一种高压电缆的组合预置式中间接头及其安装方法与流程

本发明涉及电缆的中间接头领域，更具体地说，它涉及一种高压电缆的组合预置式中间接头及其安装方法。

背景技术：

参见附图4，高压电缆由内至外依次包括线芯、绝缘层、金属屏蔽层和保护层，线芯和绝缘层之间还会设置有内半导电层，绝缘层和金属屏蔽层之间还设置有外半导电层。

随着城市电力系统的不断扩容，城市规划也在不断变更，很多原有的输电线路需要改造，原输电线路中与新敷设的电缆截面经常会有所差异，故在此种情况下需要异径接头连接。

目前市场上绝大多数的电缆中间接头为整体预制式的中间接头，整体预制式中间接头采用整体浇注成型，无法保证两侧的应力锥能满足不同的电缆截面，在面对新旧线路电缆截面不同时，无法派上用场。市场上唯一一种可以实现变径对接的中间接头参见附图5，接头主体主绝缘为环氧树脂，采用浇注成型工艺与金属保护壳成型为一个整体，采用弹簧锥托压紧和定位两侧的应力锥，尾部使用尾管接地，用带材绕包密封。

上述产品的结构虽然可以满足异径电缆的连接，但是，上述产品的结构相当复杂，结构尺寸也较大，无论其制造成本还是安装成本都居高不下，同时由于其含有弹簧锥托等复杂的内部结构，使安装操作步骤极为繁琐，要求对操作人员较高的安装技能，安装过程容易出现偏差进而影响产品的使用性能。另外此产品使用弹簧压紧结构，产品长期运行时，弹簧一直处于压紧状态，弹簧的弹力易降低或失效，长期使用后有较大的安全风险。

技术实现要素：

针对异径电缆的中间接头安全性低的问题，本发明目的在于提出一种分体组合式、安装简单、使用安全性高的高压电缆的组合预置式中间接头，

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高压电缆的组合预置式中间接头，包括用于连接两根不同直径电缆线芯的导体连接器，所述导体连接器内开设有阶梯槽，所述导体连接器的两端于电缆绝缘层外侧套设有应力锥，所述应力锥的底面相对设置，所述导体连接器和所述应力锥的外侧同时套设有绝缘主体，所述绝缘主体的外侧设置有导电漆层，所述应力锥与电缆绝缘层之间缠绕设置有半导电自粘带，所述半导电自粘带外侧套设有铜网，所述绝缘主体和所述铜网外侧套设有铜保护外壳，所述铜保护外壳两端与电缆保护层之间熔接有热缩管，所述铜保护外壳外壁的两端均设置有接地端头。

通过上述技术方案，导体连接器起到连接异径电缆线芯的作用，应力锥可以分散导体连接器末端电场分布、降低导体连接器边缘处电场强度，绝缘主体起到安全保护作用的同时其外侧导电漆层可以均衡散发电场，降低损耗和防止局部放电，导电漆层同时还与电缆的外半导电层交接，形成连续的保护作用。应力锥和绝缘主体具有高弹性和变形能力，减小接触截面的缝隙，热缩管同时使得铜保护外壳的拼接处更加密封。铜保护外壳从外部保护中间接头整体，适应性高。整个中间接头采用分体预置结构，结构简单，性能稳定，安装便捷，使用寿命长。

进一步的，所述应力锥与所述导体连接器之间于电缆线芯外侧套设有防缩环。

通过上述技术方案，为了避免电缆晃动过程中，导体连接器与两端的电缆绝缘层之间产生缝隙，发生放电现象，通过自身韧性更好的防缩环起到额外的密封作用。

进一步的，所述绝缘主体外壁的两端开设有锥形槽，所述绝缘主体靠近所述应力锥一端的外径等于应力锥的外径。

通过上述技术方案，绝缘主体和应力锥之间贴合更加紧密，外形更加平整。

进一步的，所述热缩管与电缆保护层之间的填充有封铅。

通过上述技术方案，封铅的存在大大减小了原有的缝隙，密封效果更好，使得中间接头内部的空间更加封闭。

进一步的，所述铜保护外壳侧壁开设有灌胶口，所述铜保护外壳和所述绝缘主体之间填充有防水密封胶。

通过上述技术方案，当遇到需要放置于水中的电缆时，通过灌装防水密封胶使得电缆的防水能力更强。

进一步的，所述接地端头均与接地线连接，所述铜保护外壳和所述接地线外侧套设有外保护壳，所述外保护壳和所述铜保护外壳之间填充有绝缘填充剂。

通过上述技术方案，外保护壳由玻璃钢制成，铜保护外壳的金属特性依然存在，再通过外保护壳对铜保护外壳进行保护。

进一步的，所述外保护壳包括上壳和下壳，所述上壳远离所述下壳一端的内侧开设有用于放置所述接地线的安置槽。

通过上述技术方案，连接线可存放在安置槽内，避免其受压挤坏，特别是在恶劣环境中。

进一步的，所述应力锥和所述绝缘主体均采用液体硅橡胶材料。

通过上述技术方案，

一种高压电缆的组合预置式中间接头的安装方法，包括如下步骤：

步骤一，取两根电缆，将电缆端头按照规定尺寸剥开，依次露出电缆的线芯、绝缘层和金属屏蔽层；

步骤二，先于一根电缆绝缘层的外侧依次套设应力锥和绝缘主体，再于另一根电缆绝缘层外侧套设应力锥；

步骤三，导体连接器两端均同轴贴合固定防缩环，再将两根电缆线芯根据各自的直径分别插入导体连接器的两端内，对好位置后，将螺栓拧紧至断裂；

步骤四，绝缘主体回推直至导体连接器外侧，再回推应力锥直至与导体连接器接触并与绝缘主体抵接，绝缘主体居中；

步骤五，电缆绝缘层和应力锥外壁的搭接处缠绕一层半导电自粘带，半导电自粘带外部半搭接缠绕一层铜网；

步骤六，于绝缘主体的外侧安装铜保护外壳，用自攻螺丝固定，透过灌胶口于铜保护外壳内注入防水密封胶；

步骤七，在铜保护外壳的外侧安装外保护壳，整理接地线放置于安置槽内，于铜保护外壳的内部注入绝缘填充剂。

通过上述技术方案，应力锥和绝缘主体具有高弹性和变形能力，减小接触截面的缝隙。

通过上述技术方案，中间接头结构简单，安装过程中无需额外专用工具，安装中间接头简单快速。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）材料优势：应力锥和绝缘主体均采用液体硅橡胶材料，其两者具有高弹性变形能力并且十分柔软，可以很好地抱紧并贴合在电缆上，避免接触面出现缝隙放电，该材料具有很强的憎水性、自熄灭能力以及抗臭氧与耐紫外线能力，使得中间接头具有适用场景多、运用范围广和使用安全的特性；

（2）结构优势：中间接头采用分体预制结构，各个部件性能稳定，使用寿命长，铜保护外壳可以更为有效的传递短路电流，并且保护电缆自身，同时还防止外部的机械破坏，中间接头内置应力控制单元，采用几何法控制内部电场分布，并且采用全屏蔽以及多层屏蔽的结构，使中间接头内部的电场分布均匀，中间接头使用过程中更加安全；

（3）安装优势：中间接头的整体结构简单，尺寸规格较小，安装过程也无需专用工具，依次安装各个部件后，通过铜保护外壳、外保护壳以及热缩管的保护，使得中间接头具有多重防水结构，具有极佳的防水密封性能，工作环境要求低，适用性更强，同时安装更为快速简便，操作同样方便，适合大规模推广。

附图说明

图1是一种高压电缆的组合预置式中间接头的结构示意图一；（无铜保护外壳和外保护壳）

图2是一种高压电缆的组合预置式中间接头的结构示意图二；（无外保护壳）

图3是一种高压电缆的组合预置式中间接头的结构示意图三；

图4是高压电缆的横截面剖视图；

图5是现有技术的中间接头示意图。

附图标记：1、导体连接器；2、阶梯槽；3、应力锥；4、绝缘主体；5、导电漆层；6、半导电自粘带；7、铜网；8、铜保护外壳；9、热缩管；10、接地端头；11、防缩环；12、锥形槽；13、封铅；14、灌胶口；15、防水密封胶；16、接地线；17、外保护壳；171、上壳；172、下壳；18、绝缘填充剂；19、安置槽；20、线芯；21、绝缘层；22、金属屏蔽层；23、保护层；24、内半导电层；25、外半导电层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

一种高压电缆的组合预置式中间接头，如图1所示，包括用于连接两根不同直径电缆线芯的导体连接器1，导体连接器1为铜制金具，导体连接器1长度方向的两端有开口连接处内开设有阶梯槽2，导体连接器1的两端同时嵌入有用于压紧的螺栓。导体连接器1起到连接异径电缆线芯的作用，当导体连接器1安装到位后，螺栓需拧紧至断裂。

导体连接器1的两端于电缆绝缘层外侧套设有应力锥3，应力锥3侧剖面呈锥形且底面积大于顶面积，两个应力锥3的底面相对设置。应力锥3可以分散导体连接器1末端电场分布、降低导体连接器1边缘处电场强度。为了避免电缆晃动过程中，导体连接器1与两端的电缆绝缘层之间产生缝隙，发生放电现象，应力锥3与导体连接器1之间于电缆线芯外侧套设有防缩环11。通过自身韧性更好的防缩环11起到额外的密封作用。

导体连接器1和应力锥3的外侧同时套设有绝缘主体4。应力锥3和绝缘主体4使用性能优异的液体硅橡胶材料，应力锥3和绝缘主体4具有高弹性和变形能力，减小接触截面的缝隙。绝缘主体4外壁的两端开设有锥形槽12，绝缘主体4两端的外径等于应力锥3的外径，应力锥3和绝缘主体4之间贴合紧密且外形平整。绝缘主体4的外壁还涂刷有导电漆层5。绝缘主体4起到安全保护作用的同时其外侧导电漆层5可以均衡散发电场，降低损耗和防止局部放电，导电漆层5同时还与电缆的外半导电层交接，从而在电缆内部形成连续的保护面。

应力锥3与电缆绝缘层之间缠绕设置有半导电自粘带6，半导电自粘带6将应力锥3与电缆绝缘层之间的缝隙遮盖，半导电自粘带6外侧缠绕有铜网7。半导电自粘带6以及铜网7与外半导电层接触，与外半导电层一起起到均衡电场的作用，降低损耗和防止电缆局部放电。

如图2所示，绝缘主体4和铜网7外侧套设安装有铜保护外壳8，铜保护外壳8通过自攻螺丝固定，铜保护外壳8两端与电缆保护层之间熔接有热缩管9，热缩管9与电缆保护层之间的填充有封铅13。通过烧融的铅将铜保护外壳8的两端与电缆的保护层之间进行连接固定和密封，封铅13的存在大大减小了原有的缝隙，密封效果更好，使得中间接头内部的空间更加封闭。

铜保护外壳8侧壁开设有多个灌胶口14，灌胶口14优选为两个，铜保护外壳8和绝缘主体4之间填充有防水密封胶15。安装者透过灌胶口14于铜保护外壳8内注入防水密封胶15，当遇到需要放置于水中的电缆时，通过灌装防水密封胶15使得电缆的防水能力更强。

如图2和图3所示，铜保护外壳8外壁的两端均固定安装有多个接地端头10，接地端头10优选为两个，接地端头10均与接地线16连接。铜保护外壳8和接地线16外侧同时还套设安装有外保护壳17，外保护壳17包括上壳171和下壳172，上壳171远离下壳172一端的内侧沿其走向开设有用于放置接地线16的安置槽19。连接线可存放在安置槽19内，避免其受压挤坏，特别是在恶劣环境中。外保护壳17和铜保护外壳8之间填充有绝缘填充剂18。外保护壳17由玻璃钢制成，铜保护外壳8的金属特性依然存在，再通过外保护壳17对铜保护外壳8进行保护。

一种高压电缆的组合预置式中间接头的安装方法，包括如下步骤：

步骤一，取两根电缆，将电缆端头按照规定尺寸剥开，依次露出电缆的线芯、绝缘层和金属屏蔽层；

步骤二，先于一根电缆绝缘层的外侧依次套设应力锥3和绝缘主体4，再于另一根电缆绝缘层外侧套设应力锥3；

步骤三，导体连接器1两端均同轴贴合固定防缩环11，再将两根电缆线芯根据各自的直径分别插入导体连接器1的两端内，对好位置后，将螺栓拧紧至断裂；

步骤四，绝缘主体4回推直至导体连接器1外侧，再回推应力锥3直至与导体连接器1接触并与绝缘主体4抵接，绝缘主体4居中；

步骤五，电缆绝缘层和应力锥3外壁的搭接处缠绕一层半导电自粘带6，半导电自粘带6外部半搭接缠绕一层铜网7；

步骤六，于绝缘主体4的外侧安装铜保护外壳8，用自攻螺丝固定，透过灌胶口14于铜保护外壳8内注入防水密封胶15；

步骤七，在铜保护外壳8的外侧安装外保护壳17，整理接地线16放置于安置槽19内，于铜保护外壳8的内部注入绝缘填充剂18。

本发明的有益效果如下：

应力锥3和绝缘主体4均采用液体硅橡胶材料，应力锥3和绝缘主体4将具有高弹性变形能力并且十分柔软，可以很好地抱紧并贴合在电缆上；在电缆工作时，应力锥3和绝缘主体4非常稳定，不会出现接触界面缝隙放电；应力锥3和绝缘主体4具有很强的憎水性，使得中间接头处于潮湿环境也不会影响产品性能；应力锥3和绝缘主体4材料低烟无卤，具有自熄灭能力，不延燃，降低二次火灾发生风险，同时抗臭氧与耐紫外线性能优良，能适应高海拔和高紫外线辐射区域。

本发明的中间接头采用分体预制结构，容易生产和制备，同时性能稳定，使用寿命长；导体连接器1可以有效地实现不同规格的异径电缆的对接，进而实现新旧线路的改造；导体连接器1的外部安装有铜保护外壳8，可以更为有效的传递短路电流，并且保护电缆自身，同时还防止外部的机械破坏。中间接头内置应力控制单元，采用几何法控制内部电场分布，并且采用全屏蔽以及多层屏蔽的结构，使中间接头内部的电场分布均匀；通过铜保护外壳8、外保护壳17以及热缩管9的保护，使得中间接头具有多重防水结构，具有极佳的防水密封性能，可以直接浸泡在水中运行，工作环境要求低，适用性更强；中间接头的整体结构简单，尺寸规格较小，安装过程也无需专用工具，安装更为快速简便，操作方便，适合大规模推广。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。