下引支线(26)的芯线(24)的入口。
14.根据权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，所述连接器壳体(8)在已装配状态下基本上完全被用塑料(90)注塑包封。
15.根据上述权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，所述连接器壳体(8)被塑料浇注材料填满。
16.根据上述权利要求1所述的电缆组件(100)，其中，所述电缆外皮由不与浇注材料或注塑包封材料粘结的塑料制成。
17.根据上述权利要求16所述的电缆组件(100)，其中，所述电缆外皮由交联塑料制成。
18.组件系统，该组件系统包括模块逆变器(104)和利用下引支线(26)的多个芯线(24)连接到该模块逆变器上的根据权利要求1至17任一项所述的电缆组件(100)，其中：
所述电缆组件(100)被连接到模块逆变器(104)上，
第一壳体部件(30)或第二壳体部件(50)具有横向于电缆(10)从壳体部件(30、50)突出的连接栓(36)，该连接栓形成用于下引支线(26)的多个芯线(24)的一个或多个入口并且在已装配状态下通过开口延伸到模块逆变器(104)的壳体(106)中，以便将下引支线(26)的多个芯线(24)引导到模块逆变器(104)中并且在所述模块逆变器那里连接到模块逆变器(104)的交流电输出端上。
19.具有多个光伏模块(110)的光伏设备，所述光伏模块分别具有一个模块逆变器(104)，其中：
各一个根据权利要求1至17任一项所述的电缆组件(100)被连接到所述模块逆变器(104)上，并且
所述电缆组件(100)被共同连接成一个线路，以便形成用于光伏模块(110)的交流电布线连接。
20.用于制造具有连接器(6)的电缆组件(100)的方法，所述连接器构成为具有用于连接光伏设备的模块逆变器(104)的下引支线(26)，所述方法包括以下步骤：
提供电缆(10)，该电缆具有电缆外皮(12)并且具有多条芯线(14)，所述芯线具有芯线绝缘皮(16)；
提供相互可配对的第一壳体部件(30)和第二壳体部件(50)，第一壳体部件和第二壳体部件具有用于电缆(10)的应变消除器件(48、68)；
剥去电缆外皮(12)的一个区段(18)的外皮；
局部地去除在被剥去外皮的区域(18)中的芯线绝缘皮(16)，以便暴露所述多条芯线(14)；
提供具有多条芯线(24)的下引支线，
将所述下引支线的所述多条芯线(24)剥去绝缘皮，
将下引支线的所述多条芯线(24)与电缆(10)的暴露的所述多条芯线(14)电连接，以便作为T形分支构建芯线连接部位(29)；
将电缆(10)在芯线连接部位(29)的区域中嵌入到第一壳体部件(30)或第二壳体部件(50)中；
套装第二壳体部件(50)或第一壳体部件(30)并且将第一壳体部件(30)和第二壳体部件(50)接合在一起，以便因此形成电介质的连接器壳体(8)，该连接器壳体包围芯线连接部位(29)，其中，当第一壳体部件(30)和第二壳体部件(50)被固定地接合在一起时，应变消除器件(48、68)嵌接到电缆外皮(12)中，其中，在连接器壳体(8)的两侧分别将一个密封件(80)套装到电缆外皮(12)上并且将所述密封件定位在芯线连接部位(29)的两侧，并且将连接套筒(70)或电缆容纳套筒(72)套到所述密封件(80)上，从而密封件(80)在已装配状态下在内部相对于电缆外皮(12)密封并且在外部相对于所属的连接套筒(70)或所属的电缆容纳套筒(72)密封。
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