CN216598243U - 带外置应力锥的插头、连接器、环网柜、架空线及动车组 - Google Patents

Abstract

本创造属于连接器领域，公开了带外置应力锥的插头、连接器、环网柜、架空线及动车组。一种带外置应力锥的插头，包括内壳、外置应力锥和电缆，所述外置应力锥包括金属套、内侧半导电层、第一绝缘体和第一外侧半导电层，所述金属套外侧设有内侧半导电层，所述内侧半导电层外侧设有第一绝缘体，所述第一绝缘体外侧设有呈线形的第一外侧半导电层，所述第一外侧半导电层接触所述内壳的内侧，所述金属套承接所述电缆。一种连接器，包括前述插头。此外，还涉及一种环网柜、架空线及动车组，均含有所述连接器，其具有高压快插拔特性。本创造用于实现快速锁紧和插拔、高效率、减少局部放电、安全且满足至少10kV要求的应用场景。

Description

带外置应力锥的插头、连接器、环网柜、架空线及动车组

技术领域

本发明属于连接器领域，具体涉及一种带外置应力锥的插头，特别涉及一种连接器，以及应用所述连接器的环网柜、架空线和动车组。

背景技术

经济发展速度越来越快，电力供应已成为人类生产生活必不可少的一部分，为保证企业或个人因停电带来的损失，一般都会设有应急供电系统。其中，应急供电系统的核心备件为连接器。

例如，传统10kV架空线的应急供电，会通过挂耳连接器(该连接器前端设有挂钩，通过挂钩直接挂在架空线上)来连接发电车与架空线。同时，也有中国专利CN210628540U(公告日：2020.05.26)公开了一种低压电缆引流工具，包括电缆(1)和挂接头(3)，所述挂接头(3)通过挂接的方式接入线路，进而满足供电需求。但通过挂耳或挂接或搭接的方式进行的电连接，不仅会存在连接不稳定且有安全隐患、高空作业也会因操作不便而费时。

近来市面上配合10kV架空线的应急供电还有一种连接器，但该连接器拆装费时费力、插拔效率仍然较低，且采用设计结构复杂的内置应力锥，远远不能满足应急供电系统所要求的快速插拔、安全及结构简单需求。

针对上述现象，需设计一种满足至少10kV高压、可快速插拔、结构简单且安全的连接器。

发明内容

为更好满足应急供电连接器的使用要求，同时克服背景技术中存在的缺陷，本发明提供带外置应力锥的插头，及含有所述带外置应力锥插头的连接器，用于实现快速锁紧、快速插拔、高效率、提高电气绝缘性、减少局部放电、安全且满足至少10kV要求的应用场景，例如环网柜、架空线和动车组。所提供方案如下：

一种带外置应力锥的插头，包括内壳、外置应力锥和电缆，所述外置应力锥包括金属套、内侧半导电层、第一绝缘体和第一外侧半导电层，所述金属套外侧设有内侧半导电层，所述内侧半导电层外侧设有第一绝缘体，所述第一绝缘体外侧设有呈线形的第一外侧半导电层，所述第一外侧半导电层接触所述内壳的内侧，所述金属套承接所述电缆。

进一步，还包括金属芯，所述金属芯一端穿过金属套，另一端被金属套所覆盖且该端连接所述电缆。

进一步，所述金属芯通过螺母来固定，用于限定金属芯的位置，以防止其活动。

进一步，还包括倒刺，所述金属芯通过倒刺来固定，用于限定金属芯的位置，以防止其活动。

进一步，还包括锁紧机构。

进一步，所述锁紧机构包括压缩弹簧、插头外壳、第一槽、第一定位销、定位环、定位弹簧和台阶孔；所述台阶孔设于内壳上，所述台阶孔用于依次安装定位弹簧、第一定位销和定位环，所述第一定位销呈U字型倒扣于定位弹簧上，所述定位环卡压所述第一定位销，用于限定第一定位销和定位弹簧的位置；所述插头外壳上设有第一槽，所述第一槽与所述第一定位销相配合；所述压缩弹簧套设于所述内壳上，并可沿内壳所在轴线运动；所述插头外壳套设于所述压缩弹簧外侧。

进一步，所述锁紧机构还包括内环，所述内环套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，其一端接触压缩弹簧，另一端接触插头外壳。

进一步，所述锁紧机构还包括卡簧，所述卡簧套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，所述卡簧也同时与所述插头外壳相连接

进一步，所述锁紧机构包括第二定位销、压缩弹簧、锁紧槽、插头外壳和定位孔，所述定位孔设于所述插头外壳上，所述定位孔用于安装所述第二定位销，所述锁紧槽设于所述内壳上，所述锁紧槽的俯视面呈L型，所述锁紧槽与所述第二定位销相配合；所述压缩弹簧套设于所述内壳上，并可沿内壳所在轴线运动；所述插头外壳套设于所述压缩弹簧外侧。

进一步，所述锁紧机构还包括内环，所述内环套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，其一端接触压缩弹簧，另一端接触插头外壳。

进一步，所述锁紧机构还包括卡簧，所述卡簧套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，所述卡簧也同时与所述插头外壳相连接。

进一步，还包括格兰头，所述格兰头除固定承接电缆和密封防水之外，还具有屏蔽电磁场的作用。

进一步，还包括支撑环，所述支撑环用于支撑所述外置应力锥。

进一步，还包括色环，所述内壳还包括第四槽，所述色环设于所述第四槽内，用于区分电缆的种类。

进一步，所述内壳还包括指示线，用于指示解锁和锁紧状态。

进一步，所述插头外壳还包括状态图标，所述状态图标同所述指示线相配合用于指示锁紧和解锁状态。

一种连接器，包括上述任意一项所述的一种带外置应力锥的插头。

进一步，还包括插座，所述插头同所述插座相匹配。

进一步，所述插座还包括插座应力锥。

进一步，所述插座应力锥包括金属杆、第二绝缘体和第二外侧半导电层，所述第二外侧半导电层内侧连接部分所述第二绝缘体，所述第二绝缘体内侧连接所述金属杆。

进一步，所述第二绝缘体外侧设有伞裙，所述伞裙用于增加爬电距离。

进一步，所述插座还包括表带，所述表带设于金属杆内，所述表带同所述金属芯相配合。

进一步，所述插座还包括插座外壳、钢珠和固定环，所述插座外壳包括第二槽、第三槽和钢珠孔；所述第三槽用于匹配所述第二外侧半导电层进而固定插座应力锥；所述钢珠孔依次用于安装钢珠和固定环，所述固定环用于限制所述钢珠的位置。

进一步，所述插座还包括O型圈，所述O型圈安装于所述第二槽内，用于密封防水。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果如下：

(1)该连接器通过二次锁紧提高了插拔效率，可实现快速插拔；

(2)通过设置外置应力锥，该连接器不仅能满足至少10kV高压电连接，而且结构简单，制作工艺成本较低，同时可降低局部放电、提高电气绝缘性和安全性能。

一种环网柜，包括任一所述的接器。

进一步，还包括预留应急接口，用于连接所述的连接器。

进一步，还包括万向滚轮组件，用于支撑环网柜，方便转向。

一种架空线，包括任一所述的连接器。

进一步，还包括预留应急接口，用于连接所述的连接器。

一种动车组，包括任一所述的连接器。

进一步，还包括预留应急接口，用于连接所述的连接器。

进一步，还包括动力车头和非动力车厢，所述预留应急接口设于所述动力车头和非动力车厢之间的线路上和/或所述非动力车厢与非动力车厢之间的线路上。

附图说明

结合图1至图20，将详细说明本实用新型，这些附图对本实用新型不作任何限制，只要同本实用新型相同的发明构思均属于本实用新型的保护范围。

附图说明如下：

图1为本发明一种实施例所述插头(2)结构示意图；

图2为本发明一种实施例所述插头(2)纵向剖视图；

图3为本发明一种实施例所述插头外置应力锥(215)结构示意图；

图4为图2局部A放大示意图；

图5为图2局部B放大示意图；

图6为本发明一种实施例所述插头外壳(201)结构示意图；

图7为本发明一种实施例所述插头内壳(204)结构示意图；

图8为本发明一种实施例所述插座(1)结构示意图；

图9为本发明一种实施例所述插座(1)纵向剖视图；

图10为本发明一种实施例所述插座外壳(101)结构示意图；

图11为图9局部C放大示意图；

图12为本发明一种实施例所述插座应力锥(103)结构示意图；

图13为本发明一种实施例所述插座应力锥(103)剖视图；

图14为本发明一种实施例沿第一定位销所在圆周剖视所述插头的示意图；

图15为本发明另一种实施例所述插头(2)结构示意图；

图16为本发明另一种实施例所述插头外壳(201)结构示意图；

图17为本发明另一种实施例所述插头内壳(204)结构示意图；

图18为内置应力锥结构示意图；

图19为本发明一种实施例所述连接器结构示意图；

图20为将本发明一种实施例所述连接器应用于架空线(3)的结构示意图；

图21为本发明一种实施例所述插头金属芯(205)纵剖图；

图22为本发明一种实施例所述插头金属套(21504)结构示意图；

图23a为图16含有解锁位局部D的放大示意图；

图23b为图16含有锁紧位局部D的放大示意图。

其中：

1为插座；101为插座外壳；102为O型圈；103为插座应力锥；104为表带；105为钢珠；106为固定环；10101为钢珠孔；10102为第二槽；10103为第三槽；10301为金属杆； 10302为第二绝缘体；10303为第二外侧半导电层；10304为伞裙。

2为插头；201为插头外壳；202为内环；203为压缩弹簧；204为内壳；205为金属芯；206为色环；207为支撑环；208为格兰头；209为电缆；210为第一定位销；211为定位环； 212为定位弹簧；213为卡簧；214为倒刺；215为外置应力锥；216为第二定位销；217为第二凹槽；218为第一凸台；219为叉头端；220为叉柄端；20101为第一槽；20102为斜面； 20103为锁紧位；20104为解锁位；20105为定位孔；20401为台阶孔；20402为指示线；20403 为第四槽；20404为第五槽；20405为锁紧槽；21501为第一外侧半导电层；21502为第一绝缘体；21503为内侧半导电层；21504为金属套；21505为第三外侧半导电层。

3为架空线；301为预留应急接口。

4为应急供电车。

具体实施方式

为使本发明创造解决的技术问题、采用的技术方案及达到的技术效果更加清楚，下面结合说明书附图，对本发明创造作进一步详细描述。显然，所描述的具体实施例仅为方便本领域技术人员理解，并不是本发明创造的全部实施例。基于本发明创造的实施例，本领域技术人员在未作出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例均属于本发明创造的保护范围。

一种带外置应力锥的插头2，包括内壳204、金属芯205、外置应力锥215、锁紧机构和电缆209。所述外置应力锥215包括金属套21504、内侧半导电层21503、第一绝缘体21502和第一外侧半导电层21501，所述金属套21504外侧设有内侧半导电层21503，所述金属套21504通过首位端设置的凸起同内侧半导电层21503相连，所述内侧半导电层21503外侧设有第一绝缘体21502，所述第一绝缘体21502外侧设有呈线形的第一外侧半导电层21501，所述第一外侧半导电层21501接触所述内壳204的内侧，所述金属套21504承接所述电缆209(见图1至3所示)；第一外侧半导电层21501用于均匀电缆断口处的电场应力集中，而内侧半导电层21503用于均匀插头2和插座1断口处的电场应力集中；金属套21504用于覆盖对插时接头处的接点，由于金属套21504表面有凹凸不平，随着时间的增加会积累电荷，因此在金属套21504外侧设有内侧半导电层21503。所述金属芯205横剖面呈叉形(见图21所示)，包括叉头端219和叉柄端220，所述叉柄端220外径同金属套21504承接叉柄端220处的内径相当，所述金属芯205的叉柄端220穿过所述金属套21504，叉头端219被金属套21504 所覆盖且该端连接所述电缆209(见图2所示)。

作为金属芯205的固定件，同时也方便电缆209快拆，优先采用以下两种实施方式。

或者采用，所述金属芯205通过螺母来固定限位进而防止其活动。所述金属芯205叉柄端220外侧设有与所述螺母配合的螺纹，此时金属芯205的叉柄端220相当于螺杆，所述螺母通过螺纹旋转直到螺母紧挨金属套21504靠近金属芯205叉柄端220侧，此时完成将金属芯205的固定，见图21所示。所述螺母的外径大于金属套21504承接叉柄端220处的最小内径，所述金属套21504靠近金属芯205叉柄端220的内径小于远离金属芯205叉柄端220的内径(见图22所示)。

或者采用，所述插头2还包括倒刺214，所述金属芯205通过倒刺214来固定限位进而防止其活动。所述金属套21504靠近金属芯205叉柄端220侧设置为圆柱凹槽(见图22所示)，该圆柱凹槽里侧内径小于外侧内径，该圆柱凹槽用于过盈配合安装倒刺214，倒刺214是开口弹性圆环，通过倒刺本身的弹性形变卡扣到第二凹槽217(见图21所示)，后通过倒刺214 本身的刺点过盈配合金属套21504(见图5所示)，此时完成金属芯205的固定。

此外，所述锁紧机构优先采用以下方案，采用其他可与本发明创造结构相似且可相配合的锁紧机构也属于本发明创造的保护范围。

作为锁紧机构的一种实施方案，所述锁紧机构包括压缩弹簧203、插头外壳201、第一槽 20101、第一定位销210、定位环211、定位弹簧212和台阶孔20401(见图2、4和6所示)。所述台阶孔20401设于内壳204的第一凸台218上(见图7所示)，所述台阶孔20401用于依次安装定位弹簧212、第一定位销210和定位环211，所述第一定位销210呈U字型倒扣于定位弹簧212上，所述定位环211卡压所述第一定位销210，用于限定第一定位销210和定位弹簧212的位置，所述第一定位销210可随着定位弹簧212在台阶孔20401内运动而运动，台阶孔20401的数量根据实际需求设定。所述插头外壳201上设有第一槽20101，所述第一槽20101上设有斜面20102(见图14所示)，所述斜面20102为一端窄而另一端宽的弧面槽的横截面，所述第一槽20101通过斜面20102与所述第一定位销210相配合；所述压缩弹簧 203套设于所述内壳204上，一端接触所述内壳204的第一凸台218，并可沿内壳204所在轴线在限定位置内往复运动。所述插头外壳201套设于所述压缩弹簧203外侧，所述插头外壳 201靠近第一凸台218侧设有一圈凹槽，远离内壳204第一凸台218侧设有台阶(图中未标注)。所述锁紧机构还包括内环202，所述内环202套设于所述内壳204中，并可沿内壳204 所在轴线运动，其一端接触压缩弹簧203另一端；所述内环202设置成纵剖面为L型台阶，所述内环202的L型台阶同插头外壳201台阶相卡接，即内环202的另一端接触插头外壳201，将压缩弹簧203限制到插头外壳201内。所述锁紧机构还包括卡簧213，所述卡簧213套设于所述内壳204所在轴线上，所述卡簧213也同时通过插头外壳201上的一圈凹槽与所述插头外壳201相连接。

所述锁紧机构的锁紧和解锁过程如下：

在无外力作用于插头外壳201上时，即插头2为自然状态下，第一定位销210处于斜面20102另一端宽的弧面(见图14所示)，该情况下，锁紧机构为锁紧状态，属于本发明创造的第二道锁紧；指示线20402对应指示插头外壳201上的解锁位20104，见图23a所示。

解锁时，直接拉插头外壳201无法解锁，需先旋转一定角度，本实施例优选10°，使第一定位销210移动到斜面20102一端窄的弧面，再后拉插头外壳201，使插头外壳201向靠近第一凸台218的方向移动，此时第一定位销210沿着斜面20102一端窄的弧面对应的第一凹槽运动(图中未标注)，最后才能解锁；指示线20402对应指示插头外壳201上的锁紧位20103，见图23b所示。

作为锁紧机构的另一实施方案，所述锁紧机构包括第二定位销216、压缩弹簧203、锁紧槽20405、插头外壳201和定位孔20105(见图15至17所示)，所述定位孔20105设于所述插头外壳201上，所述定位孔20105用于安装所述第二定位销216，所述锁紧槽20405设于所述内壳204的第一凸台218上，所述锁紧槽20405的俯视面呈L型，所述锁紧槽20405包括L型长槽和L型短槽，所述锁紧槽20405与所述第二定位销216相配合，锁紧槽20405的数量根据实际需求设定。所述压缩弹簧203套设于所述内壳204上，一端接触所述内壳204 的第一凸台218，并可沿内壳204所在轴线在限定位置内往复运动。所述插头外壳201套设于所述压缩弹簧203外侧，所述插头外壳201靠近第一凸台218侧设有一圈凹槽，远离内壳 204第一凸台218侧设有台阶。所述锁紧机构还包括内环202，所述内环202套设于所述内壳 204中，并可沿内壳204所在轴线运动，其一端接触压缩弹簧203另一端，所述内环202设置成纵剖面为L型台阶，所述内环202的L型台阶同插头外壳201台阶相卡接，即内环202 的另一端接触插头外壳201，将压缩弹簧203限制到插头外壳201内。所述锁紧机构还包括卡簧213，所述卡簧213套设于所述内壳204所在轴线上，所述卡簧213也同时通过插头外壳201上的一圈凹槽与所述插头外壳201相连接。

所述锁紧机构的锁紧和解锁过程如下：

在无外力作用于插头外壳201上时，即插头2为自然状态下，此时第二定位销216处于锁紧槽20405L型短槽与L型长槽的交点处(见图17所示)，该情况下，锁紧机构为解锁状态。旋转插头外壳201使第二定位销216沿着锁紧槽20405L型长槽运动到长槽顶端，此时完成本发明创造的第二道锁紧；指示线20402对应指示插头外壳201上的解锁位20104，见图23a所示。

解锁时，直接拉插头外壳201无法解锁，需先将插头外壳201沿着锁紧槽20405L型长槽旋转一定角度使第二定位销216移动到L型短槽处，本实施例优选45°，再后拉插头外壳201，使插头外壳201向靠近第一凸台218的方向移动，此时第二定位销216沿着锁紧槽20405的 L型短槽运动，最后才能解锁；指示线20402对应指示插头外壳201上的锁紧位20103，见图 23b所示。

上述两个锁紧机构方案中，还可通过在插头外壳201处设有第二凸台(图上未标注)，与设在内壳204上的第一凸台218(见图7和17所示)卡接，此方案可替代卡簧213用于限定插头外壳201的运动范围。

上述两个锁紧机构方案中，还可通过在远离第一凸台218的插头外壳201端设置第三凸台(图上未标注)，即去掉内环202，第三凸台同第一凸台218(见图7和17所示)共同限制压缩弹簧203的运动范围，此方案可替代内环202在锁紧机构中的作用。本实施方式中，在锁紧状态下无法插合，因为此时相当于内环同插头外壳设为一体成型的，当内环运动时，插头外壳同内环必须同方向运动，因此该实施方式必须得旋转插头外壳201到锁紧位20103才能完成插头和插座的插合。

例如，所述插头2还包括格兰头208，所述格兰头208除固定连接电缆209和满足IP68 密封防水之外，还具有屏蔽电磁场的作用。当高压大电流通过线路时，会在线路周围产生较大的电场和磁场，进而会对周围的其他电子设备产生干扰，此时，格兰头208可以将此干扰波进行屏蔽(见图2所示)。

例如，所述插头2还包括支撑环207，所述支撑环207用于支撑所述外置应力锥215(见图2所示)；由于外置应力锥215中用于安装电缆209的通孔直径略小于电缆外径，因此当电缆装入外置应力锥时，外置应力锥的通孔会被撑开，因此需支撑环207支撑并保持一定压力，同时也起到绝缘效果。本发明创造中也可取消支撑环207，将支撑环207和插头外壳201做成一体成型的。

例如，所述插头2还包括色环206，其所采用的材料为橡胶类，所述内壳204还包括第四槽20403，所述色环206设于所述第四槽20403内，用于区分不同的电缆209种类(见图2和7所示)，例如，区分不同相位电压的电缆。

例如，所述内壳204还包括指示线20402，所述插头外壳201还包括状态图标，所述状态图标同所述指示线20402相配合用于指示锁紧和解锁状态。本发明实施例中优选的状态图标为：锁紧图标为紧闭的传统锁，称为解锁位20104，见图23a所示；解锁图标为一侧打开的传统锁，称为锁紧位20103(见图23b、6和16所示)。

由于在电连接的过程中，难免会出现断口，而在断口处就会产生电场应力集中，为解决该问题，需要用到应力锥。应力锥的功能为：平滑断口处电场，防止发生应力集中的现象，避免局部放电，进而也避免了绝缘被击穿，从而降低产品失效的风险。

应力锥分为外置应力锥和内置应力锥，其区别在于：外侧半导电结构不同。内置应力锥的第三外侧半导电层21505置于第一绝缘体21502内部，并且呈开口喇叭状(见图18所示)；而外置应力锥的第一外侧半导电层21501置于第一绝缘体21502外部，并呈线性(见图3所示)；所述的第三外侧半导电层21505和第一外侧半导电层21501均可起到均匀电场的作用。但内置应力锥结构设计复杂，加工难度更高，因此选用外置应力锥不仅结构简单，而且工艺成本较低。通常，应力锥的电气功能面长度越短，角度越小，产品电气绝缘性越低，因此本发明创造采用的外置应力锥的锥度长且大，因此电气绝缘性能较高，局部放电较少。

插头2的安装过程如下：

步骤1：先将第一定位销210呈U型倒扣在定位弹簧212上，后将定位环211穿过第一定位销210将其限制在内壳204上的台阶孔20401内，所述定位弹簧212可带动第一定位销210沿着定位环211上下活动；

步骤2：将压缩弹簧203和内环202依次套设在内壳204所在轴线上，压缩弹簧203一端接触设在内壳204的第一凸台218，另一端接触内环202或第三凸台；所述内环202通过设在内环上的L型台阶或第三凸台与插头外壳201一侧的台阶相卡接，插头外壳201另一侧设有一圈凹槽与卡簧213相卡接或第二凸台与第一凸台218相卡接；第一凸台218和内环202或第二凸台共同将压缩弹簧203限制在插头外壳201下的范围内；

步骤3：外置应力锥215从图2所示方向由左向右装入内壳204中，通过将倒刺214或螺母套装到金属芯205的凹槽217中，所述金属芯205叉头端219压接电缆209，从图2所示方向由右向左装入金属芯205，安装到位后，安装格兰头208。

一种连接器，包括前述任意一项一种带外置应力锥的插头2。

例如，所述连接器还包括插座1(见图8所示)，所述插头2同所述插座1相匹配(见图19所示)。

例如，所述插座1包括插座应力锥103、表带104、O型圈102、插座外壳101、钢珠105和固定环106(见图9至11所示)。所述插座应力锥103包括金属杆10301、第二绝缘体10302和第二外侧半导电层10303(见图13所示)，所述第二绝缘体10302纵剖面呈锥状，所述第二外侧半导电层10303部分连接所述第二绝缘体10302(见图13所示)，所述第二绝缘体10302连接所述金属杆10301，所述金属杆10301可设置为顺滑直线杆，作为另外改进，也可以设置为两端粗，中间细的带有台阶的形状，用于使第二绝缘体10302和金属杆10301之间配合更牢靠；所述金属杆10301一端连接外接电路，一端与插头2对接；本发明创造中所述的插座1属于固定端，且插座应力锥103不连接电缆，因此插座应力锥103主要是和插头2配合来达到绝缘，其次均匀电场。所述第二绝缘体10302外侧设有伞裙10304，所述伞裙10304 用于增加爬电距离，进而提高电气绝缘性。若把插座1等产品放在绝缘气体里，如SF₆(学术名称为：六氟化硫)绝缘气，则可不设置伞裙10304。所述表带104设于金属杆10301内 (见图9、12和13所示)，所述表带104同所述金属芯205相配合；所述表带104优先采用史陶比尔LAIA表带。所述O型圈102用于密封防水。所述插座外壳101包括第二槽10102、第三槽10103和钢珠孔10101(见图10所示)；所述第二槽10102用于安装所述O型圈102，所述第三槽10103用于固定插座应力锥103，所述第三槽10103通过设为横截面为直角梯形或矩形的凹槽同插座应力锥上的第二外侧半导电层10303相配合，所述第二外侧半导电层 10303对应设有横截面为直角梯形或矩形的凸台(见图9、10和13所示)，所述钢珠孔10101 用于安装钢珠105和固定环106，所述固定环106用于扣压钢珠105，钢珠105部分可通过固定环106凸出进而实现锁紧(见图11所示)，钢珠105数量优选为4或6。所述插座外壳101 部分接触所述第二外侧半导电层10303，所述插座外壳101覆盖设有表带104的金属杆10301 侧(见图9所示)。

本发明所有实施例都是通过格兰头208、O型圈102和插座应力锥103同后侧法兰安装面的紧压，三者一起达到IP68密封防水标准。传统连接器的密封防水通常靠两侧绝缘的过盈来实现。

连接器的插合和分离过程如下，可参考图19：

或者，手持插头2，向插座1靠近(参考图1、2、7和8)：插座外壳101首先触碰内环202，内环202向后移动，压缩弹簧203压缩；进一步靠近，钢珠105到达第五槽20404后落入第五槽里，内环202在压缩弹簧203作用下回弹，第一道锁紧完成，此时第二外侧半导电层10303同第一外侧半导电层21501正好完全对接，形成完整的线性外侧半导电层。在第一道锁紧完成之时，第二道锁紧也处于完成状态。解锁时，手持插头2，旋转插头外壳201一定角度，本实施方案优选45°，向远离插座1的方向拉动，内环202和插头外壳201也同时向远离插座1的方向运动，此时第一定位销210沿着斜面20102一端窄的弧面对应的第一凹槽运动，此时第二道锁紧完成解锁；所述卡簧213或第二凸台也向远离插座1的方向运动，所述钢珠105脱离内环202的压接，同时也脱离第五槽20404，第一道锁紧完成解锁。

或者，手持插头2，向插座1靠近(参考图1、2、17和8)：插座外壳101首先触碰内环202，内环202向后移动，压缩弹簧203压缩；进一步靠近，钢珠105到达第五槽20404后落入第五槽里，内环202在压缩弹簧203作用下回弹，第一道锁紧完成，此时第二外侧半导电层10303同第一外侧半导电层21501正好完全对接，形成完整的线性外侧半导电层。第一道锁紧完成时，第二道锁紧需要手动完成，即：旋转插头外壳201一定角度，本实施方案优选10°，使第二定位销216沿着锁紧槽20405L型的长槽运动，直到卡扣到锁紧槽20405的定位孔20105内，第二道锁紧完成。解锁时，旋转插头外壳201到锁紧槽20405L型的短槽处，第二道锁紧完成解锁；此时继续向远离插座1的方向拉动插头外壳201，第二定位销216沿着锁紧槽20405L型的短槽运动，所述卡簧213或第二凸台也向远离插座1的方向运动，所述钢珠105脱离内环202的压接，同时也脱离第五槽20404，第一道锁紧完成解锁。

作为连接器的不同的应用场景，基本上应用情况类似。当遇到停电和检修时，通过设在设备上的预留应急接口301，可快速完成线路的搭建并与备用应急供电车4进行连接(见图 20所示)。采用预留应急接口的方式，以解决线路故障或检修时，发电车和线路快速连接供电的问题。下面列举三种优选实施例，具体如下：

一种环网柜，包括所述的连接器。即，将本发明所述连接器应用于环网柜中。在输配电气设备技术领域，环网柜是最为常见的一种供电单元电气设备，通常广泛应用于住宅小区和工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

例如，所述环网柜还包括预留应急接口301，用于连接所述的连接器。

例如，还包括万向滚轮组件，用于支撑环网柜，方便转向。

一种架空线3，包括所述的连接器。即，将本发明所述连接器应用于架空线中(见图20 所示)。

例如，所述架空线3还包括预留应急接口301，用于连接所述的连接器(见图20所示)。

一种动车组，包括所述的连接器。即，将本发明所述连接器应用于动车组中。

例如，所述动车组还包括预留应急接口301，用于连接所述的连接器。

在轨道交通技术领域，动车组中的动力车头和非动力车厢之间，以及非动力车厢与非动力车厢之间电力的输送都离不开连接器。通常会在动车组的线路之间预留应急接口，用于在应急供电时通过连接器将线路进行连接，以供应紧急用电。

例如，所述动车组还包括动力车头和非动力车厢，所述预留应急接口301设于所述动力车头和非动力车厢之间的线路上和所述非动力车厢与非动力车厢之间的线路上。

例如，所述动车组还包括动力车头和非动力车厢。所述预留应急接口301设于所述动力车头和非动力车厢之间的线路上或所述非动力车厢与非动力车厢之间的线路上。

上述三种应用场景均采用：在线路上将预留应急接口，预装插座，应急供电时直接和插头2对插使用。

除非另有说明，否则本发明中的术语“设置”、“相连”及“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，或一体连接；可以为直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连同。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发明中的具体含义。

上述仅表达了本发明创造的几种实施方式，以上实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁明了，并未对上述实施例的各个技术特征的所有可能组合都进行一一描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为属于本发明创造保护的范围。

Claims (32)

1.一种带外置应力锥的插头，包括内壳、外置应力锥和电缆，其特征在于，所述外置应力锥包括金属套、内侧半导电层、第一绝缘体和第一外侧半导电层，所述金属套外侧设有内侧半导电层，所述内侧半导电层外侧设有第一绝缘体，所述第一绝缘体外侧设有呈线形的第一外侧半导电层，所述第一外侧半导电层接触所述内壳的内侧，所述金属套承接所述电缆。

2.根据权利要求1所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，还包括金属芯，所述金属芯一端穿过金属套，另一端被金属套所覆盖且该端连接所述电缆。

3.根据权利要求2所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述金属芯通过螺母来固定，用于限定金属芯的位置，以防止其活动。

4.根据权利要求2所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，还包括倒刺，所述金属芯通过倒刺来固定，用于限定金属芯的位置，以防止其活动。

5.根据权利要求1至4任一所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，还包括锁紧机构。

6.根据权利要求5所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述锁紧机构包括压缩弹簧、插头外壳、第一槽、第一定位销、定位环、定位弹簧和台阶孔；所述台阶孔设于内壳上，所述台阶孔用于依次安装定位弹簧、第一定位销和定位环，所述第一定位销呈U字型倒扣于定位弹簧上，所述定位环卡压所述第一定位销，用于限定第一定位销和定位弹簧的位置；所述插头外壳上设有第一槽，所述第一槽与所述第一定位销相配合；所述压缩弹簧套设于所述内壳上，并可沿内壳所在轴线运动；所述插头外壳套设于所述压缩弹簧外侧。

7.根据权利要求6所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述锁紧机构还包括内环，所述内环套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，其一端接触压缩弹簧，另一端接触插头外壳。

8.根据权利要求7所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述锁紧机构还包括卡簧，所述卡簧套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，所述卡簧也同时与所述插头外壳相连接。

9.根据权利要求5所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述锁紧机构包括第二定位销、压缩弹簧、锁紧槽、插头外壳和定位孔，所述定位孔设于所述插头外壳上，所述定位孔用于安装所述第二定位销，所述锁紧槽设于所述内壳上，所述锁紧槽的俯视面呈L型，所述锁紧槽与所述第二定位销相配合；所述压缩弹簧套设于所述内壳上，并可沿内壳所在轴线运动；所述插头外壳套设于所述压缩弹簧外侧。

10.根据权利要求9所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述锁紧机构还包括内环，所述内环套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，其一端接触压缩弹簧，另一端接触插头外壳。

11.根据权利要求10所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述锁紧机构还包括卡簧，所述卡簧套设于所述内壳中，并可沿内壳所在轴线运动，所述卡簧也同时与所述插头外壳相连接。

12.根据权利要求1至4任一所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，还包括格兰头，所述格兰头除固定承接电缆和密封防水之外，还具有屏蔽电磁场的作用。

13.根据权利要求1至4任一所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，还包括支撑环，所述支撑环用于支撑所述外置应力锥。

14.根据权利要求1至4任一所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，还包括色环，所述内壳还包括第四槽，所述色环设于所述第四槽内，用于区分电缆的种类。

15.根据权利要求6所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述内壳还包括指示线，用于指示解锁和锁紧状态。

16.根据权利要求15所述一种带外置应力锥的插头，其特征在于，所述插头外壳还包括状态图标，所述状态图标同所述指示线相配合用于指示锁紧和解锁状态。

17.一种连接器，其特征在于，包括权利要求2至4任意一项所述的一种带外置应力锥的插头。

18.根据权利要求17所述一种连接器，其特征在于，还包括插座，所述插头同所述插座相匹配。

19.据权利要求18所述一种连接器，其特征在于，所述插座还包括插座应力锥。

20.根据权利要求19所述一种连接器，其特征在于，所述插座应力锥包括金属杆、第二绝缘体和第二外侧半导电层，所述第二外侧半导电层内侧连接部分所述第二绝缘体，所述第二绝缘体内侧连接所述金属杆。

21.根据权利要求20所述一种连接器，其特征在于，所述第二绝缘体外侧设有伞裙，所述伞裙用于增加爬电距离。

22.根据权利要求20所述一种连接器，其特征在于，所述插座还包括表带，所述表带设于金属杆内，所述表带同所述金属芯相配合。

23.根据权利要求20所述一种连接器，其特征在于，所述插座还包括插座外壳、钢珠和固定环，所述插座外壳包括第二槽、第三槽和钢珠孔；所述第三槽用于匹配所述第二外侧半导电层进而固定插座应力锥；所述钢珠孔依次用于安装钢珠和固定环，所述固定环用于限制所述钢珠的位置。

24.根据权利要求23所述一种连接器，其特征在于，所述插座还包括O型圈，所述O型圈安装于所述第二槽内，用于密封防水。

25.一种环网柜，其特征在于，包括权利要求17所述的连接器。

26.根据权利要求25所述一种环网柜，其特征在于，还包括预留应急接口，用于连接所述的连接器。

27.根据权利要求25所述一种环网柜，其特征在于，还包括万向滚轮组件，用于支撑环网柜，方便转向。

28.一种架空线，其特征在于，包括权利要求17所述的连接器。

29.根据权利要求28所述一种架空线，其特征在于，还包括预留应急接口，用于连接所述的连接器。

30.一种动车组，其特征在于，包括权利要求17所述的连接器。

31.根据权利要求30所述一种动车组，其特征在于，还包括预留应急接口，用于连接所述的连接器。

32.根据权利要求31所述一种动车组，其特征在于，还包括动力车头和非动力车厢，所述预留应急接口设于所述动力车头和非动力车厢之间的线路上和/或所述非动力车厢与非动力车厢之间的线路上。

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