大电容量的电缆终端的制作方法

本发明创造涉及高压电器领域，涉及一种用于高压电缆的大电容量的电缆终端。

背景技术：

现有的电缆终端通常包括应力锥、绝缘套筒和充填于内部空间的绝缘介质，其中应力锥(也称应力套)的作用是改善电缆根部电场强度；绝缘套筒的作用是包容应力锥和绝缘介质，并支撑电缆终端头和增加外爬电距离，绝缘套筒端部的上法兰与电缆导体的端部固定，绝缘套筒根部的下法兰固定并连接在电缆外皮的接地部分；绝缘介质的作用是充填电场内的气隙，防止放电的发生。

通常，电缆终端施工时应将进入电缆终端的电缆部分的半导电层刮掉，以满足高压对地的绝缘要求。应力锥应套装在这一部位，其导电部分与半导电层接触，其绝缘部分与电缆绝缘层接触。

近年来，一种干式电容型电缆终端技术出现(如专利CN2582240Y)，有了很大进步。由于绝缘套筒中嵌入了电容屏，改善了内部电场，提高了绝缘水平。特别是专利CN105743053A最内层电容屏与电缆导体形成了高压等位仓，在电缆与绝缘套筒之间则不需填充介质，彻底的解决了介质渗漏问题。

但是，它如一般电缆终端一样，电缆端部的半导电层同样需要刮掉，还需打磨的很光滑，而这段距离较长，又必须在现场施工(很多时候在塔上)，难度较大。而且，如电缆终端损坏需要更换时，必须锯掉这较长的一段电缆，从新刮掉同样长的一段电缆，不仅增加了施工难度，还有可能因为预留的电缆不够长而无法施工，甚至需要更换新的电缆。

此外，本领域很多技术人员一直想利用电缆终端中的绝缘分压用的电容屏构成的电容吸取电网的能量，用作低压电器的电源或进行检测，在智能电网中发挥更大的作用，但这一串联电容的电容量偏小，即使用环氧树脂作介质也只能达到1000～1500pF，吸取的能量小(几十毫安～几百毫安)且容易受到电场干扰，难以满足上述要求。

技术实现要素：

本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种施工方便的且大电容量的电缆终端。

为实现上述目的，本发明创造采用了如下技术方案：

一种大电容量的电缆终端，包括电容型的绝缘套筒，所述绝缘套筒设有用于容纳电缆的空腔，在绝缘套筒与电缆之间设有应力锥，所述应力锥位于远离电缆终端的进线端的另一端，在绝缘套筒内设有电容增容结构，所述的电容增容结构为交替设置且并联连接的反向电容屏组和正向电容屏组构成的多个电容屏组；所述的反向电容屏组包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，反向电容屏组最内侧的电容屏为接低电位的低电位屏，最外侧的电容屏为接高电位的高电位屏；所述的正向电容屏组包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，正向电容屏组最内侧的电容屏为接高电位的高电位屏，最外侧的电容屏为接低电位的低电位屏；所述电容增容结构的多个电容屏组中最内侧的电容屏组为反向电容屏组且最外侧的电容屏组为正向电容屏组；其中最内侧的电容屏组中的高电位屏用于与电缆的电缆导芯电连接。

优选的，电容增容结构中的所有电容屏组中的高电位屏之间电连接且用于与电缆的电缆导芯电连接，所有电容屏组中的低电位屏之间电连接用于接地。

优选的，在绝缘套筒与电缆之间存在免填充的间隙。

优选的，在绝缘套筒的两端分别设有安装法兰和上法兰，电缆从安装法兰一端穿入绝缘套筒内，所述应力锥位于电缆终端内靠近上法兰所在的一端，在绝缘套筒外套设有外护套。

优选的，所述反向电容屏组的多个电容屏，由内到外逐层缩短，且逐渐向远离电缆终端的进线端的一端偏移；所述正向电容屏组的多个电容屏由内到外逐层变长，且逐渐向靠近电缆终端的进线端的一端偏移。

优选的，所述应力锥包括绝缘部分和导电部分，所述的绝缘部分的一端为与绝缘套筒配合的锥型端，锥型端的外侧面与绝缘套筒一端的锥型槽内侧面紧密压接配合，所述导电部分位于所述锥型端的端部内侧，且导电部分与最内侧的反向电容屏组的低电位屏电连接。

优选的，所述导电部分包括由内自外且向远离电缆终端的进线端方向延伸的导电瓣。

优选的，所述上法兰包括与绝缘套筒连接的密封罩和与电缆的电缆导芯连接的端套，所述端套套在电缆的电缆导芯上，另一端延伸到密封罩外与接线端子连接。

优选的，所述的端套通过支架和支架螺钉与绝缘套筒固定连接。所述的绝缘套筒的多个电容屏组的高电位屏通过支架螺钉和支架与端套电连接。

优选的，所述电缆终端还设有使应力锥和绝缘套筒紧密接触的弹性压紧机构；所述的弹性压紧机构设置在上法兰和绝缘套筒之间，包括弹簧和与应力锥配合的应力锥压紧部，弹簧一端顶在支架上，另一端通过应力锥压紧部推动应力锥与绝缘套筒；所述的绝缘套筒的多个电容屏组的低电位屏与安装法兰电连接。

本发明创造的大电容量的电缆终端具有三个特点，一是应力锥不设置在电缆进入的进线端，而是设置在远离进线端的另一端；二是绝缘套筒内设有交替设置且并联连接的反向电容屏组和正向电容屏组构成的多个电容屏组构成的电容增容结构，实现绝缘套筒的电容量的增容，可使电容量成倍增加，能够同时满足高压电器对均压和大电容量的要求，使能够获取电能的功率大大提高，且抗干扰性高；三是绝缘套筒内的电容屏不是传统的高电位屏在最内侧，低电位屏在最外侧，而是低电位屏在最内侧，且低电位屏也在最外侧，即电容增容结构中的所有电容屏，最内侧的电容屏接低电位且最外侧的电容屏也接低电位，使得本发明创造的电缆终端在与电缆安装连接时，电缆需刮掉的半导电层长度减小，这样不仅减小了现场施工的难度，提高了施工速度，还使得当电缆安装不到位或者需要更换电缆终端时需要截取和浪费的电缆长度大大减少。

此外，本发明创造的电缆终端，使得安装电缆时绝缘套筒与电缆之间的间隙无需填充，大大提高了安装效率，降低了成本。

附图说明

图1是本发明创造的电缆终端的结构示意图；

图2是本发明创造的电缆终端的电容增容结构的一个实施例的示意图，其为电容增容结构的一侧的剖视图；

图3是本发明创造的电缆终端的电容增容结构的另一实施例的示意图，其为电容增容结构的一侧的剖视图。

具体实施方式

下面结合图1-3给出的实施例，进一步说明本发明创造的电缆终端的具体实施方式。本发明创造的电缆终端不限于以下实施例的描述。

本发明创造的大电容量的电缆终端，包括电容型的绝缘套筒7，所述绝缘套筒7设有用于容纳电缆10的空腔，在绝缘套筒7与电缆10之间设有应力锥4，所述应力锥4位于远离电缆终端的进线端的另一端；在绝缘套筒7内设有电容增容结构70，所述的电容增容结构70为交替设置且并联连接的反向电容屏组72和正向电容屏组71构成的多个电容屏组；所述的反向电容屏组72包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，反向电容屏组72最内侧的电容屏为接低电位的低电位屏73，最外侧的电容屏为接高电位的高电位屏74；所述的正向电容屏组71包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，正向电容屏组71最内侧的电容屏为接高电位的高电位屏74，最外侧的电容屏为接低电位的低电位屏73；电容增容结构70的多个电容屏组中最内侧的电容屏组为反向电容屏组72且最外侧的电容屏组为正向电容屏组71；其中最内侧的电容屏组的高电位屏74用于与电缆10的电缆导芯电连接。

本发明创造的电缆终端具有三个特点，一是应力锥不设置在电缆进入的进线端，而是设置在远离进线端的另一端；二是绝缘套筒内设有交替设置且并联连接的反向电容屏组和正向电容屏组构成的多个电容屏组构成的电容增容结构，实现绝缘套筒的电容量的增容，可使电容量成倍增加，能够同时满足高压电器对均压和大电容量的要求，使能够获取电能的功率大大提高，且抗干扰性高；三是绝缘套筒内的电容屏不是传统的高电位屏74在最内侧，低电位屏73在最外侧，而是低电位屏73在最内侧，且低电位屏73也在最外侧，即电容增容结构中的所有电容屏，最内侧的电容屏接低电位且最外侧的电容屏也接低电位，使得本发明创造的电缆终端在与电缆安装连接时，电缆需刮掉的半导电层长度减小，这样不仅减小了现场施工的难度，提高了施工速度，还使得当电缆安装不到位或者需要更换电缆终端时需要截取和浪费的电缆长度大大减少。传统的电缆终端都是高电位屏74在内，低电位屏73在外，应力锥设置在进线端即低压端，本发明创造的电缆终端完全打破了传统电缆终端的布局结构，提出了全新的布局结构。

优选的，电容增容结构70中的所有电容屏组中的高电位屏74之间电连接且用于与电缆10的电缆导芯电连接，所有电容屏组中的低电位屏73之间电连接且通常用于接地。

而且，在绝缘套筒7与电缆10之间存在免填充的间隙。由于绝缘套筒的内侧是低电位(地电位)，使得安装电缆时绝缘套筒与电缆之间的间隙无需填充，大大提高了安装效率，降低了成本，防止液体或气体介质渗漏，大大提高了安全可靠性。当然，如果安装中非要填充绝缘介质(如变压器油、SF6气体)等，也是可以的，这仍属于本发明创造的保护范围。

如图1所示，本发明创造的一个优选实施例，本实施例的电缆终端包括电容型的绝缘套筒7，所述绝缘套筒7设有用于容纳电缆10的空腔，在绝缘套筒7的两端分别设有下法兰9和上法兰2，在绝缘套筒7与电缆10之间设有应力锥4，在绝缘套筒7外套设有外护套8。所述下法兰9的一端为电缆终端的进线端，电缆10从下法兰9一端穿入绝缘套筒7内，所述应力锥4位于远离电缆终端的进线端的另一端，即位于电缆终端内靠近上法兰2所在的一端，位于远离下法兰9的一端。

在所述绝缘套筒7的芯体内设有多个与绝缘层交替设置的电容屏，多个电容屏构成绝缘套筒7的电容增容结构70，其中最内侧的电容屏为低电位屏73，最外侧的电容屏也为低电位屏73，即可以绝缘均压，也能够扩大电容量，提高获取电能的功率，满足大电容量的要求，而且最外侧为低电位屏73也可以提高电缆终端的安全性。所述的多个电容屏同轴环绕设置，电容屏可以为圆筒形的导电体或半导电体，也可以由导电带或半导电带与绝缘带交替缠绕而成。

所述的电容增容结构70为交替设置且并联连接的反向电容屏组72和正向电容屏组71构成的多个电容屏组；所述的反向电容屏组72包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，反向电容屏组72最内侧的电容屏为接低电位的低电位屏73，最外侧的电容屏为接高电位的高电位屏74；所述的正向电容屏组71包括多个与绝缘层交替设置的电容屏，正向电容屏组71最内侧的电容屏为接高电位的高电位屏74，最外侧的电容屏为接低电位的低电位屏73；电容增容结构70的多个电容屏组中最内侧的电容屏组为反向电容屏组72且最外侧的电容屏组为正向电容屏组71；其中最内侧的电容屏组中接高电位的电容屏用于与电缆10的电缆导芯电连接。

如图2所述，本发明的电容增容结构70的一个优选实施例，其为圆筒形的电容屏一侧的剖视图，按图所示的方向，右侧为靠近电缆终端的空腔的内侧，左侧为靠近外护套8的外侧，所述的电容增容结构70包括4个电容屏组，由电缆终端的内侧到外侧分别为反向电容屏组72、正向电容屏组71、反向电容屏组72、正向电容屏组71。所述电容增容结构70中的所有电容屏组中的高电位屏74之间电连接且与电缆10的电缆导芯电连接，所有电容屏组中的低电位屏73之间电连接且通过安装法兰9接地。

进一步，所述反向电容屏组72的多个电容屏，由内到外逐层缩短，且逐渐向远离电缆终端的进线端的一端偏移，即向设有应力锥4的一侧阶梯型的偏移；所述正向电容屏组71的多个电容屏由内到外逐层变长，且逐渐向靠近电缆终端的进线端的一端偏移，可以更加有效的改变电场分布。

如图3所述，本发明的电容增容结构70的另一个优选实施例，其为圆筒形的电容屏一侧的剖视图，按图所示的方向，右侧为靠近电缆终端的空腔的内侧，左侧为靠近外护套8的外侧，所述的电容增容结构70包括2个电容屏组，由电缆终端的内侧到外侧分别为反向电容屏组72和正向电容屏组71。显然，电容增容结构70也可以包括6个或更多个电容屏组。

除了图2、图3所述的实施例，电容增容结构70还可以包括多个电容屏组，其中最内侧的反向电容屏组72的多个电容屏，由内到外逐层缩短，且逐渐向远离电缆终端的进线端的一端偏移，即向设有应力锥4的一侧阶梯型的偏移；而其它的电容屏组可以采用其它的布局结构，例如由内到外同轴同心的逐层缩短或逐层延长的结构，即两端均缩短延长的结构。

所述应力锥4套在电缆10上，内侧与电缆10紧密压接，外侧与绝缘套筒7紧密压接，改善电缆根部电场强度，减少应力集中。所述应力锥4包括绝缘部分43和导电部分41，导电部分41用于与电缆10的半导电层压接配合，且导电部分41与最内侧的反向电容屏组72的低电位屏73电连接，绝缘部分43用于与电缆10的主绝缘层压接配合。

所述的绝缘部分43的一端为与绝缘套筒7配合的锥型端42，锥型端42的外侧面与绝缘套筒7一端的锥型槽内侧面紧密压接配合，所述导电部分41位于所述锥型端42的端部内侧，位于应力锥4靠近绝缘套筒7的锥型槽的一端，所述导电部分41包括由内向外延伸的导电瓣44，且导电瓣44向远离电缆终端的进线端方向延伸。所述应力锥4的绝缘部分43和导电部分41均可以采用弹性材料制成。当然，作为应力锥的另一实施例，应力锥4也可以不设置导电部分41，只要应力锥4的锥型端42的外侧面与绝缘套筒7一端的锥型槽内侧面紧密压接配合，应力锥4的内侧与电缆10的主绝缘层紧密压接，电容锥均压的效果也能实现，但是施工难度和均压效果会差些。

进一步，所述电缆终端还设有使应力锥4和绝缘套筒7紧密接触的弹性压紧机构3。具体的如图1所示，所述的弹性压紧机构3设置在上法兰2和绝缘套筒7之间，包括弹簧31和与应力锥4配合的应力锥压紧部32。优选的，应力锥4与应力锥压紧部32配合的一端为锥型，便于与应力锥压紧部32通过斜面紧密配合；当然，其也可以不是锥型，也可以是圆形的平面。

所述上法兰2将绝缘套筒7的一端密封，包括与绝缘套筒7连接的密封罩21和与电缆10的电缆导芯连接的端套22。密封罩21通过螺钉与绝缘套筒7连接，在密封罩21和绝缘套筒7之间还可以设置弹性的密封套。所述端套22套在电缆10的电缆导芯上，另一端延伸到密封罩21外与接线端子1连接。

进一步，所述的端套22通过支架23和支架螺钉与绝缘套筒7固定连接。所述的绝缘套筒7的多个电容屏组的高电位屏74通过支架螺钉和支架23与端套22电连接，通过端套22与电缆10的电缆导芯电连接。所述的弹性压紧机构3的弹簧31一端顶在支架23上，另一端通过应力锥压紧部32推动应力锥4与绝缘套筒7紧密接触。

所述安装法兰9用于电缆终端的安装固定，通常安装在电线杆上或者电力铁塔上，当然也可以安装在地面上或其它地方。优选的，所述的绝缘套筒7的多个电容屏组的低电位屏73与安装法兰9电连接，通过安装法兰9接地。

所述外护套8为硅橡胶的伞裙，当然电缆终端也可以采用其它的类型或其它材料的外护套。

本发明创造的电缆终端，用于高压电缆的起始端或末端的连接。高压电缆由内到外通常包括电缆导芯、主绝缘层、半导电层(主绝缘外屏蔽层)；在半导电层外还会设有铠装层、护套层等其它保护结构。在施工现场将电缆终端与电缆安装时，将电缆要伸入电缆终端部分的铠装层或护套层等剥去，露出半导电层；再将与应力锥4的绝缘部分43到端套22之间对应部分的半导电层刮掉，露出主绝缘层部分；再将与端套22对应部分的主绝缘层剥去，露出电缆导芯部分。将电缆插入电缆终端的绝缘套筒7内，将应力锥4套在电缆上，应力锥4的导电部分41与电缆的半导电层对应并压紧，应力锥4的绝缘部分43与电缆的主绝缘层对应并压紧，再安装上弹性压紧机构3并支架23和端套22压紧，通过密封罩21密封压紧，然后再接上接线端子1。

本发明创造的电缆终端的绝缘套筒7将低电位屏73设置在内侧，使得在电缆和电缆终端的绝缘套筒7之间无需填充绝缘介质，也无需抽真空，结构简单、成本低且装配维护方便。而且将应力锥4设置在上法兰一端，位于靠近电缆的端部的一端，使得需要刮掉半导电层的部分大大减少，减少了施工难度和时间。当电缆终端安装需要调整和更换时，需要截掉的电缆部分大大减少，避免电缆的长度预留不够的问题。而且绝缘套筒内设有反向电容屏组和正向电容屏组构成的电容增容结构，可使电容量成倍增加，能够同时满足高压电器对均压和大电容量的要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明创造所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。