TWI505571B - 兩種材料之可分離型絕緣連接器 - Google Patents

兩種材料之可分離型絕緣連接器 Download PDF

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Description

兩種材料之可分離型絕緣連接器 (相關之對應申請案)
本專利申請案請求美國專利申請案第11/809,508號，發明名稱為「電纜連接器用之具可把握調整片之外套筒(Jacket Sleeve with Grippable Tabs for a Cable Connector)」之優先權(申請日為2007年6月1日)，而其中完整之揭露將全部合併於此處。
本發明一般係關於用於電力系統之可分離型絕緣連接器。更具體言之，本發明係關於利用兩種可分離的材料，即剛性材料和軟性材料，所製成的一種可分離型絕緣連接器。
可分離型絕緣連接器在電力系統的組件之間提供電性連接。更具體而言，可分離型絕緣連接器典型上係將能量來源-如攜載由發電廠產生之電力的電纜-連接至能量分配系統或其組件，如開關設備和變壓器。
一般用於以此目的之可分離型絕緣連接器有兩種類型：T型體連接器(T-body connector)與肘管型連接器(elbow connector)。傳統的肘管型連接器及T型體連接器均是根據類似的步驟而安裝入電力系統中並且在該電力系統中使用。因此，舉凡此處對於傳統之肘管型連接器之連接所做的描述大半均適用於傳統的T型體連接器，反之亦然。
可分離型絕緣連接器可將電力電纜連接至能量分配組件，像是開關設備或變壓器。電力電纜係插入連接器某一端(通常為底端)上的開口。在電纜插入連接器之後，該連接器即可連接至該能量分配組件。更明確地說，肘管型連接器通常包括一個在頂端具有開口的襯套(而在T型體連接器中的襯套通常在頂端包括二個開口)，該襯套可連接至能量分配組件。或者，有時另一個裝置可連接至連接器中的襯套，像是插頭或探針，然後再被連接到能量分配組件。
傳統之可分離型絕緣連接器通常包括外殼及半導電性插件或法拉第籠(Faraday cage)。插件或法拉第籠的目的在於遮蔽可分離型絕緣連接器的配對組件內所有的透氣間隙，因為這些透氣間隙會在連接器內引發電暈放電。如果橫跨這些透氣間隙存在有電壓降的話，這樣的放電就會發生，而放電會腐蝕常用來製造可分離型絕緣連接器的橡膠材料。法拉第籠能確保各種不同的配對組件均具有相同的電位，因此避免配對組件內的電暈放電。
外殼及半導電性插件可由導電性或半導電性材料製成。如本案說明書各處所使用的意涵，「半導電性」材料可指的是橡膠或任何其它種類之可攜載電流的材料，而因也可包括導電性材料。外殼和半導電性插件通常以橡膠材料製成，像是三元乙丙(ethylene propylene dienemonomer,EPDM)橡膠、熱塑性橡膠(TPR)、矽橡膠(silicone rubber)、或其他對本發明技術領域具有通常知識且由本發明揭露得助益者所習知的各式不同之適當的材料。
EPDM橡膠或其他適當的材料可藉由多種不同之方法及成分比例製成，所以EPDM橡膠可以是剛性、軟性，或是介於兩者之間。可分離型絕緣連接器面的製造業者所會面臨到之一個特別難處為在於決定用於製造連接器的組件之材料(像是EPDM橡膠)其可撓性(flexible)該如何。此難處之發生是因為當與剛性的外殼或插件比較時，軟性的外殼或插件會具有某些特定優點及缺點。
舉例而言，給定可被連接到電纜、插頭、探針或能量分配組件之連接器的外殼，當與剛性的外殼相較時，軟性的外殼可能更具可撓性以適接於(accommodating)這些電纜、插頭、探針或能量分配組件。電纜、插頭、探針或能量分配組件之日益增加的多元適用性為整個的電力系統提供了更大的彈性與適應性(adaptability)。當與剛性的插件比較時，軟性的插件也具有相同優點。
然而，軟性的外殼與插件可能無法提供可分離型絕緣連接器所需之強度和耐久性。若遭遇電力突波或故障電流時，軟性的外殼或插件更有可能會產生翹曲，而且更有可能會與電纜及/或能量分配組件意外地脫離。電力突波或故障電流能產生磁力，該磁力可將可分離型絕緣連接器之軟性外殼從其所連接的襯套上相斥(repel)脫離。再者，軟性外殼或插件可能不容易移動、脫接或調整而不會對該連接器造成撕裂或其他損傷。
因此，傳統可分離型絕緣連接器之外殼和插件的製成材料常取向於剛性與軟性分佈範圍的中間值，以實現各自的一些優點。然而，藉由此種方法，外殼和插件同樣也會保有一些剛性或軟性材料的缺點，而無法將每個材料中各自的優點做最大發揮。
因此，在本發明技術領域中，對於可解決所發現之缺點的電力系統中之可分離型絕緣連接器仍存有需求。明確言之，本發明技術領域中需要一種包括可實現軟性材料和剛性材料兩者優點，又同時將其各自相關缺點降至最低之外殼以及/或半導電性插件的可分離型絕緣連接器。
本發明提供一種用於電力系統之可分離型絕緣連接器，其包括外殼及/或半導電性插件，該外殼及/或半導電性插件組構成實現軟性材料和剛性材料兩者優點，同時將其各自相關缺點降至最低。明確言之，本發明提供一種可分離型絕緣連接器，其包括由至少二種材料(一個相對剛性和一個相對軟性)製成之外殼及/或半導電性插件。該可分離型絕緣連接器可在連接器上需要較大可撓性之區域以軟性材料製成。相反地，該可分離型絕緣連接器可在連接器上需要較大強度之區域以剛性材料製成。
在一個態樣中，本發明提供一種外殼，其係用於以二種材料(一個剛性和一個軟性)製成之可分離型絕緣連接器。此剛性和軟性材料可以二者均為像是EPDM橡膠這類的橡膠，但橡膠可用不同方法製成以達到不同的強度與可撓性。也可使用其他種類的材料而不使用EPDM橡膠，像是熱塑性橡膠(TPRs)、矽橡膠、或其他對本發明技術領域具有通常知識且由本發明揭露得助益者所習知的各式不同之適當材料。在本案中所指稱的任何特定類型的材料，例如EPDM橡膠，均應視為一個例子而非要用來限定本發明之範圍。
毋需考慮所使用材料的特定種類，舉凡可用於外殼區域上且能增加所需之可撓性的軟性材料均為適用。舉例而言，軟性材料可用來製作連接電纜、插頭、探針或能量分配組件之外殼區域。
相反地，剛性材料可用於外殼的其他需要增加強度的區域上。舉例來說，此剛性材料可用來製作連接器的縱向部分，以在電力突波或遭閃電擊中時加以保護而不受到翹曲。此剛性材料也可用來製造一個用於調整連接器之「拉線環」或手柄(handle)。
在另一個態樣中，本發明提供一種半導電性插件，其係用於以至少一種剛性材料和一種軟性材料製成之可分離型絕緣連接器。至於用於製造外殼所使用之材料，此剛性和軟性材料兩者均可為EPDM橡膠。每種材料均可用於需要各種材料所需之個別優點之插件區域。舉例而言，此半導電性插件可包括接觸電纜、插頭、探針或能量分配組件的一部分，其係由軟性材料製成，而插件的其餘部分則係由剛性材料製成。
又在另一態樣中，本發明提供一種可分離型絕緣連接器，其包括至少一個剛性區域和一個軟性區域。該可分離型絕緣連接器可以是肘管型連接器、T型體連接器或是任何對本發明技術領域具有通常知識且由本發明揭露得助益者所習知之其他類型的可分離型絕緣連接器。該剛性和軟性區域可位於該可分離型絕緣連接器的外殼之上或是位在置於該可分離型絕緣連接器內的半導電性插件之上。或者，該可分離型絕緣連接器可包括外殼及半導電性插件，該兩者均可包括剛性區域和軟性區域。藉由包括剛性區域及軟性區域兩者，該可分離型絕緣連接器能實現結合於傳統可分離型絕緣連接器的製造中關於剛性和軟性材料兩者的優點。
本發明的這些以及其他態樣、目的、特徵、以及實施例，在考量以下包括對實施本發明當前認知之最佳模式的詳細描述其例示性實施例後，對本發明技術領域具有通常知識者將變得顯而易見。
下列之例示實施例的敘述係與所附圖式有關，其中相似的元件符號在圖式各處均指的是相似之元件。
第1圖是根據例示實施例之肘管型連接器100的側視圖，其具有剛性區域106和軟性區域108。肘管型連接器100包括外殼102，該外殼102則包括具有開口112之襯套入口110。在此例示實施例中，探針114部份地置於襯套入口110的開口112之內。在另一例示實施例中，開口112可用來將肘管型連接器100接附至開關設備、變壓器或其他肘管型連接器100可連接之能量分配組件上。在例示實施例中，如第1圖所示，探針114或其他類似的襯套可以插入開口112中，然後探針114即可插入能量分配組件中。
肘管型連接器100的外殼102也可包括拉線環(pulling eye)116。拉線環116可作為肘管型連接器100的一個手柄。拉線環116可以拉或推的方式將肘管型連接器100安裝於能量分配組件上，用以調整肘管型連接器100的位置，或用以將肘管型連接器100與能量分配組件脫接。
在例示實施例中，肘管型連接器100也可包括半導電性插件104。此半導電性插件104可置於外殼102之內，如第1圖所示。在特定的例示實施例中，半導電性插件104可包括置於在外殼102的襯套入口110內之上區段124。在此一實施例中，半導電性插件104之上區段124可包括被組構成接受插入此外殼102的襯套入口110內之電纜、插頭、探針114或另一能量分配組件的開口。
在另一例示實施例中，半導電性插件104可以與用於製造外殼102相同的材料製成。舉例來說，半導電性插件104可包含其中混合有碳黑之EPDM橡膠，藉此為半導電性插件104提供半導電之性質。在另一實施例中，半導電性插件104以及外殼102，可包括任何對本發明技術領域具有通常知識且由本發明揭露得助益者所習知之任何其他類型的適當半導電性材料。這些材料的例子包含熱塑性橡膠(TPRs)與矽橡膠。
在各種例示實施例中，肘管型連接器100也可包括多種另外的組件及特徵。舉例而言，肘管型連接器100可以利用電纜接頭(cable adapter)。例示之電纜接頭216係顯示於第2圖中，顯示其被插入例示的T型體連接器200中，該T型體連接器200將參照第2圖做更詳細地討論。電纜接頭216插入肘管型連接器的半導電性插件104之中以增加可與此連接器一起使用之電纜的多樣性。如第2圖所示，例示的電纜接頭216可包括半傳導電性區段236及絕緣性區段238。兩區段236、238均可包含EPDM橡膠，而半導電性區段236復包括碳黑或其他適當的導電性材料。
在例示實施例中，每個電纜接頭216均可設計成接受某一範圍之電纜寬度，在該範圍內的各個寬度要夠窄以適配於所提供之開口，而且要夠寬以被固定於電纜接頭216之中。每一肘管型連接器100(或在更特定的例示實施例中，每一半導電性插件104)即可設計成接受某範圍的電纜接頭216寬度，藉此讓每一肘管型連接器均可接受大範圍之電纜寬度。
在其他例示實施例中，肘管型連接器100也可包括壓緊式連接器(compression connector)128。壓緊式連接器128可配置於半導電性插件104內而可捲縮(crimp)被插入肘管型連接器100中之電纜，將其保持在適當位置並讓電力從電纜傳輸至肘管型連接器100。在例示實施例中，導電性壓緊式連接器128的頂端可(直接或間接地)與插入肘管型連接器100的襯套入口110中之電纜、插頭、探針114或能量分配組件接觸，如第1圖所示。
此外，在例示實施例中，肘管型連接器100可包括電容測試點130。電容測試點130可在肘管型連接器100的外殼102上模製形成。電容測試點130可提供一個位置，其上可安裝故障指示裝置或其他類似裝置，以決定通過肘管型連接器100之電力是否存在有問題或不規則情形。在例示實施例中，可在不使用電容測試點130時將護帽(protection cap)132放置於其上。
在例示實施例中，如第1圖所示，肘管型連接器100的外殼102也可包括接地線調整片(ground wire tab)134，可將導線接附於該接地線調整片134並且接地。由於外殼102可以半導電性的EPDM橡膠製成，該接地線可對肘管型連接器100提供接地屏蔽之連續性，藉此為外殼102提供無帶電(deadfront)之安全性。換句話說，經接地之外殼102能讓作業員安全地碰觸肘管型連接器100的外部，藉此消除或減少意外電擊的風險。
在例示實施例中，肘管型連接器100的外殼102可包括至少一個軟性區域108及至少一個剛性區域106。對於「剛性(stiffness)」和「軟性(softness)」有著各種不同的度量，且均對本發明技術領域具有通常知識且由本發明揭露得助益者所習知。舉例而言，此類例示性度量包括材料的拉應力、伸長量、模數、以及硬度計值(durometer)。該模數的量測(代表伸展(或延長)該材料一給定百分率所需之壓力值)可在多種的伸長百分率下計算取值。
不管所使用之度量為何，在各種不同的例示實施例中，名詞「軟性」和「剛性」可表示二個不同材料的相對硬度。舉例來說，在特定的實施例中，軟性材料可包括拉應力較剛性材料低介於1%和15%之間的材料。或者，軟性材料可包括伸長量較剛性材料高出介於1%和40%之間的材料及/或硬度計值較剛性材料低介於5%和25%之間的材料。在另一個實施例中，軟性材料可包括在多種伸長百分率(即50%、75%、和100%之伸長量)下較剛性材料低介於10%和60%間之模數的材料。在另外的實施例中，名詞「軟性」和「剛性」則可表示例示性硬度測量的絕對值(與相對數值相反)。
在例示實施例中，軟性區域108可位於襯套入口110的開口112之上或在其周圍。此一軟性區域108可提供增加之可撓性及彈性予襯套入口110的開口112。與傳統可分離型絕緣連接器的外殼相較，軟性區域108可讓多種不同之電纜、插頭、探針114以及/或能量分配組件插入外殼102的開口。軟性區域108也可讓連接器100對能量分配組件之安裝及拆卸較為容易。
在例示實施例中，其中軟性區域108係位於襯套入口110的開口112之上或其周圍，或其中整個外殼102包括軟性材料，而該外殼102也可包括圍住襯套入口110之套筒109。此一套筒109可由相對剛性的材料製成，因此提供強度和堅硬度(sturdiness)予外殼102。因此，當軟性區域108可提供所要之可撓性好讓襯套插入時，套筒109亦可提供堅硬度以改善肘管型連接器100與插入其中之襯套間的連接密合度。套筒109也可提供與剛性材料相關聯之許多其他優點，像是與軟性材料相較時，增強之耐久性和對電力突波或故障電流造成之翹曲(warping)的抗性。
套筒109所提供之堅硬度的另一個好處在於襯套入口110較不會自肘管型連接器100所連接至的開關設備、變壓器或其他能量分布組件處「脫落(pop off)」或脫接。若無套筒109，位於在襯套入口110或附近之軟性材料(無論是外殼102或絕緣材料126部分)可能會在閉合故障(fault close)期間外翻。閉合故障會引起氣衝或爆炸，而且倘若肘管型連接器100或襯套入口110外翻過來，爆炸力可能會朝向作業員，而不是遠離作業人員。
在例示實施例中，肘管型連接器100的外殼102也可包括至少一個剛性區域106。舉例而言，如第1圖所示，剛性區域106可包括有藉由彎曲肘管型連接器100所形成之角度140的外殼102部份。在這樣的實施例中，剛性區域106可減少或避免肘管型連接器100在遭受電力突波或遭閃電擊中後發生伸直(straightening)。
在另一例示實施例中，外殼102的剛性區域106也可包括拉線環116。拉線環116中之剛性材料可提供用於安裝、移除或調整肘管型連接器100之堅強且耐久的手柄，此剛性材料與軟性材料相較比較不會被撕拉或受剪變(shear)。此外，剛性材料可於拉線環116中提供增加的環應力(hoop stress)，以致大部份於拉移拉線環116時所產生的力量均可實際造成拉線環116之移動。相反地，如果拉線環116是以較軟或較易撓曲之材料製成，拉線環116的作用則會像是減震器，藉此減少要施加來移動拉線環116和肘管型連接器100的力量。
在例示實施例中，外殼102的剛性區域106和軟性區域108可包括多種材料。在多個不同之特定實施例中，剛性區域106和軟性區域108兩者均可包括EPDM橡膠、另一種類的橡膠、或任何其他對本發明技術領域具有通常知識且由本發明揭露得助益者所習知的任何適當材料。在例示實施例中，外殼102可包括EPDM橡膠與導電性碳黑之混合物，藉以讓外殼102具有半導電性。該EPDM橡膠的相對剛性或軟性可以藉由調整與EPDM橡膠混合的成分而加以控制。舉例來說，增加與EPDM橡膠混合之碳黑的量即可提升混合物的剛性。反之，混合EPDM橡膠時使用較低量的碳黑則能讓該混合物變得較軟。其他碳黑含量之外的因素也能影響該混合物的相對軟性或剛性。這些因素均為本發明技術領域具有通常知識且由本發明揭露得助益者所習知。
第1圖中包括一條分割線，表示軟性區域108與剛性區域106間之例示界線118。在不同的例示實施例中，剛性和軟性區域106、108之間的界線118可以位在沿著外殼102上不同之適當位置。在此等實施例中，可經由選擇外殼102的軟性區域108和剛性區域106間之界線118以提供在「拉移(pulling)」區段中所需要的剛性及在「連接」區段中所需要的軟性。
在特定的例示實施例中，外殼102的軟性區域108和剛性區域106可形成二個分離的區段，其可於製程中結合為一。在例示實施例中，該二個分離之不同區段可在接合部分彼此重疊。舉例而言，軟性區域108可包括一個稍微比剛性區域106中所對應之開口為寬的開口。在此一實施例中，一小部分之剛性區域106可插入軟性區域108中。在另一實施例中，軟性區域108和剛性區域106可彼此鄰接，或換句話說，軟性區域108可與剛性區域106相接界而其間沒有明顯的重疊。在任何這些例示實施例中，剛性及軟性區域106、108的材料均可被結合在一起。
在以軟性區域108和剛性區域106形成二個分離區段的實施例中，該二個區段可以多種方法加以結合在一起。在一個例示實施例中，軟性區域108和剛性區域106可分開形成，例如用液態EPDM橡膠和分離之鋼心軸(steel mandrel)或鑄模。然後這二個區段可在他們完全地冷卻硬化之前加以鄰接，藉此讓這二個區段在冷卻時可接合在一起。
在另一例示實施例中，分離之軟性區域108和剛性區域106區段可在這二塊件冷卻之後加以結合。在此一實施例中，這二個區段可以黏著劑或其他黏合劑併合在一起。在另一例示實施例中，絕緣材料126可於冷卻後將該二個區段結合起來，此部分將在下面作更詳細地討論。
在另一例示實施例中，外殼102的軟性區域108和剛性區域106形成的可以不是二個分離區段。而是，外殼102可包括含有軟性區域108和剛性區域106之單一塊件。在例示實施例中，如此之單一塊件外殼102可藉由使用具二個分離的孔洞之鋼心軸或鑄模，將軟性材料與剛性材料注入此二個分離孔洞而形成。在此一實施例中，此二孔洞可位於鋼心軸或鑄模的相對面上。舉例而言，軟性材料可由鑄模一側面上的一個孔洞注入，其可用以形成包含軟性區域108的部分外殼102，而剛性材料則可經過該鑄模另一側面上的一個孔洞注入。在注射之後，該軟性材料和剛性材料可在鑄模內會合並與彼此結合，藉此形成包括軟性區域108和剛性區域106之單一塊件外殼102。
在另一例示實施例中，半導電性插件104可包括至少一個軟性區域122和至少一個剛性區域120，就像前面關於外殼102的描述。舉例來說，在例示實施例中，軟性區域122可位在半導電性插件104的上區段124之上，而該半導電性插件104則設置於外殼102之襯套入口110內。與傳統之可分離型絕緣連接器的半導電性插件相較，該半導電性插件104之上區段124的軟性區域122中增加的可撓性可讓更多樣化的電纜、插頭、探針以及/或能量分配組件插入該半傳導性插件104中。
在例示實施例中，肘管型連接器100的半導電性插件104也可包括至少一個剛性區域120。半導電性插件104的剛性區域120可對應到該半導電性插件104中可插入電纜接頭216的部分。該剛性區域120也可包括與外殼102的拉線環116對應之半導電性插件104的部分。在另一例示實施例中，如第1圖所示且如先前對外殼102之描述，剛性區域120亦可包含與肘管型連接器100的角度140對應之半導電性插件104的部分。在此一實施例中，當與外殼102的剛性區域106配合時，半導電性插件104的剛性區域120可減少或者避免肘管型連接器100於受到電力突波或遭閃電擊中發生任何伸直(straightening)。
包括至少一個軟性區域122及至少一個剛性區域120之半導電性插件104(如第1圖所示之例示性半導電性插件104)可以多種不同之方法製作，如前面對於外殼102的描述。舉例而言，半導電性插件104的軟性區域122和剛性區域120可形成二個分離的區段，而在製造過程中可利用鋼心軸或者鑄模將他們結合在一起。在其他例示實施例中，此分離的兩區段可彼此鄰接，或在兩者之間可有重疊。
在例示實施例中，外殼102的軟性區域108與剛性區域106之間的例示性界線118也可應用於半導電性插件104的軟性區域122和剛性區域120之上。在另一實施例中，半導電性插件104的軟性區域122與剛性區域120之間的界線可能不是與所對應的外殼102之界線118對齊。在這情況中，可選擇半導電性插件104的軟性區域122及剛性區域120之間的界線以提供在「拉移」區段中所需要的剛性以及在「連接」區段中所需要的軟性。
在另一例示實施例中，分離之軟性區域122及剛性區域120這二塊件可於冷卻之後再予以結合。在此一實施例中，此二區段可以黏著劑或其他黏合劑併合在一起。在另外又一例示實施例中，半導電性插件104之軟性區域122和剛性區域120也可不形成為兩個分離的區段。而是，半導電性插件104可包含具有軟性區域122及剛性區域120二者的單一塊件。此單一塊件之半導電性插件104可藉由使用具二個開口之鑄模來成形，其係將軟性材料注入一個開口，而將剛性材料注入另一個開口，讓此軟性與剛性材料在接合部分118之所需的位置處會合。
在例示實施例中，製造可分離型絕緣連接器可包括製造外殼102、製造半導電性插件104、然後將該半導電性插件104放置入外殼102之內。在特定的例示實施例中，在將半導電性插件104放置入外殼102內之後，可將絕緣材料126注射入外殼102之中。然後此絕緣材料126可冷卻並與外殼102及半導電性插件104結合，藉以將半導電性插件104保持在適當地方。如之前所描述，在特定的例示實施例中，一旦冷卻之後，此絕緣材料126也可將外殼102及/或半導電性插件104的剛性區域106、120與對應之軟性區域108、122相結合。在又一例示實施例中，壓緊式連接器128然後可插入半導電性插件104之中，並連接到可插入外殼102的襯套入口110中之插頭214或探針114。
在例示實施例中，絕緣材料126可包括多種之適當材料，像是EPDM橡膠、TPR或矽樹脂橡膠。不像EPDM橡膠可用來形成外殼102及半導電性插件104，形成絕緣材料之EPDM橡膠可能不與碳黑混合。不含有導電性之碳黑可提供EPDM橡膠絕緣之性質。
在另一例示實施例中，絕緣材料126也可包括剛性區域和軟性區域。在此一實施例中，絕緣材料126的剛性和軟性區域之間的界線可概略地與外殼102的軟性區域108和剛性區域106之間的界線118相對應。或者是，絕緣材料126的剛性和軟性區域之間的界線也可置放在與外殼102的軟性區域108和剛性區域106之間的界線118不同之處。在其他例示實施例中，絕緣材料126的剛性和軟性區域可以任何之前所述關於形成外殼102及/或半導電性插件104的剛性區域106、120和軟性區域108、122之方法來加以成形。舉例而言，絕緣材料126的此兩個區域可分開來形成形然再接附在一起，或者此兩個區域可藉由從單一鑄模之相對側上的開口同時地注射此兩種材料來加以成形。
對本發明技術領域具有通常知識者而言，在得到本發明揭露助益之後，會了解到變化上述這些例示實施例是可能的。舉例而言，第2圖為根據例示實施例之T型體連接器200的側視圖，具有用於其外殼202和半導電性插件204的剛性區域206、220及軟性區域208、222。
在例示實施例中，T型體連接器200的半導電性插件204及外殼202在外型上可不同於肘管型連接器100的對應組件，如第1圖所示。舉例而言，T型體連接器200的襯套入口210可包括二個開口：第一開口212和第二開口213。在例示實施例中，第一開口212可用來將T型體連接器200接附至插件214，或其他能量分配組件。在不同的例示實施例中，第二開口213可用來將另一裝置連接到T型體連接器200上，像是測量流經該T型體連接器200之電性流動(electric flow)，或是將T型體連接器200連接到另一能量分配組件上。或者，T型體連接器200的第二開口213不需要與另一裝置作連接，並且可將護帽蓋上第二開口213。此外，如第2圖所示，此T型體連接器200的半導電性插件204可具有實質上筆直的外型，而不是如肘管型連接器100之半導電性插件104呈彎曲的肘管形。
儘管T型體連接器200與肘管型連接器100在其外殼102、202及半導電性插件104、204之間可存有不同之外型與組構，但例示的T型體連接器200可包括許多先前關於肘管型連接器100所討論的組件及組構。舉例來說，T型體連接器200的外殼202可包括拉線環116。如先前關於肘管型連接器之描述，拉線環116可作為T型體連接器200的手柄。在例示實施例中，T型體連接器200也可包括半導電性插件204。此半導電性插件204可配置於外殼202之內，如第2圖所示。在特定的例示實施例中，半導電性插件204也可包括配置在外殼202的襯套入口210之內的上區段224。在此一實施例中，此半導電性插件204之上區段224可包括組構成接受電纜、插件214、探針114、或將另一能量分配組件插入外殼202的襯套入口210之內的開口。
如先前關於肘管型連接器100之描述，T型體連接器200的半導電性插件204可使用與製造外殼202相同的材料製成。舉例而言，半導電性插件204可包括其中混合著碳黑之EPDM橡膠，藉此為半導電性插件204提供半導電之性質。或者，可使用多種其他的材料來形成半導電性插件204或外殼202，如先前關於肘管型連接器100之描述者。
T型體連接器200也可包括先前關於肘管型連接器100描述中之多種額外的組件及特徵。舉例而言，T型體連接器200可利用電纜接頭。第2圖顯示插入例示性T型體連接器200之例示性電纜接頭216，其將參照第2圖作更詳細地討論。如第2圖所示，例示性電纜接頭216可包括半導電性區段236及絕緣區段238。區段236與238二者均可含有EPDM橡膠，而半導電性區段236可進一步包括碳黑或其他適當的半導電性材料。
在例示實施例中，每個電纜接頭216均可設計成接受某一範圍之電纜寬度，在此範圍內之每一寬度均夠狹窄以適配於所提供之開口，並且夠寬以被固定於電纜接頭216之內。每一T型體連接器200(或在更具體的例示實施例中之每一半導電性插件204)之後可設計成接受某一範圍寬度之電纜接頭216，藉此讓每一肘管型連接器均能接受大範圍之電纜寬度。
在其他的例示實施例中，T型體連接器200也可包括壓緊式連接器128，其置放於半導電性插件204之內並可捲縮被插入T型體連接器200中之電纜。此外，在例示實施例中，T型體連接器200可包括模製於該T型體連接器200的外殼202上之電容測試點130。在例示實施例中，電容測試點130在不使用時可於其上放置護帽132。
在例示實施例中，如第2圖所示，T型體連接器200的外殼202也可包括接地線調整片134，可將導線接附於該接地線調整片134並且接地。如先前關於肘管型連接器100之描述，使用接地線調整片134可對T型體連接器200提供接地屏蔽之連續性，藉此為外殼202提供無帶電的安全性。
此外，在例示實施例中，T型體連接器200的外殼202及半導電性插件204可以包含EPDM橡膠和碳黑之混合物製成。先前描述之各種製造肘管型連接器100的例示性方法及步驟均可大幅地使用於製造T型體連接器200。
此外，T型體連接器200的外殼202或半導電性插件204之一(或兩者)均可各別地包括剛性區域206、220及軟性區域208、222。在例示實施例中，軟性區域208可位於襯套入口210之上，或特定地位於襯套入口210的第一開口212及/或第二開口213之上。此一軟性區域208可為襯套入口210的開口212、213提供增強之可撓性與彈性。與傳統可分離型絕緣連接器的外殼相較，此增強之可撓性可讓更多樣之插頭、探針及/或其他能量分配組較容易對外殼202的話個開口作插入與移除。同樣地，軟性區域222也可位於半導電性插件204的上區段224之上，藉此提供額外之可撓性。
或者，T型體連接器200的軟性區域208、222可設置朝向外殼202及/或半導電性插件204的底部。舉例而言，外殼202及/或半導電性插件204中電纜接頭216可插入的部分可包括軟性區域208、222。此軟性區域208、222可提供增強之可撓性與彈性，藉以讓較大範圍寬度的電纜接頭216插入其中，而用於T型體連接器200。在此一實施例中，T型體連接器200的剛性區域206、220可位於軟性區域208、222之上，像是在襯套入口210上。在另一實施例中，T型體連接器200可以不包括位在外殼202及/或半導電性插件204上之剛性區域206、220。
在各種其他的例示實施例中，無論哪裡需要額外的強度或可撓性，肘管型連接器100或T型體連接器200的外殼102、202及/或半導電性插件104、204均可包括更多的剛性或軟性區域。舉例而言，半導電性插件104、204的底部可包括軟性區域，無論是外加於或是取代半導電性插件104、204頂部上之軟性區域122、222。此一軟性區域能容許更多的可撓性，藉此進一步地提升可用於可分離型絕緣連接器之電纜接頭216寬度的多樣性，並且讓電纜接頭216更容易地安裝與移除。
此外，在襯套入口110、210上具有剛性區域(無論是外加於或是取代外殼102、202底部上之剛性區域106、206)，均可對肘管或T型體連接器100、200提供外加的好處。舉例來說，剛性的襯套入口110、210可於此襯套入口110、210與插入其中的襯套之間產生更緊密、牢固、以及較不易撓曲之配接(fit)。此一緊密配接可將會滲入連接器100、200內的水或污染物量減至最小，進而改良連接器100、200之介電表現。此外，更緊密的連接也提供用於連接器100、200和襯套之間，或與連接器100、200接附之分配組件間的閉合故障(fault closure)，藉以改良連接器100、200的安裝、調整及作業上的安全性。
第3圖係根據另一例示實施例之具有剛性區域306和軟性區域308的肘管型連接器300的剖面側視圖。肘管型連接器300同樣地如示於第1圖之肘管型連接器100般地組構，而且也包括許多相同的組件。與顯示於第1圖之肘管型連接器100不同的是，第3圖的肘管型連接器300在外殼302和半導電性插件304的剛性區域306、320和軟性區域308、322係置於不同處。舉例而言，肘管型連接器300的軟性區域308、322可置於朝向外殼302及/或半導電性插件304的底部。
在例示實施例中，外殼302及/或半導電性插件304中可插入電纜的部分可包括軟性區域308、322。此一軟性區域308、322可提供增強之可撓性與彈性，藉以允許較大範圍的電纜寬度插入其中，而用於肘管型連接器300。在此一實施例中，肘管型連接器300的剛性區域306、320可位於軟性區域308、322之上，如例示性界線318所示。剛性區域306、320則在拉線環116的區域提供更高的強度。
在例示實施例中，肘管型連接器300可包括電纜接頭(未圖示)，該電纜接頭可如配置於T型體連接器200中的電纜接頭216般地運作，而且可包含相似的組件。舉例而言，此一電纜接頭可包括半導電性區段336和絕緣區段338。此兩區段336、338可包含EPDM橡膠或任何其他適當類型的橡膠，而半導電性區段336則進一步包括碳黑或其他適當的導電性材料。
許多其他的修飾、特徵及實施例對本發明技術領域具有通常知識者，在得到本發明揭露之助益後都將變得顯而易見。因此，應該瞭解到，上述以實例描述之本發明的許多態樣僅為例示用而並非要作為本發明之必需或必要元件，除了有明確地說明之外。也應該瞭解到，本發明並未受限於舉例闡明的各例示實施例，而可在下列申請專利範圍的精神和範圍內做各種不同的修飾。
100．．．肘管型連接器
102、202、302．．．外殼
104、204、304．．．半導電性插件
106、120、206、220、306、320．．．剛性區域
108、122、208、222、308、322．．．軟性區域
109．．．套筒
110．．．襯套入口
112．．．開口
114．．．探針
116．．．拉線環
118．．．界線；接合部分
124．．．上區段
126．．．絕緣材料
128．．．壓緊式連接器
130．．．電容測試點
132．．．護帽
134．．．接地線調整片
140．．．角度
200．．．T型體連接器
210．．．襯套入口
212．．．第一開口
213．．．第二開口
214．．．插頭
216．．．電纜接頭
224．．．上區段
236、336．．．半導電性區段
238．．．絕緣性區段
300．．．肘管型連接器
318．．．界線
338．．．絕緣區段
第1圖係根據例示實施例之肘管型連接器的側視圖，其具有剛性區域及軟性區域。
第2圖係根據例示實施例之T型體連接器的側視圖，其具有剛性區域及軟性區域。
第3圖是根據另一例示實施例之肘管型連接器的側視圖，其具有剛性區域和軟性區域。
100．．．肘管型連接器
102．．．外殼
104．．．半導電性插件
106．．．剛性區域
108．．．軟性區域
109．．．套筒
110．．．襯套入口
112．．．開口
114．．．探針
116．．．拉線環
118．．．界線；接合部分
124．．．上區段
126．．．絕緣材料
128．．．壓緊式連接器
130．．．電容測試點
132．．．護帽
134．．．接地線調整片
140．．．角度

Claims (29)

  1. 一種可分離型絕緣連接器，包括：外部外殼，其用於接地該連接器，其中，該外殼包括導電性材料和半導電性材料之至少一者，其中該外殼包括襯套入口，其用於連接至能量分配組件，該能量分配組件包括第一材料，以及電纜入口，其用於接收電纜，該電纜入口包括較該第一材料更易撓曲的第二材料；插件，其設置於該外部外殼內，其中該插件包括導電性材料和半導電性材料之至少一者，其中該插件為法拉第籠；以及絕緣材料，其直接地設置於該外部外殼和該插件之間，使得該外部外殼之內表面實質上覆蓋該絕緣材料之整個外表面，其中，該絕緣材料為非導電性，其中該絕緣材料避免該外殼和該插件之間的電壓崩潰。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料包括含有三元乙丙(ethylene propylene dienemonomer,EPDM)橡膠及碳黑之混合物，以及其中，該第二材料包括含有三元乙丙橡膠及碳黑之混合物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該可分離型絕緣連接器包括肘管型連接器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其 中，該可分離型絕緣連接器包括T型體連接器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料鄰接於該第二材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料重疊於該第二材料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料具有較該第二材料之拉應力的量測高約1%至約15%之拉應力的量測。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料具有較該第二材料之伸長量的量測低約1%至約40%之伸長量的量測。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料具有較該第二材料之硬度計值的量測高約5%至約25%之硬度計值的量測。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料在伸長百分比為50%、75%和100%下具有較該第二材料之模數的量測高約10%至約60%之模數的量測。
  11. 一種可分離型絕緣連接器，包括：外部外殼，其用於接地該連接器，其中，該外殼包括導電性材料和半導電性材料之至少一者；單一插件，其設置於該外部外殼內，其中該插件包括第一半導電性材料；以及 第二半導電性材料，其較該第一材料更易撓曲，其中該插件為法拉第籠；以及絕緣材料，其直接地設置於該外部外殼和該插件之間，其中，該絕緣材料為非導電性，其中該絕緣材料避免該外殼和該插件之間的電壓崩潰。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料包括含有三元乙丙橡膠及碳黑之混合物，其中，該第二材料包括含有三元乙丙橡膠及碳黑之混合物，以及其中，該半導電性插件包含導電性或半導電性材料。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該半導電性插件係組構成插入用於該可分離型絕緣連接器的外殼內。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該可分離型絕緣連接器包括肘管型連接器。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該可分離型絕緣連接器包括T型體連接器。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該半導電性插件包括法拉第籠(Faraday cage)。
  17. 一種可分離型絕緣連接器，包括：外部外殼，其用於接地該連接器，其中，該外殼包括導電性材料和半導電性材料之至少一者； 半導電性插件，其設置於該外殼內，其中，該半導電性插件為法拉第籠；以及絕緣材料，其設置於該外部外殼與該半導電性插件之間，使得該外部外殼之內表面實質上覆蓋該絕緣材料之整個外表面，其中，該絕緣材料為非導電性，其中該絕緣材料避免該外殼和該插件之間的電壓崩潰，其中，該外部外殼、該半導電性插件、及該絕緣材料的至少其中一者包括用於連接至能量分配組件之襯套入口且該襯套入口包括第一材料、以及用於接收電纜之電纜入口且該電纜入口包括第二材料，以及其中，該第二材料較該第一材料更易撓曲。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該絕緣材料包括三元乙丙橡膠。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該絕緣材料係結合至該外殼和該插件。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該第一材料包括含有三元乙丙橡膠及碳黑之混合物，其中，該第二材料包括含有三元乙丙橡膠及碳黑之混合物，以及其中，該插件包括半導電性材料。
  21. 如申請專利範圍第17項所述的可分離型絕緣連接器，其中，該可分離型絕緣連接器包括肘管型連接器。
  22. 如申請專利範圍第17項所述的可分離型絕緣連接器， 其中，該可分離型絕緣連接器包括T型體連接器。
  23. 如申請專利範圍第17項所述的可分離型絕緣連接器，復包括：電纜接頭，設置於該電纜入口中；以及探針，設置於該襯套入口中。
  24. 一種製造可分離型絕緣連接器組件的方法，包括下列步驟：形成外部外殼，該形成包括下列步驟：模製襯套入口，該襯套入口包括該可分離型絕緣連接器組件之至少一部分及包括第一材料，模製電纜入口，該電纜入口包括該可分離型絕緣連接器組件之至少一部分及包括較該第一材料更易撓曲之第二材料，以及將該襯套入口結合至該電纜入口；形成設置於該外部外殼內的插件，其中，該插件包括導電性材料和半導電性材料之至少一者，其中該插件為法拉第籠；以及形成直接地設置於該外部外殼和該插件之間的絕緣材料，使得該外部外殼之內表面實質上覆蓋該絕緣材料之整個外表面，其中，該絕緣材料為非導電性，其中該絕緣材料避免該外殼和該插件之間的電壓崩潰。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的方法，其中，將該襯套入口結合至該電纜入口之步驟包括下列步驟：在該襯套入口及該電纜入口冷卻之前，置放該襯套 入口以與該電纜入口接觸；以及冷卻該襯套入口及該電纜入口直到該襯套入口與該電纜入口已結合在一起。
  26. 如申請專利範圍第24項所述的方法，其中，將該襯套入口結合至該電纜入口之步驟包括下列步驟：置放該襯套入口以與該電纜入口接觸；以及塗設黏著劑至該襯套入口及該電纜入口。
  27. 如申請專利範圍第24項所述的方法，其中，將該襯套入口結合至該電纜入口之步驟包括下列步驟：置放該襯套入口以與該電纜入口接觸；在該絕緣材料冷卻之前，置放該絕緣材料以與該襯套入口及該電纜入口接觸；以及冷卻該絕緣材料直到該襯套入口及該電纜入口已結合至該絕緣材料。
  28. 一種製造可分離型絕緣連接器組件的方法，包括下列步驟：形成外部外殼，該形成包括下列步驟：將第一材料注入用於該可分離型絕緣連接器組件之鑄模中的第一孔洞中，藉以形成該可分離型絕緣連接器組件之襯套入口；將第二材料注入該鑄模中之第二孔洞中，藉以形成該可分離型絕緣連接器組件之電纜入口；以及將該第一材料結合至該第二材料，其中，該第二材料較該第一材料更易撓曲； 形成設置於該外部外殼內的插件，其中，該插件包括導電性材料和半導電性材料之至少一者，其中該插件為法拉第籠；以及形成直接地設置於該外部外殼和該插件之間的絕緣材料，使得該外部外殼之內表面實質上覆蓋該絕緣材料之整個外表面，其中，該絕緣材料為非導電性，其中該絕緣材料避免該外殼和該插件之間的電壓崩潰。
  29. 如申請專利範圍第28項所述的方法，其中，將該襯套入口結合至該電纜入口之步驟包括下列步驟：在該襯套入口及該電纜入口冷卻之前，置放該襯套入口以與該電纜入口接觸；以及冷卻該襯套入口及該電纜入口直到該襯套入口與該電纜入口已結合在一起。
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