闭合件的制作方法_3

文档序号:9493897阅读:来源:国知局
的导体组件、电力电缆或汇流条,所述导体组件、电力电缆或汇流条包括电力传输导体、和上述闭合件中的任何一个。本公开还提供了包括此类导体组件、此类电力电缆或此类汇流条的高压或中压电力网络。
[0058]现在将参考以下举例说明本发明的特定实施例的附图来更详细地描述本发明。本发明的各种实施例在附图中有所描述并示出,其中类似的元件具有相同的参考标号。附图中的元件可未按比例绘制,并且为了更清晰可放大一些尺寸。
[0059]图1绝缘电力电缆上的根据本公开的第一闭合件;
[0060]图2a, b打开和闭合的图1的闭合件和电缆的不意性横截面;
[0061]图3图l、2a和2b的闭合件以及绝缘电力电缆的透视图;
[0062]图4汇流条上的根据本公开的第二闭合件;
[0063]图5a, b打开和闭合的图4的闭合件和电缆的不意性横截面;
[0064]图6a,b打开和闭合的根据本公开的第三闭合件的示意性横截面;
[0065]图7a,b打开和闭合的根据本公开的第四闭合件的示意性横截面;并且
[0066]图8a,b打开和闭合的根据本公开的第五闭合件的示意性横截面。
[0067]图1为根据本公开的第一闭合件I的示意图。闭合件I通常具有纵向箱体形状并且具有基本上矩形横截面。其包括可彼此接合以形成外壳25的第一半壳10和第二半壳20。半壳10,20通过位于闭合件I的长侧面40处的铰链部分30彼此机械地连接。半壳10,20可围绕铰链部分30在其中闭合件I的外壳25为打开的(“打开位置”)的位置和其中外壳25为闭合的(“闭合位置”)的另一个位置之间枢转。外壳25在图1中被示为处于闭合位置。在闭合位置中,半壳10,20可在闭合件I的另一长侧面50上彼此接合。
[0068]闭合件I在半壳10,20之间接收中压导体组件71的一部分。出于此目的,外壳25可围绕导体组件71闭合。在图1所示的实施例中,导体组件为绝缘的中压电力电缆71。电缆71包括纵向电力传输导体80、绝缘层90、半导电层100、屏蔽层102、和外部电缆护套104。其他电缆包括取代半导电层100的导电层,所述导电层不改变本文所述的闭合件的功能。一般来讲,半导电层100或对应导电层的导电性对于本发明并不重要。
[0069]绝缘层90围绕导体80同心地布置并且直接布置在导体80上。半导电层100围绕导体80同心地布置并且直接布置在绝缘层90上。其通常在闭合件I外部的位置处电连接到地。外部电缆护套104为电缆71的径向最外层。
[0070]在图1中,类似于全部其他附图,导体80限定由双向箭头110指示的轴向方向和垂直于轴向方向110的径向方向。径向方向中的两个方向由双向箭头120指示。在沿导体组件71的任何给定点处,轴向方向110为沿导体80的纵向延伸部的方向。在沿导体组件71的任何给定点处,径向方向120为垂直于导体80的纵向延伸部的方向。因此,轴向方向为沿纵向导体80的方向,而径向方向120为远离导体组件71的中心、垂直于导体80的纵向延伸部的方向。相对于导体80限定的方向可用于描述闭合件I的方向,因为闭合件I仅可在特定取向上接收导体组件71。在其中闭合件I接收导体组件71的情况下,闭合件I的轴向方向例如对应于导体80的轴向方向。
[0071]闭合件I的外壳25由非导电聚合物材料(S卩,ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))制成,从而对于将闭合件I安装到电缆71上的人以及环境稳定性提供安全度。ABS因其低成本及其机械和电性能而为优选的材料,但也可使用其他非导电材料。电缆71在外壳25的一个轴向端部(即,图1中的上端)处的外壳25的电缆入口部分130处进入闭合件I。对应的电缆入口部分130位于外壳25的相对轴向端部处,但其在图1中不可见。电缆入口部分130由半壳10,20中的对应形状形成。电缆入口部分130提供电缆71穿过其可进入和离开闭合件I的外壳25的相应开口。
[0072]沿图1所示的平面A截取的图1的闭合件I和电缆71的示意性横截面示于图2a和2b中,其中外壳25分别处于打开位置和闭合位置。平面A由其平行于电缆71的导体80的轴向方向110的表面法线限定。图2a示出了处于打开位置的闭合件I的外壳25。上半壳10和下半壳20彼此在与紧邻铰链部分30的长侧面40相对的长侧面50处未接合。半壳10,20处于半开状态,其中绝缘电缆71的轴向区段布置在它们之间。每个半壳10,20具有布置在其与铰链侧面相对的长侧面处的锁定装置135,该锁定装置可彼此接合以使例如壳体10,20彼此接合并且闭合闭合件I。
[0073]闭合件I的下半壳20包括第一感测电极140。当未变形时,其横截面具有薄型矩形的形状。第一感测电极140沿着闭合件I的纵向方向(即,垂直于附图的平面的方向)延伸。第一感测电极140为导电的和可适形的。第一感测电极140能够相对于外壳25移动并且可围绕电缆71适形。第一感测电极140具有用于机械接触电缆71的接触表面150。在此实施例中,第一感测电极140为电极组件200。第一感测电极140为电极组件200的可移动部分。
[0074]由闭合件I接收的电缆71的轴向区段被剥离,即,外部电缆护套104和电缆屏蔽102已被去除,诸如以暴露半导电层100。在电缆71的第一感测电极140接触电缆71的区段中,电缆71被进一步地剥离,诸如以暴露绝缘层90。在该区段中,绝缘层90的径向外表面形成电缆71的外表面105。电缆71被剥离到绝缘层90,使得第一感测电极140可机械接触电缆71的外表面105。
[0075]电绝缘、弹性聚合物泡沫160布置在外壳25和第一感测电极140之间。泡沫160充当推压装置。当闭合闭合件I时(示于图2b中),其相对于外壳25朝电缆71推压电极140。通过朝电缆71推压第一感测电极140,在第一感测电极140的接触表面150与电缆71的外表面105之间建立紧密机械表面接触。感测电极140与电缆绝缘层90的外表面105之间的此类紧密表面接触降低了在感测电极140和绝缘层90之间具有气阱的概率。此类气阱增大了在感测电极140和电缆71的导体80之间产生局部放电的风险,所述局部放电可导致电缆71失效。
[0076]在图1和2a所示的实施例中,推压装置为由聚氨酯制成的弹性泡沫160。泡沫160为电绝缘的。泡沫160形成独立元件,该独立元件可整体从闭合件I的外壳25移除。在另选的实施例中,推压装置可为附接到外壳25的泡沫,例如,粘合剂泡沫。在其他实施例中,推压装置可为弹簧加载的机械元件或凝胶。一般来讲,泡沫、弹簧加载元件或凝胶可对第一感测电极140施加压力,并且由此通过推压装置的塑性机械变形来朝电缆71推压第一感测电极140。在全部实施例中,外壳25充当用于推压装置的支撑件,使得当外壳25通过半壳10,20彼此接合而围绕电缆71闭合时,推压装置可朝电缆71推压电极组件200的可移动部分(即,第一感测电极140)。
[0077]在图2a所示的实施例中,第一感测电极140为位于泡沫160的面向电缆71的表面上的导电金属箔。由于箔的材料特性,第一感测电极140为可适形的。因为箔为薄型的和可适形的,所以当将箔朝电缆71推压并且推压到电缆71的外表面105上时其可围绕剥离电缆71适形。
[0078]与推压装置无关,第一感测电极140可采取各种形式。其可包括例如导电金属箔或导电金属化箔。一般来讲,箔为薄型的并且由此为可适形的,使得第一感测电极140可适形于具有不同外径的电缆71和剥离电缆71。在其他实施例中,第一感测电极140包括固体的、不可适形的金属元件,所述金属元件适当地成形以用于与特定直径的剥离电缆71的外表面105形成延伸的表面接触。通过朝电缆71推压第一感测电极140,表面接触可变得较紧密和较好,即,在第一感测电极140和电缆71之间具有较大的接触区域和/或较小的间隙。
[0079]另外,闭合件I的上半壳10包括感测电极,即,第二感测电极141。第二感测电极141与第一感测电极140相同。其形成第二电极组件201。第二感测电极141沿闭合件I的纵向方向,即,沿垂直于附图平面、大体平行于第一感测电极140的方向延伸。第二感测电极141具有用于机械接触电缆71的接触表面151。第二感测电极141在未与电缆71机械接触时为基本上平坦的。第二推压装置(即,弹性聚合物泡沫161)布置在外壳25的上半壳10与第二感测电极141之间。当外壳25围绕电缆71闭合时,第二推压装置相对于外壳25朝电缆71推压第二感测电极141,使得在第二感测电极141的接触表面151和电缆71的外表面105之间建立紧密的机械表面接触。如上针对第一感测电极140所述,第二感测电极141与电缆绝缘层90的外表面105之间的紧密表面接触降低了在第二感测电极141和绝缘层90之间具有气阱的概率,所述气阱可导致电缆71的失效。
[0080]图2b为围绕电缆71闭合的图1和2a的外壳25的示意性横截面,其中半壳10,20彼此接合并且相应的锁定装置135彼此接合。第一泡沫160从底部抵靠电缆71的绝缘层90推压第一感测电极140 (图2b中),并且第二泡沫161从顶部抵靠电缆71的绝缘层90推压第二感测电极141。在距电缆71的特定径向距离之外,第一电极和第二电极140,141彼此机械接触和电接触。尽管感测电极140,141为可适形的,但在电缆71的每侧仍存在由感测电极140,141和电缆71界定的间隙170。此类间隙如果填充有空气则产生局部放电的风险。为了降低该风险,利用电绝缘油脂来覆盖剥离的电缆71。此油脂填充间隙170并且由此降低间隙170区域中的局部放电的风险。
[0081]闭合件I适于测量电缆71的导体80相对于电接地的电势,S卩,电压,外壳25围绕电缆71闭合。第一感测电极140可操作为感测电容器的第一电容器电极。此感测电容器还包括作为第二电容器电极的电缆71的导体80和作为电介质的电缆71的绝缘层90。绝缘层90可操作为感测电容器的电介质,因为其布置在第一电容器电极和第二电容器电极之间(即,在导体80和第一感测电极140之间)。
[0082]通过使用导体80和电接地之间的电容分压器来完成感测导体80的电压。上述感测电容器为此电容分压器中的第一分压电容器。分压器包括第二分压电容器(未不于图2a和2b中),所述第二分压电容器串联电连接在第一分压电容器和电接地之间。该第二分压电容器为印刷电路板(“PCB”)(未示出)上的分立电子部件,该分立电子部件布置在闭合件I外部。导线180电连接第一分压电容器(即,由第一感测电极140、导体80、和绝缘层90形成的感测电容器)与闭合件I外部的第二分压电容器。将导线180的末端部分焊接到第一感测电极140,使得导线180机械连接并且电连接到第一感测电极140。将导线180引导到闭合件I的外部,并且进一步地引导到其上布置有第二分压电容器的PCB。感测电容器的第一感测电极140的电势由此可在PCB上获得。
[0083]在闭合件I的外部,电缆71未被剥离,并且其半导电层100仍然存在。此半导电层100通常保持电接地。半导电层100电连接到PCB上的接地触点。第一感测电极140和半导电层100之间的电压因此与导体80相对于电接地的电势(即,电压)成比例。通过应用特别是考虑电介质的特性的合适的校准因子,可确定导体80相对于电接地的电压。在某些另选的实施例中,第二分压电容器不是分立的电子部件,而是包括独立的元件。在某些其他另选的实施例中,PCB布置在闭合件I的内部。如果PCB布置在闭合件I的内部,则PCB可通过导线180或通过PCB和第一感测电极140或第二感测电极141上的电触点之间的直接机械接触而分别与第一感测电极140或第二感测电极141电连接。
[0084]在图l、2a和2b所示的实施例中,闭合件I的外壳25为非导电的。在某些另选的实施例中,外壳25可为导电的或者可包括导电层,例如以形成围绕闭合件I的内部的导电包封件。在这些实施例中,外壳25可在闭合件I的外部和闭合件I的内部之间提供一些电磁屏蔽。此类屏蔽可有助于提高感测导体80的电压的精确性。
[0085]闭合件I的外壳25可通过使两个半壳10,20彼此接合并且通过使各个半壳10,20的锁定装置135彼此接合来闭合。锁定装置135可被设计成使得闭合件I在已闭合之后能够再打开。闭合件I可因此为可再进入闭合件I。在再打开闭合件I之后,闭合件I再次如图2a所示。再打开允许检测或修复闭合件I中的元件。这还可允许将闭合件I从其在导体组件71上的位置移除,并且将其用于同一导体组件71的不同位置上或者将其用于不同的导体组件71上。
[0086]闭合件I可接收具有不同外部尺寸和/或外径或不同形状的横截面的电缆或者通常导体组件71。这归因于推压装置160的存在,该推压装置适于朝导体组件71推压第一感测电极140,即,第一电极组件200。其将第一电极组件200推压得足够远,以在第一电极组件200和导体组件71的外表面105之间建立机械表面接触。对于具有不同外部尺寸或不同形状横截面的导体组件71而言,图l、2a和2b所示的闭合件I的第一感测电极140可适形的事实允许在第一电极组件200和导体组件71的外表面105之间获得改善的表面接触。
[0087]图3为图1、2a和2b所示的第一闭合件I的透视图。闭合件I被示为处于打开状态。除了在图l、2a和2b的上下文中描述的内容之外,图3示出了闭合件I的电缆入口部分130、剥离的电缆71以及
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