CN1618155A - 用于保护电缆接头的方法、用于所述接头的保护性覆盖及由此保护的接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机械保护一种连接的方法,该连接位于形成电和/或通信网络一部分的至少两个组件之间。该方法包括提供至少一个保护覆盖(51)的步骤,所述覆盖(51)是由一种膨胀聚合物材料制成的,并为所述连接提供机械冲击强度及在所述连接和外部环境之间确保预定的热交换。这种覆盖(51)关于所述连接是轴向和环向连续的。本发明还涉及一种用于机械保护两组件间连接的覆盖及由此保护的接头。

Description

用于保护电缆接头的方法、用于所述 接头的保护性覆盖及由此保护的接头
本发明涉及一种用于保护电缆尤其是地下电缆接头的方法,还涉及一种旨在保持一旦安装的所述接头其完整性的保护性覆盖以及由此保护的电缆接头。
通常用来传送或供应能量的电缆,尤其是用来传送或供应中压或高压能量的电缆,从内向外包括:金属导体、内半导体层、绝缘层、外半导体层、通常由铝、铅或铜制成的金属网以及外聚合物护套。由术语“缆芯”通常可知该预定顺序:金属导体、内半导体层、绝缘层和外半导体层。
为了在电缆例如单极型电缆的两段之间形成接头,两个所述段的末端都要被事先处理以在规定长度的部分上暴露出构成上述电缆的每个前述元件。
随后,连接操作包括例如借助于焊接或嵌接来在导体元件之间形成电连接,并在所述导体元件被连接在一起的区域内安置一由术语“接头”通称的弹性套管。
一般,所述套管具有这样一种形状,即在其中心部分大体是圆柱形,并在其末端具有截头圆锥形,从而在要连接的电缆段和接头自身之间提供最佳的连接。
这种套管包括多个径向重叠的元件,旨在保持第一电缆段的每个暴露层和第二电缆段相应暴露层间的电连接和机械连接。
因此,从其最内部分开始,所述套管一般包括:由高介电常数材料制成、紧接电缆绝缘层的电压分布层,围绕所述电压分布层、具有相当大厚度的绝缘材料层,沿径向位于所述绝缘层之外并适宜连接在每个电缆段外半导体层上的半导体材料层,且此每个电缆段的外半导体层被设计用来恢复所述第一和第二段外半导体层的连续。一般,两个导体元件被连接在一起的区域被填充一种电场控制材料。
现有技术中用来构造接头的已知方法被描述在以本申请人名义的例如文献EP379,056、EP393,495、EP415,082、EP199,742、EP422,567中。
通常,这种套管被单个地制作并在弹性膨胀状态下被提供安装在由硬质塑料制成的中空管状支架上。由此支撑的套管在前述形成金属导体间接头的步骤中被接合在其中一段的周围。
可以采用不同的方法来构造这种支架,一旦形成上述接头这些方法允许移除该支架。例如,管状支架可从螺旋缠绕的带状元件来得到,使得形成多个固定在一起的相邻螺旋,从而当对所述带状元件的一自由端部施加拉力时,由于螺旋的逐个分离,该管状支架能够破裂(collapse),从而允许套管的正确定位。这样做时,套管就弹性收缩,从而在连接区域内夹紧电缆段。这种套管具有冷收缩型的性质。所述支架的实施例描述在以本申请人名义的例如文献EP541,000、EP735,639、EP547,656、EP547,667中。
作为选择,该套管也可使用热收缩材料来制成,从而制成所谓的热收缩套管,例如描述在专利US4,383,131中。
通常,接头还包括用来恢复(restore)金属网的元件,例如,镀锡的铜带,该元件被从第一段的暴露金属网部分开始到第二段的暴露金属网截止来进行应用。
在多极例如两极或三极型电缆的两个段间进行连接操作的情况下,只对每个电缆的每个单相重复至今描述的过程。
最后,如上详细说明的接头通常还包括一外聚合物护套,适合于恢复电缆的外部机械保护并沿径向安装在连接区域内前述套管外部的一位置上。
一般,这种套管被用来保护接头的底层元件以免接触湿气和/或外面的水。
所述护套可以是热收缩型或者冷收缩弹性型或可借助于带成形步骤来得到,所述护套也可结合使用合适的胶粘密封剂。
在前述定位带有上述套管的管状支架和形成导电元件之间连接的步骤中,该护套可插入所述电缆部分之一的一个末端上。
依照更进一步的操作方法,恢复电缆的外部机械保护也可使用数个护套来实现,例如,共设置三个护套使得其中一对安装在所述接头的前述截头圆锥形部分上,另一个护套安装在所述接头的大体圆柱形部分上。
一般,用来传送或供应电能的两根电缆被连接在一起的区域不可避免地会在传送或供电网中形成不连续,从而也鉴于前述连接区域的复杂性而成为传送或供电网中的弱点。
事实上,这种复杂性不仅归因于多个操作必须由负责接头安装的技术人员来执行,而且还归因于接头自身的结构,在这一点上其有关主要部件的组成如上所述。
为了确保高度的机械保护并保证最佳和耐久的操作,接头通常被设置在带有保护覆盖的结构的外部,该保护覆盖具有合适的形状并由合适的材料制成,从而将连接区域包围在内。
需要强调的是,事实上,尤其在当电缆如最常见的情形被定位在地下挖掘的电缆沟中时,接头本身不可避免也会被设置在适当位置并在所述电缆沟内工作。
然而,由于在本质上电缆沟具有被限制的尺寸,并且沿挖掘的边沿存在累积的碎片以及准备接头的技术人员走来走去并在其中操作,所以电缆沟呈现出很难控制的环境。
在这样的工作条件下,经常会出现碎片和/或所述技术人员使用的工作设备意外冲击接头的外表面,并引起例如形成接头部分的绝缘材料层的变形。
这些变形是特别不希望的,这是由于其会引起所述层绝缘性能的下降,同时也会引起所述层从半导体层上分离,从而造成部分放电,致使接头不可逆转的损害。
已知用来从包围其的环境尤其是灰尘、潮湿环境中保护接头的系统设想例如使用特别简单的外壳(container),这些外壳使用例如在专利US4,684,764中描述的刺刀(bayonet)型快速闭合系统。
在现有技术中已知并被设计用来向接头提供机械类保护、例如在铺设和/安装过程中防止所提到的意外冲击的装置,包括例如配置在所述接头外部的硬质外壳。
一般,所述外壳被划分为两半,该两半被形成以便围绕连接区域设置并对该连接区域提供所需要的保护。此外,所述外壳通常是由金属性材料例如铝制成,并在外部涂覆防腐漆。
所述漆具有避免或至少限制任何腐蚀现象发生的功能,其除了减弱机械强度外,所述外壳外表面的局部恶化会允许不希望有的湿气和/或水向接头内渗透。
通常,这些外壳具有的尺寸大于要保护的接头的尺寸,这是由于,一方面,从经济学的观点来看对每种类型的接头和要连接的电缆都制作特定尺寸的外壳是很难行得通的,另一方面,在装配的过程中,必须保证有足够大的宽敞空间来在所述接头上对保护外壳进行正确而又快速的配置。
通常,填料被引入所述外壳内,即引入接头外表面和外壳内壁间的间隙里,所述填料起着这样的作用,即提供保护层来防止作用在接头上的任何意外冲击并以更大的机械强度来提供接头保护系统。必要时,所述填料也被选择使得形成一道屏障来防止湿气和/或水从外面渗透。
一般,所用的填料是热固性树脂像环氧树脂、聚氨酯或类似树脂。
文献GB1,497,051描述一种用于电缆接头的机械保护装置,包括一热收缩橡胶套管,该套管的内表面涂覆有多个狭长形的加强件,并平行于所述套管的纵轴设置。
所述加强件一般呈金属丝,金属、塑料或玻璃丝材料的棒或带的形式,这些加强件例如借助于粘胶、乳香或支撑片被保持在彼此相邻的位置上。
文献EP093,617也涉及一种用于电缆接头的机械保护装置,包括一组彼此相邻设置在接头外表面上的狭长元件,以及一热收缩或冷收缩套管,被设计配置在所述一组狭长元件的周围。
这些元件,优选的是由金属性材料制成,被相互固定以便通过使用例如绳索、钩、焊接区及带有粘结元件或柔性带的支撑片来形成一种笼形结构。
由于所述多个元件的存在,这种装配能够沿其横截面内有变化的接头外形进行,从而减小保护装置和接头间连接的总尺寸。
为了保证可得到这种效果,每一个所述元件都被形成使得沿下面接头的大体圆柱形部分具有基本上直的行进,并在接头的横截面分别变得较厚或较薄的地方具有分叉或收敛的行进。
上面提到的收缩性套管也可不存在,通常具有大于所述元件的纵向伸展,使得套管可接触接头的电缆上游部分和接头的电缆下游部分,从而将接头与周围环境封闭开来。
本申请人已经注意到依照已知技术的用于接头的该保护装置具有多个缺陷。
例如,为了确保满意的机械冲击强度,在所述装置采用位于接头外的外壳形式的情形中,一般这种外壳是由这样的材料制成,该材料足够硬以保护装入其中的接头,例如金属或塑料材料。
然而,由于这种刚性材料不能减震,例如随着碎片中包含的能量实际上被整个转移到下面的接头上,由挖掘碎片落入电缆置于其中的电缆沟中所引起的冲击,所以这种性质被视为是特别不适宜的。
此外,如果该冲击是特别猛烈的,其可以引起保护外壳的永久变形,从而在相同区域重复意外冲击的情形下就会导致被毁坏区域的无效,并致使接头的元件不停的破碎,反过来又影响其操作。
如上所述,在保护外壳具有金属类型的情形下,该保护外壳一般被涂覆上防腐漆以防止由于地面中不可避免出现的水和/或湿气的侵蚀而引起的腐蚀现象的发生。
但是,防腐漆的使用并不能完全消除这种风险,这是由于落在保护外壳外表面上的任何碎片都不可避免地会在该保护外壳上形成切口,即使是在有限的自然环境中,从而导致漆被除去。
因此,这些区域构成了促使腐蚀发生的区域,尤其是在有利的环境条件下,腐蚀可快速的发展,从而反过来影响外壳的保护能力。
此外,金属类型的外壳沿纵向并不具有任何挠性,这一特征就使在操作条件下的安装不太容易。
为了防止水和/或湿气朝要保护的接头传播,如上提到的,已知技术的几种解决方法设想在外壳和接头的外表面间的间隙内放置填料。但是,填料的使用具有一些缺点。
第一个缺点在于保护系统的复杂性,这是由于安装过程设想一个将外壳设置在接头周围的第一步骤和一个在将填料引入接头和外壳间的间隔期间使所述填料变硬或通过例如加热来使其变硬的第二步骤。
因此,这就意味着包括制备接头保护覆盖的操作是相当复杂的,并且需要相当长的装配时间及使用熟练的技术人员,这些方面显然就致使安装成本的大量增加。
再一个缺点在于该保护外壳的结构必须是较复杂的事实,这是由于必须提供覆盖材料的至少一个进口、用来封闭所述开口的一装置和既用于该进口又用于连接两个半壳(shell)间区域的一封闭系统,且该两个半壳一般是形成上述的保护外壳。
此外,如果填料是热固性树脂,那么在几乎所有的安装过程中,由于该树脂自身的性质,这一特征又构成另一个缺陷。事实上,对该树脂的操作通常需要使用合适的预防措施和相当程度的小心,这是由于所述树脂是有刺激性的(对皮肤、眼睛或呼吸道),并且在一些情形下甚至是有毒的。
此外,需要指出的是使用现有技术的保护外壳具有另一缺点,即该保护外壳需要包括将形成该保护外壳的两半连接在一起的操作,所述操作是手动而且是直接在现场进行的,即在铺设的电缆沟内并从而在不稳定的条件下进行,因此具有受限的动作自由。所有的这些就导致操作的更复杂性并不可避免地延迟装配时间。
在文献EP093,617中描述的涉及上文的技术解决方案超出了保护装置采用外壳形式的传统观念,并提出使用一个包括一组狭长元件和设置在该狭长元件周围的可收缩套管的装置。
然而,这种基于不同于现有技术观念的解决方案也具有某些缺点。
第一个缺点在于下列事实,即上述狭长元件的组合类型并不允许形成能确保相同水平的保护以不受接头整个外表面上的冲击的连续保护覆盖,该第一个缺点对于实现接头合格机械强度的目的是尤其显著的。
事实上,这些元件被沿纵向彼此并排地设置,该纵向平行于接头的纵向,并不在接头的外面和周围上形成连续的保护覆盖。
依照文献EP093,617的装置其再一个缺点在于下列事实,即形成该装置的狭长元件优选是由金属性材料或模制塑料材料制成。
如上面关于已知技术的外壳所提到的,用于保护目的的金属性材料的使用是不受欢迎的,这是由于该装置是过度刚硬的而不能阻止该装置有可能遭受的冲击,从而将冲击能几乎完全地转移到底面的层上。
而且,这些材料的选择会导致该保护装置特别重,从而恶化负责连接电缆的技术人员的工作条件。
此外,塑料材料一般对剧烈的冲击不具有高的抵抗性,除非使用专门的聚合物产品。
已知技术的解决方案不能以满意的方式来解决的再一个问题在于对热量的处理,该热量产生在电流通过之后的接头内。事实上,所述热量不应被充分地除去,在配电系统(distribution system)中形成有热点(heat point),所述热点包括接头自身。这个事实致使在电缆内电流流动速率不希望有的减小。
为了确保至少部分地去除所述热量,涉及充满有填料的外壳的已知技术的解决方案需要所述填料的厚度足够小。然而,如果该厚度特别小,那么保护覆盖的机械强度就不可避免地变弱。
因此,本申请人已经确立这种需要,即需要提供一种用于电缆接头的机械保护,其能够保证高机械冲击强度特别是对于安装地下电线,并提供一种连接区域内最佳的热量去除,该保护覆盖具有减小的热阻,不会受毒性的特别问题影响,而且/或者可处理和并不消极地影响接头/保护覆盖组件的重量和厚度。
而且,本申请人已经认识到需要设计一种保护接头的方法,该方法能被以简单的方式并被操作员以较小的努力来实施,而且该方法不需要复杂的操作,从而不仅在安装速度方面而且在较低成本方面都产生优点。
本申请人已经发现,这一目标可通过在接头的外表面上提供一保护覆盖来实现,且该保护覆盖是由具有预定热阻的膨胀聚合物材料制成。
因此,依照其第一方面,本发明涉及一种方法,该方法用于机械保护形成电和/或通信网络一部分的至少两个组件之间的连接,包括在所述连接周围提供至少一个保护覆盖的步骤,其特征在于所述保护覆盖是使用一种膨胀聚合物材料制成的,该膨胀聚合物材料适于对所述连接提供机械冲击强度并同时在所述连接和外部环境之间确保预定的热交换。
依照第一实施例,所述连接被封装在所述保护覆盖内部。
依照另一个实施例,所述连接被用所述保护覆盖螺旋缠绕。
在再一个实施例中,所述保护覆盖是通过将设置在所述连接周围的多个分离的狭长体链接在一起而得到的。
依照其第二方面,本发明涉及一种覆盖,该覆盖用于机械保护形成电和/或通信网络一部分的至少两个组件之间的连接,其特征在于设置在所述连接外面径向一位置上的所述覆盖是由一种膨胀聚合物材料制成,所述覆盖不仅对所述连接提供机械冲击强度而且在所述连接和外部环境之间确保预定的热交换。
优选的是,所述覆盖相对于所述连接是轴向和环向连续的。
该覆盖是呈片的形式或呈管的形式或具有模快化型,在后一种情形下,该覆盖包括在所述连接周围相链接的多个分离的狭长体。
依照其第三方面,本发明涉及一种用于设计来传送或供应能量的电缆的接头,所述接头包括:
-至少一个在第一电缆导体和第二电缆导体之间的电连接;
-至少一个设置在所述连接外面径向一位置上的电绝缘层;
-一设置在所述电绝缘层外面径向一位置上的保护覆盖;
其特征在于所述覆盖是由一种膨胀聚合物材料制成并适于对所述连接提供机械冲击强度,同时在所述连接和外部环境之间确保预定的热交换。
下面提供的说明与附图相联系,该附图仅仅被提供用于说明而不是以任何的方式来进行限制,其中:
-图1表示依照已知技术一个实施例的两个单极电缆其连接区域的部分轴向剖面示意性侧视图;
图2表示依照已知技术的一类保护覆盖的部分剖面侧视图;
图3表示依照本发明的保护覆盖其一个实施例的透视图;
图4表示依照本发明再一个实施例的狭长元件的透视图;
图5表示由图4所示类型的狭长元件连续接序形成的保护覆盖的横截面。
下面的描述和与其相联系的附图说明依照本发明的保护覆盖和方法涉及用于传送或供应电能的两根电缆之间电连接的情形。
然而应当强调的是,通常该保护装置和方法可用于形成电和/通信网络一部分的任何电或光学连接中。
此外,本发明也可方便地用作机械保护系统,用于有电缆和任何装置间相连接的区域。
正如从本说明书中可更清楚显现的那样,本说明书集中在两根电缆连接在一起的区域上,在操作上可实现的众多类型的接头其结构方面的特征将不会被详细描述,这是由于其不在本发明的范围内,对本发明的目的而言,所考虑的接头类型并不构成限制本发明的方面。
在图1中,附图标记10总体上表示依照已知技术一实施例的接头,该接头用于单极类型的一对电缆11、12的电连接。
如已经提到的,这种接头的获得是通过彼此共轴相对地设置被逐渐剥落其相关联的覆盖的所述电缆11、12的末端,该覆盖形成在预定部分上暴露的各个导体13、14的一部分。
对于每根电缆在给定的长度上,通过连续地曝露绝缘层15、16,外半导体层17、18,金属网19、20和外聚合物护套21、22,去除所述电缆11、12的覆盖。
如图所示,每个导体13、14所暴露的末端部分被借助于元件23电连接在一起,该元件23本身是已知的并且包括例如焊接区域或合适的嵌接系统。
一旦在上述的导体13、14间实现了电连接,则对应于绝缘材料15、16被去除部分的空间就被充一种可变形的、控制电场的填料24,该填料24本身是已知的。
该连接区域被一套管25所覆盖,且套管25是由弹性材料例如交联聚合物材料制成,其在电缆11、12被连接在一起之前被滑动安装在电缆11、12之一的电缆上,并在一旦已经施加所述元件23和填料24时被定位在所述连接区域上。
所述套管25在连接区域上面是自由的,利用已知技术例如借助于上面提到的可移动支撑件,以便形成保护绝缘层15、16暴露段的覆盖。
作为选择,该套管25也可由热收缩性材料组成。
设置对本领域技术人员公知的附加元件26来连接所述套管25的末端并恢复金属网的连续性,且所述附加元件26被连接在该两根电缆11、12的外半导体层17、18上。
在图2中,附图标记30总的表示例如图1中所示类型的接头31,该接头31配置有依照已知技术的保护覆盖32。
更详细地说,该接头31被局部地剖视使得连接在一起的一对电缆11、12是可见的,所述电缆是三极类型的,不像图1中所示的。所述电缆的芯被总的用附图标记33、34、35来表示。
此外,在图2中,可以区别出粘接元件36、37,该粘接元件36、37一般包括加强的粘结带,该加强粘结带将连接在一起的单个相(phase)保持在中央的连接区域内,并使例如热收缩类型的外护套38包住接头31。
保护覆盖32包括一个外壳39,技术术语称作“套筒(muffle)”,该外壳39优选的是由金属性材料制成,并在其内部接纳如上面提到的一般是热固性树脂的填料40。
在图3中,附图标记50总的表示一依照本发明的接头,该接头包括依照图2的接头31和依照本发明一实施例的保护覆盖51。
依照表示的实施例,所述保护覆盖51是呈片的形式,并可缠绕在接头31外沿径向的一个位置上,如图3中箭头A所指,将所述接头封装其内。
因此,在两根电缆连接在一起的区域内,所述保护覆盖51遵照其外部轮廓并适应其横截面的变化封装接头31。
在图3所示的实施例中,保护覆盖51被配置在外护套38(图3中未表示)之下,如所提到的,该外护套38通常在完成接头31时被设置在接头31外沿径向的一位置上。
因此,在这种情形下,一旦就位,保护覆盖51就被覆盖它的外护套38保持在正确的操作状态下。
依照再一个实施例(未表示),保护覆盖51被以类似于图2中有关套筒39的方式设置在外护套38的上面。
在这种情形下,利用合适的固定系统来将所述保护覆盖51保持就位,例如,通过将粘结带沿其环向伸展并沿其纵向伸展以预定的距离来进行设置。
依照另一个实施例(未表示),保护覆盖51可通过提供所述连续片的至少两个连续弯曲(winding)以便确定至少一对叠合的连续层来得到。当在特别恶劣的操作状况下需要确保特别高的机械强度时可设想该实施例。
参看图4和5,表示依照本发明又一实施例的保护覆盖60。
所述保护覆盖60(图5中所示)包括多个狭长体52,这些狭长体52被大体彼此平行且与要连接在一起的电缆轴共轴设置,该多个狭长体52被链接,以便在所述接头31外沿径向的一位置上限定上述的保护覆盖60。
为了本说明书和下面权利要求的目的起见,术语“连续的保护覆盖”被理解为在连接区域整个范围上不仅沿轴向而且沿环向的一均匀且不间断的保护覆盖。这意味着所述连接区不存在缺少上述保护性覆盖的部分,即使是有限的延伸。
因此,依照本发明,该保护覆盖不必被制成连续片51的形式,而且也可以通过将多个分离体52链接在一起来得到,在任何情形下只要这种连接能确定一种完全包着接头外表面的连续型的保护覆盖。
如已经提到的,图4表示所述狭长体52一特定实施例的透视图,所述狭长体52链接在一起从而形成保护覆盖60,该保护覆盖60的环向伸展在图5中用虚线表示。
在横截面中看到的所述狭长体52具有大体呈Y形的形状,对于快速、简便而又有效地将所述狭长体链接在一起的目的而言,这是特别有利的。
更详细的讲,所述Y的分叉和些微圆形的部分53、54与所述Y的基本部分56紧密配合确定一曲线轮廓。
因此,以这种方式,给定狭长体52的基本部分56的外曲线轮廓57能够与其前的狭长体52的曲线轮廓55紧密配合,参看图5中用箭头B表示的啮合方向。
此外,所述狭长体52沿图4中X方向的纵向伸展使得链接在一起的所述狭长体允许连接区域在其整个伸展上被覆盖。
每一个基本部分56,一旦被插入与其相邻的狭长体52的分叉部分53、54内,就形成用于保护覆盖60环向伸展的一链接点,这是由于上面提到的曲线轮廓55是局部自由的以沿着上述基本部分56的外曲线轮廓57进行滑动。
如从图5中可清楚理解的那样,由于分叉部分53、54的末端不能移动超出所述分叉部分53、54连在所述基本部分56的区域61,因此所述滑动动作仅仅是局部的。
依照该实施例,因为保护覆盖60可简单而又快捷地用于任何类型和大小的接头,所以该保护覆盖60具有特别有利的模块特点。
在图5中,图示在其外面沿径向一位置上带有保护覆盖60的接头31并未被详细表示,而且在图中用虚线表示的部分一般表示在其横截面内的外圆周尺寸,其中保护覆盖60可借助于顺序设置多个狭长体52来得到。
依照本实施例的连续保护覆盖60可如下得到,例如通过将第一个狭长体52的部分58,即对应于Y的基本部分56的部分,利用压力插入由第二个狭长体52的部分59,即对应于所述Y分叉部分53、54的部分所限定的空间内来得到,其中第二个狭长体52是在所述第一个狭长体之前或之后。
依照再一个实施例,第一个狭长体52的部分58是借助于简单的滑动被插入由第二个狭长体52的部分59限定的空间内,而不是用压力被推入所述空间内。
如从图5中可以看出的那样,狭长体52的独特几何图形允许形成包围整个接头31外表面的保护覆盖60。
因此,即使碎片偶尔撞击接头31,依照本发明的保护覆盖60也能在狭长体52与其前和其后狭长体分别相连的区域内确保连续的保护。
图4中表示的狭长体52其独特的几何图形构成其中一个可能的解决方案,该解决方案可被采用来形成模块化类型的保护覆盖60。例如,狭长体52的分叉臂53、54可具有呈楔形或箭头形的轮廓而不是曲线型的连接轮廓55。类似地,所述Y的基本部分56也必须设置有与所述分叉臂紧密配合的结构。
依照本发明的保护覆盖可由进行连接操作的人员来以简捷而又快速的方式直接在现场进行安装,即在挖掘的电缆沟内。
在所述保护覆盖呈片形(如图3中所示)的情况下,可使用上面描述的方法来缠绕在接头周围。
在又一个实施例中,所述片并不具有等于接头纵向伸展的长度和至少等于接头环向轮廓的宽度以便利用单个的缠绕就可包着接头,但所述片具有的尺寸能使其可螺旋缠绕在所述接头的周围,形成具有其边缘预定部分相重叠的一种卷带(taped)设置。
然而,如果所述保护覆盖是利用多个狭长体形成的,则如已经提到的那样,该多个狭长体就直接在适当的位置上被连接在一起,其数目足以覆盖连接区域的环向伸展。
在该实施例中,通过将第一个和最后一个所述狭长体连接在一起来完成保护覆盖,如果需要形成稍微大于接头的环向伸展,或通过在第一个狭长体和最后一个狭长体间设置重叠部分,并借助于合适的固定件例如粘结带固定所述重叠部分来完成保护覆盖。
依照本发明的保护覆盖因此能够获得双重的目的:给接头提供一种防止碰撞的机械保护系统,和在接头与外部环境间确保恰当的热交换以便防止用于传送或供应电能的系统内热点即接头自身的变形。
至于上述的第一个目的,正如在本说明进程中所提到的那样,考虑到特别艰难的安装环境,用于电缆的接头需要既能在安装阶段期间又能在所述接头操作期间保持所述接头结构完整性的保护覆盖,其中在安装阶段是尤其关键的。
依照本发明的保护覆盖由于所用材料的类型和改进的几何设计,故能在保持最轻重量和最小尺寸的同时能确保最佳的机械保护,如在本说明书下面被更清楚说明的。
至于上述的第二个目的,必须提到的是,一般来讲,电流在导体内的流动不可避免地会导致所述导体变热,其与所述电流强度的平方成比例。因此,在所述电流流过后,电缆内温度就会升高。
从而,对于相同横截面的导体,在系统内期望流过电流强度的基础上,设计者的任务是恰当挑选电缆绝缘层的材料使得为了避免所述绝缘层电/机械特性的恶化,该温度即最大容许温度不会被超出。
而且,这种温度的升高还取决于电缆/接头/保护覆盖系统的热阻,其必须足够小以使与外界存在着适当的热交换并且不会超出上述的最大容许温度。
一般,在用于电缆的接头中,在工作条件下,电流在导体内流动所产生的情形类似于上述有关电缆的情形。
但是,接头绝缘层的厚度必须大于连接在一起的电缆的绝缘层的相应厚度。
这种必须是由下列事实规定的,即与电缆是在可控的环境中采用连续的工艺过程(例如挤压)来制造不一样,接头是直接在现场被制得并需要大量的手工劳动来进行制备。
因此,在接头的情形下,工作环境是不可控的例如会被灰尘和湿气污染,并且连接操作是手工进行的,从而,就具有较低的准确性,也很可能会污染形成所述接头的材料。
应当强调的是,由于污染会引起绝缘层电性能的恶化,随之降低所述绝缘层允许电预加应力的值,故这种污染是特别有害的。
因此,为了确保满意的安全裕度,接头绝缘层的厚度一般相对于电缆绝缘层的厚度而增加。
但是,如前所强调的,由于热阻随着厚度的增加而增大,故对于所用的相同材料,接头的绝缘层具有的热阻要大于电缆的绝缘层在连接区域电缆部分上游和下游处的热阻。
这样的结果就是随着电流的流动和随之发生的上述的温度升高,导体和外部环境之间的温度差就大于电缆中的接头。换句话说,对于导体中流动的相同电流,接头比电缆遭受更大程度的发热。
这一点是特别关键的,正如已经提到的,这是由于电缆绝缘材料最大容许温度应当在接头内达到,为了避免接头电和机械特性变坏,就需要减小线路的电流密度从而降低系统内的载流容量。
如果接头被配置一机械保护系统,且该机械保护系统并不允许导体和外部环境间最佳的热交换,则这种效果就被进一步加强。
事实上,在这样的情形下,接头内温度的升高会使得对系统的载流容量施加不容许的限制。
为了确保满意的热交换,如上提到的,将具有低热阻的填料引入已知技术接头的保护外壳内。
然而,填料的厚度不可以被过分的减小,这是由于一般由金属性材料制成的外部保护外壳不能衰减几乎被整个传递在底层上的冲击。
另一方面,所述填料的大厚度可允许较强地衰减冲击,但相反由于增加的厚度会导致系统热阻的增大并且增大接头/保护外壳组件的总体尺寸。
然而,依照本发明由膨胀聚合物材料制成的保护覆盖可确保极好的机械阻力,并同时允许极小的覆盖厚度,这就允许作为整体的系统其热阻的降低,且由于覆盖的连续性,该极好的机械阻力在接头的整个外表面上都是有效的。以这样的方式,接头内电缆的温度在远离接头的部分就不会超出电缆的最大容许温度,从而接头不会对系统的载流容量施加限制。
依照本发明,该保护覆盖具有的厚度在3mm至25mm之间,优选是在3mm至15mm之间,更优选的是在3mm至10mm之间。
依照本发明的保护覆盖是由膨胀聚合物材料制成的,术语“膨胀聚合物材料”被理解为指的是在材料内具有自由空间预定百分比的聚合物材料,即该空间不是由聚合物材料占据而是由气体或空气占据。
通常,在膨胀聚合物中自由空间的这种百分比用所谓的“膨胀度”(G)来表示,G被定义如下:
G=(d0/de-1)×100
其中d0表示非膨胀聚合物的密度,de表示膨胀聚合物的表观(apparent)测量密度。
依照本发明由膨胀聚合物材料制成的保护覆盖是从随意接受交联、随后膨胀的可膨胀聚合物得到,如在本说明书接下来更详细描述的那样。
这种可膨胀聚合物可选自包括下列聚合物的组中:聚烯烃、各种烯烃的共聚物、不饱和酯/烯烃共聚物、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、酚醛树脂、脲醛树脂(ureic resin),和其混合物。合适的聚合物例子有:聚乙烯(PE)、尤其是低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和低密度线性聚乙烯(LLDPE);聚丙烯(PP);乙烯-丙烯合成橡胶共聚物(EPM)或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM);天然橡胶;丁基橡胶;乙烯/乙烯基酯共聚物,例如乙烯/醋酸乙烯酯(EVA);乙烯/丙烯酸酯共聚物,尤其是乙烯/甲基丙烯酸酯(EMA),乙烯/乙基丙烯酸酯(EEA),乙烯/丁基丙烯酸酯(EBA);乙烯/α-烯烃热塑共聚物;聚苯乙烯;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂;卤代聚合物,尤其是聚氯乙烯(PVC);聚亚氨酯(PUR);聚酰胺;芳香族聚酯,像聚对苯二甲酸甲酯(PET)或聚对苯二甲酸二丁酯(PBT);以及它们的共聚物或其机械混合物。
优选的是,该聚合物材料是一种聚烯烃聚合物或基于乙烯和/或丙烯的共聚物,并特别选自:
(a)乙烯和乙烯不饱和酯例如醋酸乙烯酯或醋酸丁酯的共聚物,其中不饱和酯的量按重量一般在5%和80%之间,优选的是按重量在10%和50%之间;
(b)乙烯和至少一种C3-C12-α-烯烃以及任选的二烯烃优选的是乙烯-丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)的合成橡胶共聚物,优选具有下列组分:35-90mol%的乙烯,10-65mol%的α-烯烃,0-10mol%的二烯(例如,1,4己二烯或5-亚乙基-2-降冰片烯)。
(c)乙烯和至少一种C4-C12-α-烯烃优选的是1-己烯,1-辛烯等以及任选一种二烯的共聚物,具有通常在0.86g/cm3和0.90g/cm3之间的密度和下列组成:75-97mol%的乙烯,3-25mol%的α-烯烃,0-5mol%的二烯。
(d)用乙烯/C3-C12-α-烯烃共聚物改性的聚丙烯,其中按重量聚丙烯和乙烯/C3-C12-α-烯烃共聚物的比是在90/10和30/70之间,优选是在50/50和30/70之间。
例如,(a)类中包括商品Elvax(Du Pont),Levapren(Bayer),Lotryl(Elf-Atochem);(b)类中包括产品Dutral(Enichem)或Nordel(Dow-Du Pont);(c)类中包括产品Engage(Dow-Du Pont)或Exact(Exxon),同时用乙烯/α-烯烃共聚物改性的聚丙烯在市场上可在商品名Moplen或Hifax(Montell),或者Fina-Pro(Fina)等下找到。
在(d)类中,特别优选的是热塑弹性体,其包含热塑聚合物例如聚丙烯的连续基体(matrix)和分散在该热塑基体内的硫化弹性体聚合物小颗粒(通常具有1-10μm数量级的直径),例如交联的EPR或EPDM。弹性体聚合物可在未硫化状态下加入热塑基体内,从而在添加适量交联剂的操作过程中进行动态的交联。作为选择,该弹性体聚合物也可被单独硫化,然后以小颗粒的形式分散在热塑基体内。这种类型的热塑弹性体在例如文献US4,104,210或EP324,430中被描述。
在这些聚合物材料中,特别优选的是一种高熔融强度(meltstrength)的聚丙烯,例如,如US4,916,198中所述,商业上可用的商品名为Profax和Higran(Montell S.p.A)。这篇文献描述了通过下列步骤来制备所述聚丙烯的过程,包括用高能电离辐射来照射线性聚丙烯,并照射一段时间以充分引起链中长分支显著数量的形成,并且在该步骤完成时对照射的材料进行适当的处理,以便抑制该照射材料中存在的几乎全部的自由基。
更加优选的是,在这些聚合物材料中,特别优选的是一种聚合体成分,其包括上面提到的具有高度分支(branching)的聚丙烯,在与属于上述(d)类热塑弹性体类的混合物中,按重量聚丙烯的量一般在30%至70%之间,按重量热塑弹性体的量在30%至70%之间,其中所述百分比是相对于该聚合体成分的总重量给出的。
依照本发明的保护覆盖可借助于不同的技术例如借助于模制或挤压加工来制得。
例如,如果依照本发明的保护覆盖呈片形绕在要保护的接头周围,则优选的是模制操作。
然而,如果所述保护覆盖是通过链接多个狭长体而制得的,则该保护覆盖优选的是借助于挤压加工然后按尺寸切割来形成。
借助于模制也可制得呈管形(实施例未表示)的保护覆盖,其不需要任何的缠绕操作,但必须事先插在电缆的一端上而不用任何连接步骤,以便接着被安装在接头的外表面上。
在挤压加工操作下,也可得到横截面为任何所需几何图形的体,例如图4中所示。
为了便于挤压加工操作,该操作本身是惯用的因而在下面并未详细描述,所述体可配置一个中央的、通常是金属的芯。
在牵引装置例如牵引绞盘的拉力下挤压加工膨胀聚合物材料期间,该金属芯起着支撑件的作用,且该牵引装置被设计用于在上述提到的包括按尺寸切割的操作之前接收连续的挤模制品。
随后,该中央芯可被移除,在每个体52的部分58中留下一个通孔,所述孔为所述部分提供更大的弹性,这在所述体的相互连接期间是特别有利的。
在挤压或模制步骤期间聚合物材料进行膨胀,且聚合物的膨胀可通过添加适当的膨胀剂例如能够在给定压力和温度条件下产生气体的膨胀剂来化学地进行,或者通过直接向挤压机料筒内注入高压气体来物理地进行。
适合的膨胀剂的例子有:偶氮二碳酰胺、对-甲苯磺酰酰肼、有机酸(例如柠檬酸)和碳酸盐和/或碳酸氢盐(例如碳酸氢钠)的混合物等。
可在高压下注入挤压机料筒内的气体的例子有:氮气、二氧化碳、空气、低沸点碳氢化合物例如丙烷或丁烷、卤代碳氢化合物例如二氯甲烷、三氯氟甲烷、1-氯-1,1-二氟代乙烷等、或者其混合物。
已经注意到,对于相同的挤压条件(像螺旋转动速度、挤压生产线速度、挤压头直径),影响膨胀程度最大的其中一个工艺参数就是挤压温度。一般,在挤压温度低于130℃的情况下,很难得到充分的膨胀程度;挤压温度优选是至少140℃,特别是约180℃。通常,较高程度的膨胀对应于挤压温度的增加。
而且,可以在一定程度上通过调节冷却速率来控制聚合物的膨胀程度。事实上,通过适当地推迟或提前在挤压机出口处形成膨胀覆盖的聚合物的冷却,可以增加或减小所述聚合物膨胀的程度。
依照本发明,膨胀的程度可从5%变化至500%,优选的是从30%至300%,更加优选的是从40%至150%。
如上面已经提到的,该膨胀聚合物材料可以或不可以是交联的。交联是在挤压加工步骤或模制和膨胀步骤之后,运用已知的技术特别是借助于自由基引发剂例如有机过氧化物像过氧化二异丙苯来进行的。作为选择,也可使用硅烷来进行交联,其设想使用属于上述组中的聚合物特别是聚烯烃,包含至少一种可水解组例如三烷氧基硅烷组特别是三甲氧基硅烷的硅烷单元与该聚合物共价链合。硅烷单元的键合可通过与硅烷化合物例如甲基三乙氧基甲硅烷、二甲基二乙氧基甲硅烷、乙烯基二甲氧基甲硅烷等的自由基反应来进行。交联是在水和交联催化剂例如有机钛酸盐或金属羟酸盐的存在下进行的。特别优选的是二月桂酸二基锡(DBTL)。
依照本发明的保护覆盖适用于任何类型的接头,也适用于任何类型要连接的电缆,只要该电缆是用于传送或供应能量或数据的传送电缆或通信电缆,或者是能量/通信混合型电缆。因此,从这种意义上说,术语“导体”应当被理解为具有圆形或段状结构的金属型导体,或者包含有光纤或电/光混合型导体。
                          实例1
使用商业上已知名称为HIGRAN SD 817(由Montell S.P.A生产)来制造依照本发明例如图4所示类型的保护覆盖。这种材料是一种混合有按重量80/20百分比乙烯/丙烯类橡胶的高沸点强度聚丙烯。
使用在25D结构下80mm的单螺旋挤压机借助于挤压来制得这种覆盖,所述螺旋转动速度等于每分钟15转。
在挤压机和在挤压头中使用表I所示的热分布。
[表1]
    挤压机区     温度(℃)
    螺  旋     中间值
    区1     150
    区2     180
    区3     200
    区4     200
    机    体     210
    挤压机头     200
    模    具     200
沸点温度约是210-220℃。
通过向挤压机的漏斗(借助于由重量测量装置控制的进料器螺旋)内加入由Clariant生产的、相对于聚合物基体材料按重量等于1.5%的膨胀剂HydrocerolBIH40(柠檬酸/碳酸氢钠)来化学地得到聚合物材料的膨胀。
由此得到的保护覆盖具有约10mm的厚度。
然后将所述保护覆盖施加在通常的单相Elaspeed型接头的外表面即外部聚合物护套上,该单相Elaspeed型接头用于将一对单极电缆同横截面150mm2、工作电压20kV的铜导体连接起来。
该接头的总长度大约是800mm,其外直径大约是50mm。保护覆盖的外直径大约是70mm。
耐冲击测试
通过在接头的几个区域上进行冲击试验来评价带有本发明保护覆盖的上述接头的机械冲击强度,并随后进行损害评定。这种评定是通过对每个冲击点处接头的视觉分析并通过接头绝缘阻抗的测量来进行。
依照1995年12月的CENELEC标准第HD 628 S1号来进行这一测试,其设想将接头定位在一刚性支架上并相对于支架在水平位置内,也即接头的纵轴平行于所述支架。需要的话,考虑到成为其特征的横截面的变化,可将沙子(sand)设置在接头的周围以便在测试期间给予所述接头更大的稳定性。
在实际冲击测试之前,依照上述标准中指示的程序来测量接头绝缘的阻抗。
接下来,使末端稍微圆形(曲率半径是2mm)的V形冲击楔块从相同的高度(1000mm)落在接头的三个不同区域上。更详细的讲,冲击楔块被定位在所述接头横截面开始变化的点上和相对于连接区域是中央的中间位置上,以便撞击接头的两端。为了产生不同的冲击力(J),使用具有不同重量的冲击楔块。
然后,将接头浸入水中24小时,并反复测量上述接头绝缘的阻抗,所述测量在测试的开始都具有相同记录的值。
在测试的最后,为了视觉地评价由于楔块的冲击而出现或别样的任何残余变形,在冲击区域内除去依照本发明的保护覆盖并分析接头的外部聚合物护套和绝缘层。
所述测试的结果概括在表2中。
热传导率的测量
正如在说明书继续部分中将更清楚显现的那样,为了能够计算依照本发明保护覆盖的热阻,就要对所使用的材料进行热传导率的测量。
这些测量是基于标准ASTM E 1530来执行的。
在接头最大工作温度等于约80℃、上述材料膨胀值等于45%,可得到0.11w/℃×m的热传导率值。
由于热阻等于热传导率的倒数,因此上述得到的热传导率具有对应于9℃×m/w的热阻。
                     实例2(比较)
以类似于实例1中所描述的方式,提供一单相Elaspeed接头(类型相同于实例1中使用的接头),在该接头外沿径向的一个位置上带有已知技术的保护外壳。
更详细的讲,该外壳包括一个内直径为110mm的铝罩,填充有热阻一般是6.5C×m/w的聚氨酯树脂。在所述罩内所述树脂的厚度是30mm。
然后,使该接头以类似于实例1中所述的方式来接受耐冲击测试。得到的结果概括在表2中。
在本说明书的下面,计算上述树脂层的热阻值并与依照本发明的保护覆盖的热阻值相比较。
                     实例3(比较)
如实例1中所述,同样在单相Elaspeed接头(具有与前面两个实例相同的类型)上进行耐冲击测试,但不带任何保护覆盖。得到的结果表示在表2。
[表2]
所施加的冲击能量 依照实例1(本发明)的接头 依照实例2(对比)的接头     依照实例3(对比)的接头
40J(楔块重量:4kg) 无损坏 无损坏 不合格
80J(楔块重量:8kg) 无损坏 轻微损坏 不合格
120J(楔块重量:12kg) 无损坏 仅合格范围的损坏 不可执行
160J(楔块重量:16kg) 最小的外部损坏,无内部损坏 不合格 不可执行
冲击测试的结果表明对于所施加的相同冲击力,依照本发明的保护覆盖可确保大于或等于由依照已知技术的保护装置所提供的机械强度。
更准确地说,所得到的结果表明,带有依照本发明保护覆盖的接头在冲击力的值显著大于以通常方式所保护的接头的容许极限120J的情形时,也并不具有任何结构损坏(即对绝缘层没有任何损坏)。
热阻的计算
已经知道:
P = R e , I 2 = ΔT R tot - - - - - - - - - ( 1 )
其中:
P是电缆供给的功率;
Re是电缆导体的电阻;
I是电缆中流动的电流强度;
ΔT是所讨论的导体的温度和包围所述系统的地面温度之间的差别;
Rtot是该系统的总热阻。
从公式(1)可得到下面的公式:
I = ΔT R e R tot - - - - - - - - ( 2 )
考虑到:
a)一旦依据材料和横截面的几何图形选定导体的种类,Re的值就被单一的确定。
b)假定地面温度T=20℃、系统的最大工作温度T=90℃,则ΔT=70℃=损失(cost),
公式(2)的结果表明系统中流动的电流强度越大,Rtot值就越小。
而且已经知道,由给定材料制成的层其热阻如下定义:
Rp = ρ t ln φ e φ i 2 π - - - - - - - - - ( 3 )
其中:
Rp是所述层的热阻;
ρt是制成所述层的材料的热阻系数;
φe是所述层的外直径;
φi是所述层的内直径;
现在假定所设想的系统是带有保护覆盖的接头,该保护覆盖如同上面实例1和2所描述的。
在这样的情形下,系统的总热阻Rtot被下列参数定义:
Rtot=Ris+Rg+Rp+Rte    (4)
式中:
Ris是电缆绝缘材料的热阻;
Rg是接头的热阻;
Rp是所述接头保护覆盖的热阻;
Rte是地面的热阻。
因此,就可以区分下列情形:
1)带有依照实施例1的保护覆盖的接头。
假定:
φe=70mm是依照本发明的保护覆盖的外直径;
φi=50mm是所述覆盖的内直径,其与接头的外直径相符;
ρt=9℃×m/w是制造依照本发明的保护覆盖的材料的热阻系数,运用公式(3),得到下述公式:
其中Rp1是依照本发明的保护覆盖的热阻。
2)带有依照实例2的保护覆盖。
假定:
φe=110mm是依照已知技术的保护覆盖的外直径;
φi=50mm是所述覆盖的内直径,其与接头的外直径相符;
ρt=6.5℃×m/w是形成上面提到保护覆盖的树脂的热阻系数,运用公式(3),得到下述公式:
其中Rp2是由依照已知技术的树脂制得的保护覆盖的热阻。
从上面的计算可以注意到,依照本发明的保护覆盖其热阻(Rp1)大约等于依照已知技术的树脂所制得的保护覆盖的热阻(Rp2)的一半。
并且,假设:
a)导体的直径是20mm;
b)电缆绝缘材料的外直径是30mm;
c)缆绝缘材料和接头的热阻系数一般是3.6℃×m/w,运用公式(3)得到:
Figure A0181016000311
Figure A0181016000312
此外,地面热阻的典型值是:
Rte=0.3℃×m/W                                               (8)
运用公式(4)并考虑到结果(5’)、(5”)、(6)、(7)和(8),得到:
a)Rtot=1.31℃×m/w,使用依照本发明的保护覆盖,和
b)Rtot=1.65℃×m/w,使用依照已知技术的树脂覆盖。
因此,从上面可以显现出,对于依照本发明的保护覆盖,可以获得比依照已知技术(实例2)保护覆盖的热阻小20-25%的保护覆盖热阻。从而,在上述公式(2)的基础上,可以注意到,大于已知技术保护覆盖的电流强度可被依照本发明的保护覆盖允许。
应当强调的是,采用如根据表2所示可提供至少等于和在一些情形下大于已知技术的机械冲击强度的保护覆盖,可以得到这种结果,从而表明保护覆盖热阻的减小并不是以保护覆盖机械性能的恶化为代价而得到的。
并且,同样必须强调的是,采用厚度显著小于已知技术的保护覆盖(同实例2的30mm相比,实例1中是10mm),可得到在热阻和机械冲击强度方面有利的结果。从而,这就表明,采用依照本发明的保护覆盖,就可以制备出具有较小整体尺寸和较小重量的接头/保护覆盖系统,考虑到一般铺设电缆所使用的电缆沟的有限空间,较小的整体尺寸和较小的重量这些方面被认为是特别实际的。
此外,需要强调下列事实,上述实例涉及的是尺寸非常小的接头。本领域的熟练人员因而可很容易地理解,所考虑的接头的尺寸越大(例如,用于三极电缆的接头或高压接头),依照本发明保护覆盖的有利效果就将更加明显。
与已知技术相比,本发明具有几个主要优点。
第一个优点包括下列事实,即如已经提到的,与已知技术的保护覆盖相比,依照本发明的保护覆盖描绘一种更简单、更快速实施的解决方法。
事实上,如已经提到的,被广泛用作两个电缆连接区域的机械加强的金属保护外壳涉及:1)装配困难,操作是在狭窄而又不受控制的环境中进行的(像铺设电缆沟),其困难更大;2)需要特别精密和复杂的额外操作,像将填料引入外壳内;3)毒性的问题和在使用环氧树脂和聚亚氨酯树脂的情形时处理所述填料的问题;4)很长的组装时间;5)由于外壳的刚性,难于适合接头的外部轮廓;6)强烈消耗专业劳动。
另一方面,由于归因于既消除了上面提到的填料又更容易操作本发明同时其有限重量的更容易使用,所以本发明能够克服这些缺点。并且可很清楚的知道,上述缺点的消除就可引起成本、安装时间的显著下降,并且降低电缆沟内技术人员工作的难度。
依照本发明的保护覆盖的再一个优点在于所述覆盖能够确保的高机械强度,同时允许保护接头的整体尺寸特别小的厚度和在接头与外部环境间优良的热传递。
事实上,上面提到的保护覆盖具有吸收冲击的高能力,从而显著减小实际上转移到下面接头特别是接头绝缘层上的冲击力。因此,由于这种高吸收能力,就可以显著减小覆盖的厚度,从而产生接头较小整体尺寸和更容易处理与更简单装配所述覆盖的优点。此外,如已经提到的,由于热阻直接与厚度成比例,故这种厚度的减小也导致在接头和外部环境之间热交换方面特别有利。
而且,对于依照本发明的覆盖,就可提供一种连续型的保护覆盖,不像已知技术那样,其能够确保在接头整个外表面上的机械冲击强度,而不会引起未保护部分或局部保护的形式和潜在易于损坏的部分。

Claims (34)

1.用于机械保护一种连接(23)的方法,该连接(23)位于形成电和/或通信网络一部分的至少两个组件(11,12)之间,该方法包括在所述连接(23)周围提供至少一个保护覆盖(51,60)的步骤,其特征在于所述覆盖(51,60)是由一种膨胀聚合物材料制得的,该膨胀聚合物材料适于为所述连接(23)提供机械冲击强度并同时在所述连接(23)和外部环境之间确保预定的热交换。
2.依照权利要求1的方法,其特征在于所述覆盖(51,60)关于所述连接(23)是轴向和环向连续的。
3.依照权利要求1或2的方法,其特征在于所述热交换的量使得所述连接(23)处在低于所述连接(23)最高工作温度的温度下。
4.依照权利要求1至3中任一权利要求的方法,其特征在于所述连接(23)被封装在所述保护覆盖(51)之内。
5.依照权利要求1至3中任一权利要求的方法,其特征在于所述连接(23)被所述保护覆盖(51)螺旋缠绕。
6.依照权利要求1至3中任一权利要求的方法,其特征在于所述保护覆盖(60)是通过将设置在所述连接(23)周围的多个分离狭长体(52)链接在一起而形成的。
7.依照权利要求1至3中任一权利要求的方法,其特征在于所述保护覆盖(51)被安装在所述连接(23)上。
8.依照权利要求1至6中任一权利要求的方法,其特征在于所述方法包括将所述保护覆盖(51,60)固定在所述连接(23)上的步骤。
9.依照权利要求8的方法,其特征在于所述保护覆盖(51,60)是通过卷绕(taping)操作固定在所述连接(23)上的。
10.依照前述任一权利要求的方法,其特征在于一可收缩管形件(38)被设置在所述保护覆盖(51,60)外沿径向的一位置上。
11.依照前述任一权利要求的方法,其特征在于所述保护覆盖(51)是借助于模制而得到的。
12.依照权利要求1至10中任一权利要求的方法,其特征在于所述保护覆盖(51)是借助于挤压而得到的。
13.依照前述任一权利要求的方法,其特征在于所述连接(23)是位于两个电缆(11,12)之间的接头(31)。
14.依照权利要求13的方法,其特征在于所述接头(31)工作在80℃的最高工作温度下。
15.用于机械保护一种连接(23)的覆盖(51,60),该连接(23)位于形成电和/或通信网络一部分的至少两个组件(11,12)之间,其特征在于,设置在所述连接(23)外沿径向一位置上的所述覆盖(51,60),是由一种膨胀聚合物材料制成的,该覆盖不仅为所述连接(23)提供机械冲击强度,而且在所述连接(23)和外部环境之间确保预定的热交换。
16.依照权利要求15的覆盖(51,60),其特征在于所述覆盖(51,60)关于所述连接(23)是轴向和环向连续的。
17.依照权利要求15或16的覆盖(51),其特征在于所述覆盖(51)是呈片形,被设计用于封装所述连接(23)。
18.依照权利要求15或16的覆盖(51),其特征在于所述覆盖(51)具有管形,被设计安装在所述连接(23)上方。
19.依照权利要求15或16的覆盖(60),其特征在于所述覆盖(60)具有模块化类型。
20.依照权利要求19的覆盖(60),其特征在于所述覆盖(60)包括在所述连接(23)周围链接在一起的多个分离的狭长体(52)。
21.依照权利要求15至20中任一权利要求的覆盖(51,60),其特征在于所述聚合物材料是一种基于乙烯和/或丙烯的聚烯烃聚合物或共聚物。
22.依照权利要求15至21中任一权利要求的覆盖(51,60),其特征在于所述覆盖(51,60)具有5%至500%之间的膨胀度。
23.依照权利要求22的覆盖(51,60),其特征在于所述膨胀度介于30%至300%之间。
24.依照权利要求23的覆盖(51,60),其特征在于所述膨胀度介于40%至150%之间。
25.依照权利要求15至24中任一权利要求的覆盖(51,60),其特征在于所述覆盖(51,60)具有介于3mm至25mm之间的厚度。
26.依照权利要求25的覆盖(51,60),其特征在于所述厚度介于3mm至15mm之间。
27.依照权利要求25的覆盖(51,60),其特征在于所述厚度介于3mm至10mm之间。
28.依照权利要求15至27中任一权利要求的覆盖(51,60),其特征在于涉及所述覆盖(51,60)膨胀的步骤,是在通过添加膨胀剂进行挤压或模制步骤期间进行的。
29.依照权利要求28的覆盖(51,60),其特征在于所述膨胀是通过注入高压气体而获得的。
30.依照权利要求28或29的覆盖(51,60),其特征在于在膨胀之后,所述聚合物材料经受一交联步骤。
31.依照权利要求15至30中任一权利要求的覆盖(51,60),其特征在于所述连接(23)是一接头(31)。
32.用于被设计来传送或供应能量的电缆(11,12)的接头(31),所述接头包括:
-位于第一电缆(11)的导体(13)和第二电缆(12)的导体(14)之间的至少一个电连接(23);
-被设置在所述连接(23)外沿径向一位置上的至少一个电绝缘层(25);和
-被设置在所述电绝缘层(25)外沿径向一位置上的保护覆盖(51,60);
其特征在于所述覆盖(51,60)是由一种膨胀聚合物材料制成的,并适于为所述连接(23)提供机械冲击强度并同时在所述连接(23)和外部环境之间确保预定的热交换。
33.依照权利要求32的接头(31),其特征在于所述热交换确保所述连接(23)工作在低于所述连接(23)最高工作温度的温度下。
34.依照权利要求33的接头(31),其特征在于所述最高工作温度等于约80℃。
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