CN212210468U - 一种预制绝缘主体、电缆户外终端及电力机车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种预制绝缘主体、电缆户外终端及电力机车，所述预制绝缘主体包括绝缘层、设置于所述绝缘层内的应力锥以及在所述绝缘层外依次层叠设置的绝缘套管和伞裙，所述预制绝缘主体为所述绝缘层和所述伞裙在所述绝缘套管、所述应力锥基础上一体成型的结构。该实用新型采用一体成型的结构，与现有技术的分层设计相比，贴合更紧密，无缝隙连接使得其抗老化性能和耐风阻性能好，电场分布更均匀，具有绝缘防护强的特点，预制绝缘主体的良好性能有效延长了电缆户外终端的使用寿命。

Description

一种预制绝缘主体、电缆户外终端及电力机车

技术领域

本实用新型属于电力机车高压电缆技术领域，特别涉及一种预制绝缘主体、电缆户外终端及电力机车。

背景技术

当高压电缆终端安装在电力机车车顶时，由于电力机车在高速行驶时会产生很大的风阻，容易导致电缆终端产生变形或撕裂等问题从而引发故障，所以对于安装在电力机车车顶的高压电缆终端具有很高的要求。目前电气化铁路用户外电缆连接终端的绝缘主体大多采用热缩材料制造而成，该绝缘技术一直被国外垄断，如泰科电子提供的型号为IHVT-52/OHVT-52电气化铁路专用热缩式电缆终端，每两年要进行一次更换，其用量大，价格昂贵。而国内部分车型使用国内厂家冷缩式终端，现有的冷缩式终端的绝缘主体多为分层结构，各材料热收缩比不同，长时间运行后材料老化，且受风阻或自身重力影响产生拉伸或硬扭损伤，会导致各层之间贴合紧密度降低，密封性变差，不能有效防水防潮，导致绝缘防护失效，终端使用寿命短。

因此，有必要提供一种贴合紧密，高密封性，耐风阻和抗老化性能好，绝缘防护强，且使用寿命长的预制绝缘主体、电缆户外终端及电力机车。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种预制绝缘主体、电缆户外终端及电力机车，旨在解决现有技术中耐风阻性能差，长时间运行后材料老化，导致各层之间贴合紧密度降低、密封性变差、绝缘防护失效，使用寿命短的技术问题。

本实用新型提供一种预制绝缘主体，包括绝缘层、设置于所述绝缘层内的应力锥以及在所述绝缘层外依次层叠设置的绝缘套管和伞裙，所述预制绝缘主体为所述绝缘层和所述伞裙在所述绝缘套管、所述应力锥基础上一体成型的结构。

进一步地，还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩套设在所述绝缘套管远离所述应力锥的一端端部。

进一步地，所述屏蔽罩包括屏蔽盖体和套设在所述绝缘套管的金属法兰；所述屏蔽盖体通过定位销与所述金属法兰连接，且所述屏蔽盖体上设置有端子固定件。

进一步地，所述屏蔽盖体上设有第一密封圈和第二密封圈，且所述第一密封圈设于所述屏蔽盖体与所述金属法兰的连接处，所述第二密封圈设于对应所述端子固定件的位置。

进一步地，所述伞裙沿所述绝缘套管的轴向设有多层。

进一步地，所述伞裙包括第一伞裙和第二伞裙，所述第一伞裙的直径大于所述第二伞裙的直径，所述第一伞裙和所述第二伞裙依次交错等距分布。

进一步地，所述绝缘套管为环氧复合材料，所述绝缘层和所述伞裙为硅橡胶。

本实用新型还提供一种电缆户外终端，包括高压电缆、接线端子和如上所述的预制绝缘主体，所述高压电缆伸入所述绝缘套管内，且在所述绝缘套管内具有一段裸露的金属线芯，所述接线端子与所述金属线芯连接。

进一步地，所述高压电缆与所述预制绝缘主体底部的空隙填充有防水胶。

本实用新型还提供一种电力机车，车顶上安装有上述的电缆户外终端。

本实用新型提供的预制绝缘主体、电缆户外终端及电力机车的有益效果在于：预制绝缘主体采用一体成型结构，与现有技术的分层设计相比，贴合更紧密，无缝隙连接使得其抗老化性能和耐风阻性能好，电场分布更均匀，具有绝缘防护强的特点，良好的性能有效延长了电缆户外终端的使用寿命。另外电缆户外终端包括高压电缆，接线端子与高压电缆的金属线芯连接，预制绝缘主体套设在金属线芯上，结构简单、安装在电力机车车顶时装配更简便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例中预制绝缘主体的剖面图；

图2是本实施例中电缆户外终端的剖面图；

图3是本实施例中电缆户外终端的结构示意图；

图4是本实施例中屏蔽罩的结构示意图。

图中标记的含义为：

1-高压电缆，11-外皮，12-金属线芯，2-接线端子，3-预制绝缘主体，31- 应力锥，32-绝缘层，33-绝缘套管，34-伞裙，4-屏蔽罩，41-屏蔽盖体，411- 定位销，412-端子固定件，413-第一密封圈，414-第二密封圈，42-金属法兰， 5-支撑法兰，6-防水胶。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了说明本实用新型所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种预制绝缘主体3，包括绝缘层32、设置于绝缘层32内的应力锥31以及在绝缘层32外依次层叠设置的绝缘套管33和伞裙34，预制绝缘主体3为绝缘层32和伞裙34在绝缘套管33、应力锥31基础上一体成型的结构。

如图1、图2所示，预制绝缘主体3用于户外电缆终端，户外电缆终端一般包括高压电缆1和接线端子2。预制绝缘主体3包括通过注橡机一体成型的应力锥31、绝缘层32、绝缘套管33和伞裙34，应力锥31设于预制绝缘主体 3的内侧，设置于绝缘层32内，绝缘套管33设于预制绝缘主体3的中层，内外分别由绝缘层32和伞裙34包覆住一体成型。应力锥31用于均匀户外电缆终端的电场强度。使用过程中将预制绝缘主体3套设在高压电缆1上，露出接线端子2，绝缘层32对高压电缆1起绝缘作用，绝缘套管33则保证户外电缆终端的刚性。应力锥31、绝缘层32、绝缘套管33和伞裙34，无缝隙连接，长时间运行也不会出现分层现象，有效保证了电缆户外终端的高性能以及使用寿命。

在现有技术中为保证电缆户外终端的刚性，多采用热缩材料制成外套或在金属线芯12上包裹一层绝缘材料后，再在外层套入一个冷缩式刚性套管，即电缆户外终端为分层结构构成，分层结构的终端因各材料之间热收缩比不同，长时间运行后材料老化，且受风阻或自身重力影响产生拉伸或硬扭损伤，会导致各层之间贴合紧密度降低，密封性变差，不能有效防水防潮，甚至导致绝缘防护失效，终端使用寿命短。

本实施例提供的预制绝缘主体3一体成型，其中预制绝缘主体3包括了绝缘材料即绝缘层32，也包括了保持终端刚性的绝缘套管33，绝缘套管33设于预制绝缘主体3的中层，内外分别由绝缘层32和伞裙34包覆，进一步保证了一体成型的贴合度。使得整个电缆户外终端无气隙、无缝隙，长时间使用也不会出现分层现象，密封性好，抗老化强，且具有电场分布均匀，使用寿命长等优点。

作为本实施例的进一步优选，还包括屏蔽罩4，屏蔽罩4套设在绝缘套管33 远离应力锥31的一端端部。

如图1、图3所示，屏蔽罩4位于预制绝缘主体3的顶部，接线端子2从屏蔽罩 4上穿出。屏蔽罩4可采用金属材料制成，起到屏蔽和密封作用。

作为本实施例的进一步优选，屏蔽罩4包括屏蔽盖体41和套设在绝缘套管33 的金属法兰42；屏蔽盖体41通过定位销411与金属法兰42连接，且屏蔽盖体41 上设置有端子固定件412。

如图4所示，金属法兰42套设在绝缘套管33上，屏蔽盖体41通过定位销411 与金属法兰42连接，起到屏蔽和密封的作用。在屏蔽盖体41的中心设有一个通孔，以供接线端子2穿出，且屏蔽盖体41在该通孔处设置有用于固定接线端子2 的端子固定件412，如端子固定螺母。

作为本实施例的进一步优选，屏蔽盖体41上设有第一密封圈413和第二密封圈414，且第一密封圈413设于屏蔽盖体41与金属法兰42的连接处，第二密封圈 414设于对应端子固定件412的位置。

如图4所示，屏蔽盖体41与金属法兰42的连接处设有第一密封圈413，第一密封圈413起到很好的密封作用，预制绝缘主体3用于户外电缆终端，经常会处在大风大雨的恶劣环境中，第一密封圈413能有效防止雨水通过屏蔽盖体41与金属法兰42的连接处进入户外电缆终端内部从而影响其性能，有效延长了户外电缆终端的使用寿命。接线端子2通过端子固定件412固定在屏蔽罩4上，端子固定件412的对应处设有第二密封圈414，同理，能有效防止雨水通过接线端子2与端子固定件412的连接处进入户外电缆终端内部从而影响其性能，有效延长了户外电缆终端的使用寿命。

作为本实施例的进一步优选，伞裙34沿绝缘套管33的轴向设有多层。如图1 至图3所示，预制绝缘主体3最外层设置有伞裙34，伞裙34沿绝缘套管33的轴向设有多层，起到增大爬电距离及防雨污的作用。

作为本实施例的进一步优选，伞裙34包括第一伞裙和第二伞裙，第一伞裙的直径大于第二伞裙的直径，第一伞裙和第二伞裙依次交错等距分布。本实施例中各伞裙34等距分布，电场分布更均匀。

如图1至图3所示，伞裙34的直径大小不一，本实施例中伞裙34呈“一大一小”的状态分布，即大直径伞裙34和小直径伞裙34依次交错分布。伞裙34大小交错分布可以节省材料，减轻重量，同时改善伞裙34全部一样大，爬距溢出，产品过大的缺点。同时也可不采用“一大一小”的状态分布，可采用其他规则排列分布，如“一大二小”、“一大三小”、“二大二小”等状态分布。

作为本实施例的进一步优选，绝缘套管33为环氧复合材料，绝缘层32和伞裙34为硅橡胶。

本实施例中在预制绝缘主体3中增加了环氧符合材料制成的绝缘套管33，保证了绝缘套管33的刚性，增强了电缆户外终端整体刚性而不影响整体电性能，使得电缆户外终端能在具有风力载荷的场合使用，同时绝缘层32和伞裙34采用硅橡胶制作而成，本身具有抗污垢、耐老化、憎水性等优异性能，能更好的适用于户外环境。

本实用新型还提供一种电缆户外终端，包括高压电缆1、接线端子2和上述的预制绝缘主体3，高压电缆1伸入绝缘套管33内，且在绝缘套管33内具有一段裸露的金属线芯12，接线端子2与金属线芯12连接。

如图2、图3所示，电缆户外终端包括高压电缆1、接线端子2和预制绝缘主体3，高压电缆1包括外皮11和金属线芯12，其中外皮11由外向内依次为电缆外护层、金属屏蔽层、半导电层、高压绝缘层、内半导电层，外皮11包括住金属线芯12。在本实施例中，电缆户外终端首先需要剥去一段外皮11，露出部分金属线芯12，然后可将接线端子2与金属线芯12的尾端压接在一起，再将一体成型的预制绝缘主体3直接套设在露出的金属线芯12上，结构简单、安装简便。一体成型的预制绝缘主体3使得整个电缆户外终端无气隙、无缝隙，长时间使用也不会出现分层现象，密封性好，抗老化强，且具有电场分布均匀，使用寿命长等优点。

电缆户外终端还包括设置在预制绝缘主体3下端的支撑法兰5，用于固定电缆户外终端。如图2、图3所示，支撑法兰5设置在预制绝缘主体3的下端，支撑法兰5可采用金属材料制成，起固定作用。电缆户外终端在装配时，通过支撑法兰5固定于电力机车车顶。

作为本实施例的进一步优选，高压电缆1与预制绝缘主体3底部的空隙填充有防水胶6，起到进一步密封作用。

本实用新型还提供一种电力机车，车顶上安装有上述的电缆户外终端。

本实施例提供的电力机车车顶安装有上述电缆户外终端，使得该电力机车具有电缆户外终端抗老化性能好、使用寿命长、结构简单、安装方便且电场分布均匀、绝缘防护强等特点。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种预制绝缘主体，其特征在于，包括绝缘层、设置于所述绝缘层内的应力锥以及在所述绝缘层外依次层叠设置的绝缘套管和伞裙，所述预制绝缘主体为所述绝缘层和所述伞裙在所述绝缘套管、所述应力锥基础上一体成型的结构。

2.如权利要求1所述的预制绝缘主体，其特征在于，还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩套设在所述绝缘套管远离所述应力锥的一端端部。

3.如权利要求2所述的预制绝缘主体，其特征在于，所述屏蔽罩包括屏蔽盖体和套设在所述绝缘套管的金属法兰；所述屏蔽盖体通过定位销与所述金属法兰连接，且所述屏蔽盖体上设置有端子固定件。

4.如权利要求3所述的预制绝缘主体，其特征在于，所述屏蔽盖体上设有第一密封圈和第二密封圈，且所述第一密封圈设于所述屏蔽盖体与所述金属法兰的连接处，所述第二密封圈设于对应所述端子固定件的位置。

5.如权利要求1所述的预制绝缘主体，其特征在于，所述伞裙沿所述绝缘套管的轴向设有多层。

6.如权利要求5所述的预制绝缘主体，其特征在于，所述伞裙包括第一伞裙和第二伞裙，所述第一伞裙的直径大于所述第二伞裙的直径，所述第一伞裙和所述第二伞裙依次交错等距分布。

7.如权利要求1至6中任一项所述的预制绝缘主体，其特征在于，所述绝缘套管为环氧复合材料，所述绝缘层和所述伞裙为硅橡胶。

8.一种电缆户外终端，其特征在于，包括高压电缆、接线端子和权利要求1至7中任一项所述的预制绝缘主体，所述高压电缆伸入所述绝缘套管内，且在所述绝缘套管内具有一段裸露的金属线芯，所述接线端子与所述金属线芯连接。

9.如权利要求8所述的电缆户外终端，其特征在于，所述高压电缆与所述预制绝缘主体底部的空隙填充有防水胶。

10.一种电力机车，其特征在于，车顶上安装有如权利要求8或9所述的电缆户外终端。

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