TW201806272A - 用於電力導體之彈性套管 - Google Patents

Abstract

本發明揭示彈性套管(1)，其用於在一電力網路中使一HV/MV電力導體電氣絕緣，其包含：a)一可收縮或可擴張彈性套管主體(10)；b)一收納空間(20)，其在該套管主體中，以用於收納該電力導體；c)一空腔(30)，其形成在該套管主體中；以及d)一分壓器總成(40)，其至少部分地配置在該空腔中，且包含複數個離散阻抗元件，該等阻抗元件可操作為一分壓器，以用於感測該電力導線之一內層導線之電壓。

Description

用於電力導體之彈性套管

本發明係關於分壓器，其等用於在電力網路中搭配高電壓(HV)或中電壓(MV)電力導體使用，以用於在全國電網系統中分配電能。施具體而言，本發明係關於：用於感測此類電力導體之電壓的分壓器，該等電力導體容納在可收縮或可擴張的(或通常彈性的)元件中，以用於使此類電力導體絕緣；用於組裝此類元件之零件套組；及將此類元件施用至電力導體之方法。

例如從德國專利申請案DE 3702735 A1已知用於感測HV/MV電力電纜之內導體之電壓的分壓器。分壓器可由複數個電阻器、電容器、或電感形成。在本揭露中，電阻器、電容器、及電感稱為阻抗。

通常，分壓器之一個端部電氣連接至電力導體，或以其他方式保持在待測量的高電壓上，同時相對端部保持在較低電壓或地電位。由串聯連接的大量分壓元件形成的分壓器係有利的，因為跨分壓元件之各者的電壓下降小於在僅兩個分壓元件之情況下的電壓下降，因此減小電氣應力及失效風險。

分壓器在高電壓應用中之一實例展示於歐洲專利申請案EP 2605023 A1中，其中分壓器包含呈成角度組態之形式的複數個電阻元件。元件之群組配置在絕緣撐體上，絕緣撐體之形狀使得撐體之爬電距離等於或長於個別電阻之爬電距離之總和。根據EP 2605023 A1，分壓器可嵌入絕緣材料中，絕緣材料較佳係樹脂。

如EP 2605023 A1中所指示，分壓器之適當的電氣絕緣對於防止放電係重要的。合適的絕緣可例如由包封分壓器之一層非導電聚合或橡膠材料組成，該層材料具有數毫米或幾公分之厚度，其尤其取決於分壓器之高電壓端部所連接之電壓。

分壓器可遠離電力導體及電力電纜放置。在此類分壓器中，高電壓電容器之電容器電極可由兩個銅層形成，該等銅層黏附至形成電介質的玻璃板，同時低電壓電容器可係常規現有的陶瓷電容器。然後可使用絕緣線將分壓器電氣連接至高電壓電力導體及電氣接地。此類遠端分壓器不經受經常發生在電力電纜中的溫度變化，其可增加分壓器之精密度。

然而，在大多數情況下，分壓器有利地經配置接近於電力導體，一個原因係避免必須使從高電壓電力導體引導至分壓器之高電壓部分的線電氣絕緣。然而，經適當絕緣之分壓器之幾何體積及容納該分壓器所需之空間經常使得難以接近於電力導體安裝分壓器，該電力導體自身必須具備絕緣以防止放電。

已知，絕緣套管可經設計以容納電組件。例如，歐洲專利申請案EP 2 763 259 A1揭示一種絕緣套管，其具有一電極區段及承載一分壓器之一電容元件的一PCB。

看起來所欲的是，提供一經充分絕緣之分壓器，其比傳統分壓器更易於接近於導體安裝。本發明試圖解決此問題。

本發明提供一種彈性套管，其用於在一電力網路中使一HV/MV電力導體電氣絕緣，該彈性套管包含：a)一彈性套管主體，其用於使該電力導體絕緣，該套管主體可圍繞該電力導體徑向收縮或當推動到該電力導體上時可徑向擴張；b)一收納空間，其形成在該套管主體中，以用於收納該電力導體之一區段，使得該套管主體包圍該電力導體；c)一空腔，其形成在該套管主體中，且由一空腔壁定界；以及d)一分壓器總成，其至少部分地配置在該空腔中，且包含複數個離散阻抗元件，其中該等阻抗元件之至少兩者串聯地電氣連接，諸如以可操作為一分壓器，以用於感測該電力導體之一內導體之電壓。例如，分壓器總成可包括二或更多個(例如，2、3、4、5、10、20、30、50、100、150、或甚至200或更多個)離散的阻抗元件，其中該等阻抗元件之至少兩者串聯地電氣連接。在至少一態樣中，該複數個離散阻抗元件可串聯地、並聯地、或串聯/並聯組合地電氣連接。

傳統的彈性絕緣套管可用於提供對電力導體之一區段的絕緣。例如藉由將彈性套管軸向地推動到導體上且由此使其擴張，或例如藉由將經徑向預擴張之套管同軸地定位在導體上且使其在導體上收縮，此類套管簡單且快速地圍繞電力導體(如，絕緣電纜或裸電纜)施用。根據本發明，此類彈性套管可具備一空腔，其形成在該套管主體中，在該空腔中可容納一分壓器(或更通常，分壓器總成(voltage divider assembly/divider assembly))。此類彈性絕緣套管還簡單且快速地圍繞導體施用。在安裝套管主體之後，套管主體提供對導體及分壓器總成的充分絕緣，且將分壓器總成以空間節約方式幾何上接近於電力導體固持。

通常，彈性套管出於絕緣目的用於MV/HV電力電纜。彈性套管易於施用於電纜端部，且係保護電力電纜(或通常電力導體)之軸向區段並使其絕緣的具成本效益的手段。

用詞「套管(sleeve)」意謂圍繞電力導體(例如，如HV/MV電力電纜)、HV/MV電力電纜之內導體、或匯電條周向地配置的元件。

根據本發明之套管可包含導電屏蔽層。屏蔽層可從套管之外表面徑向地向內配置。因此，屏蔽層可配置在套管內。

或者，屏蔽層可形成套管或套管主體之徑向最外層。屏蔽層之徑向外表面可形成套管或套管主體之外表面。

屏蔽層可經配置圍繞該複數個離散阻抗元件。此配置可減小存在的寄生電容或使寄生電容保持恆定，其可增加電壓感測之準 確度。屏蔽層可電氣連接至接地或系統中之另一電位，例如，諸如高電壓電位。

通常，收納空間可具有圓柱形狀或管狀形狀。此可允許套管推動到電纜之端部上且定位在電纜上。

根據本發明之套管具有套管主體。彈性套管之套管主體可徑向擴張或徑向收縮。整個套管可徑向擴張或徑向收縮。因此，套管可在任何所欲的軸向位置定位在電力導體上。可擴張套管主體或可收縮套管可經調適用於在導體上推動至所欲位置。可收縮套管主體或可收縮套管可經調適用於定位在電纜之所欲位置。可收縮套管主體或可收縮套管可經調適用於在導體之所欲位置收縮。可擴張及可收縮套管主體或套管可經調適，使得在擴張之後或在收縮之後，套管主體與導體之間的摩擦使套管保持在導體之適當位置。

根據本揭露之套管可經調適以搭配中電壓或高電壓電力電纜使用。此類電纜一般具有承載電力的內導體。內導體大多數具有圓形橫截面，且在電纜之長度方向上延伸。由此，內導體之長度方向界定電纜及套管之軸向方向，即，沿著電纜長度的方向。垂直於周向方向的方向係徑向方向，即，指向遠離內導體之圓形橫截面之中心的方向。

一般而言，電氣絕緣層(有時稱為主絕緣層)經配置圍繞電纜之內導體。絕緣層經常直接配置在內導體上，不考慮在內導體上的任何薄(半)導電層，其將防止內導體與主絕緣之間的氣隙，此類層被視為內導體之一部分。大部分電纜具有另外層，其等經配置圍 繞絕緣層，例如一半導電層、一屏蔽線層、及作為最外層之一電纜護套。根據本發明之套管可經調適以圍繞內導體配置。為了配置套管，電纜因此可需要經剝皮，即，可移除電纜護套及任何外層直至內導體，使得套管可經配置圍繞內導體。在某些實施例中，套管可經調適以直接配置在內導體上。

在某些其他實施例中，套管可經調適以直接配置在電力電纜之絕緣層上，例如主絕緣層上。主絕緣層可直接配置在內導體上。(在本揭露之上下文中，包封內導體之軟質半導電層被認為是內導體之一部分)。在這些其他實施例之一些實施例中，電纜可僅需要剝皮至絕緣層，絕緣層可直接配置在該內導體上。在某些其他實施例中，套管可經調適以配置在存在的編接裝置或端接件上，前提是編接裝置或端接件不含外屏蔽層。

通常，套管主體可包含套管之徑向最內層。套管主體可由例如聚矽氧、或EPDM(乙烯丙烯二烯單體)、或HEPR(硬質級乙烯丙烯橡膠)組成，或包含EPDM或HEPR。套管主體可包含彈性套管之主要幾何體積，例如套管之幾何體積之大於70百分比、大於80百分比、或大於90百分比。可藉由水置換法來判定幾何體積。

在可徑向擴張的套管主體中，在擴張之前，收納空間所具有之內徑可小於內導體之外徑或電纜之絕緣層之外徑，套管經配置圍繞內導體或電纜之絕緣層。套管主體可藉由將其推動到絕緣層上或在電纜之一端部推動到內導體上來擴張。通常，將可擴張套管配置在內導體上或電力電纜之絕緣層上的此推入式技術係已知的。經常使用 滑脂以促進將可擴張套管主體推動到電纜之層上。一旦將根據本揭露之可擴張套管推動到電纜之內導體上，套管主體之徑向最內層可直接機械接觸內導體之徑向外表面。一旦將根據本揭露之不同的可擴張套管推動到電纜之絕緣層上，套管主體之徑向最內層可直接機械接觸絕緣層之徑向外表面。

在可徑向收縮(或「可收縮(shrinkable)」)套管主體中，在收縮之前，收納空間所具有之內徑可大於電力導體之外徑，套管主體經配置圍繞電力導體。套管主體可藉由移除撐體芯部分來收縮，撐體芯部分在收縮之前使套管保持在徑向擴張狀態。

套管主體可由單一材料片或單一元件組成。或者，其可由二或更多個單一材料片或元件組成。

彈性套管可包含二或更多個套管層。該二或更多個套管層之各者可係彈性的。例如，套管可包含內套管層及外套管層。若套管具有管狀或圓柱體形狀，則外套管層可經配置圍繞內套管層且與內套管層同軸。

用詞「彈性的(elastic)」在本文用於大致上指代主體之彈性變形。因此，彈性套管係可機械變形且在變形之後努力幾乎返回成其原始形狀的套管。可收縮主體(例如，可收縮套管)係彈性套管之實例，此係因為其等努力返回至其等在擴張之前的原始形狀。例如，所謂的冷收縮套管當其等製造時被撐體芯部分徑向擴張，且一旦移除撐體芯部分後徑向收縮至其等原始形狀。另一方面，可擴張套管(例如，所謂的推入式套管)亦係彈性套管之實例。可擴張套管之套 管主體具有內徑略微小於電力導體之外徑的收納空間，且當將其等推動到電纜之一端部上時，迫使其等足夠擴張以圍繞電纜契合。由於套管之彈性本質，套管努力返回至其等未擴張的形狀，且由此施加徑向力，該徑向力保持套管與電纜之外表面緊密契合。

根據本發明之彈性套管可用於電氣絕緣高電壓或中電壓電力導體。此類電力導體之實例係HV/MV電力電纜或所謂的匯電條。電力導體可係HV/MV電力電纜或匯電條。此類導體之其他實例係電纜配件(例如，插頭、端接件、或接頭)中之導電元件。本揭露之上下文中之HV/MV電力導體經設計以在至少3.6千伏之電壓下傳導約100安培之電流的導體。此類電力導體(例如，電力電纜)一般需要具有至少0.25cm²之橫截面之內導體及厚度係至少2mm之絕緣組件，以防止電氣放電。本揭露並非明確關於提供能量給個別機器、電腦、家用電器、或類似者的電纜之套管，而是關於用於在變換成出口端電壓之前在全國電網系統中分配大量電能的導體。

根據本發明之彈性套管之套管主體中之收納空間係包含或形成在套管主體中的一空間，該空間經調適用於收納電力導體之一區段，使得套管主體包圍電力導體。收納空間可由通孔或孔組成、或包含通孔或孔。通孔或孔可係圓柱體。

根據本發明之彈性套管之收納空間係包含及/或形成在套管主體中的一空間，該空間可由收納空間壁定界。收納空間可由套管之彈性部分形成。因此，收納空間及/或收納空間壁可係彈性的。

收納空間可係可變形的。收納空間可係可變形的，諸如以當套管主體圍繞電力導體徑向收縮或當將套管推動到電力導體上時徑向擴張時適應電力導體之外表面。

根據本發明之彈性套管之空間係包含及/或形成在套管主體中的一空間，該空間可由空腔壁定界。空腔壁可由套管主體之彈性部分形成。因此，空腔壁可係彈性的。此可允許當套管收縮或擴張時空腔改變其形狀。

根據本發明之彈性套管中之空腔可係包含在套管主體中之一空間，該空間經調適用於收納分壓器總成，使得套管主體包圍該分壓器總成，例如包圍該分壓器總成使得該分壓器總成至少部分地配置在空腔中。分壓器總成可完全配置在空腔中。或者，分壓器總成可部分地配置在空腔中，換言之，分壓器總成之一部分可配置在空腔中。

空腔可由套管中之一通孔或一盲孔組成，或包含套管中之一通孔或一盲孔。該通孔或該盲孔可具有例如圓形、橢圓形、卵形、矩形、三角形、或不規則橫截面。空腔之橫截面可經成形，諸如以對應於分壓器總成之橫截面。此可使分壓器總成與空腔壁之間的空間最小。

空腔可經成形且配置，使得其包圍收納空間。換言之，空腔可圍繞收納空前周向延伸。此可允許分壓器總成經配置而周向圍繞收納空間。此可係分壓器總成之空間節約配置，且可繼而允許彈性套管更短。

空腔壁可係可變形的。空腔壁可係可變形的，諸如以當套管主體圍繞電力導體徑向收縮或當將套管推動到電力導體上時徑向擴張時適應分壓器總成之外表面。

空腔壁可當套管主體收縮或擴張時係可變形的。由此，空腔壁因收縮或擴張而折斷或損壞之風險減小。

空腔壁可係電氣絕緣的。此可減小離散阻抗元件之間的電氣放電或電氣短路之風險。

根據本發明之分壓器總成包含複數個(例如，兩個、三個、或更多個)離散阻抗元件，其中該等阻抗元件之至少兩者串聯地電氣連接諸如以可操作為一分壓器，以用於感測該電力導體之一內導體之電壓。該複數個離散阻抗元件中之至少兩個離散阻抗元件可串聯地機械連接，例如，諸如以形成一鏈。分壓器可在電力導體之內導體與低電壓或電氣接地之間電氣連接。阻抗元件可係例如電阻器、電容、或電感。複數個離散阻抗元件可包含一個電阻器及一或多個電容器。複數個離散阻抗元件可包含一個電阻器及一或多個電感。複數個離散阻抗元件可包含一個電感及一或多個電容器。通常，該複數個離散阻抗元件可包含一或多個電阻器、及/或一或多個電容器、及/或一或多個電感。電阻器、電容器、及電感係特別合適於形成分壓器的元件，此係因為其等可在適度成本下容易獲得。再者，通常精確指定電阻器、電容器、及電感之電氣性質。

在本揭露之一態樣中，該複數個離散阻抗元件包含複數個電容器。一各別電阻器可並聯電氣連接至該複數個電容器之至少一 者。複數個各別電阻器可並聯電氣連接至該複數個電容器之二或更多者。一各別電阻器可並聯地電氣連接至該複數個電容器之各者，使得各電容器具有並聯連接至該電容器之電阻器。該複數個電容器可操作為分壓器或操作為分壓器之元件，以用於感測內導體之電壓。將一各別電阻器與該等電容器之至少一者並聯之配置可減小在給定頻率下(例如，在50赫茲或60赫茲下)內導體之橫截面對寄生電容的影響：具有較大橫截面之內導體之外表面通常大於具有較小橫截面之內導體的外表面，其通常增加電力導體中對高電壓的寄生電容，且由此降低電壓感測之準確度。

據信，對內導體之橫截面的依賴性減小係起因於通過分壓器之電容零件的電流相對於通過(該一或多個)電阻器的電流相移90°。通過寄生電容的電流未相對於通過分壓器之電容的電流相移。此幾乎不影響通過電阻器的電流振幅，惟小的相移除外。當通過(該一或多個)電阻器的電流係通過分壓器的主電流時，由於(該一或多個)電阻器之阻抗低，所以輸出電壓改變得不多。

此類並聯電阻器之電氣效應可甚至使對於分壓器之電屏蔽的需要作廢。此可減少根據本發明之套管之製造成本。

當使用一或多個此類並聯電阻器時，看起來係有利的是，保持電容器之總電容為低，由此提供高阻抗；及針對低的總體電阻阻抗保持(該一或多個)電阻器之總電阻率為低，假定組件之組態平衡。

在一特定實施例中，分壓器總成可包含二十個電容器，其等串聯地電氣連接諸如以可操作為分壓器，以用於感測內導體之電壓。該二十個電容器之各者具有與其並聯地電氣連接的個別電阻器。通常，且獨立於此實施例，電阻器可相鄰於電容器配置。對於配置在PCB之頂部的電容器，電阻器可幾何地配置在各別電容器之頂部，使得各電容器定位在PCB與各別電阻器之間。

經配置與電容器並聯的個別電阻器之電阻可相同。或者，個別電阻器之電阻可不同於與電容器並聯地電氣連接的彼等電阻器之一個其他電阻器、二或更多個其他電阻器、或所有其他電阻器之電阻。針對在20千伏下的高電壓內導體及具有二十個串聯連接的電容器(其等具有約1000皮法拉(pF)之電容)之分壓器，電阻器可具有在約2.5MΩ與約12.5MΩ之間的典型電阻，其導致在50MΩ與250MΩ之間的總體電阻。

合適用於形成根據本揭露之套管中之分壓器的分壓器總成可包含二或更多個離散阻抗元件，例如，其可包含2、3、4、5、10、20、30、50、100、150、或甚至200或更多個離散阻抗元件。

分壓器總成可係剛性的。此可促進將分壓器總成推動至空腔中。或者，分壓器總成可係可撓的，例如，可彎曲的。例如，當套管主體收縮、或擴張、或彎曲時，可撓性分壓器總成可能夠遵循彈性套管之套管主體之任何變形。

分壓器總成可包含印刷電路板(「PCB」)，該複數個離散阻抗元件配置在該印刷電路板上。PCB可以係可撓的或剛性的。

該複數個離散阻抗元件中之至少兩個離散阻抗元件串聯地連接，諸如以可操作為分壓器。可藉由PCB上之線或導電跡線、或藉由焊接材料電氣連接離散阻抗元件。各阻抗元件可包含兩個觸點，以用於使其電氣連接。

該複數個離散阻抗元件之第一阻抗元件可具有一高電壓觸點，以用於電氣連接至電力導體之在高電壓上的組件，例如電氣連接至內導體。高電壓觸點可配置在空腔中。通常，當套管主體圍繞電力導體收縮，或在電力導體上擴張時，高電壓觸點可經配置諸如以與電力導體之內導體電氣接觸。當分壓器總成具有一細長形狀(其包含一第一端部部分及一相對第二端部部分)時，該高電壓觸點可配置在分壓器總成之第一端部部分。

該複數個離散阻抗元件之第二阻抗元件可具有一低電壓觸點，以用於電氣連接至低電壓或電氣接地。低電壓觸點可配置在空腔中，或在空腔之外。通常，低電壓觸點可經配置諸如以從套管主體之外接取以進行電氣接觸。當分壓器總成具有一細長形狀(其包含一第一端部部分及一相對第二端部部分)時，且當高電壓觸點配置在第一端部部分時，該低電壓觸點可配置在分壓器總成之第二端部部分。接地線可電氣連接至低電壓觸點，以使可在空腔之外獲得低電壓觸點之電壓。

分壓器總成可包含一中點接取觸點，以用於從該複數個離散阻抗元件拾取經分配之電壓。中點接取觸點可電氣配置在第一阻 抗元件與第二阻抗元件之間。信號線可電氣連接至中點接取觸點，以使可在空腔之外獲得中點接取觸點之電壓。

該複數個串聯連接的離散阻抗元件可以筆直鏈之形式配置。因為沿著該複數個阻抗元件的電壓通常從高電壓觸點下降至低電壓觸點，所以線性鏈幾何形狀提供介於不同電壓的兩個離散阻抗元件之間的最大距離，且由此減小阻抗元件之間或將阻抗元件與其等各別相鄰者連接的導電線或跡線之間的電氣放電之風險。若空腔具有圓柱形形狀，則筆直鏈可定向成平行於空腔之圓柱形形狀之旋轉對稱軸。獨立於空腔之形狀，若收納空間具有旋轉對稱的形狀，則筆直鏈可定向成平行於收納空間之圓柱形形狀之旋轉對稱軸。

或者，該複數個離散阻抗元件可以Z形鏈之形式、或通常以折疊鏈之形式配置。此類幾何配置可提供分壓器總成之精巧構造。在一些情況下，此幾何形狀可保持分壓器總成之延伸為短的，例如，在平行於收納空間之長度延伸的方向上或在沿著電纜的方向上，使得彈性套管可更短。Z形或折疊鏈之一個端部(例如在第一阻抗元件附近的端部，即，高電壓端部)可配置在收納空間附近。此可允許離散阻抗元件之一者(例如第一阻抗元件)可機械連接至電力導體。Z形或折疊鏈之相對端部(例如在第二阻抗元件附近的端部，即，低電壓端部)可配置在套管主體之徑向外表面附近。此可促進定位在該相對端部的離散阻抗元件機械連接至電氣接地。

或者，該複數個離散阻抗元件可以線性鏈之形式配置在可撓性PCB上，該PCB可以螺旋幾何形狀在其自身上纏繞。經纏繞 之PCB可配置在彈性套管之同軸地圍繞收納空間的空腔中。此類幾何配置可提供分壓器總成之精巧構造。此類幾何配置之優點可特別在於，其在沿著收納空間的方向上(即，在沿著電力導體的方向上)需要非常小的空間。

分壓器總成之外部形狀通常獨立於由離散阻抗元件之配置所形成的形狀。

該複數個離散阻抗元件可配置在可撓性印刷電路板上。此可促進當套管變形或彎曲時分壓器總成之變形及彎曲，其中分壓器總成藉由變形或彎曲而被損壞之風險較小。具體而言，在可撓性電路板上的配置可減小當彈性套管收縮或擴張時損壞及失效之風險。

或者，該複數個離散阻抗元件可配置在剛性印刷電路板上。此優點可在於，分壓器總成可具有較大的機械勁度，其允許更容易地將分壓器總成推動至空腔中，且其中當組裝根據本揭露之彈性套管時損壞之風險較小。

承載該複數個離散阻抗元件的可撓性印刷電路板可經以螺旋形狀配置而圍繞收納空間。

作為進一步替代方式，該複數個離散阻抗元件可未經支撐、或自由懸掛，即，未配置在PCB上。因為不需要撐體結構，所以此類分壓器總成可非常節省製造成本。分壓器總成亦可尤其節約空間的，此係因為不必提供PCB之空間。

分壓器總成可包含囊封主體，該複數個離散阻抗元件可囊封或嵌入該囊封主體中。將阻抗元件囊封在囊封主體中可提供阻抗 元件對彼此及對套管之剩餘部分的額外電氣絕緣。囊封主體亦可提供阻抗元件抵抗機械衝擊(如磨耗或化學或環境衝擊)的額外保護。囊封主體可係實心的。實心囊封主體可提供分壓器總成之較高勁度，且促進將分壓器總成插入至空腔中。囊封主體可包含光滑的外表面。當將分壓器總成配置在空腔中時，此類光滑的外表面可減少分壓器總成與空腔之空腔壁之間的空隙之數目及大小。

囊封主體可由樹脂組成。樹脂可係硬化樹脂。樹脂可係透明的。當從空腔移除將分壓器總成時，此可促進阻抗元件之視覺檢查。

分配器總成可從空腔移除。分壓器總成、或空腔、或兩者可經調適以促進從空腔移除(例如，手動移除)分壓器總成。可移除式分壓器總成可允許檢查或監測分壓器總成及空腔。

彈性套管可包含高電壓觸點，以用於將該複數個離散阻抗元件之第一離散阻抗元件電氣連接(例如，歐姆連接)至電力導體之內導體。此類高電壓觸點促進將分壓器總成連接至高電壓，當使用時高電壓存在於電力導體之內導體中。該觸點可例如係彈簧觸點。

當電力導體係電力電纜時，根據本揭露之彈性套管之高電壓觸點可電氣連接至電纜接線頭，電纜接線頭配置在電力電纜之內導體之端部部分上。高電壓觸點與接線頭之間的此電氣連接可經由高電壓(HV)線而受影響。HV線可在一個端部處機械且電氣連接至高電壓觸點。此電氣連接可係藉由例如焊接或熔接。

HV線可在其另一端部處經由導電彈力夾具而電氣連接至電纜接線頭(其配置在電纜之內導體之一端部部分上)之導電外部周邊，導電彈力夾具圍繞接線頭之至少一半外部周邊延伸，且經調適用於按壓HV線抵靠接線頭之外表面。

或者，HV線可在其另一端部處電氣連接至電纜接線頭之導電內表面，其藉由將HV線之此另一端部配置在內導體之暴露端部部分之外表面上，藉由將HV線之此另一端部及內導體之暴露端部部分一起插入至電纜接線頭中，且藉由隨後圍繞HV線之另一端部及內導體之暴露端部部分捲曲電纜接線頭，由此HV線之端部經固定而與電纜接線頭及內導體之暴露端部部分電氣接觸。

可增強HV線之另一端部與內導體之暴露端部部分之間的電氣接觸，其藉由將HV線之端部附接至可撓性導電金屬網狀物，例如藉由焊接或熔接，圍繞內導體之暴露端部部分纏繞網狀物，將網狀物、HV線之端部、及內導體之暴露端部部分一起插入至電纜接線頭中，且藉由隨後圍繞網狀物、HV線之另一端部、及內導體之暴露端部部分捲曲電纜接線頭，由此網狀物及HV線之端部經固定而與電纜接線頭及內導體之暴露端部部分電氣接觸。

獨立於高電壓觸點是否存在，彈性套管可包含低電壓觸點，以用於將該複數個離散阻抗元件之第二離散阻抗元件電氣連接至電氣接地。低電壓觸點可促進將分壓器總成連接至較低電壓或電氣接地。可自由地從空腔之外接取低電壓觸點。可自由地從套管主體或彈 性套管之外接取低電壓觸點。低電壓觸點之實例係線之一端部，其從空腔之內引導至外部，線之另一端部焊接至第二離散阻抗元件。

根據本揭露之彈性套管可包含高電壓觸點、低電壓觸點、或兩者。

空腔可具有細長形狀，且可在第一方向上縱向延伸。收納空腔可具有細長形狀，且可在第二方向上縱向延伸。第一方向可在+/-10°之角度之內平行於第二方向。此平行配置可允許套管中之空腔之特別節約空間的配置。所得的彈性套管可因此較小，此允許其安裝在空間不足的地方，且亦可使其生產更具成本效益，此係因為製造套管可需要較少材料。

根據本揭露之彈性套管可進一步包含配置在空腔中的電氣絕緣填隙材料。填隙材料可配置在分壓器總成之至少一部分與空腔壁之至少一部分之間，諸如以填充分壓器總成與空腔壁之間的空間。

此類填隙材料可係有利的，此係因為在空腔中存在的填隙材料可減小空腔壁與分壓器總成之間(具體而言，空腔壁與離散阻抗元件之一者之間)的放電之風險。此類風險存在，此係因為空腔壁一般係在低電氣電位，同時分壓器總成或其零件係在高電位(即，高電壓)。若分壓器總成之一部分與空腔壁之一部分之間的空間填充有空氣，則在分壓器總成之該部分與空腔壁之該部分之間的放電之電阻可能不夠高以防止放電。藉由將該空間填充有電氣絕緣填隙材料，可減小放電之風險。

分壓器總成可具有不規則外部空間，例如具有由離散阻抗元件所形成之突出。再者，空腔壁可具有不規則形狀，例如具有脊及凹部。合適之填隙材料填充分壓器總成與空腔之間的空間達一大百分比，由此減小分散器總成與空腔壁之間的空間中之任何剩餘氣隙之數目及/或大小。許多填隙材料可能不完全填充分壓器總成與空腔壁之間的空間中之所有空隙。然而，這些填隙材料亦被認為適合於該目的，此係因為其等減小放電之風險，儘管不是減小至零。

在使用之前，根據本發明之彈性套管之主體通常圍繞電力導體收縮，或當推動到電力導體上時可徑向擴張。此收縮及此擴張可稱為套管或套管主體之「彈性變形」。所欲的是，在空腔壁之後在套管主體收縮或徑向擴張之後，填隙材料減少分壓器總成與空腔壁之間的氣隙。因此，較佳的是，在套管主體收縮或徑向擴張之後，填隙材料填充分壓器總成與空腔壁之間的空間。然而，可為所欲的是，亦在套管主體收縮或徑向擴張之前，填隙材料填充分壓器總成與空腔壁之間的空間。在特定情況下，此後一性質可允許在將套管施用在電力導體上之前測試套管。

合適之填隙材料可係例如用於可重進入封閉體中的可撓性樹脂、或電氣絕緣潤滑劑。

空腔之體積及形狀可隨著套管主體收縮或擴張而改變。填隙材料可因此係可變形的，即，可機械變形的。具體而言，填隙材料可在-50℃與100℃之間、更佳在-20℃與+70℃之間的溫度下係可變形的。填隙材料可係可彈性變形的。可變形的填隙材料可允許填隙材 料隨著空腔之形狀改變而改變其形狀。此繼而可在套管收縮或擴張之後，促進填隙材料填充分壓器總成與空腔壁之間的空間，例如氣隙。由此減小放電之風險。

較佳的是，填隙材料是軟質的、或可流動的、或兩者。此可促進填充小空隙，該等空隙可以其他方式填充有空氣。較佳的是，填隙材料在20℃下或在0℃與100℃之間的溫度下係軟質的、或可流動的、或兩者。

填隙材料可由乳香樹脂或凝膠(尤其是聚矽氧凝膠)組成。更通常，填隙材料可包含乳香樹脂或凝膠，尤其是聚矽氧凝膠。乳香樹脂、凝膠、及尤其是聚矽氧凝膠係特別合適之絕緣材料，因為其等在廣泛的溫度範圍內可容易變形，且提供合適之電氣絕緣性質。其他合適之填隙材料係例如在室溫下固化的聚矽氧材料或不含聚矽氧之滑脂。

獨立於填隙材料之其他性質，填隙材料可係黏著劑。填隙材料可具有黏著劑性質。填隙材料可經調適用於黏附至分壓器總成、或空腔壁、或兩者。黏著劑填隙材料可隨著套管收縮或擴張而黏貼至空腔壁及/或分壓器總成，其可導致在藉由套管收縮或擴張來施用套管至電力導體之後填充更多空隙或將空隙填充至較大程度。

獨立於填隙材料之其他性質，填隙材料可具有在23℃下小於6000mPa.s之動力學黏度，如根據ISO 3219方法所測量。填隙材料可具有在23℃下在100與10000mPa.s之間的動力學黏度，如根據ISO 3219方法所測量。

本申請案之發明人已發現，具有此黏度之填隙材料特別適合於在將套管施用於電力導體(如MV/HV電纜)時通常使用的溫度下填充空腔中之空隙。

如本文中所述之彈性套管可有利地用於在電力網路中使高電壓(HV)電纜或中電壓(MV)電纜、或其他電力導體電氣絕緣，以用於遍及大區域(諸如全國電網系統中)分配電力。因此，本揭露亦提供一種電力網路，其包含一高電壓/中電壓(HV/MV)電力導體，其藉由如本文中所述之一彈性套管絕緣。

本發明亦提供一種零件套組，其用於經組裝以形成如上文所述之一彈性套管，其包含：a)一彈性套管主體，其用於在一電力網路中使一HV/MV電力導體絕緣，該套管主體可圍繞該電力導體徑向收縮或當推動到該電力導體上時可徑向擴張，該套管主體包含：- 一收納空間，其用於收納該電力導體之一區段，使得該套管主體包圍該電力導體；- 一空腔，其形成在該套管主體中，且由一空腔壁定界，該空腔壁由該套管主體之一部分形成；b)一分壓器總成，其包含複數個離散阻抗元件，其中該等阻抗元件之至少兩者串聯地電氣連接諸如以可操作為一分壓器，以用於感測該電力導體之電壓，其中該分壓器總成可配置在該空腔中。

可以至少兩種方式組裝此類套組，以形成如上文所述之套管：在第一程序中，分壓器總成可插入至空腔中，之後使套管(即，套管主體)在電力導體上收縮或擴張。在一替代性第二程序中，當分壓器總成在空腔之外時，套管可在電力導體上收縮或擴張，且在收縮或擴張之後，即，當套管主體達到其最終形狀時，將分壓器總成插入至空腔中。第二程序之優點是，分壓器總成不暴露於藉由使套管主體變形所產生之任何力。

若分壓器總成具有光滑表面，插入可更容易且更可靠。獨立於分壓器總成之表面，可使用摩擦減小材料，例如滑脂，以已經插入後減小分壓器總成與空腔壁之間的摩擦。

通常，為了達成封裝分壓器總成與空腔壁之間的緊密契合，分壓器總成之外部形狀可經成形，諸如以對應於空腔之內部形狀。或者，分壓器總成之橫截面可經成形，諸如以對應於空腔之橫截面。

若分壓器總成之外部形狀對應於空腔之內部形狀，則分壓器總成之直徑可經選擇，諸如以大於空腔之直徑使空腔壁在分壓器總成上施加壓力的量，同時仍允許將分壓器總成手動插入至空腔中。該壓力可足以產生將分壓器總成固持在空腔中的摩擦。

再者，若在套管主體擴張/收縮之後，將分壓器總成插入至空腔中，則可為有利的是，若填隙材料配置在空腔中。填隙材料可在將分壓器總成插入至空腔中之前配置在空腔中。

某些填隙材料可合適於用作摩擦減小材料。此材料之實例可係電氣絕緣滑脂。

分壓器總成可經調適成可從空腔移除。分壓器總成、或空腔、或兩者可經調適以促進從空腔移除(例如，手動移除)分壓器總成。可移除式分壓器總成可允許檢查分壓器總成及空腔。

分壓器總成、或空腔、或兩者可經調適以促進將分壓器總成插入(例如，手動插入)至空腔中。分壓器總成、或空腔、或兩者可經調適以促進在使套管在電力導體上擴張或收縮之後，將分壓器總成插入(例如，手動插入)至空腔中。將分壓器總成插入至空腔中的可能性可允許在失效之後用新的分壓器總成置換分壓器總成。此可使得置換套管主體或整個套管作廢。

在套組中，分壓器總成可最初未經組裝，但是離散阻抗元件可稍後用於組裝，以形成分壓器總成。此類套組可關於何處及何時組裝彈性套管提供較大靈活性。因此，本發明亦提供一種零件套組，其用於經組裝以形成如上文所述之一彈性套管，其包含：a)一彈性套管主體，其用於在一電力網路中使一HV/MV電力導體絕緣，該套管主體可圍繞該電力導體徑向收縮或當推動到該電力導體上時可徑向擴張，該套管主體包含：- 一收納空間，其用於收納該電力導體之一區段，使得該套管主體包圍該電力導體；- 一空腔，其形成在該套管主體中，且由一空腔壁定界，該空腔壁由該套管主體之一部分形成； b)複數個離散阻抗元件，其中該等阻抗元件之至少兩者可串聯地電氣連接諸如以形成一分壓器總成，該分壓器總成可操作為一分壓器，以用於感測該電力導體之電壓，其中該分壓器總成可配置在該空腔中。

上文所述之零件套組之任一者可進一步包含：c)一電氣絕緣填隙材料，該緣填隙材料經調適以配置在該空腔中，使得該填隙材料配置在該分壓器總成之至少一部分與該空腔壁之至少一部分之間，諸如以填充該分壓器總成與該空腔壁之間的一空間。

所述之零件套組可易於組裝以形成如上文所述之彈性套管，其中所有其優點經提及。

發明亦提供一種將一彈性套管施用在一MV/HV電力導體(例如一MV/HV電纜)上的方法，該方法以任何順序包含下列步驟：a)提供如上文所述之零件套組，且提供一MV/HV電力導體；b)將該電力導體之一區段配置在該套管主體之該收納空間中；c)將該分壓器總成配置在該套管主體之該空腔中。

本發明進一步提供一種彎頭插頭或一種電纜編接裝置，以用於搭配一MV/HV電纜使用，其包含如上文所述之彈性套管。此類彎頭插頭或電纜編接裝置除其等連接且保護電纜端部之傳統功能之外，還提供可用於感測電纜內導體之電壓的元件，即，在彎頭插頭或編接裝置中之分壓器總成。

1‧‧‧第一彈性套管/套管/第一套管

2‧‧‧第二彈性套管/第二套管/套管

3‧‧‧第三套管

4‧‧‧彈性套管/第四套管/套管

10‧‧‧套管主體

20‧‧‧收納空間

30‧‧‧空腔

32‧‧‧空腔

40‧‧‧分壓器總成

41‧‧‧第二分壓器總成/分壓器總成

42‧‧‧第三分壓器總成/分壓器總成

43‧‧‧分壓器總成

44‧‧‧分壓器總成

50‧‧‧PCB

52‧‧‧印刷電路板/PCB

53‧‧‧印刷電路板/PCB

60‧‧‧電阻器/離散阻抗元件

60a‧‧‧電阻器

60b‧‧‧電阻器

70‧‧‧導電跡線

71‧‧‧可撓性線

80‧‧‧高電壓觸點

82‧‧‧高電壓觸點

90‧‧‧第一端部部分

100‧‧‧箭頭/軸向方向

110‧‧‧徑向方向

120‧‧‧第二端部部分

130‧‧‧低電壓觸點

140‧‧‧中點取數觸點

150‧‧‧囊封主體

160‧‧‧接地線

170‧‧‧信號線

180‧‧‧高電壓線

190‧‧‧空腔壁

200‧‧‧屏蔽層

210‧‧‧電力電纜/HV/MV電力導體/電纜

現將參考下列例示本發明之具體實施例之圖式更詳細地描述本發明：圖1根據本發明之第一可擴張套管之透視草圖；圖2可用於根據本發明之彈性套管中的第一分壓器總成之透視草圖；圖3亦可用於根據本發明之彈性套管中的第二分壓器總成之透視草圖；圖4可用於根據本發明之彈性套管中的第三經囊封之分壓器總成之透視草圖；圖5根據本發明之第二彈性套管之透視截面草圖；圖6根據本發明之第三彈性套管之透視草圖；以及圖7包含施用在電纜端部上的根據本發明之第四可收縮套管的彎頭插頭之縱向截面圖。

圖1以透視圖之形式展示根據本發明之第一彈性套管1。套管1具有管狀套管主體10，該套管主體10係由電氣絕緣聚矽氧材料製成。套管主體10形成收納空間20，以用於收納經剝皮之電力電纜。收納空間20係中心通孔，其具有細長圓柱體形狀及圓形橫截面。圓柱體之對稱軸界定軸向方向(其由箭頭100指示)，同時徑向方向110係正交於軸向方向100的方向。

套管主體10亦形成細長空腔30，空腔30縱向延伸穿過套管主體10。空腔30具有細長形狀及橢圓形橫截面。空腔30之縱向延伸經定向平行於對稱軸且平行於收納空間20之縱向延伸。套管主體10形成壁(空腔壁)，其定界空腔30。

分壓器總成40配置在空腔30中。分壓器總成40延伸穿過空腔30之全長並超過一短距離，使得分壓器總成40之端部部分從空腔30突出。分壓器總成40包含許多離散電阻器(圖1中不可見)，其將在圖2、3、及4之上下文中解釋。這些電阻器可操作為分壓器，以用於感測電力電纜之內導體之電壓，其搭配與套管1使用。

彈性套管1係可徑向擴張的，使得其可推動到MV/HV電力電纜之端部部分上。套管1在軸向方向100上推動到電力電纜上，使得收納空間20容納電力電纜之一區段。一般而言，電力電纜經剝皮，即，電力電纜之一些外層經移除，使得最外層係電纜之主絕緣層。收納空間20之內徑經選擇，使得其略微小於經剝皮之電纜之外徑。然後在軸向方向100上迫使套管1到電纜上，由此收納空間20之內徑增加，且套管1在徑向方向110上擴張。將套管1配置在電力電纜之此端部的方法通常稱為「推入式方法(push-on method)」。套管1係彈性的，使得在擴張之後，套管努力返回至其原始的、未經擴張的形狀(惟少量永久變形除外，稱為「永久定型(permanent set)」)，由此套管在電纜上施加徑向力，該徑向力導致套管1與電纜之間的摩擦。此摩擦防止套管1相對於電纜移動。

此第一套管1中之分壓器總成40包含剛性的印刷電路板(「PCB」)，離散電阻器安裝在該印刷電路板上。PCB之剛性促進將分壓器總成40從空腔30之一個端部推動至空腔30中。

空腔30之橫截面經選擇，使得分壓器總成40契合至空腔30中，其中分壓器總成與空牆壁之間僅保留極小的空間，之後將套管1推動到電纜上。必要時，可使用滑脂促進將分壓器總成40推動至空腔30中。

當將套管1推動到電纜端部上時，套管1擴張，且空腔30具有不同的、較小的橫截面。在套管擴張之後，分壓器總成40與空腔30之內壁之間存在緊密契合。擴張之後的緊密契合提供，在分壓器總成40之外表面與空腔30之內壁之間僅存在小的空氣填充囊或空隙。取決於電力電纜之中心內導體之操作電壓，這些空隙可足夠小，以不允許在分壓器總成40與空腔30之內壁之間放電。

圖2係圖1中所示之套管1之分壓器總成40之透視草圖，其展示更多細節。分壓器總成40包含剛性PCB 50，複數個離散電阻器60安裝在PCB 50上。電阻器60在PCB 50上藉由導電跡線70串聯地電氣連接，使得其等可操作為分壓器。電阻器60形成一筆直鏈。

接近於分壓器總成40之左邊第一端部部分90，圖1中之最左邊的電阻器60連接至高電壓觸點80，其促進電阻器60之鏈電氣連接至電纜之內導體之高電壓。類似地，接近於相對第二端部部分 120，在圖1中之右側，最右邊的電阻器60a連接至低電壓觸點130，其促進電阻器60之鏈電氣連接至低電壓，例如電氣接地。

分壓器總成40在其第二端部部分120處具有中點接取觸點140，以用於從藉由該複數個電阻器60所形成之分壓器拾取經分配之電壓。中點接取觸點140電氣連接在最右邊電阻器60a與相鄰於最右邊電阻器60a的電阻器60b之間。若高電壓觸點80電氣連接至電纜之內導體，且低電壓觸點130連接至接地，則在中點接取觸點140處的電壓成比例地改變至高電壓。比例因數取決於分壓器之分壓器比率，即，中點接取觸點140之一側之總電阻相對於最右邊的電阻器60a之電阻。藉由合適地選擇個別電阻器60之電阻及中點接取觸點140之另一側的最右邊的電阻器60a之電阻，可針對分壓器來調整分壓器比率，以在中點接取觸點140處產生合適的輸出電壓。

可將線連接至高電壓觸點80、低電壓觸點130、及中點接取觸點140，藉此可在套管1之空腔30之外接取各別電壓。

替代分壓器可由串聯地電氣連接的電容器或電感、或甚至此類元件之混合物製成，而非使用電阻器60。實際選擇將取決於需求，例如所需的分壓器比率之頻率穩定性。用語「阻抗元件」在本揭露中用作電容器、電阻器、及電感之通用用語。

分壓器之阻抗元件不必安裝在PCB上。圖3以透視草圖之形式展示替代的第二分壓器總成41，其包含串聯地連接的電阻器60之鏈。這些電阻器60未安裝在PCB上，但經由可撓性線71彼此恰好機械地並電氣連接。此替代分壓器總成41包含：高電壓觸點 80，其在鏈之一個端部；低電壓觸點130，其在鏈之相對端部；及中點接取觸點140，其連接在鏈之兩個電阻器60之間。

此替代分壓器總成41之剛性不足以將其推動至空腔30中，但其可例如藉由將其牽拉至空腔30中來配置在套管1之空腔30中。可撓性線71為分壓器總成41提供可撓性。

圖4以透視圖之形式展示第三分壓器總成42。第三分壓器總成42類似於圖2中所示之第一分壓器總成40，惟PCB 50及安裝在其上的電阻器60囊封在實心囊封主體150中除外，囊封主體150係由硬化樹脂製成。當樹脂係液體時，其上具有電阻器60及導電跡線70之PCB 50浸沒於樹脂中。然後使樹脂固化並硬化，使得其形成實心囊封主體150。為清楚起見，囊封主體150在圖4中展示為透明的，但是囊封主體150實際上可以是透明的、半透明的、或不透明的。該樹脂係包含聚胺甲酸酯之熱定型材料。或者，設想使用其他樹脂，例如，如以環氧樹脂為基礎之熱定型材料或熱塑性材料，其包含聚乙烯或聚丙烯。

有利的是，線或其他導體電氣連接至電阻器60之鏈，且引導至囊封主體150之外，使得可在囊封主體150之外電氣接觸電阻器60，以使其等操作為分壓器。在圖4中所示之分壓器總成42中，接地線160連接至低電壓觸點130，信號線170連接至中點接取觸點140，且高電壓線180連接至高電壓觸點80。高電壓線180係用於與電力電纜之內導體的歐姆連接。

明顯的是，圖3中所示之第二分壓器總成41之電阻器60之鏈亦可囊封在類似於第三分壓器總成42之囊封主體150的囊封主體中。

通常，且獨立於此特定實施例，囊封主體150可為分壓器總成(例如，第三分壓器總成42)提供機械穩定性，使得當將此類分壓器總成推動至空腔中時，損壞之風險減小。當推動至空腔中時，經合適囊封之分壓器總成較不可能折斷。囊封亦可為分壓器總成(例如，分壓器總成42)提供光滑的外表面，使得在將經囊封之分壓器總成插入至空腔30中之後，空腔30(即，分壓器總成42與空腔30之內壁之間的空間)中存在較少量的氣隙及較小的氣隙。分壓器總成之光滑的外表面通常較易於插入至空腔30中。

圖5係根據本發明之第二彈性套管2之透視草圖。第二套管2具有管狀套管主體10，套管主體10係由彈性的電氣絕緣聚矽氧材料製成。此類聚矽氧材料通常係出於MV/HV電力電纜上之絕緣電纜配件之目的來使用。或者，可使用EPDM材料。套管主體10形成收納空間20，以用於收納經剝皮之電力電纜之內導體。收納空間20係套管主體10之中心通孔，其具有細長圓柱體形狀及圓形橫截面。圓柱體之對稱軸界定軸向方向(其由箭頭100指示)，同時徑向方向110係正交於軸向方向100的方向。

套管2係可徑向擴張的，使得其可推動到經剝皮之MV/HV電力電纜之端部部分上，如上文針對第一套管1所述。第二套 管2經設計以用於推動到電力電纜之內導體上，其中內導體係電纜之實際上傳送電壓及電流的元件。

套管2包含分壓器總成42，其繼而包含可撓性印刷電路板(「PCB」)52，及安裝在PCB 52之主要表面上的離散電阻器60。電阻器60經由PCB 52上之導電跡線70彼此串聯地電氣連接。低電壓觸點130及中點接取觸點140配置在PCB 52之端部部分上，其類似於針對圖2、3、及4中所示之分壓器總成40、41、42所述之對應觸點。高電壓觸點82配置在PCB 52之相對的端部部分上。高電壓觸點82經合適地調適以用於達成與電纜之內導體的直接電氣及機械接觸，套管2經推動到該內導體上。為了達成該接觸，高電壓觸點82在PCB 52之長度方向上圍繞PCB 52之邊緣延伸，且覆蓋PCB 52之另一主要表面之一部分，使得當內導體收納於收納空間20中時，PCB 52之在PCB 52之另一主要表面上的部分機械接觸內導體。

或者，PCB 52可在另一主要表面上包含分開的觸點，其中該分開的觸點藉由所謂的通路連接至高電壓觸點82，其提供在厚度方向上穿過PCB 52之電氣路徑。

離散電阻器60以鏈之形式配置在可撓性PCB 52上。因為PCB 52經折疊且具有Z形，所以電阻器60亦以在Z形鏈之形式配置。電阻器60之Z形或折疊鏈之一個端部配置在收納空間20附近，鏈之此端部可稱為「高電壓端部(high-voltage end)」。電阻器60之Z形或折疊鏈之相對端部(「低電壓端部(low-voltage end)」)配置在套管主體10之徑向外表面附近。

分壓器總成42配置在空腔32中，空腔32形成在套管2中。空腔32由空腔壁190定界。空腔32係在套管2之製造期間形成：在合適之工具中，套管主體10之材料經模製以形成套管主體10，使得分壓器總成42係利用套管模製材料直接包覆模製。套管主體10中在模製程序期間未由套管模製材料填充的空間形成空腔32，此係因為其由分壓器總成42佔據。由於套管主體10之製造程序，空腔32之大小及形狀與分壓器總成42大體相同，使得分壓器總成42之外表面直接接觸空腔壁190。在以此方式所製造之套管2中，基本上不存在空隙，該等空隙可促進分壓器總成42與空腔壁190之間的放電。應注意，在圖5中，僅為了更加清楚，空腔壁190繪製成明顯與分壓器總成42之表面分開。實際上，這些元件之間的間隙比圖5中所繪製小得多。

PCB 52之高電壓端部部分(即，在高電壓觸點82附近的端部部分)部分突出至收納空間20中。此有助於高電壓觸點82與內導體之間的良好的機械及電氣接觸，套管2被推動到該內導體上。

PCB 52之低電壓端部部分(即，在低電壓觸點130附近的端部部分)從套管主體10之徑向外表面部分突出。由此可易於從套管2接取低電壓觸點130及中點接取觸點140，以用於達成其等之間的電氣接觸，例如，用於將信號線焊接至其等。

屏蔽層200周向地施用在套管主體10之徑向外表面上，其保持在電氣接地電位。屏蔽層200幫助保持寄生電容恆定。此 改良電壓感測器之準確度，該電壓感測器之由電阻器60形成的分壓器係中心元件。

代替折疊成Z形，分壓器總成及離散阻抗元件之鏈可具有螺旋形狀。此以透視草圖之形式展示於圖6中。根據本發明之此第三套管3類似於圖5中所示之第二套管2。分壓器總成43再包含可撓性PCB 53，其中電阻器60安裝在PCB 53上。然而，一項差異在於，PCB 53經以同軸螺旋配置而圍繞收納空間20。PCB 53之低電壓端部部分從套管主體10之徑向外表面部分突出，使得可從套管主體10之外接取低電壓觸點130及中點接取觸點140。PCB 53之高電壓端部部分部分地突出至收納空間20中，以用於達成與內導體的接觸，第三套管3被推動到該內導體上。

與第二套管2類似，屏蔽層200周向地施用在套管主體10之外表面上，其保持在電氣接地電位。

第三套管3亦藉由模製程序形成，其中套管材料係圍繞分壓器總成43模製，由此形成空腔，該空腔圍繞分壓器總成43緊密契合。

根據本揭露之套管可用於MV/HV電纜配件，例如，如電纜端接件、電纜接頭、或連接器化(connectorized)電纜插頭中。

圖7係具有根據本發明之套管的連接器化插頭之部分縱向區段，其施用至電力電纜之端部。為增強圖式之清楚性，各種元件之尺寸未按比例繪製。

截面圖中未展示電力電纜210，但正如其對觀察者係明顯的。電力電纜210在步驟中經剝皮，使得其各種層係可見的。電力電纜210包含電纜護套220作為其徑向最外層，後續接著導電層230，其繼而施用在主絕緣層240上。此主絕緣層240包圍內導體250，其延伸最遠離右邊。導電電纜接線頭260固定至內導體250。

電纜210由根據本揭露之彈性套管4包圍。此第四套管4包含套管主體10。套管主體10包含主絕緣層305(其係套管4之最外層)及應力控制層307。套管主體10形成圓柱形收納空間20，其在軸向方向100上縱向延伸，電纜210配置在收納空間20中。套管4亦包含圓柱形空腔30，其在軸向方向100(其平行於收納空間20之長度方向)上延伸穿過整個套管4，且由空腔壁290定界。分壓器總成44配置在空腔30中。分壓器總成44包含複數個電容器(未圖示)，其等以筆直鏈配置且串聯地連接。鏈之最後一個電容器(緊接著分壓器總成44之高電壓端部部分270)經由高電壓線180及電纜接線頭260電氣連接至內導體250。在分壓器總成44之低電壓端部部分280，接地線160及信號線170連接至電容器之鏈，其類似於圖4針對電阻器所示者，使得可從分壓器總成44之中點接取觸點拾取信號，其允許感測內導體250相對於接地之電壓。空腔壁290之內徑略微大於分壓器總成44之外徑。空腔壁290與分壓器總成44之間的空間填充有可變形的電氣絕緣填隙材料300，即，聚矽氧凝膠。

套管4係可收縮套管。在施用於電纜端部上之前，套管主體10藉由塑膠芯部分(未圖示)保持在徑向擴張狀態。當移除芯部 分時，套管主體10努力返回至其正常的未擴張的形狀且徑向收縮。套管4在收縮之前定位在電纜端部上，然後在電纜端部之適當軸向位置收縮。

套管4被所謂的彎頭插頭310包圍，藉此電纜210可經由電纜接線頭260連接至電氣安裝，例如至開關裝置。除包含其他元件之外，此彎頭插頭310包含插頭隔離層320及導電高電壓電極330。彎頭插頭310之外表面由導電層340形成。

1‧‧‧第一彈性套管/套管/第一套管

10‧‧‧套管主體

20‧‧‧收納空間

30‧‧‧空腔

40‧‧‧分壓器總成

100‧‧‧箭頭/軸向方向

110‧‧‧徑向方向

Claims (18)

1. 一種彈性套管(1、2、3、4)，其用於在一電力網路中使一HV/MV電力導體(210)電氣絕緣，該彈性套管包含：a)一彈性套管主體(10)，其用於使該電力導體絕緣，該套管主體可圍繞該電力導體徑向收縮，或當推動到該電力導體上時可徑向擴張；b)一收納空間(20)，其形成在該套管主體中，以用於收納該電力導體之一區段，使得該套管主體包圍該電力導體；c)一空腔(30、32)，其形成在該套管主體中，且由一空腔壁(190、290)定界；及d)一分壓器總成(40、41、42、43、44)，其至少部分地配置在該空腔中，且包含複數個離散阻抗元件(60)，其中該等阻抗元件之至少兩者串聯地電氣連接成諸如可操作為一分壓器，以用於感測該電力導體之一內導體(250)之一電壓。
2. 如請求項1之彈性套管，其中該複數個離散阻抗元件(60)包含一或多個電阻器、及/或一或多個電容器、及/或一或多個電感。
3. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其中該複數個離散阻抗元件(60)包含複數個電容器，且其中一各別電阻器並聯電氣連接至該複數個電容器之至少一者。
4. 如請求項1或請求項2之彈性套管(1、4)，其中該複數個離散阻抗元件係以一筆直鏈之形式或以一Z形鏈之形式配置。
5. 如請求項1或請求項2之彈性套管(2、3)，其進一步包含一屏蔽層(200)，該屏蔽層(200)經配置圍繞該複數個離散阻抗元件。
6. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其中該複數個離散阻抗元件配置在一可撓性印刷電路板(52、53)上。
7. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其中該分壓器總成包含一囊封主體(150)，該複數個離散阻抗元件囊封在該囊封主體(150)中。
8. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其中該分壓器總成可從該空腔移除。
9. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其進一步包含e)一高電壓觸點(80、82)，其用於將該複數個離散阻抗元件之一第一離散阻抗元件(60)電氣連接至該電力導體(210)之一內導體(250)，及/或f)一低電壓觸點(130)，其用於將該複數個離散阻抗元件之一第二離散阻抗元件(60)電氣連接至電氣接地，其可在該彈性套管之外接取。
10. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其中該空腔具有一細長形狀，且在一第一方向上縱向延伸，且其中該收納空間具有一細長形狀，且在一第二方向上縱向延伸，且其中該第一方向在+/-10°之一角度內平行於該第二方向。
11. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其進一步包含一電氣絕緣填隙材料(300)，該絕緣填隙材料(300)配置在該空腔中，其中該填隙材料配置在該分壓器總成之至少一部分與該空腔壁之至少一部分之間，諸如以填充該分壓器總成與該空腔壁之間的一空間。
12. 如請求項1或請求項2之彈性套管，其中該填隙材料由乳香樹脂或凝膠組成，尤其是由聚矽氧凝膠組成。
13. 一種電力網路，其包含一HV/MV電力導體，該HV/MV電力導體係由如請求項1至12中任一項之彈性套管絕緣。
14. 一種用於組裝以形成如請求項1至12中任一項之彈性套管(1、2、3、4)之零件套組，其包含a)一彈性套管主體(10)，其用於在一電力網路中使一HV/MV電力導體(210)電氣絕緣，該套管主體可圍繞該電力導體徑向收縮或當推動到該電力導體上時可徑向擴張，該套管主體包含- 一收納空間(20)，其用於收納該電力導體之一區段，使得該套管主體包圍該電力導體；- 一空腔(30、32)，其形成在該套管主體中且由一空腔壁(190、290)定界，該空腔壁(190、290)係由該套管主體之一部分形成；b)一分壓器總成(40、41、42、43、44)，其包含複數個離散阻抗元件(60)，其中該等阻抗元件之至少兩者串聯地電氣連接，諸如以可操作為一分壓器，以用於感測該電力導體之電壓，其中該分壓器總成可配置在該空腔中。
15. 如請求項14之零件套組，其中該複數個離散阻抗元件(60)包含複數個電容器，且其中一各別電阻器並聯電氣連接至該複數個電容器之至少一者。
16. 如請求項14或請求項15之零件套組，其進一步包含c)一電氣絕緣填隙材料(300)，該緣填隙材料(300)經調適以配置在該空腔(30、32)中，使得該填隙材料配置在該分壓器總成(40、41、42、43、44)之至少一部分與該空腔壁(190、 290)之至少一部分之間，諸如以填充該分壓器總成與該空腔壁之間的一空間。
17. 一種用於搭配一MV/HV電纜(210)使用的彎頭插頭(310)或電纜編接裝置或端接件、或可分離式連接器，其包含如請求項1至12中任一項之彈性套管(1、2、3、4)。
18. 一種將一彈性套管(1、2、3、4)施用於一MV/HV電力導體(210)(例如一MV/HV電纜)上的方法，該方法以任何順序包含下列步驟：a)提供如請求項14之零件套組，且提供一MV/HV電力導體(210)；b)將該電力導體之一區段配置在該套管主體(10)之該收納空間(20)中；c)將該分壓器總成(40、41、42、43、44)配置在該套管主體之該空腔(30、32)中。