绞合复合芯压缩连接器组合件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大致上涉及一种用于绞合电缆的复合芯压缩连接器组合件。更特定地说，本发明涉及一种具有具备容纳绞合电缆的绞线的多个通孔的耦合部件的压缩连接器。仍然更特定地说，本发明涉及一种用于绞合电缆的连接器组合件，其中耦合部件在一端处具有轴向延伸的突部且在另一端处具有对应凹口以促进将耦合部件连接在一起。
【背景技术】
[0002]所使用的绝大多数高电压输电导体包含由多个铝绞线包围的高强度钢绞线。钢绞线是支撑绞线的主要负载支承组件，而较软、更具弹性的铝绞线包含大多数电功率传输组件。在近似115kV到800kV之间操作的输电线的许多变动以此基本设计概念为中心，但是全部具有此类两个基本组件。
[0003]最近，具有环氧树脂及/或玻璃纤维保护涂层的基于单碳纤维的拉挤复合芯已出现作为高电压输电导体中的钢支撑绞线的替代。其吸引力源于三个相当广泛的范围。首先，基于碳纤维的拉挤复合芯具有按比例高于通常使用的高强度钢的抗张强度。其次，在遭遇温度变化时物理膨胀/收缩性质实质上小于钢。第三，抗张强度对重量比高于钢，从而造成总直径更小且强度更高。
[0004]基于单碳纤维的拉挤复合芯造成可用基于更小总直径碳的拉挤棒实现的抗张强度等于或大于其高强度钢对应部件。额外的铝绞线可随后被添加到导体，从而允许所述线上承载更大电负载。因为碳复合芯在高的电流负载及/或高温下具有显著低于钢的膨胀系数，所以复合绞线将不会造成导体在铁塔之间“松弛”(下垂)。当现有的钢高电压输电线松弛时，可与地面植物发生接触从而造成断电。
[0005]通常提及的基于碳或“复合芯导体”是更换导体(re-conductor)应用中的可行替代，其中现有容量可通过用具有基于新复合物的导体的钢绞线替换现有的输电导体而增加。海尔(Hiel)等人发表的第7，041，909号、第7，179，522号及第7，368，162号美国专利中揭示了示范性复合芯导体，所述专利中的每一者是以引用方式全部并入本文。
[0006]现有的复合芯导体具有单一拉挤芯，其上具有涂层充当用于导体的唯一结构支撑。单芯设计复合支撑导体在所述芯的一部分被意外或故意破坏的情况下可处于较高的故障风险之下。来自猎人的步枪子弹意外或故意撞击及破坏导体并不少见。破坏单一单元化复合芯设计的一部分可使整个复合芯棒结构置于抗张负载的风险之下。多次绞合的支撑输电导体具有远高于相当的抗张强度的单一绞线支撑导体的可靠性及生存力。可通过将绞线添加到设计来经济地实现抗张要求中的更高安全性及可靠裕度。
[0007]因此，需要一种基于更小直径碳的导体支撑结构，其被捆绑在一起以替换单一单元化的芯导体。多次绞合减小多个绞线中的一或多者被破坏时出现总故障的概率。具有全部抗张能力的剩余绞线的完整性提供保持完好无损的较高概率且防止输电线分离及下落到地面。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种用于端接多绞合复合芯导体的绞线的改进压缩连接器组合件。
[0009]本发明的另一目的是提供一种用于具有多个通孔以容纳多绞合复合绳索导体的绞线的压缩连接器组合件的改进耦合部件。
[0010]本发明的另一目的是提供一种在一端处具有轴向延伸的突部且另一端处具有对应凹口以促进将耦合部件连接(机械连接)在一起的改进耦合部件。
[0011]本发明的又另一目的是提供一种改进的耦合部件，其中多绞合复合芯导体的绞线彼此分离以防止绞线被破坏时导体出现故障。
[0012]前述目的基本上是由用于容纳绞合复合芯导体的绞线的耦合部件而实现。耦合部件包含具有第一端及第二端的实质上圆柱体。第一通孔从所述主体的所述第一端处的第一开口延伸到所述主体的所述第二端处的第二开口以容纳所述绞合导体的绞线。第一突部从所述主体的所述第一端向外轴向地延伸。所述主体的所述第二端中的第一凹口适于容纳邻近耦合部件的突部。
[0013]前述目的基本上还由用于端接绞合复合芯导体的绞线的压缩连接器组合件而实现，压缩连接器组合件包含第一耦合部件，其具有从第一端延伸到第二端以容纳所述绞合导体的绞线的第一通孔。第一突部从所述第一端向外轴向地延伸且所述主体的所述第二端中的第一凹口适于容纳邻近耦合部件的突部。连接器部件在第一端处具有容纳所述第一耦合部件的腔。外部壳体具有从第一端延伸到第二端以容纳所述连接器部件的通道。
[0014]前述目的基本上还由端接绞合复合芯导体的方法而实现。所述绞合复合芯导体的每一绞线行进穿过第一耦合部件的单独通孔。所述第一耦合部件被插入在连接部件中的腔中。所述连接部件被插入在外部壳体中。压缩所述第一耦合部件、所述连接部件及所述外部壳体以固定其中的所述容纳绞线。
[0015]本发明的目的、优点及显著特征将根据结合附图做出的以下详述而变得显而易见，所述详述揭示本发明的示范性实施例。
[0016]如本申请案中所使用，术语“前部”、“后部”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”及其它定向描述符旨在促进本发明的示范性实施例的描述，且不旨在将本发明的结构限于任何特定位置或定向。
【附图说明】
[0017]本发明的各个实施例的以上优势及其它优点将根据本发明的示范性实施例的以下详述及附图而变得显而易见，其中:
[0018]图1是根据本发明的示范性实施例的连接器组合件的透视图；
[0019]图2是图1的其中耦合部件分开的连接器组合件的分解透视图；
[0020]图3是图1的其中耦合部件堆叠的连接器组合件的放大及分解透视图；
[0021]图4是图1的连接器组合件的俯视平面图；
[0022]图5是图1的连接器组合件的侧视正视图；
[0023]图6是图1的以假想线示出内部结构的连接器组合件的俯视平面图；
[0024]图7是沿图6的线7-7取得的连接器组合件的横截面中的侧视正视图；
[0025]图8是图2的连接器部件的放大透视图；
[0026]图9是图8的连接器部件的放大正视图；
[0027]图10是根据本发明第二示范性实施例的连接器部件的放大正视图；
[0028]图11是图10的连接器部件的内部主体的正视图 '及
[0029]图12是图10的连接器部件的外部主体的正视图。
[0030]在整个图式中，相同的元件符号将被理解为指代相同部分、组件及结构。
【具体实施方式】
[0031]本发明大致上涉及如图1到9中示出的用于绞合电缆的复合芯压缩连接器组合件Ilo连接器组合件11连接具有多个绞合复合芯加强电缆13的高电压铝导体12。连接器组合件11促进将多个拉挤的基于碳的复合芯绞线13连接到至少一个耦合部件14中。压缩可呈包含液压、内挤压或机械的任何形式。
[0032]根据本发明的第一示范性实施例，电压缩连接器组合件11包含连接器部件15、夕卜部壳体16及用于容纳导体12的绞合复合芯13的绞线21的至少一个耦合部件14。每一绞线21被容纳在耦合部件14中的单独通孔中。连接器部件15中的腔30容纳耦合部件14。压缩连接器组合件11可包含内部壳体17以容纳导体12的外部芯22，且所述内部壳体可在与连接器部件15邻近的外部壳体16中任意使用。
[0033]导体12优选地是绞合芯复合导体。导体12的芯13包含多个绞线21。优选地，芯13包含其中中心绞线由六个外部绞线包围的七个碳钢绞线21。芯13的绞线21是由包含多个绞线的外部芯22包围。优选地，外部芯22是多个铝绞线。
[0034]连接器部件15具有具备如图3中示出的敞开第一端24及连接到第二端26的孔眼25的实质上管状部分23。孔眼25允许连接器组合件I连接到支撑件，例如输电塔。脊部段27安置在管状部分23的介于第一端24与第二端26之间的外表面28上。具有内表面29的腔30从连接器部件15的第一端24向里延伸，如图7中示出。优选地，连接器部件15统一地形成为单件且由例如钢或铝的金属制成。
[0035]外部壳体16具有具备第一端32及第二端33的实质上管状部分31，如图1到3中示出。安装板34连接到外部壳体16的第二端33以允许例如电缆组合件的电气部件电及机械地与其连接。多个紧固件孔35安置在安装板34中以促进与其连接。具有内表面37的通道36从外部壳体16的第一端32延伸到安装板34中的开口 65，如图7中示出。优选地，通道36的直径实质上恒定。管状部分31中的径向向里延伸突部38安置在第一端32与第二端33之间以提供通道36的直径减小部分。外部壳体16的外表面39在外部壳体16的第一端32处向里变细以形成锥形部分40。优选地，外部壳体16统一形成为单件且由例如铝的导电金属制成。
[0036]内部壳体17实质上为管状且具有外表面44及内表面45，如图1到3、6及7中示出。导体通道41从第一端42延伸到第二端43。优选地，内部壳体17统一形成为单件且由例如钢或铝的金属制成。
[0037]耦合部件14是实质上具有第一端51及第二端52的实质上圆柱体50，如图8及9中示出。至少一个通孔53从主体50的第一端51处的第一开口 54延伸到主体50的第二端52处的第二开口 55以容纳绞合导体12的绞线21。通孔53优选地在第一开口 54及第二开口 55处向外变细以实质上防止所容纳的绞线21上的过度直角断裂。隆起58优选地沿通孔的整个长度及直径安置以促进夹紧所容纳的复合芯绞线21。
[0038]至少一个突部56从主体50的第二端52向外轴向地延伸。至少一个凹口 57从主体50的第一端51向里轴向地延伸。如图8中示出，突部56及凹口 57优选地轴向偏离。凹口 57适于容纳邻近耦合部件的突部56，如图3、6及7中示出。突部56优选地长于凹口 57使得当第一耦合部件的凹口容纳邻近第二耦合部件的突部时，第一耦合部件的第一端51与第二耦合部件的第二端52轴向地分开，如图6中示出。优选地，三个突部56及三个凹口57等距地圆周分开在耦合部件14的相应端51及52处。优选地，耦合部件14由例如钢或铝的金属制成。
[0039]如图8及9中示出，耦合部件14具有七个通孔53，但是也可使用任何适当数量的通孔。耦合部件14具有七个通孔53以容纳多绞线复合芯导体12的七个绞线21 (图3)。通孔53可实质上在内部彼此平行，或开始于相应端51在内部以增加的距离彼此分开且分开固定弧度直到出现在端52处为止，借此增加内部空间以考虑减小端51