CN85106436B - 带有挤压绝缘层电缆线的接头 - Google Patents

Abstract

一种带有一整体结构套管。为带有挤压绝缘层的电缆线所用的接头。在接头处，电缆线的绝缘层由接头的金属联轴套管机械固定。

Description

带有挤压绝缘层电缆线的接头

本发明提出一种为带挤压绝缘层电缆线所用的接头。该接头装有一种套管，具体说，是一种安装并夹紧在电缆线接头上的整体结构套管。

已知的电缆接头一般具有下列结构。

逐层剥离电缆线端头，有导线，挤压绝缘层和外表面半导电屏蔽层。头尾相对的两根导线通过焊接或者钳夹等其它形式相互固定，并且在导线的接头上安有一个金属联轴套管。

金属联轴套管是一个外径等于电缆绝缘层外径的圆筒，其内表面与电缆线的绝缘层相接触，而且联轴套管有一段内空腔，两根导线的连接点就封闭在空腔内。

整体结构套管被安装并夹紧在电缆线的接头处，它至少包含一层绝缘层和一个镶嵌在绝缘层上，而且与金属联轴套管的空腔位置相对的半导电的固定衬套。如果每根电缆线的外表面都有一层半导电屏蔽层，那么整体结构套管的外表面也要有一层半导电的屏蔽层，整体结构套管的外形就是以套管的半导电屏蔽层把两根电缆线的外层半导电屏蔽层连接起来。

上述已知的接头在低电压和中电压电缆线的连接方面已经得到了比较满意的应用。可是在高电压电缆的连接方面，虽有提议，但到目前为止还没有发现有任何实际应用。其原因在于高压条件下该类型的接头在实际使用一段时间之后极易被穿孔。现已发现产生这些孔是因为空气的渗入和随时间的延续，在整体结构套管空腔内的绝缘材料内表面与两根电缆线绝缘层外表面之间微小间隙的产生。

这种空气的渗入以及上述间隙的形式主要应归于下列原因：

带有挤压绝缘层的电缆线是靠包在导线外的绝缘层的连续挤压和半导电层的连续挤压制成的，在上述挤压过程之后是受挤压材料的交联，然后是电缆的立即冷却。

由于上述操作过程，在电缆受挤压的绝缘材料内部，由导线金属材料热膨胀能力的差别引起了轴向以及圆周切向的应力。

事实上，任何金属材料的热膨胀系数都小于构成电缆绝缘层的塑料材料的热膨胀系数α，（例如：金属铝α＝24×10^-6;交联聚乙烯α＝5×10^-2）。

存在热膨胀系数的不同，导至在电缆绝缘层硬化之后，随着电缆的突然冷却，电缆的绝缘材料部份应比导线本身有更大的收缩。可是，由于在导线和电缆绝缘层之间连接紧密，在导线和绝缘层之间的巨大摩擦力足以限制在电缆绝缘层材料上产生的最大收缩，使之与导线的收缩量相同，其结果使电缆绝缘层内的应力增加。

在接头上，由于电缆线端部绝缘层不连续，因此，随时间的延续，在接头工作中产生的热循环作用下，绝缘层的内张力的作用导至绝缘层的轴向收缩，这种收缩会使电缆绝缘层末端与接头金属联轴套管分离。

况且，在金属联轴套管的两侧，整体结构套管对两根电缆线的绝缘层施加压力。在电缆绝缘层与金属套管的内表面产生分离的情况下，随时间延续，这种压应力会使绝缘材料变形，变形是朝着上述分离产生的空隙方向进行。材料的这种变形使外套管加在电缆圆柱表面上的压力减小，随之降低了外套管与电缆接触面的绝缘强度。此外，空气或空气和水也就有可能从外套管同电缆线的接头处以及外套管同电缆线的接触面上的微小空隙中渗入到接头连接点。

由于这些因素，在高压电缆线上由于高电压而不可避免的接头穿孔现象，在中、低电压电缆接头上也可能出现。

本发明的目的是改进用于中、低压电缆线的接头的可靠性;而且，使该接头能够在高压电缆上应用。

构成本发明的实物是一个为带挤压绝缘层的电缆线所用的接头。该接头带有一整体结构的外套管，外套管装有一个包在套管自身内空腔上的半导电固定衬套，该套管被安装并固定在两根电缆线的绝缘层的端头和一个插在绝缘层和外套之间的金属联轴套管上，套在两根电缆导线头尾相接的连接部位。该套管以一个位于套管固定衬套下面并同套管固定衬套完全相接触的机械固定机构为特征，它把金属联轴套管固定在电缆绝缘层上。

从下列完全由无限定的例子以及附图组成的详细的说明中可以很好地了解本发明。

图1是本发明的电缆接头的轴向剖面示意图;图2是图1中接头详细的立体局部剖面示意图。

从图1中可以看到，接头处显示了一个已知类型的整体结构外套管（如图中1所示），外套管套在连接在一起的两根电缆（图中2，3所示）的端头上并且固定了电缆2，3的端头。整体结构套管1有一空腔结构（图中4所示），在其中心位置有一半导电的固定衬套（图中5所示）。固定衬套5被镶嵌在完全以一层半导电材料（图中7所示）覆盖的绝缘层（图中6所示）内，靠这层半导电材料构成整体结构套管的两端，也是通过这层材料，外套管把两根电缆线的外层半导电层（图中12、13）联接起来。

逐层剥离接头上连接在一起的电缆线2和3的末端，有导线（图中8，9），有绝缘层（图中10，11），和外层半导电层12，13。电缆的导线8和9头尾相对地放置并且由机械连接方式相互连接例如：用焊接方法（图中14）或者以钳夹及相似方式代替。

通常，导线8和9之间的机械连接被包在一个金属联轴套管的空腔内，并以机械固定机构把金属联轴套管固定在电缆的绝缘层上。

所谓的机械固定机构一般至少有一个机械止动元件，该元件在联轴套管的直径方向上凸出于联轴套管的内表面，并镶嵌入两根电缆绝缘层的外表面。上述机械止动元件最简单的是一个凸缘，该凸缘能够嵌入在上述电缆绝缘层上开的互补结构凹槽内。并且，在接头轴向范围内，机械固定机构的相应尺寸必须能使其完全罩在固定衬套5的半导电材料的下面，并且同半导电材料紧密配合。固定衬套5是贯通空腔4的内衬。

机械止动元件可以同金属联轴套管一起组成一个整体，也可以两者分开，但它必须同金属联轴套管相连接或者是能够与其连接。为了起到该元件固定电缆绝缘层的作用，机械止动元件可以采用各种外形，但是，上述的电缆绝缘层的末端要根据机械止动元件的形状有相应的外形。

在示意图上具体显示了一个实用的特定的金属联轴套管和机械止动元件的组合件以及在电缆绝缘层10和11的末端外表面上各有一段台阶15，与之相应可以看到一个环形凹槽16。

从示意图，特别是从图2可以看到，刚才提到的组合件是由两个空心半圆柱（图中18）组成的管状圆筒（图中17）构成的。两空心半圆柱18能沿19表面相结合，由已知的机构（没有表示出）相互固定。

每一个空心半圆柱18都有一与电缆绝缘层10和11的外表面取齐的光滑外表面20，每个空心半圆柱18的内表面都被加工以适应随后与其相对的部件。

在端部的对应关系上，组合件装有两个与在电缆绝缘层10和11上开的凹槽16相互啮合的两个半环形凸缘21。此外，组合件还显示出两个有平直基面的半圆隔板22，在其表面23的中心位置各带有一个半圆孔24，当两个半圆孔18合并在一起后，半圆孔就能形成一个直径等于电缆导线8和9的外径的通孔。

在两个半圆隔板22的不相对端面之间的距离等于两电缆绝缘层相对端面之间的距离。这样，圆管17的中间一段就起到了金属联轴套管的作用，即半圆隔板22与电缆绝缘层的端面相接触，并把焊接点14封闭在两个半圆凸台之间的空腔内（图中26）。

构成机械止动元件的是半圆管18的边缘一段27。它们被镶嵌在电缆绝缘层10和11的外表面，并充填在绝缘层凹下的台阶15内，同时，其凸缘21也被嵌在电缆绝缘层的环形凹槽16内。此外，在接头轴向范围内，机械止动元件即把绝缘层固定在金属联轴套上的半圆管18的边缘部份27，其相应尺寸必须能使其既同整体套管1的固定衬套5紧密配合，又使其位于固定衬套5的下面。

从上述给出的本发明接头具体结构的说明以及随后的研究，就能明白怎样通过这种接头，来达到所提的目标。

本发明的电缆接头上，在电缆绝缘层和联轴套管之间的机械固定器为这些部件之间的机械连接创造了有利条件。在防止电缆导线端头的绝缘层的收缩方面，机械的连接消除了前述与收缩相关的现象以及由此产生的一些缺陷。结果，不仅提出了高压电缆接头的实现可能性，而且用于中、低电压电缆的接头可靠性也有所提高。

虽然在这儿图解及说明的只是根据本发明的接头结构的一个特例，但一切由熟悉此工艺技术的人完成的该功能接头的各种变形结构都应包括在这一发明的范围。

Claims (3)

1、为带挤压绝缘层的电缆线用的接头。包含有一个整体外套。该外套带有一个与外套本身贯通空腔相对的半导电的固定衬套;该外套安装并固定在两根电缆的绝缘层端部和插在外套与绝缘层之间的金属联轴套管上;该外套固定了电缆导线头尾相接的接合部位;该接头的特征是：一个位于外套的固定衬套下面并与与固定衬套完全接触的机械固定器，把金属联轴套管固定在电缆绝缘层上。

2、根据权利要求1，接头的特征在于：机械固定器起码包括一个凸出于联轴套管内壁，指向电缆轴线，并嵌在电缆绝缘层上的机械止动元件，该元件至少带有一个凸缘，凸缘能嵌入电缆绝缘层上的对应凹槽。

3、根据权利要求1，接头的特征在于，金属联轴套管与从其壁面凸起的机械止动元件的组合件。它是由两个半圆筒构成的空心圆柱体;每个半圆筒的外表面是平滑的，而在其内表面的两端各有一个半环状的凸缘，内表面上还有两个带有半圆孔的半圆隔板，当两个半圆筒合在一起时，隔板上形成通孔，两半圆隔板的不相对端面与两电缆绝缘层的相对端面相接触。

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