TWI817067B - 用於高架電纜之入埠硬體、用於端接高架電纜的方法及用於通過端接配置來查詢高架電纜的方法 - Google Patents

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Abstract

供使用於高架電纜的輸電線路硬體，例如端接配置及續接器，致能通過該硬體來查詢高架電纜。該硬體包括至少一埠以利取用電纜的強度構件使得查詢儀器可操作性耦接至強度構件和查詢元件，例如與強度構件關聯的光纖。該查詢可在高架電纜已被硬體完全拉緊及固定之後發生，例如，固定於支撐塔。

Description

用於高架電纜之入埠硬體、用於端接高架電纜的方法及用於通過端接配置來查詢高架電纜的方法
本申請案主張申請於2019年12月20日之美國臨時申請案第62/952,113號的優先權權益，其全部內容併入本文作為參考資料。
本揭示內容有關於高架電纜的領域，且特別有關於用來安裝及支持用於傳輸及分配電力之高架電纜的硬體組件。
在一具體實施例中，揭露一種用於高架電纜的端接配置(termination arrangement)。該端接配置包含經組配為可夾緊一高架電纜之一強度構件的一夾緊元件與操作性附接至該夾緊元件的一連接器。該連接器包含一連接器主體與從在該連接器主體之遠端之第一孔口朝向該連接器主體之近端縱向延伸的一連接器主體鑽孔。
在另一具體實施例中，揭露一種用於端接高架電纜的方法，該高架電纜包含一中央強度構件與纏繞該強度構件的複數個導電線束。該方法包括下列步驟：使該強度構件的一端部與該等導電線束分離，將該強度構件之該端 部插入一端接配置，該端接配置包含有一連接器主體與一連接器主體鑽孔的一連接器，其中，將該強度構件插入的步驟包括：至少部份安置該強度構件之該端部於該連接器主體鑽孔中。
在另一具體實施例中，揭露一種用於通過端接配置來查詢高架電纜的方法，在此該高架電纜有一強度構件，其包含數個查詢元件與纏繞該強度構件的複數個導電線束。該方法包括下列步驟：使該強度構件的一末段與該等導電線束分離，使一端接配置操作性固定於該高架電纜，在此該端接配置包括經組配為可夾緊該強度構件的一夾緊元件與操作性附接至該夾緊元件的一連接器，該連接器包含一連接器主體與從在該連接器主體之近端中之第一孔口朝向該連接器主體之遠端縱向延伸的一連接器主體鑽孔。使該端接配置操作性固定於該高架電纜的步驟包括：用該夾緊元件固定該強度構件之末段的第一部份，以及安置該強度構件之末段的第二部份於該連接器主體鑽孔中。藉由使一查詢裝置操作性鏈接(例如，直接或間接接觸)至該強度構件之該末端，可實行該強度構件的查詢。在查詢期間，該強度構件可完全設置在該端接配置內，或可延伸超出該端接配置。
從以下說明可明白本揭示內容的以上及其他具體實施例。
100:高架輸電線路
102a-102c:支撐塔
104a-104c:電纜
106a:終端
108b:續接器
200:端接配置
210:夾緊元件
212:筒夾
214:筒夾座
216:中腔
218:連接器配對螺紋
220:連接器
222:連接器主體
226:扣件
228:夾緊元件配對螺紋
240:外套筒
244:導電體
246:跳線板
248:內套筒
260:裸露高架電纜
262:電氣導體
264:強度構件
272:連接板
300:端接配置
326:扣件
326:跳線板
340:外套筒
340a,340b:壓接套筒區
342:導電體
380,480:高架電纜
482:導體
482a:第一複數個導電線束
482b:第二複數個導電線束
484:強度構件
484a:內段
484b:絕緣層
484c:光纖
486c:嵌入式光纖
500:端接配置
510:夾緊元件
512:筒夾
514:配對筒夾座
518:連接器配對螺紋
520:連接器
522:連接器主體
524:連接器主體鑽孔
526:扣件
528:夾緊元件配對螺紋
532:近側孔口
536:扣件配對螺紋
537:連接器主體配對螺紋
538:吊索聯結器/吊索連接器
540:外套筒
560:高架電纜
564:強度構件
580D:偵測器/儀器
580E:發射器/儀器
582D,582E:儀器主體
584D,584E:連接部份
586D,586E:連接器主體配對螺紋
600:端接配置
610:夾緊元件
620:連接器主體
626:扣件
627:U形鉤基部
629a,629b:(U形鉤)叉齒
631:U形鉤孔口
632:孔口
634:蓋體
664:強度構件
680D:偵測器
680E:發射器
682a,682b:儀器主體
684D,684E:連接部份
700a,700b:端接配置
710a:夾緊元件
714c:筒夾座
720a:連接器
722a,722b:連接器主體
724a,724b:鑽孔
726a,726c:扣件
732a,732b:孔口
732c:(套筒)孔口
733b:(外套筒)孔口
734a,734b:蓋體
735c:套筒孔口
739a,739b:反射面
740a,740b:外套筒
741c:套筒
747c:套筒內部
764,764a,764c:強度構件
780D,780E:儀器
800:端接配置
810:夾緊元件
820:連接器
822:連接器主體
824:連接器主體鑽孔
826:扣件
831:扣件孔口
832:孔口
840:外套筒
864b,864c:強度構件
880D,880E,880C:查詢裝置
884c:延伸部
900:續接器配置
902a,902b:續接器部份
910,910a:夾緊元件
912a:筒夾
914,914a:筒夾座
916a:中腔
920:連接器總成
922:中央連接器主體
924a,924b:連接器總成鑽孔
926a,926b:筒夾配對螺紋
944:導電體
944a,944b:配對導電體部份
946a,946b:配對凸緣
948a,948b:凸緣螺栓
960a,960b:高架電纜
962a:導體
964a,964b,964c:強度構件
1000:續接器配置
1002a,1002b:第一及第二續接器部份
1010a:夾緊元件
1012a:筒夾
1014a:筒夾座
1020:連接器總成
1044:導電體
1064a,1064b:強度構件
1078a,1078b:電氣接觸
1080:發射器裝置
1100A,1100B:續接器配置
1102a,1102b:續接器部份
1110a,1110b,1110ab,1110bb:夾緊元件
1112a:筒夾
1114a:筒夾座
1128a,1128b:肋條
1133b,1145b:套筒孔口
1139:反射面
1141b:套筒
1144:導電體
1147b:套筒內部
1160a,1160b:電纜
1164a,1164b,1164ab,1164bb:強度構件
1170:查詢埠
1172:查詢套筒
1174:孔口
1176:螺紋
1200:端接配置
1211:結構桿體或線束
1211a:結構桿體或線束的一部份
1226:環體
1260:電纜
1264:強度構件
圖1圖示高架輸電線路之一部份。
圖2的橫截面圖圖示根據先前技術組裝而成的端接配置。
圖3的透視圖圖示根據先前技術組裝及壓接而成的端接配置。
圖4圖示包括設置在強度構件內之數個感測元件的高架電纜。
圖5A-5E根據本揭示內容之一具體實施例圖示處於不同組裝狀態的端接配置。
圖6A-6B圖示根據本揭示內容之一具體實施例的端接配置。
圖7A至7C圖示根據本揭示內容之一具體實施例的端接配置。
圖8A-8C圖示根據本揭示內容之一具體實施例的端接配置。
圖9圖示根據本揭示內容之一具體實施例的續接器配置(splice arrangement)。
圖10圖示根據本揭示內容之一具體實施例的續接器配置。
圖11A-11B圖示根據本揭示內容之一具體實施例的續接器配置。
圖12圖示根據本揭示內容之一具體實施例的端接配置。
圖1圖示用於傳輸電力的高架輸電線路100之一部份。高架輸電及配電線路的構造係藉由使用例如支撐塔102a/102b/102c之支撐塔(例如，高壓電纜塔)使裸露電纜(例如，電纜104a)高於地形。輸電及配電線路可能跨越許多英里，需要長度極長的電纜以及許多支撐塔。支撐塔中有些被稱為終端塔(dead-end tower)或錨塔，例如塔102a。此類塔位在端接點，例如，路由電線到地下的變電站(power substation)或位置。在電線改變方向(例如，轉彎)或在長直線路徑上的規則間距處也可能需要例如塔102a的終端塔。在此類實例中，高架電纜必須在高張力下端接及固定於終端塔。如圖1所示，電纜104a使用終端106a端接結構固定於塔102a。
另一端接結構被稱為續接器(splice)。儘管單一一段高架電纜的長度可能涵蓋數千英尺，然而電網需要數百或數千英里的電纜。為了跨越這些距離，巡線員必須經常把兩個較小電纜跨段(cable span)續接(例如，耦接)在一起。亦即，一或多個續接器可放在高架電纜設備的兩個終端之間。該續接器用作使電纜兩端結合在一起的機械連接部以及允許電流流過或通過續接器的電氣連接部。如圖1所示，續接器108b操作性連接電纜104b與電纜104c以形成機械連接部與連續的電氣通路。
圖2的橫截面圖圖示供使用於裸露高架電纜的端接配置(例如，終端)，例如，圖1的終端106a。圖示於圖2的端接配置200類似Bryant圖示及描述於PCT公開案WO 2005/041358以及Bryant等人於美國專利第8,022,301號者，以上各者的全部內容併入本文作為參考資料。
廣而言之，圖示於圖2的端接配置200包括夾緊元件210與連接器220以用於使端接配置200錨定於未圖示終端結構(例如，塔的)，例如，用設置在端接配置200近端的扣件226(例如，環首螺栓)。在端接配置200與扣件226相反的末端處，端接配置200操作性連接至裸露高架電纜260，其包括包圍例如纖維強化複合強度構件之強度構件264以及被它支持的電氣導體262(例如，包含導電線束)。
夾緊元件210緊緊夾緊強度構件264以使高架電纜260固定於端接配置200。如圖2所示，夾緊元件210包括壓縮型配件，特別是有包圍且夾緊強度構件264之中腔(lumen)216(例如，鑽孔)的筒夾(collet)212。筒夾212設置在筒夾座214中，且在電纜260拉緊(例如，被拉到支撐塔上)時，當筒夾212被進一步拉進筒夾座214時在強度構件264與筒夾212之間產生磨擦。筒夾212的(外在)錐形與筒夾座214的配對內在漏斗形狀在強度構件264上建立增加的壓縮，確保強度構件264不會滑出筒夾212且因此確保高架電纜260固定於端接配置200。
如圖2所示，外套筒240設置於夾緊元件210上面且包括導電體244以促進電氣導體262與跳線板246之間的電氣傳導。內套筒248(例如，導電內套筒)可放在導體262與導電體244之間以促進導體262與導電體244之間的電氣連接。例如，導電體244可由鋁製成，且跳線板246可焊接於導電體244上。跳線板246經組配為可附著至連接板272以促進電氣導體262與另一導體之間的電氣傳導，例如與連接板272電氣通訊的另一電纜(未圖示)。
連接器220包括扣件226與設置在連接器220之夾緊元件末端的夾 緊元件配對螺紋228，其中連接器主體222設置在扣件226與夾緊元件配對螺紋228之間。夾緊元件配對螺紋228經組配為可與筒夾座214的連接器配對螺紋218操作性配對以在接合螺紋218及228以及連接器220相對於筒夾座214旋轉時，促進連接器220朝向筒夾212移動把筒夾212推入筒夾座214。這加強筒夾212在強度構件264上的夾緊，使高架電纜260進一步固定於端接配置200。扣件226經組配為可附接至例如終端塔的終端結構，以使端接配置200及電纜260固定於終端結構。
圖3的透視圖圖示與圖2端接配置類似已壓接於高架電纜上的端接配置。端接配置300包括連接器，其具有從外套筒340之近端向外延伸的扣件326。跳線板326與導電體342整體成形用以電氣連接至連接板(例如，參考圖2)。如圖3所示，外套筒340壓接於底下結構的兩個區域上面(例如，上)，亦即，壓接套筒區340b與壓接套筒區340a。壓接套筒區340b通常位於底下連接器的中間部份(例如，參考圖2)上面，且壓接套筒區340a通常位於高架電纜380的一部份上面。在壓接操作期間作用於外套筒340的壓縮力轉移到底下的組件，亦即，到在壓接套筒區340b下的連接器以及到在壓接套筒區340a下的高架電纜380以使端接配置300永久性固定於電纜380。
在說明圖2及3時籠統描述的端接配置可與各種裸露高架電纜組態一起使用。圖示於圖2及3的端接配置對有纖維強化複合強度構件的高架電纜特別有用。例如，有設置於筒夾座中之筒夾(例如，圖2)的壓縮楔形物夾緊元件致能在高壓縮力下夾緊纖維強化複合強度構件而沒有使複合材料破裂的顯著風險。
圖4圖示高架電纜480(例如，裸露高架電纜)，其包括由纖維強化複合材料製成的強度構件484。電纜480包括導體482，其包含螺旋纏繞(例如，絞繞)強度構件484的第一複數個導電線束482a。第二複數個導電線束482b纏繞第一 導電線束。導電線束482a/482b可由例如銅或鋁的導電金屬製成，且供使用於裸露高架電纜的通常由鋁製成。導電材料，例如鋁，且在串連於支撐塔之間以形成用於電力之輸電及/或配電的高架電線時，沒有足夠的機械性質(例如，足夠的拉伸強度)以自我支持。因此，當高架電纜480在高機械張力下串連於支撐塔之間時，強度構件484支持電氣導體482。
圖示於圖4的強度構件484為纖維強化複合強度構件，例如，其包含設置於結合基質(binding matrix)中的複數個強化纖維。如圖4所示，該強度構件包括含有設置於聚合物結合基質中之實質連續強化碳纖維的內段(inner section)484a。絕緣層484b包圍內段484a且例如可包括在聚合物結合基質中之實質連續強化玻璃纖維。此組態的高架電纜市售商標為ACCC®(美國加州Irvine市的CTC Global Corp)，且描述於Hiel等人的美國專利第7,368,162號，其全部內容併入本文作為參考資料。此類纖維強化複合強度構件可包括如圖4所示由單一纖維強化複合強度元件組成的(例如，單一桿體)。替換地，該複合強度構件可由操作性結合(例如，扭或絞在一起)以形成強度構件的複數個個別纖維強化複合強度元件(例如，個別桿體)組成。此類多元件複合強度構件的實施例包括但不限於：圖解說明於McCullough等人之美國專利第6,245,425號中的多元件鋁基質複合強度構件；圖解說明於Tosaka等人之美國專利第6,015,953號中的多元件碳纖維強度構件；與圖解說明於Daniel第人之美國專利第9,685,257號中的多元件強度構件。以上各個美國專利的全部內容併入本文作為參考資料。其他的組態及材料(例如，其他纖維及/或基質材料)可使用於纖維強化複合強度構件。
在圖示於圖4的高架電纜中，強度構件484也包括複數個查詢元件，亦即光纖484c，彼等嵌在強度構件內，例如嵌在內段484a內。有人建議，此類嵌入式光纖486c可用於通訊(例如，資料轉移)，或可用於查詢(例如，檢查)強度構件484以判定強度構件484及/或電纜480的狀態。例如，有人建議，OTDR(光 時域反射儀)可用來評估強度構件484沿著其長度的溫度或應力狀態。使用於高架電纜之查詢元件的另一實施例圖解說明於Dong等人的國際專利公開案WO 2019/168998，其全部內容併入本文作為參考資料。
不論例如光纖之查詢元件的功能如何，它都需要取用光纖，例如，以可靠地把光引進到光纖，以及偵測及/或分析從光纖射出的光。不過，由圖2及3可見，當在終端端接高架電纜(亦即，使用上述端接配置)時，可能不再取用強度構件的末端從而光纖的末端以傳遞訊號到光纖中及/或偵測從光纖射出的光訊號。
本揭示內容的目標是要提供例如端接配置(例如，終端或續接器)的硬體供使用於高架電纜，其致能取用強度構件的末端以及設置於其內的光纖或類似查詢元件，即使在裝好高架電纜後，例如，在已串連及端接一段高架電纜之後。
圖5A至5E圖示根據一具體實施例的端接配置。為了更好地圖解說明該具體實施例，從圖5A的展開圖到圖5D的組裝圖圖示各種組裝形式的端接配置500。圖5A圖示部份組裝圖，其包括已放在高架電纜560強度構件564之末端上面的夾緊元件510。藉由剝掉電氣導體在電纜560末端的一部份來暴露強度構件564的末端。夾緊元件510包括設置在配對筒夾座514中的筒夾512。強度構件564的一末端延伸越過筒夾512的近端且越過筒夾座514的近端。
有連接器主體522的連接器520操作性附接至夾緊元件510，此係藉由把連接器主體鑽孔524放在強度構件564上面且使連接器520朝向夾緊元件510移動。當連接器520與夾緊元件510結合時，夾緊元件配對螺紋528與筒夾座514上的連接器配對螺紋518結合且藉由連接器520與夾緊元件510的相對旋轉接合。當連接器/元件旋轉時，螺紋迫使連接器520與筒夾512接合，迫使筒夾512進入筒夾座514，以及增加筒夾512在強度構件564上的壓力(例如，夾緊)。參考 圖5B。
結果，強度構件564的一末端延伸越過夾緊元件510且進入連接器主體鑽孔524。如圖5A至5D所示，強度構件564延伸進入連接器主體鑽孔524，但不會延伸越過連接器主體鑽孔524的近端(亦即，扣件末端)。
由圖5B可見，使用近側孔口532可取用強度構件564的末端，亦即，在連接器主體522近端的孔口532。用連接器主體鑽孔524以及用暴露強度構件564末端的連接器主體孔口532來致能此一特徵。
如圖5C所示，裝設扣件526(例如，環首螺栓)以完成端接配置500。為了能夠取用強度構件564的末端，扣件526可從連接器主體522移動。換言之，扣件526不是永久性附著於連接器主體522，且不與連接器主體522整體成形(例如，鑄造)。如圖5C所示，使用扣件配對螺紋536及連接器主體配對螺紋537，使扣件526與連接器主體522螺紋接合。以此方式，扣件526可牢牢地附接至連接器主體522且可輕易地從連接器主體522卸下以取用強度構件564的末端。組裝成的端接配置500圖示於圖5D。
在強度構件564於安裝端接配置(例如，於支撐結構上)後想要取用強度構件564之末端的情形下，可能需要維持高架電纜560上的張力以防電纜朝向地面下垂到不合意的高度。在這方面，圖示於圖5A至5D的端接配置包括吊索聯結器(sling coupling)538。吊索聯結器538致能端接配置藉由使吊索(例如，高強度繩索)附接至支撐結構和端接配置500暫時固定於支撐結構，例如，藉由安置穿過吊索聯結器538的繩索。如圖5A-5D所示，吊索聯結器538與連接器主體522整體成形。應瞭解，吊索連接器538可形成於端接配置500的其他部件中，只要，例如，如圖5C所示在扣件526從連接器主體522卸下時，它仍可牢牢地附接至端接配置。例如，吊索聯結器可附著外套筒540(例如，與其整體成形)。
圖5E示意圖示可如何利用圖5A至5D之端接配置以促進使用查詢 系統來查詢強度構件的一實施例。在圖5E的具體實施例中，圖示兩個查詢儀器，亦即，偵測器580D與發射器580E。取決於所使用的查詢系統，可能只需要使用單一儀器，例如，只連接至強度構件564之一端的儀器。在其他系統中，可能需要安置於強度構件564兩端的查詢儀器。例如，在某些具體實施例中，可能需要或最好安置發射器580E於強度構件的一端以及安置偵測器580D於強度構件的另一端。
在任何情形下，發射器580E與偵測器580D各自包括儀器主體582D/582E，例如，其收容例如在發射器主體582E中之光發射器(例如，LED光、同調光等等)與在偵測器主體582D中之偵測器(例如，CCD感測器、或其類似者)的儀器電子產品。該等儀器中之各者也包括連接部份584D/584E，其經組配為可固定於連接器主體522藉此可將儀器安置成可與強度構件564通訊(例如，光學通訊)，例如，與關連於強度構件的光纖通訊(參考圖4)。如圖5E所示，連接部份584D/584E包括連接器主體配對螺紋586D/586E，其組配方式與連接器主體配對螺紋537相同(例如，尺寸相同)以接合扣件配對螺紋536。因此，在操作時，可移除扣件526(例如，在使用吊索聯結器538固定端接配置之後)以暴露強度構件564穿過孔口532的末端。一或多個儀器580D/580E隨後可固定於連接器主體且藉由放射及/或偵測穿過孔口532的訊號用來查詢強度構件564。在完成強度構件的查詢後，扣件526可重新附接至連接器主體522且再度固定於支撐塔或其他結構。
在一替代配置中，發射器儀器及/或偵測器儀器可放在扣件內，例如，環首螺栓內，藉此消除移除扣件以實行強度構件之查詢的需要。使用延伸穿過扣件的電氣連接，可供給電力給該等儀器。例如，參考以下的圖10。
圖6A及6B根據本揭示內容圖示端接配置的另一具體實施例。端接配置600的結構類似端接配置500且通常包括夾緊元件610，其操作性附接至有連接器主體鑽孔的連接器主體620，強度構件664穿過該連接器主體鑽孔實質如圖 5A至5E所示地安置。相較於圖示於圖5A至5E的具體實施例，扣件626為U形鉤型扣件，其具有U形鉤基部627與從基部627伸出的兩個隔開U形鉤叉齒629a/629b。U形鉤孔口631延伸穿過這兩個叉齒以致能螺栓附著於該等叉齒用以連接至終端結構。
在圖示於圖6A及6B的具體實施例中，不需要移除扣件626以取用強度構件664的末端，因為可取用在叉齒629a/629b之間的孔口632。蓋體634可移除地附著於孔口632上面以密封孔口632且保護強度構件664的末端。例如，蓋體634可用一或多個扣件螺紋連接、磨擦配合及/或保持原位。在圖示於圖6A及6B的具體實施例中，U形鉤孔口631偏離強度構件664的縱軸，例如，偏離連接器主體鑽孔的縱軸。更特別的是，U形鉤孔口631居中地設置在叉齒629a/629b中，且該等叉齒相對於連接器620有一角度地設置。以此方式，可取用強度構件664的末端(例如，在移除蓋體634後)而不需要從支撐結構卸下端接配置600，如在說明圖示於圖5A至5D的具體實施例時所述。
圖6A及6B也圖示兩個查詢儀器，其作用方式可與圖5E之儀器580D/580E類似的偵測器680D與發射器680E。儀器680D/680E各自包括連接部份684D/684E，其經組配為可固定於連接器620，藉此可將儀器安置成可與強度構件664通訊(例如，光學通訊)，例如，與關連於強度構件的光纖通訊(參考圖4)。如圖6A及6B所示，連接部份684D/684E致能該等儀器操作性連接至連接器620(例如，以與蓋體634類似的方式)致使U形鉤叉齒629a/629b不會干擾儀器主體682a/682b。
圖7A至7C根據本揭示內容圖示端接配置的其他具體實施例。圖示於圖7A的端接配置700a結構上類似以上所示的端接配置且包括夾緊元件710a、連接器720a與外套筒740a，在此強度構件764a延伸穿過連接器主體722a。如圖7A所示，孔口732a相對於強度構件764a偏移(例如，有斜角)，例如，相對於延伸穿 過連接器主體722a的鑽孔724a偏移。如圖7A所示，孔口732a實質正交於鑽孔724a(例如，相對於鑽孔約有90°)。再者，孔口732a設置在連接器主體722a與扣件726a的介面附近，且該扣件與連接器主體722a整體成形，亦即，無法從連接器主體722a移除。為了促進訊號(例如，光訊號)穿過孔口732a且進入強度構件764a的傳輸，反射面739a(例如，反射鏡)安置在孔口732a與鑽孔724a的介面。為了反射穿過與鑽孔實質正交之孔口的訊號，可設置與鑽孔724a約有45°角的反射面739a。反射面739a可包括，例如，玻璃反射鏡或高度反射性金屬表面。在一實作中，鑽孔724a包含在近端附近的階部(例如，肩部)以防在將強度構件插進鑽孔724a時強度構件764緊靠反射面739a。例如，可選擇肩部與反射面739a的距離以匹配查詢儀器的所欲焦距。
如同圖示於圖6A及6B的端接配置，應瞭解，可查詢強度構件764a而不從連接器主體722a移除扣件726a，亦即，不從支撐結構移除端接配置700a。在這方面，可移除蓋體734a且儀器780E/780D可操作性附著於孔口732a上面以查詢強度構件764a，如上述。
圖示於圖7B的具體實施例類似圖示於圖7A的具體實施例，但是在此孔口732b(例如，查詢埠)設置在連接器主體722b中以及外套筒740b之下。在這方面，孔口733b也形成於外套筒740b中以致能取用孔口732b和反射面739b。蓋體734b經組配為可插入且頂著外套筒孔口733b及連接器主體孔口732b兩者密封以防止污染物及/或濕氣侵入端接配置700b。
圖示於圖7C的具體實施例類似圖示於圖7B的具體實施例，但不是反射面而是套筒741c(例如，管狀構件)使筒夾座714c連接至扣件726c。換言之，套筒741c取代全部或部份連接器主體。套筒741c包括套筒孔口735c，該套筒孔口735c可對齊套筒孔口732c以致能取用套筒內部747c從而取用強度構件764c的末端。儘管套筒內部747c可設有反射面，如圖7A及7B所示，套筒內部747c可具有 能直接將發射器或偵測器裝置插入套筒內部747c的足夠容積以致能強度構件764c的查詢。
在安裝期間，該扣件(例如，環首螺栓)通常必須以垂直的方式對齊，如圖7A至7C所示。因此，孔口(例如，孔口732a、732b及735c)經安置成通常在環首螺栓對齊時可面朝上也為較佳，亦即，如附圖所示。該跳線板通常必須向下地安置，如圖示，且因此最好把外套筒的孔口(例如，孔口733b及732c)放在套筒的反面上，使得它們通常在跳線板如附圖所示地安置時面朝上。
圖8A至8C根據本揭示內容圖示端接配置的另一具體實施例。參考圖8A，端接配置800包括夾緊元件810、連接器820與外套筒840，在此扣件826與連接器主體822整體成形。連接器主體鑽孔824從連接器主體822的近端，亦即鄰近夾緊元件810，延伸穿過連接器主體822到在扣件826之基部的孔口832。由圖8B可見，強度構件864b的末端可延伸越過孔口832致使可輕易取用該末端供使用查詢儀器來查詢。強度構件864b延伸越過孔口832的末端可加蓋(例如，使用可移除帽體或塗層)以在不查詢強度構件864b時保護該末端及光纖(圖4)免受害於暴露。在圖示於圖8C的具體實施例中，強度構件864c在連接器主體822內端接且查詢裝置880D/880E包括延伸部884c(例如，導光管)，其經組配為可向下插入鑽孔824且緊鄰強度構件864c的末端以利查詢。蓋體(未圖示)在不實行查詢時可放在孔口832上面。
由於該主體經常收容電池及相關電路，該主體經常太大而不能放在扣件孔口831內。注意圖8A-8C，查詢裝置880D/880C經組配為在不移除扣件826下可致能強度構件的查詢。在這方面，查詢訊號的放射/偵測相對於裝置主體有一角度使得整個裝置主體不必插入扣件孔口831。儘管圖示設置角度約為90°，然而其他角度及組態可用來致能查詢而不移除扣件。可進一步組裝端接配置800致使例如圖8B之強度構件864b的強度構件延伸越過扣件826(例如，穿過孔口831) 致使斜向的發射器或偵測器不必操作性取用強度構件864b的末端。因此，強度構件864b可延伸超出扣件826的末端以利取用強度構件864b。在完成強度構件864b的查詢後，可切掉強度構件的末端以排除強度構件延伸越過扣件826的部份。
儘管圖示是用環首螺栓型扣件實作，然而也應瞭解，圖示於圖8A至8C的具體實施例可用U形鉤型扣件實作，例如，圖示於圖6A至6B的扣件類型。在此一實作中，U形鉤孔口可偏移(例如，如圖6A及6B所示)或可和連接器主體鑽孔成一直線，例如，在此叉齒相對於連接器主體鑽孔沒有斜角。
圖示於圖8A至8C之具體實施例的一優點是可簡化查詢儀器，例如，不需要設計配合特定孔口組態的查詢儀器。例如，該等查詢儀器可與在安裝端接配置之前用來查詢強度構件的儀器相同，例如，在安裝高架電纜於支撐塔上之前或期間。
在端接配置的前述具體實施例中，特別是圖示於圖7C的具體實施例，查詢裝置(例如，發射器及/或偵測器組件)可放在端接配置內(例如，套筒內部747c內)且蓋體放在孔口上面以密封在端接配置內的組件。裝置的電力可由電池供給或藉由使用穿經外套筒之電流的感應耦合(inductive coupling)。也可供應有相關電路的天線以致能無線傳輸以使用手持裝置來控制查詢裝置及/或接收來自查詢裝置的資料，例如有觸控螢幕顯示器的平板。如果例如由於老化而需要更換裝置，藉由移除蓋體可取用內部並更換組件。
本揭示內容也有關於供使用於高架電纜的續接器配置，例如圖示於圖1的續接器108b。例如，Bryant之美國專利第7,019,217號揭露供使用於纖維強化複合強度構件的續接器配置，其全部內容併入本文作為參考資料。儘管續接器維持兩個電纜區段之間的導電性，然而這兩個區段的強度構件在續接器內分離。亦即，強度構件在介於兩個終端之間的續接器內不連續。由於此不連續 性，電纜在兩個終端之間的整個長度無法使用只附著在端接配置的查詢裝置來查詢(例如，使用光纖)。因此，本揭示內容包括續接器配置的具體實施例，其允許查詢強度構件，例如，從續接器到各個終端，藉此可查詢整個長度的電纜。
圖9圖示此一續接器配置的一具體實施例。續接器配置經常會包括結構上與端接配置之組件類似的硬體組件，例如，如上述，且包括在續接器配置之各端的兩套組件以夾緊兩個電纜。參考圖9，續接器配置900包括在續接器配置900相對兩端的兩個續接器部份902a及902b，在此續接器部份902a固定高架電纜960a且續接器部份902b固定高架電纜960b。由於續接器部份902a及902b實質相同，因此僅更詳細地描述續接器部份902a。
如上述，續接器配置中的夾緊硬體可實質類似使用於端接配置的夾緊硬體。因此，該續接器包括有設置於筒夾座914a中之筒夾912a的夾緊元件910a。高架電纜960a的強度構件964a延伸越過導體962a且進入中腔916a，在此它被筒夾912a夾緊。
使用連接器總成920以使第一續接器部份902a實體固定於第二續接器部份902b，且從而使第一電纜960a固定於第二電纜960b。連接器總成920包括中央連接器主體922與設置在連接器主體922之各端的筒夾配對螺紋926a/926b，在此該等筒夾配對螺紋經組配為可與設置在筒夾座914上的連接器螺紋配對以壓縮筒夾912進入座914。連接器總成920也包括延伸穿過總成的連接器總成鑽孔924a/924b，例如，穿過整個總成，以致能強度構件延伸靠近主體922的中心以致能強度構件964a及964b的查詢。
續接器配置900也包括導電體944以促進高架電纜960a與高架電纜960b之間的電氣連接。在圖示於圖9的具體實施例中，該導電體包括在一對配對凸緣946a及946b處連結的兩個配對導電體部份944a及944b。凸緣946a/946b使用延伸穿過凸緣946a/946b之螺栓孔口的兩個或多個凸緣螺栓948a/948b可互相固 定。替換地，套圈可用來固定配對凸緣946a/946b。通常，導電體944會被壓接於底下硬體及/或電氣導體上。例如，壓接位置可在連接器主體920上面、夾緊元件910上面及/或電纜960a/960b上面以進一步保證兩個電纜之間的物理及電氣連接。
為了在安裝包括續接器配置的高架電線之後查詢強度構件960a/960b中之一或兩者，可移除螺栓948a/948b且分離導電體部份944a/944b。為了使續接器配置的這兩個部份暫時保持在一起，凸緣946a/946b可設有附加孔口或鉤子以致能高強度繩索連接至凸緣且使該等部份在張力下保持在一起。
續接器配置的另一具體實施例圖示於圖10。在圖示於圖10的具體實施例中，硬體組件中有許多與圖9的硬體組件相同或實質類似，包括含有筒夾1012a及筒夾座1014a的夾緊元件1010a。在圖示於圖10的具體實施例中，導電體1044由單一(例如，單元)主體製成且在第一及第二續接器部份1002a/1002b上面延伸。
在圖示於圖10的具體實施例中，發射器裝置1080(例如，LED、同調光源、或其類似者)包含在連接器總成1020內使得發射器裝置1080可發射進入強度構件1064a及1064b中之各者之末端的光線。因此，偵測器可放在強度構件1064a/1064b的相反兩端(例如，通過上述端接配置)以偵測及/或分析從發射器1080射出且通過光纖的光訊號(圖3)。在一替代配置中，該連接器總成可包括偵測器(例如，光電二極管，或其類似者)，且發射器可放在高架電纜的終端。
在任何情形下，使用電氣接觸1078a及1078b，可供給電力給發射器1080。例如，為了進行查詢，例如電池的可攜式電源可附接至電氣接觸1078a/1078b以供電給發射器。該等電氣接觸延伸穿過導電體1044且進入連接器總成1020。可密封讓電氣接觸1078a/1078b穿過導電體1044的埠以防止污染物侵入續接器配置1000。
續接器配置的另一具體實施例圖示於圖11A。如同圖示於圖9及10的具體實施例，續接器配置1100A包括兩個續接器部份1102a及1102b以固定兩個電纜1160a及1160b。各個續接器部份包括筒夾型夾緊元件，例如，夾緊元件1110a包括收容於筒夾座1114a中的筒夾1112a以夾緊強度構件1164a。
續接器配置1100A包括為在夾緊元件1110b兩者上面延伸之單件(例如，單元)的導電體1144。導電體1144也包括查詢埠1170以致能取用強度構件1164a/1164b在續接器配置內的末端。查詢套筒1172放在埠1170內以促進放射及/或偵測進出強度構件1164a/1164b的光訊號。查詢套筒1172的形式例如為有側壁和延伸穿過之孔口1174的圓柱體。提供在孔口1174底部的反射面1139(例如，反射鏡)以致能從強度構件射出的光訊號向上反射以便通過孔口1174來偵測。有利的是，查詢套筒1172例如可繞著螺紋1176旋轉，使得反射面面向對面的強度構件1164b。以此方式，僅藉由使套筒1172轉到所欲位置，可輕易查詢強度構件1164a/1164b兩者。在套筒1172頂部可裝設帽蓋以在不使用套筒時防止污染物侵入。
由於夾緊元件1110a/1110b不在續接器配置內連結(例如，如圖9所示)，藉由壓接導電體1144於每個夾緊元件1110a/1110b上來實現電纜的實體連結。為了增強壓接固定夾緊元件1110a/1110b的能力，提供有肋條1128a/1128b或類似表面特徵的夾緊元件致使壓接會造成導電體1144變形進入在肋條1128a/1128b之間的間隙。
圖示於圖11B之續接器配置的具體實施例類似圖示於圖7C的端接配置。具體言之，續接器配置1100B包括取代連接兩個夾緊元件1110ab及1110bb之全部或部份連接器主體的套筒1141b。套筒1141b包括套筒孔口1145b，它可對齊套筒孔口1133b以致能取用套筒內部1147b從而強度構件1164ab及1164bb的末端。儘管套筒內部1147b可設有如圖11A所示的反射面，然而套筒內部1147b可具 有能直接將發射器或偵測器裝置插入套筒內部1147b的足夠容積以致能強度構件1164ab及1164bb的查詢。
在前述具體實施例中，特別是圖示於圖11B的具體實施例，該等組件(例如，發射器及/或偵測器組件)可放在續接器配置內(例如，套筒內部1147b內)且蓋體放在孔口上面以密封該等組件於續接器配置內。裝置的電力可由電池供給或藉由使用穿經外套筒之電流的感應耦合。也可供應有相關電路的天線以致能無線傳輸以使用手持裝置控制查詢裝置及/或接收來自查詢裝置的資料，例如有觸控螢幕顯示器的平板。如果例如由於老化而需要更換裝置，藉由移除蓋體可取用內部以及更換組件。在任何情形下，儘管固定於續接器配置內的裝置可為發射器及偵測器，最好把發射器放在續接器內以及把偵測器放在位於強度構件之反對端的端接配置。
端接配置的另一具體實施例圖示於圖12。這種端接配置1200有時被稱為螺旋形終端。例如，參考Ma等人的美國專利第2019/0081470號，其全部內容併入本文作為參考資料。在此配置中，結構桿體或線束1211螺旋纏繞電纜1260以夾緊於電纜1260上，且在配置1200遠端形成為環體1226。在此配置中，為了致能強度構件1264的查詢，結構線束的一部份1211a纏繞強度構件中已被剝除上覆導體線束的一部份。強度構件1264的末端延伸超出線束1211且露出以致能查詢。強度構件的暴露末端在不實行查詢時可加蓋或密封以防止強度構件的末端受損。
提出前述具體實施例以圖解說明在安裝電線(例如，配電線路或輸電線路)期間及/或之後有助於高架電纜之查詢的端接配置及續接器配置。照這樣，前述具體實施例可能會有未特別圖解說明於上文的各種修改。例如，圖示夾緊元件包含有筒夾及筒夾座的筒夾型夾緊。不過，可使用其他類型的夾緊元件。例如，夾緊元件可包括例如圖示於Quesnel第人且頒給Alcoa Fujikura有限公 司之美國專利第6,805,596號的直接壓縮裝置，其全部內容併入本文作為參考資料。
在端接配置的具體實施例中，圖示跳線板設置在導電體的最近端。不過，其他配置有可能，例如“魚翅”配置，其中，設置比較靠近導電體之中間的跳線板。
前述端接配置及續接器配置可與有強度構件的各種電纜一起使用，特別是纖維強化複合強度構件。查詢技術可包括基於雷射的技術，例如光時域反射儀(OTDR)，或不同調光技術，例如揭露於Dong等人的國際專利公開案WO 2019/168998者，其全部內容併入本文作為參考資料。
應瞭解，前述揭示內容也有關於用於使高架電纜固定於端接配置(例如，終端)的方法，以及有關於用於通過硬體來查詢強度構件的方法。查詢可在高架電纜已被硬體完全拉緊及固定之後發生，例如，固定於如圖1所示的支撐塔。在一具體實施例中，一種用於端接高架電纜的方法，該高架電纜包含中央強度構件與纏繞該強度構件的複數個導電線束，該方法包含下列步驟：使該強度構件的一端部與該等導電線束分離，將該強度構件之該端部插入一端接配置，該端接配置包含有一連接器主體與一連接器主體鑽孔的一連接器，其中，將該強度構件插入的步驟包括：至少部份安置該強度構件之該端部於該連接器主體鑽孔中。
在另一具體實施例中，揭露一種用於通過端接配置來查詢高架電纜的方法，在此該高架電纜有一強度構件，其包含數個查詢元件與纏繞該強度構件的複數個導電線束。該方法可包括下列步驟：使該強度構件的一末段與該等導電線束分離，將一端接配置操作性固定於該高架電纜，在此該端接配置包括經組配為可夾緊該強度構件的一夾緊元件與操作性附接至該夾緊元件的一連接器，該連接器包含一連接器主體與從該連接器主體之近端之第一孔口朝向該 連接器主體之遠端縱向延伸的一連接器主體鑽孔。使該端接配置操作性固定於該高架電纜的步驟包括：用該夾緊元件固定該強度構件之末段的第一部份以及安置該強度構件之末段的第二部份於該連接器主體鑽孔中。藉由使一查詢裝置操作性鏈接(例如，直接或間接接觸)至該強度構件之該末端，可實行該強度構件的查詢。在查詢期間，該強度構件可完全設置在該端接配置內(例如，參考圖5E)，或可延伸超出該端接配置(例如，參考圖8B)。
儘管已詳述端接配置和用於端接及查詢高架電纜之方法的各種具體實施例，熟諳此藝者明白，這些具體實施例仍有修改及改型。不過，應當明確地理解，此類修改和改型都在本揭示內容的精神和範圍內。
522:連接器主體
526:扣件
532:近側孔口
536:扣件配對螺紋
537:連接器主體配對螺紋
538:吊索聯結器/吊索連接器
564:強度構件
580D:偵測器/儀器
580E:發射器/儀器
582D,582E:儀器主體
584D,584E:連接部份
586D,586E:連接器主體配對螺紋

Claims (54)

  1. 一種用於一高架電纜之端接配置，其包含：經組配為可夾緊該高架電纜之一強度構件的一夾緊元件；操作性附接至該夾緊元件的一連接器，該連接器包含：一連接器主體；與一連接器主體鑽孔，其從在該連接器主體之一近端之一第一孔口朝向該連接器主體之一遠端縱向延伸，其中(i)該連接器主體鑽孔從在該連接器主體之該近端的該連接器主體之該第一孔口延伸穿過該連接器主體，而到達在該連接器之該遠端附近的一第二孔口，或(ii)該連接器主體鑽孔與一非縱向鑽孔呈操作性連通，而該非縱向鑽孔經設置成相對於該連接器主體鑽孔有小於180°的一角度。
  2. 如請求項1之端接配置，其包含了操作性附著於該連接器主體之該近端的一扣件。
  3. 如請求項1或2之端接配置，其中，該夾緊元件包含一壓縮楔形物。
  4. 如請求項3之端接配置，其中，該壓縮楔形物包含了設置在一筒夾座內的一筒夾。
  5. 如請求項4之端接配置，其中，該連接器主體操作性附接至該筒夾座。
  6. 如請求項5之端接配置，其中，該連接器主體與該筒夾座呈螺紋接合。
  7. 如請求項1或2之端接配置，其包含了至少設置於該夾緊元件上面的一外套筒。
  8. 如請求項7之端接配置，其中，該外套筒至少包圍該連接器主 體的一部份。
  9. 如請求項8之端接配置，其中，該外套筒包含一導電體。
  10. 如請求項9之端接配置，其中，該外套筒包含了操作性附接至該導電體的一跳線板。
  11. 如請求項10之端接配置，其中，該跳線板在該外套筒之一近端附近操作性附接至該導電體。
  12. 如請求項1之端接配置，其中，該連接器主體鑽孔的大小及形狀經製作成可接受一高架電纜的強度構件。
  13. 如請求項1或2之端接配置，其中，該連接器主體鑽孔有一實質圓形橫截面且有至少約6毫米的一直徑。
  14. 如請求項13之端接配置，其中，該連接器主體鑽孔有不大於約18毫米的一直徑。
  15. 如請求項1之端接配置，其包含了操作性設置於該第二孔口上面的一可移除蓋體。
  16. 如請求項15之端接配置，其中，該可移除蓋體使用至少一帶螺紋扣件來固定於該第二孔口上面。
  17. 如請求項15之端接配置，其中，該可移除蓋體與第二孔口呈螺紋接合。
  18. 如請求項15之端接配置，其中，該可移除蓋體與該第二孔口呈磨擦配合。
  19. 如請求項2之端接配置，其中，該扣件包含一環首螺栓。
  20. 如請求項19之端接配置，其中，該環首螺栓永久性附著於該連接器主體。
  21. 如請求項20之端接配置，其包含了延伸穿過該環首螺栓之一 基部的一環首螺栓鑽孔，其中，該環首螺栓鑽孔沿著該連接器主體鑽孔的縱軸置放。
  22. 如請求項21之端接配置，其中，該環首螺栓鑽孔有與該連接器主體鑽孔實質相同的大小及橫截面。
  23. 如請求項1之端接配置，其中，該扣件包含了具有一基部之一U形鉤與從該基部伸出之該U形鉤之兩個隔開叉齒。
  24. 如請求項23之端接配置，其中，該第二孔口係設置成穿過該基部且在該等兩個隔開叉齒之間。
  25. 如請求項24之端接配置，其中，該等兩個隔開叉齒中之各叉齒包含了設置於該叉齒之一近端附近的一螺栓孔口。
  26. 如請求項24之端接配置，其中，該等螺栓孔口中之各者偏離該連接器主體的縱軸。
  27. 如請求項1之端接配置，其中，該扣件可從該連接器主體卸下以及重新裝上。
  28. 如請求項27之端接配置，其中，該扣件與該連接器主體呈螺紋接合。
  29. 如請求項27之端接配置，其中，該扣件栓接至該連接器主體。
  30. 如請求項27之端接配置，其中，該扣件包含了具有一基部之一U形鉤與從該基部伸出之兩個隔開叉齒。
  31. 如請求項27之端接配置，其中，該扣件包含了含有一基部與從該基部伸出之一閉環的一環首螺栓。
  32. 如請求項27之端接配置，其進一步包含一吊索聯結器。
  33. 如請求項32之端接配置，其中，該吊索聯結器附著於該連接器主體。
  34. 如請求項33之端接配置，其中，該吊索聯結器永久性附著於該連接器主體。
  35. 如請求項32之端接配置，其中，該吊索聯結器包含一閉環。
  36. 如請求項1之端接配置，其中，該非縱向鑽孔經設置成相對於該連接器主體鑽孔有約70°至約130°的一角度。
  37. 如請求項36之端接配置，其包含了設置在該非縱向鑽孔之一末端處的一非縱向鑽孔孔口。
  38. 如請求項1之端接配置，其進一步包含一第二非縱向鑽孔，其經設置成相對於該連接器主體鑽孔有小於180°的一角度。
  39. 如請求項1之端接配置，其包含了設置在該連接器主體鑽孔與該非縱向鑽孔之間的一介面處的一反射元件，其中該反射元件經組配為可反射在該連接器主體鑽孔與該非縱向鑽孔之間的光線。
  40. 如請求項37之端接配置，其包含了操作性設置在該非縱向鑽孔孔口上面的一可移除蓋體。
  41. 如請求項40之端接配置，其中，使用至少一第一帶螺紋扣件來固定該可移除蓋體於該非縱向鑽孔孔口上面。
  42. 如請求項40之端接配置，其中，該可移除蓋體與該非縱向鑽孔孔口呈螺紋接合。
  43. 如請求項40之端接配置，其中，該可移除蓋體與該非縱向鑽孔孔口呈磨擦配合。
  44. 如請求項1之端接配置，其中，該連接器主體鑽孔在該連接器主體的一遠端前面結束。
  45. 如請求項1之端接配置，其中，該連接器主體鑽孔延伸到該連接器主體之該遠端。
  46. 一種用於端接高架電纜的方法，該高架電纜包含一中央強度構件與纏繞該強度構件的複數個導電線束，該方法包含下列步驟：使該強度構件的一端部與該等導電線束分離；將該強度構件之該端部插入一端接配置，該端接配置包含了具有一連接器主體與一連接器主體鑽孔的一連接器，其中，將該強度構件插入的步驟包括：至少部份地安置該強度構件之該端部於該連接器主體鑽孔中，其中(i)該連接器主體鑽孔從在該連接器主體之該近端的該連接器主體之該第一孔口延伸穿過該連接器主體，而到達在該連接器之該遠端附近的一第二孔口，或(ii)該連接器主體鑽孔與一非縱向鑽孔呈操作性連通，而該非縱向鑽孔經設置成相對於該連接器主體鑽孔有小於180°的一角度。
  47. 如請求項46之方法，其中，該插入步驟包括：將該強度構件之該端部插入一夾緊構件。
  48. 如請求項47之方法，其中，該夾緊構件包含一筒夾與一筒夾座。
  49. 如請求項46至48中之任一項的方法，其包含以下步驟：將一外套筒放在該連接器主體的至少一部份上面。
  50. 如請求項49之方法，其包含以下步驟：壓縮該外套筒於該連接器主體上。
  51. 如請求項46至48中之任一項的方法，其中，該連接器主體鑽孔從在該連接器主體之該近端的該連接器主體之該第一孔口延伸穿過該連接器主體，而到達在該連接器之該遠端附近之一第二孔口。
  52. 一種用於通過端接配置來查詢高架電纜的方法，該高架電纜具有一包含數個查詢元件之強度構件以及複數個纏繞該強度構件之導電線束， 該方法包含下列步驟：使該強度構件的一末段與該等導電線束分離；使一端接配置操作性固定於該高架電纜，該端接配置包含：經組配為可夾緊該強度構件的一夾緊元件；操作性附接至該夾緊元件的一連接器，該連接器包含一連接器主體與一連接器主體鑽孔，該連接器主體鑽孔從在該連接器主體之一近端中之一第一孔口朝向該連接器主體之一遠端縱向延伸，其中，使該端接配置操作性固定於該高架電纜的步驟包含：用該夾緊元件固定該強度構件之該末段的一第一部份；與安置該強度構件之該末段的一第二部份於該連接器主體鑽孔中，與藉由使一查詢裝置操作性鏈接至該強度構件之該末端來查詢該強度構件。
  53. 如請求項52之方法，其中，在該查詢步驟期間，該強度構件完全設置在該端接配置內。
  54. 如請求項52之方法，其中，在該查詢步驟期間，該強度構件延伸超出該端接配置。
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