低熔点金属电缆连接装置及其使用方法、连接结构与流程

本发明涉及电缆连接技术领域，更具体地，涉及一种低熔点金属电缆连接装置及其使用方法、连接结构。

背景技术：

电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的、类似于绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征，用来连接电路、电器等。而电缆的长度是有限的，当电缆长度不能满足使用要求时，需要将两根电缆有效地连接，延长电缆的传输距离。

电缆连接是通信线路施工中的重要组成部分，由于机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压、以及设计和制作工艺不良等原因常常导致电缆故障，为了确保通信功能不受损，需及时对出现故障的电缆进行连接。而目前电缆的连接方式主要有压接、机械连接、锡焊焊接、绕接或扭接等方式，但由于电缆单根导体线芯采用较大直径的铜、铝及其合金为导电材料，因此不采用交错缠绕的方式进行连接。而采用压接、机械连接、绕接等方式，虽然能够实现两根线缆之间的连接，但是用上述几种连接方式不能使两根电缆线芯完全接触，这就导致接续后的电缆不具备优异的导电性能，致使接头处的接触电阻较大，导致接续后电缆在通电工作的情况下，由于电缆连接处的发热量较大，温度较高，从而增加了在输送电力时，电力在线路上的消耗。

同时，电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原因，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。因此解决电缆连接处压接不紧及压接时电缆线芯容易出现损伤以及降低电缆连接处的接触电阻对提高电力输送效率具有重大意义。

技术实现要素：

本发明提供一种结构简单、接续工艺方便且电缆接续效果好的低熔点金属电缆连接装置，以解决上现有电缆接续不方便、接续工艺复杂且电缆接续效果差的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种低熔点金属电缆连接装置，包括导热连接器，所述导热连接器上设有容纳腔，所述容纳腔内封装有低熔点金属。

在上述方案的基础上优选，所述容纳腔的开口端还装设有密封环，所述密封环上设有用于容纳电缆穿过的通孔。

在上述方案的基础上优选，所述密封环和所述导热连接器均由紫铜、黄铜、纯铝、铝合金、不锈钢、铁、钢、合金刚或耐高温塑料中的一种材料制作而成。

在上述方案的基础上优选，所述低熔点金属为铋基、铟基、锡基、铅基、镁基、铝基、锌基合金及其纯金属中的一种或几种的混合物。

本发明还提供了一种使用如上所述低熔点金属电缆连接装置的方法，包括以下步骤，

步骤s1.将电缆导体线芯穿插至所述导热连接器的容纳腔内，对所述导热连接器加热，使所述容纳腔内的低熔点金属完全熔化。

步骤s2.待所述容纳腔内的低熔点金属冷却后，对所述电缆连接处做绝缘处理。

在上述方案的基础上优选，所述步骤s1还包括，

对所述电缆导体线芯表面涂覆一层助焊剂，再将所述电缆导体线芯穿插至所述导热连接器的容纳腔内，对所述导热连接器加热，使所述容纳腔内的低熔点金属完全熔化。

在上述方案的基础上优选，在将电缆导体线芯穿插至所述导热连接器的容纳腔内后，在所述容纳腔的开口端装设密封环。

在上述方案的基础上优选，所述加热方式为电加热、化石燃料加热、液体燃料加热、可燃气体加热、化学反应加热、太阳能加热中的一种或几种。

在上述方案的基础上优选，所述绝缘处理为灌胶处理、热缩管处理、冷缩管处理、缠绕绝缘胶带中的一种或几种。

在上述方案的基础上优选，所述电缆导体线芯为紫铜、纯铝、铝合金中的一种或几种混合体。

本发明还提供了一种低熔点金属电缆连接结构，包括导热连接器和线缆，所述导热连接器上设有容纳腔，所述容纳腔内封装有低熔点金属；所述线缆包括导电线芯，所述导电线芯表面涂覆有助焊剂；所述线缆穿插在所述容纳腔内，并使得低所述熔点金属包裹在所述导电线芯周围。

在上述方案的基础上优选，所述容纳腔的开口端还装设有密封环，所述密封环上设有用于容纳所述导电线芯穿过的通孔。

在上述方案的基础上优选，所述密封环和所述导热连接器均由紫铜、黄铜、纯铝、铝合金、不锈钢、铁、钢、合金刚或耐高温塑料中的一种材料制作而成。

在上述方案的基础上优选，所述低熔点金属为铋基、铟基、锡基、铅基、镁基、铝基、锌基合金及其纯金属中的一种或几种的混合物。

在上述方案的基础上优选，所述容纳腔底部呈锥形。

在上述方案的基础上优选，所述容纳腔呈阶梯状的沉头孔。

在上述方案的基础上优选，所述低熔点金属填充至所述容纳腔的内表面，并在所述低熔点金属的中部形成定位孔。

在上述方案的基础上优选，所述助焊剂为助焊膏、无机助焊剂、有机助焊剂、树脂型助焊剂、有机酸、无机酸中的一种或几种混合物。

本发明提供了一种低熔点金属电缆连接装置及其使用方法，通过采用导热连接器内封装低熔点金属，通过将待连接的电缆导电线芯穿插至低熔点金属内，对导热连接器进行加热，使得低熔点金属与电缆导电线芯完全接触，并利用低熔点金属的导电性能，从而保证了电缆线芯之间的连接稳定性，避免了机械卡接中断线、接触不良等问题，使接续后的电缆在正常工作及短时间的超负荷工作的情况下，都能保证电缆连接点的安全稳定运行。

作为本发明的另一优点在于，本发明还在电缆导电线芯表面涂覆了助焊剂，利用助焊剂，可有效去除了电缆线芯表面导电性差的氧化膜，降低了电缆的接触电阻，提高了其输电效率，并利用低熔点金属与电缆导电线芯的浸润作用及低熔点合金冷却后的体积膨胀，实现液态金属与电缆金属导体线芯及连接装置的无缝连接，增加电缆连接机械强度，实现电缆的快速、稳定、安全连接。

附图说明

图1为本发明的低熔点金属电缆连接装置的使用方法流程图；

图2为本发明的实施例1中低熔点金属电缆连接结构在终端连接的结构示意图；

图3为本发明的实施例1中低熔点金属电缆连接结构在终端连接的结构示意图；

图4为本发明的实施例2中低熔点金属电缆连接结构在中端连接的结构示意图；

图5为本发明的实施例2中低熔点金属电缆连接结构在中端连接的结构示意图；

图6为本发明的实施例3中低熔点金属电缆连接结构在中端连接的结构示意图；

图7为本发明的实施例4中低熔点金属电缆连接结构在中端连接的结构示意图；

图8为本发明的实施例5中低熔点金属电缆连接结构在中端连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图2至图8所示，本发明提供了一种低熔点金属电缆连接装置，包括导热连接器10，其中，导热连接器10上设有容纳腔11，容纳腔11内封装有低熔点金属12。

即通过利用导热连接器10的导热特性，可实现对容纳腔11内的低熔点金属12的加热，使得低熔点金属12熔化，从而确保在电缆接续过程中，利用低熔点金属12与电缆导电线芯21的浸润作用及低熔点合金冷却后的体积膨胀，实现液态金属与电缆金属导体线芯及连接装置的无缝连接，增加电缆连接机械强度，实现电缆的快速、稳定、安全连接。

作为本发明的另一优选实施例，本发明容纳腔11的开口端还装设有密封环13，密封环13上设有用于容纳电缆穿过的通孔14。在未使用状态下，通孔14通过密封塞以密封，从而以防止低熔点金属12外溢，而在使用状态下，可通过将通孔14打开，将导电线芯21穿插至容纳腔11内，使得低熔点金属12包裹在电缆导电线芯21上。

进一步的，本发明的密封环13和导热连接器10均由紫铜、黄铜、纯铝、铝合金、不锈钢、铁、钢、合金刚或耐高温塑料中的一种材料制作而成，从而使得一方面保证密封环13和导热连接器10的导热性能和导电性能，另一方面，可使得容纳腔11内的低熔点金属12在受到外界加热作用时，能受热均匀。

需要说明的是，本发明的低熔点金属12附着在容纳腔11的内表面形成一套筒状，即在低熔点金属12的中部设有与通孔14同轴的定位孔，用于容纳电缆导电线芯21。

进一步的，本发明选用的低熔点金属12为铋基、铟基、锡基、铅基、镁基、铝基、锌基合金及其纯金属中的一种或几种的混合物。

优选的，本发明的助焊剂为助焊膏、无机助焊剂、有机助焊剂、树脂型助焊剂、有机酸、无机酸中的一种或几种混合物。

请继续参阅图1所示，本发明还提供了一种使用如上所述低熔点金属电缆连接装置的方法，包括以下步骤，

步骤s1.由于电缆导电线性外都是具有绝缘层、屏蔽层、保护层和填充层，因此，在加工过程中，首先，将电缆的绝缘层、屏蔽层、保护层、填充层予以剥除，使得电缆导电线芯21裸露在外面，然后，将电缆导体线芯穿插至所述导热连接器10的容纳腔11内，对所述导热连接器10加热，使所述容纳腔11内的低熔点金属12完全熔化。

步骤s2.待容纳腔11内的低熔点金属12冷却后，对电缆连接处做绝缘处理。

本发明通过利用导热连接器10的导热特性，可实现对容纳腔11内的低熔点金属12的加热，使得低熔点金属12熔化，从而确保在电缆接续过程中，利用低熔点金属12与电缆导电线芯21的浸润作用及低熔点合金冷却后的体积膨胀，实现液态金属与电缆金属导体线芯及连接装置的无缝连接，增加电缆连接机械强度，实现电缆的快速、稳定、安全连接。

作为本发明的优选实施例，本发明的步骤s1还包括，

对电缆导体线芯表面涂覆一层助焊剂，再将电缆导体线芯穿插至导热连接器10的容纳腔11内，对导热连接器10加热，使容纳腔11内的低熔点金属12完全熔化。在对导热连接器10进行加热时，利用助焊剂去除电缆导电线芯21表面氧化物杂质，从而以确保接续后电缆的连接效果和导电效果。

作为本发明的另一优选实施例，本发明还将电缆导体线芯穿插至导热连接器10的容纳腔11内后，在容纳腔11的开口端装设密封环13，利用密封环13以加大低熔点合金在连接装置内部的填充密度。

值得说明的是，本发明的加热方式为电加热、化石燃料加热、液体燃料加热、可燃气体加热、化学反应加热、太阳能加热中的一种或几种，且绝缘处理为灌胶处理、热缩管处理、冷缩管处理、缠绕绝缘胶带中的一种或几种，而电缆导体线芯为紫铜、纯铝、铝合金中的一种或几种混合体。

本发明提供了一种低熔点金属电缆连接装置及其使用方法，通过采用导热连接器10内封装低熔点金属12，通过将待连接的电缆导电线芯21穿插至低熔点金属12内，对导热连接器10进行加热，使得低熔点金属12与电缆导电线芯21完全接触，并利用低熔点金属12的导电性能，从而保证了电缆线芯之间的连接稳定性，避免了机械卡接中断线、接触不良等问题，使接续后的电缆在正常工作及短时间的超负荷工作的情况下，都能保证电缆连接点的安全稳定运行。

作为本发明的另一优点在于，本发明还在电缆导电线芯21表面涂覆了助焊剂，利用助焊剂，可有效去除了电缆线芯表面导电性差的氧化膜，降低了电缆的接触电阻，提高了其输电效率，并利用低熔点金属12与电缆导电线芯21的浸润作用及低熔点合金冷却后的体积膨胀，实现液态金属与电缆金属导体线芯及连接装置的无缝连接，增加电缆连接机械强度，实现电缆的快速、稳定、安全连接。

为了进一步详细说明本发明的技术方案，以下将结合具体实施例予以详细说明本发明的技术方案。

实施例1

请参阅图2和图3所示为一种低熔点合金电缆连接结构使用在电缆终端连接间的示意图。本发明的一种低熔点合金电缆连接结构，包括导热连接器10和线缆20，其中，导热连接器10上设有容纳腔11，容纳腔11内封装有低熔点金属12；线缆20包括导电线芯21，导电线芯21表面涂覆有助焊剂；线缆20穿插在容纳腔11内，并使得低熔点金属12包裹在导电线芯21周围。

由于电缆一般都具有绝缘层、屏蔽层、保护层和填充层，因此，本实施例中的具体操作方法是，首先剥除电缆的绝缘层、屏蔽层、保护层、填充层，使电缆的导电线芯21暴露出来；在电缆的导电线芯21均匀地涂上一层助焊剂等物质，以达到加热后去除电缆金属导体线芯表面氧化物杂质等目的，将裸露的电缆导体线芯放入加有低熔点合金的图2和图3所示的电缆连接装置中；采用加热的方式加热电缆连接部位，使助焊剂等清洁剂挥发、低熔点合金熔化，待低熔点合金冷却后，再在焊接点表面做绝缘及保护层处理。在实际使用过程中可根据实际情况在连接装置出口位置添加密封件，避免低熔点合金的外溢。

作为本发明的另一优选实施例，本发明容纳腔11的开口端还装设有密封环13，密封环13上设有用于容纳电缆穿过的通孔14。在未使用状态下，通孔14通过密封塞以密封，从而以防止低熔点金属12外溢，而在使用状态下，可通过将通孔14打开，将导电线芯21穿插至容纳腔11内，使得低熔点金属12包裹在电缆导电线芯21上。

进一步的，本发明的密封环13和导热连接器10均由紫铜、黄铜、纯铝、铝合金、不锈钢、铁、钢、合金刚或耐高温塑料中的一种材料制作而成，从而使得一方面保证密封环13和导热连接器10的导热性能和导电性能，另一方面，可使得容纳腔11内的低熔点金属12在受到外界加热作用时，能受热均匀。

需要说明的是，本发明的低熔点金属12附着在容纳腔11的内表面形成一套筒状，即在低熔点金属12的中部设有与通孔14同轴的定位孔，用于容纳电缆导电线芯21。

进一步的，本发明选用的低熔点金属12为铋基、铟基、锡基、铅基、镁基、铝基、锌基合金及其纯金属中的一种或几种的混合物。

如图2和图3所示，本发明的一种低熔点合金电缆连接结构，将容纳腔11的底部设计呈锥形，并将容纳腔11设计呈阶梯状的沉头孔，利用容纳腔底部的锥形和呈阶梯状的沉头孔，在电缆导体线芯截面不平整的情况下，通过在容纳腔11呈锥形的底部填充低熔点合金的方式，可有效降低电缆导体线芯与导热连接器10之间的接触电阻，避免电缆导体线芯与连接件接触处发热，增大连接件的适用范围；此外，利用阶梯状的导热连接器10结构，通过固化后的低熔点金属与导热连接器10的结构搭配，加强低熔点金属与导热连接器10及电缆导体线芯的结合力，增大电缆导体线芯与连接件的抗拉强度。

实施例2

请参阅图4和图5所示为一种低熔点合金电缆连接结构使用在电缆中端连接间的示意图。本发明的一种低熔点合金电缆连接结构，包括导热连接器10和线缆20，其中，导热连接器10上设有容纳腔11，容纳腔11内封装有低熔点金属12；线缆20包括导电线芯21，导电线芯21表面涂覆有助焊剂；线缆20穿插在容纳腔11内，并使得低熔点金属12包裹在导电线芯21周围。

由于电缆一般都具有绝缘层、屏蔽层、保护层和填充层，因此，本实施例中的具体操作方法是，首先剥除电缆的绝缘层、屏蔽层、保护层、填充层，使电缆的导电线芯21暴露出来；在两根电缆导体线芯均匀地涂上一层助焊剂等物质，以达到加热后去除电缆金属导体线芯表面氧化物杂质等目的，将裸露的电缆导体线芯分别放入加有低熔点合金的图4或图5所示的电缆连接装置处，并在电缆连接装置两端上紧密封环13；采用加热的方式加热电缆连接部位，使助焊剂等物质挥发、低熔点合金熔化，待低熔点合金冷却后，再在电缆接头焊接点表面做绝缘及保护层处理。

作为本发明的另一优选实施例，本发明容纳腔11的开口端还装设有密封环13，密封环13上设有用于容纳电缆穿过的通孔14。在未使用状态下，通孔14通过密封塞以密封，从而以防止低熔点金属12外溢，而在使用状态下，可通过将通孔14打开，将导电线芯21穿插至容纳腔11内，使得低熔点金属12包裹在电缆导电线芯21上。

进一步的，本发明的密封环13和导热连接器10均由紫铜、黄铜、纯铝、铝合金、不锈钢、铁、钢、合金刚或耐高温塑料中的一种材料制作而成，从而使得一方面保证密封环13和导热连接器10的导热性能和导电性能，另一方面，可使得容纳腔11内的低熔点金属12在受到外界加热作用时，能受热均匀。

需要说明的是，本发明的低熔点金属12附着在容纳腔11的内表面形成一套筒状，即在低熔点金属12的中部设有与通孔14同轴的定位孔，用于容纳电缆导电线芯21。

进一步的，本发明选用的低熔点金属12为铋基、铟基、锡基、铅基、镁基、铝基、锌基合金及其纯金属中的一种或几种的混合物。

如图4和图5所示，本发明的一种低熔点合金电缆连接结构，将容纳腔11的底部设计呈锥形，并将容纳腔11设计呈阶梯状的沉头孔，利用容纳腔底部的锥形和呈阶梯状的沉头孔，在电缆导体线芯截面不平整的情况下，通过在容纳腔11呈锥形的底部填充低熔点合金的方式，可有效降低电缆导体线芯与导热连接器10之间的接触电阻，避免电缆导体线芯与连接件接触处发热，增大连接件的适用范围；此外，利用阶梯状的导热连接器10结构，通过固化后的低熔点金属与导热连接器10的结构搭配，加强低熔点金属与导热连接器10及电缆导体线芯的结合力，增大电缆导体线芯与连接件的抗拉强度。

实施例3

请参阅图6所示为一种低熔点合金电缆连接结构使用在电缆中端连接间的示意图。本发明的一种低熔点合金电缆连接结构，包括导热连接器10和线缆20，其中，导热连接器10上设有容纳腔11，容纳腔11内封装有低熔点金属12；线缆20包括导电线芯21，导电线芯21表面涂覆有助焊剂；线缆20穿插在容纳腔11内，并使得低熔点金属12包裹在导电线芯21周围。

首先剥除电缆的绝缘层、屏蔽层、保护层、填充层，使电缆金属导体线芯暴露出来；在两根电缆金属导体线芯均匀地涂上一层助焊剂等物质，以达到加热后去除电缆金属导体线芯表面氧化物杂质等目的；将裸露的两根电缆导体线芯放入加有低熔点合金的图6所示的电缆连接装置中；在图6中2处加入低熔点合金，并在电缆连接装置两端4处放置一个密封环13；采用加热的方式加热电缆连接部位，使助焊剂等物质挥发、低熔点合金熔化，待低熔点合金冷却后，再在焊接点表面做绝缘及保护层处理。

实施例4

请参阅图7所示为一种低熔点合金电缆连接结构使用在电缆终端连接间的示意图。本发明的一种低熔点合金电缆连接结构，包括导热连接器10和线缆20，其中，导热连接器10上设有容纳腔11，容纳腔11内封装有低熔点金属12；线缆20包括导电线芯21，导电线芯21表面涂覆有助焊剂；线缆20穿插在容纳腔11内，并使得低熔点金属12包裹在导电线芯21周围。

电缆连接时，首先剥除电缆的绝缘层、屏蔽层、保护层、填充层，使电缆金属导体线芯暴露出来；在电缆导体线芯均匀地涂上一层助焊剂等物质，以达到加热后去除电缆金属导体线芯表面氧化物杂质等目的，将裸露的电缆导体线芯放入加有低熔点合金的图7所示的电缆连接装置3处。在图7中所示2处加入低熔点合金后，转动连接装置一端，使之闭合成图中所示截面结构，然后采用加热的方式加热电缆连接部位，使助焊剂等物质挥发、低熔点合金熔化，待低熔点合金冷却后，再在焊接点表面做绝缘及保护层处理。

作为本发明的另一优选实施例，本发明容纳腔11的开口端还装设有密封环13，密封环13上设有用于容纳电缆穿过的通孔14。在未使用状态下，通孔14通过密封塞以密封，从而以防止低熔点金属12外溢，而在使用状态下，可通过将通孔14打开，将导电线芯21穿插至容纳腔11内，使得低熔点金属12包裹在电缆导电线芯21上。

进一步的，本发明的密封环13和导热连接器10均由紫铜、黄铜、纯铝、铝合金、不锈钢、铁、钢、合金刚或耐高温塑料中的一种材料制作而成，从而使得一方面保证密封环13和导热连接器10的导热性能和导电性能，另一方面，可使得容纳腔11内的低熔点金属12在受到外界加热作用时，能受热均匀。

需要说明的是，本发明的低熔点金属12附着在容纳腔11的内表面形成一套筒状，即在低熔点金属12的中部设有与通孔14同轴的定位孔，用于容纳电缆导电线芯21。

进一步的，本发明选用的低熔点金属12为铋基、铟基、锡基、铅基、镁基、铝基、锌基合金及其纯金属中的一种或几种的混合物。

实施例5

请参阅图8所示为一种低熔点合金电缆连接结构使用在电缆终端连接间的示意图。本发明的一种低熔点合金电缆连接结构，包括导热连接器10和线缆20，其中，导热连接器10上设有容纳腔11，容纳腔11内封装有低熔点金属12；线缆20包括导电线芯21，导电线芯21表面涂覆有助焊剂；线缆20穿插在容纳腔11内，并使得低熔点金属12包裹在导电线芯21周围。

电缆连接时，首先剥除电缆的绝缘层、屏蔽层、保护层、填充层，使电缆金属导体线芯暴露出来；在电缆连接装置内部均匀地涂上一层助焊剂等物质，以达到加热后去除表面氧化物等杂质的目的，将裸露的两根电缆导体线芯分别放入加有低熔点合金的图8所示的电缆连接装置中3处；采用加热的方式加热电缆连接部位，使助焊剂等物质挥发、低熔点合金熔化，待低熔点合金冷却后，再在电缆连接件表面做绝缘及保护层处理。在实际使用过程中可根据实际情况在连接件出口位置添加密封件，避免低熔点合金的外溢。

作为本发明的另一优选实施例，本发明容纳腔11的开口端还装设有密封环13，密封环13上设有用于容纳电缆穿过的通孔14。在未使用状态下，通孔14通过密封塞以密封，从而以防止低熔点金属12外溢，而在使用状态下，可通过将通孔14打开，将导电线芯21穿插至容纳腔11内，使得低熔点金属12包裹在电缆导电线芯21上。

进一步的，本发明的密封环13和导热连接器10均由紫铜、黄铜、纯铝、铝合金、不锈钢、铁、钢、合金刚或耐高温塑料中的一种材料制作而成，从而使得一方面保证密封环13和导热连接器10的导热性能和导电性能，另一方面，可使得容纳腔11内的低熔点金属12在受到外界加热作用时，能受热均匀。

需要说明的是，本发明的低熔点金属12附着在容纳腔11的内表面形成一套筒状，即在低熔点金属12的中部设有与通孔14同轴的定位孔，用于容纳电缆导电线芯21。

进一步的，本发明选用的低熔点金属12为铋基、铟基、锡基、铅基、镁基、铝基、锌基合金及其纯金属中的一种或几种的混合物。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。