CN1894827B - 筒夹型接头和端头配件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于筒夹型接头和筒夹型端头的筒夹型配件(201)和用来将两条铝导体复合芯强化电缆(ACCC)接头在一起或终止一条ACCC电缆的方法。筒夹型配件(201)包括与筒夹壳(204)一致的筒夹(202)以保持复合芯。复合芯可剥去铝导体以提供筒夹(202)和复合芯之间的结合。在将复合芯插入到筒夹(202)中之后，压缩部件(206)压缩筒夹(202)。筒夹(202)利用摩擦力保持复合芯，如果复合芯拖动筒夹(202)进一步进入到筒夹壳(204)中，筒夹(202)进一步压缩和强化复合芯的保持。

Description

筒夹型接头和端头配件

技术领域

本发明涉及接合和终止电缆的设备和方法。更特别地，本发明涉及能够通过荷载承受复合芯将两个复合芯电缆结合的若干配件和能够终止或闭塞复合芯电缆的若干配件。

背景技术

影响了美国、英国和法国的2003停电已经证明迫切需要更新全球电网。一种一流的和立即的解决方案是用复合芯强化电缆代替现有的导线。在PCT申请No.PCT/US03/12520中描述了复合芯强化电缆的一个实例，ACCC电缆，其通过参考整合在此。下文中，ACCC电缆将被用来代表所有的复合芯电缆。这些ACCC电缆提供了增加很多的载流容量。在某些情况下，ACCC电缆可提供增加100％的载流容量。用ACCC电缆代替过时的电缆是一种增加全球电力传输和分配系统容量的明显的和有效的方法。为了代替过时的电缆，线路工人需要在现有结构上安装ACCC或其他复合芯电缆。

不幸地，目前不存在安装这些电缆的方法和装置。为了安装ACCC电缆，线路工人必须能够接头这些电缆和利用端头将这些电缆连接到柱或结构。不幸地，现有的装置和方法将不再有效。

虽然单条ACCC电缆的电缆长度可达几千英尺，但是电网需要几百或几千英里的电缆。为了跨越这些距离，线路工人必须将两个更小的电缆跨度接头或连接在一起。接头既用作将电缆的两个端部保持在一起的机械连接，又用作允许电流流过或流遍接头的电连接。

利用传统的铝导体钢强化电缆(ACSR)，电缆形成为一组围绕钢丝芯缠绕的扭曲的铝导体。铝导体主要用作电导体，而钢芯作为强度部件。铝导体确实承载一些荷载，钢芯帮助某些电流的传导。为了连接两个ACSR电缆跨度，线路工人使用诸如全张力压缩接头的装置。Hubbell/Fargo Manufacturing，of Poughkeepsite，New York供应这种类型的接头。对于该装置，线路工人将铝从钢芯上剥离。将套管或模具放置在露出的芯的端部。线路工人留下一小部分钢芯露在套管端部之外。用压缩老虎钳将套管连接到钢芯。然后，将套管和两条电缆的钢芯插入到第二管中。该管足够长以覆盖套管和没被剥去的部分铝导体。还利用压缩老虎钳为该管卷边。这些部件形成了将铝导体和钢芯保持在一起的压缩配合。

发明内容

技术问题

刚刚描述的方法对ACSR电缆很有效，但是对ACCC电缆无效。首先，在ACCC电缆中铝导体不是荷载承受部件。因此，将管卷折到铝导体上不会将两条电缆的复合芯荷载承受部件保持在一起。另外，使用的大约60吨psi的特殊卷折力可能压碎复合芯。因此，用于ACSR电缆的方法是有缺陷的，因为这些方法不能在ACCC电缆的荷载承受部件之间提供良好的机械耦合。

在合成工业中，复合部件经常粘结在一起。特殊的胶、环氧化物、或粘结剂施加到复合物和被粘结到复合物的部件上。不幸地，这些粘结结合存在几个问题。首先，在结合的整合区域，粘结剂不会传播施加到所述结合上的力。相反，这些力趋于沿一英寸或两英寸的结合集中。由于电缆上难以置信的张力(高达60000磅或更高)，粘结结合趋于在接下来的一英寸区域中破坏，直到整个结合失效。另外，与复合部件的结合趋于在复合物的外部纤维上施加力。因此，当力形成时，复合物外部的纤维破坏，然后，结合也破坏。为了补偿，一些复合物制造商沿锐角在长度方向上切割复合物。然后，两个切开的复合物沿切口结合。这种结合将力沿所有的纤维分布而不是仅仅沿那些复合物外围上的纤维。不幸地，ACCC电缆的复合芯很小。在这些芯中进行这些切割非常困难。另外，结合这些复合物需要特殊工具、材料和培训，超出了目前线路工人的所学。由于环境污染物如湿气、灰尘和其他空气传播的物质，它们可能影响粘结剂的正确混合和设置，所以在现场使用粘结剂也很困难。

为了终止电缆，线路工人通常安装端头。在工业中使用与接头相似的装置和方法来安装端头。因此，对于端头来说也存在上述相同问题。

因此，需要用于ACCC强化电缆和其他复合芯电缆的电缆接头，并且需要用于这些复合芯电缆的电缆端头。

技术方案

ACCC强化电缆以优良的特性提供给公共事业或电力供应商。通过使用ACCC电缆可增加载流容量。利用ACCC电缆提供的优点，公共事业转向ACCC强化电缆以更新和改进过时的传输和分配电缆。不幸地，仍然没有产生安装这些电缆的方法和系统。本发明提供了既可以将两条ACCC电缆接头在一起又可以终止ACCC电缆的筒夹型配件。另外，本发明提供了接合和终止ACCC电缆的方法。

在本发明的一个实施例中公开了一种用于铝导体复合芯强化电缆的筒夹型配件，所述电缆具有被导体围绕的复合芯。所述筒夹型配件包括：筒夹，其具有至少一个腔以接收电缆的复合芯；与筒夹一致的筒夹壳，其中筒夹壳包括基本上与筒夹镜像的结构以使得筒夹能够压缩，并且其中筒夹壳具有开口以露出至少一个腔从而使得筒夹接收电缆的复合芯；和与筒夹壳耦合的压缩部件，其中压缩部件将筒夹压缩到筒夹壳内，并且其中压缩筒夹在电缆的复合芯上施加了压缩力和摩擦力。

根据本发明，筒夹型配件使用位于筒夹壳内部的筒夹，或者统称为筒夹组件来保持复合芯。复合芯电缆可以剥去铝导体以在筒夹和复合芯之间提供最佳的结合，其中复合芯为电缆的荷载承受部件。在将复合芯插入到筒夹组件之后，可使用压缩部件将(各)筒夹压在复合芯上。(各)筒夹对芯的这种“预配合”允许筒夹组件产生初始夹紧。在优选实施例中，吊环螺栓或其他终止部件的螺纹部分可深深地插入到筒夹壳中，使得与(各)筒夹本身的顶部产生接触。当吊环螺栓或其他装置的螺纹部分实现初始接触时，螺纹部件上的连续扭力产生了安全的初始夹紧。所需扭矩值的范围可以从50到250英尺磅，更优选地为75到100英尺磅。筒夹壳的形状迫使筒夹在进一步移入筒夹壳中时增加压缩力。这些压缩力在筒夹和复合芯之间产生了巨大的摩擦结合。该摩擦结合将复合芯保持到筒夹。压缩配件可用铝壳覆盖以在接头上传输电流。该压缩配件产生了良好的机械和电连接。

本发明进一步公开了一种将第一铝导体复合芯强化电缆和第二铝导体复合芯强化电缆接头在一起的方法，各电缆具有被导体包围的复合芯。该方法包括以下步骤：露出第一电缆的复合芯；露出第二电缆的复合芯；将各电缆的复合芯插入到单独的筒夹型配件中，其中插入过程进一步包括将复合芯插入到筒夹中；压缩筒夹以摩擦保持复合芯；以及将连接装置耦合到各个单独的筒夹型配件以将筒夹型配件保持在一起。

在另一实施例中，本发明进一步公开了一种终止铝导体复合芯强化电缆的方法，所述电缆具有被导体包围的复合芯。根据本发明，所述方法包括以下步骤：露出电缆的复合芯；将电缆的复合芯插入到筒夹型端头配件中，其中插入过程进一步包括将复合芯插入到筒夹中；压缩筒夹以摩擦保持复合芯；将连接器耦合到筒夹型端头配件；以及将连接器连接到某一结构以物理终止端头。

端头使用相同类型的装置和方法。通过参考本发明的详细描述并结合附图可以更好地理解本发明的端头和接头以及其他特征。

附图说明

图1是复合芯强化电缆实施例的三维视图。

图2A是根据本发明的筒夹型接头及其相应部件的一个实施例的剖视图。

图2B是图2A所示一部分筒夹型配件及其相应部件的放大剖视图。

图3是根据本发明的筒夹和筒夹壳的三维视图。

图4是根据本发明的筒夹型端头和其相应部件中的某些部件的一个实施例的剖视图。

为了阐明，各幅图包括附图标记。这些附图标记遵循共同的命名方法。附图标记将具有三位或四位数字。最先的一个或两个数字表示首先使用了该附图标记的图号。例如，首先在图1中使用的附图标记将具有像1××之类的数字，而首先在图5中使用的数字将具有像5××之类的数字。其次的两个数字表示图内的特定项目。图1中的一个项目将为101，而另一个项目将为102。在其他的图中使用的相同的附图标记表示相同的项目。例如，图3中的附图标记102为图1所示的相同项目。

具体实施方式

最佳方式

本发明涉及一种用来接合和终止ACCC强化电缆100的筒夹型配件。该筒夹型配件可将ACCC电缆100的复合芯101接合在一起。除了接合复合芯101，接头应该在两个或多个ACCC强化电缆100之间提供电连接。备选地，筒夹型配件可以终止ACCC电缆。筒夹型配件可以包括筒夹202、筒夹壳204、至少一个压缩器206。在进一步的实施例中，筒夹型配件201还可以包括铝过滤套208，筒夹型接头200可以包括铝壳210，该铝壳210可以覆盖两个筒夹型配件201和连接装置214。在一个实施例中，压缩部件206和连接装置214形成为单个零件。然而，本领域的技术人员应该理解，在其他实施例中，这些部件被形成为单独的部件。筒夹型配件210的各部件用来匹配ACCC电缆100的复合芯101并压缩筒夹202，从而摩擦力可保持复合芯101。下面将进一步解释各部件。备选地，筒夹型配件201的各部件用于终止ACCC电缆的端部。

根据本发明，筒夹型配件201在筒夹壳204内部使用筒夹202或者统称为筒夹组件来保持复合芯或各芯。复合芯电缆100可剥去铝导体以在筒夹202和复合芯101之间提供最好的结合，其中复合芯101是电缆100的荷载承受部件。在将复合芯101插入到筒夹组件中之后，可使用压缩部件206将(各)筒夹202压向复合芯101。(各)筒夹202对芯101的“预配合”使得筒夹202组件产生初始夹紧。在优选实施例中，吊环螺栓或其他终止部件的螺纹部分可深深地插入到筒夹壳204中，使得在(各)筒夹202本身的顶部处实现接触。当吊环螺栓或其他装置的螺纹部分实现初始接触时，螺纹部件的连续扭力允许产生安全的初始夹紧。所需扭矩值的范围为50到250英尺磅，优选地为75到100英尺磅。筒夹壳204的形状迫使筒夹202在其进一步移入筒夹壳204中时增加压缩力。这些压缩力在筒夹202和复合芯101之间产生巨大的摩擦结合。该摩擦结合将复合芯101保持到筒夹202。压缩配件201可用铝壳210覆盖以在接头上传输电流。该压缩配件产生了良好的机械和电连接。

发明方式

现在将参考示出了本发明示范性实施例的附图更全面的描述本发明。然而，本发明可以许多不同的形式实施并且不应该被解释为限制为文中阐述的实施例。相反，提供的这些实施例使得本公开将本发明的范围完全传达到本领域的技术人员。附图没有必要按比例绘制而只是为了清楚地示例本发明。贯穿该说明书，术语“耦合”、“耦合(第三人称单数形式)”或“耦合(过去时)”表示两个部件的任何类型的物理附着或连接。

本发明涉及将两个复合芯101强化电缆连接在一起的方法和设备。图1示出了ACCC强化电缆100的一个实施例。图1示出的ACCC强化电缆100具有强化的碳纤维/环氧树脂复合内芯104和被第一层铝导体106A包围和被第二层铝导体106B包围的强化玻璃纤维/环氧树脂复合外芯102，其中多条梯形的铝线缠绕着复合芯101，多条梯形的铝线缠绕着第一铝层106A。对于该说明书，接头和端头配件将利用该复合芯101电缆100的一个实施例作为实例来解释。然而，接头和端头配件可用于复合芯强化电缆100的任何实施例。

为了确定如何实现接头或端头，需要理解力对电缆100的影响。以下的所有解释都应用到等同于Drake型ACSR电缆的ACCC电缆。对于这种类型的电缆100，接头所需的张力必须保持为最少95％的电缆标定强度。在Drake尺寸的ACCC电缆的情况下，其具有的强度标定为40000磅，95％的最小值大约为38950磅。因此，接头应该能够保持大约40000磅的张力。在以下进行解释的摩擦配合中，接头或端头通过在配件和复合芯101之间形成摩擦耦合来抵消张力。为了保持复合芯101不滑出接头或端头，摩擦力应该与张力一样大或大于张力。为了保持40000磅的张力，接头或端头必须施加400000磅或更大的摩擦力。摩擦力为接触面积、接触压力和摩擦系数的函数。摩擦力根据以下方程计算：

摩擦力＝(摩擦系数)×(压力)×(面积)

如上所述，摩擦力应该等于或大于电缆100上的拉伸荷载。因此，摩擦力应该至少为40000磅。对于该实施例的目的来说，摩擦系数被假定为1。AAAC电缆100的复合芯101能够承受的压缩力高达10000磅。为了安全的目的，可使用4000磅的较小压缩力。接触面积为设置在接头或端头中的复合芯101的长度与复合芯101外周的乘积。对于0.371的外径来说，复合芯101的外周为大约1.17英寸。摩擦力的大小可以通过设置更长或更短的复合芯101承压长度来调节。在该实例中，承压长度可以为12英寸。作为实例，外周1.17英寸的12英寸长的复合芯101需要受压2850磅以实现40000磅的摩擦力。本领域的技术人员应该意识到如何应用该公式来确定如何修改根据本发明的端头和接头。在初步试验中，具有相似尺寸的本发明的接头能够承受超过42000磅的摩擦力。

筒夹型接头

本发明涉及几种用来连接ACCC强化电缆100的配件。ACCC电缆100的主要荷载承受部件是复合芯101。因此，优选地使得接头设备能够将ACCC电缆100的复合芯101保持在一起。除了将复合芯101保持在一起之外，接头应该在两个或多个ACCC强化电缆100之间提供电连接。

筒夹型配件

图2A和图2B示出了筒夹型接头的应该实施例。参考图2A，筒夹型接头200的实施例包括两个通过连接装置218耦合的筒夹型配件201。在该实施例中，筒夹型配件201可以包括但不限于筒夹202、筒夹壳204、至少一个压缩器206。在进一步的实施例中，筒夹型配件201还可以包括铝过滤套208，筒夹型接头200可以包括铝壳210，该铝壳覆盖了两个筒夹型配件201和连接装置218。在图中表示的实施例中，压缩部件206和连接装置218形成为单个零件。然而，本领域的技术人员应该意识到，在其他实施例中，这些部件可以形成为分开的部件。筒夹型配件201的各部件用来匹配ACCC电缆100的复合芯101并且压缩筒202以使得摩擦力可保持复合芯101。下面将进一步解释各个部件。

图2B是图2A的放大图，示出了一部分筒夹型配件201的一个实施例，其包括筒夹202、筒夹壳204、接收芯101的腔214和压缩部件206。在图2B中，芯101插入到腔214中。

如文中提到的那样，筒夹202是一种在大的压力下可被压缩的结构。在一个实施例中，筒夹202可以为圆锥形零件，其具有沿筒夹202长度同心定向的腔214。腔214接收复合芯101。筒夹202的外径从筒夹202的第一端220向第二端222增加，但是腔214的内径保持恒定。虽然筒夹202优选地形成为两个或多个部分，但是可以设想，筒夹202可以形成为一个或多个部分。筒夹202从第一端220到第二端222的外侧坡度或直径变化应该既不太浅又不太深。如果坡度太浅，筒夹202会被强制性地拖出筒夹壳204的端部。同样，如果坡度太深，筒夹202将不会在筒夹壳204内滑动并且不会在复合芯101上施加增加的压缩力。在示范性的实施例中，筒夹202在第一端220处具有0.326英寸的外半径，在第二端222处具有0.525英寸的外半径。

筒夹202可以用能够被形成为合适形状并且被用来在复合芯101上施加压缩力的任何材料制成。这种材料的实例可以包括但不限于半可塑性金属或可压缩的聚合物。筒夹202的一个实施例由铝制成。铝提供了足够的塑性以在压缩期间形成在复合芯101周围但仍然利用筒夹壳204保持其通常形状。

筒夹202提供了腔214以接收和匹配复合芯101。腔214提供了与复合芯101匹配的凹端。在一个实施例中，腔214极好地配合复合芯101。实质上，腔214的内部形状和尺寸基本上与暴露的复合芯101的外部形状和尺寸相同。图2示出了筒夹202、其相应腔214、和通常为圆形横截面的复合芯101。然而，复合芯101、筒夹202和腔214可以具有其他形状的横截面轮廓。

在图2A到图2B示出的示范性实施例中，腔214在筒夹202内沿筒夹202的长度同心延伸。在示出的实施例中，有两个单独的和不同的筒夹214，利用连接装置218分开和连接两个筒夹202。

筒夹型配件201的另一部件是与筒夹一致的筒夹壳204。筒夹壳204可包括与筒夹202的结构基本上镜像的结构以允许筒夹202配合在筒夹壳204内部，并且进一步使得筒夹202被压缩。一般，镜像结构使得筒夹壳204具有基本上与筒夹202外部形状相同的普通内部形状。在示范性实施例中，筒夹壳204为具有漏斗型内部的管状零件，如图2B所示。然而，本发明不限于该一种实施例，而是可以假设为能够封装筒夹202的任何形状。筒夹壳204使得筒夹202在筒夹202进一步滑动到筒夹壳204中时进一步压缩复合芯101周围并且压到复合芯101上，这将在下文中更详细地说明。因此，筒夹壳204在筒夹202被压缩并且压在筒夹壳204内壁上时必须保持其形状。

筒夹壳204可以由各种刚性材料制成。这些材料可以包括但不限于复合材料、石墨、硬化金属、或其他足够刚性和坚固的材料。在示范性实施例中，筒夹壳204由钢制成。筒夹202和筒夹壳204应该由允许筒夹202在筒夹壳204内滑动而不会结合的材料制成。

筒夹壳204提供了开口以允许接收筒夹202并允许筒夹与复合芯101匹配。示出的实施例具有第一开口端226和第二开口端224。另外，筒夹壳204还提供有压缩部件206的配套部分。与压缩部件206的配套部分允许通过将筒夹202向下推入到筒夹壳204中而实现筒夹202对复合芯101的初始压缩。

压缩部件206是压缩筒夹202的装置或手段。因此，压缩部件206为可压缩筒夹202的任何机械的、电的、气动的或其他装置。在示范性实施例中，压缩部件206为压缩螺杆206。在该实施例中，筒夹壳204包括一系列凹槽205以接收螺纹压缩螺杆206。然而，在其他实施例中，压缩部件206可使用其他装置和开口来压缩筒夹202。下文中，压缩部件206将被描述为压缩螺杆206，但是本发明并不意味着被限制于该一个实施例。

参考图2A，压缩螺杆206是可啮合筒夹壳204中的凹槽203的螺纹部件。虽然示出为螺杆206，但压缩部件206也可以为螺母，其是一种独立于连接装置218的部件。压缩螺杆206或压缩螺母206可具有中空的中心或空腔。该中空的中心或腔可允许复合芯101穿过压缩螺母206或进入压缩螺杆206中。压缩螺杆206沿螺杆206外表面可具有一系列螺纹。这些螺纹可将螺杆206连接到筒夹壳204，其中筒夹壳沿壳体204的内表面具有相关的凹槽203。对本领域技术人员显而易见的是，连接装置218一侧上的螺纹可以沿与连接装置218另一侧上的螺纹相反的方向(逆时针)旋转。螺纹的这种结构允许连接装置218同时拧入筒夹型配件201中。通过拧紧压缩螺杆206，压缩力施加到筒夹202。该压缩力在筒夹202和复合芯101之间产生了压缩和摩擦接触区域。摩擦接触沿腔214和放置在腔214内部的复合芯101的长度延伸。正是压缩力和摩擦力将复合芯101保持在筒夹202中。第一端220处的腔的边缘可具有斜面或倒角以防止在筒夹202端部处的任何力的集中。

如图3所示，电缆100中的张力沿箭头302的方向拖动复合芯101。沿着腔214在复合芯101和筒夹202之间出现摩擦区域。当张力沿箭头302方向拖动复合芯101时，通过摩擦接触区域连接到筒夹202的复合芯101拖动筒夹202进一步向下进入到筒夹壳204中，如箭头304所示。筒夹202的圆锥形形状和筒夹壳204的漏斗形状由于沿箭头304方向在筒夹壳204内减小的体积而在复合芯101上产生增加的压缩力。因此，摩擦力随压缩力的增加而成比例增加，其中压缩力随张力的增加而成比例增加。增加的摩擦力确保了复合芯101在张力增加时不会滑出筒夹202之外。

筒夹型配件201的另一可能部件是铝过滤套208。铝过滤套208可插入到铝壳和ACCC电缆100的铝导体106之间。如果筒夹壳204和筒夹202需要大于ACCC电缆100外径的外径，则需要该铝过滤套208。筒夹壳204的更大的外径允许筒夹202的坡度更陡峭并且在被拖入到筒夹壳204的端部时不太可能受迫跑出筒夹壳204之外。铝过滤套208可以为匹配在铝壳210和ACCC电缆100之间的任何形状。在示范性实施例中，铝过滤套208是一种管。该铝过滤套208可以由任何导体材料制成。在示范性实施例中，铝过滤套208由铝制成以匹配缠绕ACCC电缆100的导体线106和铝壳210。铝过滤套208允许电流通过铝过滤套208进入到铝壳210和进入到下一条电缆100。铝过滤套208可以利用标准的卷边技术以不损坏复合芯101的力卷曲到电缆100上。

筒夹型配件300还可以包括铝壳210。铝壳210指的是用作第一电缆100a和第二电缆100b之间电跨接线的任何结构。铝壳210引导并使电流从一条电缆100到达另一条电缆。在一个实施例中，铝壳210可以为卷绕到第一电缆100a和第二电缆100b的导体106上的电缆100。在示范性实施例中，铝壳210是可以滑过整个接头并接触第一电缆100a和第二电缆100b二者之上的导体106的另一空心圆筒或管。铝壳210可以为任何电导材料，该电导材料可以从第一电缆100a越过接头200到达第二电缆100b输送电流。在示范性实施例中，铝壳210由与ACCC电缆100中的导体线106相似的铝制成。铝壳210可以利用标准的卷边技术以不损坏复合芯101的力卷绕到第一电缆100a和第二电缆100b二者之上。铝壳210的该实施例在图2中示出并且仅为示例。

铝壳210可以具有各种横截面积。在一个实施例中，铝壳210的横截面积在沿铝壳210长度的某一点处超过电缆100上的导体106的横截面积。例如，铝壳210的横截面积可以为电缆导体106横截面积的两倍。通过增加铝壳210的横截面积，可保持铝壳210的操作温度低于电缆导体106。该更低的温度保护了筒夹202和其他筒夹型配件201的部件不会由于高的操作温度而损坏。

将两条ACCC电缆连接在一起的方法

下面描述将两条ACCC电缆100连接在一起的方法的一个实施例。首先，第一电缆100a和第二电缆100b的复合芯101可以通过剥去包围复合芯101的导体106而露出。剥去导体106可以通过剥皮工具完成。为电线剥皮的这些工具和方法在本领域是公知的，将不再进一步解释。

筒夹202可插入到筒夹壳204中，铝过滤套可以滑过各条电缆100的导体。铝壳210也可以滑过其中一条电缆100。该步骤应该在筒夹型配件210耦合之前完成。一旦配件201被耦合，仅仅放置在铝壳210上的方法应该是将其滑过其中一条电缆100的整个长度直到其到达接头为止。然而，铝壳210的其他实施例可以在该工艺之后放置在接头上。

然后，复合芯101可插入到筒夹202的腔214中。插入复合芯101需要芯100滑动到它们各自的腔214中。芯100可以不达到筒夹202的端部或者可以延伸超过筒夹202的端部。

为了在复合芯101上形成压配合和摩擦保持，筒夹202被压缩。使用压缩部件206将筒夹202挤压到筒夹壳204中。在示范性实施例中，压缩螺杆206被拧入到筒夹壳204的接收螺纹203中然后拧紧512，其进一步将筒夹202压入到筒夹壳204中。筒夹202围绕复合芯101沿插入到筒夹202中的复合芯101的长度紧固。将螺杆206拧入到筒夹壳204中可以在复合芯101与筒夹202匹配之前完成。筒夹202依次在各条电缆100的复合芯101上施加压缩力。

在一个实施例中，铝过滤套208可放置在铝壳210和电缆导体106之间。铝过滤套208和铝壳210可卷绕到其中一条或两条电缆100上。铝壳210的卷绕确保了它将不会在接头200上从其位置移动。在其他实施例中，铝过滤套208和铝壳210可以焊接到两条电缆100上的导体106的其中一条或两条之上。在另一实施例中，铝过滤套208和铝壳210可以粘到或黏着地连接到电缆100。一旦连接，铝壳210利用铝过滤套208的帮助可在接头200上承载电流。

0.371英寸直径的示范性复合芯101可以承受大约10000psi的压缩力。当筒夹202利用压缩螺杆206压缩时，压缩力应该低于复合芯101的压缩极限。因此，应该将筒夹202压缩到小于大约10000psi。在示范性实施例中，对于代替Drake型ACSR连接器的ACCC电缆100的接头200，筒夹202被压缩到4000psi。这些计算结果仅为示范性的，但通常遵循符合上述计算结果。

电缆100必须能够保持足够的张力。线中的张力可防止松弛。作为标准，绝大多数Drake型ACSR电缆中的张力大约为31000磅。然而，本发明沿接头200允许更高的拉伸荷载。接头200可处理大约43000磅的张力。所导致的更高值有效地增加了安全因子。另外，如果复合芯101开始从接头200滑动并且进一步将筒夹202拖动到筒夹壳204内，则筒夹型接头200会增加张力。

可以设想出上述部件的其他结构并且这些结构包括在本发明内。另外，可以在接头200中增加其他部件，这也将包括在本发明中。

端头配件

本发明还涉及到如图4所示的用来终止文中所述ACCC强化电缆100的端头400。如所述的那样，ACCC电缆100的主要荷载承受部件是复合芯101。因此，优选地使得端头400能够保持ACCC电缆100的复合芯101。端头400与接头配件200相似并且功能相似。本领域技术人员应该意识到所述的相似性和如何修改筒夹型配件201以作为端头400。因此，将不再解释筒夹型配件201，因为它涉及到端头400。相反，接头200和端头400之间的差别将在下文中描述。

图4示出了筒夹型端头400的一个实施例。在该实施例中，筒夹型端头400可以包括但不限于筒夹202、筒夹壳204、连接器404和至少一个压缩部件206。在示出的实施例中，压缩部件206和连接器404形成为单个零件。在进一步的实施例中，筒夹型端头400还可以包括铝过滤套208和铝壳210。筒夹型端头400的这些部件用来匹配ACCC电缆100的复合芯101，压缩筒夹202以使得摩擦力保持在复合芯101上，和将端头400锚固到某一结构上。

筒夹型端头400的一个部件可以是连接器404。连接器404可以是将端头400和电缆100锚固到某一结构上的任何机械装置。在示出的实施例中，连接器404是一种吊环螺栓或U型钩。在其他实施例中，连接器404可包括但不限于可设置在孔中的钩、可拧到一组螺栓上的板、或可拧到凹的匹配件上的螺栓。本领域的技术人员应该认识到，可使用各种类型的连接器404。所有的连接器404都被整合到本发明中。下文，连接器404将被描述为一种吊环螺栓402，但是本说明书并不意味着将本发明限制为该一种实施例。

吊环螺栓402可以形成有压缩螺杆206并拧入到筒夹壳204中。通过拧入到筒夹壳204的螺纹中，吊环螺栓402可被整合到与电缆100的机械耦合中。因此，当吊环螺栓402锚固到某一结构时，保持电缆100的部件也被锚定。吊环螺栓402可被锚到任何类型的结构上。该结构可以包括但不限于柱、建筑物、塔、或变电站。

一旦完全匹配，电缆100和筒夹型端头400就形成电缆终端400。在电缆终端400形成后，可安装电跨接线406，并且使用该跨接线406将电路连接到终端用户。

终止ACCC电缆的方法

下面描述终止ACCC电缆100的方法的一个实施例。首先，电缆100的复合芯101通过剥去包围复合芯101的导体106而露出。将导体106剥去可通过剥皮工具完成。使电线剥皮的这些工具和方法在本领域是众所周知的，将不再进一步解释。

筒夹202可插入到筒夹壳204中。铝壳210也可以滑过电缆100。在一个实施例中，铝过滤套也可以放置在电缆100之上。连接器404可以连接到筒夹壳204的第二端222。连接可以通过将连接器404拧入到筒夹壳204的末端222来实现。在该点，筒夹204准备接收复合芯101。复合芯101可插入到筒夹202的腔214中。插入复合芯101需要芯100滑动到腔214中，有可能直到芯100到达筒夹202的端部为止。

为了在复合芯101上形成压配合和摩擦保持，筒夹202被压缩。使用压缩部件206挤压筒夹202。在一个实施例中，压缩螺杆206被拧入到筒夹壳204中然后拧紧914，其压在筒夹202上。筒夹202依次在电缆100的复合芯101上施加压缩力。

在一个实施例中，铝过滤套208和铝壳210可滑到端头400上。铝过滤套208和铝壳210可卷绕到电缆100上。铝过滤套208和铝壳210的卷绕确保了它将不会在端头400上从其位置移动。在其他实施例中，铝过滤套208和铝壳210可以焊接到导体106上。在另一实施例中，铝过滤套208和铝壳210可以粘到或黏着地连接到电缆100。一旦连接，铝壳210可在端头400上承载电流。

在一个示范性实施例中，跨接线端子406可连接到铝壳210。在一个实施例中，跨接线端子406螺栓固定到铝壳210。跨接线端子406还可以焊接到或黏着地连接到铝壳210。在另一实施例中，跨接线端子406和铝壳210形成为单个整体部件。本领域的技术人员应该想得到将铝壳210连接到跨接线端子406的其他方法。跨接线端子406提供了铝壳210和终端用户之间连接的手段。

在连接器404和芯100连接之后，端头400可锚固到某一结构上。锚定端头400可包括将吊环螺栓404的吊环或U型钩滑动到某一钩上。结构可以是柱或建筑物。在一个实施例中，吊环滑动到钩上；跨接线端子406连接到将电流馈送到附近建筑物的电线。本领域的技术人员想得到可被锚定的其他结构和实现这种连接的其他方法。

产业适用性

为了代替现有的输电电缆，线路工人必须能够使得电缆接头并且利用端头将电缆连接到柱或结构。本发明的实施例实现了电缆的接合和终止。

Claims (18)

1.一种筒夹型接头，其将第一铝导体复合芯强化电缆和第二铝导体复合芯强化电缆连接起来，每个电缆具有被导体包围的复合芯，该筒夹型接头包括：

a.两个筒夹型配件，每个配件包括：

i.筒夹，该筒夹包括形成截头圆锥形状的一个或多个部分，该圆锥形状形成了外侧坡度以在筒夹壳内滑动，该筒夹具有长度和至少一个沿着筒夹长度延伸的腔，以与电缆的复合芯配合，该腔具有构造成向复合芯施加压缩力的恒定内径，将该腔设计成在复合芯和该腔之间产生摩擦结合；

ii.筒夹壳，设计成容纳和压缩筒夹，该筒夹壳具有允许筒夹装配在筒夹壳中的第一开口端和具有小于第一开口端内径的第二开口端，该筒夹壳具有使筒夹的外侧坡度产生镜像的漏斗型内部以使筒夹能够滑动到筒夹壳中；以及

iii.与筒夹壳耦合的压缩部件，其中压缩部件将筒夹压缩到筒夹壳内，并且其中压缩筒夹在电缆的复合芯上施加了压缩力和摩擦力；以及

b.连接装置，其将两个筒夹型配件连接在一起。

2.根据权利要求1所述的筒夹型接头，其中所述筒夹壳是管。

3.根据权利要求1所述的筒夹型接头，其中所述筒夹壳由钢制成。

4.根据权利要求1所述的筒夹型接头，其中压缩部件为可拧入到筒夹壳中的压缩螺杆，并且其中通过拧紧压缩螺杆来压缩筒夹。

5.根据权利要求1所述的筒夹型接头，该筒夹型接头进一步包括铝壳，所述铝壳与两个筒夹型配件中的每一个耦合，并且使得第一电缆的导体与第二电缆的导体电连接。

6.根据权利要求5所述的筒夹型接头，其中所述铝壳是管子。

7.根据权利要求5所述的筒夹型接头，该筒夹型接头进一步包括铝过滤套，所述铝过滤套插入在电缆上的导体与所述铝壳之间以确保电流通过铝壳。

8.一种将第一铝导体复合芯强化电缆和第二铝导体复合芯强化电缆接合在一起的方法，各电缆具有被导体包围的复合芯，该方法包括：

a、露出第一电缆的由碳纤维/环氧树脂复合内芯和玻璃纤维/环氧树脂复合外芯构成的复合芯；

b、露出第二电缆的由碳纤维/环氧树脂复合内芯和玻璃纤维/环氧树脂复合外芯构成的复合芯；

c、将第一和第二电缆的复合芯插入到单独的筒夹型配件中，该筒夹型配件包括筒夹和筒夹壳，该筒夹包括形成截头圆锥形状的一个或多个部分，该圆锥形状形成了外侧坡度以在筒夹壳内滑动，该筒夹具有长度和至少一个沿着筒夹长度延伸的腔，以与电缆的复合芯配合，该腔具有构造成向复合芯施加压缩力的恒定内径，将该腔设计成在复合芯和该腔之间产生摩擦结合；

插入过程包括：

i、将各电缆的复合芯分别插入到第一和第二筒夹中，其中将第一和第二筒夹的每一个与筒夹壳配合，筒夹壳设计成容纳和压缩筒夹，该筒夹壳具有允许筒夹装配在筒夹壳中的第一开口端和具有小于第一开口端内径的第二开口端，该筒夹壳具有使所述外侧坡度产生镜像的漏斗型内部以使筒夹能够滑动到筒夹壳中；和ii、压缩每个筒夹以摩擦保持每个复合芯；和

d、将连接装置耦合到每个单独的筒夹型配件以将筒夹型配件保持在一起。

9.根据权利要求8所述的方法，其中压缩筒夹包括：

a、将压缩螺杆拧入到筒夹壳中；和

b、拧紧压缩螺杆以将筒夹压缩到筒夹壳中。

10.根据权利要求8所述的方法，其中耦合连接装置的步骤进一步包括将铝壳滑动到接合处之上以从第一电缆的导体向第二电缆的导体导电。

11.一种接头电缆，包括：

a.第一段铝导体复合芯强化电缆，所述电缆具有由导体包围的复合芯，所述复合芯由碳纤维/环氧树脂复合内芯和玻璃纤维/环氧树脂复合外芯构成；

b.第二段铝导体复合芯强化电缆，所述电缆具有由导体包围的复合芯，所述复合芯由碳纤维/环氧树脂复合内芯和玻璃纤维/环氧树脂复合外芯构成；

c.接头，其包括：

i.与第一段铝导体复合芯强化电缆连接的第一筒夹型配件；

ii.与第二段铝导体复合芯强化电缆连接的第二筒夹型配件；

其中每个筒夹型配件包括：

(1)筒夹，该筒夹包括形成截头圆锥形状的一个或多个部分，该圆锥形状形成了外侧坡度以在筒夹壳内滑动，该筒夹具有长度和至少一个沿着筒夹长度延伸的腔，以与电缆的复合芯配合，该腔具有构造成向复合芯施加压缩力的恒定内径，将该腔设计成在复合芯和该腔之间产生摩擦结合；

(2)筒夹壳，设计成容纳筒夹，该筒夹壳具有使筒夹的外侧坡度产生镜像的漏斗型内部，其中所述筒夹壳具有开口以露出筒夹的所述至少一个腔从而使得筒夹与所述电缆的复合芯配合；以及

(3)与筒夹壳耦合的压缩部件，其中压缩部件将筒夹压缩到筒夹壳内，并且其中压缩筒夹在电缆的复合芯上施加压缩力和摩擦力；以及

iii.将第一筒夹型配件与第二筒夹型配件连接起来的连接装置。

12.根据权利要求11所述的接头电缆，其中所述筒夹壳是管。

13.根据权利要求11所述的接头电缆，其中所述筒夹壳由钢制成。

14.根据权利要求11所述的接头电缆，其中压缩部件为可拧入到筒夹壳中的压缩螺杆，并且其中通过拧紧压缩螺杆来压缩筒夹。

15.根据权利要求11所述的接头电缆，该接头电缆进一步包括铝壳，所述铝壳与每个筒夹型配件耦合，并且使得第一电缆的导体与第二电缆的导体电连接。

16.根据权利要求15所述的接头电缆，其中所述铝壳的横截面积大于所述导体的横截面积，以降低横跨所述接头的操作温度。

17.根据权利要求15所述的接头电缆，其中所述铝壳是管。

18.根据权利要求15所述的接头电缆，该接头电缆进一步包括铝过滤套，所述铝过滤套插入在第一和第二电缆的导体与所述铝壳之间以确保电流通过铝壳。

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