CN216389762U - 电缆连接结构 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种电缆连接结构，属于电力技术领域，解决了防水问题。本公开的电缆连接结构，用于连接两条电缆，每条电缆具有线芯和包裹在线芯外的电缆绝缘层，电缆连接结构包括：用于连接两条线芯端部的连接器和套设在连接器外的套管；其中，电缆连接结构还包括：半导电层，设置在套管和连接器之间；半导电管，设置在半导电层与连接器之间。

Description

电缆连接结构

技术领域

本公开属于电力技术领域，具体涉及一种电缆连接结构。

背景技术

电力电缆是输电系统的重要组成部分，由于单条电缆长度有限，故在输电系统中经常要将不同的电缆连接起来组成电缆连接结构。

现有的电缆连接结构中，电缆连接处电缆的线芯必须暴露以实现电连接，故液体水或水蒸气可能从电缆的该端部进入线芯。而水进入后会沿线芯流动，且电缆在工作中会因电流变化而生热和冷却，从而使水变为水蒸气并沿线芯传递。因此，水会逐渐传递到电缆接头处并从线芯中渗出，与电缆绝缘层、套管等接触，引起水树或造成放电等，最终导致严重的系统故障。

发明内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电缆连接结构。

本公开实施例提供一种电缆连接结构，用于连接两条电缆，每条所述电缆具有线芯和包裹在所述线芯外的电缆绝缘层，所述电缆连接结构包括：用于连接所述两条线芯端部的连接器和套设在所述连接器外的套管；

其中，所述电缆连接结构还包括：

半导电层，设置在所述套管和所述连接器之间；

半导电管，设置在所述半导电层与连接器之间。

可选地，所述电缆绝缘层朝向电缆连接处的端面为密封面，其特征在于，所述电缆连接结构还包括密封结构，所述密封结构设置在所述连接器和所述密封面之间的空隙中。

可选地，所述密封结构的材料为自融性密封材料或胶泥密封材料。

可选地，所述半导电管包裹所述连接器和所述密封结构。

可选地，所述电缆连接结构还包括半导电屏蔽结构，所述半导电屏蔽结构设置在所述半导电管与所述连接器之间。

可选地，所述半导电屏蔽结构为自融性半导电胶带。

可选地，所述连接器内具有隔离开两条电缆线芯端部的隔断层，所述隔断层将所述连接器内的空间沿其长度方向分为两部分。

可选地，所述半导电管为冷缩式半导电橡胶管。

附图说明

图1为一种示例性的电缆的端部去除电缆绝缘层后的剖面结构示意图；

图2为一种示例性的电缆连接结构的剖面结构示意图；

图3为本公开实施例提供的一种电缆连接结构的剖面结构示意图；

图4为图3所示电缆连接结构的A区域的局部放大图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1为一种示例性的电缆的端部去除电缆绝缘层后的剖面结构示意图，图2为一种示例性的电缆连接结构的剖面结构示意图，如图1所示，电力电缆包括导电的线芯1和包裹在线芯外的电缆绝缘层2。如图2所示，电缆连接结构包括接管3和套管4，套管4设置在接管3外。当要进行连接时，先将靠近电缆待连接端的电缆绝缘层2切掉以露出电缆端部的线芯1，之后将暴露的线芯1的端部插入由金属构成的接管3中，再对接管3加压使其变形，以将线芯1固定在接管3中并实现两条电缆的电连接。其中，套管4由绝缘材料(橡胶)制成，但其部分位置中设置有导电材料(如导电炭黑)而形成半导电层41，半导电层41的作用是屏蔽电缆接头处的电场并改善电场分布，避免产生不必要的放电。

在图2所示的电缆连接结构中，电缆连接处电缆的线芯1必须暴露以实现电连接，故液体水或水蒸气可能从电缆的该端部进入线芯1。电缆在工作中，电缆会因电流变化而生热和冷却，从而使水变为水蒸气并沿线芯1传递。因此，水会逐渐传递到电缆连接处并从线芯1中渗出，与电缆绝缘层2、套管4等接触，引起水树或造成放电等，最终导致严重的系统故障。

另外，由于接管3在经过加压后会发生变形，接管3的表面也会变得凹凸不平，从而影响接管3与半导电层41的连接，进而影响电缆接头处的电场的调节。

为了至少解决上述的技术问题之一，本公开实施例提供了一种电缆连接结构，下面将结合附图及具体实施方式，对本公开实施例提供的电缆连接结构进行进一步详细描述。

图3为本公开实施例提供的一种电缆连接结构的剖面结构示意图，图4为图3所示电缆连接结构的A区域的局部放大图，如图3-图4所示，电缆连接结构用于连接两条电缆，每条电缆均具有线芯1和包裹在线芯外的电缆绝缘层2。电缆连接结构包括连接器3、套管4、半导电层41和半导电管5，连接器3用于连接两条线芯1端部。具体的，套管4套设在连接器3外，半导电层41设置在套管4和连接器3之间，半导电管5设置在半导电层41与连接器3之间。

连接器3通常由导电材料(如金属)构成，以确保线芯1间的电连接(即电流经连接器流动)。

套管4由绝缘材料制成，但其部分位置中设置有导电材料而形成半导电层41，半导电层41的作用是屏蔽电缆接头处的电场并改善电场分布。

半导电管5的材料可以为由设置有导电材料的橡胶形成，其中，橡胶可以为EPDM或硅橡胶。橡胶材料的主要性能要求如下：体积电阻率≤100欧姆厘米；断裂伸长率≥600％。优选地，半导电管5为冷缩式半导电橡胶管。

在本实施例中，通过在半导电层41与连接器3之间设置半导电管5，一方面，可以防止从电缆线芯1连接处渗出的水蒸气与套管4接触，产生放电现象，从而减少因电缆连接处渗水而导致的多种系统故障；另一方面，还可使半导电层41能与连接器3实现良好的电连接，从而保证电缆连接处电场的屏蔽和调节效果。

需要说明的是，图3和图4所示的半导电层的具体形式并不是对本发明保护范围的限定，若采用其它材料形成半导电层，或采用其它形状、分布的半导电层等也都是可行的。

在一些实施例中，如图3和图4所示，电缆绝缘层2朝向电缆连接处的端面为密封面21。电缆连接结构还包括密封结构6，密封结构6设置在连接器3和密封面21之间的空隙中。其中，密封结构6的材料包括但不限于自融性密封材料或胶泥密封材料。

优选的，密封结构6的材料为自融性密封材料(Self-Fusion Sealing Material)。其中，当两块独立的自融性密封材料相互接触时，在常温下它们可逐渐融合为一体。具体的，常用的自融性密封材料通常为胶带、密封条等形式，例如，可用3M公司生产的3M578型密封条作为自融性密封结构。显然，对于胶带、密封条等形式的自融性密封结构，其可过缠绕的方式进行设置。

现有技术中通常采用半导电胶带作为密封结构6，但由于各层半导电胶带相互独立，故水可能从半导电胶带间的缝隙中渗出。而若采用自融性半导电密封结构6，则在连接器和密封面间的密封结构6会逐渐融合为一个没有缝隙的整体(如其它位置也有密封结构则也会融合)，从而起到更好的防水效果。

其中，由于电缆可能在寒冷地区使用，且当电流较大时线芯温度会很高；因此，电缆中使用的密封结构6必须在较冷和较热的温度下都具有良好的抗老化性能。

具体的，将以上3M 578型密封条在100℃保温3小时，观察其外观，发现无流痕和熔融现象，表明3M 578型密封条的抗高温老化性能合格。再将以上3M 578型密封条在-30℃下保温3小时，之后测量其断裂伸长率，其刚从低温下取出时的断裂伸长率为800±50％，取出后于室温静止15分钟后的断裂伸长率为1200±50％，而3M 578型密封条标称的原始断裂伸长率为1200±50％，可见在经过低温老化后，该密封条性能变化并不大，且低温老化前后，该密封条的断裂伸长率均远大于200％，其抗低温老化性能合格。由此可见，以上3M 578型密封条在高温和低温下都具有良好的抗老化性能，可以用于电缆的连接。

可见，自融性密封结构6具有较高的断裂伸长率(也就是变形性能)，由此，一方面其在施工时可产生较大变形，从而易于将各种缝隙均填满，改善密封效果；另一方面，当电缆绝缘层因收缩或膨胀而远离密封结构6或对密封结构6进行挤压时，密封结构6也可产生相应的变形以保持二者间良好的接触。

优选的，作为本实施例的另一种方式，以上密封结构6的材料也可为胶泥密封材料。

也就是说，也可采用像胶泥一样没有固定形态的材料作为密封材料，例如，可用北京亚普密封材料有限公司生产的JP206型胶泥密封材料。胶泥密封材料可容易的变形，从而可被充分的填充在以上空隙中，保证良好的密封效果。

当然，以上密封结构6的具体类型并不是对本发明保护范围的限制，如果采用半导电胶带等作为密封结构6，也是可行的。

在本实施中，由于密封结构6设置在连接器3和密封面21之间的空隙中，因此，可以将避免水从连接器3和电缆绝缘层2的密封面21之间空隙中流出，从而提高了电缆连接处的防水密封性，进而减少因电缆连接处渗水而导致的多种系统故障。

在一些实施例中，半导电管5的设置方式可以根据情况进行选择，例如半导电管5可以仅包覆连接器3，或者半导电管5可以包裹连接器3和密封结构6。优选的，如图3和图4所示，半导电管5同时包裹连接器3和密封结构6。

在本实施例中，通过在半导电层41与连接器3之间设置半导电管5，一方面，可以防止从电缆连接处的线芯1中渗出水蒸气与套管接触，从而防止产生放电现象，进而提高了电缆连接结构的安全性；另一方面，可使半导电层41能与连接器3实现良好的电连接，保证电场的屏蔽和调节效果。同时，由于半导电管5包裹在密封结构6外，因此可以防止密封结构6在施加套管4的过程中发生位移或损坏。

在一些实施例中，如图3和图4所示，电缆连接结构还包括半导电屏蔽结构7，半导电屏蔽结构7设置在半导电管5与连接器3之间。半导电屏蔽结构7可以为橡胶类半导电胶带等。优选的，半导电屏蔽结构7选用为自融性半导电胶带。

如图3和图4所示，为起到足够的密封效果，以上的密封结构6可能会设置到连接器3外侧，即密封结构6会相对连接器3的外侧面凸出，故此时套管4内侧的半导电层41可能无法与半导电管5的外侧面直接很好的接触；另外，连接器3在经过加压后会发生变形，表面也会变得凹凸不平，这也会影响连接器3与半导电管5的电连接。为此，可在半导电管5与连接器3之间设置半导电屏蔽结构7(例如自融性半导电胶带)，即相当于增大连接器3的外径并使其外侧面平整，以使半导电管5能与连接器3实现良好的电连接，从而保证了半导电层41与连接器3的电连接，进而保证了电缆连接处电场的屏蔽和调节效果。

其中，半导电屏蔽结构7的设置方式可以根据情况进行选择，例如半导电屏蔽结构7可以仅包覆连接器3，或者半导电屏蔽结构7可以包裹连接器3和密封结构6。优选的，如图3和图4所示，半导电屏蔽结构7同时包裹连接器3和密封结构6。由于在密封结构6外也可设置半导电屏蔽结构7，因此，可以防止密封结构6在施加套管4的过程中发生位移或损坏。

在一些实施例中，如图3和图4所示，连接器3内具有隔断层31，隔断层31将连接器3内的空间沿其长度方向分为两部分。

也就是说，连接器优选为防堵型连接器，防堵型连接器内部并不是贯通的，而是在中间设有隔断层31，该隔断层31厚度通常在1毫米至10毫米之间，用于将连接器内的空间沿连接器长度方向分为两部分，分别容纳两条电缆的线芯1的端部。

防堵型接连接器的优点在于，水沿一条电缆的线芯1流动流到连接器3的隔断层31处时会被挡住，无法进入另一电缆的线芯1中，从而减缓了水的扩散。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (8)

1.一种电缆连接结构，用于连接两条电缆，每条所述电缆具有线芯和包裹在所述线芯外的电缆绝缘层，其特征在于，所述电缆连接结构包括：用于连接所述两条线芯端部的连接器和套设在所述连接器外的套管；

其中，所述电缆连接结构还包括：

半导电层，设置在所述套管和所述连接器之间；

半导电管，设置在所述半导电层与连接器之间。

2.根据权利要求1所述的电缆连接结构，所述电缆绝缘层朝向电缆连接处的端面为密封面，其特征在于，所述电缆连接结构还包括密封结构，所述密封结构设置在所述连接器和所述密封面之间的空隙中。

3.根据权利要求2所述的电缆连接结构，其特征在于，所述密封结构的材料为自融性密封材料或胶泥密封材料。

4.根据权利要求3所述的电缆连接结构，其特征在于，所述半导电管包裹所述连接器和所述密封结构。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电缆连接结构，其特征在于，所述电缆连接结构还包括半导电屏蔽结构，所述半导电屏蔽结构设置在所述半导电管与所述连接器之间。

6.根据权利要求5所述的电缆连接结构，其特征在于，所述半导电屏蔽结构为自融性半导电胶带。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的电缆连接结构，其特征在于，所述连接器内具有隔离开两条电缆线芯端部的隔断层，所述隔断层将所述连接器内的空间沿其长度方向分为两部分。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的电缆连接结构，其特征在于，所述半导电管为冷缩式半导电橡胶管。

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