专利名称：用于套管闭锁的适配件的制作方法
用于套管闭锁的适配件
相关专利申请
本申请要求PaulMichael Roscizewski 和 David Charles Hughes 共同拥有的在 2010年5月21日提交的题为“Adapter for Bushing Latch”的美国临时专利申请系列号 61/347,216的优先权；并且本文以参见的方式引入该申请以实现各种目的。技术领域
本发明总地涉及用于不露带电部分的电气设备的中压连接器，并且更具体地涉及用于在中压电气设备中将插入式避雷肘管连接器连接于600安培额定值的静点断路套管连接器的适配件。
背景技术：
在通常的配电系统中，变电站经由互连的电缆和诸如变压器、开关、断路器、熔断器之类的电气设备将电力输送给用户。电缆终止于穿过诸如电容器、变压器以及开关装置之类金属封装电气设备的壁的套管上。此外，该设备是“不露带电部分(可带电触摸的)”的， 这意味着该设备构造成使操作者无法接触任何带电电气部件。由于不露带电部分的系统具有可比的可靠性和较低的故障率，因而已证明不露带电部分的系统比“盘面接线式(连接器的接触件外露)”系统更安全。用于地下电力系统的各种安全规程和操作工艺在每根电缆和电气设备之间需要显著的断开，以安全地执行定期维护工作，例如线路通电检查、接地、故障定位以及高压检测。满足不露带电部分的电气设备的此种需要的一种方案是提供一种“可分离连接系统”， 该可分离连接系统包括第一连接器组件和第二连接器组件，第一连接器组件连接于电气设备，而第二连接器组件连接于电缆。该第二连接器组件可选择地相对于第一连接器组件定位。操作者可将这些连接器组件接合和脱开，以实现电气设备和电缆之间的电连接或断电。
通常，其中一个连接器组件包括阴型连接器，而另一个连接器组件包括相对应的阳型连接器。在通常的产生电连接的工作中，操作者使阴型连接器在相对应的阳型连接器上滑动。在一些情形中，每个连接器组件可包括两个连接器。例如，其中一个连接器组件可包括成组的基本并联的阴型连接器，而另一个连接器组件可包括与阴型连接器相对应并且对准的基本并联的阳型连接器。
—般而言，通常提供两种基部类型的可分离连接器系统，即静点断路连接器系统和负荷断路连接器系统。静点断路连接器系统需要在设备和电缆断电的同时连接或断开电缆。也就是说，仅仅在连接器中不存在电压并且不存在负荷电流流过连接器时，匹配和分离静点断路连接器。进行螺栓连接，从而利用例如T型600A静点断路肘管中的联接螺栓将电缆连接器螺纹联接于套管。用于高压设备的静点断路连接器系统通常具有600安培的额定。
为了避免静点断路连接器系统所需要的供电中断，已开发出负荷断路连接器系统，该负荷断路连接器系统允许在存在工作电压和负荷电流时连接和断开设备。这利用负荷断路肘管中的专用消弧探测器探针来进行。然而，负荷断路连接器系统通常比静点断路连接器系统具有低得多的额定电流(通常是约200安培)。
负荷断路肘管连接器包括具有凹入内部圆锥形开口的绝缘部分、螺纹接线柱以及具有电弧跟随探针部分的负荷断路探测器。负荷断路探测器螺纹连接到共轴地位于内部圆锥形开口内的螺纹接线柱。负荷断路探测器由导电材料形成，该导电材料接触相对应的指状触件并进入匹配的负荷断路套管连接器，以完成包括负荷断路肘管和匹配的负荷断路连接器的电路。在匹配在一起时，阳型锥形套管连接器的端部基本上设置在负荷断路肘管的凹入内部圆锥形开口内。在该凹入内部圆锥形开口中，负荷断路肘管包括锁环，该锁环模制到负荷断路肘管连接器的本体中，以使负荷断路肘管与匹配的负荷断路阳型套管连接器 (例如，负荷断路套管)保持机械地互连。为了连接和断开负荷断路连接器，操作人员可以通过使用负荷断路肘管的操作孔中的带电线路工具或“带电操作杆”来操纵避雷肘管处于阳型连接器(例如，负荷断路套管)上和离开阳型连接器，以将负荷断路肘管推上或拉离负荷断路套管。虽然600A静点断路和200A负荷断路连接器的不同机械和电气匹配连接彼此并不兼容，但它们都使用阳型套管和阴型肘管的类似绝缘机械圆锥形部分。
用在风力场应用中的变压器通常装备有600A静点断路套管。为了获得对于系统的过电压保护，具有内置雷击或浪涌避雷器的肘管(“避雷肘管”)附连于变压器套管。通常， 公司仅仅在200A负荷断路肘管提供避雷器，而如上所述，该避雷器无法直接联接于600A静点断路套管。为了弥补这一点，公司具有联接在标准600A静点断路套管和200A避雷负荷断路肘管之间的中间连接适配件，例如与负荷断路缩径插塞(LRTP)组合的延伸件。此种方案是不理想的，至少由于对于此种类型的600A套管-LRTP适配件-200A避雷肘管构造来说， 所需要的额外部件会增大安装成本并提高不露带电部分的间隔需求。发明内容
因此，需要一种教便宜且更紧凑的适配件，用以在用于诸如雷击和浪涌避雷器之类的通常无负荷装载应用时，使静点断路600A套管与推上和拉离避雷肘管进行连接。根据本发明的教示，通过提供如下一种适配件来实现上述目的，该适配件用于将专门设计的静点断路肘管连接于600安培静点断路套管，并且以类似于200安培负荷断路肘管的形状要素进行构造。该适配件包括具有第一端和第二端的两部分可分离组件。第一端带 有螺纹， 以与静点断路套管中的螺纹开口匹配，且第二端带有螺纹，以与静点断路肘管的接线柱中的螺纹开口匹配。两部分可分离组件利用该组件的第一部分联接在一起，该组件的第一部分螺纹连接到静点断路套管中，并且具有沟槽，该沟槽卡配(闭锁)到静点断路肘管的模制插入件中的相对应闭锁环中，该插入件围绕该组件螺纹连接到静点断路肘管内部的接线柱中的第二部分。其它闭锁机构可用于将适配组件的第一部分和第二部分机械地且电气地联接在一起，例如倒钩和沟槽、闭锁环等等。该适配组件也可是弹簧加载的，用于增大电接触压力(降低连接电阻)。
根据本发明的特定示例实施例，一种用于将静点断路套管和匹配的推上/拉离静点断路避雷肘管联接在一起的适配件，该适配件包括探测器，该探测器具有螺纹端部和接触端部，该接触端部与该探测器的螺纹端部相对；以及插座，该插座具有螺纹端部和接触端部，该接触端部与该插座的螺纹端部相对；其中该探测器的螺纹端部螺纹连接到该静点断路避雷肘管中的连接器，该插座的螺纹端部螺纹连接到该静点断路套管中的螺纹开口中，在将该静点断路避雷肘管放置在该静点断路套管上并且迫使该静点断路避雷肘管处于静点断路套管之上时，该探测器和插座的接触端部在它们之间产生电气和机械连接。
根据本发明的另一特定示例实施例，一种用于将静点断路套管和匹配的静点断路避雷肘管联接在一起的适配件，该适配件包括静点断路探测器，该静点断路探测器具有螺纹端部和接触端部，该接触端部与静点断路探测器的螺纹端部相对；以及插座，该插座具有螺纹端部、接触端部以及闭锁环沟槽，该接触端部与插座的螺纹端部相对，该闭锁环沟槽位于插座的外部周缘上并且基本上与插座的接触端部相连；其中该无负荷断路探测器的螺纹端部螺纹连接到该静点断路避雷肘管中的连接器，该插座的螺纹端部螺纹连接到该静点断路套管中的螺纹开口中，在将该静点断路避雷肘管放置在该静点断路套管上并且迫使该静点断路避雷肘管处于静点断路套管之上时，该探测器和插座的接触端部在它们之间产生电气连接，以及其中将该闭锁环沟槽装配到静点断路避雷肘管的圆锥形开口的端部处的闭锁环，藉此将该静点断路套管和该静点断路避雷肘管机械地保持在一起。
根据本发明的又一特定示例实施例，一种将静点断路套管和匹配的静点断路避雷肘管联接在一起的方法，该方法包括如下步骤将该静点断路探测器螺纹连接到该静点断路避雷肘管中的连接器；将静点断路插座螺纹连接到该静点断路套管中的螺纹开口 ；以及将该静点断路避雷肘管推到静点断路套管上，其中该静点断路探测器和该静点断路插座在它们之间产生电气和机械连接。
为了更完整地理解本发明及其优点，现参照下文结合以下简要说明附图的描述。
图1示出根据本发明一特定示例实施例的600A静点断路套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意分解视图2示出根据本发明特定示例实施例的图1所示的匹配的600A套管、推上/拉离静点断路避雷肘管(肘型接 头)以及它们之间适配件的横截面的示意组装视图3示出根据本发明另一特定示例实施例的600A静点断路套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意分解视图4示出根据本发明另一特定示例实施例的图3所示的匹配的600A套管、推上/ 拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意组装视图5示出根据本发明又一特定示例实施例的600A静点断路套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意分解视图；以及
图6示出根据本发明又一特定示例实施例的图5所示的匹配的600A套管、推上/ 拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意组装视图。
尽管本发明可有各种改型和替换形式，但在附图中示出了本发明的诸特定实施例并在这里将对它们进行了详细描述。然而应该理解，本文对特定示例实施例的描述并不想要将本发明局限于本文所披露的特定形式，而相反的是，本发明想要涵盖由所附权利要求所限定的所有改型和等同物。
具体实施方式
现参照附图，示意地示出本发明的特定示例实施例的细节。相同的标号表示图中相同的构件，且由具有不同小写字母下标的相同标号表示类似的构件。
参见图1,示出根据本发明一特定示例实施例的600A套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意分解视图。附图标记128表示本领域通常称为 “600A静点断路套管”的传统静点断路阳型连接器。套管128包括开口 126，该开口 126具有5/8-11内螺纹，该内螺纹构造成机械地连接于诸如T型本体或T型头部肘管之类匹配连接器(未示出)的螺纹螺栓，藉此将套管128和匹配的T型本体连接器(未示出)机械地且电气地连结在一起。为了连接和断开这些类型的600A静点断路连接器，转动T型本体肘管(未示出)的螺纹螺栓组件，直到从套管128中的螺纹开口拧开螺纹螺栓为止。然后，可从600A 静点断路套管128拆除该T型本体肘管(未示出)，而该静点断路套管通常安装在不露带电部分的电气设备面板(未不出)上。
通过附图标记102代表推上/拉离静点断路避雷肘管·。该静点断路避雷肘管102 包括模制的EPDM绝缘本体136，该绝缘本体封装有电气连接器110，该电气连接器在与所附连的浪涌避雷器或雷击避雷器106相对的端部处具有螺纹孔，且绝缘拉环104附连于静点断路避雷肘管102的本体136的外部并且与本体136中的圆锥形开口 112成一直线。静点断路避雷肘管102的锥形开口 112适合于装配在锥形套管128上。根据本发明的教示，套管闭锁适配件允许将静点断路避雷肘管102联接于标准的600A静点断路套管128，而无需附加的负荷断路缩径插塞(LRTP)(未示出)。浪涌避雷器或雷击避雷器106通过接地线108 进行接地。
图1所示的套管闭锁适配件包括短的无负荷断路探测器116和匹配的插座118。 探测器116具有螺纹连接到连接器110中的螺纹端部122，而插座118具有螺纹连接到套管 128的开口 126中的螺纹端部124。可设想到并且在本发明的范围内，插座118可以是或者不是弹簧加载的，且探测器116可具有倒钩设计以更好地保持在插座118中，或者探测器可以是光滑的以易于滑入插座118中。
探测器116可在工厂或在现场与静点断路避雷肘管102中的连接器110预组装， 而插座118在现场安装在现有的600A套管128上。插座118可在与螺纹端部124相对的端部的外部周缘上具有闭锁环沟槽120，并且适合于与模制到半导电插入件138中的闭锁环114匹配，该插入件138位于绝缘静点断路避雷肘管102的内部。闭锁环114和闭锁环沟槽120机械地接合并且将探测器116和插座118固定地保持在一起。
为了将套管128和静点避雷肘管102连接在一起，电工利用带电操作杆或带电线路(未示出)(经由操作孔或拉环104)将静点避雷肘管102推到套管128上，使得沟槽120 与闭锁环114接合。当套管128和静点避雷肘管102电连接在一起时，沟槽120和闭锁环 114之间的过盈配合或“闭锁力”将套管128和静点避雷肘管102固定地且机械地匹配在一起。为了将套管128和静点避雷肘管102脱开，利用足够大的力来克服沟槽120和闭锁环 114之间的闭锁力，电工利用带电操作杆或带电线路(未示出)(经由操作环104)将静点避雷肘管102拉离套管128。受益于本发明的本领域普通技术人员会认识到，可使用并且本文设想了许多其它替代的闭锁机构。
参见图2,示出根据本发明特定示例实施例的图1所示的600A套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意组装视图。套管128和肘管102如图所示联接在一起，并且利用沟槽120和闭锁环114的机械协配而保持稳固地固定在一起。
参见图3，示出根据本发明另一特定示例实施例的600A套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意分解视图。套管128和肘管102与上文在图1中描述的那些相同。图3所示的套管闭锁适配件包括短的无负荷断路探测器316和匹配的插座318，该匹配的插座中具有可滑动电触件318和加载弹簧340。探测器316具有螺纹连接到连接器110中的螺纹端部322，而插座318具有螺纹连接到套管128的开口 126中的螺纹端部324。加载弹簧340用于使可滑动电触件317朝向探测器316的接触端部偏置，用以减小可滑动电触件和探测器之间的电接触电阻。
探测器316可在工厂或在现场与静点断路避雷肘管102中的连接器110预组装， 而插座318在现场安装在现有的600A套管128上。插座318可在与螺纹端部324相对的端部的外部周缘上具有闭锁环沟槽320，并且适合于与模制到半导电插入件138中的闭锁环114匹配，该插入件138位于绝缘静点断路避雷肘管102的内部。闭锁环114和闭锁环沟槽320机械地接合并且将探测器316和插座318固定地保持在一起。
参见图4，示出根据本发明另一特定示例实施例的图3所示的600A套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意组装视图。套管128和肘管102 如图所示联接在一起，并且利用沟槽320和闭锁环114的机械协配而保持稳固地固定在一起。此外，加载弹簧340使可滑动电触件317朝向探测器316的接触端部偏置，用以减小可滑动电触件和探测器之间的电接触电阻。
参见图5,示出根据本发明又一特定示例实施例的600A套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们 之间适配件的横截面的示意分解视图。套管128和肘管102与上文在图1中描述的那些相同。图5所示的套管闭锁适配件包括短的无负荷断路探测器516。探测器516具有螺纹连接到连接器110中的螺纹端部522，而插座518具有螺纹连接到套管128 的开口 126中的螺纹端部524。探测器516在端部532处构造成倒钩形，该倒钩形与插座 518的开口内部的内部闭锁环530机械地协配，从而在迫使肘管102位于套管128之上时， 将探测器516和插座518机械地保持在一起。
探测器516可在工厂或在现场与静点断路避雷肘管102中的连接器110预组装， 而插座518在现场安装在现有的600A套管128上。插座518在与螺纹端部524相对的端部的内部周缘上具有闭锁环530，并且适合于与探测器516的倒钩部分匹配。闭锁环530和探测器516的倒钩部分机械地配合并且将探测器516和插座518固定地保持在一起。偏置颈环528可进一步用于增大闭锁环530和探测器516的倒钩部分之间的压缩张力。
参见图6，示出根据本发明又一特定示例实施例的图5所示的600A套管、推上/拉离静点断路避雷肘管以及它们之间适配件的横截面的示意组装视图。套管128和肘管102 如图所示联接在一起，并且利用闭锁环630和探测器516的倒钩部分的机械协配而保持稳固地固定在一起。
虽然上文已详细描述了本发明的特定示例实施例，然而该说明仅仅用于说明目的。因此应理解的是，除非另外说明，否则本发明的许多方面在上文仅仅借助示例来描述且并不用作本发明的必要或基本元素。在不偏离由以下权利要求所限定的本发明范围和精神的条件下，除了上文所描述的以外，受益于本发明的本领域普通技术人员可做出对示例实施例披露方面的各种修改以及与所披露方面相对应的等同步骤，且本发明的范围应符合最宽泛的解释，以包含 这些修改和等同结构。
权利要求
1.一种用于将静点断路套管和匹配的推上/拉离静点断路避雷肘管联接在一起的适配件，所述适配件包括探测器，所述探测器具有螺纹端部和接触端部，所述接触端部与所述探测器的所述螺纹端部相对；以及插座，所述插座具有螺纹端部和接触端部，所述接触端部与所述插座的所述螺纹端部相对；其中所述探测器的螺纹端部螺纹连接到所述静点断路避雷肘管中的连接器中，所述插座的螺纹端部螺纹连接到所述静点断路套管中的螺纹开口中，在将所述静点断路避雷肘管放置在所述静点断路套管上并且迫使所述静点断路避雷肘管处于所述静点断路套管之上时，所述探测器和所述插座的接触端部在它们之间产生电气和机械连接。
2.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，还包括闭锁环沟槽，所述闭锁环沟槽位于所述插座的外部周缘上并且基本上与所述插座的接触端部相连，其中所述闭锁环沟槽装配到所述静点断路避雷肘管的锥形开口的端部处的闭锁环上，藉此将所述套管和所述肘管机械地保持在一起。
3.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，还包括弹簧偏置的电触件，所述电触件可滑动地位于所述插座中，用以在所述插座和所述探测器联接在一起时，减小所述插座和所述探测器之间的电阻。
4.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，所述探测器是光滑的，用以减小在插入所述插座中时所需的力。
5.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，所述探测器带有倒钩，且所述倒钩进一步改进在所述探测器插入所述插座时的机械保持性。
6.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，所述探测器形成倒钩形并且与所述插座的开口内部的内部闭锁环机械地协配，从而在迫使所述静点断路避雷肘管位于所述静点断路套管之上时，将所述探测器和所述插座机械地保持在一起。
7.如权利要求6所述的适配件，其特征在于，还包括偏置颈环，所述偏置颈环围绕所述插座并且在围绕所述探测器时增大来自所述插座的保持力。
8.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，所述静点断路避雷肘管还包括雷击避雷器。
9.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，所述静点断路避雷肘管还包括浪涌避雷器。
10.如权利要求1所述的适配件，其特征在于，所述静点断路套管具有600安培的额定电流。
11.一种用于将静点断路套管和匹配的静点断路避雷肘管联接在一起的适配件，所述适配件包括静点断路探测器，所述静点断路探测器具有螺纹端部和接触端部，所述接触端部与所述静点断路探测器的所述螺纹端部相对；以及插座，所述插座具有螺纹端部、接触端部以及闭锁环沟槽，所述接触端与所述插座的所述螺纹端部相对，所述闭锁环沟槽位于所述插座的外部周缘上并且基本上与所述插座的接触端部相连；其中所述无负荷断路探测器的螺纹端部螺纹连接到所述静点断路避雷肘管中的连接器，所述插座的螺纹端部螺纹连接到静点断路套管中的螺纹开口中，在将所述静点断路避雷肘管放置在所述静点断路套管上并且迫使所述静点断路避雷肘管处于所述静点断路套管之上时，所述探测器和所述插座的接触端部在它们之间产生电气连接，以及其中将所述闭锁环沟槽装配到所述静点断路避雷肘管的圆锥形开口的端部处的闭锁环上，藉此将所述静点断路套管和所述静点断路避雷肘管机械地保持在一起。
12.如权利要求11所述的适配件，其特征在于，还包括弹簧偏置的电触件，所述电触件可滑动地位于所述插座中，用以在所述插座和所述探测器联接在一起时，减小所述插座和所述探测器之间的电阻。
13.如权利要求11所述的适配件，其特征在于，所述探测器是光滑的，用以减小在插入所述插座中时所需的力。
14.如权利要求11所述的适配件，其特征在于，所述静点断路避雷肘管还包括雷击避雷器。
15.如权利要求11所述的适配件，其特征在于，所述静点断路避雷肘管还包括浪涌避雷器。
16.如权利要求11所述的适配件，其特征在于，所述静点断路套管具有600安培的额定电流。
17.一种将静点断路套管和匹配的静点断路避雷肘管联接在一起的方法，所述方法包括如下步骤将所述静点断路探测器螺纹连接到所述静点断路避雷肘管中的连接器；将静点断路插座螺纹连接到所述静点断路套管中的螺纹开口 ；以及将所述静点断路避雷肘管推到所述静点断路套管上，其中所述静点断路探测器和所述静点断路插座在它们之间产生电气和机械连接。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤使闭锁环沟槽运动到所述静点断路避雷肘管的圆锥形开口的端部处的闭锁环上，藉此将所述套管和所述肘管机械地保持在一起。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤提供位于所述静点断路插座内部的可滑动电触件，并且利用弹簧将所述可滑动电触件朝向所述静点断路探测器偏置，用以减小所述静点断路插座和所述静点断路探测器之间的电阻。
全文摘要
一种用于将600安培静点断路套管连接于推上和拉离静点断路肘管的适配件用于通常的无电荷装载应用。该适配件包括具有第一端和第二端的两部分可分离组件。第一端带有螺纹，以与静点断路套管中的螺纹开口匹配，且第二端带有螺纹，以与静点断路肘管的接线柱中的螺纹开口匹配。两部分可分离组件利用该组件的第一部分联接在一起，该组件的第一部分螺纹连接到静点断路套管中，并且具有沟槽，该沟槽卡配(闭锁)到静点断路肘管的模制插入件中的相对应闭锁环中，该插入件围绕该组件螺纹连接到静点断路肘管内部的接线柱中的第二部分。其它闭锁机构可用于将适配组件的第一部分和第二部分机械地且电气地联接在一起。
文档编号H01R13/00GK103004028SQ201180025280
公开日2013年3月27日 申请日期2011年5月20日 优先权日2010年5月21日
发明者P·M·罗茨泽斯基, D·C·休斯 申请人:库柏技术公司