电力通用连接器的润滑的制作方法

专利名称：电力通用连接器的润滑的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电连接器，更具体地说，涉及用于将分接头或配电导线机械连接
且电连接到主输电导线的电力通用连接器。
背景技术：
架设、操作和维护高架桥和/或地下配电网和系统的电力公司将采用连接器以分 接主输电导线并且将电能馈送到配电线路导线，该配电线路导线有时已被称为分接头导线 (tap conductor)。主电源导线和分接头导线一般是直径相对较大的高压电缆，并且主电源
导线和分接头导线的尺寸不同，需要专门设计的连接器部件以将分接头导线合适地连接到 主电源导线。 一般来说，为此通常使用三种类型的连接器，即，螺栓固定的连接器、压縮型的 连接器以及楔形连接器。 螺栓固定的连接器一般采用形成为彼此镜像的压铸金属连接件或连接器两半件 (connector halves)，有时被称为蛤壳式连接器。连接器两半件中的每半限定了分别轴向 接收所述主电源导线和分接头导线的相对槽，并且连接器两半件被彼此螺栓连接以将金属 连接器件夹紧到导线上。该螺栓固定的连接器主要由于它们易于安装已经被工业接受，但 是这些连接器不是没有缺点。手持工具，例如，转距扳手，被经常用来上紧螺栓以将这些连 接器件夹紧在一起。因为需要高的力矩以上紧所述螺栓，因此连接质量取决于相对强度和 安装者的技术并且会导致连接质量变化很大。另外，连接质量取决于连接件和导线之间的 金属对金属的接合量。当连接件和/或导线的接合表面被氧化、不干净或另外被污染时，导 致连接不好。安装不好或者安装不合适的压縮连接器在配电系统中会出现可靠性问题。
压縮连接器，不是利用分开的连接器件，可包括单个金属件的连接器，该单个金属 件的连接器围绕所述主电源导线和所述分接头导线弯曲或变形以彼此夹紧它们。该压縮连 接器一般能以比螺栓固定的连接器更低的成本买到，但是却更难于安装。手持工具经常用 来使连接器围绕电缆弯曲，因为连接质量取决于相对强度和安装者的技术，因此连接质量 变化较大。安装不好或安装不合适的压縮连接器在配电系统中会出现可靠性问题。
还已知楔形连接器包括挂在主电源导线和分接头导线之上的C形的槽构件，并且 在其相对侧具有凹槽的楔形构件被驱动穿过C形的槽构件，并且使C形的槽构件的端部偏 斜以及将楔形构件中的槽和C形的槽构件的端部之间的导线夹紧。 一个这样的楔形连接 器可从宾夕法尼亚州哈里斯堡市的泰科电子公司(Tyco Electronics Corporation)买到 并且被称为AMPACT分接头(AMPACT Tap)或镫式夹连接器(Stirrup Connector)。然而， AMPACT连接器可能比螺栓固定或压縮连接器更贵。另外，由于将楔形构件驱动到C形构件 中需要的力较大，因此已经研制了使用塞满火药的炸药筒的特殊操作工具以将楔形构件驱 动到C形构件中。该工具比较昂贵并且操作起来可能会有危险性。不同的连接器和工具可 在现场获得各种尺寸的导线。 AMPACT连接器被认为提供了优于螺栓固定和压縮连接器的性能。例如，AMPACT 连接器产生了扫动接触面，该扫动接触面提供了连接器和导线之间的良好的电接触。不像传统的螺栓固定和压縮连接器，AMPACT连接器是稳定的、可重复的，并且始终如一地接触导 线，机械和电连接的质量不取决于转距要求和/或安装者的相对技术。另外，不像螺栓固定 或压縮的连接器，由于C形构件的端部的倾斜，因此存在一定的弹性范围，其中C形构件的 端部可回弹并且补偿导线相对于楔形和/或C形构件的相对压縮变形或移动。

发明内容
希望给传统的电力通用连接器提供一种成本更低、更通用的另一种选择。 在一个方面，为电力通用输电导线提供了一种电连接器组件。该组件包括第一导
电构件，该第一导电构件具有适合连接于分接头导线的分接头导线接合面以及适合连接于
主导线的主导线接合面。第一导电构件还包括适合连接于第二导电构件的导电构件接合
面。第二导电构件被机械并电耦接于第一导电构件。第二导电构件具有适合连接于分接头
导线的分接头导线接合面以及适合连接于主导线的主导线接合面。第二导电构件还包括适
合连接于第一导电构件的导电构件接合面的导电构件接合面。润滑剂被涂到第一导电构件
的至少一个接合面，并且被涂到第二导电构件至少一个接合面。可选择地，润滑剂可以是基
于蜡的润滑剂并且可以是水溶性的。润滑剂可被涂到分接头导线和主导线。每个导线接合
面可限定扫动接触面。 为电力通用输电导线提供了电连接器组件。该组件包括第一导电构件，其具有第 一楔形部分和从该第一楔形部分延伸的能够偏斜的第一槽部分。第一槽部分具有适合连 接于分接头导线的分接头导线接合面，第一楔形部分具有适合连接于主导线的主导线接合 面。第一楔形部分还包括适合连接于第二导电构件的导电构件接合面。第二导电构件具有 第二楔形部分和从该第二楔形部分延伸的能够偏斜的第二槽部分。第二楔形部分被配置成 以当第一和第二导电构件彼此接合时嵌套于第一楔形部分。第二槽部分具有适合连接于主 导线的主导线接合面，第二楔形部分具有适合连接于分接头导线的分接头导线接合面。第 二楔形部分还包括适合连接于第一楔形部分的导电构件接合面的导电构件接合面。润滑剂 被涂到第一导电构件的至少一个接合面，并且被涂到第二导电构件的至少一个接合面。
为电力通用输电导线提供的电连接器组件可包括第一导电构件，该第一导电构件 包括在前缘和后缘之间延伸的一般为C形的主体。C形主体通过限定适合连接于分接头导 线的分接头导线接合面的第一钩部分以及限定适合连接于主导线的主导线接合面的第二 钩部分得以形成。所述组件还包括第二导电构件，该第二导电构件具有彼此朝向成一定角 度以限定楔形主体的相对的第一和第二侧。第一侧包括第一槽，第二侧包括第二槽。第一 槽限定适合连接于分接头导线的分接头导线接合面，第二槽限定适合连接于主导线的主导 线接合面。第二导电构件能够定位在第一导电构件的第一和第二钩之间以接合所述分接头 导线和主导线。润滑剂被涂到第一导电构件的分接头导线和主导线接合面，并且被涂到第 二导电构件的分接头导线和主导线接合面。


图1是已知的楔形连接器组件的侧视图；
图2是图1所示的一部分组件的侧视图；
图3是图l所示组件的力/位移的曲线 图4是根据本发明的示例性实施例形成的连接器组件的分解视图； 图5是图1所示处于未配合位置的组件的透视图； 图6是图2所示处于完全闭合或配合位置的组件的侧视图； 图7是根据另一实施例形成的另一连接器组件的顶视图； 图8是图7所示的连接器组件的横截面视图。
具体实施例方式
图1和图2图示用于电力通用场合的已知的楔形连接器组件50，其中要建立分接 头或配电导线52和主电源导线54之间的机械和电连接。连接器组件50包括C形的弹簧 构件56和楔形构件58。弹簧构件56挂在主电源导线54和分接头导线52之上，楔形构件 58被驱动穿过弹簧构件56以夹紧楔形构件58的端部和弹簧构件56的端部之间的导线52、 54。 楔形构件58可用具有例如塞满火药的盒子的特殊工具予以安装，当楔形构件58 被推入弹簧构件56时，弹簧构件56的端部经由图2所示的作用力FA被向外偏斜和彼此远 离。所述工具使用塞满火药的盒子以克服在配合楔形构件58的过程中引起的较大配合力。 配合力必须克服楔形构件58和导线52、54之间的摩擦。另外，楔形构件58必须快速予以 配合以避免当作用力FA施加到导线52、54时拆开导线52和54。 一般地，楔形构件58被完 全驱动到最终位置，其中楔形构件58的后端大致对准于弹簧构件56的后缘。弹簧构件56 的端部的偏斜量由导线52和54的尺寸决定。例如，导线52和54的直径越大偏斜越大。
如图1所示，楔形构件58具有高度Hw，而弹簧构件56具有位于接收导线52、54的 弹簧构件56的相对端部之间的高度He。分接头导线52具有第一直径Dn主导线54具有和 D工相同或不同的第二直径D2。从图1可清楚地看到，Hw和He被选择成以在弹簧构件56的 每端和各个导线52、54之间产生干涉。具体地说，干涉I是通过以下关系得以建立的
I = Hw+D,D2-Hc (1) 关键性地选择Hw和Hc，实现的实际干涉I会因为导线52和54的直径D工和D2不 同而变化。另外，Hw和He可被选择成以因为导线52和54的直径A和D2不同而产生所希 望量的干涉I。例如，对于直径为D工和D2的较大的导线52、54，可选择Hw减小的较小的楔 形构件58。另外，高度He增加的较大的弹簧构件56可被选择成以容纳直径为D工和D2的较 大的导线52、54。结果，用户在现场需要多个尺寸的楔形构件52和/或弹簧构件56以包含 一整套的直径为D工和D2的导线52和54。 一致地产生至少最小量的干涉I导致一致地施 加作用力Fa，現在将就圉3详细解释该作用力FA。 图3图示图1所示的组件50的示意性的力对位移的曲线。垂直轴表示作用力，水 平轴表示当楔形构件58被驱动为接合于导线52、54以及弹簧构件56时弹簧构件56的端 部的位置。如图3所示，在图3中用垂直虚线表示的最小量的干涉导致了弹簧构件56的塑 性变形，该塑性变形反过来提供了导线52和54上的一致的夹紧力，如图3中的塑性平坦段 所示。弹簧构件56的塑性和弹性被认为在导线52和54上的夹紧力方面提供了可重复性， 其是已知的螺栓固定或压縮连接器所不能够的。然而，需要大量的不同尺寸的弹簧构件56 和楔形构件58致使连接器组件50比某用户希望的更昂贵、并且更不方便。
图4是根据该申请的发明形成的连接器组件100的分解视图。连接器组件100适
5合用作分接头连接器，用于将通用配电系统的分接头导线102(如图4中的虚线所示)连接 到主导线104(还示于图4中)。如下更详细地解释，连接器组件100提供了相对于已知连 接器系统的优秀的性能和可靠性并且易于安装。 分接头导线102，有时称为配电导线，在示意性的实施例中可以是一种具有一般为 圆柱形式的高压电缆或电线。主导线104还可以是一般圆柱形的高压电缆线。分接头导线 102和主导线104在不同的场合可以具有相同的线规或不同的线规，连接器组件100适合于 容纳用于每个分接头导线102和主导线104的一定范围的线规。 当安装到分接头导线102和主导线104时，连接器组件100提供了主导线104和 分接头导线102之间的电连通性以将电能从例如通用配电系统中的主导线104馈送到分接 头导线102。配电系统可包括大量相同或不同线规的主导线104，以及大量相同或不同线规 的分接头导线102。连接器组件IOO可用来按照以下解释的方式提供主导线104和分接头 导线102之间的分接头连接。 如图4所示，连接器组件100包括分接头导线构件106、主导电构件107以及将分 接头导电构件106和主导电构件107彼此耦接的紧固件108。在示例性的实施例中，紧固件 108是穿过各个导电构件106和107的螺纹构件，螺母109和锁紧垫圈111被设置成以当组 装导电构件106和107时接合紧固件108的端部。尽管特定的紧固元件108U09和111图 示在图4中，但是要理解到如果需要可另外使用其他已知的紧固件。 分接头导电构件106包括楔形部分110和从该楔形部分110延伸的槽部分112。 紧固孔114形成在楔形部分110中并延伸过该楔形部分IIO，楔形部分IIO还包括邻接面 116、相对于邻接面116成一定角度的扫动接触面118以及大致垂直于邻接面116并且相对 于扫动接触面118延伸的导线接触面120。 槽部分112从楔形部分110延伸开并且形成槽或槽座119，该槽119适合于接收和 楔形部分110间隔开的分接头导线102。槽部分112的远端122包括在示例性实施例中围 绕分接头导线102大约180度的圆周角的径向弯曲部，以使远端122面向楔形部分IIO，楔 形部分110挂在槽或槽座119之上。槽部分112在一个实施例中是暗示为一种钩子，楔形 部分110和槽部分112 —起类似于倒置的问号。分接头导电构件106以相对直接且低成本 的方式同楔形和槽部分110U12 —起由挤压的金属一体地形成和制造而成。
主导电构件107同样包括楔形部分124和从楔形部分124延伸的槽部分126。紧 固孔128形成在楔形部分124中并延伸过该楔形部分124，楔形部分124还包括邻接面130、 相对于邻接面130成一定角度的扫动接触面132以及大致垂直于邻接面130并且相对于扫 动接触面132延伸的导线接触面134。在一个实施例中，紧固孔128的内径大于紧固件108 的外径，因此当导电构件106和107如下面解释地那样予以配合时提供了紧固件108相对 于紧固孔128的一定的相对活动自由度。 槽部分126从楔形部分124延伸开并且形成槽或槽座136，该槽136适合于接收和 楔形部分124间隔开的主导线104。槽部分126的远端138包括在示例性实施例中围绕主 导线104大约180度的圆周角的径向弯曲部，以使远端138面向楔形部分124，槽136挂在 楔形部分124之上。槽部分126在一个实施例中是暗示为一种钩子，楔形部分124和槽部 分126 —起类似于倒置的问号。主导电构件107以相对直接且低成本的方式同楔形和槽部 分124、 126 —起由挤压的金属一体地形成和制造而成。
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分接头导电构件106和主导电构件107被彼此分开地做成或者另外形成为分离的 连接器部件并且按照如下解释予以彼此组装。尽管在此已经描述了分接头和主导电构件 106、 107的一个示例性的形状，但是要认识到导电构件106、107可按照希望的那样被另外 形成在其他的实施例中。 在一个实施例中，各个分接头和主导电构件106、 107的楔形部分110和124被大 致相同地予以形成并且具有相同的几何外形和尺寸以当导电构件106U07配合时便于以 下面解释的方式相互安装楔形部分110和124。然而，导电构件106、 107的槽部分112、 126 可酌情形成不同的尺寸以接合到不同尺寸的导线102U04同时维持导电构件106U07的形 状大致相同。将楔形部分110和124形成为完全相同会为不同尺寸的导线102U04提供导 电构件106和107的混合和匹配，同时经由楔形部分110和124实现可重复且可靠的连接 接口。 如图4所示，分接头导电构件106和主导电构件107 —般相对于彼此倒置，各个楔 形部分110和124彼此面对并且紧固孔114U28彼此对准以便于紧固件108穿过其延伸。 分接头导电构件106的槽部分112沿着由箭头A所示的方向从楔形部分IIO伸出来，主导 电构件107的槽部分126沿着由箭头B表示的第二方向从楔形部分124伸出来，其中由箭 头B表示的第二方向与箭头A的方向相反。另外，分接头导电构件106的槽部分112沿着 由箭头C的圆周方向围绕分接头导线102延伸，同时主导电构件107的槽部分126沿着和 箭头C方向相反的箭头D方向围绕主导线104周向延伸。 当槽部分112、 126挂在各个导线102、 104之上时以及当导电构件106、 107通过紧 固元件108、 109、 111被耦接在一起时，邻接面116、 130在未配合的情况下，例如图5图示的 透视图中所示的情况下被对准。连接器组件100被预装在图5所示的结构中，并且沿着箭 头C和D的方向相对容易地挂在导电102和104之上。 在组装的过程中，楔形部分110U24的邻接面116、130彼此滑动接触地移动，其中 楔形部分110沿着箭头B的方向移动并且楔形部分124沿着箭头A的方向移动直到扫动接 触面118、132接合。楔形部分110、124然后在滑动接合到最终位置例如图6所示的位置的 过程中，可横向移动到和扫动接触表面118、132成嵌套或互相安装的关系。在最终位置中， 导线接触面120、 134分别接合导线104、 102。每个导电构件106、 107包括导线接合面，这将 在下面进行更详细地描述。 如图6所示，分接头导电构件106的槽部分112包括沿着其内表面的分接头导线 接合面140。分接头导线102接合分接头导线接合面140。分接头导电构件106的楔形部 分IIO包括沿着其中的导线接触面120的主导线接合面142。主导线104接合主导线接合 面142。 同样地，主导线构件107的槽部分126包括沿着其内表面的主导线接合面144。主 导电构件107的楔形部分124包括沿着其导线接触面134的分接头导线接合面146。分接 头导线102接合分接头导线接合面146。 在示例性的实施例中，在组装之前润滑剂被涂到导电构件106U07和/或导线 102、104以易于组装连接器组件100。润滑剂可以是基于蜡的润滑剂。可选择地，润滑剂可 以是水溶性的，以使润滑剂被混合在水中并以液体形式被涂到导电构件106U07和/或导 线102、104。当水蒸发时，润滑剂保持为薄的固体膜，用于盖住导电构件106、107和/或导线102、 104。在另一些实施例中，可使用其他类型的润滑剂，例如基于液体的润滑剂、基于石 油的润滑剂、润滑脂、基于粉末的润滑剂、石墨、聚四氟乙烯、二硫化钼等。
润滑剂可被涂到导线接合面140、142、144、146上以在组装过程中减小导电构件 106、107和导线102、104之间的摩擦。润滑剂可被涂到导线102、104上以在组装过程中减 小导电构件106、107和导线102、104之间的摩擦。润滑剂可被涂到导电构件106、107上以 在组装过程中减小导电构件106、 107和导线102、 104之间的摩擦。例如，润滑剂可被涂到 邻接面116、 130和/或扫动接触面118、 132上以在组装过程中减小导电构件106、 107和导 线102、104之间的摩擦。润滑剂还可被涂成以减小导电构件106、107和导线102、 104的磨 损或腐蚀。可选择地，润滑剂还被涂到紧固件108、螺母109和/或紧固孔114、 128上以易 于上紧紧固件108。润滑剂还可被涂到导电构件106、 107的外表面上，例如紧固件108和导 电构件107的头部的接合部上，在此紧固件108旋转地接合导电构件107。可选择地，添加 剂可被添加到润滑剂中以减小摩擦和磨损、增加粘性、改进粘度指数、抵抗腐蚀和氧化、老 化或污染等。 图6图示处于完全配合位置的连接器组件IOO，其中螺母109上紧到紧固件108。 当导电构件106、107被配合时，扫动接触面118、132彼此滑动接合并且提供了扫动接触接 合部，其确保电连接性足够好。润滑剂减小了扫动接触面118、132之间的摩擦以减小导电 构件106、 107之间的配合力。成一定角度的扫动接触面118、 132提供倾斜的接触接合部， 当扫动接触面118、132接合时所述接触接合部使导线接触面120U34沿着如图6的箭头A 和B所示的相反方向位移。另外，当连接器组件100被安装时，导线接触面120、134提供了 和导线102、 104的扫动接触接合部。润滑剂减小了导线接触面120、134和导线104、 102之 间的摩擦以减小导电构件106、107之间的配合力。由此，可减小施加到紧固件以配合导电 构件106、 107的力矩。 导线接触面120、 134沿着与箭头A和B相反的方向的移动将楔形部分110、 124和 相对的槽部分112、126之间的导线102、104夹紧。槽部分112、 126的远端122、138被带 入邻近楔形部分110、 124到达配合位置，因此大致围绕连接器组件100内的部分导线102、 104。最后，楔形部分110、 124的邻接面116、130接触相对的导线构件107和106的槽部 分126、112，连接器组件IOO被完全配合。在该位置中，楔形部分110、 124以同扫动接触面 118、 132和邻接面116、 130成相互安装的关系被彼此嵌套或配合，槽部分112和126提供多 个机械和电接触点以确保导电构件106和107之间的电连接性。 在完全配合的位置中，主导线104被俘获在主导电构件107的槽部分126和分接 头导电构件楔形部分110的导线接触面120之间。同样地，分接头导线102被俘获在分接 头导电构件106的槽部分112和主导电构件楔形部分124的导线接触表面134之间。当楔 形部分110接合导电构件106并将主导线104夹靠主导电构件107的槽部分126时，槽部 分126沿着箭头E所示的方向偏斜。槽部分126沿着由箭头E所示的径向方向弹性并塑性 偏斜，导致产生沿着与箭头E相反的方向的箭头F方向上的回弹力以在导线上提供夹紧力。 在示例性的实施例中提供了大约4000磅量级的较大接触力，夹紧力确保主导线104和连接 器组件IOO之间电连接性足够。另外，随着时间的消逝，槽部分126的弹性回弹为主导线 104的变形或压縮性提供了某一容差，因为如果主导线104由于压縮力变形，槽部分126可 沿着箭头F的方向有效地返回。实际夹紧力会在该情况下减小，但是不会减小到以致于危
8及电连接的整体性的量。 同样地，主导电构件107的楔形部分124使分接头导线102夹靠分接头导电构件 106时，槽部分112沿着箭头G的方向偏斜。槽部分112沿着箭头G所示的方向偏斜。槽部 分112沿着由箭头G所示的径向方向弹性并塑性偏斜，导致产生沿着与箭头G相反的方向 的箭头H方向上的回弹力。在示例性的实施例中提供了大约4000磅量级的较大接触力，夹 紧力确保分接头导线102和连接器组件100之间电连接性足够。另外，随着时间的消逝，槽 部分112的弹性回弹为分接头导线102的变形或压縮性提供了某一容差，因为如果分接头 导线102由于压縮力变形，槽部分112可沿着箭头H的方向简单地返回。实际夹紧力会在 该情况下减小，但是不会减小到以致于危及电连接的整体性的量。 当完全配合时，邻接面116和130接合槽部分126和112以形成位移制动部 (displacement stop)，该位移制动部限定并限制了分接头和主导电构件106、 107之间的位 移关系。位移制动部限定了分接头和主导电构件106和107之间的最终配合位置，其与由 主和分接头导电构件107和106引起的对主和分接头导线104和102的力的量无关。
可选择地，位移制动部由设置在主和分接头导电构件107和106的一个或两个上 的支座(standoff)做成。例如，该支座可设置成邻近紧固孔128并且从其向外延伸。另外， 所述支座可被做成为设置在扫动接触面118和132中的配合槽口，在此这些槽口彼此接合 以限制主和分接头导电构件107和106朝向彼此移动的范围。 不像已知的螺栓连接器，用于上紧紧固件108的转矩要求不需要满意地安装连接 器组件100。另外，通过减小导电投间106、107之间的摩擦、通过减小导电构件106、107和 导线102、 104之间的摩擦和/或通过减小紧固件108和螺母109之间的摩擦，润滑剂减小 了转矩要求。当楔形部分110U24的邻接面116U30接触槽部分126和112时，连接器组 件IOO被完全配合。通过紧固元件108、109和楔形部分110、 124的联合的楔形作用以使槽 部分112和126偏斜，可使用手持工具安装连接器组件IOO，避免了专门工具，例如AMPACT 连接器系统的炸药筒工具。 位移制动部允许螺母109和紧固件108被连续上紧直到邻接面116和130完全装 靠槽部分126和112，其与分接头和主导线102和104上的任何法向力无关，并且不用考虑 分接头和主导线102和104上的任何法向力。这些接触力由槽部分126和112、楔形部分 110和124以及分接头和主导线102、104之间的干涉引起。经由这些导电构件的弹性和塑 性变形可提供可重复且可靠的性能，同时不需要专门的工具来装配连接器。当主和分接头 导电构件106和107被接合到预定位置或相对位移时，组件100被完全配合。在完全配合 的情况下，导线102U04和连接器组件100之间的干涉产生了足以提供良好的电连接的接 触力。 要认识到连接器组件100的有效组装取决于楔形部分的几何形状、槽部分的尺 寸、紧固元件108和109的转矩要求以及用于连接器组件100的导线的尺寸。另外，上紧紧 固元件108U09的转矩可例如随着关键性地选择润滑剂、润滑剂的放置、扫动接触面118和 130的角度、导电构件的弯曲的远端122和138的半径和厚度等进行变化。
由于分立的连接器部件中的能够偏斜的槽部分112、126，因此与传统的楔形连接 器相比，导电构件106和107可容纳更大范围的导线尺寸或线规。另外，即使几个不同类型 的导电构件106和107被设置成用于安装到不同的导线尺寸或线规，与传统的楔形连接器系统相比，组件100需要小型的部件，例如，以容纳现场一整套的装置。也就是说，具有相似 尺寸和形状的楔形部分的相对较小型的连接器部件可有效地替换传统楔形连接器系统中 已知的更大类型的部件。 因此相信连接器组件100在较低成本的连接器组件中提供了传统楔形连接器系 统的性能，其需要专门的工具和较大类型的部件以满足安装需要。使用低成本的挤压制造 工艺和已知的紧固件，能以低成本提供连接器组件100。在导线102、 104的选择位置上使用 润滑剂，导电构件106、 107和/或紧固元件108、 109可减小配合力并且易于配合导电构件 106、107，这在安装和使用连接器组件100时可增加重复性和可靠性。导电构件106和107 的联合的楔形作用在导线102和104上提供了可靠且一致的夹紧力并且当安装时经受的夹 紧力的可变性比已知的螺栓固定或压縮型的连接器系统中的任何一个要小。
图7是适合用作分接头连接器的另一连接器组件200的顶视图，其中所述分接头 连接器用于将通用配电系统的分接头导线202连接到主导线204。图8是连接器组件200 的横截面视图。连接器组件200包括此后还被称为楔形构件206的第一导电构件206，以及 此后还被称为C形的弹簧构件208的第二导电构件208。导电构件206、208协作以将分接 头导线202和主导线204彼此耦接。 楔形构件206可分别包括第一和第二侧210和212，它们在前端214和后端216之 间延伸。第一和第二侧210和212从后端216渐縮到前端214，以使第一和第二侧210、212 之间的横截面宽度Ww在后端216附近比在前端214附近更大。渐縮的第一和第二侧210和 212形成楔形构件206的楔形主体。 如图8最佳图示，第一和第二侧210和212的每个包括一些表示导线接收槽的凹 陷，这些凹陷通常分别表示在218和220处。槽218、220具有预定的半径，该半径使导线 202、204成杯形以相对于弹簧构件208定位导线202、204。楔形构件206的构造和几何形 状用于连接于不同尺寸的导线202、204同时实现楔形构件206和导线202、204的可重复且 可靠的互连。 在示例性的实施中，槽218、220的唇缘222被隔开以容纳不同尺寸的导线202、 204，槽218、220分别具有深度224和226，用于容纳不同尺寸的导线202、204。在一个实施 例中，槽218和220被形成为大致相同并且具有相同的几何外形和尺寸以在配合的过程中 便于俘获楔形构件206和弹簧构件208之间的导线202和204。然而，槽218、220可酌情 具有不同的尺寸以被接合到不同尺寸的导线202、204同时保持楔形构件206的形状大致相 同。例如，深度224和226可以是不同的以使一个槽218或220可容纳更大尺寸的导线，并 且其他的槽218或220可容纳更小尺寸的导线。在示例性的实施例中，深度224和226被 选择成以小于导线202和204的直径的一半。因此，侧部210和212没有连接于弹簧构件 208，因此弹簧构件208的力量被完全施加到导线202和204上。可选择地，槽218、220的 半径和/或深度224、226可沿着槽218、220的长度变化。 仍参照图8， C形的弹簧构件208包括第一钩部分230、第二钩部分232以及在二 者之间延伸的中心部分234。弹簧构件208还包括内表面236和外表面238。弹簧构件208 形成由弹簧构件208的内表面236限定的腔室240。在组装连接器组件200的过程中，导线 202、204和楔形构件206被接收在腔室240中。 在示例性的实施例中，第一钩部分230形成定位在腔室240端部处的第一接触接收部分或槽座242。该槽座242适合于在槽座242的顶点244处接收分接头导线202。在 示例性的实施例中，第一钩部分230的远端246包括弯曲部，该弯曲部围绕分接头导线202 大约180度的圆周角，以使远端246面向第二钩部分232。 同样地，第二钩部分232形成定位在腔室240相对端部处的第二接触接收部分或 槽座250。槽座242适合于在槽座250的顶点252处接收主导线204。在示例性的实施例 中，第二钩部分232的远端256包括弯曲部，该弯曲部围绕主导线204大约180度的圆周角， 以使远端256面向第一钩部分230。弹簧构件208能以相对直接且低成本的方式由挤压金 属一体形成和制作而成。 每个导电构件206、208包括接合导线202、204的导线接合面。楔形部分206的 第一导线接收槽218包括分接头导线接合面260，第二导线接收槽220包括主导线接合面 262。分接头导线202接合分接头导线接合面260，主导线204接合主导线接合面262。
同样地，C形的弹簧构件208的第一钩部分230包括沿其内表面的分接头导线接 合面264，第二钩部分232包括沿其内表面的主导线接合面266。分接头导线202接合分接 头导线接合面264，主导线204接合主导线接合面266。 在示例性的实施例中，润滑剂在组装之前被涂到楔形和弹簧构件206、208和/或 导线202、204上以易于组装连接器组件200。润滑剂可大致类似于上述润滑剂。润滑剂可 被涂到导线接合面260、262、264和266以在组装过程中减小楔形和弹簧构件206、208以及 导线202、204之间的摩擦。除了楔形和弹簧构件206、208之外，润滑剂可被涂到导线202、 204上。润滑剂可被涂到楔形和弹簧构件206、208的其他部分上，例如彼此接合的楔形和弹 簧构件206、208部分上，以减小导电构件206、208之间的摩擦。润滑剂可用来减小弹簧构 件208相对于楔形构件206的配合力。 回到图7，弹簧构件还包括前缘270和后缘272。第一和第二钩部分230、232从后 缘272渐縮到前缘270，以使第一和第二钩部分230、232之间的横截面宽度Ws在后缘272 附近比前缘270附近更大。 楔形构件206和弹簧构件208被彼此单独做成或另外形成为分立的连接器部件并 且被彼此组装，如下所述。尽管在此已经描述了楔形和弹簧构件206、208的一个示例性的 形状，但是要认识到构件206、208可如希望的那样被另外形成在其他的实施例中。
在组装连接器组件200的过程中，润滑剂被涂到楔形和弹簧构件206、208和/或 导线202、204。分接头导线202和主导线204然后分别被定位在腔室240内并且被置靠第 一和第二钩部分230和232的内表面236。楔形构件206然后被定位在导线202、204之间 以使导线202、204被接收在槽218、220内。 楔形构件206沿着图7所示的箭头I的方向向前移动到初始位置，例如图7图示 的位置。在初始位置中，导线202、204被紧紧地固定在楔形构件206和弹簧构件208之间， 但是弹簧构件208在很大程度上保持不变形。在初始位置中，在导线202、204和楔形构件 206或弹簧构件208的任何一个之间不存在间隙或空间。可选择地，弹簧构件206的钩部分 230、232可在初始位置中沿着箭头J和K的方向向外部分偏斜。在示例性的实施例中，楔形 构件206被用户用手压紧在弹簧构件208中以使弹簧构件208偏斜最小。润滑剂允许用户 更容易地将楔形构件206定位在初始位置中。通过用手压紧，用户能够给弹簧构件208施 加夹紧力为100磅量级的作用力Fa以夹紧导线202、204。
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在配合过程中，楔形构件206通过工具沿着箭头I的方向被向前压入到弹簧构件 208中到达最终配合的位置。润滑剂减小了楔形和弹簧构件206、208和导线202、204之间 的摩擦以使楔形构件206可被更容易地向前压紧并且使对楔形构件206的作用力最小。当 楔形构件206被压入到弹簧构件208中时，钩部分230沿着箭头J的方向向外偏斜，并且钩 部分232沿着箭头K的方向向外偏斜。楔形构件206在配合过程中被压入到弹簧构件208 中的距离为280到达最终位置。可选择地，对于连接器组件200的每次组装以及对于每个 导线202、204的尺寸，距离280可以是相同的。因为距离280直接对应于弹簧构件208的 偏斜，因此在配合过程中可重复地移动相同的距离280对应于可重复地使弹簧构件208的 偏斜量相同，而与导线尺寸无关。距离280由楔形构件208和弹簧构件206的锥角以及需 要的干涉予以控制。结果，当安装和使用连接器组件200时，连接器组件200增加了可重复 性和可靠性。 回到图8，在配合的最终位置中，分接头导线202被俘获在楔形构件206的槽218 和第一钩部分230的内表面236之间。同样地，主导线204被俘获在楔形构件206的槽220 和第二钩部分232的内表面238之间。当楔形构件206被压入到弹簧构件208的腔室240 时，钩部分230、232分别沿着箭头L和M的方向偏斜。弹簧构件208被弹性和塑性偏斜导致 沿着与箭头L和M的方向相反的箭头N和0的方向产生回弹力，以在导线202、204上提供 夹紧力。在示例性的实施例中提供了夹紧力量级为大约4000磅的较大作用力，夹紧力确保 连接器组件200和导线202、204之间的电接触力和连接性足够。另外，随着时间的消逝，弹 簧构件208的弹性偏斜为导线202、204的变形或压縮性提供一些容差，因为如果导线202、 204由于压縮力变形，钩部分230、232可沿着箭头N和0的方向有效返回。实际的夹紧力会 在该情况下减小，但是没有达到危及电连接整体性的量。 要认识到，导线202、204上的有效夹紧力取决于楔形和弹簧构件206、208的几何 形状，以及槽的尺寸。另外，将楔形构件206压入到弹簧构件208需要的配合力会例如随着 关键性地选择润滑剂、润滑剂的位置、槽的角度灯进行变化。另外，在使用润滑剂以减小配 合力的情况下，能够不使用利用塞满火药的炸药筒的专门工具组装连接器组件200。而且， 更常规的、不太昂贵的并且危险性小的工具例如扳手、钳子、电动或气动夹具等可用来配合 所述楔形和弹簧构件206、208。当安装和使用连接器组件200时，在导线202、204和/或楔 形和弹簧构件206、208的选择位置上使用润滑剂会增加可重复性和可靠性。楔形和弹簧构 件206和208的楔形作用在导线202、204上提供了可靠且一致的夹紧力并且当安装时受到 的夹紧力的可变性比已知的螺栓固定或压縮型的连接器系统的任何一个要小。
要理解到，以上描述目的在于图示，而不是限制。例如，上述实施例(和/或其他 的各个方面)可彼此结合使用。另外，在不背离本发明的教导的范围的情况下，可进行修改 以适应本发明的特定情况或材料。在此描述的尺寸、材料的类型、各个部件的取向以及各个 部件的数量和位置目的在于限定某些实施例的参数，而绝不是限制，并且仅为示例性的实 施例。在阅读了以上描述之后，在权利要求的精神和范围内的许多其他实施例和修改对于 本领域内的技术人员将是显而易见的。
权利要求
一种用于电力通用输电导线的电连接器组件，该电连接器组件包含第一导电构件，该第一导电构件具有适合连接于分接头导线的分接头导线接合面以及适合连接于主导线的主导线接合面；第二导电构件，该第二导电构件被耦接到所述第一导电构件，所述第二导电构件具有适合连接于所述分接头导线的分接头导线接合面以及适合连接于所述主导线的主导线接合面；以及润滑剂，该润滑剂被涂到所述第一和第二导电构件的至少一个的至少一个接合面上。
2. 如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述润滑剂是基于蜡的润滑剂。
3. 如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述润滑剂是水溶性的。
4. 如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述润滑剂被配置成以便被涂到所述分接 头导线和所述主导线上。
5. 如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述第一导电构件包括适合连接于第二导 电构件的导电构件接合面，所述第二导电构件包括适合连接于所述第一导电构件的导电构 件接合面的导电构件接合面，其中所述润滑剂被涂到所述第一和第二导电构件的至少一个 的导电构件接合面上。
6. 如权利要求1所述的电连接器组件，还包含连接所述第一和第二导电构件的紧固 件，其中所述润滑剂被涂到所述紧固件上。
7. 如权利要求6所述的电连接器组件，其中所述第一和第二导电构件中的每个包括适 合连接于所述紧固件的紧固件接合面，其中所述润滑剂被涂到所述第一和第二导电构件的 至少一个的紧固件接合面上。
8. 如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述第一导电构件包括C形的弹簧构件， 该C形的弹簧构件具有被配置成以接收其中的分接头导线和主导线的第一和第二钩部分， 所述钩部分限定所述第一导电构件的导线接合面，其中所述第二导电构件包括楔形主体， 该楔形主体被配置成以俘获所述第一和第二钩部分之间的分接头导线和主导线。
9. 如权利要求1所述的电连接器组件，其中所述第一导电构件包括第一楔形部分和从 该第一楔形部分延伸的能够偏斜的第一槽部分，其中所述第二导电构件包括第二楔形部分 和从该第二楔形部分延伸的能够偏斜的第二槽部分，其中所述第二楔形部分被配置成以当 所述第一和第二导电构件彼此连接时嵌套于所述第一楔形部分。
全文摘要
一种用于电力通用输电导线的电连接器组件包括第一导电构件，该第一导电构件具有适合连接于分接头导线的分接头导线接合面以及适合连接于主导线的主导线接合面。所述第一导电构件还包括适合连接于第二导电构件的导电构件接合面。所述第二导电构件被机械且电耦接到所述第一导电构件。所述第二导电构件具有适合连接于所述分接头导线的分接头导线接合面以及适合连接于所述主导线的主导线接合面。所述第二导电构件还包括适合连接于所述第一导电构件的导电构件接合面的导电构件接合面。润滑剂被涂到所述第一导电构件的至少一个接合面上，并且被涂到所述第二导电构件的至少一个接合面上。
文档编号H01R4/50GK101755367SQ200880024949
公开日2010年6月23日 申请日期2008年5月15日 优先权日2007年5月16日
发明者巴里·约翰逊, 德米特里·拉丁, 查尔斯·D·科珀 申请人:泰科电子公司;泰科电子加拿大有限公司