电力电缆端子连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于电力电缆的端子连接部。
【背景技术】
[0002]随着电力分配由于可再生能源、分布式发电的出现和电动车辆的采用而变得更复杂，智能配电和相关联的电感测变得更有用甚至必要。可用的感测可包括在电力分配网络内的各种位置处的电压、电流以及电压和电流之间的时间关系。
[0003]此外，在例如用于修复/维护或特征结构升级诸如添加感测能力而替换现有电缆接线端的过程中，将现有电缆重新连接到新的接线端可能是困难的操作。例如，替换电缆接线端可包括将现有电缆接线端在它的安装位置处切断。此类安装位置可包括开关设备封装件、母线机柜、或相邻的发电机、电机、变压器或其它设备。安装位置可提供有限的空间以进行替换和装配替换接线端。此外，当移除现有的电缆接线端时，剩余的电力电缆可能一定程度地变短。电缆的这种变短可能引起另外的困难，因为变短的电缆将仍然需要提供与它的初始端点的电连接。
【发明内容】
[0004]—般来讲，本公开涉及用于电力电缆诸如中电压和高电压电力电缆的端子连接部。本公开包括用于在现有电缆设备中替换端子连接部的技术以及适用于初始设备的端子连接部。在一些实例中，本公开涉及提供感测能力诸如电压和/或电流感测能力的端子连接部。感测能力可通过用新的端子连接部件(诸如新的完整的端子连接部或新的端子连接适配器)改装现有电缆设备来提供。
[0005]在一个方面，本公开涉及一种端子连接装置，该端子连接装置包括设置在内导体上的连续主体。该内导体包括能够与电力电缆连接器配合的第一端部，和第二端部。该主体包括多层结构，该多层结构具有绝缘层、外导电或半导电层，以及设置在电力电缆连接器的至少一部分上的内导电或半导电层。该主体围绕内导体的第一端部并且朝内导体的第二端部延伸。该主体还包括导电或半导电材料的电隔离节段。
[0006]在另一方面，组件包括以上所述的端子连接装置，其中主体覆盖电源连接器以及电力电缆的端部部分。
[0007]在另一方面，用于提供电力电缆和连接接口之间的连接的适配器包括重叠注塑到内导体上的连续主体。内导体包括能够与电力电缆连接器配合的第一端部和能够与连接接口配合的第二端部。该主体包括多层结构，该多层结构具有绝缘层、外导电或半导电层，以及设置在电力电缆连接器的至少一部分上的内导电或半导电层。该主体围绕内导体的第一端部并且朝内导体的第二端部延伸，其中内导体的第二端部延伸超出主体的端部。
[0008]在另一方面，端子连接装置包括内导体和设置在内导体上的连续主体。连续主体包括绝缘层，该绝缘层围绕内导体并且延伸超出内导体的第一端部以形成与内导体的端部相邻的中空内部节段。该主体还包括与绝缘层相邻并围绕绝缘层的外导电或半导电层。该主体还包括与绝缘层的外表面接触的导电或半导电材料的电隔离节段。端子连接装置被构造成接收电力电缆的电缆导体的端部，使得电力电缆的电缆导体的端部装配在中空内部节段内并且电连接到内导体的第一端部。导电或半导电材料的电隔离节段形成电容性电压传感器的感测电容器的电极。绝缘层能够操作以形成电容性电压传感器的感测电容器的电介质。
[0009]在另一方面，组件包括端子连接装置和电力电缆。电力电缆包括沿电力电缆的长度延伸的电缆导体、围绕电缆导体(除了从在电力电缆的端部部分处的电缆绝缘层伸出的电缆导体的一部分)的电缆绝缘层、在电缆导体和电缆绝缘层之间的内电缆半导体或导体层、与电缆绝缘层相邻的内电缆半导体或导体层、以及与电缆绝缘层相邻并围绕电缆绝缘层的外电缆半导体或导体层。
[0010]在另一方面，适配器包括具有第一端部和第二端部的内导体，和设置在内导体上的连续主体。该主体包括绝缘层，该绝缘层围绕内导体并且延伸超出内导体的第一端部以形成与内导体的第一端部相邻的中空内部节段。该主体还包括与绝缘层相邻并围绕绝缘层的外导电或半导电层。该主体还包括与绝缘层的外表面接触的导电或半导电材料的电隔离节段。适配器被构造成接收电力电缆的电缆导体的端部，使得电力电缆的电缆导体的端部装配在中空内部节段内并且电连接到内导体的第一端部。内导体的第二端部延伸超出绝缘层和外导电或半导电层，其中内导体的第二端部与内导体的第一端部相反，并且其中内导体的第二端部能够与连接接口配合。
[0011]在另一方面，用于改装电力电缆的方法包括使电缆附件从电力电缆断开、使诸如本文所述的适配器的第一端部配合到电力电缆的端部，并且使该适配器的第二端部配合到连接接口。
[0012]在另一方面，用于将带有电容器的端子连接装置安装在电力电缆上以有利于电压感测的方法包括将电力电缆连接器附接到电力电缆的端部上。使包括电容器的端子连接装置配合到电力电缆的端部上的电力电缆连接器。端子连接装置包括本文所述的端子连接装置。
[0013]在另一方面，用于改装电力电缆的方法包括，使电缆附件从电力电缆断开和使诸如本文所述的包括电容器的端子连接装置配合到电缆的端部。
[0014]本发明的上述
【发明内容】
并不旨在描述本发明的每个例示的实施例或每个【具体实施方式】。本公开的一个或多个实例的细节示出于附图和以下说明中。从说明书及附图以及从权利要求中可显而易见所公开的技术的其它特征、目的和优点。
【附图说明】
[0015]图1是包括形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的实例端子连接装置的图示。
[0016]图2是包括T主体和形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的实例端子连接装置的图示。
[0017]图3A-3D示出了用于将图2的端子连接装置安装在电力电缆上的实例步骤。
[0018]图4A是包括带有形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的适配器的端子连接装置的图示。
[0019]图4B是包括带有形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的适配器的端子连接装置的图示。
[0020]图5是示出了用于使用包括电容性电压传感器的端子连接装置或适配器改装电力电缆的步骤的流程图。
[0021]图6是包括安装在包括弯管的各种端子连接部上的图4的适配器的组件的图示。
【具体实施方式】
[0022]在以下【具体实施方式】中，参考了作为本文组成部分的附图，附图以举例说明的方式示出了可实践本发明的具体实施例。就这一点而言，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“头部”、“向前”和“尾部”等方向性术语参考所描述的一个或多个图的取向使用。因为本发明实施例的部件可以定位成多个不同取向，所以方向性术语用于说明的目的，并且不具有任何限制性。应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构性或逻辑性的修改。因此不能认为以下的【具体实施方式】具有限制意义，并且本发明的范围由所附的权利要求限定。
[0023]本公开描述用在中电压或高电压电力连接应用中的端子连接装置。在许多方面，端子连接装置包括集成的传感器技术。端子连接装置可以是具有预安装的连接接口的全集成的结构，诸如图1-2中所示的。另选地，端子连接装置可以被构造为能够在现场被安装到连接接口的适配器。在任一方面，端子连接装置是能够改装的，因为它可用于使用具有集成的感测技术的新附件替换现有电缆附件。此外，本文所述的端子连接装置可直接将现有公共事业电力电缆连接到连接接口而不需要使用接口电缆。此外，结合的电容性电压传感器的部件可被工厂模塑为具体尺寸，从而使得精确并直接地测量导体的电压，同时减少或消除校准时间和成本。此外，端子连接装置可以在尺寸上比常规的包括接口电缆的现场组装的解决方案更小。端子连接装置在紧密空间，诸如开关设备、发电机、变压器箱、母线设备以及电机中可以是特别有用的。在一些实施例中，端子连接装置提供可以膨胀用来接收具有一定直径范围的电缆的可收缩部分。
[0024]图1是包括形成电容性电压传感器32的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段24的实例端子连接装置10的图示。图1进一步示出了在带有端子连接装置10的组件中的电力电缆40。
[0025]端子连接装置10是相对紧凑的，使得端子连接装置10可适用于将设备改装到电力分配网络的各种空间狭窄的位置中，这些位置包括但不限于地下位置、开关设备、地下室、电机、变压器箱以及其它位置。这样，端子连接装置10可有利于将感测能力添加到预先存在的电力分配网络中。当然，端子连接装置10还可用于新电力分配网络的安装中。
[0026]参考图1，端子连接装置10被构造成控制由电力电缆40内的中电压或高电压产生的电场，其中电力电缆在超过1，000伏特的电压下操作。
[0027]如下进一步详细描述的，将端子连接装置10安装在电力电缆40的端部上。端子连接装置10包括内导体12。如图1所示，内导体12包括可形成为连接器诸如凹连接器14的第一端部、轴向伸长的导体15以及第二端部或可以是例如接线片16的一体的连接接口。另选地，连接接口可包括可分离连接器、接头、模块化连接器、以及诸如本文所述的其它连接接口。
[0028]凹连接器14可以具有圆形横截面。凹连接器14被构造成配合到电力电缆连接器50的凸端部以有利于电连接到电力电缆40的电缆导体42。在替代性方面，内导体的第一端部可形成为凸型或混杂型连接器。端子连接装置10还任选地包括用于降低泄露电流和电气故障的可能性的电介质应力控制特征结构36。例如，应力控制特征结构可实现为向外伸出的多个裙边，用来减少来自暴露的接线片16的蠕变电流。
[0029]在一个方面，端子连接装置10包括围绕内导体12的多层主体19。例如，端子连接装置10还包括绝缘层20，该绝缘层20同心地围绕内导体12并且延伸超出内导体12的第一端部以形成与内导体12的端部相邻的中空内部节段21。如图1所示，中空内部节段21可由连接器50和电力电缆40的端部填充。
[0030]电力电缆40包括电缆导体42，该电缆导体42可以是固体或绞合金属轴向导体诸如铝或铜合金导体。绝缘层44同心地围绕电缆导体42。电力电缆40任选地包括同心地与电缆导体42相邻并围绕电缆导体42的半导电或导电层43。任选的半导电或