CN110024225A

CN110024225A - 用于提供导电的电力传输接口的方法、接口成形装置以及用于成形电力传输接口的冷喷涂设备的用途

Info

Publication number: CN110024225A
Application number: CN201780068498.7A
Authority: CN
Inventors: 克里斯蒂安·米切尔森; 索伦·伊萨克森; 马丁·桑德·尼尔森
Original assignee: Rayleigh Bond Co
Current assignee: Rayleigh Bond Co
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2019-07-16
Anticipated expiration: 2037-09-05
Also published as: WO2018041321A1; JP2019534677A; US20190229436A1; CN110024225B; JP7010953B2; KR20190045324A; KR102422703B1; US11469527B2; EP3507865A1

Abstract

本发明涉及一种在具有至少两根导电的单独的导线(x02)的电力电缆(x00)的端面上提供导电的电力传输接口(x30)的接口成形装置(x60)和方法，电缆(x00)进一步包括与导线(x02)不同的向电力电缆(x00)提供其它的特征的反应性复合物。方法包括下列步骤：提供所述电力电缆(x00)的端部段，所述端部段具有带导线端的导线(x02)，所述端部段进一步具有所述反应性复合物；以及通过使分散在由与导电微粒不同的材料形成的载送流体中的所述导电微粒与所述端部段接触来将导电微粒(x67A)连续地添加到所述端部段上。因此，实现了高质量的电缆接合和端接。

Description

用于提供导电的电力传输接口的方法、接口成形装置以及用于成形电力传输接口的冷喷涂设备的用途

技术领域

本发明涉及一种用于在具有至少两根导线或扇形芯和反应性复合物的电力电缆上提供电力传输接口的方法和设备，并且涉及一种具有这种电力传输接口的电缆。此外，本发明涉及一种用于将这种电缆与这种电力传输接口端接(terminating)或接合的套管。

背景技术

电缆端接和接合在本领域中是重要的，并且对于某些电缆类型，这是一个麻烦的过程。

已经使用了若干方法以端接和接合电缆。首先，大多数简单或小型电缆都是简单焊接或钎焊，或使用抗剪螺栓连接。对于诸如具有绝缘线的电缆的其它类型的电缆，电缆中的额外化合物在焊接或钎焊过程中发生反应，并且污染端接件和接头。因此，在焊接、钎焊或机械地端接和接合电缆之前，对于电缆的端部段(end section)，必须去除这种反应性化合物。

在去除绝缘并且可选地在确保在导线之中无残留物存留的清洁过程之后，电缆的导线端被焊接或钎焊在一起、压接(crimped)在一起、或使用套圈抗剪螺接在一起以机械固定和电接触导线/绞线。所有这些方法产生用于现场接合或端接的电缆端头，或用于获得在生产运行期间或之间表征电缆参数的单个接触点。

对于诸如高压传传输电缆的大型电缆类型，用于将导线取消隔离和清洁导线的现场和制造工作产生瓶颈，其中所有其它过程可能一次保持数天，这是昂贵的。此外，将导线取消隔离需要专业人员。

在表征电缆期间，可以使用小部段例如一米来表征电缆的电特性。由于用手去除绝缘，因此无法有效测量给定电缆的每根单独绞线的精确有效长度。对于较小的电缆长度，这些偏差会被放大并且产生显著的数据偏差，从而无法实现精确的质量控制。由于电缆制造商对表现不佳的电缆系统负责，因此电缆可能尺寸过大，以确保它们符合规格，由此产生利润损失。

其它有问题的电缆接合/端接情况涉及海底电缆、变电站和工厂接头。为了确保尽可能少的现场接头，预期用于海底用途的电缆在工厂预先接合，以产生尽可能长的电缆段。尽管如此，所有接头都不能事先制造，当海底电缆链路被损坏或有其它故障时，修理接头是必要的。海底电缆由专用船员铺设和修理，而节省用于电缆接合的时间是重要的，以便能够在尽可能短的一段时间内进行这种安装或电缆维修。

诸如用于制造海底用途的电缆的工厂接头的工厂接头可能需要满足广泛的机械规格的电缆接头。由于接头如任何其它电缆段那样被简单地卷起并且随后铺设到海底位置，因此接头必须具有与类似长度的电缆本身至少基本相似的机械强度、尺寸和柔性。

US2014/0000110公开了一种用于电连接两根高压电缆的电导体的方法。导体的端部被暴露、从任一端插入管道并且用紧固螺钉紧固至管道，管道具有中央通孔。在导体中以径向方向进行钻孔。导电螺钉拧紧至两个导体端之间的接口中的钻孔中。虽然可能是对现有技术的改进连接，但是不能保证与所有绞线的连接，并且接头的质量在很大程度上基于个体操作者的技能。使用更多的螺钉虽然增加连接，但也增加绞线破裂的风险。而且，使用与导体不同的材料的螺钉产生热膨胀问题，会在一段时间后减弱连接，而使用与导体相同的材料产生螺钉强度问题，从而增加了不连接至所有绞线的风险。此外，螺钉和每根单独的绞线之间的抵接接触将至少在绞线之间变化，从而产生具有不规则电连接的端接件。

WO2015/188923公开了一种使电导体与另一电导体接触，特别是用于供电电缆的多股导体的装置。该装置具有用于插入导体的容纳空间以及具有导电和抵接的接触体，诸如导电金属球的接触介质。在施加的力下，导体可以与导电金属球电接触。然而，导电金属球与电缆的每根绞线之间的有效接触是没有保证的，而是基于球的尺寸，其中虽然较小的球确保更好的整体连接，但是由于增加的抵接物的数量而在操作期间可能产生过高或不稳定的电阻。此外，电流必须通过的球对球过渡的数量将在绞线之中变化，从而产生具有不规则电连接的端接件。

因此，目的是提供一种克服了上述问题中的至少一些的用于为电导体，特别是电力电缆的多股式导体提供接触接口的装置和方法，以及具有这种设备的连接件或连接器件。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题中的一些。根据本发明，提供了一种方法和设备。

根据本发明，上述问题中的至少一些通过一种在具有至少两根导电的单独的导线的电力电缆的端面上提供导电的电力传输接口的方法来解决，其中电缆进一步包括与导线不同的用于向电力电缆提供其它的特征的反应性化合物。该方法包括以下步骤：提供所述电力电缆的端部段，端部段具有带导线端的导线，并且其中端部段进一步具有反应性化合物；以及将导电颗粒连续地添加到所述端部段上，其中导电微粒分散在由与所述导电微粒不同的材料形成的与所述端部段接触的载送流体中。

因此，提供了一种在导线之间产生也具有机械强度的有效电连接的过程。通过将微粒分散在由与微粒不同的材料形成的流体中，获得允许粘附而不会过度加热的足够低的接触能量。

在实施例中，该方法进一步包括提供所述导电微粒在由与所述导电微粒不同的材料形成的非粘附载送流体中的分散体的步骤。因此，微粒分散在流体中以沉积在导体的端部段/端面上。

所谓连续地添加是指分离的元件可以有序或无序地相继地、不断地和/或连续地彼此跟随地布置至端面上。许多颗粒可以被烧制到端面上，或者在该定义内可以大量附着离子。连续地添加导电材料确保传递到电缆端部的热能不会使电缆或反应性化合物显着加热，以避免反应性化合物的相变，例如熔化/液化或蒸发，或者以避免电缆绝缘材料的过热。已知后面提到的使绝缘材料加热会存在损坏或破坏绝缘的其它风险。因此，实现了电缆端部的显著更好且更快的接口连接。实现了具有这种反应性化合物的电缆的自动且快速的接口连接，其中因此，化合物不会污染接口区段并避免损坏电缆，从而允许具有低电阻的有效传输，同时所有或基本上所有导线都电连接。更进一步地，由于各个导线有效地连接至接口区段，因此确保了导线之间的均匀传输，这允许测试本领域中无相当物的导体的质量。因此，允许有效且精确的导体表征、生产和安装。在说明书和权利要求书中可以互换地使用连续地添加和连续地沉积。

所谓微粒是指离子或固体分离颗粒。在实施例中，微粒状材料在遇到电缆端面时是微粒状。在另一实施例中，它在遇到表面时可以是液体。

所谓微粒分散在流体中是指微粒状材料在沉积到导体端表面上期间与流体混合，其中流体可以是液体或气体，诸如电解质溶液或过程气体。流体是非粘附的是指它不会粘附到电缆端部段或接口区段。此外，由于流体是载送流体，从而携带微粒，流体接触端部段而不会粘附/附着在其上，从而流体不会干扰接口区段的成形。

在实施例中，将微粒分散在流体中不包括在电缆端面被通过激光熔化之前将浅金属层沉积到电缆端面上。

所谓端部段是指电缆的端部部分，并且可以是用导线限制器压接的部分，或者它可以仅仅是端面。

包括在电缆中的反应性化合物可以是电缆中包含的不是金属导体的任何材料。通常，反应性化合物将是造成污染热焊接或钎焊电缆接口连接过程的反应性化合物，或者可选地是因热焊接过程而发生损坏的反应性化合物，不管这种损坏沿着电缆长度在何处发生。例如，后一示例是当热过程加热电缆足以使绝缘从电缆的端部进一步被破坏的情况。

在实施例中，反应性化合物可以是不是金属导体的任何材料的导体。

示例是：导线上的清漆、电缆扇形芯之间的绝缘纸、PEX/XLPE或PE形式的绝缘物、任何聚合物、高吸水性聚合物的膨胀粉末或带、吸湿带或粉末、油产品、沥青、蜡、环氧树脂、有机硅、沥青质、特种沥青质、橡胶改性沥青、凝胶、溶剂型涂料、水性涂料、水、碳氢化合物树脂和半导体层，或者甚至是活性应用的氧化物层。反应性化合物包括单一化合物和更复杂性质的组合物，例如上述示例组合物的任何组合。由于各种原因，许多电缆将无意中受益于或需要这样的附加化合物。海底电缆可能需要吸收性粉末，而多股式电缆可能需要股间绝缘，股间绝缘可以采用浸渍纸、清漆或氧化物层的形式。许多类似于所描述的那些组合物由于在电缆端部被处理时产生污染物而使电缆端接和接合变得困难，使这些类型的电缆的端接或接合昂贵并且依赖于专业人员。

在另一实施例中，反应性化合物特别地是反应性导体化合物，这是指它是作为电缆的导体部分的一部分存在的化合物。换言之，反应性导体化合物位于导体的导线/绞线之间，可以自由地或以某种方式进行组织，诸如紧固在导线/绞线周围或紧固在电缆扇形芯之间。示例是：纵向水屏障，诸如膨胀粉末或胶带、超吸收聚合物、吸收聚合物和吸湿带或粉末；有机导线绝缘涂层，诸如聚酯酰亚胺、聚氨酯、聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺、溶剂型涂料和水性涂料；无机导线绝缘涂层，诸如氧化铜、氧化铝和电解成形的电绝缘层涂层；和其它如聚合物、蜡、环氧树脂、有机硅、凝胶和碳氢树脂。

在实施例中，本发明可用于包括中压、高压、特高压和/或超高压传输的任何电压类型的电缆。所谓中压电力电缆是指电压范围在1kV和30kV之间的电力电缆。所谓高压电力电缆是指电压范围在30kV和150kV之间的电力电缆。所谓特高压电力电缆是指电压范围在150kV-500kV之间的电力电缆。所谓超高压电力电缆是指电压范围在500kV及以上的电力电缆。在示例中，本发明涉及高压、特高压和超高压传输电缆。

所谓一体成形是指接口区段粘附到导线端的各个表面并且使轮廓抵接导线端的各个表面，使得整个轮廓中的任何不规则性都不会妨碍传输。与导线端一体成形的接口区段确保通过提供粘附电缆的导线并且向电缆的导线提供电气和机械接触的表面来实现与其它元件的接口连接。接口区段提供与至少两根导线的接触，接触至少两根导线的至少50％的导线、至少60％的导线、至少70％的导线、至少80％的导线、至少90％的导线、至少92％的导线、至少94％的导线、至少95％的导线、至少96％的导线、至少97％的导线、至少97.5％的导线、至少98％的导线、至少98.5％的导线、至少99％的导线、至少99.5％的导线或100％的导线。

电缆端面可具有任何形状。例如，电缆端面可以相对于电缆的长度垂直或略微倾斜，电缆端面可以是锥形切口，其中电缆端部呈锥形<-形状或铅笔形状，电缆端面可以符合Z字形或端部可以采取任何其它方便的形式。一个突出的例子是两个电缆端部对齐以进行连接的情况，可以在电缆端面相遇的位置基本上对称地进行切割，从而产生用于产生接口区段的V形切口。

所谓的区段是指在电缆的轴向方向上纵向延伸的导体的一部分，并且通常是导体的整个径向延伸范围和/或承载导体的全部电负载。区段可以采用任何方便的长度，并且可以是从单层沉积材料到多层沉积材料的任何形式，并且包括完全通过根据本发明的方法成形的导体。区段优选地具有足够的长度以为其预期用途提供机械强度，并且确保电连接以通过接口区段成功地将预期的电负载从导体的所有导线载送和/或从一根导线载送到另一根导线。

在实施例中，该方法进一步包括提供具有外壁的局部外壳的步骤，其中该外壁将局部外壳的内容物与外部环境进行划界。局部外壳附接至牢固地紧固在导体端周围的固定器件。沉积器件以及导电材料将沉积在其上的导体端部段设置在局部外壳中。因此，实现了隔离的环境。这既用于保护与接合电缆一起工作的装置，也用于为过程发生提供稳定的环境，这进一步用于减少材料使用并提高工作速度和可靠性。

在实施例中，继续所述连续地添加，直到所述电力传输接口与所述导线的所述至少两个导线端一体成形。因此，实现了简单过程。

在实施例中，所述成形可以选自冷喷涂、电镀或激光金属沉积的列表。在实施例中，可以从冷喷涂或电镀中选择用于连续地添加的技术。在实施例中，方法包括所述成形而不是感应焊接、摩擦焊接或电弧焊接。在实施例中，成形不是激光焊接。在实施例中，该方法不是焊接过程使电缆端部的至少一部分导线熔化的焊接。在实施例中，该方法不是钎焊，其中焊接将熔化的材料添加到电缆端面上，从而在电缆端面上产生添加的焊料的熔化区。

在实施例中，连续地添加是控制与温度有关的参数以确保反应性化合物的温度基本上保持在反应温度以下的连续地冷添加，所述反应性化合物在该反应温度下干扰所述连续地添加以阻碍所述导电的电力传输接口的电气和/或机械特性。虽然与本领域的方法相比，该过程通常是冷过程，但是理解的是，允许局部和瞬时加热。因此，确保了基本上无损伤的过程。

为了与工作温度可以是90摄氏度并且甚至可以猛增到110摄氏度的地下电缆一起工作，接口区段的材料有利地具有高于90摄氏度或高于110摄氏度的熔化温度。

在实施例中，反应性化合物在所述反应温度下发生相变。在实施例中，反应温度在大气压下在50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃，165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃，290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃、350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃、380℃、385℃、390℃、395℃或399℃以下。在实施例中，通过将反应温度与大气压相结合来评估反应温度的影响。

在实施例中，微粒状材料的熔化温度在50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、优选高于110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃、350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃、380℃、385℃、390℃、395℃或甚至400℃以上。

在实施例中，所述成形确保所述接口区段实现机械拉伸粘结强度。在实施例中，接口区段具有高于5MPa的机械拉伸粘结强度。在实施例中，接口区段具有5MPa至100MPa的机械拉伸粘结强度。在实施例中，接口区段具有10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、35MPa、40MPa、45MPa或甚至50Mpa以上的机械拉伸粘结强度。使用EN 582来测试接口层的拉伸粘结强度。

在实施例中，有用的平均接口区段长度是从0.001mm至1000mm、0.001mm至100mm之间的任何值，诸如如在电缆的纵向轴向方向上测量的挤压成形部的至少0.001mm、至少0.002mm、至少0.005mm、至少0.01mm、至少0.02mm、至少0.05mm、至少0.1mm、至少0.2mm、至少0.3mm、至少0.5mm、至少1mm、至少2mm、至少3mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm。

在实施例中，接口区段不是通过焊接成形。在实施例中，接口区段不是通过激光焊接成形。在实施例中，接口区段不是通过焊接或钎焊成形。

在整个应用过程中，同义地使用导线、绞合线和绞线以表示电缆内部的导线，所有导线都带有相同的电相。导线可以具有任何截面，形状和尺寸。可用于本发明的电缆具有从两根到几百根的多根导线，诸如至少两根、至少三根、至少四根、至少五根或至少六根。在实施例中，具有单根导线的电缆也可用于本发明。

在实施例中，该方法包括选择至少与温度有关、用于成形步骤的参数，其中所述参数确保所述化合物不污染所述接口区段以降低其电性质和/或机械性质。因此，确保不使所述反应性化合物熔化或蒸发。

在实施例中，该方法包括选择至少与温度有关、用于成形步骤的参数，其中所述参数确保保持电缆绝缘材料的绝缘特性。

在本发明的一方面，本发明涉及一种在具有至少两根导电的单独的导线的电力电缆的端面上提供导电的电力传输接口的接口成形装置，电缆进一步包括与导线不同的用于向电力电缆提供其它的特征的反应性化合物。该设备包括：固定器件和沉积器件。固定器件用于提供所述电力电缆的端部段，端部段具有带导线端的导线，并且端部段进一步具有所述反应性化合物。沉积器件连接至所述固定器件，沉积器件适于将分散在由与所述微粒不同的材料形成的非粘附载送流体中的导电微粒与所述端部段接触，连续地将导电微粒添加到所述端部段上。因此，对于操作者来说，该过程可以标准化并简化甚至自动化，并且根据本发明可以更容易地生产现场接头。

在实施例中，固定器件是如说明书中另外描述的紧固系统。

在实施例中，该装置进一步包括适于提供分散在由与所述导电微粒不同的材料形成的流体中的导电微粒的分散体的分散器件，该分散器件连接至所述沉积器件并且适于为所述沉积器件供给所述分散体。

所谓固定器件是指固定与电缆相关的装置的部件，诸如紧固在导线限制器、电缆绝缘部、导线本身或这些中的任何一个或全部的组合的周围的压缩紧固系统。

在实施例中，该装置进一步具有带有外壁的局部外壳，该外壁将局部外壳的内容物与外部环境进行划界，局部外壳附接至牢固地紧固在导体端部段周围的固定器件。外壳本身或者换言之用于添加所述导电微粒的工作腔；前面提到的沉积器件；以及当电缆插入所述装置时的导体端部段在局部外壳内部。因此，实现了隔离的环境。这既用于保护与接合电缆一起工作的装置，也用于为过程发生提供稳定的环境，这进一步用于减少材料使用并提高工作速度和可靠性。

在实施例中，该装置进一步具有连接至位于局部外壳中的沉积器件、位于外部环境中的移动器件。这通过延伸穿过外壁的连接部件来实现，其中移动器件适于沿着导体端面移动所述沉积器件。因此，对于具有局部外壳的装置，简化自动化过程。在实施例中，移动器件适于在所有三个空间维度上移动沉积器件。因此，确保了装置的更大自由度，这使装置能够更靠近或更远离电缆端部工作。

在实施例中，沉积器件可以选自电镀器件、冷喷涂器件和激光沉积器件中的任何一种。在另一实施例中，沉积器件可以选自电镀器件和冷喷涂器件中的任何一种。

在实施例中，本发明涉及具有参数控制器件的装置，该参数控制器件适于控制与温度有关的参数以确保反应性化合物基本上保持在反应温度以下，所述反应性化合物在该反应温度下干扰所述连续地添加以阻碍所述导电的电力传输接口的电气和/或机械特性和/或其中反应性化合物在所述反应温度下损坏电缆。因此，确保了至少基本上无损伤的过程。

在实施例中，固定器件具有安装附接件(attachment)，其中所述沉积器件联接至相应附接件，用于可逆地附接至所述安装接口。因此，提供灵活处理方案。可以取下具有沉积器件的接口成形装置的部分以检查电缆端部以及安装其它工具，例如针式锤装置、打磨器或其它沉积器件，从而允许容易地操作。

在实施例中，该设备具有用于各自容纳电缆的两个开口端，其中连续添加步骤进一步包括连续地添加到两个电缆端面上并在这些电缆端面上建立单个接口区段，从而接合两个电缆。电缆端部可以任何角度切割。方便地，电缆端部以倾斜的方式切割，在其接合部处留下可以容易地填充，例如通过连续添加垂直于电缆的轴向方向填充的角间隙。在实施例中，电缆在其接合部上方以基本对称并且仅部分地被穿过的方式被切割成V形。因此，接口区段可以在该间隙中建立。

在本发明的实施例中，本发明涉及一种用于制造电缆的方法和由此制造的具有至少两根导电的单独的导线或扇形芯的电缆，该电缆进一步包括与导线或区段不同的用于向电力电缆提供其它的特征的反应性化合物。电缆进一步包括具有导线或扇形芯端部以及所述反应性化合物的距电缆端面5mm内的电缆端部，其特征在于，所述电缆进一步包括从所述电缆端面延伸、并且与所述导线或扇形芯端部一体成形的导电的电力传输接口，其中所述导电的电力传输接口具有高于所述反应性化合物的熔点的熔点，作为80％的导线中的平均值的0.6mΩmm²以下的电阻，以及5Mpa以上的机械拉伸粘结强度。因此，例如提供电缆，允许容易且有效地与其它电缆接合。

在实施例中，反应性化合物存在于距电缆端面1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的距离内。

在本发明的一方面，本发明涉及一种在用于中压、高压、特高压和/或超高压传输的电力电缆上提供电力传输接口的接口成形设备。所述电缆包括电导体，所述电导体包括漆包导线和/或绝缘扇形芯，所述导体包括导体端面，所述导体端面包括导线端，所述设备包括可安装到所述电缆上的装置主体，其特征在于所述装置主体进一步具有电输入口和电输出口以及材料入口和材料出口中的一个或两个。

此外，该设备包括附接至所述装置主体的接口成形器，接口成形器连接至具有正极和负极的DC电路和/或连接至材料入口和所述材料出口，接口成形装置用于在导体端面上成形接口区段，接口区段具有连贯且导电的主体，其中导体接口用于与导线端一体成形，从而允许导电体的导线和/或绝缘扇形芯之间承载的电负载传递给接口区段。

因此，接口区段可以在导体端部上成形。在适用的情况下，针对该过程提到的实施例也可用于执行该过程的设备。

在本发明的一方面，本发明涉及一种具有用于中压、高压、特高压和/或超高压传输的电力传输接口的电力电缆。所述电缆包括电导体，所述电导体包括漆包导线和/或绝缘扇形芯，以及包括导线端的导体端面。该电缆的特征在于进一步包括在导体端面上成形的接口区段，该接口区段具有连贯且导电的主体，其中接口区段与导线端一体成形，从而允许导电体的导线和/或绝缘扇形芯之间承载的电负载传递给接口区段。

因此，提供了一种通过接口区段可实现适当的传输、改进的传输、接近完美的传输或完美的传输的电缆。在适用的情况下，针对该过程提到的实施例也可用于电缆本身。

在该申请中，接口区段与导电的电力传输接口可互换使用。

冷喷涂

在实施例中，成形技术是微粒状材料从压力高于大气压的高压室沉积到电缆端面上的冷喷涂。该材料通常由已经预加压并加热的气体承载，然后穿过喷嘴并到达电缆端部上。在存在电缆端部的沉积腔室或室中，可能会消耗增加的压力。根据本发明可以使用任何类型的冷喷涂。在实施例中，本发明涉及使用冷喷涂装置以将接口区段施加到电缆端面上。因此，可以使用传统的工具加工和机械加工。

因此，采用不将液体引入电缆，不将温度升高到反应性化合物的相变的温度，并且从导线到接口区段建立有效的电和机械接触的非热过程。

在实施例中，使用提供压力为1巴和10巴之间的载送气体的低压冷喷涂。在实施例中，使用提供压力在1巴和15巴之间的载送气体的低压冷喷涂。因此，使用可以更容易地运输到安装地点的便宜且可移动的方法。

在实施例中，使用提供压力在10巴和100巴之间的载送气体的高压冷喷涂。因此，实现了具有更好的电气和机械特性的更密集的接口区段。

在实施例中，使用冷喷涂技术与激光组合的激光辅助冷喷涂。激光因能够在喷涂之后或喷涂时熔化涂层从而实现改善的涂层质量以及改善的粘合特性。

在实施例中，使用脉冲气体动态喷涂，该过程使用振荡压力波。在喷涂之前加热气体和粉末，从而产生具有更高压力和温度的过程。因此，喷涂微粒和/或电缆端部的更大变形是可能的，从而产生较高质量的接口区段。

在实施例中，使用电缆端面放置在内部压力低于大气压的真空容器中的真空冷喷涂。这减少了高压区域的存在，或者换言之，在电缆端部处的冲击波可以沉积非常小的颗粒，从而产生高质量的接口区段。

在实施例中，使用向电缆端面提供正电荷并向喷涂颗粒提供负电荷的动力学金属化。因此，改进的过程导致喷涂粉末的沉积速率更高。

在实施例中，所述成形是冷喷涂，其中执行所述冷喷涂以沉积第一导电材料和第二填充材料。因此，特别是对于低压冷喷涂，提高了沉积质量。在实施例中，该方法包括从银、铜、金、铝、黄铜、镁、铂、钼、钽、钨、镍、铅、锌、锡或甚至铁、包括任何类型的钢、陶瓷材料或这些材料的任何给定组合的列表中选择所述第一材料。在优选的实施例中，导电材料选自银、铜和铝的氧化物或这三种材料的任何给定混合物中的至少一种。

第二材料自银、金、铝、铜、镁、镍、铂、铅、锌、锡、聚合物材料或这些材料与陶瓷的可能结合的任何给定组合的列表中选择。为接口选择的材料数量不限于两种。在实施例中，可以在电缆端面上添加多个层或嵌入结构，其中每个层可以由不同的材料组成。在优选的实施例中，从银、锌和锡中的至少一种选择可锻/填充材料。

可以向这两种组合物中的任何一种添加喷丸材料，该喷丸材料不是被包括以粘合到表面上，而是被包括用于将组合物的其余部分更牢固地按压抵靠在导体端，从而改善接口区段的机械和电气性能。一些喷丸材料可以埋入沉积的材料中。喷丸材料可以从任何方便的材料来选择，并且有利地选自包括氧化铝的列表。

在实施例中，然后，第一导电材料层和填充材料诸如通过研磨、切割、铣削或通过另一种方便的方法被处理以暴露第一导电材料。此后，新的导电层沉积在端面上，从而，与具有不规则性的导体端面相比更容易附接至填充材料。因此，获得了还具有优异的机械和电气特性的简单且廉价的接口区段。

在控制参数并且使用冷喷涂的实施例中，参数进一步涉及选择载送气体、推进气体、喷涂距离、载送气体的压力、颗粒形状和尺寸、是金属并且可以包括不是导电微粒的陶瓷或其它材料的原料组份、沉积速度和原料的进料速率以及粉末穿过喷嘴的横向速度中的至少一种。在实施例中，该方法包括通过沉积一导电材料和填充材料而执行所述冷喷涂。

在本发明的一方面，本发明涉及使用冷喷涂设备以在具有至少两根导线和反应性化合物的电力电缆上成形电力传输接口。

电镀

在实施例中，接口区段通过电镀成形。因此，非热处理与可以是自动化的精确沉积导电材料一起使用，并且可以更快地执行接口连接。此外，可以获得具有优异的导电和机械性能的完全且致密的接口区段。

在可以应用任何类型的电镀，诸如刷镀或槽镀的实施例中，电流的方向可以随着成形过程的步骤而改变。因此，可以控制沉积轮廓。在去除通过电镀过程逐渐成形的不希望的枝状晶体成形物的情况下，这可能是必要的和/或有利的。电沉积通常位于电流密度最高的地方，这会导致枝状晶体生长逐渐增强。改变电流方向产生电镀的相反过程，从而导致枝状晶体被消耗并因此被去除。可选地或另外地，可在电镀中使用添加剂以控制和/或避免枝状晶体成形。

在与任何类型的电镀兼容的实施例中，导体接口区段通过脉冲电镀成形，由此可以精确地控制导体接口区段的某些特性和沉积的成分和厚度。

在实施例中，接口区段通过刷镀成形。因此，沉积速度增加，同时控制沉积区域。此外，刷镀去除了将导体端浸入镀槽中的必要性。

刷可以是任何吸收性材料，诸如具有像刷一样的长毛和/或由任何合成或有机类型的布或海绵组成。

在实施例中，刷镀通过皮带刷、往复刷或旋转刷执行。因此，刷洗过程可以是自动化的，并且沉积可以被控制并且在导体端面上方和电缆端部之间均匀进行。所谓往复是指来回运动。

在实施例中，接口区段通过镀槽成形。因此，导体端浸没在在导体端面的表面上进行沉积的电解液中。

在实施例中，电缆具有第一端和第二端，其中所述第一端的导线彼此电连接。然后，在第二端上产生用于电镀接口区段的电流，这包括以下步骤：将第二端中的导线中的至少一根与用于阴极接触的电路连接，将第二端中的多根导线与电镀溶液连接，并且提供与电镀溶液和/或所述多个导线的阳极接触。因此，实现了在安装期间在导体端面上成形接口区段的便利方法，其中在安装现场实现阴极和阳极接触，因此方便且便宜，同时不需要产生新的操作工序来保持触及先前电缆接口或从电源触及。

用于实现阴极接触的至少一根导线在确保与接口区段的电连接之后被紧固。这种紧固可以通过任何传统方法，诸如焊接、钎焊、硬钎焊或使用固定螺钉或螺栓来执行。

在实施例中，导体端面的两个区域容纳在接口成形设备中，其中第一半部分提供阴极接触，而第二端部提供阳极和电镀溶液的接触。第一区域可以是导线端，第二区域可以是导体芯，由此接口区段可以在简单的过程中成形在导线端上，不需要用以提供阴极接触的远距离的第二接触点。

可选地，导线端可以在第一和第二区域之中以任何其它方式分开，例如导线的一半在第一区域中并且导线的一半在第二区域中。在第一区域上已经成形接口区段之后，可以颠倒该过程，并且因此可以在导体端面的第二区域上成形第二接口区段。

在实施例中，从电源或至少通过两个整个电缆区段提供电力。在实施例中，在电缆的安装期间，针对每个单独/所有单独的导线测试连续电缆的导电性。

通过电镀，可以在安装期间连续评估每个连续接口的质量。因此，可以在埋入、浸没或离开电缆之前识别弱的接口连接，从而降低不良安装的风险并且连续地避免昂贵的维修。

激光金属沉积

在实施例中，接口区段通过激光金属沉积成形。这可以通过下述方式来执行：将粉末喷射到激光熔融区域并且以至少部分液态沉积到电缆端面上的激光熔敷；或者将浅金属层在熔化之前沉积在电缆端面上；或与冷喷涂沉积材料结合使用。

在通过激光成形接口区段的实施例中，执行在成形接口层之前或同时，在与电缆方向平行的方向上激光使端部段的至少外部分中的反应性化合物蒸发的预处理，诸如从电缆端部向电缆中至少0.000001mm、至少0.00001mm、至少0.0001mm、至少0.0005mm、至少0.001mm、至少0.005mm、至少0.01mm、至少0.02mm、至少0.05mm、至少0.1mm、至少0.2mm、至少0.3mm、至少0.5mm、至少1mm、至少2mm、至少3mm，或甚至至少5mm。

在实施例中，所述成形是激光金属沉积，其中执行所述激光沉积从而沉积具有较低熔点的第一导电材料从而产生对反应性化合物的密封屏障并且随后沉积第二导电材料。因此，通过避免或减少影响反应性化合物的热效应来提高沉积质量，因此在沉积所述第二导电材料期间可以使用更高的温度。在实施例中，该方法包括从银、铜、金、铝、黄铜、镁、铂、钼、钽、钨、镍、铅、锌、锡或甚至铁、包括任何类型合金、钢或这些材料的任何给定组合的列表中选择所述第一材料，第二材料选自银、金、铝、铜、镁、镍、铂、铅、锌、锡或这些材料的任何给定组合的列表。为接口选择的材料数量不限于两个。在实施例中，可以在电缆端面上添加多个层或嵌入结构，其中每个层可以由不同的材料组成。

预处理

在实施例中，该方法进一步包括预处理步骤，所述预处理包括在连续地将所述微粒状物质添加至电缆端部之前，使用激光以去除所述电缆端部的至少外部分中的，诸如在外部0.005mm中的所述反应性化合物。因此，在连续添加所述微粒物质的过程中可以使用更高的温度而不影响反应性化合物。

预处理可以是其它方式或另外包括热处理、切割、铣削、研磨、抛光、喷砂、用加压气体吹、其它电磁处理、溶剂清洗、热碱性洗涤剂清洗、用其它化合物清洗、电洗和/或酸处理。在实施例中，在连续添加的同时和/或连续添加之后执行清洁过程。虽然利用激光执行的预处理与利用激光的连续添加具有协同作用，但是可以与任何用于添加接口区段的材料的技术一起使用。

在实施例中，提供导体端面包括将套圈附接在导体的导线周围并且液压地压接或机械地固定套圈，从而为电缆端部提供机械完整性。

在实施例中，在成形导体端面之后并且在成形接口区段之前，处理导体端面以减少导线和/或扇形芯之间的潜在间隙，并且导体端面可以包括通过辊压、使用除垢工具和/或诸如喷丸加工、锤击喷丸、超声喷丸和/或高频冲击处理的喷丸使导线端面塑性变形。

在实施例中，处理导体端表面以扩大暴露的端表面区域，从而实现后续成形的接口区段的改进的机械互锁。扩大的表面区域可以成形为小山、钩、尖端或由于预处理技术的任何组合而产生的任何奇怪结构形状的图案。因此，接口区段的拉伸粘结强度可以得到提高。

在实施例中，通过化学还原气体处理反应性化合物，其中在不提供外部能量的情况下驱动化学反应。

在实施例中，电缆中的导线端被高频振动激励，从而在导线之间产生相对运动，使得在成形接口段之前磨料磨损将反应性化合物去除、使反应性化合物松散或破碎成更容易被去除的较小部分。

在实施例中，以不同的预处理步骤的组合执行预处理过程。这些步骤以相对于除去反应性化合物的有效性以及使端面的质量有利于以后成形接口区段的能力而言优选的方式执行。

在实施例中，所述的预处理中的任何一个可以用作将材料添加到电缆端部的端部上的步骤之间的中间处理。

后处理

在本发明的一方面，本发明涉及一种用于将电力电缆接合至电接口的套管，该电接口是电力电缆或电缆端接件，该套管包括：套管主体，其形成用于容纳电缆的至少一个凹口(socket)并且进一步具有从凹口到所述电接口的导电通道，其特征在于，进一步包括：导管，其在所述至少一个凹口内部，导管是导电的并且能够相对于所述主体移位，所述导管具有面向所述凹口外部的表面，用于抵接插入的电缆的接口区段；以及压缩紧固件，其允许通过相对于套管主体朝向电缆对导管施加并保持轴向力而将所述导管紧固抵靠所述接口区段，其中所述导管与所述套管主体直接电连接和/或通过所述压缩紧固件与所述套管主体电连接，因此，电流可以从所述电缆流到接口区段，然后经过所述导管、流入所述主体并且流至所述电接口。因此，提供了利用了本发明的接口区段的结构的改进的套筒。

在实施例中，接口层的端面被进一步研磨或切割以对其进行改善以用于进一步加工。因此，例如补救了不同材料或过程的不均匀沉积。在实施例中，在已经沉积填充材料之后，将一层导电材料添加到接口层的端面上，以一体地与沉积的导电材料相互作用。因此，可以实现明显更好的电连接，例如用于低压冷喷涂技术。

在实施例中，该方法进一步包括压实步骤，其中导体端面或接口层进一步经受机械应力，从而改善其机械和/或电特性。例如，这可以通过针式锤击实现。因此，实现了导线与接口区段之间的增加的粘结强度和降低的接触电阻，同时增加了接口的机械强度以及导电性。在实施例中，通过使用冷轧技术、使用小锤或气动、液压驱动的针式刮刀的锤击、喷丸或高频冲击处理来执行后处理。

在实施例中，使用激光或其它热源对导体端面或接口区段进行热处理。在实施例中，通过影响成形的接口对通过任何类型的冷喷涂成形的接口区段进行后处理。在实施例中，所述后处理的任何一种可以用作将材料添加到电缆端部的端部上的步骤之间的中间处理或者作为在沉积材料的同时发生的并行步骤。

接口区段的电阻

通过成形根据本发明的接口区段，可以实现有效的连接或端接。在实施例中，通过提供根据本发明的接口区段，提供了一种具有下述值的平均比电接触电阻的连接：小于500mΩmm²、小于400mΩmm²、小于300mΩmm²、小于200mΩmm²、小于100mΩmm²、小于50mΩmm²、小于40mΩmm²、小于30mΩmm²、小于20mΩmm²、小于15mΩmm²、小于14mΩmm²、小于13mΩmm²、小于12mΩmm²、小于11mΩmm²、小于10mΩmm²、小于9mΩmm²、小于8mΩmm²、小于7mΩmm²、小于6mΩmm²、小于5mΩmm²、小于4mΩmm²、小于3mΩmm²、小于2mΩmm²、小于1mΩmm²、小于0.9mΩmm²、小于0.8mΩmm²、小于0.7mΩmm²、甚至小于0.6mΩmm²。

可以通过在长度为1米的电缆样品的第一端上提供厚度为5mm的接口区段来执行测量电阻。然后，使用4点测量技术在1米电缆样品上一次测量来自一根导线的接口区段的电阻。这是通过连接至接口段以及连接至距第一导线端1米的第二相对导线端处的电缆的各个导线来完成的。从测量结果中减去连接测量电路的接触电阻和测量电路以及连接的导线的电阻。使用测量的电阻乘以所连接的导线的横截面积来计算比电接触电阻。

为了测量接口区段的电阻，取紧固至接口区段的电缆中的下述比例的导线之间的平均值：至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少97.5％、至少98％、至少98.25％、至少98.5％、至少98.75％、至少99％、至少99.1％、至少99.2％、至少99.3％、至少99.4％、至少99.5％、至少99.6％、至少99 7％、至少99.8％、至少99.9％、至少99.95％或甚至100％。

附图说明

在下文中，根据本发明描述了示例实施例，其中

图1A是根据本发明的电力电缆的正视图，

图1B是根据本发明的电力电缆的截面图，

图2A是根据本发明的电力电缆上的接口区段的正视图，

图2B是根据本发明的电力电缆上的接口区段的截面图，

图2C示出根据本发明的电力电缆上的分层的接口区段，

图3示出根据本发明的使用电镀的接口成形设备的主要实施例，

图4示出根据本发明的带式刷电镀装置，

图5示出根据本发明的往复式刷镀装置，

图6示出根据本发明的旋转刷镀装置，

图7示出根据本发明的阴极接触，

图8示出根据本发明的另一种阴极接触，

图9示出根据本发明的电缆安装的电镀方法，

图10示出根据本发明的使用套管的电力电缆接合，

图11示出根据本发明的使用凹口套管的电力电缆接合，

图12示出根据本发明的电力电缆的端接，

图13A-图13C示出使用根据本发明的冷喷涂，

图13D-图13H示出各种冷喷涂方法步骤，

图13I-图13J示出根据本发明的冷喷涂装置，

图14示出使用根据本发明的激光金属沉积，

图15示出根据本发明的用于附接至接口区段的尖端导管，

图16示出弯曲的接口区段，

图17示出带凸缘的端板，

图18示出用于接合电缆的楔形膨胀元件，以及

图19示出用于接合电缆的弹簧加载的元件。

具体实施方式

在下文中，通过本发明的实施例详细描述本发明，实施例不应被认为是对本发明范围的限制。所讨论的大多数实施例涉及清漆扇形芯和/或绝缘扇形芯，其是示例性反应性化合物。

图1A和图1B分别是制备用于成形接口区段的Milliken型电力电缆100的正视图和截面侧视图。通常，电缆具有导体101和围绕导体101的保护层110。为了本发明的目的，通常提供电气和机械绝缘和护套的半导体层112、护套113、辅助保护层114和最外面保护层115对于本发明几乎不太被关注。绝缘层111将被关注。

导体包括由绝缘纸105隔开的多个扇形芯106和在每个扇形芯106内的多根绞合线102。在所示的实施例中，导体包括六个扇形芯，每个扇形芯具有六十根绞合线。多根绞合线具有将导线彼此隔离，从而产生减小的集肤效应和邻近效应的清漆104的层。中心芯103还防止导线102进入由电缆中央处的AC电流以及相同的逻辑产生的强磁场，中心通常不是指承载电流。中心芯103可以由与导线102不同的材料构成。

在图1B中，已经去除了电缆的端部段的保护层110，并且导体101也被切割、锯切或以其它方式提供暴露端部。该过程通常通过切割整个电缆然后在随后的步骤中通过去除端部段的保护层110来执行。终止绞合导体产生不规则的导体端面120，其带有略微变化的长度和表面粗糙度的单独的导线端122。导体端面120的最终不均匀性取决于在生产或安装现场切割电缆的工序和工具。

图2A和图2B分别示出在导体端面120上成形接口区段230之后的Milliken型电力电缆的正视图和截面侧视图，该导体端面120通过接口区段230电连接电缆导体101中的导线202。通过将接口区段230一体地成形到导体的不规则端表面上，建立与绞合线的连接。这种连接确保在导体101中的绞合线端部和接口区段230之间实现电气和机械接触。此外，接触部的特性提供没有任何显着接触电阻、基本上没有接触电阻或完全没有接触电阻的连接。相对于接口段的区厚度，该连接机械强度更高并且随时间的耐久性更高。因此，连接类型对于多种应用，诸如导体测试、导体生产、在安装期间的电缆端接和电缆连接有用。此外，该连接允许选择主要关注顺应性的清漆类型来实现具有很少或没有缺点的最佳电气和机械要求，并且不要求关注易于去除的清漆。

有利地，接口区段230的材料与导线102相同，通常是铜或铝。因此，将很少产生或不产生电极电位，从而在电解质存在的情况下避免电化学腐蚀。因此，结果是接口的寿命更好。在其它实施例中，导体区段230可以是任何导电材料制成。有利的材料是金、银、铜、锡、铝或由任何所述元素组成的合金。

可以在将压接连接器施加到电缆端部之后成形接口区段230。压接连接器的特征可以是连接套圈形式的永久元件或临时连接装置。

由此通过提供与导体的每个导线端202一体连接并提供电接触的接口区段230，提供在将电缆接合至类似电缆、其它电缆或诸如用于精确测试电缆属性的其它装置和任何其它类型的电缆端接件中使用的接口。

接口区段230可以由如图2C所示的一个或多个层组成，其中多个接口区段层231、231'、231”被施加到接口区段230或电缆端面。通过多个层，可以获得各种所需的机械、电气和/或材料特性。如果单独的相邻物品和施加到电缆端部的接口区段230之间的接触电阻由于连接材料表面的氧化而处于不希望的水平，则可以通过施加薄的金或银涂层来提高接触电阻。因为在包括温度和压力的较大一组的操作条件下，金属氧化物在贵金属上产生的可能性较小，所以这种材料在接触接口中具有一些有利的性质。例如，通常在埃林汉姆(Ellingham)图所描述的电力电缆的正常操作条件下金通常不会形成任何氧化物层或失去光泽。当导线102的母材金属由仅粘附到有限数量的材料的特定材料制成时，表现为存在另一种需要。在这种情况下，接口段230必须由多个层231构成，以便最终成为由具有硬度、耐腐蚀性、导电性和机械强度的必要特性的特定材料制成的所需端面。

图3是用于通过使用接口成形器350将接口区段230和/或接口区段231、231'施加到不规则电缆端面上的接口成形设备的主要实施例。

为了防止紧凑成形的电缆的绞合线和扇形芯相对于电缆方向在径向方向上偏转，当去除保护层110时，可以方便地使用导线限制器352将绞合线302固定在电缆的一端或两端中，从而确保稳定且固定的导体端面，以便进一步处理。该导线限制器352可以导电，并且还可以由与导线相同的材料，诸如铜、铝或钢合金形成。导线限制器352可以是机械夹紧装置、套圈、机械连接器，诸如压接连接器和/或抗剪螺栓连接器，或者甚至是保护层110的某些层，诸如绝缘层111。

在已经将导线限制器352施加在电缆导体301上之后，可以执行导体端面的进一步制备以制备导体端部以成形接口区段230，诸如切割、铣削、研磨、抛光、喷砂处理、用加压气体吹制、诸如使用激光的其它电磁处理、溶剂清洗、热碱性洗涤剂清洗、利用其它化合物清洗、电洗和/或酸处理。这对于进一步改善接口区段的机械和化学粘附可能有利。例如，大多数导体材料将在大气中氧化，并且然后在导体接口段成形之前去除氧化物层可以改善电连接。

接口成形设备具有装置主体351，从而当装置主体351安装到导体端面上时，将接口成形器350相对于导体端面固定。装置主体351可进一步提供流体密封以改善安全性以及材料控制和效率。装置主体351可以采用具有内腔353的壳体的形状。

接口成形器350可进一步连接至由图中未示出的DC电源供电的正或负DC端子355或356，因此，成形过程可以完全自动化。此外，根据用于成形接口的技术，接口成形器350还设置有材料入口357和/或材料出口358。

图4、图5和图6示出接口成形设备通过电镀、更具体地刷镀将接口区段230成形在导体端面220上的本发明的实施例。因此，接口成形器x50采用各种类型的刷的形状和诸如电极的其它所需特征。

首先参见图4，我们看到导体401的导体端面420。在电缆的相反一端，向所有导线提供阴极接触，下面描述其方法。端部之间的距离随应用而变化，例如可以是用于导体测试的一米或十米，或者用于安装的500米或任何其它方便的长度。

在待刷镀的导体端面420附近，导线限制器452将导体401固定。装置主体451安装在导线限制器452上。密封机构454可以部分或完全防止流体从装置主体451逸出，此处，装置主体451的形状为具有腔室453的壳体。密封机构454可以具有垫圈。轮472的旋转运动B在壳体内部沿着通路C驱动带式刷470。弹簧电极在沉积期间用作尺寸稳定性阳极(DSA)。弹簧沿轴线A可压缩，并在材料沉积过程中携带正电荷，从而成形电镀过程的阳极。弹簧电极471按压抵靠海绵元件473，海绵元件473随之按压抵靠沉积器件/带式刷470，该沉积器件/带式刷470因此按压抵靠在导体端面420上。弹簧电极471连接至正DC端子455，由于存在连接弹簧电极471和导体端部420的电解质，从而使电流能够在跨越DC电源的负极和正极的完整电路中(图中未示出)流动。海绵元件473可以是任何可压缩和易吸收的材料，并且应该有利地按压抵靠在带式刷470上。然而，必须选择不与电解质或在电解质存在的情况下的任何其它物质反应的材料。

电镀溶液通过材料入口457被引入腔室453，从而将装置主体与任何方便的流体系统，诸如新鲜和/或可重复使用的电镀溶液的贮存器(reservoir)连接。电镀溶液被施加到带式刷470和/或海绵元件473。该电路携带电荷，其中导体端420用作阴极，电镀溶液被施加到带式刷470和/或海绵元件473，并且确保了材料沉积在电缆端部420上。在操作期间，电镀溶液滴落和/或流入室453的底部，并且可以通过材料出口458去除，该材料出口458可连接至任何方便的外部流体系统，诸如过滤器和上述溶液贮存器，从而重新使用溶液。

通常为了提高刷镀的沉积速度，可以施加并增加搅拌、搅动或研磨动作，从而减少电镀过程中的扩散层厚度。对于本发明，这有利地通过使用诸如所述带式刷470的移动刷来简单地实现。带式刷470的连续移动C在导体端面420附近产生电镀溶液的激烈搅动，从而大大减少扩散层厚度。在实施例中，电镀溶液可以穿透带式刷470而对电镀溶液没有过滤作用是重要的。

有利地，海绵元件473通过毛细管力吸收液体，从而产生电解质贮存器，因此确保材料稳定地沉积在电缆端面上，从而成形接口层。

图5中所示的实施例使用刷镀，并且主要以类似于图4的实施例的方式工作。电缆端部520变成阴极，而电极571用作阳极。通过仔细的材料选择，使阳极的尺寸稳定。电镀溶液被引入到往复刷570上并允许在使用后离开装置壳体。装置壳体551可以通过固定螺钉559固定在导线限制器上。

电极571的往复运动D穿过沉积器件/往复刷570前进到导体端面520上。可以通过拉式线性螺线管结构来获得运动。流经与附接至电极571的复位弹簧572结合的螺线管系统573的脉动电流产生往复运动。这种系统的一个优点是所有移动部件可以包含在壳体内部，而控制该装置的在危险化学环境中易受损害的所有电子装置都保持在壳体外部。

图6示出装置主体651没有成形为具有内腔的壳体，但是仍然通过刷镀进行沉积的根据本发明的实施例。在所示的实施例中，电镀溶液通过材料入口657进入并在使用后溢出到接口成形设备下面的贮存器中。电镀液被旋转刷670吸收并施加到导体端面620。沉积器件/旋转刷670附接至以与通过运动E旋转的旋转杆672偏移的方式被附接的电极671。优选地，旋转杆672导电并且连接至DC极性并且电连接至电极671。闭合阳极和阴极之间的回路、从而允许电流在电路中流动的电接触仅通过存在的电镀溶液来再次建立。

避免电极671相对于导体表面620的旋转，从而确保旋转刷670和导体表面620之间的均匀速度分布。均匀的速度分布对于确保整个电缆表面上的恒定阴极扩散层厚度，从而确保均匀的材料沉积很重要。

旋转刷可以具有圆形表面面积、矩形表面面积或甚至圆扇形表面面积或任何其它方便的几何形状。旋转刷可以具有包围电缆横截面积的任何百分比的面积。旋转刷被限制成横过在电缆端部620上的所有点上相等的距离，从而对电缆端部的所有点确保均匀且相等的持续时间。这导致整个端面的沉积材料的厚度均匀。然后，建立的接口段260可以具有均匀的厚度。

除了通过旋转刷670使其形状朝向导体表面620的变化轮廓调整所获得的灵活性之外，弹簧系统675确保将恒定压力施加到导体表面620上。当接口段区开始成形时，这防止了非接触面积并将建立材料容纳在逐渐接近的表面上而不会损坏刷。

通过导线约束器652上的紧固件659将装置主体651相对于导体表面652固定。

在图4至图6中所示的实施例中，使用刷镀。与传统电镀方法相比，通过使用刷镀，提高了沉积速度，这大大提高了电缆连接速度和电缆测试速度。与其它电镀技术相比，刷镀速度快，因此适用于电缆测试、组装和安装。在本发明的其它实施例中，可以使用任何其它电镀过程，诸如将导体端部浸没在具有诸如棒或板的合适阳极的电化学浴中(下文称槽镀)。阳极可以是任何合适的DSA材料。这种浸没可以在所描述的具有腔室的装置主体中执行，或者可以垂直的设置执行。因此，该过程变为具有很少的步骤并且使用便宜的组件，但是具有较慢的沉积速率的简单过程。

图7和图8示出为电镀过程提供作为阴极的电缆的导线的实施例。通过将导体701中的所有导线连接至DC电源的负极性，可以通过同时在成形接口区段的电缆的相反一端(未示出)中向DSA提供正电极性来开始电镀。因为与安装后通过电缆的电流相比，电镀过程仅需要小电流通过电缆，所以所需的电连接可以是各种类型，而不用用于安装、测试和/或生产。

在图7所示的实施例中，通过抵靠导体端720安装的弹性电极740确保与导体端720的导线端的电连接。弹性电极740可以是其上具有缠绕的导电箔片741的弹性体元件742。例如，箔可以是铝或铜。然后弹性电极740通过诸如经由负DC端子756保持的任何方便的方法来将其抵靠电缆端部720固定而被保持在适当位置，负DC端子756成形为保持抵靠弹性电极740并且利用紧固件744紧固到电缆上，紧固件744例如是安装在导线限制器743中的螺栓或螺钉。电气携带部756连接至DC电源的负极性，使弹性电极740产生负极性。

弹性电极740可以采用允许在一个区域上变形的任何形状，同时还允许电荷通过该区域。替代实施例将是多个对着导体端面720定向的小导电弹簧，弹簧然后安装在电输出部756上，其中弹簧的数量匹配或超过导体中的导线数量。弹性电极740也可以由金属橡胶类材料或材料组合制成。

图8示出接口成形设备进一步被安装在电缆的第二端上的替换实施例。现在的目的是通过用弹性电极840更换往复式刷来建立与导体801中的所有导线的电连接。可以自动方式执行往复刷到弹性电极840的更换，从而从接口成形切换到提供阴极接触。

通过切换电流的方向，材料可以沉积在电缆的任一端。这进一步需要将电极接触材料从刷切换到弹性导电元件。安装在两个电缆端部的设备类似。从负DC端子856到电极871到弹性电极840的电通路与具有变化的轮廓的导体端面820电连接。当往复式刷已经利用弹性电极840更换时，电镀溶液不会施加到或存在于腔室853中，从而不会发生电缆端部的劣化。可以使用任何刷类型。

图9示出一种在安装电缆时有用的使移动且灵活的电力传输系统能够为电镀接口区段提供阳极和阴极接触的设备。

通常，因为电缆长度在安装之前将在安装现场调整并安装，从而导致切割电缆端部的一端，所以在装运之前只能在生产现场制备一个电缆端部。因此，在现场方便地处理相反的一端。

此外，随着电缆端部之间的距离在安装电缆期间由于接合若干个电缆区段-诸如通过结合具有接口区段930、930'的导体-而增加，阴极接触点和阳极接触点之间的距离增加。

图9中示出有利的替代方案。在已经将接口层930施加在第一导体端中之后，可以仅通过导线902中的一个从导体的第二相反端获得与导体中的所有导线的完全电接触，其中导线用作导体中所有导线的DC极性连接956。方便地去除抽出的一根或多根导线902的清漆904。因此，一旦电缆被切割成合适的长度，电镀过程可以几种方式执行。

通过在第二端中从导体抽出一根或多根导线902，可以从正DC端子955和用作与负DC端子956的连接的导线902获得电路。在接口成形设备内部执行的过程是根据本发明如前所述的那样。

抽出的导线902的数量取决于在合理的时间内在导体的端面上沉积镀层所需的最终电流密度。

在成功地在电缆的第二端对电缆进行电镀之后，抽出的导线可以被带到其原始位置，并且可以通过各种传统方式紧固到其余导线上，例如通过压接、钎焊或螺纹连接。

图10示出根据本发明的用于连接第一电缆1100和第二电缆1100'的系统的实施例。导线限制器1152、1152'将导体1101，1101'的导线固定，从而提供机械强度。导线限制器1152、1152'由诸如铜、铝或钢合金的导电材料制成，并且可以压接到导体1101、1101'上。

包括导线限制器1152、1152'的导体1101、1101'插入套管1188中。套管1188通过连接紧固件1181紧固在导线限制器上。现在可以在两根电缆中的导体之间传递电流。两个导体之间的第一电通路直接穿过抵接的接口区段1130、1130'。第二通路是从第一导体1101的导线、进入接口区段1130、穿过将第一导体紧固的连接紧固件1181和/或导线限制器1152、进入套管1188，然后穿过相同的但是反向的通路进入第二导体1101'。在描绘的实施例中，连接紧固件1181是螺栓或螺钉。在本发明的其它实施例中，连接紧固件1181可以是压接连接件。

接口区段1130、1130'可以不彼此抵接。在这种情况下，在导体1101、1101'之间使用另一电通路，例如穿过导线限制器1152，1152'和套管1188。套管1188提供机械完整性和承受根据热膨胀和收缩产生的应力的机械负载的坚固元件。这种变化的负载在电力电缆的正常操作条件下通常被称为热棘轮行为。

套管1188还可以通过压接管件连接至导线限制器1152和1152'，从而排除了机械紧固件1181的必要性。

图11示出根据本发明的使用凹口套管1280连接第一电缆1200和第二电缆1200'的系统的实施例，其中导体1201、1201'与套筒主体1284中的两个相互相对定向的凹口内的元件抵接。

将针对一根电缆1200描述凹口套管，其中理解的是，本发明同样适于插入的第二电缆1200'。凹口的底部成形为导管1283。在令人满意地将导体插入凹口中之后，导管1283通过按压抵靠导管1283的多个压缩紧固件1285被按压抵靠在接口区段1230上。因此，导管1283按压抵靠接口区段1230。可以在接口区段1230和导管1283之间施加导电涂层1282，从而减小它们之间的接触电阻。例如，这种涂层包括金、银或锡。方便地，在安装之前将涂层施加到导管上。

压缩紧固件可以是为螺栓或螺钉的压缩螺栓1285或任何其它传统紧固件和/或能够吸收热应力同时优选地使结构损坏最小化的压缩弹簧1286。

代替适于推动导管1283抵靠接口区段1230的压缩紧固件1285，套筒可具有抑制凹口中的导管抵靠压缩弹簧1286的销、紧固件等。在具有这种销、紧固件等的实施例中，将电缆插入凹口后释放这种销、紧固件，从而释放导管以按压抵靠接口区段。

然后通过将导体1201紧密抵接在接口层1230和导管1283中，进一步从导管进入压缩紧固件1285，然后进入凹口套管1280的主体中并且通过与第二导体相同但反向的通路来在两根电缆1200、1200'之间提供接触。如果导线限制器1252由导电材料制成和/或如果连接紧固件1281同样由导电材料制成，则也存在通过这些元件的类似于关于图10描述的第二通路的通路。

引导件1287可用于确保导管1283正确定位，诸如居中。此外，它可以涉及确保在安装期间和安装之后的定向，诸如确保导管1283中的孔或弹簧与用于压缩螺栓1285的凹口套管1280中的孔之间的对准。导管1283可以具有任何数量的引导件。

压缩紧固件1285、1286或引导件1287中的至少一个优选地导电。

可以通过压缩弹簧1286进一步补偿使用期间的热膨胀和收缩。在将导体插入凹口套管1280之前可以存在分离件(split)，该分离件用于限制压缩弹簧1286的扩展。在令人满意地利用导线限制器1252、1252'将导体1201、1201'插入之后，其中导线限制器1252、1252'通过紧固件1281牢固地紧固到套管主体1284上，可以去除分离件，从而释放弹簧，然后弹簧用于将导管1283按压到导体的接口区段1230、1230'上。此外，然后，弹簧可以将导管1283紧固到凹口套管1284的主体上。因此，可以省略压缩紧固件1285和/或引导件1287。

通过略小于导管1283在凹口套管1280的凹口内占据的空间的导管1283，在不会使元件产生可能会损害电连接性的变形或互锁的情况下允许各种材料的不同热膨胀。因此，图11中所示的实施例允许在安装之后在正常使用电缆所涉及的热应力下保持有效的连接，从而提供在传输效率和劳动力需求方面也非常高效的稳固连接。

通过使用凹口套管1280并且将导管1283按压抵靠接口区段，增加了接口段1230的连接性，并且与电缆之间的通路主要沿着接口区段1230穿过横向方向进入导线限制器1252、紧固件连接器1281和/或套筒1280的情况相比，减小了接口段1230的必要厚度，同时提高了电力传输效率。此外，因为确保传输穿过接口区段1230进入抵接导管1283，所以不要求导线限制器1252导电，因此导线限制器1252可以是任何方便的材料。

图12示出通过使用凹口套管1280端接电缆1200端部，其中该凹口套管1280更具体地是端接凹口。凹口套管1280具有一个与图11所述凹口相同的凹口。导体1201插入凹口套管1280的凹口中，使其接口区段抵接导管1283。然后，利用连接紧固件1281紧固导体1201以提供机械强度。然后，启用压缩紧固件。启用涉及插入压缩螺栓，而对于压缩弹簧，启用涉及释放它们，例如通过去除分离件。在端接凹口的相反一端，端接凹口具有用于与作为端接主体1290的一部分的各种类型的电气系统接口连接的任何方便的端接件，端接主体1290通常用于将电力电缆连接配装至汇流排系统或架空线。形式可以根据由具有孔1292的端子接线片或者可选地螺栓形端接件构成的应用而变化，并且主体可以包括汇流条1291以控制电场的形状和强度并且减小绝缘材料中的电应力。

在端接凹口的实施例中，它与传统的电缆端接件接口连接。在另一实施例中，端接凹口与其它电力线类型或诸如变压器的其它电力系统接口接口连接。

图13A示出成形根据本发明的实施例的接口区段。提供冷喷涂装置760。在所示实施例中，冷喷涂装置760可以手持方式操纵并由一个人操作，或者安装在自动装置上。加压的推进气体被提供到气体加热室765，加压的推进气体在气体加热室765可以达到高达100巴的压力，从推进气体入口762提供推进气体。使用载送气体从粉末送料器766通过原料入口764提供原料767。载送气体和推进气体通常具有相同的来源。原料至少包括微粒状导电材料。然后，推进气体在加热之后与原料767混合，并且原料767通过喷嘴761以加速的速度离开冷喷涂装置760并且沉积到电缆端部720上。原料可以包括材料的任何混合物，优选包括导线的材料和/或为机械稳定性、化学稳定性或电性能而选择的其它材料，并且例如可以是金、银、铝、铜或锡。

在所示实施例中，电缆端部利用套圈724固定以提高工作简易性、电缆端部结构稳定性和电缆端部的电气相互作用。在其它实施例中，与在例如先前附图中描述的装置和方法相比，低压冷喷涂装置或高压冷喷涂装置可以安装在电缆端部上或电缆侧面周围，并且使用机器人或任何类型的运动控制以自动方式操作以成形接口区段。因为材料难以粘附到电缆端面的通常不平坦的表面上，特别是在导线端之间的不平坦表面上，所以将所需的沉积材料积聚到电缆端部上可以包括将单独的突起建立到向外逐渐变细的导线上。这可以通过随后冷喷涂填充材料诸如锡以填充在突起之间的间隙来补偿。有利地，然后可以对接口段进行抛光、研磨或以其它方式均匀化，之后可以使用附加的优选导电材料层来制造完整的端面以获得最佳的结构和电性能。本领域技术人员可以想到沉积材料组合物的其它组合，例如将优选的沉积材料与对不平坦表面具有更好粘附性的延展性材料混合，或者通过使用特定的逐步过程。包括原料和推进气体的载送气体沿F方向流动。

图13B示出根据本发明的电缆接合的第一步骤。电缆端部720、720'使用套圈724压接连接，在导线和两个电缆端部之间留下尽可能小的空间，并且两个电缆可选地在中部接触或抵接。为了提高两根电缆之间的物理连接，在压接套圈之前可以在两根电缆之间放置薄的可压缩临时支撑元件，以便在冷喷涂之前去除通孔。支撑元件可以由软金属板、橡胶或泡沫板组成，这改善了随后的冷喷涂材料的沉积。

在所示的示例中，然后将两个电缆端部的上半部分切割、锯切、铣削或以另一种方式朝向中部以锥形V形去除，切口延伸到电缆的中部。这允许从侧面操作接头，并且有助于将接口区段冷喷涂到两个端部上、电接合并且机械接合两个端部。

图13C示出一种接头，其中已经对电缆的顶侧执行针对图13B描述的过程，然后接口区段已经冷喷途到电缆的顶侧上，填充V形间隙，然后已经对电缆的下半部分重复该过程，此后成形电接合两根电缆的接合的接口区段730。因此，获得了一种允许以高质量连接容易地接合电缆端部的方法。

接口层730、730'可以从大体上垂直于电缆的方向的建立材料积聚，直到在电缆的所有期望的导线之间实现电连接和/或直到已经建立了令人满意的机械连接。可以在接合电缆之后去除套圈724，或者可以将套圈724留在适当的位置。

图13D-图13I示出了冷喷涂导体端面时的各种过程步骤。在实施例中，冷喷涂以在导体端面上产生接口区段的过程包括按照示出它们的附图的字母顺序的以下步骤。在其它实施例中，按照步骤的任何顺序和组合以及重复使用过程步骤。例如，施加一层微粒并在之后对其进行打磨可以循环重复多次，以达到所需的结果。在特定实施例中，该过程基本上包括图13D、图13E、图13G和图13I描述的过程和顺序。

图13D示出在添加任何材料之前使用针式锤1345使导体端1320变平。这是预处理步骤。在沉积导电材料之前锤击使导体端1320稍微变形，因为每根导线1302在锤击之后更好地构成单个表面，每根导线1302被击打变形以填充导线1302之间的间隙，从而提高导电涂层粘结到导体端面1320的能力。因此，锤击可以帮助去除导线之间的间隙。

图13E示出使用冷喷涂装置1360将第一导电材料1367A沉积到导体端面1320上。可能希望使用太硬而不能成形完全均匀的表面的一些材料。例如，一些材料不会粘附在绞线/导线的边缘或它们之间的较软材料上，但会更深地埋入导体中，腐蚀该材料或者只是脱落，而材料会粘附在导线本身的端部上。这在成形了导线突起1347的附图中可见。随着时间的推移，冷喷涂使导线突起1347建立在表面上。为了说明的目的，夸大了图示的突起1347的高度。虽然导线突起1347经常出现在导线端，但它们可能成形在任何地方。可以在导线中的一些而不是所有之间实现电连接。铜和银是两种合适的示例材料。

图13F示出将第二填充材料1367B沉积在导体端1320上的过程。选择该材料是因为其能够符合并附接到由导线突起产生的表面，并且能够承受后续处理(下面讨论)。填充材料1347填充导线突起1367之间的孔，但是可以完全覆盖一些导线突起1347，这可以有效地包覆导线突起1347。锡、退火的铜或银可用作填充材料1367B。期望在第一导电材料1367A和第二填充材料1367B之间产生电通路。所以如果导线突起在随后的研磨步骤中完全暴露，则可以使用塑料或陶瓷，因为导线突起的完全暴露允许随后施加有导电材料1367A的突起之间的完全电连接。换言之，填充材料1367B可以导电并且由于其与第一导电材料1367A相比的柔软性而施加，或用于其它目的。

图13G示出用砂光机1346将沉积的材料研磨。也可以使用任何其它合适的去除工序，诸如切割、整修或砍凿，并且确保层不从电缆端部剥离。在该过程之后，提供基本上平坦的表面，其中第一导电材料1367A的导线突起1347优选地通过填充材料1367B暴露，或者可选地，填充材料是导电的。在任何方面，所有导线都具有通向电缆的端面的电通路，电缆的端面比处理前更硬。

图13H示出再次利用针式锤1345锤击表面以使表面变平并压缩沉积的材料，这可以改善机械和电气特性。虽然图13H示出锤击沉积的材料，但是锤击可以在沉积填充材料1367B之前、在沉积填充材料1367B的同时或代替沉积填充材料1367B发生，以及在沉积导电材料1367A之前、在沉积导电材料1367A的同时或代替沉积导电材料1367A发生。

图13K示出在研磨或以其它方式处理过的沉积材料的顶部添加另一层导电材料1367C。因此，产生了具有低电阻和高机械强度的接口区段1330，其在导体的所有导线端之间建立电连接。第二导电材料1367C可以与第一导电材料相同，或者它可以是不同类型的材料。

在实施例中，冷喷涂装置可以使用混合材料组合物。一个有用的示例是向喷涂的材料组合物中加入喷丸材料。喷丸材料不会粘附在表面上，而是在撞击后脱落，使受撞击区域变形，或变成嵌入在沉积的导电材料(x67A)或填充材料(x67B)内。通过向混合物中添加喷丸材料可以改善将导电材料沉积到端面上的过程。至少多达50vol％的材料可以是喷丸材料，从而提高沉积材料的机械和电气特性。

图13J-图13K示出附接至紧固系统1379的示例性冷喷涂装置1360/接口成形装置1360。冷喷涂装置1360可逆地附接至紧固系统1379，该紧固系统1379紧固到电缆1300。冷喷涂装置1360包括在电缆端部1320和喷嘴1361周围成形封闭环境的局部外壳1363；电动喷嘴控制部1374；材料和压力抽吸通道1369；和通风口1368。

图13J是冷喷涂装置1360的立体图。使用紧固系统1379(图13J中未示出)作为接口附接至电缆1300并随后从电缆1300分离，并且以自动方式工作以产生接口部段是用户友好的。两个冷喷涂装置1360可以安装在两个相反的电缆端部上，以快速准备接合两个电缆端部。两个冷喷涂装置1360也可以在场外诸如在生产设备处方便地在电缆上使用以制备至少一个电缆端部。在将冷喷涂装置1360附接至电缆1300之后，三个电机1374X、1374Y(未示出)和1374Z使冷喷涂装置相对于电缆端部1320的中心移动以构建接口区段。

图13K是冷喷涂装置的截面图。当具有延伸到局部外壳1363中的喷嘴1361的冷喷涂装置1360移动时，成形局部外壳1363的壁1378的膜片适应于该移动，因此允许沉积器件/喷嘴1361相对于局部外壳1363内的电缆端面1320在X、Y和Z方向上完全自由地移动。

冷喷涂装置1360通过紧固系统1379附接至电缆1300。紧固系统1379可以是任何传统结构。所示的是三部件压入配合，其首先通过拧紧压力螺钉1379D而在所需位置处附接至导线限制器1324。这将部件1379A和1379C拉在一起，这随之将部件1379B朝导线限制器/压接部1324按压以实现牢固配合。随后冷喷涂装置1360可以通过相互接口被安装在紧固系统上。与电缆类型相关的电缆轮廓件可以加载到装置上，或者它可以进一步具有传感器以读取导体端面1320的尺寸和其它相关信息。在任何方面，固定允许装置夹紧并紧固以使其自身相对于电缆1300定向，并因此以自动方式将所需材料沉积到导体端面上而无需人为干预。紧固系统1379还包括垫圈1393，该垫圈1393在电缆的外周延续以防止任何灰尘留在电缆1300上或损坏电缆1300。紧固系统接口允许拆卸冷喷涂装置1360以检查建立的接口层/电缆端面以使用手动工具进行手动处理，或者甚至安装不同的工具来执行其它类型的自动化任务，例如研磨或针式锤击。

冷喷涂装置1360进一步具有局部外壳1363。该局部外壳1363的壁至少部分地由弹性材料制成，并且构造成完全包围导体端1320，或甚至包围电缆1300本身的端部。喷嘴1361通过气密密封件1349延伸到局部外壳1363中，从而允许沉积材料1367不会使材料从外壳1363中出来。人员不会与沉积材料1367接触，也不会与机器部件接触。然而，熟练的操作员可以更换备件并在局部外壳中对喷嘴进行维护。这分别提高了工作条件和材料寿命。此外，不需要为每个电缆接合或端接设置的大型喷涂室以与沉积区域分隔，这降低了安装成本。

抽吸通道1369从图13J中的局部外壳的底部延伸，其中材料部分地由于重力而离开，并且对于一些实施例，材料部分地由于主动抽吸而离开。在其它实施例中，抽吸通道可以放置在其它位置，例如在电缆端部上方。在其它实施例中，通道通道可以放置在离电缆端面1320最远的位置。冷喷涂装置1360以预定的流速将带有分散微粒的加压空气喷射到电缆端部1320上。在优选实施例中，抽吸通道1369与入口流量的流速匹配，因此，在局部外壳1363中存在大气压力。为了避免入口流量和出口流量之间可能发生的任何轻微不匹配，过滤器1368允许局部外壳1363的降压使压力增加或是减小，以匹配外部压力。

电动喷嘴控制部1374包括在三个维度中起作用的电机以在X、Y和Z方向上实现平移运动。例如，步进电机1374X向螺纹芯轴1399提供旋转，螺纹芯轴1399用于使喷嘴朝向电缆端面1320移动。

在实施例中，电动喷嘴控制部1374仅提供平行于电缆端面的运动。

图14示出根据本发明的使用激光的预处理。图14A是在去除保护层之后具有电缆端部820和导线802的电缆800的视图。

图14B示出图14A的电缆端部的特写局部视图。使用激光装置860，能量被传递到电缆端部，传递的能量不足以显著影响导线，同时足以使在所示实施例中为清漆804的反应性化合物蒸发。可以看出，在预处理中使用的激光装置已经将处理区域861中的最外面的清漆除去到一定深度804'。有利地使用图形识别软件来执行该方法以识别反应性化合物并控制激光装置860。

此后，可以使用激光过程或其它方法来建立根据本发明的接口区段。

图15示出被装钉在将要附接至接口区段1530的表面上的导管1583或其它连接元件。首先，提供电缆1500并使用导线限制器1552将导线压接。

在所示的实施例中，连接紧固件1581是压接连接器，其中施加到套管1598外部的力压缩导体并使导线限制器1552变形，从而在套管和导线限制器之间至少产生摩擦配合以及良好的电通路。当套管1598被压缩到导线限制器1552上时，整合在导线限制器1552中、由比导线限制器材料硬得多的材料制成的加强环1589可以防止导体导线1502的任何另外的变形。加强环1589将防止导线的任何进一步的变形进入所施加的接口区段1530中。如附图以及下图中中可见，以相同的方式，导线限制器1552已经压接至导线上，从而在绞线/导线周围成形紧密配合并使其横截面区域变形。

通过在轴向方向H上将装订式导管1583抵靠接口区段1530按压，因为产生了多个接触点，所以在两个元件之间实现了改进的连接。通常，在表面彼此抵靠安置之前，将两个平坦的表面按压抵接首先仅实现三个连接点。增加接触表面需要施加相当大的力。此外，在端部产生的接触点通常将沿表面任意分布，也将具有任意的大小。通过提供装订式导管1583并将其按压到接口区段中，然后实现更均匀的接触点分布，因此在接口区段1530轴向连接时实现接口区段1530上更均匀的电流分布。

由于实现了轴向接触，因此直接产生贯穿轴向方向的电通路。在这种电连接能够足以载送大部分或全电流负载的实施例中，套管1598可以适于提供机械紧固以及提供动力传递，或代替地提供动力传递。例如，套管可以由钢制成并且包括螺纹以更容易地将电缆拉到一起。

如技术人员将认识到的是，所示的装订式实施例导管1583或其它连接元件可以与本说明书中描述的其它实施例结合使用，诸如结合关于图11和图12描述的凹口套管1284、1384。

图16示出在电缆1600的径向方向上具有不均匀厚度的有角度的接口区段1632。对于依赖于通过套管1688的电力传递的端接或连接，因此接口层1633的所需厚度在沿径向方向最远的地方最大，在此处由于累积的导体横截面积有更多的电流流过。因此，接口层可以在中心处更薄，从而节省材料。

如图所示，有角度的接口区段1632不需要是弯曲的，而是可以简单地具有从接口区段1632的径向远边缘到中心的直边的倒锥形。

图17示出图16的接口层的变型。代替改变接口层本身的厚度，导电凸缘端板可以附接在电缆端部上方，凸缘端板1733在中部具有孔。该工序如下：接口层1730以最小合适的厚度成形，以允许电流从内部绞线向外流动，并为后续处理提供初始机械强度。然后，凸缘端板1733附接在接口区段1730上方。凸缘端板1733中部的孔对应于所需厚度等于或低于最初成形的接口区段1730的厚度的位置。然后有利地利用液压机等将该端板牢固地附接。通过使用这样的端板，电阻从电缆端部降低，通过接口区段并沿径向方向向外达到套圈/导线限制器1752或其它径向附接器件。凸缘端板也可以倾斜，朝向电缆中部的孔趋于平整。

在图17B中，示出除了这里讨论的内容之外与图17A中所示的实施例相同的实施例。从轴向方向示出该实施例。代替凸缘端板1733，提供同心圆形的端板1734，其具有作为凸缘端板的凸缘，并且其端板部分被分成分离的板部件1734A、1734B和1734C。板部件至少基本上彼此无约束并且可以按压抵靠在接口区段上而不会彼此提供刚度。板部件可以滑动方式或通过一对附接“桥接件”彼此附接。例如，可以将同心迷宫状图案切割成端板以成形一体成形、但是彼此提供最小的刚度的内板部件和外板部件。

可以使用任何数量的板部件，并且板不需要同心。此外，板部件可以在几个点上附接以提供降低的电阻，同时保持低刚度。

图17C示出端板是饼形凸缘端板1735的实施例。可以单独机械加工每个单独的端板饼状物1735A、1735B......以抵靠接口区段1730紧固，从而显著减小用于附接端板所需的力。此外，电流的行进方向是沿导体的径向方向从中心向外，饼形凸缘端板1735在期望的方向上提供低电阻。

图18是根据本发明的用于轴向连接两根电缆的双楔形套管系统的截面图。提供两根电缆1800、1800'用于连接。在将导线限制器1852和优选地具有导管1883、1883'的套管1898附接之后，可以分别沿方向J和J'推动楔形件1836、1836'以提供导体端的紧密配合。

导管1883可以不在轴向方向牢固地附接，或者它们可以抵靠接口区段1830牢固地附接。如果使用，导管1883保护接口区段1830免受摩擦力以及因此免受可能由楔形件1836、1836'对它们造成的结构损坏。

楔形件1836、1836'位于狭缝(未示出)中以用于支撑。在实施例中，楔形件1836、1836'用液压机或其它机械装置相互挤压以产生必要的力。为了帮助减小楔形件1836、1836'的摩擦，它们可以在插入之前进行润滑。在插入后，优选使用溶剂除去润滑剂。如果楔形件用于在两个电缆1800、1800'之间导电，则这用于将楔形件固定在适当的位置以及减小它们之间的过渡电阻。

在实施例中，楔形件1836、1836'在将它们适当地固定就位之后由弹簧保持。在实施例中，在实现合适的插入之后例如通过齿形侧/棘轮状机构、通过焊接就位或通过任何其它方便的方法将楔形件1836、1836'固定在适当位置。

图19A和图19B示出用于接合两根电缆1900、1900'的膨胀元件的另一实施例。

导电的弹簧加载的元件1994被提供在其弹性变形范围内的预张紧。在图19A中，弹簧加载的元件1994通过套筒1998中的槽插入接口层之间。可选地，弹簧加载的元件1994可以作为导管的一部分相对于套筒1998的其余部分以不同的物理布置插入，诸如插入图11或图12中的凹口内部，来代替放置在此处的导管或附加至放置在此处的导管。弹簧加载的元件1994包括主体、具有头部1996的压缩螺栓1995，以及张紧螺纹1997。张紧螺纹可以由通过从压缩螺栓的封闭主体外部操纵压缩螺栓1995而缠绕的金属丝或者任何其它方便的结构组成。

在将弹簧加载的元件1994放置在预期位置之后，通过松开/拧松压缩螺栓1995来释放张力。当释放张力时，弹簧加载的元件沿轴线K推压接口区段1930，然后，它在表面之间提供电连接。弹簧加载的元件1994可以用于作为导管的类似于图11中所示的凹口套管，而不是直接抵接在接口区段1930上。

图19B示出弹簧加载的元件1994的弹性变形部分释放后的电缆连接。利用扩展和收缩，弹簧加载的元件1994在传递电流方面仍然有效。

在优选实施例中，弹簧加载的元件具有如图15所述的装订式侧面。

实施例

在下文中，列出了本发明的实施例。

A.一种在电力电缆(x00)的端面上提供导电的电力传输接口(x30)的方法，电力电缆具有至少两根导电的单独的导线，电缆进一步包括与导线不同的反应性化合物，该方法包括以下步骤：

-提供所述电力电缆的端部段，所述端部段包括具有导线端的导线，端部段进一步具有所述反应性化合物；

-其特征在于，通过将导电微粒连续地添加到所述端部段上在所述电缆的端部段上成形接口区段以获得具有以下特征的接口区段：

-熔点高于所述反应性化合物的熔点，

-作为80％的导线中的平均值的0.6mΩmm²以下的电阻，以及

-5MPa以上的机械拉伸粘结强度。

B.一种电力电缆(x00)，其具有至少两根导电的单独的导线，所述电缆进一步包括与导线不同的用于向电力电缆提供其它的特征的反应性化合物，电缆进一步包括：

-具有导线端(x22)的电缆端部以及距电缆端面(x20)5mm内的所述反应性化合物，

-其特征在于，所述电缆进一步包括从所述电缆端面延伸、并且与所述导线端一体成形的导电的电力传输接口(x30)，其中所述导电的电力传输接口(x30)具有

-高于所述反应性化合物的熔点的熔点，

-作为80％的导线中的平均值的0.6mΩmm²以下的电阻，以及

-5Mpa以上的机械拉伸粘结强度。

C.一种套管(x80)，用于将根据实施例B的电力电缆(x00)接合至电接口，所述电接口是电力电缆(x00')或电缆端接件(1390)，所述套管(x80)包括：

-套管主体(x84)，形成用于容纳电缆(x00)的至少一个凹口并且进一步具有从所述凹口到所述电接口的导电通道，其特征在于，进一步包括

-导管(x83)，其在所述至少一个凹口内部，所述导管导电并且相对于主体(x84)可移位，并且具有有面向所述凹口外部的表面以提供与插入的电缆(x00)的端部区段(x20)或接口区段(x30)的电接触；以及

-弹簧紧固件(x85、x86)，其允许通过相对于套管主体(x84)朝向电缆(200)对导管(x83)施加并保持轴向力将所述导管(x83)抵靠所述接口区段(x30)紧固，并且

-其中所述导管(x83)与所述套管主体直接电连接和/或通过所述压缩紧固件(x85、x86)与所述套管主体电连接，因此，电流可以从所述导体(x01)流到接口区段(x30)，然后经过所述导管(x83)，流入所述主体(x84)并且流至所述电接口。

D.一种套管(x80)，用于将根据实施例B的电力电缆(x00)接合至电接口，所述电接口是电力电缆(x00')或电缆端接件(1390)，所述套管(x80)包括：

-套管主体(x84)，其形成用于容纳电缆(x00)的至少一个凹口并且进一步具有从所述凹口到所述电接口的导电通道，其特征在于，进一步包括

-压缩紧固件(x85、x86)，其允许通过相对于套管主体(x84)朝向电缆(200)对导管(x83)施加并保持轴向力将所述导管(x83)抵靠所述接口区段(x30)紧固，并且

Claims

1.一种在电力电缆(x00)的端面上提供导电的电力传输接口(x30)的方法，所述电力电缆具有至少两根导电的单独的导线(x02)，所述电缆(x00)进一步包括与所述导线(x02)不同的用于向所述电力电缆(x00)提供其它的特征的反应性化合物，所述方法包括以下步骤：

-提供所述电力电缆(x00)的端部段，所述端部段包括具有导线端的导线(x02)，所述端部段进一步具有所述反应性化合物；以及

-通过使分散在由与所述导电微粒不同的材料形成的载送流体中的所述导电微粒与所述端部段接触来将所述导电微粒(x67A)连续添加到所述端部段上。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括下述步骤：

提供所述导电微粒(x67A)在由与所述导电微粒(x67A)不同的材料形成的非粘附流体中的分散体。

3.根据权利要求1至2中的任意一项所述的方法，进一步包括下述步骤：

-提供将局部外壳(x63)与外部环境进行划界的外壳边界(x78)，所述外壳边界(x78)具有用于将电缆端部容纳在所述局部外壳中的敞开端，此外，其中所述电缆被提供至所述外壳边界(x78)的所述敞开端中以在所述局部外壳和所述外部环境之间至少提供防尘密封，其中所述沉积器件(x61)设置在所述局部外壳(x63)内部。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的方法，进一步包括下述步骤：继续所述连续沉积，直到所述电力传输接口(x30)与所述导线的至少两个导线端一体成形。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其中所述连续添加可以选自包括冷喷涂、电镀或激光金属沉积的列表。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的方法，其中所述连续添加是连续冷添加，其中控制与温度有关的参数以确保所述反应性化合物的温度基本上保持在反应温度以下，所述反应性化合物在所述反应温度下干扰所述连续添加进而阻碍所述导电的电力传输接口的电气和/或机械特性，并且/或者其中所述反应性化合物在所述反应温度下损坏所述电缆。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，其中所述成形是冷喷涂，其中所述冷喷涂通过以下方式执行：

-沉积第一导电材料(x67A)，以及

-沉积填充材料(x67B)。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括下述步骤：

-在已经沉积所述填充材料(x67B)之后，对所述端面进行处理以暴露沉积的所述第一导电材料(x67A)，以及

-将第二层导电材料(x67C)沉积在所述端面上，以与沉积的所述第一导电材料(x67A)整体相互作用。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的方法，进一步包括诸如针式锤击的锤击或喷丸的步骤，其中所述接口层(x30)或所述导体(x20)的所述端面受到机械压缩力。

10.一种接口成形装置(x60)，用于在电力电缆(x00)的端面上提供导电的电力传输接口(x30)，所述电力电缆具有至少两根导电的单独的导线(x02)，所述电缆(x00)进一步包括与所述导线(x02)不同的用于向所述电力电缆(x00)提供其它的特征的反应性化合物，所述设备包括：

-固定器件，其用于提供所述电力电缆(x00)的端部段，所述端部段包括具有导线端的导线(x02)，并且所述端部段进一步具有所述反应性化合物，以及

-沉积器件(x61)，其连接至所述固定器件，所述沉积器件(x61)适于使分散在由与导电微粒(x67A)不同的材料形成的非粘附载送流体中的所述导电微粒与所述端部段接触，并且连续地将所述导电微粒(x67A)添加到所述端部段上。

11.根据权利要求10所述的装置(x60)，进一步包括：

-分散器件，适于提供分散在由与所述导电微粒(x67A)不同的材料形成的流体中的所述导电微粒(x67A)的分散体，所述分散器件连接至所述沉积器件并且适于为所述沉积器件供给所述分散体。

12.根据权利要求10至11中的任意一项所述的装置，进一步包括：

-外壳边界(x78)，其将局部外壳(x63)与外部环境进行划界，所述外壳边界(x78)具有用于将电缆端部容纳在所述局部外壳中的敞开端，其中所述固定器件适于附接在插入在所述外壳边界(x78)的所述敞开端中的电缆的周围以在所述局部外壳和外部环境之间至少提供防尘密封，其中所述沉积器件(x61)设置在所述局部外壳(x63)内部。

13.根据权利要求10至12中的任意一项所述的装置，其中所述装置(x60)进一步具有位于所述外部环境中的移动器件(x74)，所述移动器件通过延伸穿过所述壁(x78)的连接部件(x49)连接至所述沉积器件(x61)，其中所述移动器件(x74)适于沿着所述导体端面(x20)移动所述沉积器件(x61)。

14.根据权利要求10至13中的任意一项所述的装置，其中所述沉积器件(x61)可选自电镀装置(x70)、冷喷涂装置(x61)和激光沉积器件中的任意一种。

15.根据权利要求10至14中的任意一项所述的装置(x60)，其中至少所述沉积器件(x61)具有用于可逆地附接至所述固定器件的安装附接件。

16.使用冷喷涂设备在具有至少两根导线(x02)和反应性化合物的电力电缆(x00)上成形电力传输接口(x30)。