CN110311287A - 电缆接头中的绝缘加工 - Google Patents

电缆接头中的绝缘加工 Download PDF

Info

Publication number
CN110311287A
CN110311287A CN201910238202.2A CN201910238202A CN110311287A CN 110311287 A CN110311287 A CN 110311287A CN 201910238202 A CN201910238202 A CN 201910238202A CN 110311287 A CN110311287 A CN 110311287A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cone
dielectric layer
supplemental dielectric
robot
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910238202.2A
Other languages
English (en)
Inventor
K.古斯塔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NKT HV Cables AB
Original Assignee
NKT HV Cables AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKT HV Cables AB filed Critical NKT HV Cables AB
Publication of CN110311287A publication Critical patent/CN110311287A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/28Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/14Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for joining or terminating cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0036Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/70Insulation of connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/005Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for cutting cables or wires, or splicing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/08Cable junctions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/08Cable junctions
    • H02G15/18Cable junctions protected by sleeves, e.g. for communication cable
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • H01R4/029Welded connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)

Abstract

本发明涉及电缆接头中的绝缘加工。一种用于改善两个电缆端部间的接头的性能的方法包括:获得(26、28)两个电缆端部,该电缆端部具有未覆盖导体,该导体在连接区域中联接,每个电缆端部还包括未覆盖绝缘区域,该未覆盖绝缘区域包括形成为与未覆盖导体相邻的锥体的未覆盖绝缘材料;用附加绝缘层覆盖(30)该导体;测量(32)该附加绝缘层和锥体;基于测量结果确定(33)该锥体和附加绝缘层的几何形状;确定(34)该几何形状与该锥体和附加绝缘层的期望几何形状的偏差,其中该期望几何形状包括两个区域间的平滑过渡;基于偏差确定确定实现该期望几何形状的待从锥体和附加绝缘层移除的材料;及从该锥体和附加绝缘层移除(36)该材料。

Description

电缆接头中的绝缘加工
技术领域
本发明涉及电缆,例如与高压有关的电缆。更具体而言,本发明涉及用于改善两个电缆端部之间的接头的性能的方法、装置和计算机程序产品。
背景技术
现今,电缆端部之间的接头的形成差不多是手册练习,其中在铠装或组装机器中进行连接。
WO 2011/127978示出了可用于接头的形成中的机器的一个示例。在该文献中所描述的机器中,电缆被接收并保持在固定装置中。然后,使用工具来移除电缆的材料,以便在屏蔽层和绝缘层之间获得平滑的过渡。
尽管该文献在接头的形成方面提供了一些改进,但是更进一步对接头的获得加以改进从而使得制备时间减少并且质量提高将是有意义的。
本发明的各方面涉及与上述接口相关的改进。
发明内容
因此,本发明的一个目的在于改进获得接头的方式。
根据第一方面,这通过一种用于改善两个电缆端部之间的接头的性能的方法来实现,所述方法至少部分地通过受机器人控制器控制的机器人来执行,并且包括:
获得两个电缆端部,所述两个电缆端部的导体未被覆盖并在连接区域中联接,每个电缆端部还包括未覆盖绝缘区域,所述未覆盖绝缘区域包括形成为与未覆盖的导体相邻的锥体的未覆盖的绝缘材料,
用附加绝缘层来覆盖联接的导体,
测量所述附加绝缘层和所述锥体,
基于测量结果来确定所述锥体和所述附加绝缘层的几何形状,
确定所述几何形状与所述锥体和所述附加绝缘层的期望的几何形状的偏差,其中,所述期望的几何形状包括从所述未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡,
基于所述偏差的确定,确定实现所述期望的几何形状的待从所述锥体和所述附加绝缘层移除的材料,以及
从所述锥体和所述附加绝缘层移除所述材料,以便获得具有改善的性能的接头。
根据第二方面,所述目的通过一种用于改善两个电缆端部之间的接头的性能的装置来实现,所述装置包括:
具有机器人控制器的机器人,所述机器人控制器被配置成,
控制所述机器人以获得两个电缆端部,所述两个电缆端部的导体未被覆盖并在连接区域中联接,每个电缆端部还包括未覆盖绝缘区域,所述未覆盖绝缘区域包括形成为与未覆盖的导体相邻的锥体的未覆盖的绝缘材料,
控制所述机器人以用附加绝缘层来覆盖联接的导体,
控制所述机器人以测量所述附加绝缘层和所述锥体,
基于测量结果来确定锥体和附加绝缘层的几何形状,
确定所述几何形状与所述锥体和所述附加绝缘层的期望的几何形状的偏差,其中,所述期望的几何形状包括从所述未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡,
基于所述偏差的确定,确定实现所述期望的几何形状的待从所述锥体和所述附加绝缘层移除的材料,以及
控制所述机器人以从所述锥体和所述附加绝缘层移除所述材料,以便获得具有改善的性能的接头。
根据第三方面,所述目的通过一种用于改善两个电缆端部之间的接头的性能的计算机程序产品来实现,所述计算机程序产品包括计算机程序代码,所述计算机程序代码当在用于机器人的机器人控制器中运行时,使得所述机器人控制器:
控制所述机器人以获得两个电缆端部,所述两个电缆端部的导体未被覆盖并在连接区域中联接,每个电缆端部还包括未覆盖绝缘区域,所述未覆盖绝缘区域包括形成为与未覆盖的导体相邻的锥体的未覆盖的绝缘材料,
控制所述机器人以用附加绝缘层来覆盖联接的导体,
控制所述机器人以测量所述附加绝缘层和所述锥体,
基于测量结果来确定所述锥体和所述附加绝缘层的几何形状,
确定所述几何形状与所述锥体和所述附加绝缘层的期望的几何形状的偏差,其中,所述期望的几何形状包括从所述未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡,
基于所述偏差的确定,确定实现所述期望的几何形状的待从所述锥体和所述附加绝缘层移除的材料,以及
控制所述机器人以从所述锥体和所述附加绝缘层移除所述材料,以便获得具有改善的性能的接头。
根据上面提到的方面的本发明具有许多优点。它允许以精确的方式获得期望的几何形状,其中在锥体和附加绝缘层之间存在平滑过渡。由此,电场将是平滑的并且接头的可靠性增加。此外,由于同一机器人可被用于不同的操作,因此生产很快。由此不需要在不同的机器之间移动电缆。
在第一和第二方面的第一变型中,在为了获得从一个未覆盖绝缘区域到连接区域的平滑过渡而确定要移除的材料时,考虑两个锥体的几何形状。
可能的是,所述期望的几何形状包括所述锥体的表面与穿过所述导体的纵向轴线(A)之间的角度。
在第一方面的第二变型中,材料的移除是保持该角度的移除。
在第二方面的相应的第二变型中,所述机器人控制器当控制所述机器人移除材料时还被配置成控制所述机器人在移除期间保持所述角度。
此外,还可能的是,在所述期望的几何形状中,每个锥体具有壁,所述壁具有朝向所述连接区域减小的厚度,并且在未覆盖绝缘区域中,最靠近所述连接区域的锥体壁的厚度与在所述附加绝缘层最靠近所述未覆盖绝缘区域的点处所述附加绝缘层的厚度相同。
所述期望的几何形状包括所述锥体和所述附加绝缘层的平滑表面。
在第一方面的另一变型中,在这种情况下,材料的移除可以是移除材料从而降低表面的水平,使得孔消失。
在第二方面的相应的另一变型中,所述机器人控制器在控制所述机器人移除材料时还被配置成控制所述机器人降低表面的水平,使得孔消失。
作为又一替代方案,可能的是,所述期望的几何形状包括所述锥体和/或所述附加绝缘层上的波纹。
在第一方面的又一变型中,所述方法还包括在附加绝缘材料和所述锥体周围施加二次绝缘材料至在所述锥体的壁最厚的位置与所述锥体的表面对准的水平。
在第二方面的相应的变型中,所述机器人控制器还被配置成控制所述机器人在所述附加绝缘材料和所述锥体周围施加二次绝缘材料至在所述锥体的壁最厚的位置与所述锥体的表面对准的水平。
在第一方面的再一变型中,获得两个电缆端部包括,在用附加绝缘层覆盖未覆盖的联接的导体之前,将未覆盖的导体连接到彼此,并且形成与所述连接区域相邻的绝缘锥体。
在第二方面的相应的变型中,当获得两个电缆端部时,所述机器人控制器还被配置成控制所述机器人在用附加绝缘层覆盖未覆盖的联接的导体之前,将未覆盖的导体连接到彼此,并且形成与所述连接区域相邻的绝缘锥体。
应当强调的是,当在本说明书中使用时,术语“包括/包含”被用于指定所述特征、整数、步骤或部件的存在,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或它们的组合。
附图说明
现在将关于附图更详细地描述本发明,附图中:
图1示意性地示出了高压DC电缆的端部的透视图,
图2是在两个电缆端部之间的接头的形成中使用的多个方法步骤的示意性流程图,
图3示意性地示出了使用受机器人控制器控制的机器人在连接区域中的接头的导体之间形成连接,
图4示意性地示出了使用机器人在连接区域周围形成绝缘锥体,
图5示意性地示出了使用机器人在连接区域中形成附加绝缘层,
图6示意性地示出了用于测量锥体和附加绝缘层的连接区域中的绝缘锥体和附加绝缘层上的多个测量点,
图7示意性地示出了从锥体移除材料以便获得锥体和附加绝缘层的期望的几何形状,以及
图8示意性地示出了在锥体和附加绝缘层上方添加另外的绝缘材料,以及
图9示出了呈CD ROM盘形式的计算机程序产品,该CD ROM盘带有执行远程控制设备的控制单元的功能的计算机程序。
具体实施方式
在下面的描述中,出于解释而非限制的目的,阐述了诸如特定的架构、接口、技术之类的具体细节,以便提供对本发明的透彻理解。然而,对于本领域技术人员来说将显而易见的是,本发明可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实施。在其他情况下,省略了对公知的设备、电路和方法的详细描述,以免以不必要的细节模糊本发明的描述。
本发明总体上涉及电缆,例如直流(DC)电缆,如高压直流(HVDC)电缆,例如在100kV及以上的电压下操作的高压直流电缆。在此应当认识到,本发明不限于这些类型的电缆,而是还可以用于例如交流(AC)电缆以及用于其他电压电平下的电缆。本发明更具体而言涉及在两个这样的电缆之间形成接头,作为示例,该接头可以是所谓的工厂接头(factory joint)。
图1示意性地示出了第一这样的DC电缆22的端部部分24,该端部部分24将与类似的第二DC电缆的相应端部联接。该电缆是绝缘电高压DC电缆22,并且从内到外包括:高压DC导体10、基于聚合物的绝缘系统12-16、接地层18和外部覆盖物或包皮20。在该示例中,绝缘系统包括处于第二绝缘层14内部的第一绝缘层和处于第二绝缘层14外部的第三绝缘层16。第一绝缘层12可以是第一半导体绝缘层,第二绝缘层14可以是主绝缘层,并且第三绝缘层16可以是第二半导体绝缘层。在此还应当认识到,可以省略第三层,即第二半导体绝缘层。
基于聚合物的绝缘系统12-16可以按任何方便的方式挤出、模制或制造。主绝缘层14可以是交联聚乙烯层、热塑性层或者其他合适的材料层。
如上面提到的,本发明涉及在两个这样的电缆端部之间形成接头。
图2示出了在两个电缆端部之间形成接头中使用的多个方法步骤,其中在改善两个电缆端部之间的接头的性能的方法中,所述步骤中的至少一些在机器人控制器的控制下通过机器人来执行。
因此,机器人对电缆执行的操作受机器人控制器控制,该机器人控制器还执行与这些操作中的至少一些相关的计算。机器人和机器人控制器的这种组合还形成用于改善两个电缆端部之间的接头的性能的装置。
为了获得接头,可能需要从电缆端部24移除上面提到的接地层18和包皮20,以便获得连接区域,在该连接区域中将形成两个电缆的两个导体10之间的连接。为了获得该连接区域,还可能需要移除绝缘系统,即第一半导体绝缘层12和第二半导体绝缘层16以及主绝缘层14。这样的移除可以通过机器人使用切割工具(未示出)来执行。这里还可以提到的是,可能的是,与第一半导体绝缘层和主绝缘层相比,可以移除更多的包皮、接地层和第二半导体绝缘层,使得该第一半导体绝缘层和主绝缘层可以延伸超过包皮、接地层和第二半导体层的边缘。由此,每个电缆可以包括连接区域的一部分,例如连接区域的一半,以及未覆盖绝缘区域,该未覆盖绝缘区域即绝缘材料未被覆盖的区域,并且在这种情况下为第二绝缘层未被覆盖的区域。该未覆盖绝缘区域也邻接未覆盖的导体。因此,未覆盖绝缘区域可以与连接区域相邻放置。因此,所述连接区域包括两个电缆端部的未覆盖导体,并且该连接区域被两个未覆盖绝缘区域围绕,这两个未覆盖绝缘区域又过渡到未进行层移除的电缆的未破损(non-tampered)部分。
图3示意性地示出了机器人42,该机器人42具有处理电缆的连接的机器人控制器46,其中存在连接区域CZ,该连接区域CZ具有两个电缆的待连接的未覆盖导体10,并且连接区域CZ被第一未覆盖绝缘区域UIZ1和第二未覆盖绝缘区域UIZ2围绕,该第一未覆盖绝缘区域UIZ1和第二未覆盖绝缘区域UIZ2具有剩余的第一半导体绝缘材料12和主绝缘材料14,但移除了第二半导体绝缘材料16、接地层18和包皮20。在未覆盖绝缘区域中,绝缘材料被去除覆盖物,使得它可暴露于空气。在这种情况下,可以看到主绝缘层14暴露于空气。其后,第一未覆盖绝缘区域UIZ1和第二未覆盖绝缘区域UIZ2过渡到未改变或未破损的电缆部段,即没有材料被移除的电缆部段。
这里可以提到的是,机器人42以及所述部段和层未按比例绘制。
在以上述方式从未覆盖绝缘区域UIZ1和UIZ2移除层之后,并且当除导体之外的所有材料被从连接区域CZ移除,即只有导体10保留在该区域CZ中时,机器人42连接这些导体,即步骤26。这在图3中示意性地图示。为此目的,机器人42可以配备有用于将导体10彼此连接的第一工具44。该连接工具可以有利地是用于将两个导体焊接到彼此的焊接工具,其中,作为示例,所述焊接可以是钨极惰性气体(TIG)或金属惰性气体(MIG)焊接。
其后接着形成绝缘锥体,该锥体可以是截锥体。该锥体可以通过将未覆盖绝缘区域UIZ1和UIZ2中的第二绝缘层14成形为锥体50的形状来获得,即步骤28。这种成形在图4中示意性地示出。由于这个原因,机器人42可以配备有第二工具48,该第二工具48被用于将主绝缘层14的表面切割和/或平滑成锥体50的形状。这种类型的成形在两个电缆端部上的未覆盖绝缘区域中进行。锥体也可以被视为设置有壁,该壁具有朝向连接区域CZ变小或减小的厚度。
因此可以看到,已获得了两个电缆端部,其中,导体未被覆盖并且在连接区域CZ中连接,并且其中,电缆端部各自还包括未覆盖绝缘区域UIZ1和UIZ2,该未覆盖绝缘区域UIZ1和UIZ2包括未覆盖的绝缘材料14,该未覆盖的绝缘材料14形成为与连接区域CZ中的未覆盖导体10邻接或相邻的锥体50。
在执行上面提到的测量(measured)之后,随后需要在连接区域CZ中的联接的导体周围放置附加绝缘材料,即步骤30。
附加绝缘材料52的放置可以包含放置与在电缆的第一绝缘层中所使用的绝缘材料相同类型的附加绝缘材料。这意味着在本示例中,附加绝缘材料52将是放置在连接区域CZ中联接的导体10周围的半导体绝缘材料。这在图5中示意性地示出。可以通过机器人42采用第三工具54来进行放置,该第三工具54将附加绝缘片缠绕在联接的导体周围,例如将包含炭黑颗粒的纤维素片或聚合物纸片缠绕在导体周围。由此获得的附加绝缘材料层52在此设置成如下厚度,即:该厚度大致等于锥体54的内径。在这种情况下,施加可能不准确。
其后,机器人42使用第四工具56,其可以包括超声传感器,以便测量附加绝缘层和锥体,即步骤32,该测量可涉及测量连接区域CZ中的附加绝缘层52的厚度以及未覆盖绝缘区域UIZ1和UIZ2中的锥体50的厚度,即步骤32。因此,可以沿锥体50的表面和附加绝缘材料52的表面限定多个测量点MP。更具体而言,这些测量点MP可以围绕接头的导体10所限定的纵向轴线A径向地以及沿该纵向轴线A轴向地设置。
作为示例,测量点可以在沿纵向轴线A的某一轴向位置处限定在锥体50的表面上。锥体表面的在相同轴向位置处围绕该轴线的多个测量点可以成为一组测量点。在这种情况下,这些点可遵循由锥体的形状限定的曲线,例如圆等,该曲线可以设置在垂直于轴线A的平面中。然后,可以在第一未覆盖绝缘区域UIZ1和第二未覆盖绝缘区域UIZ2中沿轴线A在锥体50的表面上以及在连接区域CZ中的附加绝缘层52的表面上限定多个这样的测量点组。在这种情况下,所述表面是外表面,即背离轴线A的表面。
可以通过机器人42在测量点之间移动工具56来进行所述测量。作为替代方案,机器人可以在两个未覆盖绝缘区域UIZ1、UIZ2之间轴向移动,同时电缆端部24通过机器来旋转。
基于从测量点MP获得的测量结果,机器人控制器46随后形成未覆盖绝缘区域UIZ1和UIZ2中的锥体50以及连接区域CZ中的附加绝缘层的几何形状的模型,即步骤33。
因此,机器人控制器46可以确定锥体和附加绝缘层的形状以及锥体壁和附加绝缘层的厚度。它还可以检测锥体和附加绝缘层的外表面中的任何突起或孔。
因此,基于来自测量的信息,机器人控制器46建立模型,例如锥体和附加绝缘材料的三维模型,在该模型中定义了这些元件的形状和厚度,所述形状包括任何表面不规则性。
其后,机器人控制器46可确定锥体和附加绝缘层的模型几何形状与期望的几何形状的偏差,即步骤34,其中该期望的几何形状包括从未覆盖绝缘区域到连接区域的平滑过渡部。
期望的几何形状可以是如下几何形状,即:其中,突起和孔已从锥体和附加绝缘层的表面被移除。另外,它还可以实现期望的表面质量,该期望的表面质量可以是表面平滑。作为替代方案,期望的表面质量可以是锥体的表面和/或附加绝缘层具有波纹。
期望的锥体几何形状可包括期望的锥体形状和期望的附加绝缘材料的形状。期望的锥体形状可以基于使用锥体50的外表面与由导体10限定的纵向轴线A的期望的倾角α。此外,附加绝缘材料可具有与倾角相关的期望形状。然而,在这种情况下,由于外表面与轴线A平行,期望的倾角为零。附加绝缘层的期望形状可以是具有期望厚度的圆柱体形状。期望的锥体形状可以包括处于期望的倾角下的平滑表面或波纹表面,并且附加绝缘材料的期望的形状也可以包括平滑表面或波纹表面。
锥体可以具有由上面提到的角度限定的标称形状,并且在未覆盖绝缘区域中进行的测量可通过突起和孔的出现导致锥体表面与该形状的偏差。以相同的方式可能的是,对附加绝缘层进行的测量可通过突起和孔的出现导致所测量的绝缘层表面与期望的绝缘层表面形状的偏差。
另一可能的偏差在于期望的表面将包括波纹,而模型的表面不包括。
其后,机器人控制器46基于偏差的确定来确定要从锥体50和附加绝缘层52移除的材料,该材料实现期望的几何形状,即步骤35。
因此,该确定可以涉及确定要移除的材料,该材料实现期望的锥体形状和附加绝缘材料形状。
如果期望的形状包括平滑表面,则这可以通过将材料移除到没有孔留下的模型的表面之下的水平来实现。然后,也可以在保持相同的倾角的同时进行该移除。因此,所述确定可以是确定保持角度α同时提供平滑的锥体表面的从锥体50移除材料的量,以及确定使得半导体绝缘层的径向表面平滑的从半导体绝缘层52移除材料的量。
在另一变型中,仍然移除孔和突起,而同时引入波纹。
此外,由于期望的几何形状的一个方面在于应当存在从未覆盖绝缘区域到连接区域的平滑或无缝过渡,即存在从锥体50到附加绝缘层52的无缝过渡,因此锥体50的与连接区域CZ相邻的边缘必须与连接区域CZ的半导体绝缘层52的外周缘齐平。因此,最靠近连接区域CZ的未覆盖绝缘区域UIZ1或UIZ2中的锥体50的外表面的边缘必须与附加绝缘层52的外表面齐平。这意味着在该边缘处的锥体(core)表面将与附加绝缘层52与纵向轴线A具有相同的径向距离。对两个锥体而言都需要这种条件。换句话说,可以看到,在未覆盖绝缘区域中,最靠近连接区域CZ的锥体壁的厚度与附加绝缘层最靠近该未覆盖绝缘区域的点处的该附加绝缘层的厚度相同。
在获得平滑表面的情况下,这意味着如果在保持轮廓的同时需要从锥体50移除的材料的量导致锥体的外表面的最靠近连接区域CZ的部分与轴线A具有第一距离,并且确定需要从连接区域CZ移除的材料的量导致附加绝缘层52的外表面与所述纵向轴线具有第二距离,则在第二距离大于第一距离的情况下,即使对应于第二距离的材料移除足以获得平滑的表面,也必须从附加绝缘层52移除更多材料。以类似的方式,如果第一距离长于第二距离,则必须从锥体移除更多材料,同时保持期望的角度。
由于对两个锥体都必须进行这种考虑,因此以上关于与一个锥体和附加绝缘层52相关联的第一距离和第二距离所进行的考虑必须同时包括对对应于第一距离的第二锥体的第三距离的考虑。于是,与轴线A具有最小距离的元件,例如锥体中的一个或附加绝缘层,对于确定待从其他元件移除的材料是决定性的。由此还可以看到,在为了获得从一个未覆盖绝缘区域到连接区域的平滑过渡而确定要移除的材料时,考虑两个锥体的几何形状。
在已确定实现期望的几何形状的材料移除之后,机器人控制器46随后控制机器人42移除材料以便获得期望的形状,即步骤36。在这种情况下,可以重复使用第二工具48,如图7中所示。这里也示出了角度α。
其后,机器人42在锥体50和连接部段CZ中的附加绝缘层52周围施加另外的绝缘材料58,使得该绝缘材料与电缆的绝缘材料对准,即步骤38。该另外的绝缘材料有利地与电缆的第二绝缘层14中使用的绝缘材料具有相同的类型,即与锥体50中存在的材料相同的材料。这可以使用第三工具48并且将绝缘材料条带缠绕在锥体和半导体绝缘材料周围来进行。这在图8中示意性地示出。
其后,可以接着对所施加的绝缘材料进行热处理,以及施加接地层和包皮。在所有这些后面的步骤中,可以使用相同的机器人。
以这种方式可以看到,期望的几何形状以精确的方式获得,其中,在锥体和附加绝缘层以及平滑或波纹表面之间存在平滑的过渡。由此,电场将是平滑的并且接头的可靠性增加。此外,由于相同的机器人可被用于不同的操作,因此生产很快。由此不需要在不同的机器之间移动电缆。
这里还可以提到的是,尽管上面描述了不同的工具,但是可以使用具有切割、平滑和缠绕功能的多用途工具,在这种情况下,速度可以更进一步提高。
除了已经论述的那些之外,还存在许多可能的变型。例如可能的是,移除材料和形成锥体的初始步骤不使用机器人来执行,而是替代地在一个或两个专用机器中进行。还可能的是,在锥体和半导体绝缘层上方施加普通绝缘材料在专用机器中进行。
还可能的是,半导体绝缘层在连接区域中的施加在单独的机器中进行。
因此可能的是,机器人实际上仅执行材料的测量和移除以便获得期望的形状。
另一种可能的变型是施加的半导体绝缘材料不是作为条带缠绕。它可以作为多个块施加,当放置在连接的导体周围时,这些块配合到彼此中。
所述机器人控制器可以被实施为具有相关联的程序存储器的处理器,该程序存储器包括用于实现所述机器人控制器的功能的计算机指令。
因此,所述机器人控制器可以以具有相关联的程序存储器的处理器的形式提供,该程序存储器包括用于执行所述机器人控制器的功能的计算机程序代码。它还可以以数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的形式提供。
计算机程序也可以是计算机程序产品,例如呈如CD ROM盘或记忆棒之类的计算机可读存储介质或数据载体的形式,该计算机程序产品承载具有计算机程序代码的计算机程序,该计算机程序代码当被加载到处理器中时将实现上述机器人控制器的功能。图9中示意性地示出了具有上述计算机程序代码62的形式为CD ROM盘60的一个这样的计算机程序产品。
计算机程序产品也可以是通过服务器提供并从其下载到机器人控制器的程序。
虽然已结合目前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的实施例,而是相反,旨在覆盖各种修改和等同的布置结构。因此,本发明将仅受以下权利要求限制。

Claims (15)

1.一种用于改善两个电缆端部(24)之间的接头的性能的方法,所述方法至少部分地通过受机器人控制器控制的机器人来执行,并且包括:
获得两个电缆端部(24),所述两个电缆端部(24)的导体(10)未被覆盖并在连接区域(CZ)中联接,每个电缆端部(24)还包括未覆盖绝缘区域(UIZ1、UIZ2),所述未覆盖绝缘区域(UIZ1、UIZ2)包括形成为与未覆盖的导体(10)相邻的锥体(50)的未覆盖的绝缘材料,
用附加绝缘层(52)覆盖(30)联接的导体,
测量(32)所述附加绝缘层(52)和所述锥体(50),
基于测量结果来确定(33)所述锥体和所述附加绝缘层(52)的几何形状,
确定(34)所述几何形状与所述锥体和所述附加绝缘层的期望的几何形状的偏差,其中,所述期望的几何形状包括从所述未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡,
基于所述偏差的确定,确定(35)实现所述期望的几何形状的待从所述锥体(50)和所述附加绝缘层(52)移除的材料,以及
从所述锥体和所述附加绝缘层移除(36)所述材料,以便获得具有改善的性能的接头。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在为了获得从一个未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡而确定待移除的材料时,考虑两个锥体的所述几何形状。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述期望的几何形状包括所述锥体的表面与穿过所述导体(10)的纵向轴线(A)之间的角度(α),并且材料的所述移除是保持所述角度的移除。
4.根据任一前述权利要求所述的方法,其特征在于,在所述期望的几何形状中,每个锥体(50)具有壁,所述壁具有朝向所述连接区域(CZ)减小的厚度,并且在未覆盖绝缘区域中,最靠近所述连接区域的锥体壁的厚度与在所述附加绝缘层最靠近所述未覆盖绝缘区域的点处所述附加绝缘层的厚度相同。
5.根据任一前述权利要求所述的方法,其特征在于,所述期望的几何形状包括所述锥体和所述附加绝缘层的平滑表面,并且材料的所述移除是移除材料从而降低表面的水平,使得孔消失。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述期望的几何形状包括所述锥体和/或所述附加绝缘层上的波纹。
7.根据任一前述权利要求所述的方法,还包括在附加绝缘材料和所述锥体周围施加(38)二次绝缘材料至在所述锥体的壁最厚的位置与所述锥体的表面对准的水平。
8.根据任一前述权利要求所述的方法,其特征在于,所述获得两个电缆端部包括,在用附加绝缘层(52)所述覆盖未覆盖的联接的导体之前,将未覆盖的导体连接(26)到彼此,并且形成(28)与所述连接区域相邻的绝缘锥体。
9.一种用于改善两个电缆端部之间的接头的性能的装置,所述装置包括:
具有机器人控制器(46)的机器人(42),所述机器人控制器被配置成,
控制所述机器人(42)以获得两个电缆端部(24),所述两个电缆端部(24)的导体(10)未被覆盖并在连接区域(CZ)中联接,每个电缆端部(24)还包括未覆盖绝缘区域(UIZ1、UIZ2),所述未覆盖绝缘区域(UIZ1、UIZ2)包括形成为与未覆盖的导体(10)相邻的锥体(50)的未覆盖的绝缘材料,
控制所述机器人(42)以用附加绝缘层(52)来覆盖联接的导体,
控制所述机器人(42)以测量所述附加绝缘层(52)和所述锥体(50),
基于测量结果来确定锥体(50)和所述附加绝缘层(52)的几何形状,
确定所述几何形状与所述锥体和所述附加绝缘层的期望的几何形状的偏差,其中,所述期望的几何形状包括从所述未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡,
基于所述偏差的确定,确定实现所述期望的几何形状的待从所述锥体(50)和所述附加绝缘层(52)移除的材料,以及
控制所述机器人以从所述锥体和所述附加绝缘层移除所述材料,以便获得具有改善的性能的接头。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,在为了获得从一个未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡而确定待移除的材料时,考虑两个锥体的所述几何形状。
11.根据权利要求9或10所述的装置,其特征在于,所述期望的几何形状包括所述锥体的表面与穿过所述导体(10)的纵向轴线(A)之间的角度(α),并且所述机器人控制器当控制所述机器人移除材料时还被配置成控制所述机器人在所述移除期间保持所述角度。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的装置,其特征在于,在所述期望的几何形状中,每个锥体(50)具有壁,所述壁具有朝向所述连接区域(CZ)减小的厚度,并且在所述未覆盖绝缘区域中,最靠近所述连接区域的锥体壁的厚度与在所述附加绝缘层最靠近所述未覆盖绝缘区域的点处所述附加绝缘层的厚度相同。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的装置,其特征在于,所述期望的几何形状包括所述锥体和所述附加绝缘层的平滑表面,并且所述机器人控制器(46)当控制所述机器人(42)时降低所述表面的水平从而使得孔消失。
14.根据权利要求9-12中任一项所述的装置,其特征在于,所述期望的几何形状包括所述锥体和/或所述附加绝缘层上的波纹。
15.一种用于改善两个电缆端部(24)之间的接头的性能的计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序代码(62),所述计算机程序代码(62)当在用于机器人(42)的机器人控制器(46)中运行时,使得所述机器人控制器(28):
控制所述机器人以获得两个电缆端部(24),所述两个电缆端部(24)的导体(10)未被覆盖并在连接区域(CZ)中联接,每个电缆端部(24)还包括未覆盖绝缘区域(UIZ1、UIZ2),所述未覆盖绝缘区域(UIZ1、UIZ2)包括形成为与未覆盖的导体(10)相邻的锥体(50)的未覆盖的绝缘材料,
控制所述机器人以用附加绝缘层(52)来覆盖联接的导体,
控制所述机器人以测量所述附加绝缘层(52)和所述锥体(50),
基于测量结果来确定所述锥体(50)和所述附加绝缘层(52)的几何形状,
确定所述几何形状与所述锥体和所述附加绝缘层的期望的几何形状的偏差,其中,所述期望的几何形状包括从所述未覆盖绝缘区域到所述连接区域的平滑过渡,
基于所述偏差的确定,确定实现所述期望的几何形状的待从所述锥体(50)和所述附加绝缘层(52)移除的材料,以及
控制所述机器人以从所述锥体和所述附加绝缘层移除所述材料,以便获得具有改善的性能的接头。
CN201910238202.2A 2018-03-27 2019-03-27 电缆接头中的绝缘加工 Pending CN110311287A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18164157.2A EP3547474B1 (en) 2018-03-27 2018-03-27 Method and robot for insulation machining in a cable joint
EP18164157.2 2018-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110311287A true CN110311287A (zh) 2019-10-08

Family

ID=61868174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910238202.2A Pending CN110311287A (zh) 2018-03-27 2019-03-27 电缆接头中的绝缘加工

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11146032B2 (zh)
EP (1) EP3547474B1 (zh)
JP (1) JP7341688B2 (zh)
CN (1) CN110311287A (zh)
FI (1) FI3547474T3 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6787292B2 (ja) * 2017-10-13 2020-11-18 住友電装株式会社 ワイヤハーネス
JP6927603B2 (ja) 2019-11-13 2021-09-01 Necプラットフォームズ株式会社 冷却システム、電子機器
EP4270694A1 (en) * 2022-04-26 2023-11-01 Nexans System and method for positioning of pre-molded accessory component for a high voltage cable
EP4269939A1 (en) * 2022-04-26 2023-11-01 Nexans Asit laser scanning on cable joints
EP4296655A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-27 NKT HV Cables AB Method and system for inspecting an insulation of a high voltage cable

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2050888A (en) * 1932-01-09 1936-08-11 Gen Electric Oil filled high voltage cable
DE1930303A1 (de) * 1969-06-14 1970-12-17 Kabel Metallwerke Ghh Verfahren zur Herstellung von Abzweig- oder Verbindungsstellen an mit einem thermoplastischen Kunststoff isolierten Hochspannungskabeln
US4032380A (en) * 1973-04-13 1977-06-28 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Method of joining of insulated high-voltage cables
SE371724B (sv) * 1973-04-13 1974-11-25 Ericsson Telefon Ab L M Förfarende för skarvning av isoleringen pa kabler
US4084307A (en) * 1973-07-11 1978-04-18 Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget Method of joining two cables with an insulation of cross-linked polyethylene or another cross linked linear polymer
DK139859B (da) * 1976-07-09 1979-04-30 Nordiske Kabel Traad Fremgangsmåde til retablering af det indre halvledende lag ved samling af kabler, navnlig højspændingskabler samt redskab til brug ved fremgangsmåden.
GB2108329B (en) * 1981-10-29 1985-04-11 Pirelli General Cable Works Jointing electric cables
CH655136A5 (de) 1983-07-27 1986-03-27 Alusuisse Zelle zur elektrolytischen reinigung von aluminium.
EP2194622B1 (en) 2008-12-05 2014-03-05 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug
WO2011127978A1 (en) * 2010-04-15 2011-10-20 Abb Technology Ag Device and method for machining an electrical cable
WO2015197686A1 (en) * 2014-06-25 2015-12-30 Abb Technology Ltd An insulation system for hv cable joint, a method for forming a joint and a cable joint

Also Published As

Publication number Publication date
EP3547474A1 (en) 2019-10-02
US20190305499A1 (en) 2019-10-03
FI3547474T3 (fi) 2023-01-13
US11652327B2 (en) 2023-05-16
KR20190113634A (ko) 2019-10-08
JP2019205336A (ja) 2019-11-28
US11146032B2 (en) 2021-10-12
EP3547474B1 (en) 2022-10-12
US20210408748A1 (en) 2021-12-30
JP7341688B2 (ja) 2023-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110311287A (zh) 电缆接头中的绝缘加工
US3787607A (en) Coaxial cable splice
US8671559B2 (en) System for joining stator wires
CN103608990B (zh) 用于利用浸渍纸或者纸‑聚丙烯叠层ppl绝缘的hv电缆的接头
CN111541195B (zh) 一种电缆对接工艺
JP5137524B2 (ja) 電力ケーブル接続部
US10727654B2 (en) Method and device for stripping a cable having a multi-layered sheath
CN111130027B (zh) 一种硬芯电缆断点检测修复装置
US20170040784A1 (en) Conducting wire end portion joining method, and conducting wire end portion joining structure
JP7000134B2 (ja) ステータコイル、及び、そのリード部の形成方法
KR102681933B1 (ko) 케이블 조인트에서의 절연 기계가공
JP2019140796A (ja) セグメントコイル用分割導体
JP5137539B2 (ja) 超電導ケーブルの接続方法
JP4927794B2 (ja) 超電導ケーブル用フォーマの接続方法、および超電導ケーブル用フォーマの接続構造
Riedel et al. Experimental investigation of a new manufacturing technology for hairpin stators with litz wires
EP0286645B1 (en) A method of re-establishing semi-conducting layers around a cable splice, and a sleeve for use in the performance of the method
JP2001210149A (ja) 被覆電線及び被覆電線の被覆部除去方法と装置
KR102581557B1 (ko) 케이블을 위한 조인트, 종단 또는 교차 접속 배열체 및 조인트, 종단 또는 교차 접속 배열체를 제공하기 위한 방법
US20230198351A1 (en) Method for reworking a faulty welded joint of a hairpin winding
JP5100245B2 (ja) 電力用直流同軸ケーブル接続部
CN104247230B (zh) 用于定子绕组端接的设备和方法
JP2014027791A (ja) 常温収縮型ゴムユニットおよび電力ケーブル接続構造
JP2009213265A (ja) 電力用直流同軸ケーブル接続部
JPH10162883A (ja) 電力ケーブル分割導体接続方法
JPH058989B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20191008

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication