专利名称：电缆终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及用以使高压电缆与设备和/或与第二高压电缆互连的装置，此装置包括电缆终端和刚性绝缘子。
当用常规接头、过滤接头将这种高压电源电缆连接到变压器、其它的SF6、充油设备、附件和户外终端时，每种应用其接口通常不同。
因而，本发明的目的是提供一种额定电压高达400kv以上的上述电缆用的简化的连接系统。所附的权利要求确定了本发明的特征。
按本发明获得了一种适用于全部附件和互连的通用电缆连接系统。电缆末端与任何附件之间的接口，两个电缆末端之间的接口、或两个设备之间的接口均通用，因而有许多优点，例如有益于工厂的预先检验，减少了安装时间和费用，减少了工具并简化了现场测试。
对所有应用来说应力锥体(stress cone)的设计和尺寸也应是相同的，只是改变电缆或设备入口端的直径。
另外的优点是接口元件不包含任何气体或油，因而不会泄漏或爆炸。
从以下结合附图对本发明实施例的详细说明能清楚理解本发明的上述的和其它的特征和目的。
图1至3是说明电缆末端与附件之间的接口的三种不同原理图。
图4至12是说明本发明的几种应用的视图。
图1、2和3中示出了分别称为内锥原理(inner cone concept)，外锥原理(outer cone concept)和无锥或轻微内锥原理的三种接口方法。锥体原理的类型涉及设备侧上的连接件形状。在全部三个图中设备或附件1，2和3分别表示在图的左边。连接件4，5和6分别设有内锥体7，外锥体8和轻微内锥体9。使用平面接触面也能得到接口。
图1至3的右边分别展示了三个电缆10，11和12，三个电缆分别设有终端13，14和15，这些终端有与相应的锥面7、8和9匹配的端面16，17和18。导体接头(插入、焊接、夹紧等)不是本发明的部件，这里将不说明。我们只分别说明在电缆终端13，14和15上的电缆连接器19、20和21。
在以下对电缆连接实例的详细说明中，我们选择了展示外锥体原理，然而，应理解成用内锥体原理和轻微内锥体原理(或平面)也能获得相同互连系列。
外锥体原理优于内锥体原理之处是，外锥体比内锥体更有助于使电缆连接从所连接的设备上分离。因此，在一侧的缺陷几乎不影响另一侧。
内锥体原理应具有这样的优点即在SF6箱外部使用更短的解决办法。当由不同的供货人制造元件时，锥形面的问题会增多。通常，用环氧树脂或类似的不可压缩的、硬材料制成设备连接件，而用橡胶和类似的可压缩的或弹性材料制造电缆终端。外锥原理优于内锥原理之处是使橡胶材料伸展比压缩更容易。
基本上平面互连的优点是，相遇面能简单地完全对准，而不会产生辉光放电危险。
图4和5展示出使用外锥体原理的和本发明的SF6终端的各元件。从以下的附图可以看到，图4所示的电缆终端原理是通用于所有应用的标准构件。
图4下部所示的电缆终端30被设计成在电缆末端31上，设有电缆连接器32和消除应力锥体33的消除应力锥体33包括作为消除应力装置的电压偏转器34和嵌在弹性绝缘体36中的连接器护罩35。弹性绝缘体36用导电屏39覆盖并包封在硬外壳38中。
终端30与包括例如用环氧树脂制成的硬绝缘体41的接口装置40匹配，接口装置40有与终端30的弹性体36的接口表面37匹配的锥形接口表面42。
当用接口装置40与SF6终端连接时，刚性绝缘子41设置有连接器43，此连接器43可以有紧凑型44或IEC859标准(更长的)型45。
图5中展示了本发明的一个SF6终端。除了元件30、40和43，图中还展示出了SF6外壳46和连接器47。用环绕在导体四周的紧凑的或硬的环氧体41代替常规终端中用的通用空心绝缘子。
优于常规终端的是，紧凑设计，更低的材料和安装费用，气体绝缘的开关机构与电缆安装之间完全无关、标准化。
图6和7中展示了变压器终端的两种型式。图6展示出了带变压器50的本发明的应用情况，变压器50具有带套管52的充油箱51，电缆终端30和连接器53连到该套管52上。连接器53相当于图4中的部件40和43。
图7中的变压器55设计有套管56，套管56包括具有与电缆终端30直接连接的接口表面42的硬绝缘体41，所说的电缆终端30有图4所示的相应接口面37。该变压器终端型式只对外锥体原理有用。该型式由于省去了带极其易燃的油的充油箱，因而提高了安全性。
图8和9展示了户外终端的两种型式。图8中。终端60由元件30和40与导体61组合构成，该导体61与环氧树脂绝缘子40一起被防漏电的EPDM橡胶或硅橡胶外套62包覆。该设计不需要注油或注SF6的绝缘子，但能保持省去了的绝缘子的机械硬度。
图9所示的户外终端65包括一波动抑制装置66。该终端原理上与US-5206780所述终端(J Varreng 6)相似。由非线性材料如ZnO或SiC构成的装置66用绝缘材料层68与导体67隔开。没有画出在底部由非线性材料层至地的互连，和在顶部由非线性材料层至导体67的互连。装置66可以是一连续管，或者也可以是由多个串联连接的环形元件构成的。如图8所示，装置66和绝缘子40被防漏电的EPDM橡胶或硅橡胶外套69覆盖。
图10展示出一直通接头70。环氧树脂元件40成形为对称双锥体形状，它构成连接两个电缆终端30的插入式接头的一个中心件。该设计可能比单纯弹性接头更贵，但它有在工厂测试和迅速安装的优点。
图11示出干式电缆与充油电缆之间的转换接头75。环氧元件可以伸出，在充油边77上构成一绝缘子外壳76。具有如上述的优点，有较低的材料和安装费用，以及紧凑的设计。
图12展示出两个设备79和80之间，例如变压器与交换站之间的接头78。固定在设备，例如套管装置上的刚性绝缘子81和82有与连接装置87的接口表面85和86对应的锥形接口表面83和84。该装置由本图未画出的用于导体的连接器88、连接器护套89，弹性材料制成的绝缘体90构成，并被导电屏91覆盖。该整个装置包封在硬外壳92中。
为了使上面详细说明中描述的产品最佳，并确保在高压装置或超高压装置中它们的高工作可靠性，一个重要的特性是有锥形接口表面的刚性绝缘子的外表面形状。因而，图13例示出一与图4中的绝缘子41对应的刚性绝缘子93，并被用于本发明的上述实施例中。所要求的角是绝缘子93的纵轴94与界面95之间的角。该界定绝缘体锥体的角度应在15°和45°之间。
以上详细说明的本发明的各实施例仅仅是为了举例，而不能认为是对保护范围的限制。
权利要求
1.一种用以使高压电缆与设备和/或与第二高压电缆互连的装置，它包括电缆终端和刚性绝缘子，其特征在于，电缆终端(30)由一弹性体(36)，装于其中的消除应力装置(34)，连接器护套(35)，一个有锥形接口表面(37)和外导电屏(39)的绝缘体，和一个有与电缆终端(30)的接口表面(37)相应的锥形接口表面(42)的刚性绝缘子(41)构成。
2.一种用以互连高压设备的装置，其特征在于，刚性绝缘子(81，82)有锥形接口表面(83，84)，并固定在要互连的每一设备(79，80)和其中装有连接器护罩(89)的弹性体(90)上，一个有锥形接口表面(85，86)和外导电屏(91)的绝缘体与刚性绝缘子(81，82)的锥形接口表面(83，84)对应。
3.按权利要求1或2的用于互连目的的装置，其特征在于，每个刚性绝缘子(41，81，82，43)的材料是环氧树脂。
4.按权利要求1或2的用于互连目的的装置，其特征在于，每个刚性绝缘子(41，81，82，43)的材料是聚亚胺酯。
5.按权利要求1或随后任一项权利要求的装置，其特征在于，弹性体(36，90)包封在硬外壳(38，92)中。
6.按权利要求1或随后任一权利要求的装置，其特征在于，弹性体(37，85，86)的接口表面被构成以便与设备和/或电缆的内锥体(7)终端相匹配。
7.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，形成弹性体(37，85，86)的接口表面以便与设备和/或电缆的外锥体(8)终端相匹配。
8.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，形成弹性体(37，85，86)的接口表面以便与设备和/或电缆的平面的或轻微内/外锥形的终端(9)相匹配。
9.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，界定刚性绝缘子(41，81，82，93)的接口表面的锥体的角度是在15°至45°之间。
10.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，刚性绝缘子(41，81，82，93)装配到SF6终端。
11.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，硬绝缘子(41，81，82，93)装配到变压器终端。
12.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，刚性绝缘子(41，81，82，93)构成户外终端(图8)的一部分。
13.按权利要求1或随后任一项权利要求的装置，其特征在于，刚性绝缘子(41，81，82，93)构成包括波动抑制器(66)的户外终端(图9)的一部分。
14.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，刚性绝缘子(41，81，82，93)构成直通接头(图10)的一部分。
15.按权利要求1或随后任何一项权利要求的装置，其特征在于，刚性绝缘子(41，81，82，93)构成充油转换接头(图11)的一部分。
全文摘要
本发明目的是获得一种额定电压高达400kV及其以上的高压电源电缆用的简化的互连系统。获得所有附件和互连均通用的电缆连接系统。连接系统用一通用接口(4，5，6，13，14，15，30，40)与多个不同的设备互连，包括一电缆终端(30)。电缆终端(30)由一弹性体(36)、装于其中的消除应力装置(34)连接器护罩(35)，有锥形接口表面(37)和外导电屏(39)的绝缘体，和具有与电缆终端(30)的接口面(37)对应的锥形接口表面(42)的刚性绝缘子(41)构成。
文档编号H01R13/53GK1138920SQ95191185
公开日1996年12月25日 申请日期1995年9月21日 优先权日1994年9月30日
发明者J·S·瓦伦, J·贝克, S·查特吉, J·卡包斯 申请人:阿尔卡泰尔电缆公司