CN111430950A - 板式电力连接夹线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力导线连接设备领域，具体涉及一种板式电力连接夹线装置；包括相互扣合的上夹板和下夹板，螺杆、弧形垫片及力矩螺母，所述下夹板或上夹板的一端设有连接电气设备的端板头；所述上夹板和下夹板的一侧分别设有夹持导线的弧形凹槽，螺杆材质为抗拉强度高于上夹板和下夹板30%以上的铝合金，所述下夹板中部设有螺纹孔，该螺纹孔与螺杆锁紧配合以固定螺杆，所述上夹板的上表面为弧形，其上设置有供螺杆穿过的螺杆穿孔，所述弧形垫片的下表面设有与上夹板上表面相契合的弧形，弧形垫片上设有供螺杆穿过的穿孔，所述力矩螺母位于弧形垫片上方并与螺杆相连；采用本技术方案的夹线装置，高空安装更方便，同时安装后的连接更加稳定可靠。

Description

板式电力连接夹线装置

技术领域

本发明涉及电力导线连接设备领域，具体涉及一种板式电力连接夹线装置。

背景技术

电力连接夹线装置是断路器、隔离开关、熔断器、变压器等电力设备与导线连接时常用的装置，具有非常重要的作用。

目前最常见的电力连接夹线装置，是平板式螺栓紧固型设备连接线夹，如对比文件CN 202259748U公告的线夹，这种类型的连接夹线装置结构较为简单、生产成本较低，而且能够适应截面积不同的导线连接，在市场上较受欢迎，但在实际的使用中，其也存在着以下的一些问题：

1、操作人员在紧固螺栓时需用一手操作工具将螺栓头固定，同时用另一手操作另一工具来旋拧螺母，不仅劳动强度大，而且在高空环境下作业，操作非常的不方便；

2、平板式螺栓紧固型设备连接线夹采用螺母锁紧安装时，虽然保持了一定的紧固力矩，但其紧固力矩常常不能很好的保持，即使已经采用了力矩螺母来达到统一的紧固力矩，但仍然出现了导线未能有效压紧的情况，导致导线与线夹接触不良而影响电网安全运行；

3、平板式螺栓紧固型设备连接线夹采用螺母和标准弹簧垫圈锁紧后，会在线路振动、风摆晃动等因素影响下，产生松弛，导致接触不良，进而降低线路运行可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板式电力连接夹线装置，以实现高空安装更方便，同时安装后的连接更加稳定可靠。

为了实现上述目的，本发明提供一种板式电力连接夹线装置，包括相互扣合的上夹板和下夹板，以及连接上夹板和下夹板的螺栓连接组件，所述上夹板和下夹板采用铝合金材质，下夹板或上夹板的一端设有连接电气设备的端板头；所述上夹板和下夹板的一侧分别设有夹持导线的弧形凹槽，所述螺栓连接组件包括螺杆、弧形垫片及力矩螺母，所述螺杆材质为抗拉强度高于上夹板和下夹板30%以上的铝合金，所述下夹板中部设有螺纹孔，该螺纹孔与螺杆锁紧配合以固定螺杆，所述上夹板的上表面为弧形，其上设置有供螺杆穿过的螺杆穿孔，所述弧形垫片的下表面设有与上夹板上表面相契合的弧形，弧形垫片上设有供螺杆穿过的穿孔，所述力矩螺母位于弧形垫片上方并与螺杆相连。

采用本发明技术方案的板式电力连接夹线装置具有如下特点：1、由于采用了高抗拉强度的铝合金螺杆来代替传统的钢制螺栓，有效避免了因为螺栓与上夹板、下夹板的在温度变化时发生的不同步的热胀冷缩现象，从而缓解了传统的板式电力连接锁紧以后容易松弛的现象，提高了连接的稳定性和可靠性，此外螺杆形式代替传统的螺栓后，可以先将螺杆与下夹板紧固连接，安装力矩螺母时，不再需要额外的工具对螺杆进行固定，操作简单，这对于高空作业来说，操作的难度大大降低；2、由于上夹板的上表面为弧形，其上设置有供螺杆穿过的螺杆穿孔，所述弧形垫片的下表面设有与上夹板上表面相契合的弧形，这种面接触相比于传统的平垫片与上夹板上表面的面、线形接触，更加的稳定平衡，在力矩螺母对螺杆进行预定的锁紧力后，弧形垫片与上夹板上表面相契合的面、面连接方式，可以使得力矩螺母的正压力平衡并且稳定的通过弧形垫片传递给上夹板，从而有效压紧导线，即使面对线路振动、风摆晃动，由于接触面的稳定，其依然会保持稳固的压紧导线，克服了传统的板式电力连接夹线装置因为垫片相对于上夹板弧形表面的滑动而导致的松弛；3、弧形凹槽从环抱导线两侧进行夹持的方式，不仅抱紧面积大，而且连接比较牢靠。

作为优选方案，所述螺纹孔为盲孔或通孔，通孔的下部设置有阻挡螺杆的凸起部，这样当拧动螺杆到下夹板上的螺纹孔时，盲孔底部或者是通孔的下部的凸起部会给螺杆一个反向的推力，对螺杆进行顶升，使得螺杆背离下夹板方向上的螺纹能够紧密的贴合下夹板的螺纹，从而使得力矩螺母与螺杆连接后，不会因为螺杆下部螺纹间隙空间，导致其松动，从而保证了对于导线的持续可靠压紧。

作为优选方案，所述螺纹孔为通孔，所述螺杆两端设置为正反螺纹，所述端板头上仅设置有一个条形孔，通过条形孔和下夹板上的螺纹孔来同时连接电气设备，通过去掉端板头上常见的另外一个圆孔，缩短了端板头的整体长度，减低了材料和加工成本，而且螺杆正反螺纹的设置可以在拧紧力矩螺母的过程中，螺杆会自动拉紧其与下夹板的螺纹间隙，减小热胀冷缩带来的松动。

作为优选方案，所述螺杆上设有与螺纹孔连接的下螺纹部和与力矩螺母连接的上螺纹部，所述螺杆上加工有至少一个对其进行转动的工具卡合部，上螺纹部与下螺纹部可以分别连接力矩螺母和下夹板，而工具卡合部可以更好的利用工具来拧动和拧紧螺杆到下夹板上，有效减小螺杆上朝向上夹板一侧的螺纹间隙。

作为优选方案，所述上夹板和下夹板的另一侧也设置有夹持导线的弧形凹槽，这样的设计可以使得两侧的弧形凹槽可以对同一根导线进行夹持，只需要将导线的端部做U形弯折，然后直接卡入两侧弧形凹槽，导线不仅获得了两倍于之前的接触面积，降低接触电阻，而且导线受到震动或风荷载时也很难同时从两侧的弧形凹槽中拔出，保证了连接的可靠性，此外螺杆穿孔采用圆孔或便于螺杆穿过的类圆孔，这些圆孔或类圆孔只需要稍大于螺杆外径，同时圆孔或类圆孔对上夹板的破坏小，不易出现应力集中，从而减小开孔对于上夹板自身结构强度的影响。

作为另外的一种方案，所述上夹板和下夹板的另一侧设有弧形脚和支撑弧形脚的槽道，所述条形孔垂直于弧形凹槽。

作为优选方案，为了使所述弧形凹槽可以有效夹持更小半径的导线，避免相对的上下两个弧形凹槽直接相抵接，所述弧形凹槽外侧边设有上下交错嵌合的缺口或者凸爪。

作为优选方案，为了减小导线的接触电阻，特别是铝制导线的接触电阻，所述上弧形凹槽上设有刺穿导线表层的凸起。

作为优选方案，所述弧形垫片的上表面垂直于螺杆，弧形垫片与力矩螺母间还设有碟形弹簧垫圈，平面接触的碟形弹簧垫圈，与力矩螺母、弧形垫片配合，进一步确保了正压力的均匀分布，能够更有效的动态补偿初始力矩值的下降，同时也更好的补偿因为热胀冷缩以及外界荷载带来的力矩变化，从而有效维持稳定的连接压力和较小的接触电阻。

附图说明

图1为本发明实施例1板式电力连接夹线装置使用状态的结构示意图；

图2为本发明实施例1板式电力连接夹线装置下夹板的结构示意图；

图3为本发明实施例1板式电力连接夹线装置上夹板的结构示意图；

图4为本发明实施例1板式电力连接夹线装置垫板的结构示意图；

图5为本发明实施例1板式电力连接夹线装置的又一结构示意图；

图6为本发明实施例1板式电力连接夹线装置上夹板的又一结构示意图；

图7为本发明实施例2板式电力连接夹线装置的结构示意图；

图8为本发明实施例4板式电力连接夹线装置的结构示意图；

图9为本发明实施例7板式电力连接夹线装置的结构示意图。

其中包括：下夹板1，上夹板2，弧形垫片3，力矩螺母4，碟形弹簧垫圈5，螺杆6，导线7，螺纹孔10，下夹板弧形凹槽11，上夹板弧形凹槽13，上夹板的条形孔14，上夹板的上表面15, 弧形垫片的下表面16，弧形垫片的孔17。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定：

实施例1

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图9所示：本实施例提供了一种板式电力连接夹线装置，包括下夹板1、上夹板2，下夹板1、上夹板2相互扣合并通过螺栓连接组件紧固后来夹紧导线，上夹板2和下夹板1优选采用铝合金材质挤出成型初始坯件，然后经过机加工和表面处理得到最终产品，以在保证连接强度的前提下降低传导电阻，下夹板1或上夹板的2一端设有连接电气设备的端板头，本实施例优选与下夹板1一体加工成型的端板头；上夹板2和下夹板1的一侧分别设有夹持导线的弧形凹槽，即上夹板弧形凹槽13、下夹板弧形凹槽11，为了提高对导线7的夹持力，同时减小导线7的接触电阻，特别是铝制导线的接触电阻，上夹板弧形凹槽13、下夹板弧形凹槽11上设有刺穿导线表层的凸起，为了便于在挤压成型时加工凸起，凸起形式优选为沿上夹板2、下夹板1的轴向延伸的条形凸起，凸起的顶部横截面夹角成锐角。上夹板2和下夹板1的另一侧设有弧形脚和支撑弧形脚的槽道，下夹板1中部设有螺纹孔10，即下夹板弧形凹槽11与槽道之间，上夹板2上设有条形孔14，条形孔14位于螺纹孔10上方并垂直于弧形凹槽。

螺栓连接组件一般选择为两组，当然根据实际导线的需要，也可以选择一组或者是两组以上，本申请不再赘述。螺栓连接组件包括螺杆6、弧形垫片3、碟形弹簧垫圈5及力矩螺母4，螺杆6优选为材质为抗拉强度高于上夹板和下夹板30%以上的铝合金，螺杆6设有与螺纹孔10连接的下螺纹部和与力矩螺母连接的上螺纹部，螺杆6穿过条形孔，其下部与螺纹孔10连接固定，弧形垫片3的下表面16与上夹板的上表面15相契合，弧形垫片3的上表面垂直于螺杆6，弧形垫片上对应设有供螺杆穿过的穿孔，力矩螺母将碟形弹簧垫圈5挤压固定到弧形垫片上表面。

螺纹孔10为盲孔，这样当拧动螺杆到下夹板上的螺纹孔10时，盲孔底部会给螺杆6一个反向的推力，使螺杆6在背离下夹板方向一侧的螺纹能够紧密的贴合下夹板的螺纹，从而使得力矩螺母4与螺杆连接后，不会因为螺杆6下部螺纹的间隙空间，而逐渐发生松动，从而保证了对导线的持续可靠压紧。

为了更好的利用工具拧动和拧紧螺杆到下夹板1上，有效减小螺杆6上朝向上夹板一侧螺纹的螺纹间隙，优选的方案在螺杆6上加工有至少一个对其进行转动的工具卡合部，工具卡合部可以为设置在螺杆至少一端的六角头、圆头、方形头、沉头、孔或槽，或者为加工在螺杆中部的孔、槽、两个平行面、四楞柱或者六棱柱，本实施选择为加工在螺杆6顶部是六角头，六角头的最大宽度小于力矩螺母4的内径，其他形式的工具卡合部，应用的效果类似，不再赘述。

实施例2

与实施例1的主要区别在于，板式电力连接夹线装置长度更小，更节约材料和加工工序，端板头上仅设置有一个条形孔，去掉了另外一个常见的孔，螺纹孔为上下贯通的通孔，螺杆两端设置为正反螺纹，采用端板头上的条形孔和下夹板上的一个螺纹孔共同来连接电力设备，在拧紧力矩螺母的过程中，螺杆自动拉紧其与下夹板的螺纹间隙。

实施例3

与实施例1的主要区别在于，螺纹孔为上下贯通的通孔，通孔的下部设置有阻挡螺杆的凸起部，凸起部可以通过通孔下部不设置螺纹，通孔设置为下部孔径小的阶梯孔的形式来实现，当拧动螺杆到下夹板上的螺纹孔时，凸起部会给螺杆一个反向的顶推力，使螺杆在背离下夹板方向一侧的螺纹能够紧密的贴合下夹板的螺纹，从而使得力矩螺母与螺杆连接后，不会因为螺杆下部螺纹间隙空间，导致其松动，从而保证了对于导线的持续可靠压紧。

实施例4

如图8所示，与实施例1的主要差异在于，上夹板2和下夹板1的另一侧不再设置弧形脚和支撑弧形脚的槽道，而是上夹板1和下夹板2的两侧均为用来夹持导线的弧形凹槽，这样的设计可以使得两侧的弧形凹槽可以对同一根导线进行夹持，只需要将导线的端部做U形弯折，然后直接卡入两侧弧形凹槽，这种设计使得导线不仅获得了两倍于之前的接触面积，降低接触电阻，而且导线受到线路振动、风摆晃动时也很难同时从两侧的弧形凹槽中拔出，保证了连接的可靠性，此种情况时优选的方式是上夹板2不再设置条形孔，而直接开设横截面略大于螺杆的圆孔，这样可以减轻挖孔对于上夹板2的强度破坏，提高其整体强度。

实施例5

与实施例2的主要差异在于，上夹板2和下夹板1的另一侧不再设置弧形脚和支撑弧形脚的槽道，而是上夹板1和下夹板2的两侧均为用来夹持导线的弧形凹槽，这样可以实现对同一根导线的二次夹持，获得两倍于之前的接触面积，不仅降低接触电阻，而且弯折的导线也不易从弧形凹槽中拔出，从而更有效的抵抗线路振动、风摆晃动。当然弧形凹槽外侧边也可以均设置上下交错嵌合的缺口或者凸爪，以夹持更小线径的导线同时上夹板2上的不再开设垂直于弧形凹槽的条形孔，而是开设圆孔或便于螺杆穿过的类圆孔。

实施例6

与实施例3的主要差异在于，上夹板2和下夹板1的另一侧不再设置弧形脚和支撑弧形脚的槽道，而是上夹板1和下夹板2的两侧均为用来夹持导线的弧形凹槽，这样可以实现对同一根导线的二次夹持，获得两倍于之前的接触面积，不仅降低接触电阻，而且弯折的导线也不易从弧形凹槽中拔出，从而更有效的抵抗震动或风摆。当然弧形凹槽外侧边也可以均设置上下交错嵌合的缺口或者凸爪，以夹持更小线径的导线同时上夹板2上的不再开设垂直于弧形凹槽的条形孔，而是开设圆孔或便于螺杆穿过的类圆孔。

实施例7

与实施例2的结构基本相同，通常，为了提高对于夹持导线的连接强度，同时降低接触电阻，会采用较大的面积的上夹板弧形凹槽13和下夹板弧形凹槽11，这对于夹持较大线径的导线有好处，但对于较小线径的导线适应性不够好，优选的上夹板弧形凹槽13、下夹板弧形凹槽11外侧边均开设上下交错嵌合的缺口或者凸爪，本实施例选择更易切削加工的缺口，通过交错嵌合上夹板弧形凹槽13、下夹板弧形凹槽11，可以有效避免夹持更小半径的导线时出现的二者端部直接相抵接的问题。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

应当指出，上述实施例为本发明的较佳实现方案，除此之外，本发明还可以有其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下，任何显而易见的替换、修改及变形均在本发明的保护范围之内。

此外为了能够让本领域普通技术人员可以更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和常识性描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (10)

1.一种板式电力连接夹线装置，包括相互扣合的上夹板和下夹板，以及连接上夹板和下夹板的螺栓连接组件，所述下夹板或上夹板的一端设有连接电气设备的端板头；其特征在于：所述上夹板和下夹板采用铝合金材质，所述上夹板和下夹板的一侧分别设有夹持导线的弧形凹槽，所述螺栓连接组件包括螺杆、弧形垫片及力矩螺母，所述螺杆材质为抗拉强度高于上夹板和下夹板30%以上的铝合金，所述下夹板中部设有螺纹孔，该螺纹孔与螺杆锁紧配合以固定螺杆，所述上夹板的上表面为弧形，其上设置有供螺杆穿过的螺杆穿孔，所述弧形垫片的下表面设有与上夹板上表面相契合的弧形，弧形垫片上设有供螺杆穿过的穿孔，所述力矩螺母位于弧形垫片上方并与螺杆相连。

2.根据权利要求1所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述螺纹孔为盲孔或通孔，通孔的下部设置有阻挡螺杆的凸起部。

3.根据权利要求1所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述螺纹孔为通孔，所述螺杆两端设置为正反螺纹。

4.根据权利要求3所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述端板头上仅设置有一个条形孔。

5.根据权利要求1所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述螺杆上加工有至少一个对其进行转动的工具卡合部。

6.根据权利要求1-5任一所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述上夹板和下夹板的另一侧也设置有夹持导线的弧形凹槽，所述螺杆穿孔为圆孔或便于螺杆穿过的类圆孔。

7.根据权利要求1-5任一所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述上夹板和下夹板的另一侧设有弧形脚和支撑弧形脚的槽道，所述螺杆穿孔为条形孔，条形孔垂直于弧形凹槽。

8.根据权利要求6所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述弧形凹槽外侧边设有上下交错嵌合的缺口或者凸爪。

9.根据权利要求1-5任一所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述上弧形凹槽上设有刺穿导线表层的凸起。

10.根据权利要求1所述的板式电力连接夹线装置，其特征在于：所述弧形垫片的上表面垂直于螺杆，弧形垫片与力矩螺母间还设有碟形弹簧垫圈。

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