專利名稱：電纜終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以使高壓電纜與設(shè)備和/或與第二高壓電纜互連的裝置，此裝置包括電纜終端和剛性絕緣子。
當(dāng)用常規(guī)接頭、過(guò)濾接頭將這種高壓電源電纜連接到變壓器、其它的SF6、充油設(shè)備、附件和戶外終端時(shí)，每種應(yīng)用其接口通常不同。
因而，本發(fā)明的目的是提供一種額定電壓高達(dá)400kv以上的上述電纜用的簡(jiǎn)化的連接系統(tǒng)。所附的權(quán)利要求確定了本發(fā)明的特征。
按本發(fā)明獲得了一種適用于全部附件和互連的通用電纜連接系統(tǒng)。電纜末端與任何附件之間的接口，兩個(gè)電纜末端之間的接口、或兩個(gè)設(shè)備之間的接口均通用，因而有許多優(yōu)點(diǎn)，例如有益于工廠的預(yù)先檢驗(yàn)，減少了安裝時(shí)間和費(fèi)用，減少了工具并簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
對(duì)所有應(yīng)用來(lái)說(shuō)應(yīng)力錐體(stress cone)的設(shè)計(jì)和尺寸也應(yīng)是相同的，只是改變電纜或設(shè)備入口端的直徑。
另外的優(yōu)點(diǎn)是接口元件不包含任何氣體或油，因而不會(huì)泄漏或爆炸。
從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明能清楚理解本發(fā)明的上述的和其它的特征和目的。


圖1至3是說(shuō)明電纜末端與附件之間的接口的三種不同原理圖。
圖4至12是說(shuō)明本發(fā)明的幾種應(yīng)用的視圖。
圖1、2和3中示出了分別稱為內(nèi)錐原理(inner cone concept)，外錐原理(outer cone concept)和無(wú)錐或輕微內(nèi)錐原理的三種接口方法。錐體原理的類型涉及設(shè)備側(cè)上的連接件形狀。在全部三個(gè)圖中設(shè)備或附件1，2和3分別表示在圖的左邊。連接件4，5和6分別設(shè)有內(nèi)錐體7，外錐體8和輕微內(nèi)錐體9。使用平面接觸面也能得到接口。
圖1至3的右邊分別展示了三個(gè)電纜10，11和12，三個(gè)電纜分別設(shè)有終端13，14和15，這些終端有與相應(yīng)的錐面7、8和9匹配的端面16，17和18。導(dǎo)體接頭(插入、焊接、夾緊等)不是本發(fā)明的部件，這里將不說(shuō)明。我們只分別說(shuō)明在電纜終端13，14和15上的電纜連接器19、20和21。
在以下對(duì)電纜連接實(shí)例的詳細(xì)說(shuō)明中，我們選擇了展示外錐體原理，然而，應(yīng)理解成用內(nèi)錐體原理和輕微內(nèi)錐體原理(或平面)也能獲得相同互連系列。
外錐體原理優(yōu)于內(nèi)錐體原理之處是，外錐體比內(nèi)錐體更有助于使電纜連接從所連接的設(shè)備上分離。因此，在一側(cè)的缺陷幾乎不影響另一側(cè)。
內(nèi)錐體原理應(yīng)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)即在SF6箱外部使用更短的解決辦法。當(dāng)由不同的供貨人制造元件時(shí)，錐形面的問(wèn)題會(huì)增多。通常，用環(huán)氧樹(shù)脂或類似的不可壓縮的、硬材料制成設(shè)備連接件，而用橡膠和類似的可壓縮的或彈性材料制造電纜終端。外錐原理優(yōu)于內(nèi)錐原理之處是使橡膠材料伸展比壓縮更容易。
基本上平面互連的優(yōu)點(diǎn)是，相遇面能簡(jiǎn)單地完全對(duì)準(zhǔn)，而不會(huì)產(chǎn)生輝光放電危險(xiǎn)。
圖4和5展示出使用外錐體原理的和本發(fā)明的SF6終端的各元件。從以下的附圖可以看到，圖4所示的電纜終端原理是通用于所有應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。
圖4下部所示的電纜終端30被設(shè)計(jì)成在電纜末端31上，設(shè)有電纜連接器32和消除應(yīng)力錐體33的消除應(yīng)力錐體33包括作為消除應(yīng)力裝置的電壓偏轉(zhuǎn)器34和嵌在彈性絕緣體36中的連接器護(hù)罩35。彈性絕緣體36用導(dǎo)電屏39覆蓋并包封在硬外殼38中。
終端30與包括例如用環(huán)氧樹(shù)脂制成的硬絕緣體41的接口裝置40匹配，接口裝置40有與終端30的彈性體36的接口表面37匹配的錐形接口表面42。
當(dāng)用接口裝置40與SF6終端連接時(shí)，剛性絕緣子41設(shè)置有連接器43，此連接器43可以有緊湊型44或IEC859標(biāo)準(zhǔn)(更長(zhǎng)的)型45。
圖5中展示了本發(fā)明的一個(gè)SF6終端。除了元件30、40和43，圖中還展示出了SF6外殼46和連接器47。用環(huán)繞在導(dǎo)體四周的緊湊的或硬的環(huán)氧體41代替常規(guī)終端中用的通用空心絕緣子。
優(yōu)于常規(guī)終端的是，緊湊設(shè)計(jì)，更低的材料和安裝費(fèi)用，氣體絕緣的開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)與電纜安裝之間完全無(wú)關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)化。
圖6和7中展示了變壓器終端的兩種型式。圖6展示出了帶變壓器50的本發(fā)明的應(yīng)用情況，變壓器50具有帶套管52的充油箱51，電纜終端30和連接器53連到該套管52上。連接器53相當(dāng)于圖4中的部件40和43。
圖7中的變壓器55設(shè)計(jì)有套管56，套管56包括具有與電纜終端30直接連接的接口表面42的硬絕緣體41，所說(shuō)的電纜終端30有圖4所示的相應(yīng)接口面37。該變壓器終端型式只對(duì)外錐體原理有用。該型式由于省去了帶極其易燃的油的充油箱，因而提高了安全性。
圖8和9展示了戶外終端的兩種型式。圖8中。終端60由元件30和40與導(dǎo)體61組合構(gòu)成，該導(dǎo)體61與環(huán)氧樹(shù)脂絕緣子40一起被防漏電的EPDM橡膠或硅橡膠外套62包覆。該設(shè)計(jì)不需要注油或注SF6的絕緣子，但能保持省去了的絕緣子的機(jī)械硬度。
圖9所示的戶外終端65包括一波動(dòng)抑制裝置66。該終端原理上與US-5206780所述終端(J Varreng 6)相似。由非線性材料如ZnO或SiC構(gòu)成的裝置66用絕緣材料層68與導(dǎo)體67隔開(kāi)。沒(méi)有畫出在底部由非線性材料層至地的互連，和在頂部由非線性材料層至導(dǎo)體67的互連。裝置66可以是一連續(xù)管，或者也可以是由多個(gè)串聯(lián)連接的環(huán)形元件構(gòu)成的。如圖8所示，裝置66和絕緣子40被防漏電的EPDM橡膠或硅橡膠外套69覆蓋。
圖10展示出一直通接頭70。環(huán)氧樹(shù)脂元件40成形為對(duì)稱雙錐體形狀，它構(gòu)成連接兩個(gè)電纜終端30的插入式接頭的一個(gè)中心件。該設(shè)計(jì)可能比單純彈性接頭更貴，但它有在工廠測(cè)試和迅速安裝的優(yōu)點(diǎn)。
圖11示出干式電纜與充油電纜之間的轉(zhuǎn)換接頭75。環(huán)氧元件可以伸出，在充油邊77上構(gòu)成一絕緣子外殼76。具有如上述的優(yōu)點(diǎn)，有較低的材料和安裝費(fèi)用，以及緊湊的設(shè)計(jì)。
圖12展示出兩個(gè)設(shè)備79和80之間，例如變壓器與交換站之間的接頭78。固定在設(shè)備，例如套管裝置上的剛性絕緣子81和82有與連接裝置87的接口表面85和86對(duì)應(yīng)的錐形接口表面83和84。該裝置由本圖未畫出的用于導(dǎo)體的連接器88、連接器護(hù)套89，彈性材料制成的絕緣體90構(gòu)成，并被導(dǎo)電屏91覆蓋。該整個(gè)裝置包封在硬外殼92中。
為了使上面詳細(xì)說(shuō)明中描述的產(chǎn)品最佳，并確保在高壓裝置或超高壓裝置中它們的高工作可靠性，一個(gè)重要的特性是有錐形接口表面的剛性絕緣子的外表面形狀。因而，圖13例示出一與圖4中的絕緣子41對(duì)應(yīng)的剛性絕緣子93，并被用于本發(fā)明的上述實(shí)施例中。所要求的角是絕緣子93的縱軸94與界面95之間的角。該界定絕緣體錐體的角度應(yīng)在15°和45°之間。
以上詳細(xì)說(shuō)明的本發(fā)明的各實(shí)施例僅僅是為了舉例，而不能認(rèn)為是對(duì)保護(hù)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用以使高壓電纜與設(shè)備和/或與第二高壓電纜互連的裝置，它包括電纜終端和剛性絕緣子，其特征在于，電纜終端(30)由一彈性體(36)，裝于其中的消除應(yīng)力裝置(34)，連接器護(hù)套(35)，一個(gè)有錐形接口表面(37)和外導(dǎo)電屏(39)的絕緣體，和一個(gè)有與電纜終端(30)的接口表面(37)相應(yīng)的錐形接口表面(42)的剛性絕緣子(41)構(gòu)成。
2.一種用以互連高壓設(shè)備的裝置，其特征在于，剛性絕緣子(81，82)有錐形接口表面(83，84)，并固定在要互連的每一設(shè)備(79，80)和其中裝有連接器護(hù)罩(89)的彈性體(90)上，一個(gè)有錐形接口表面(85，86)和外導(dǎo)電屏(91)的絕緣體與剛性絕緣子(81，82)的錐形接口表面(83，84)對(duì)應(yīng)。
3.按權(quán)利要求1或2的用于互連目的的裝置，其特征在于，每個(gè)剛性絕緣子(41，81，82，43)的材料是環(huán)氧樹(shù)脂。
4.按權(quán)利要求1或2的用于互連目的的裝置，其特征在于，每個(gè)剛性絕緣子(41，81，82，43)的材料是聚亞胺酯。
5.按權(quán)利要求1或隨后任一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，彈性體(36，90)包封在硬外殼(38，92)中。
6.按權(quán)利要求1或隨后任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，彈性體(37，85，86)的接口表面被構(gòu)成以便與設(shè)備和/或電纜的內(nèi)錐體(7)終端相匹配。
7.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，形成彈性體(37，85，86)的接口表面以便與設(shè)備和/或電纜的外錐體(8)終端相匹配。
8.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，形成彈性體(37，85，86)的接口表面以便與設(shè)備和/或電纜的平面的或輕微內(nèi)/外錐形的終端(9)相匹配。
9.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，界定剛性絕緣子(41，81，82，93)的接口表面的錐體的角度是在15°至45°之間。
10.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，剛性絕緣子(41，81，82，93)裝配到SF6終端。
11.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，硬絕緣子(41，81，82，93)裝配到變壓器終端。
12.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，剛性絕緣子(41，81，82，93)構(gòu)成戶外終端(圖8)的一部分。
13.按權(quán)利要求1或隨后任一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，剛性絕緣子(41，81，82，93)構(gòu)成包括波動(dòng)抑制器(66)的戶外終端(圖9)的一部分。
14.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，剛性絕緣子(41，81，82，93)構(gòu)成直通接頭(圖10)的一部分。
15.按權(quán)利要求1或隨后任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其特征在于，剛性絕緣子(41，81，82，93)構(gòu)成充油轉(zhuǎn)換接頭(圖11)的一部分。
全文摘要
本發(fā)明目的是獲得一種額定電壓高達(dá)400kV及其以上的高壓電源電纜用的簡(jiǎn)化的互連系統(tǒng)。獲得所有附件和互連均通用的電纜連接系統(tǒng)。連接系統(tǒng)用一通用接口(4，5，6，13，14，15，30，40)與多個(gè)不同的設(shè)備互連，包括一電纜終端(30)。電纜終端(30)由一彈性體(36)、裝于其中的消除應(yīng)力裝置(34)連接器護(hù)罩(35)，有錐形接口表面(37)和外導(dǎo)電屏(39)的絕緣體，和具有與電纜終端(30)的接口面(37)對(duì)應(yīng)的錐形接口表面(42)的剛性絕緣子(41)構(gòu)成。
文檔編號(hào)H01R13/53GK1138920SQ95191185
公開(kāi)日1996年12月25日 申請(qǐng)日期1995年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月30日
發(fā)明者J·S·瓦倫, J·貝克, S·查特吉, J·卡包斯 申請(qǐng)人:阿爾卡泰爾電纜公司