CN208272214U - 一种插拔式前接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插拔式前接头，该前接头包括接头本体(1)、绝缘塞(3)和应力锥(4)，其中，所述接头本体(1)为T形，包括容纳外部设备的水平接口和容纳电缆(11)的竖直接口，所述绝缘塞(3)设置在水平接口内，在所述绝缘塞(3)靠近水平接口外侧的一端设置有方形接口，以便于外部安装工具施力，所述应力锥(4)设置在竖直接口内，其与设置在电缆(11)外部的定位件(7)抵接，使得应力锥(4)在安装过程中不产生位移。本实用新型提供的插拔式前接头，结构简单，安装和拆卸方便，安全性高，能够长期运行免维护。

Description

一种插拔式前接头

技术领域

本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种中低压输电系统中的电缆的插拔式前接头。

背景技术

插拔式前接头，主要应用于环网柜、电缆分支箱的主网系统或箱变的环网系统，作为进出电缆的连接。其可连接母线排，亦可通过连接可触摸头进行多种组合连接，形成多回路，是国家电网电力输送过程中的电缆插拔接中不可缺少的部件。

目前，插拔式前接头主要采用预制式结构，包括带电可触摸式和带电不可触摸式。其中，带电可触摸式插拔式前接头的主体件被覆层为三层结构，最内层为半导体材料制成的屏蔽层，中间层为硅橡胶或三元乙丙橡胶主绝缘层，最外层也为半导体制成的屏蔽层，以确保外屏蔽层接地保持零电位；带电不可触摸式插拔式前接头仅包括两层结构，为内层的半导体屏蔽层和绝缘层，不包括最外层的半导体屏蔽层，带电时不可触摸。

在带电可触摸式和带电不可触摸式插拔式前接头中，构成绝缘层的绝缘材料一般采用三元乙丙(EPDM)橡胶或固体硅橡胶材料。其中，EPDM为可燃性材料，材质偏硬，在热胀冷缩的情况下容易与内界面分离，发生爬电现象而燃烧；同时，防潮防水及抗老化的性能也较弱，达不到长期运行免维护的要求。而固体硅橡胶材料也存在材质偏硬，容易发生爬电易燃烧的现象。

除此之外，现有的插拔式前接头中的应力锥直接套置于电缆连接端剥落处的绝缘层和屏蔽层上，一端抵接缠绕于电缆屏蔽层上的半导电带所形成的凸块，依靠该半导电带凸块来定位。然而，该半导电带凸块需要靠人工缠绕半导电带形成，不仅安装过程复杂，定位效果也较差。在安装的过程中，半导电带层与层之间易产生移位，形成不规则台阶，导致安装接头本体时应力锥受轴向力作用随之移位，从而造成应力疏散失效以及应力锥与接头本体截面接触长度缩短产生漏电现象，引发运行事故，也无法有效解决电缆电场畸变及其导致的电应力集中等问题。

因此，亟需一种绝缘性高、能够长期运行免维护的插拔式前接头，且该前接头能够有效均化电缆接头处的电场强度，拆卸安装方便，安全性高。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种插拔式前接头，该前接头包括T形接头本体、绝缘塞和应力锥，所述T形接头本体包括容纳外部设备的水平接口和容纳电缆的竖直接口，所述绝缘塞设置在水平接口内，其靠近水平接口外侧的一端设置有方形接口，便于与扳手配合安装固定；所述应力锥与设置在电缆上的定位件抵接，使得应力锥在安装过程中不产生位移，与电缆能够紧密接触，从而完成了本实用新型。

具体来说，本实用新型的目的在于提供一种插拔式前接头，其中，所述接头本体1为T形，包括容纳外部设备的水平接口和容纳电缆11的竖直接口，

所述绝缘塞3设置在水平接口内，在所述绝缘塞3靠近水平接口外侧的一端设置有方形接口，以便于外部安装工具施力，

所述应力锥4设置在竖直接口内，其与设置在电缆11外部的定位件7抵接，使得应力锥4在安装过程中不产生位移，

所述定位件7设置为可开启结构。

本实用新型所具有的有益效果包括：

(1)本实用新型所述的插拔式前接头，结构简单，尺寸小，适合环网柜和电缆分支箱等空间小的要求，安装和拆卸方便，易于推广；

(2)本实用新型所述的插拔式前接头，所述接头本体的主绝缘层的材料弹性高，与电缆采取过盈配合，其径向收缩均匀度高，不会因热胀冷缩使内界面分离而产生内爬电击穿现象，安全性高；

(3)本实用新型所述的插拔式前接头，所述应力锥的耐热性和耐寒性良好，应力锥为冷缩式扩张式，使得应力疏散更有效、产品运行更可靠，且一种规格的产品可以适用多种电缆截面适用，节省了模具加工费用；

(4)本实用新型所述的插拔式前接头，所述接头本体的被覆层采用三层复合成型技术，并且主绝缘层通过应力锥与电缆屏蔽层紧密接触，解决了电缆接头处的电场集中问题；

(5)本实用新型所述的插拔式前接头，所述定位件具有良好的耐酸性、耐腐蚀性和绝缘性，不易老化且承受力强，绑扎快速且能够紧固自锁。

附图说明

图1示出本实用新型所述插拔式前接头的整体结构示意图；

图2示出本实用新型所述应力锥的结构示意图；

图3示出本实用新型所述定位件的平铺结构示意图；

图4示出本实用新型所述定位件的闭合状态结构图；

图5示出本实用新型所述绝缘塞的结构示意图；

图6示出本实用新型所述绝缘塞的剖视图。

附图标号说明：

1-接头本体；

101-内屏蔽层；

102-主绝缘层；

103-外屏蔽层；

2-封帽；

3-绝缘塞；

4-应力锥；

41-半导电层；

42-绝缘层；

5-接线端子；

51-片状部；

52-柱状部；

6-连接件；

7-定位件；

71-锥形端；

72-主体；

73-定位端；

74-挡片；

75-卡槽；

76-上盖；

77-下盖；

78-凸台；

8-接地孔；

9-电缆绝缘层；

10-电缆线芯；

11-电缆；

12-固定组件；

121-平垫片；

122-弹簧垫圈；

123-螺母；

13-电缆屏蔽层；

14-护套。

具体实施方式

下面通过附图和实施方式对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。其中，尽管在附图中示出了实施方式的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型提供了一种插拔式前接头，如图1～图6所示，该前接头包括接头本体1、绝缘塞3和应力锥4，其中，所述接头本体1为T形，包括容纳外部设备的水平接口和容纳电缆11的竖直接口，

所述绝缘塞3设置在水平接口内，在所述绝缘塞3靠近水平接口外侧的一端设置有方形接口，以便于外部安装工具施力，

所述应力锥4设置在竖直接口内，其与设置在电缆11外部的定位件7抵接，使得应力锥4在安装过程中不产生位移。

在本实用新型中，接头本体1的水平接口与竖直接口相交，所述水平接口被竖直接口分为第一水平接口和第二水平接口，所述第一水平接口为与绝缘塞3相连接的一端，所述第二水平接口为与外部电气设备的套管相连的一端。

其中，所述接头本体1的第一水平接口的水平方向长度小于第二水平接口的水平方向长度，所述第一水平接口和第二水平接口均为渐缩状，二者的直径由开口处向内侧均呈减小的趋势。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述接头本体1由由内向外依次设置的内屏蔽层101、主绝缘层102和外屏蔽层103构成，

所述内屏蔽层101、主绝缘层102和外屏蔽层103为三层复合成型。

在本实用新型中，所述前接头为带电可触摸式，应用较为安全。

在进一步优选的实施方式中，所述内屏蔽层101和外屏蔽层103采用半导体材料制成，所述主绝缘层102采用液体硅橡胶材料制成。

其中，基于前接头的工况，接头本体1的主绝缘层102需要具有密封性能良好、防潮、防水、抗老化、抗阻燃、耐电晕和长期运行免维护等特点，因此，在本实用新型中，优选选用液体硅橡胶材料作为绝缘层，主要利用了其材质柔软、高弹性、高密度及全绝缘的性能。

在更进一步优选的实施方式中，所述内屏蔽层101设置在竖直接口内侧的上部。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图1所示，所述电缆11包括由外向内依次设置的护套14、电缆屏蔽层13、电缆绝缘层9和电缆线芯10，所述电缆屏蔽层13、电缆绝缘层9和电缆线芯10设置在接头本体1的竖直接口内。

在进一步优选的实施方式中，在所述电缆屏蔽层13和电缆绝缘层9的外部设置有应力锥4，使得电缆接头处的电场强度均化。

其中，在电缆接头的制作中，由于需要将金属屏蔽和绝缘割断，使得导体接续处截面加大，由于附加绝缘的厚度、介质常数与电缆本体绝缘不同等原因，电缆三头内的电场分布较之电缆本身发生较大的变化。这种变化主要表现在产生了沿电缆绝缘表面方向的轴向电场强度，在金属屏蔽断开处及线芯接续处的轴向电场特别强，对电缆绝缘很不利，因此需要采用应力锥等应力控制材料来均化电场强度。

在更进一步优选的实施方式中，所述应力锥4的底端端面与电缆屏蔽层13的底端端面持平，所述应力锥4的顶端端面低于电缆绝缘层9的顶端端面。

优选地，所述应力锥4的顶端端面与所述电缆绝缘层9的顶端端面的高度差值与电缆绝缘层9高度的比值为1：4。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图2所示，所述应力锥4包括半导电层41和绝缘层42，所述半导电层41设置在应力锥4内壁的底端，与电缆屏蔽层13紧密贴合，优选为过盈配合。

其中，所述半导电层41优选为半导电胶，所述绝缘层42优选为绝缘胶。

在本实用新型中，应力锥4采用液体硅橡胶材料制成，具有优良的耐热性和耐寒性，为冷缩式扩张式，具体地，采用冷缩技术，在应力锥内套入一个内置可撕扯的聚丙烯螺旋支撑条，安装时将螺旋支撑条撤除后，应力锥会弹性收缩，使得应力锥内壁与电缆绝缘层弹性紧密配合。

此外，具有独特的应力锥控制单元，设计为内置应力锥，使得应力疏散更有效、产品运行可靠，即使安装造成应力锥一定程度的移位，如移位20％，也能有效保证产品性能不下降。

由于所述应力锥4为扩张型，一种规格的产品可以供多种电缆截面使用，仅需一种模具，节省了成本。

优选地，所述半导电层41的竖直高度小于绝缘层42的竖直高度，二者的高度比为2：3。

在进一步优选的实施方式中，所述半导电层41的底端端面与所述电缆屏蔽层13的底端端面持平，使得所述电缆屏蔽层13的外壁与所述半导电层41的内壁完全搭接。

其中，所述电缆屏蔽层13的外壁与半导电层41的内壁完全搭接，使得屏蔽连续。

在更进一步优选的实施方式中，所述搭接区域长度与所述半导电层41的长度比为2：3。

其中，将电缆屏蔽层13的外壁与所述半导电层41的内壁搭接长度与半导电层41的长度比设计为2:3，的最佳有效搭接尺寸，使得应力锥能够起到均化电场强度的作用。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述应力锥绝缘层42外壁的上部与接头本体的内屏蔽层101内壁紧密贴合，所述应力锥绝缘层42外壁的下部与接头本体的主绝缘层102内壁紧密贴合。

其中，由于所述接头本体1的主绝缘层102所用材料为液体硅橡胶材料，其对内屏蔽层101和应力锥的绝缘层42有持久的径向压力，能够使内界面紧密可靠结合。

在进一步优选的实施方式中，所述应力锥绝缘层42与接头本体的内屏蔽层101紧密贴合区域的长度与应力锥4的长度比为1：4。

其中，所述长度比1:4为最佳搭接尺寸。

根据本实用新型一种优选的实施方式，在接头本体1的外屏蔽层103的外部设置接地孔8，用于连接接地线，使得外屏蔽层103处于零电位。

在进一步优选的实施方式中，所述接地孔8设置在与第二水平接口方向相反的一侧，使得安装方便。

其中，所述接地孔设置在接头本体1上远离外部设备水平接口的一侧，使得安装更为方便。

在更进一步优选的实施方式中，所述接地孔8距离竖直接口底端端面的高度与竖直接口整体高度的比为1：5。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述定位件7紧密套在竖直接口外部的电缆护套14上，与应力锥4的底端抵接，以限定应力锥的位置。

其中，所述定位件7对应力锥4起限位的作用，使得应力锥在安装过程中不产生位移，进而使半导电层41与电缆屏蔽层13紧密接触，减少应力集中，均化电场强度。

在进一步优选的实施方式中，所述定位件7具有一定的径向厚度，所述定位件7的径向厚度与应力锥4的径向厚度比为(2～4)：(4～8)，优选为(2.5～3.5)：(5～7)，更优选为3:6。

在更进一步优选的实施方式中，所述定位件7具有绝缘性，其操作温度范围为-20℃～80℃，优选为尼龙材料，如尼龙66。

其中，所述定位件7具有良好的耐酸性和耐腐蚀性，且不易老化，承受力较强。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述定位件7具有卡扣结构，以实现其自锁功能。

其中，将定位件7设置为卡扣结构，能够在实际使用过程中实现绑扎快速、自锁紧固，操作简单方便。

在进一步优选的实施方式中，如图3～4所示，所述定位件7为链带结构，可以形成环状结构。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图3所示，所述定位件7包括依次连接的锥形端71，主体72和定位端73。

其中，所述锥形端71设置为锥形，是为了便于插入定位端73形成闭合环状结构，使得绑扎快速，使用方便。

在进一步优选的实施方式中，如图4所示，所述主体72包括多个紧密连接的挡片74，所述挡片74为圆弧形状。

优选地，所述挡片74具有一定的直立倾斜度，所述直立倾斜度为20～40°，优选为25～35°，更优选为30°。

在更进一步优选的实施方式中，如图4所示，在相邻的挡片74之间形成卡槽75，以便于与定位端73配合锁定。

在本实用新型中，所述锥形端71可以向前穿过定位端73，通过与挡片74和卡槽75配合形成闭合环状结构，以根据实际需要快速固定位置；当向相反方向拉动时，所述挡片74与定位端73形成配合的闭锁从而防止回撤。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图3所示，所述定位端73的顶端设置为可开启结构，所述定位端73顶端包括上盖76和下盖77。

在进一步优选的实施方式中，在所述上盖76底面设置有凹槽，在所述下盖77顶面设置有凸台78，所述凹槽和凸台78配合连接。

在本实用新型中，将定位端73设置为可开启结构，当需要解开定位件7时，只需要将凸台78和凹槽分离即可实现定位端73的开启，而无需剪断定位件，能够重复使用，节约了成本。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图1所示，在所述电缆线芯10的外部设置有接线端子5，用于将电缆线芯与外部设备连接。

优选地，所述接线端子5由金属材料制成，具有导电性。

在进一步优选的实施方式中，所述接线端子5包括由上到下依次连接的片状部51和柱状部52，所述片状部51位于水平接口内，所述柱状部52位于竖直接口内。

在更进一步优选的实施方式中，所述柱状部52的内壁顶端端面与电缆线芯10的顶端端面之间为无间隙配合连接。

根据本发明一种优选的实施方式，所述片状部51的顶端与接头本体1的主绝缘层102抵接，在所述片状部51的中心位置设置有通孔，使得所述连接件6穿过。

在进一步优选的实施方式中，所述连接件6两端均设置有螺纹结构，所述连接件6的一端与外部设备的套管连接，使得电气设备与电缆形成电性连接。

优选地，所述连接件6由金属材料制成，优选为双头螺栓。

在更进一步优选的实施方式中，在所述连接件6的另一端设置有固定组件12，使得外部设备位置固定，

所述固定组件12套设在连接件6上，包括依次设置的平垫片121、弹簧垫圈122和螺母123。

根据本实用新型一种优选的实施方式，如图5和图6所示，所述连接件6的另一端通过螺纹与绝缘塞3连接，所述绝缘塞3为类圆台结构，与所述第一水平接口适配。

在进一步优选的实施方式中，在所述绝缘塞3直径较小的一端的中心位置设置有螺纹盲孔，用于与连接件6进行螺纹连接。

其中，所述螺纹盲孔具有一定深度，以便于与连接件6紧密连接。

在更进一步优选的实施方式中，在所述绝缘塞3直径较大的一端的中心位置设置有方形接口，以便于外部工具安装固定。

其中，所述绝缘塞3在与连接件6进行螺纹连接的过程中，需要利用外部安装工具向绝缘塞3施加外力，常常通过辅助杆与绝缘塞一端的接口连接，进而传导外力，使绝缘塞进行旋转紧固，其中，所述辅助杆的横截面与接口的形状一致。

本发明人经过研究发现，将绝缘塞上的接口设置成方形，与现有设计中的六边形或三角形接口相比，所述绝缘塞的受力更加均匀，使得用扳手进行固定安装时更加省力方便。

在还进一步优选的实施方式中，在所述绝缘塞3的外部还设置有封帽2，所述封帽2的尺寸与绝缘塞3的尺寸相配合。

根据本实用新型一种优选的实施方式，所述插拔式前接头的组装按照以下步骤进行：

(1)对电缆11进行剥削处理，剥去电缆护套14，使得电缆屏蔽层13、电缆绝缘层9和电缆线芯10分别露出一定长度；

其中，以欧式630A-1*400mm²插拔式前接头为例，所述电缆屏蔽层13、电缆绝缘层9和电缆线芯10露出的长度分别为20mm、53mm和105mm。

(2)将定位件7固定在电缆11的外部，使得定位件7的上端端面与电缆屏蔽层13的底端端面持平；

(3)在定位件7的上端安装应力锥4，是应力锥4的底端与定位件7抵接；

(4)在电缆线芯10的外部压接接线端子5；

(5)将连接件6与环网柜中的套管连接，然后将接头本体1套入套管，所述连接件6的另一端穿过压线端子上部的通孔，通过固定组件12固定；

(6)在连接件6的另一端安装绝缘塞3，套上封帽2，最后在接地孔8上连接接地线至接地处。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种插拔式前接头，该前接头包括接头本体(1)、绝缘塞(3)和应力锥(4)，其特征在于，所述接头本体(1)为T形，包括容纳外部设备的水平接口和容纳电缆(11)的竖直接口，

所述水平接口被竖直接口分为第一水平接口和第二水平接口，所述第一水平接口为与绝缘塞(3)相连接的一端，所述第二水平接口为与外部电气设备的套管相连的一端；

所述第一水平接口和第二水平接口均为渐缩状，二者的直径由开口处向内侧均呈减小的趋势；

所述绝缘塞(3)设置在水平接口内，在所述绝缘塞(3)靠近水平接口外侧的一端设置有方形接口，以便于外部安装工具施力，

所述应力锥(4)设置在竖直接口内，其与设置在电缆(11)外部的定位件(7)抵接，使得应力锥(4)在安装过程中不产生位移，

所述定位件(7)设置为可开启结构，

所述定位件(7)包括依次连接的锥形端(71)、主体(72)和定位端(73)，

所述主体(72)包括多个紧密连接的圆弧状挡片(74)，以与定位端(73)配合锁紧，所述挡片(74)具有一定的直立倾斜度，所述直立倾斜度为20～40°。

2.根据权利要求1所述的前接头，其特征在于，所述接头本体(1)由从内向外依次设置的内屏蔽层(101)、主绝缘层(102)和外屏蔽层(103)构成，

所述内屏蔽层(101)、主绝缘层(102)和外屏蔽层(103)为三层复合成型，

所述主绝缘层(102)采用液体硅胶材料制成。

3.根据权利要求2所述的前接头，其特征在于，所述电缆(11)包括由外向内依次设置的护套(14)、电缆屏蔽层(13)、电缆绝缘层(9)和电缆线芯(10)，所述电缆屏蔽层(13)、电缆绝缘层(9)和电缆线芯(10)设置在接头本体(1)的竖直接口内。

4.根据权利要求3所述的前接头，其特征在于，所述应力锥(4)设置在所述电缆屏蔽层(13)和电缆绝缘层(9)的外部，使得电场强度均化。

5.根据权利要求4所述的前接头，其特征在于，所述应力锥(4)的底端端面与所述电缆屏蔽层(13)的底端端面持平，所述应力锥(4)的顶端端面低于所述电缆绝缘层(9)的顶端端面，

所述应力锥(4)的顶端端面与所述电缆绝缘层(9)的顶端端面的高度差值与电缆绝缘层(9)的高度比为1：4。

6.根据权利要求5所述的前接头，其特征在于，所述应力锥(4)包括半导电层(41)和绝缘层(42)，所述半导电层(41)设置在应力锥(4)内壁的底端，与电缆屏蔽层(13)紧密贴合，使得屏蔽连续。

7.根据权利要求6所述的前接头，其特征在于，所述应力锥绝缘层(42)外壁的上部与接头本体内屏蔽层(101)的内壁紧密贴合，所述应力锥绝缘层(42)外壁的下部与接头本体主绝缘层(102)的内壁紧密贴合。

8.根据权利要求1所述的前接头，其特征在于，

所述定位端(73)的顶端设置为可开启结构，包括上盖(76)和下盖(77)，

在所述上盖(76)上设置有凸台(78)，在所述下盖(77)上设置有凹槽，所述定位件(7)的开启通过凸台(78)和凹槽的分离来实现；和/或

所述定位件(7)具有一定的径向厚度，所述定位件(7)的径向厚度与所述应力锥(4)的径向厚度比为(2～4)：(4～8)。

9.根据权利要求1所述的前接头，其特征在于，所述绝缘塞(3)为类圆台结构，所述方形接口设置在绝缘塞(3)直径较大的一端的中心位置。

10.根据权利要求2所述的前接头，其特征在于，在所述接头本体(1)的外屏蔽层(103)的外部设置有接地孔(8)，用于连接接地线，使得外屏蔽层(103)处于零电位。