JP2019534677A - 大電力伝送ケーブルのためのケーブル接合および終端化 - Google Patents
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Abstract
Description
ある実施形態では、形成技術は、粒子状材料を大気圧よりも高い圧力を有する高圧チャンバからケーブル端面上へと堆積させるコールド・スプレイである。材料は、一般的には、予め加圧され加熱されているガスによって搬送され、次いでノズルを通りケーブル端部上へと搬送される。ケーブル端部が存在する堆積チャンバまたは部屋では、加圧した圧力を使うことができる。任意のタイプのコールド・スプレイを、本発明にしたがって使用することができる。ある実施形態では、本発明は、ケーブル端面上へと界面セグメントを付けるためのコールド・スプレイ・デバイスを使用することに関する。これによって、従来のツール加工および機械加工を使用することができる。
ある実施形態では、界面セグメントを、電解めっきを介して形成する。これによって、自動化することができる導電性材料の精密な堆積を用いる非熱プロセスを使用し、そして界面で接続することを、より迅速に実行することができる。さらに、優れた導電性および機械的特性を有し、純粋で密な界面セグメントを実現することができる。
ある実施形態では、界面セグメントを、レーザ金属堆積によって形成する。粉末を、レーザ溶融ゾーンへとスプレイし、少なくとも部分的に液体状態でケーブル端面上へと堆積するレーザ・クラッディングによって、または溶融する前にケーブル端面上へと薄い金属層を堆積することによって、またはコールド・スプレイ堆積材料との組合せで、これを実行することができる。
ある実施形態では、本方法は、前処理ステップをさらに含み、前記前処理が、ケーブル端部上へと前記粒子状物質を継続的に付加するステップの前に、外側に0.005mmなどの前記ケーブル端部の少なくとも外側部分内の前記反応性化合物を取り除くためにレーザを使用するステップを含む。これによって、反応性化合物に悪影響を及ぼさずに前記粒子状物質を継続的に付加するステップ中に、より高い温度を使用することができる。
本発明のある態様では、本態様は、電力ケーブルである電気的界面にまたはケーブル終端部に電力ケーブルを接合するためのスリーブに関し、該スリーブが:ソケットから前記電気的界面への導電性チャネルをさらに有するケーブルを受けるための少なくとも1つのソケットを形成するスリーブ本体と、導電性があり、挿入したケーブルの界面セグメントに当接するため前記ソケットの外に面する表面を有する本体に対して移動可能である前記少なくとも1つのソケットの内側のコンジットと、スリーブ本体に対してケーブルの方へコンジット上に軸方向の力を加えそして維持することにより前記界面セグメントに対して前記コンジットをしっかりと留めることを可能にする、圧縮締結具とをさらに備え、前記コンジットは前記スリーブ本体と直接および/または前記圧縮締結具を介して電気的に接続され、これによって、電流が前記ケーブルから界面セグメントへ、次いで前記コンジットを経由して前記本体へ、そして前記電気的界面へと流れることができる。これによって、本発明の界面セグメントの構造の利点を利用する改善したスリーブが与えられる。
本発明にしたがって界面セグメントを形成することによって、有効な接合または終端化を実現することができる。ある実施形態では、本発明による界面セグメントを設けることによって、500,000オームmm2未満、400mΩ mm2未満、300mΩ mm2未満、200mΩ mm2未満、100mΩ mm2未満、50mΩ mm2未満、40mΩ mm2未満、30mΩ mm2未満、20mΩ mm2未満、15mΩ mm2未満、14mΩ mm2未満、13mΩ mm2未満、12mΩ mm2未満、11mΩ mm2未満、10mΩ mm2未満、9mΩ mm2未満、8mΩ mm2未満、7mΩ mm2未満、6mΩ mm2未満、5mΩ mm2未満、4mΩ mm2未満、3mΩ mm2未満、2mΩ mm2未満、1mΩ mm2未満、0.9mΩ mm2未満、0.8mΩ mm2未満、0.7mΩ mm2未満、またはそれどころか0.6mΩ mm2未満の平均比電気接触抵抗を有する接続部が設けられる。
下記では、本発明の実施形態を列挙する。
− 前記電力ケーブルの端部セクションを用意するステップであり、前記端部セクションがワイヤ端部を有するワイヤを含み、前記端部セクションが前記反応性化合物をさらに有する、用意するステップと、
− 界面セグメントを実現するために前記端部セクション上へと電導性粒子を継続的に付加することによって前記ケーブルの前記端部セクション上へと界面セグメントを形成するステップであり、前記界面セグメントが、
− 前記反応性化合物の融点よりも高い融点と、
− 前記ワイヤのうちの80%の間の平均として0.6mΩ mm2よりも低い電気抵抗と、
− 5MPaよりも大きい機械的引張り付着強度と
を有する、形成するステップと
を含む、方法。
− ワイヤ端部(x22)およびケーブル端面(x20)から5mmの距離内に前記反応性化合物を有するケーブル端部を
さらに備え、
−前記ケーブルが、前記ケーブル端面から延び、前記ワイヤ端部と一体的に形成される導電性電力伝送界面(x30)をさらに備え、前記導電性電力伝送界面(x30)が、
− 前記反応性化合物の融点よりも高い融点と、
− 前記ワイヤのうちの80%の間の平均として0.6mΩ mm2よりも低い電気抵抗と、
− 5MPaよりも大きい機械的引張り付着強度と
を有する、前記ケーブルよって特徴付けられる、電力ケーブル(x00)。
− ケーブル(x00)を受けるため少なくとも1つのソケットを形成し、前記ソケットから前記電気的界面への導電性チャネルをさらに有するスリーブ本体(x84)
を具備し、
− 導電性であり、挿入したケーブル(x00)の端部セグメント(x20)または界面セグメント(x30)への電気的接触部を設けるため前記ソケットの外に面する表面を有する前記本体(x84)に対して置き換え可能である前記少なくとも1つのソケットの内側のコンジット(x83)と、
− 前記スリーブ本体(x84)に対して前記ケーブル(200)の方に前記コンジット(x83)上に軸方向の力を加えそして維持することにより前記界面セグメント(x30)に対して前記コンジット(x83)をしっかりと留めることを可能にする、ばね締結具(x85、x86)と
をさらに備え、
− 前記コンジット(x83)が前記スリーブ本体と直接および/または前記圧縮締結具(x85、x86)を介して電気的に接続しており、これによって、電流が前記導線(x01)から前記界面セグメント(x30)へ、次いで前記コンジット(x83)を経由して前記本体(x84)へ、そして前記電気的界面へと流れることができる、
ことを特徴とする、スリーブ(x80)。
− ケーブル(x00)を受けるため少なくとも1つのソケットを形成し、前記ソケットから前記電気的界面への導電性チャネルをさらに有するスリーブ本体(x84)
を具備し、
− 導電性であり、挿入したケーブル(x00)の端部セグメント(x20)または界面セグメント(x30)への電気的接触部を設けるため前記ソケットの外に面する表面を有する前記本体(x84)に対して置き換え可能である前記少なくとも1つのソケットの内側のコンジット(x83)と、
− 前記スリーブ本体(x84)に対して前記ケーブル(200)の方に前記コンジット(x83)上に軸方向の力を加えそして維持することにより前記界面セグメント(x30)に対して前記コンジット(x83)をしっかりと留めることを可能にする、前記圧縮締結具(x85、x86)と
をさらに備え、
− 前記コンジット(x83)が前記スリーブ本体と直接および/または前記圧縮締結具(x85、x86)を介して電気的に接続しており、これによって、電流が前記導線(x01)から前記界面セグメント(x30)へ、次いで前記コンジット(x83)を経由して前記本体(x84)へ、そして前記電気的界面へと流れることができる、
ことを特徴とする、スリーブ(x80)。
Claims (16)
- 電導性である少なくとも2本の別々のワイヤ(x02)を有する電力ケーブル(x00)の端面上に導電性電力伝送界面(x30)を設けるための方法であって、前記ケーブル(x00)が前記電力ケーブル(x00)にさらなる特徴を与えるため前記ワイヤ(x02)とは異なる反応性化合物をさらに含み、
前記電力ケーブル(x00)の端部セクションを用意するステップであり、前記端部セクションがワイヤ端部を有するワイヤ(x02)を含み、前記端部セクションが前記反応性化合物をさらに有する、用意するステップと、
導電性粒子とは異なる材料の非付着性キャリア流体中に分散された前記導電性粒子を前記端部セクションと接触させることによって前記端部セクション上へと前記導電性粒子(x67A)を継続的に付加するステップと
を含む、方法。 - 前記導電性粒子(x67A)とは異なる材料の非付着性流体中への前記電導性粒子(x67A)の分散液を用意するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 外側の環境から局所囲い(x63)の範囲を定める囲い境界(x78)を設けるステップであって、該囲い境界(x78)が前記局所囲いの中へのケーブル端部を受けるための開放端を有し、さらに、前記ケーブルが前記局所囲いと外側の環境との間に少なくとも防塵シールを設けるために前記囲い境界(x78)の前記開放端の中へと設置され、堆積手段(x61)が前記局所囲い(x63)の内側に設置される、設けるステップ
をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。 - 前記電力伝送界面(x30)が前記ワイヤの前記少なくとも2つのワイヤ端部と一体的に形成されるまで前記継続的に堆積するステップを続けるステップをさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記継続的に付加するステップが、コールド・スプレイ、電解めっき、またはレーザ金属堆積のリストから選択され得る、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記継続的に付加するステップが、継続的に冷間付加するステップであり、温度に関するパラメータは、前記反応性化合物の温度が反応温度よりも実質的に下のままであることを確実にするように制御され、前記反応温度では、前記反応性化合物が前記導電性電力伝送界面の電気的および/もしくは機械的特性を損なうように前記継続的に付加するステップと干渉し、ならびに/または前記反応性化合物が前記反応温度で前記ケーブルに損傷を与える、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記形成するステップが、コールド・スプレイするステップであり、前記コールド・スプレイするステップが、
第1の導電性材料(x67A)を堆積するステップと、
フィラー材料(x67B)を堆積するステップと
によって実行される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記フィラー材料(x67B)が堆積された後で、前記端面が、堆積した第1の導電性材料(x67A)を露出させるように処理されるステップと、
導電性材料の第2の層(x67C)が、前記堆積した第1の導電性材料(x67A)と一体的に相互に作用するように前記端面上へと堆積されるステップと
をさらに含む、請求項7に記載の方法。 - ニードル・ハンマリングまたはピーニングなどのハンマリングするステップであって、導線の前記端面(x20)または前記界面層(x30)が機械的圧縮力を受ける、ハンマリングするステップをさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 導電性である少なくとも2本の別々のワイヤ(x02)を有する電力ケーブル(x00)の端面上に導電性電力伝送界面(x30)を設けるための界面形成デバイス(x60)であって、前記ケーブル(x00)が前記電力ケーブル(x00)にさらなる特徴を与えるため前記ワイヤ(x02)とは異なる反応性化合物をさらに含み、
前記電力ケーブル(x00)の端部セクションを用意する張り付け手段であり、前記端部セクションがワイヤ端部を有するワイヤ(x02)を含み、前記端部セクションが前記反応性化合物をさらに有する、張り付け手段と、
前記張り付け手段に接続された堆積手段(x61)であり、該堆積手段(x61)が導電性粒子とは異なる材料の非付着性キャリア流体中に分散された前記導電性粒子を前記端部セクションと接触させることと、前記端部セクション上へと前記導電性粒子(x67A)を継続的に付加することとに適応する、堆積手段(x61)と
を備える、装置。 - 導電性粒子(x67A)とは異なる材料の流体に分散させた前記導電性粒子(x67A)の分散液を用意するために適応した分散手段をさらに備え、該分散手段が前記堆積手段に接続され、前記分散液を前記堆積手段に供給することに適応する、請求項10に記載のデバイス(x60)。
- 外側の環境から局所囲い(x63)の範囲を定める囲い境界(x78)をさらに備え、該囲い境界が前記局所囲いの中へのケーブル端部を受けるための開放端を有し、前記張り付け手段が、前記局所囲いと外側の環境との間に少なくとも防塵シールを設けるために前記囲い境界(x78)の前記開放端の中へと挿入したケーブルの周りに取り付けられるように適応し、前記堆積手段(x61)が前記局所囲い(x63)の内側に設置される、請求項10または11に記載の装置。
- 前記デバイス(x60)が、前記壁(x78)を通って延びる接続部品(x49)を介して前記堆積手段(x61)に接続された前記外側の環境に設置された移動手段(x74)であって、該移動手段(x74)が導線端面(x20)に沿って前記堆積手段(x61)を移動させることに適応する、移動手段(x74)をさらに有する、請求項10から12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記堆積手段(x61)が、電解めっき手段(x70)、コールド・スプレイ手段(x61)およびレーザ堆積手段のうちのいずれか1つから選択され得る、請求項10から13のいずれか一項に記載の装置。
- 少なくとも前記堆積手段(x61)が、前記張り付け手段に可逆的に取り付けるためのマウント用付属品を有する、請求項10から14のいずれか一項に記載の装置(x60)。
- 少なくとも2本のワイヤ(x20)および反応性化合物を有する電力ケーブル(x00)上に電力伝送界面(x30)を形成するためのコールド・スプレイ装置の使用。
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