高压电缆插头的制作方法

本发明涉及一种用于装配在高压电缆、特别是具有大于72.5kV的运行电压的供电高压电缆的端部上的高压电缆插头。

背景技术：

这样的高压电缆插头例如由DE102004054639A1已知。高压电缆插头具有例如由软弹性的硅树脂制成的绝缘部分，该绝缘部分在其外面上至少局部是锥形的并且在建立插接连接时例如能在电气上紧密地贴靠到例如由铸模制成的插座元件上、特别是贴靠到插座元件的锥形区段上。

鉴于在高压技术和所属的供电电缆中的应用领域，这样的高压电缆插头具有大于10cm的或者甚至大于20cm的外径和几公斤的重量。在高压电缆插头安装在供电电缆上之后，在与插座元件插接时和在之后与插接元件中松脱时、例如与维护工作相关地必须注意高压电缆插头和插座元件、例如仪器连接件的轴线。在此，轴线的错位或者轴线相对于彼此的倾斜必须避免，以便可靠地阻止高压电缆插头的面对插座元件的金属端部与插座元件、特别是插座元件的锥形区段发生碰撞，因为由于在此可能出现的损坏可能降低插接连接的运行安全性。

为了保证符合规定的插接和松脱，使用辅助工具、例如滑轮组，通过所述滑轮组可以保证轴向对齐的插接。然而，所述插接部分地在空间狭窄的安装条件下进行、例如在窄的电缆槽或建筑穿透部中，这使轴向对齐的插接变得困难。此外，高压电缆插头的最小可能的且所允许的弯曲半径与越来越大的电缆直径相应地增加，使得利用绳索传动装置本身不能在所有条件下确保电缆插头一方面与安装在其上的高压电缆并且另一方面与插座元件完美地轴对称地对齐。电缆插头的允许的最小弯曲半径通常相应于电缆直径的20倍，如果低于该电缆直径的20倍，可能损害电缆的运转安全性。

技术实现要素：

本发明的任务在于，提供一种用于供电高压电缆的高压电缆插头，该高压电缆插头在确保高接触和运行安全性下能以少耗费插接和松脱，特别是通过所述高压电缆插头可靠地阻止在与所属的插座元件插接和松脱时损坏的危险。

该任务通过在权利要求1中确定的高压电缆插头得以解决。本发明的特别的实施方案在从属权利要求中确定。

在一个实施方式中，所述高压电缆插头在其面对所述插座元件的端部上或附近具有保护元件，该保护元件在所述高压电缆插头的面对所述插座元件的端部上沿关于该保护元件的纵轴线的径向如此程度地伸出，使得在所述高压电缆插头插入到所述插座元件中时和在所述高压电缆插头从所述插座元件拔出时通过所述保护元件阻止所述高压电缆插头或所述插座元件的损坏。所述保护元件优选由电绝缘的且特别是非金属的材料制成并且优选具有无棱边的外面。通过保护元件阻止在插接时和在与高压电缆插头和插头元件松脱时特别是高压电缆插头的锐边的金属部件与插座元件、特别是与插座元件的成形为锥形的内面接触。由此，例如可靠地阻止绝缘材料内面的刮擦和/或导电粒子沉积在插座元件和高压电缆插头的绝缘部分之间的电有效的接合处中。按照本发明的插头解决方案特别是有利于电缆连接于电的生产工具、例如连接于气体绝缘的配电设备或油浸式力变压器。

保护元件优选由如下材料制成，该材料在插座元件的材料上良好地滑动、特别是相对于插座元件的材料具有小的滑动摩擦系数和小的静摩擦系数。

优选地，保护元件应变形很小和/或颗粒应不能从保护元件上剥离。施加在插座元件内面上的、特别是锥形的内面上的滑动薄膜通过保护元件即使保护元件贴靠在内面上也优选尽可能少地被挤压。值得期望的是保护元件直至至少120℃的运行温度的形状稳定性，在该温度时，也应保持保护元件在插座材料上的滑动性、例如用以松脱插接连接。

在一个实施方式中，所述保护元件由热塑性塑料制成。有利的是，这样的塑料不能软弹性地、而能硬弹性地变形并且由此具有在插座元件的材料上的良好的滑动性。研究表明，特别是塑料聚氧化甲烯(POM)是特别合适的，不仅鉴于其热承受力和形状稳定性，而且鉴于热膨胀性和特别是与插座元件配合作用的滑动特性和耐磨性。此外，不出现与在插座内面上涂覆的硅基的膏状润滑剂的化学相互作用。

在一个实施方式中，所述保护元件是环形的并且在其外面上至少局部是圆柱形的或锥形的。特别是保护元件的面对插座元件的区段并且因此背离绝缘部分的区段可以是倒圆的，而保护元件的背离插座元件的且因此面对绝缘部分的区段可以构造成圆柱形的。由此，既阻止插座内面的机械损坏，也阻止在插座内面上的润滑剂的不希望的挤压。

在一个实施方式中，所述高压电缆插头具有接触元件，该接触元件在插接状态下建立在所述高压电缆插头的导体和所述插座元件的接触元件之间的电连接。在此，接触元件可以具有接触座和至少一个接触件，例如该接触件建立与插座元件的接触元件的多线接触。接触元件可以沿着高压电缆插头的纵轴线设置在绝缘部分和高压电缆插头的面对插座元件的端部之间或者在绝缘部分和高压电缆的导体的端部之间。

在一个实施方式中，所述保护元件是环形的并且在其内面上具有凸肩。由此，保护元件能够简单地且可靠地在端侧套装或推到接触元件上。如果接触元件相应地构成、例如具有在形状和尺寸方面与保护元件的内面的凸肩相匹配的接片(Steg)或者具有相应的凹部，则在内面上的凸肩也可以用于保护元件在接触元件上的止动。

在一个实施方式中，所述保护元件在端侧轴向地套装到所述接触元件上、特别是接触元件的背离绝缘部分的端部上。由此，保护元件能够以简单的方式固定在接触元件上、可选地也在接触元件还未与高压电缆连接的状态下固定在接触元件上。

在一个实施方式中，所述接触元件在其背离所述绝缘部分的端部上或附近在外侧上具有环绕的凹槽，所述保护元件能嵌入到该凹槽中。例如保护元件能不可松脱地卡锁到接触元件的凹槽中。由此，接触元件不会失落地安装在高压电缆插头、特别是接触元件上。

在一个实施方式中，朝向所述接触元件的背离所述绝缘部分的端部界定所述凹槽的接片朝向所述接触元件的背离所述绝缘部分的端部渐缩并且特别是在外侧上是锥形的或倒圆的。由此，简化保护元件到接触元件上的套装。

在一个实施方式中，所述高压电缆插头具有张紧锥，该张紧锥以其内面面对所述高压电缆的导体并且与该导体电连接，并且该张紧锥以其外面面对所述接触元件并且与所述接触元件电连接。所述张紧锥例如可以安装到所述高压电缆的导体上和/或所述接触元件可以安装到所述张紧锥的外侧上。张紧锥例如可以通过沿纵向延伸的、优选不贯通的缝隙可弹性变形并且通过接触元件、特别是通过接触元件的套筒形的接触座能压紧到高压电缆的导体上。

在一个实施方式中，所述张紧锥朝向所述高压电缆的面对所述插座元件且因此背离所述绝缘部分的端部突出于所述接触元件。所述保护元件或其他保护元件也可以覆盖张紧锥、特别是张紧锥的面对插座元件的端部。这样的保护元件例如也可以挂到张紧锥中的缝隙中并且由此能简单地固定在高压电缆插头上。

保护元件也可以构造成局部涂以绝缘漆的涂层，该涂层完全或部分地覆盖接触环和张紧锥与插座元件的所有潜在的接触面，但既不包括张紧锥的内面、也不包括在装配张紧锥和接触环时可能的接合处、也不包括接触件。

在一个实施方式中，一方面由所述保护元件的径向外侧且另一方面由所述高压电缆插头的面对所述插座元件的金属端部确定的假想直线与所述高压电缆插头的纵轴线构成角度，该角度大于所述高压电缆插头的绝缘部分的锥角。高压电缆插头的面对插座元件的金属端部例如可以通过突出于接触元件的张紧锥的面对插座元件的端部构成。实践已经证明，在这样的角度设置的情况下实际上消除了损坏插座元件的锥形内面的危险。

在一个实施方式中，高压电缆插头具有大于72.5kV的运行电压，该运行电压特别是为至少170kV或者甚至大于170kV。即使在这样的大容量的高压电缆插头中，通过按照本发明的保护元件也可靠地阻止在插接时和在松脱连接时损坏高压电缆插头和特别是插座元件。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节由从属权利要求和以下说明得出，在以下说明中参考附图详细说明多个实施例。在此，在权利要求中和在说明书中所阐述的特征可以是分别单独地或以任意组合对本发明重要的。

图1示出按照本发明的高压电缆插头的第一个实施例的侧视图；

图2示出第二个实施例的侧视图，在该实施例中接触元件进一步推到张紧锥上；

图3示出接触元件的侧视图；

图4示出接触元件的纵剖视图；

图5示出接触元件的透视图；

图6示出保护元件的后视图，并且

图7示出保护元件的剖视图。

具体实施方式

图1示出未完全示出的高压电缆插头1的侧视图，所述高压电缆插头部分地、但还未完全地插入到在横截面中示出的插座元件2中。在高压电缆插头1方面特别是未示出法兰钟，借助于该法兰钟，高压电缆插头1能可松脱地固定在插座元件2上。插座元件2具有电绝缘的且例如由铸模树脂制成的插座体4，该插座体部分地构成内圆锥6。金属的接触元件8浇注到插座体4中，该接触元件构成用于嵌入高压电缆插头1的接触元件12的空心圆柱形的容纳部。不仅高压电缆插头1、而且插座元件2基本上相对于纵轴线10对称或者相对于穿过纵轴线10的对称平面对称。

高压电缆插头1具有可安装到高压电缆20的端部上的绝缘部分14，该绝缘部分在其外面局部地具有外圆锥16，该外圆锥在高压电缆插头1完全插入到插座元件2中时能在电气上紧密地贴靠到插座元件2的内圆锥6上。高压电缆插头1的绝缘部分14构成内圆锥且插头元件2构成所属的外圆锥的实施方案也是可能的。

高压电缆插头1具有接触元件12，该接触元件又具有接触座18和接触件22，该接触件在该实施例中是环形的并且沿周向具有多个点形或线形的接触部位，用于贴靠在插座元件2的接触元件8上。

在高压电缆20上装配在高压电缆插头1时，绝缘部分14如此程度地推到高压电缆20的导体绝缘部24上，直至在绝缘部分14的面对插座元件2的端部上高压电缆20以导体绝缘部24的一部分和导体26的朝插座元件2的方向连接于该部分的且被导体绝缘部24释放的端部伸出。紧接着，压力件28推到从绝缘部分14中突出的导体绝缘部24上。然后，导体26还朝插座元件2的方向从压力件28中伸出，张紧锥30推到该导体上，直至贴靠在压力件28上。

张紧锥30优选具有多个沿纵向延伸的、不贯通的纵向缝隙32，通过该纵向缝隙，张紧锥30能以其基本上圆柱形的内面电接触地贴靠到导体上。张紧锥30在外侧上构成锥形周面，套筒形的接触元件12能在该锥形周面上推动，该接触元件在其内侧上具有可选地也多级的内圆锥并且优选在其背离压力件28的端部上具有圆柱形区段。通过推动接触元件12，张紧锥30压紧到导体26上。接触元件12沿纵轴线10的方向推到张紧锥30上多远，取决于导体26的横截面。

高压电缆插头1优选不仅能用于横截面积确定的导体26，而且能用于横截面积在一定范围的导体并且因此用于横截面积不同的导体26，因此，接触元件12在张紧锥30上的轴向定位可以是不同的。因此，图1的实施例示出接触元件12靠近高压电缆插头1的端部或者说其张紧锥30的定位。在图2中示出的实施例中，高压电缆120具有横截面积较小的导体126，从而接触元件12可以或者甚至必须进一步推到张紧元件30上，并且因此进一步远离该张紧锥地设置在张紧锥30的面对插座元件2的端部上。

为了在高压电缆插头1插入到插座元件2中时也在高压电缆20的大直径和随之带来的相对大的弯曲半径的情况下以及在手动可操作性困难的情况下可靠地阻止高压电缆插头1与插座元件2、特别是其内圆锥6发生碰撞，高压电缆插头1靠近其面对插座元件2的端部具有保护元件40，该保护元件在高压电缆插头1的面对插座元件2的端部上沿关于纵轴线10的径向足够远地伸出。

在示出的实施例中，保护元件40环形地且轴向地在端侧套装到接触元件12上。如果从高压电缆插头1的面对插座元件2的金属端部出发(在示出的实施例中从在其面对插座元件2的端部上的张紧锥30的径向外棱边出发)切向地引导到保护元件40的径向外侧上的直线34、134与纵轴线10构成大于外圆锥16与纵轴线10所成角度的角度36，则所述直线可以特别可靠地阻止插座元件2和/或高压电缆插头1的损坏。

图3示出接触元件12的侧视图，图4示出接触元件12的纵剖视图，并且图5示出接触元件12的透视图。

接触件22在接触座18的外侧上插入到在那里加工的且环形延伸的凹槽中并且以其通过多个基本上轴向延伸的且沿周向依次设置的接触片66构成的接触棱边42径向地突出于接触座18的连接于凹槽38的外面。

接触座18在其内侧上在其面对压力件28的端部上首先具有第一内圆锥44，该第一内圆锥简化接触座18或接触元件12到张紧锥30上的套装。此外，接触座18在其内侧上具有第二内圆锥46，该第二内圆锥的锥角匹配于张紧锥30的外锥并且特别是基本上与其一致。在第二内圆锥46的区域中，接触件22在接触座18上设置在外侧上。

接触座18朝向面对插座元件2的端部在内侧上具有基本上圆柱形的区段48，在该区段的区域中在接触座18的外侧上设置有保护元件40。为此，接触座18在外侧上具有环绕的凹槽50，保护元件40嵌接或可嵌入到该凹槽中。凹槽50朝向接触座18的轴向端部通过法兰形的接片52界定，该接片朝向接触元件12或接触座18的面对插座元件2的端部渐缩、在该实施例中锥形地渐缩。

图6示出保护元件的后视图并且图7示出保护元件的剖视图。在该实施例中，保护元件40由热塑性塑料制成、优选由聚氧化甲烯(POM)制成。环形的保护元件40在其外面上具有圆柱形的区段54并且紧接于此具有倒圆的区段56。在外侧上圆柱形的区段54的区域中，保护元件在内侧上具有锥形周面58，其中，锥角60在3至12度之间、特别是在5至8度之间、并且在该实施例中约6.5度。在此，锥角60可以基本上与接触座18的接片52在端侧构成的外圆锥一致。

保护元件40在其内面上具有凸肩62，该凸肩优选具有直角轮廓，通过该凸肩，保护元件40能卡锁地固定在接触座18的凹槽50中。为此优选的是，基本上圆柱形的区段64在内侧上连接于锥形周面58，该区段邻接于凸肩62。

在示出的实施例中，保护元件40的外径为约100mm并且高压电缆插头1设置用于大于170kV的运行电压。