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电缆终端

阅读：1058发布：2020-05-21

IPRDB可以提供电缆终端专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及在一侧安装的户外终端(8)。在底部附件(20)上构成用于固定电缆(10)与终端内部的一个电气引线(32)的装置(18)。此外通常用于电气连接电缆屏蔽到地的装置和用于场控制(场控制体33)和隔离电缆终端上不均匀的电位过渡的装置被应用。实现为管或栓的电气引线(32)通过接触件(42)连接于电缆导体(12)。引线(32)，绝缘体(50)和前端保护壳(70)构成安装单元。终端的表面被与电压有关的场控制层(64)覆盖。，下面是电缆终端专利的具体信息内容。

1.用于电缆(10)的电缆终端(8)，尤其是户外终端，具有一 个电缆导体(12)，一个电缆绝缘体(14)，一个导电层(15)和一 个电缆屏蔽(11)，其中终端(8)在一侧安装在底端保护壳(20)上，具有用以固定电缆(10)到底端保护壳(20)上的装置(18)，具有在终端(8)内部的电气引线(32)，

具有一个前端保护壳(70)，用于电导体与引线(32)的固定，具有将电缆屏蔽(11)接地的装置(30)，

具有用于在电缆终端上电位过渡的场控制-(34，36)和场隔离 装置，具有一个绝缘体(50)，

具有固定绝缘体(50)在底部附件(20)上的装置(23)，其中 电气引线(32)通过接触件(17，30)与电缆导体(12)连接，其特 征在于，在固定到底部附件(20)上的区域(23)至接触件(17)的 高度之间的绝缘体(50)被材料填充，并且填充向着前端保护壳(70) 减少，这样形成一个内部空腔(56)，并且绝缘体(50)的表面被一 个与电压有关的场控制层(64)覆盖。

2.如权利要求1所述的电缆终端，其特征在于，场控制层(64) 基于微型压敏电阻构成。

3.如权利要求2所述的电缆终端，其特征在于，氧化锌(ZnO)- 微型压敏电阻被用作微型压敏电阻。

4.如以上权利要求中任一项所述的电缆终端，其特征在于，场 控制层(64)经过绝缘体(50)的整个长度。

5.如以上权利要求中任一项所述的电缆终端，其特征在于，绝 缘体(50)被设计来承受终端(8)上的机械力。

6.如以上权利要求中任一项所述的电缆终端，其特征在于，电 缆导体(12)和引线(32)之间的连接(17，30)实现为接插连接。

7.如权利要求5所述的电缆终端，其特征在于，空腔(56)的 内表面(56)涂覆一个导电涂层(58)。

8.如以上权利要求中任一项所述的电缆终端，其特征在于，绝 缘体(50)由浇注树脂形成。

9.如以上权利要求中任一项所述的电缆终端，其特征在于，电 气引线(32)被设计为管。

10.如以上权利要求中任一项所述的电缆终端，其特征在于，电 缆导体(14)上的接触件(17)是薄片-接触。

说明书全文

本发明涉及如独立权利要求的前序部分所述的电缆终端，尤其是用 于高压的户外终端。

现有各种形式的终端。较早的实施形式具有陶瓷绝缘和油-或其它 化学填料。这种终端有以下缺点：机械上不很坚实，并且由于可能的材 料泄漏而不满足如今的环保要求。EP 667665 B1描述了一种无油填充的 终端。这个终端的主要特征是一个硬的传导件，它被设计来承受横向力。 力的传递由硬传导件上的开放连接通过具有场控制-和绝缘装置的基体 到支座上实现。在终端一尤其是在硬传导件的范围内一的表面不存在场 控制涂层。

本发明的目的在于给出一种电缆终端，尤其是一种高压-户外终端， 它可以廉价地生产，并且机械上稳定，电气上可靠地被控制。

上述任务由独立权利要求所述的特征完成。其它权利要求给出进一 步的实施形式。

终端在一侧安装在一个底端保护壳(Fussarmatur)上，最好固定 在一个横梁上。在底端保护壳上构成用于固定电缆与一个终端内部的电 气引线的装置。在前端保护壳(Kopfarmatur)上具有固定电导体与电 气引线的装置，存在用于电气连接电缆屏蔽层与地的装置和场控制及隔 离在电缆终端的不均匀的电位过渡的装置。

绝缘体通常在其表面上载有具有起凸表面(屏蔽盘)的合成橡胶材 料(最好是硅树脂橡胶)。绝缘体的长度，尤其是其直径如此选择：使 得在满工作电压下满足足够的绝缘和避免大气火花放电的要求。此要求 如此被满足：绝缘体表面用与电压有关的控制涂层覆盖。控制层基于微 型压敏电阻最好是氧化锌(ZnO)-微型压敏电阻构成(WO 9726693 A1)。 在优化实施形式中采用ZnO-陶瓷-微粒，它以60至75的重量百分比加 入聚合物基体中。ZnO-微粒用10％数量级基于Bi、Cr、Sb、Co、Mn 和其他可能成分的氧化物添加少量混合氧化物。聚合物可以是硅树脂橡 胶或聚乙烯，视载体的基础材料而定。在此情况下构成控制涂层的层设 计在构成屏蔽盘的绝缘体的外壳的内部。利用本发明的这一层实现了如 此改变电位分布：场力线在终端的上端更强，从而通过被改变的电场分 布避免了在电缆导体连接处的电击或过电压。与场强有关的控制层的作 用被说明在“电学经济”(Elektrizittswirtschaft)的文章中(99(2000)， 第68-73页)。

绝缘体固定在底端保护壳上。此固定方法相同于现有技术(EP 667665 B1)。通常用于电气连接屏蔽层和地的装置以及用于场控制(场 控制体)和隔离电缆终端不均匀的电位过渡的装置被应用。主要的是在 固定到底端保护壳上时，存在的电缆终端与场控制-和隔离件之间的空腔 通过与底端保护壳的机械张紧而被排除。

设计为管或栓的电气引线通过接触件与电缆导体连接，并且电气引 线，绝缘体和前端保护壳构成进行安装的单元。具有接触件的电气引线， 绝缘体和前端保护壳单独被形成。前端保护壳主要由一个导电的终端盘 和一个导体连接管组成，在其中可以带有螺纹，用于固定吊环。电气引 线最好在焊接过程中(或通过另一个固定的机械连接)固定在终端盘的 内部。由绝缘材料构成的绝缘体被粘接到前端保护壳上。如此形成的单 元在吊环上用一台起重机举到安装位置上，并且从上面下降到终端的已 准备好的下面部分上。构成一个单元的结构的下面区域的部分的尺寸如 此设计，使得它们在装接时自行滑入底端保护壳上的基础结构中。

最好用螺钉固定触点接收器在电缆导体上。至电气引线的接插连接 形式的接触通过接触薄片形成。此接插连接不是为使力作用在终端上而 设计的。为此在上述结构中绝缘体被如此构造和确定尺寸，使得它能承 受所有机械力，而接插连接是不受机械应力的。典型的横向力大小以 5kN计算，机械设计在此值下进行。

绝缘体由浇注树脂或其它合适的材料形成。它可以材料上被强化， 例如用玻璃纤维。从底边直至接触件的高度，绝缘体完全被材料填充。 最好在绝缘体的内部形成一个空腔。空腔(空间填充)的横截面可以线 性地或以漏斗形曲线向前端保护壳减小。通过这个空腔构造可以保持小 的重量，然而壁厚只能减小到能承受弯曲力。在一个优化实施形式中空 腔的内表面涂覆一个导电涂层。

组装的主要步骤如下：

-准备电缆端部，剥皮和露出电缆导体，

-在电缆导体上安装触点接收器，

-固定此基础结构在底端保护壳上，

-借助于起重机举起由绝缘体，前端保护壳和电气引线组成的安装 -单元，

-降下安装-单元到固定在底端保护壳上的基础结构上，

-各部分自行定位，

-固定和支张安装-单元到底端保护壳上，并且

-通过一个电流接线柱固定自由导体到前端保护壳上。

户外终端的实施形式描述在附图中，附图中：

图1是具有不变的外直径的第一实施形式，

图2是具有分级的外直径的第二实施形式，

图3右半图和左半图示出具有不同外部轮廓的实施形式，以及

图4示出两个法兰盘-实施形式。

本发明的终端-例如对于145kV的额定电压和1200mm2的导体横 截面-由一个最好由浇注树脂构成的绝缘体50组成，它在内部有空腔 56。在下部区域可见，在电缆芯线(导体12和导体绝缘15)的终端， 场控制-(36)和绝缘件51的结构以专业人员所熟知的构造实现。

高压电缆10被引入户外终端8的下部区域。电缆的屏线11与底座 20的法兰盘20′电气接触，底座通过绝缘体21安装在塔的横梁上。

如图1所示，绝缘体50的直径在其整个长度上，尤其是在下部区 域内(参见图3中53)通过利用与电压有关的控制涂层64保持小的数 值。控制涂层经过从地电位到高压电位绝缘体的整个长度。为了获得最 佳的控制作用，层壁可以不同厚度涂覆。外场强在所有运行状态下低于 规定的临界值。

如前所述由ZnO-微粒构成的层被添入到一个硅树脂基体或者到一 个适合作为绝缘体材料的基体(例如聚乙烯)中。控制涂层位于绝缘体 内部表面，在控制涂层上是屏蔽盘。

绝缘体50可由两个相互粘接的具有不同材料特性的部分(51′，51″) 组成，下面部分51″(从底部附件上的固定处，直至电缆导体上接触件 的高度)不被屏蔽盘覆盖而露在环境中；这对于户外应用是合适的。上 面部分51′可由一种简单材料组成，因为这个区域在所有情况下覆盖屏 蔽盘62。对于具有直到底部附件的屏蔽盘62.1的实施形式构成一个外 部的保护外壳，从而对这个区域也可利用绝缘体的简单材料特性。

绝缘体59的外-轮廓59最好在整个长度上是圆柱形。根据外部的 场控制涂层64的外形和质量，绝缘体可设计为有不同的直径(下部更 大而上部减小，其中间锥形过渡，参看图2和3)。户外终端8的外表 面被用由RTV-或LSR-硅树脂橡胶构成的屏蔽62覆盖。空腔56的内表 面54可设计成导电的。它可由以下材料形成：导电漆，导电的等离子 体涂层，金属-膜(薄片)，金属化或埋在树脂中的金属织物。表面54 位于高压电位上。这个设计的优点在于，即使在空腔中形成冷凝水的情 况下也能保持电气安全性，因为在上述高压电位下电场关系是一致的。

埋在浇注树脂体50中的触点接收器包括在载流管32下端的终端接 触点30。此管一直被引至前端保护壳70，并在那里被固定。在终端上 部区域盖着一个机械和电气紧密的终端盖71。

从下部区域53中构成整个体积的基体到空腔的过渡中电缆导体12 和电气引线32之间被连接。连接器30在下部夹紧自由的电缆导体。电 缆导体14的电流通过触点接收器17到管32上。最好在电缆导体和电 气引线间有可移动的接触-和夹紧件。连接器30和接触薄片42间的通道 可借助于O-环填充。

场控制体33由硅树脂橡胶构成，并且与其控制件36一起安置在导 体绝缘14和导电层15的终端的过渡区上。本发明的优点在于绝缘体50 具有圆柱体外形59。绝缘体在上部区域中在其长度方向上有恒定的外 径。在下部区域(51)中它接收场控制体33，并且用螺钉固定在底座 20(法兰盘)上。在绝缘体的上部区域中在其内部构成空腔56，它的内 表面54被设计成导电的。空气可以进入空腔中。

绝缘体50在具有一个底板或法兰盘的底座20中用螺钉固定在支柱 29上(例如通过绝缘支撑21固定在横梁上)。此外，绝缘体的下部区 域也可成型为浇注体，它可插入到法兰盘中。

图3中右半图示出在下部区域53中具有球状加厚的绝缘体的实施 形式。用于接地的金属环26在此结构中可以仍然具有不变的直径。在 球状区域53中可以有屏蔽盘62.1(62.2)。

图4A和4B示出不同形式的法兰盘。绝缘体在法兰盘上的固定用 多个螺钉连接23(图2和图3)实现。通过拧紧螺钉，所提到的安装单 元被弹簧件44支张开(见图3)，从而在场控制体区域中存在的空腔被 完全消除。标号24(图3)表示用于接地的绝缘体表面在横梁29上的 接地连接。在绝缘体的底部安装一个金属环26(见图3)。金属环26 通过螺钉连接与接地连接24接触。

                       标号 8终端，10高压电缆，11电缆的屏蔽线，12电缆导体，14导体绝缘， 15电缆绝缘上的导电层，16，电缆芯线，17触点接收器(电缆导体上 的接线件)，18底端保护壳上的电缆固定，20，20′，20″底端保护壳(法 兰盘)，21绝缘，23绝缘体的拧紧，24接地连接，26金属环(在外导 体层和地之间的接触)，29横梁，30连接器(接插连接器)，32导电 的接线柱或管，33场控制体，34电极，36场控制漏斗，42接触薄片， 44弹簧件，50绝缘体，51，51′上部/下部，53下部区域，54内表面， 56空腔，58导电涂层，59外形，62屏蔽盘，62.1下部区域中的屏蔽盘 (图3)，62.2中间部分的屏蔽盘(图3)，64导电层-外部，65导电层 与地的连接，70前端保护壳，71终端盖，72导体固定。

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标题 发布/更新时间 阅读量
电缆-专利编号CN105237866A 2020-05-12 440
弹簧电缆-专利编号CN100589212C 2020-05-13 264
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