高速公路隧道照明用扁平电缆及分支模块的制作方法

本发明涉及隧道照明配电领域，具体系高速公路隧道照明用扁平电缆及分支模块。

背景技术：

现有技术中，国内高速公路隧道照明配电，均采用普通圆形电缆做照明配电干线并置于桥架中，现场制作分支接头，以引出分支线供给照明灯具。由于圆形电缆的5根绝缘线芯是拧绞形结构，这给分支连接带来很大的困难，无法实现简单、可靠、省时、规范的模块化连接。

目前现场制作分支接头，多为三种方法：1、剥开电缆护套，分别剥开导体绝缘，用3个‘c’型卡子分别压接3组干线导体和支线导体，后分别包绕绝缘，再包绕护套；2、剥开电缆护套，用3个穿刺线夹分别连接3组干线线芯和支线线芯，裸露或扣合专门外壳并灌注密封胶；3、剥开电缆护套，分别剥开导体绝缘，用3个t接线夹分别压接3组干线导体和支线导体，裸露或扣合专门外壳并灌注密封胶。此三者，在制作接头过程中，都必须将干线5根绞合的绝缘线芯用硬物撑开较大的空间距离来操作，这样无疑会对导体绝缘造成一定程度的损伤，存在着较大故障隐患。此三者需要一定技能的操作人员来完成，即使这样，也不能保障多个接头的性能一致，质量难以控制，并且由于是高空操作，这些无疑是困难和繁琐的，耗费大量工时。第一种方法制作的分支接头外形尺寸较小，但因为手工包绕绝缘和护套，防潮密封性能较差；后两种方法制作的分支接头，外形大而臃肿。不灌注密封胶，就不能防潮；灌注密封胶，接头散热就很差。另外，如果干线和支线导体为非圆形状导体，穿刺线夹和t接线夹是不适用的。

技术实现要素：

本发明之目的，在于克服现有技术上述之不足，提供一种高速公路隧道照明用扁平电缆及分支模块，其改变传统做法，使用扁平电缆做照明配电干线，使用分支模块做分支连接，使用插座输出单相电源供给照明灯，以实现简单、可靠、省时、规范的模块化分支连接。

为达到上述之目的，本发明采取下面的技术方案：

高速公路隧道照明用扁平电缆，作为照明配电干线，其包含由导体和绝缘构成的绝缘线芯5根，分别作为地线、零线、c相、b相、a相绝缘线芯，外挤出外护套；绝缘线芯的排列规则是：以相同间距从左至右，按地线、零线、c相、b相、a相顺序排列；扁平电缆外形截面为扁平状，左端为方形，右端为半圆形；扁平电缆的排列规则和形状以及大小尺寸，为分支模块提供相关设置和定位的依据。

分支模块，安装在扁平电缆上，以引出单相电源供给照明灯具，其由上盖组件、底座、芯轴组成，所述的上盖组件与底座通过芯轴组成可自由开合的铰链结构，上盖组件和底座上分别设置相配合插入的芯轴孔，以穿入芯轴；上盖组件与底座扣合后的中间空腔通道与扁平电缆的截面有相同的形状和大小，以相互定位配合；上盖组件上引出插座用以输出单相电源。

所述的上盖组件，由上盖、3个连接铜件、3个尖头铜螺钉、盖板、三芯护套线、插座构成；所述的上盖上设置用于植入3个连接铜件的地线连接铜件腔、零线连接铜件腔、相线连接铜件腔，其上分别有供尖头铜螺钉穿过而旋入连接铜件的尖头铜螺钉穿入孔；上盖上还设置三芯护套线过孔、用于上盖组件与底座扣合锁住的卡勾、用于配合底座连接的芯轴孔；所述的盖板，用于压住上盖空腔中的器件，其上设置3个尖头铜螺钉过孔；所述的三芯护套线，其3根导体作为相线、零线、地线，一端分别连接3个连接铜件，另一端分别连接到所述插座的3个插孔；连接相线的连接铜件置于上盖的相线连接铜件腔，连接零线的连接铜件置于上盖的零线连接铜件腔，连接地线的连接铜件置于上盖的地线连接铜件腔；所述的底座，其上设置底座与上盖组件扣合锁住的卡扣，还设置用于配合上盖组件连接的芯轴孔。

所述的连接铜件，其上设置供尖头铜螺钉旋入的螺纹孔，其与尖头铜螺钉，两者相配合，刺穿扁平电缆护套和绝缘而刺入导体，实现扁平电缆干线导体与插座插孔的过渡连接通路。

所述的插座，包含3个插孔，通过三芯护套线分别连接到3个连接铜件，用以输出单相电源；还包含用于插座和三芯护套线接线端的密封；其前端设置外螺纹，用于插入桥架开孔，同时配合锁母，将插座固定于桥架。

所述的分支模块有三种型式，分别为a相分支模块、b相分支模块、c相分支模块；a相分支模块引出a相、零线、地线单相电源，b相分支模块引出b相、零线、地线单相电源，c相分支模块引出c相、零线、地线单相电源，在安装时按a、b、c次序循环安装，以保持三相平衡；三种型式的分支模块，均在上盖上设置地线连接铜件腔、零线连接铜件腔、相线连接铜件腔和对应的尖头铜螺钉穿入孔；由于三种模块均需要引出相同的零线、相同的地线和不同相序的相线，而扁平电缆1中5根绝缘线芯排列规则固定，所以地线连接铜件腔、零线连接铜件腔在上盖上的布置是相同的，地线连接铜件腔在上盖上的位置，满足置入连接铜件后，其上螺纹孔与地线尖头铜螺钉穿入孔的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件与底座扣合后正对扁平电缆的地线绝缘线芯；零线连接铜件腔在上盖上的位置，满足置入连接铜件后，其上螺纹孔与零线尖头铜螺钉穿入孔的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件与底座扣合后正对扁平电缆的零线绝缘线芯；三种模块在上盖上相线连接铜件腔的位置不同，a相分支模块的相线连接铜件腔在上盖上的位置，满足置入连接铜件后，其上螺纹孔与相线尖头铜螺钉穿入孔的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件与底座扣合后正对扁平电缆的a相绝缘线芯；b相分支模块的相线连接铜件腔在上盖上的位置，满足置入连接铜件后，其上螺纹孔与相线尖头铜螺钉穿入孔的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件与底座扣合后正对扁平电缆的b相绝缘线芯；c相分支模块的相线连接铜件腔在上盖上的位置，满足置入连接铜件后，其上螺纹孔与相线尖头铜螺钉穿入孔的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件与底座扣合后正对扁平电缆的c相绝缘线芯。

本发明采用上述之结构，具有以下有益效果：

现场将扁平电缆布设在桥架后，在需要的位置，无需剥离外护套和绝缘，安装分支模块仅需拧紧3个尖头铜螺钉，另将引出插座穿入桥架开孔，旋入锁母即完成安装，使安装时间从一小时以上缩短到几分钟。

防尘、防水、防潮效果好。

质量可控性和多个分支连接处性能一致性好。

操作迅速，省时省力，实现照明分支的模块化连接，无需专业技术人员，使施工变得简单可靠。

附图说明

图1为本发明扁平电缆截面图。

图2为本发明上盖与底座扣合后构成的中间空腔通道示意图。

图3为本发明上盖组件与底座扣合于扁平电缆之上的立体图。

图4为本发明a相分支模块打开后的立体图。

图5为本发明a相分支模块上盖组件翻转后的内部结构图。

图6为本发明b相分支模块上盖组件翻转后的内部结构图。

图7为本发明c相分支模块上盖组件翻转后的内部结构图。

图8为本发明a相分支模块上盖与底座扣合后的立体图。

图9为本发明b相分支模块上盖与底座扣合后的立体图。

图10为本发明c相分支模块上盖与底座扣合后的立体图。

图11为本发明a相分支模块上盖翻转后的立体图。

图12为本发明b相分支模块上盖翻转后的立体图。

图13为本发明c相分支模块上盖翻转后的立体图。

图14为本发明a相分支模块如图3所示的a视向p-p阶梯剖视图。

图15为本发明b相分支模块如图3所示的a视向p-p阶梯剖视图。

图16为本发明c相分支模块如图3所示的a视向p-p阶梯剖视图。

图17为本发明连接铜件立体图。

图18为本发明尖头铜螺钉部分旋入连接铜件的剖视图。

图19为本发明内部连接原理图。

图20为本发明a相分支模块导体中心轴线及插座中心轴线阶梯剖视图。

图21为本发明安装于桥架时的示意图。

图中：1、扁平电缆；11a、a相导体；11b、b相导体；11c、c相导体；11n、零线导体；11e、地线绝缘线芯；12a、a相绝缘线芯；12b、b相绝缘线芯；12c、c相绝缘线芯；12n、零线绝缘线芯；12e、地线绝缘线芯；13、外护套；1dw、上盖与底座扣合后构成的中间空腔通道；1a、a相分支模块整体或部件；1b、b相分支模块整体或部件；1c、c相分支模块整体或部件；2、上盖；2z、上盖组件；21、卡勾；22、上盖上芯轴孔；23e、地线连接铜件腔；23n、零线连接铜件腔；23l、相线连接铜件腔；24e、地线尖头铜螺钉穿入孔；24n、零线尖头铜螺钉穿入孔；24l、相线尖头铜螺钉穿入孔；25、三芯护套线过孔；3、底座；31、卡扣；32、底座上芯轴孔；4、芯轴；5、连接铜件；51、螺纹孔；6、尖头铜螺钉；7、盖板；71、尖头铜螺钉过孔；8、三芯护套线；9、插座；91、插孔；92、外螺纹；93、锁母；94、密封套；10、桥架。

具体实施方式

结合附图1至附图21说明本发明的实施方式。

由图1可见，本发明高速公路隧道照明用扁平电缆1，其作为照明配电干线，包含由导体和绝缘构成的绝缘线芯5根，分别是包含地线导体11e的地线绝缘线芯12e、包含零线导体11n的零线绝缘线芯12n、包含c相导体11c的c相绝缘线芯12c、包含b相导体11b的b相绝缘线芯12b、包含a相导体11a的a相绝缘线芯12a，外挤出外护套13；绝缘线芯的排列规则是：从左至右按地线、零线、c相、b相、a相顺序排列；扁平电缆1外形截面为扁平状，左端为方形，右端为半圆形；扁平电缆1的排列规则和形状以及大小尺寸，为分支模块提供相关设置和定位的依据。

图2、图3、图4所示，本发明分支模块，安装在扁平电缆1上，以引出单相电源供给照明灯具，由上盖组件2z、底座3、芯轴4组成；上盖组件2z与底座3扣合后的中间空腔通道1dw与扁平电缆1的截面有相同的形状和大小，以相互定位配合，并在上盖组件2z上引出插座9用以输出单相电源。

所述的上盖组件2z与底座3通过芯轴4组成可自由开合的铰链结构，上盖组件2和底座3上分别设置相配合插入的上盖上芯轴孔22和底座上芯轴孔32，以穿入芯轴4。

图5-图19中可见，上盖组件2z，由上盖2、3个连接铜件5、3个尖头铜螺钉6、盖板7、三芯护套线8、插座9构成；所述的上盖2上设置了用于植入3个连接铜件5的地线连接铜件腔23e、零线连接铜件腔23n、相线连接铜件腔23l，其上分别有供尖头铜螺钉6穿过而旋入连接铜件5的地线尖头铜螺钉穿入孔24e、零线尖头铜螺钉穿入孔24n、相线尖头铜螺钉穿入孔24l；上盖2上还设置3芯护套线过孔25、用于上盖组件2z与底座3扣合锁住的卡勾21、用于配合底座连接的芯轴孔22；所述的盖板7，用于压住上盖2空腔中的器件，其上设置3个尖头铜螺钉过孔71；所述的3芯护套线8，其3根导体作为相线、零线、地线，一端分别连接3个连接铜件5，另一端分别连接到所述插座的3个插孔91；连接相线的连接铜件5置于上盖2的相线连接铜件腔23l，连接零线的连接铜件5置于上盖2的零线连接铜件腔23n，连接地线的连接铜件5置于上盖2的地线连接铜件腔23e。

所述的底座3，其上设置底座3与上盖组件2z扣合锁住的卡扣31，还设置用于配合上盖组件连接的芯轴孔32。

所述的连接铜件5，其上设置供尖头铜螺钉旋入的螺纹孔51。

分支模块有三种型式，分别为a相分支模块1a、b相分支模块1b、c相分支模块1c；a相分支模块1a引出a相、零线、地线单相电源，b相分支模块1b引出b相、零线、地线单相电源，c相分支模块1c引出c相、零线、地线单相电源，安装时按a、b、c次序循环安装，以保持三相平衡。由于三种模块均需要引出相同的零线、相同的地线和不同相序的相线，而扁平电缆1中5根绝缘线芯排列规则固定，所以三种型式的分支模块在结构设计上是相同的，三种型式的分支模块均在上盖2上设置地线连接铜件腔23e、零线连接铜件腔23n、相线连接铜件腔23l和对应的地线尖头铜螺钉穿入孔24e、零线尖头铜螺钉穿入孔24n、相线尖头铜螺钉穿入孔24l。唯一的差别在于：相线连接铜件腔23l及相线尖头铜螺钉穿入孔24l的位置变化，图5-图16中反映出这种位置变化的差别，也示出了其在分支连接完成后的不同连接状态。

三种型式的分支模块中，地线连接铜件腔23e、在上盖2上的位置，满足置入连接铜件5后，其上螺纹孔51与地线尖头铜螺钉穿入孔24e的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件2z与底座3扣合后正对扁平电缆1的地线绝缘线芯12e；零线连接铜件腔23n在上盖2上的位置，满足置入连接铜件5后，其上螺纹孔51与零线尖头铜螺钉穿入孔24n的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件2z与底座3扣合后正对扁平电缆1的零线绝缘线芯12n；这样，就能使安装后，地线连接铜件腔23e内的连接铜件5，在尖头铜螺钉6穿过地线尖头铜螺钉穿入孔24e旋入后，再通过盖板7上的尖头铜螺钉过孔71，依次刺穿扁平电缆1的外护套13和地线绝缘线芯12e，最后刺入地线导体11e；能使安装后零线连接铜件腔23n内的连接铜件5，在尖头铜螺钉6穿过零线尖头铜螺钉穿入孔24n旋入后，再通过盖板7上的尖头铜螺钉过孔71，依次刺穿扁平电缆1的外护套13和零线绝缘线芯12n，最后刺入零线导体11n。

三种型式的分支模块，相线连接铜件腔23l在上盖2上的位置不同。

图14可见，a相分支模块1a中，相线连接铜件腔23l的位置，满足置入连接铜件5后，其上螺纹孔51与相线尖头铜螺钉穿入孔24l的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件2z与底座3扣合后正对扁平电缆1的a相绝缘线芯12a；这样，就能使安装后，相线连接铜件腔23l内的连接铜件5，在尖头铜螺钉6穿过零线尖头铜螺钉穿入孔24l旋入后，再通过盖板7上的尖头铜螺钉过孔71，依次刺穿扁平电缆1的外护套13和a相绝缘线芯12a，最后刺入a相导体11a。

图15可见，b相分支模块1b中，相线连接铜件腔23l的位置，满足置入连接铜件5后，其上螺纹孔51与相线尖头铜螺钉穿入孔24l的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件2z与底座3扣合后正对扁平电缆1的b相绝缘线芯12b；这样，就能使安装后，相线连接铜件腔23l内的连接铜件5，在尖头铜螺钉6穿过零线尖头铜螺钉穿入孔24l旋入后，再通过盖板7上的尖头铜螺钉过孔71，依次刺穿扁平电缆1的外护套13和b相绝缘线芯12b，最后刺入b相导体11b。

图16可见，c相分支模块1c中，相线连接铜件腔23l的位置，满足置入连接铜件5后，其上螺纹孔51与相线尖头铜螺钉穿入孔24l的垂直轴心在一条直线，并使上盖组件2z与底座3扣合后正对扁平电缆1的c相绝缘线芯12c；这样，就能使安装后，相线连接铜件腔23l内的连接铜件5，在尖头铜螺钉6穿过零线尖头铜螺钉穿入孔24l旋入后，再通过盖板7上的尖头铜螺钉过孔71，依次刺穿扁平电缆1的外护套13和c相绝缘线芯12c，最后刺入a相导体11c。

工厂进行分支模块组装，由以下步骤完成：1.三芯护套线8，穿过上盖2上的三芯护套线过孔25，其3根导体作为相线、零线、地线，上盖2内的一端分别连接3个连接铜件，另一端穿过密封套94后，分别连接到插座9的3个插孔91；连接相线的连接铜件5置于上盖2的相线连接铜件腔23l，连接零线的连接铜件5置于上盖2的零线连接铜件腔23n，连接地线的连接铜件5置于上盖2的地线连接铜件腔23e。2.向外拉直三芯护套线8，使上盖2中线芯等平复，在三芯护套线过孔25边缘点胶，将其固定密封在上盖2上，另固定密封套94，然后扣上盖板7。3.将3个尖头铜螺钉5，分别通过地线尖头铜螺钉穿入孔24e、零线尖头铜螺钉穿入孔24n、相线尖头铜螺钉穿入孔24l，旋入对应的连接铜件5，旋入的长度以尖头铜螺钉6的尖头与压板7上的尖头铜螺钉过孔71相平为准，这样就完成了上盖组件2z的组装。4.将底座3的芯轴孔32插入到上盖组件2z的上盖上芯轴孔22，然后插入芯轴4并扣合，于是上盖2的卡勾21便卡在底座3的卡扣32上。此即完成分支模块的工厂组装，三种型式的分支模块组装方法完全相同，只是分别使用了相线连接铜件腔23l变化了的对应上盖2。

现场制作分支连接时，打开分支模块的卡勾21，掀开上盖组件2z，在要求位置套入扁平电缆1，再扣合上盖组件2z和底座3；然后用螺丝刀分别将地线尖头铜螺钉穿入孔24e、零线尖头铜螺钉穿入孔24n、相线尖头铜螺钉穿入孔24l内的尖头铜螺钉6，旋到底并拧紧，即完成分支连接；随后拧下插座9上的锁母93，将其外螺纹92一端插入桥架10的开孔，然后旋紧锁母93，这样就完成了一个分支模块的安装，注意三种型式的分支模块是按照a、b、c次序循环安装的，此情形在图21可以看到。

图19和图20反映了a相分支模块1a的工作原理：1.将相线尖头铜螺钉穿入孔24l内的尖头铜螺钉6旋到底并拧紧时，尖头铜螺钉6即刺穿扁平电缆1的外护套13和绝缘线芯12a，扎入到a相导体11a内，这样就把a相导体11a与铜连接件5相连接。此时，扁平电缆1的a相导体11a、铜连接件5、三芯护套线8导体之一、插座9的1个插孔91就构成a相线通路；零线通路和地线通路与上述是相同的。同样，b相分支模块1b和c相分支模块1c的工作原理与a相分支模块1a是一样的。