CN113131432B - 防爆的插拔式电容型电缆户外终端及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种防爆的插拔式电容型电缆户外终端及制备方法，包括绝缘芯体组件、应力锥和下法兰组件，所述绝缘芯体组件包括实心的导电杆和紧密包敷在导电杆外的绝缘芯体，在绝缘芯体内设置有多个与绝缘层交替设置的电容屏，最内侧的电容屏与导电杆等电位，最外侧的电容屏为接地屏，在绝缘芯体一端设有与应力锥匹配的装配凹槽，应力锥用于套装在电缆上后插入装配凹槽内，下法兰组件与绝缘芯体固定连接，且在下法兰组件与应力锥之间设有弹性压紧机构使应力锥的锥面与装配凹槽的内锥面紧密配合，无需填充、防爆且安装方便，制备时在带有应力锥模具的导电杆上交替绕制电容屏和浸环氧树脂的玻璃纤维形成绝缘芯体，环氧树脂固化之后把应力锥模具拆下。
Description
技术领域
本发明涉及高压电器领域，特别是涉及一种防爆的插拔式电容型电缆户外终端及制备方法。
背景技术
安装时，电缆穿过导电管，绝缘芯体端部的上法兰与电缆的导芯端部固定，电缆终端施工时将进入电缆终端的电缆部分的半导电层刮掉，以满足高压对地的绝缘要求，应力锥应套装在这一部位，其导电部分与电缆的半导电层接触，其绝缘部分与电缆绝缘层接触，绝缘芯体根部的下法兰固定并连接在电缆外皮的接地部分；绝缘介质的作用是充填电场内的气隙，防止放电的发生。
现有的干式电容型电缆终端(如专利CN2582240Y)，通常包括应力锥、绝缘芯体和充填于内部空间的绝缘介质，其中应力锥(也称应力套)的作用是改善电缆根部电场强度；绝缘芯体的作用是包容应力锥和绝缘介质，并支撑电缆终端头和增加外爬电距离。电缆终端端部处于高电位，根部处于地电位，绝缘芯体为空心结构，安装时电缆需从根部装入穿过绝缘芯体与端部电连接，但由于端部处于高电位，根部处于地电位，内部各点电场强度都较高，安装时绝缘芯体与电缆间的空气间隙中很容易产生放电(包括击穿，闪络或局部放电)，而使得绝缘芯体损坏，所以必须充填绝缘介质，才能保证绝缘强度并使局部放电量降低到标准之下，才能在长期运行中保证安全，但这种在安装时需填充绝缘介质的方式使得安装效率低，且对安装工人要求较高，还需做好密封处防止渗漏，成本高效率低。
为了改善上述问题，专利CN105743053A采用了在绝缘芯体内设置高压等位屏形成高压等位仓的方案，在电缆与绝缘芯体之间则不需填充介质，解决了介质渗漏问题，但由于绝缘芯体与电缆之间存在的高压等位仓，当发生爆炸时高压等位仓内的空气迅速膨胀，使得电缆终端也跟着爆炸和断裂，可能导致不必要的损害。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无需填充且防爆的插拔式电容型电缆户外终端及制备方法
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种防爆的插拔式电容型电缆户外终端，包括绝缘芯体组件、应力锥和下法兰组件，所述绝缘芯体组件包括实心的导电杆和紧密包敷在导电杆外的绝缘芯体，在绝缘芯体内设置有多个与绝缘层交替设置的电容屏，最内侧的电容屏与导电杆等电位，最外侧的电容屏为接地屏，在绝缘芯体一端设有与应力锥匹配的装配凹槽，应力锥用于套装在电缆上后插入装配凹槽内，下法兰组件与绝缘芯体固定连接，且在下法兰组件与应力锥之间设有弹性压紧机构使应力锥的锥面与装配凹槽的内锥面紧密配合。
优选的，还包括用于与电缆的电缆导芯连接的导电触头，在导电杆靠近装配凹槽的一端设有导芯触头槽，导电触头与导芯触头槽匹配，电缆的电缆导芯通过导电触头插装到导芯触头槽内与导电杆电连接。
优选的，所述下法兰组件包括下法兰和尾管，下法兰与绝缘芯体组件固定连接，尾管套在电缆上且与下法兰固定连接，弹性压紧机构设置在尾管与应力锥之间，弹性压紧机构与下法兰或尾管固定连接。
优选的，所述导电触头为环形，用于套装在电缆的电缆导芯上。
优选的，所述绝缘芯体组件远离装配凹槽的一端设有上法兰和接线端子。
优选的，所述导电杆和绝缘芯体构成的绝缘芯体组件一体成型，在带有应力锥模具的导电杆上交替绕制电容屏和浸环氧树脂的玻璃纤维形成绝缘芯体，使导电杆和绝缘芯体一体成型。
优选的，所述绝缘芯体内的多个电容屏从内到外逐步向设有装配凹槽的一端偏移。
优选的，所述所述的导电触头带有触指，所述导电触头与电缆导芯焊接或者压接。
优选的，所述弹性压紧机构包括环形的固定板和环形的驱动板，在固定板和驱动板之间设有弹簧，在固定板上设有用于固定连接的调节螺杆，在驱动板上设有凹陷的锥型驱动面。
优选的，所述的驱动板包括与弹簧固定连接的驱动连接板，以及设有锥型槽的驱动动作板，驱动连接板的内侧孔大于电缆的直径，在驱动连接板的内侧孔与电缆之间形成插件间隙，驱动动作板一端设有插接凸起，另一端设有凹陷的锥型驱动面。
一种插拔式电容型电缆户外终端的制备方法，包括以下步骤，
S1：制得实心且一端设有导芯触头槽的导电杆；
S2：在导电杆设有导芯触头槽的一端安装应力锥模具，在带有应力锥模具的导电杆上交替绕制电容屏和浸环氧树脂的玻璃纤维形成绝缘芯体，环氧树脂固化之后把应力锥模具拆下，露出绝缘芯体一端的应力锥模具形成的装配凹槽和导电杆一端端部的导芯触头槽；
S3：在绝缘芯体组件外安装伞裙，在绝缘芯体组件一端安装下法兰，在绝缘芯体组件的另一端安装上法兰；
S4：制备与应力锥模具匹配的应力锥，对应配备与导芯触头槽匹配的导电触头、弹性压紧机构和尾管，导电触头用于套装在电缆导芯上，尾管用于套在电缆上且与下法兰固定连接，弹性压紧机构设置在尾管与应力锥之间。
本发明的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，所述绝缘芯体组件包括实心的导电杆和紧密包敷在导电杆外的绝缘芯体，其绝缘芯体组件整体为实心结构，与套有应力锥的电缆采用插拔的连接结构，绝缘芯体组件内不具有空腔，无需填充无需防漏，不具有任何空气间隙，绝缘芯体组件内部不具有气体，不具备形成压力容器的条件，因此可以防爆。
附图说明
图1是本发明实施例插拔式电容型电缆户外终端的整体剖面图；
图2是本发明实施例绝缘芯体组件部分的剖面图；
图3是本发明实施例电缆安装部分的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图1至3给出的实施例，进一步说明本发明的插拔式电容型电缆户外终端的具体实施方式。本发明的插拔式电容型电缆户外终端不限于以下实施例的描述。
一种防爆的插拔式电容型电缆户外终端，包括绝缘芯体组件、应力锥3和下法兰组件，所述绝缘芯体组件包括实心的导电杆1和紧密包敷在导电杆1外的绝缘芯体2，在绝缘芯体2内设置有多个与绝缘层交替设置的电容屏22，最内侧的电容屏与导电杆1等电位，最外侧的电容屏为接地屏23，在绝缘芯体2一端设有与应力锥3匹配的装配凹槽24，应力锥3用于套装在电缆上后插入装配凹槽24内，下法兰组件与绝缘芯体2固定连接，且在下法兰组件与应力锥3之间设有弹性压紧机构6使应力锥3的锥面与装配凹槽24的内锥面紧密配合。
本发明的插拔式电容型电缆户外终端，所述绝缘芯体组件包括实心的导电杆1和紧密包敷在导电杆1外的绝缘芯体2，其绝缘芯体组件整体为实心结构，与套有应力锥3的电缆采用插拔的连接结构，绝缘芯体组件内不具有空腔，无需填充无需防漏，不具有任何空气间隙，绝缘芯体组件内部不具有气体，不具备形成压力容器的条件，因此可以防爆。
如图1-3所示，本发明的插拔式电容型电缆户外终端的一个优选实施例，包括绝缘芯体组件、应力锥3和下法兰组件；所述绝缘芯体组件包括实心的导电杆1和紧密包敷在导电杆1外的绝缘芯体2，在绝缘芯体2一端设有与应力锥3匹配的装配凹槽24，在导电杆1靠近装配凹槽24的一端设有导芯触头槽11，在绝缘芯体组件远离装配凹槽24的一端安装有上法兰5和接线端子9。应力锥3安装在处理过的电缆10上，插入装配凹槽24内，下法兰组件与绝缘芯体2固定连接，且在下法兰组件与应力锥3之间设有弹性压紧机构6使应力锥3的锥面与装配凹槽24的内锥面紧密配合。
如图1所示，在绝缘芯体2内设置有多个与绝缘层交替设置的电容屏22，最内侧的电容屏与导电杆1等电位，为高电压等电位屏21，最外侧的电容屏为接地屏23。优选的，所述绝缘芯体2内的多个电容屏从内到外逐步向设有装配凹槽24的一端偏移。
优选的，本发明的插拔式电容型电缆户外终端还包括用于与电缆的电缆导芯连接的导电触头7，导电触头7与导芯触头槽11匹配，电缆的电缆导芯通过导电触头7插装到导芯触头槽11内与导电杆1电连接。通过与导芯触头槽11匹配的导电触头7使得电连接更加可靠，采用插装配合安装方便效率高。进一步，所述导电触头7为环形，用于套装在电缆的电缆导芯上，所述的导电触头7为带有触指的触头，电缆导芯与导电触头7焊接或者压接，触指提高导电触头7与导电杆和导芯触头槽11的接触压力。
如图1-3所示，下法兰组件的优选方案，所述下法兰组件包括下法兰4和尾管8，下法兰4与绝缘芯体组件固定连接，尾管8套在电缆上且与下法兰4固定连接，弹性压紧机构6设置在尾管8与应力锥3之间，弹性压紧机构6与下法兰4或尾管8固定连接。弹性压紧机构6的一个优选实施例为，所述弹性压紧机构6包括环形的固定板61和环形的驱动板63，在固定板61和驱动板63之间设有弹簧62，在固定板61上设有用于固定连接的调节螺杆24，在驱动板63上设有凹陷的锥型驱动面用于与应力锥3配合压紧应力锥，调节螺杆24能够与下法兰4固定连接调节压力，使应力锥3的锥面与绝缘芯体2的装配凹槽24的内锥面紧密配合，导电触头7与导电杆1可靠电连接。参见图3所示的实施例，所述的驱动板63包括与弹簧62固定连接的驱动连接板，以及设有锥型驱动面的驱动动作板，驱动连接板的内侧孔大于电缆的直径，在驱动连接板的内侧孔与电缆之间形成插件间隙，驱动动作板一端设有插接凸起，另一端设有凹陷的锥型驱动面，便于匹配不同的应力锥。
本发明的插拔式电容型电缆户外终端包括绝缘芯体组件，所述导电杆1和绝缘芯体2构成的绝缘芯体组件一体成型，加工时，制得实心且一端设有导芯触头槽11的导电杆1，在导电杆1的一端安装一个应力锥模具，在带有应力锥模具的导电杆1上交替绕制电容屏和浸环氧树脂的玻璃纤维形成绝缘芯体2，使导电杆1和绝缘芯体2一体成型；等待环氧树脂固化之后把应力锥模具拆下，露出绝缘芯体2一端的应力锥模具形成的装配凹槽24和导电杆1一端端部的导芯触头槽11。在绝缘芯体组件外可以套装硅橡胶的伞裙作为外绝缘，在绝缘芯体组件带有装配凹槽24的一端安装下法兰4，在绝缘芯体组件的另一端安装上法兰5和接线端子9。优选的所述上法兰5为均压套；所述电容屏可以采用铝箔、铜箔或半导电材料等，绝缘层可以采用浸环氧树脂的玻璃纤维等。本发明的插拔式电容型电缆户外终端还包括应力锥3、导电触头7和弹性压紧机构6和尾管8，制备与应力锥模具匹配的应力锥3，对应配备导电触头7、弹性压紧机构6和尾管8，所述的应力锥3与应力锥模具匹配，应力锥3的锥面与装配凹槽24的内锥面匹配，导电触头7与导电杆1上的导芯触头槽11匹配，所述弹性压紧机构6用于使应力锥3与锥面装配凹槽24的内锥面紧密配合；所述尾管8将电缆与绝缘芯体组件固定。
在施工现场将电缆终端与电缆安装时，对电缆端部进行处理，将电缆要伸入电缆终端部分的铠装层或护套层等剥去，露出半导电层，刮掉一部分半导电层露出主绝缘层，将电缆端部的半导电层和主绝缘层剥去露出电缆导芯部分，将尾管8、弹性压紧机构6套在电缆10上，将应力锥3安装在处理过的电缆10上，导电触头7套在电缆导芯上焊接或者压接固定，将带导电触头7的应力锥3插入绝缘芯体组件中，使导电触头7插入导芯触头槽11中，应力锥3插入装配凹槽24中，使应力锥的锥面与绝缘芯体组件的装配凹槽24的内锥面紧密配合，应力锥的导电部分与电缆的半导电层对应压紧，应力锥的绝缘部分与电缆的主绝缘层对应压紧，导电触头7可靠电连接，再安装弹性压紧机构6压紧应力锥，所述的弹性压紧机构6包括提供压紧弹力的弹簧62，能够通过调节螺杆64与下法兰4固定连接且调节压紧力，最后将尾管8与下法兰4固定连接。当然，所述弹性压紧机构6和尾管8也可以先与下法兰4固定，在安装应力锥3后，再将下法兰4与绝缘芯体组件固定连接。
本发明的插拔式电容型电缆户外终端，其绝缘芯体组件整体为实心结构，在一端设有装配凹槽24，与套有应力锥3的电缆采用插拔的连接结构，相对于现有绝缘芯体组件整体为腔体结构的电缆终端，具有以下好处：
1、电缆无需伸入整个绝缘芯体的腔体结构，只需伸入一端的装配凹槽24部分，安装时需处理的电缆短，减少了施工难度和时间。当电缆终端安装需要调整和更换时，需要截掉的电缆部分大大减少，避免电缆的长度预留不够的问题。
2、导电杆为实心，外部与浸环氧树脂纤维绕包固化紧密结合成为一体的绝缘芯体组件，不具有任何空气间隙，无需填充，因此无需防漏处理；不包含没有任何易燃物质，因此可以阻燃。
3、特别的是，相对于采用导电管的电缆终端，由于导电管是一个空心导体，在遇到几十千安短路电流时，因骤然升温使导电管内空气迅速膨胀，成为了一个压力容器，就具备了爆炸的条件；或者当其它故障导致发生爆炸时，电缆终端内的腔体结构或导电管的空心导体内的空气会迅速膨胀，使得电缆终端也跟着爆炸和断裂；而本发明的电缆终端由于不具有任何空气间隙，绝缘芯体组件内部不具有气体，不具备形成压力容器的条件，因此可以防爆。
4、导电杆为实心，外部与浸环氧树脂纤维绕包固化紧密结合成为一体的绝缘芯体组件，为预制的结构，现场安装时导电触头7套在电缆导芯上与导电杆1的导芯触头槽11插接配合，无需现场绕制绝缘芯体，大大提高了产品质量和安装效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种防爆的插拔式电容型电缆户外终端，包括绝缘芯体组件、应力锥(3)和下法兰组件，其特征在于：所述绝缘芯体组件包括实心的导电杆(1)和紧密包敷在导电杆(1)外的绝缘芯体(2)，在绝缘芯体(2)内设置有多个与绝缘层交替设置的电容屏(22)，最内侧的电容屏与导电杆(1)等电位，最外侧的电容屏为接地屏(23)，在绝缘芯体(2)一端设有与应力锥(3)匹配的装配凹槽(24)，应力锥(3)用于套装在电缆上后插入装配凹槽(24)内，下法兰组件与绝缘芯体(2)固定连接，且在下法兰组件与应力锥(3)之间设有弹性压紧机构(6)使应力锥(3)的锥面与装配凹槽(24)的内锥面紧密配合。
2.根据权利要求1所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：还包括用于与电缆的电缆导芯连接的导电触头(7)，在导电杆(1)靠近装配凹槽(24)的一端设有导芯触头槽(11)，导电触头(7)与导芯触头槽(11)匹配，电缆的电缆导芯通过导电触头(7)插装到导芯触头槽(11)内与导电杆(1)电连接。
3.根据权利要求1所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：所述下法兰组件包括下法兰(4)和尾管(8)，下法兰(4)与绝缘芯体组件固定连接，尾管(8)套在电缆上且与下法兰(4)固定连接，弹性压紧机构(6)设置在尾管(8)与应力锥(3)之间，弹性压紧机构(6)与下法兰(4)或尾管(8)固定连接。
4.根据权利要求2所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：所述导电触头(7)为环形，用于套装在电缆的电缆导芯上。
5.根据权利要求1所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：所述绝缘芯体组件远离装配凹槽(24)的一端设有上法兰(5)和接线端子(9)。
6.根据权利要求1所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：所述导电杆(1)和绝缘芯体(2)构成的绝缘芯体组件一体成型，在带有应力锥模具的导电杆(1)上交替绕制电容屏和浸环氧树脂的玻璃纤维形成绝缘芯体(2)，使导电杆(1)和绝缘芯体(2)一体成型。
7.根据权利要求1所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：所述绝缘芯体(2)内的多个电容屏从内到外逐步向设有装配凹槽(24)的一端偏移。
8.根据权利要求4所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：所述的导电触头(7)带有触指，所述导电触头(7)与电缆导芯焊接或者压接。
9.根据权利要求3所述的防爆的插拔式电容型电缆户外终端，其特征在于：所述弹性压紧机构(6)包括环形的固定板(61)和环形的驱动板(63)，在固定板(61)和驱动板(63)之间设有弹簧(62)，在固定板(61)上设有用于固定连接的调节螺杆(64)，在驱动板(63)上设有凹陷的锥型驱动面；所述的驱动板(63)包括与弹簧(62)固定连接的驱动连接板，以及设有锥型槽的驱动动作板，驱动连接板的内侧孔大于电缆的直径，在驱动连接板的内侧孔与电缆之间形成插件间隙，驱动动作板一端设有插接凸起，另一端设有凹陷的锥型驱动面。
10.一种插拔式电容型电缆户外终端的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1：制得实心且一端设有导芯触头槽(11)的导电杆(1)；
S2：在导电杆(1)设有导芯触头槽(11)的一端安装应力锥模具，在带有应力锥模具的导电杆(1)上交替绕制电容屏和浸环氧树脂的玻璃纤维形成绝缘芯体(2)，环氧树脂固化之后把应力锥模具拆下，露出绝缘芯体(2)一端的应力锥模具形成的装配凹槽(24)和导电杆(1)一端端部的导芯触头槽(11)；
S3：在绝缘芯体组件外安装伞裙，在绝缘芯体组件一端安装下法兰(4)，在绝缘芯体组件的另一端安装上法兰(5)；
S4：制备与应力锥模具匹配的应力锥(3)，对应配备与导芯触头槽(11)匹配的导电触头(7)、弹性压紧机构(6)和尾管(8)，导电触头(7)用于套装在电缆导芯上，尾管(8)用于套在电缆上且与下法兰(4)固定连接，弹性压紧机构(6)设置在尾管(8)与应力锥(3)之间。
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