用于低压电缆的终端的制作方法

专利名称：用于低压电缆的终端的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及用于电力电缆的终端，该电缆为用户供给电力。更具体地，本发明涉及一种终端，该终端绝缘并保护电力电缆的一部分，从而使未经授权的电力接入和使用降低到最小程度，同时可使电力分配到用户。
背景技术：
今天，在世界的一些地区使用低压电缆(例如低于1000伏的电压，典型的是低于600伏)把电能供给用户。这些低压电缆可以是诸如以下的一些类型(1)不绝缘导体电缆，例如缠绕在一起的裸露铜线或裸露铝线形成导体，(2)简单绝缘电缆，例如导体采用聚合绝缘体来绝缘，例如聚乙烯或聚氯乙烯，以及(3)中性同轴电缆，例如聚合绝缘体同轴地包着导体，以及诸如铜屏蔽层的金属屏蔽层同轴地包着绝缘体。屏蔽层的功能是可作为屏蔽防护和不带电体。在本说明书中，为了描述上清楚，由于此类电缆把电力供给到用户，因此这类电缆可称为“电力电缆”。然而，该名词电力电缆不限于这三种特定类型的电缆。出于成本上考虑，低压电缆可埋在地下或者也可利用电线杆或类似结构悬挂在空中。在世界上的一些地区，这类电缆能够传送120伏(相-地)或220伏(相-相)的额定电压。电力电缆能够传送其它额定电压，但一般不超过1000伏。
以上列出的电力电缆的一个优点是它们是把电力分配给用户的高成本效率的方法。一个缺点是它们很容易被接入，使得未授权用户不向电力公司交费就能够转接出电力。尽管与不绝缘电缆相比，使用简单绝缘电缆或中性同轴电缆下的电力转接可能会更困难，但是这样的转接仍能完成，特别是在此类电缆终止于变压器的情况下。
电力供给的转接会造成各种问题。例如，由于相位注册用户数目与实际用户数目不相符，因此未授权的转接会造成电压的变化。该转接还会造成过载从而导致断电。特别是在未授权用户使用低质量线路的地方会导致产生短路。由于未授权用户的原因还会造成断电引起的生产损失。因为电力公司需要从付费用户来收取费用，所以付费用户会担负这些问题造成的不公平费用。
因此，存在这样的需求，即保护不绝缘类型、简单绝缘类型以及中性同轴类型的低压电缆中的电力不受到未授权转接，同时还可使电力分配到付费用户。

发明内容
一方面，本发明涉及一种用于电力电缆的终端。该终端包括(1)接头闭合体，其包括至少两个桥接电缆，即第一桥接电缆和第二桥接电缆；(2)终端闭合体，其与接头闭合体相接；以及(3)连接装置，其位于接头闭合体内，用来形成桥接电缆和电力电缆之间的电力通路。终端闭合体包括用来把分配电缆接到终端闭合体外的装置，至少一根总线以及中性接线板。第一桥接电缆和总线相接，第二桥接电缆和中性接线板相连。
另一方面，本发明涉及一种用于从电力电缆分配电力的成套设备。该成套设备包括(1)终端，其包括接头闭合体和终端闭合体，其中接头闭合体包括至少两个桥接电缆，终端闭合体包括至少一根总线、中性接线板、以及用来把分配电缆接到终端闭合体外的装置；(2)使电力电缆和桥接电缆之间电力接通的装置；以及(3)使终端紧固到电力电缆的装置。
另一方面，本发明涉及一种从电力电缆分配电力的方法。该方法包括的步骤为(1)提供如上所述的终端；(2)使用电缆绑线(cable tie)来临时地在电力电缆上悬挂终端，其中该电缆绑线在终端的每个端部处连接到电力电缆上；(3)完成电力电缆和终端之间以及终端和分配电缆之间的电力接通；(4)把终端紧固到电力电缆上；以及(5)从终端和电力电缆上取走电缆绑线。


参考以下附图，本发明能被更好的理解，其中图1为根据本发明的终端的一个示例性实施例的透视图；图2为图1中终端的侧面视图，显示出位于打开位置的接头闭合体；图3为图1中终端的侧面视图，显示出位于打开位置的终端闭合体；图4为图1中的终端悬挂在正在使用中的电线上的透视图。
这些附图没有按比例绘制，仅用于说明的目的。
具体实施例方式
在以下优选实施例的详细说明中，参考了附图，附图组成了本发明的一部分，且借助于说明在这些附图中显示了可以实施本发明的若干具体实施例。要理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以采用其它实施例，而且可以进行结构或逻辑变化。因此，以下具体说明不是局限性的，本发明的范围通过所附权利要求来确定。
本发明涉及一种终端，该终端即使不能消除，但也可以防止从而最小化电力被未授权用户转接，同时使电力分配到合法用户。通常，闭合体包含与第二分系统相连的第一分系统。第一分系统设计用来包住电力电缆的一部分，且包括其中的能分配来自电力电缆的电力的组件。第二分系统包括能使电力分配到用户的组件。这两个分系统均设计为具有最小化以及检测未授权接入分系统的装置。一方面，本发明还包括把终端紧固到电力电缆的装置。如这里详细解释的，只要能够使用适合的装置来形成闭合体终端内的电力电缆和桥接电缆之间的电力通路，任何可用于本发明的电力电缆的类型均在本发明的范围内。
图1示出了本发明的一个示例性实施例。终端10包括整个的接头闭合体12和终端闭合体14。终端10可适用于悬挂在空中的电缆(未示出)上。在一个实施例中，终端可抗冲击。由于终端一般挂在空中，因此当其长时间和反复地暴露于紫外线时，应该耐用。在一个实施例中，该终端满足Underwriter’s Laboratory(UL)746D聚合体材料制作零件的要求。
接头闭合体12包括外壳20，其可以沿边缘或开口接缝21打开。接缝具有相配合的凸起和凹槽来形成曲径式密封，从而限制尘土、水和小虫等进入外壳20。外壳20分别包括第一和第二外壳部件22和24。在一个实施例中，铰链轴线26通过压模铰链(compression-moldedhinge)28来确定，使铰链28与外壳部件22和24成为一体。在一个实施例中，外壳20由适合的聚合体材料诸如聚乙烯等来成形。外壳20可通过任何常用成形技术来制成，例如吹出成形、射出成形等。部件22、24大致各为外壳20的一半，使每一部件在形状上大致为半圆柱形。
外壳20具有相对的第一和第二端30、32。端部密封34(参考图2)布置在第一和第二端30、32，用来容纳及从周围密封从第一和第二端30、32进出外壳的电力电缆(未示出)。外壳通过闭锁或紧固装置40来保持及紧固在闭合的状态。紧固装置40可以是任何的各种常用装置，使部件22可选择地沿接缝21紧固到部件24。
通过查看图1而显然可知，第一外壳部件22(在上部位置)相对于第二外壳部件24(在下部位置)的旋转位置，有助于外壳20内密封的接头区域接线。具体地，外壳20的第一和第二部件22、24的方向设置为使得当外壳20打开时，大致上可以没有阻挡地看到外壳20内的接头区域。这种情况可通过对铰链轴线26相对于吊架16的位置进行优选来实现。在一个实施例中，铰链轴线26位于从用来安装终端10的吊架16的连接点到一支撑电缆(未示出)的角度在125°到145°之间，优选地是约135°的位置。
在图2中，接头闭合体12绘制为外壳20处于打开的位置。端部密封34分别被支撑于部件22的第一和第二端30、32内的凹入处，使得端部密封34在容纳穿过此处的电缆的同时保持与第一和第二端30、32相邻，其中该端部密封34可根据美国专利No.4,857,672来形成，该专利已被受让给本申请的受让人。当部件22、24处于闭合位置时，端部密封34通过与部件24的第一和第二端30、32的凹入区域相接来接合及密封。
外壳20的部件24包括开口42，其在外壳20的较低部分形成排水口。开口42可用遮蔽覆盖且包括过滤装置来限制尘土、水和小虫等进入外壳20。
外壳20还包括支撑表面50，用来连接和支撑终端闭合体14。支撑表面50通常为平的并位于开口接缝21下方的外壳侧，使得可以容易地从终端10的该侧或前端接入到支撑在该侧上的终端闭合体14。接头闭合体12还包括紧固装置40，且在图2的实施例中，紧固装置40支撑在外壳20的部件22上，使得紧固装置40的闭锁部分可在部件24上、位于支撑表面50上方的位置处与一凸台56接合。在外壳20外壁上临近开口接缝21的位置处具有凸起62以及构成凹陷64的凹入部分。如以下更好地解释的，当期望接入终端闭合体14的内部时，可形成凹陷64来固定终端闭合体14的盖78。
接头闭合体上的支撑表面50上接着至少一个桥接电缆116。显示于支撑表面50上的螺栓优选地为绝缘的，使用树脂或聚合体材料，例如聚氯乙稀。尽管图中所示为四根桥接电缆，但任何数量的电缆均可使用。桥接电缆可配有绝缘穿刺线夹(IPC，未示出)，用于桥接电缆和电力线路(未示出)间的电力接通。类似地，当提供的电力电缆具有单独的中性线(neutral)时，IPC能够用来使其与桥接电缆之一电力接通。在一个实施例中，IPC可由铝-铜合金或镀锡铜制成并可被绝缘。IPC优选地具有润滑复合物来使电缆和IPC之间具有合适的电力连通的可能性最大化以及使错误最小化。IPC可设计为使金属线的范围是约13mm2至68mm2(6AWG至2/0AWG)。
可选地，桥接电缆的露出端可通过一端盖与其它元件隔开从而受保护。尽管桥接电缆紧固在通常是封闭的接头闭合体内，但端盖可为桥接电缆提供额外的保护。桥接电缆应选择为可使其与电力电缆的额定电压相兼容。
参考图3，终端闭合体14通过任何适合的方式在支撑表面50的位置处与外壳20相连，来使接头闭合体12与终端闭合体14成为整体结构。如果接头闭合体12和终端闭合体14首先形成为各自独立的单元，则使接头闭合体12与终端闭合体14成为整体结构的适当方式包括例如使用拉铆钉、机用螺钉、螺栓、热焊、声波焊接等来连接接头闭合体12和终端闭合体14。或者可以通过把闭合体12、14一起成形为整体结构而不是首先形成独立单元，来使接头闭合体12和终端闭合体14连接从而形成整体结构。
支撑表面50被定位成当终端10悬挂于电力电缆(未示出)时可把终端闭合体14放于外壳20一侧的位置。终端闭合体14包括顶壁70、底壁72、端壁74、75、后壁76及盖78。盖78与终端闭合体14的顶壁70铰接，且在一个实施例中，通过压模铰链80来铰接。即，铰链80与终端闭合体14的顶壁70和盖80成为一体。终端闭合体14可通过适合的聚合体材料，例如聚乙烯等来成形。以这样的方式，铰链80在成形时，能够易于和终端闭合体14的壁和盖成形为一体。终端闭合体14可通过任何常用的成形技术来形成，例如吹出成形、射出成形等。
盖78装有锁定机构90，用来防止和最小化终端闭合体14的未授权接线。盖78还在其靠近铰链80的外表面上装有若干锁销81。锁销81与外壳20内的凹陷64配合，以便当盖78被诸如对终端闭合体14内部件进行工作的服务技术人员充分地抬起时，可将盖78保持在打开和抬起的位置。形成接头闭合体12和终端闭合体14的聚合体材料的柔韧性足以允许锁销18卡进凹陷64，因此可将盖78固定在抬起的打开位置。盖78和底壁72具有配合的闭锁82、84，来使盖78固定在关闭的位置。锁定机构90位于盖78上来防止终端闭合体的未授权接线并从而使这种未授权接线降低到最小程度。锁定机构可特别地配有钥匙，且与配合零件102(见图3)相配。可选地，可使用紧固胶带来密封终端闭合体。紧固胶带可与终端闭合体的盖78接合，以及至少是与终端闭合体的底壁72及端壁74、75之一接合。当终端闭合体的未授权接线的情况出现，胶带会可视地显示出这类接线。例如，一旦胶带被弄破，胶带上会显示“void”。当已经出现过未授权接线后，该胶带可被新的紧固胶带所替换。紧固胶带和锁定机构90的优点是如果未授权接线出现，它们不但可阻止终端闭合体的未授权接线，而且还能记录该次接线。
开始于接头闭合体12的桥接电缆116终止于终端闭合体14的总线110的连接点114。诸如螺栓或螺钉112的机械紧固装置可用来把总线紧固到终端闭合体上。也可使用连接总线的其它装置。在一个实施例中，紧固装置为绝缘的。总线可以是绝缘的或不绝缘的。它们可以如图3所示直接连接到终端闭合体14。或者，它们可以连接到与终端闭合体14相连的装置，从而在总线和终端闭合体之间形成空气间隙。还或者，绝缘胶带首先施加于不绝缘总线上，该总线然后与终端闭合体相连。适合的胶带包括，例如与胶香树脂(mastic)结合使用的聚氯乙稀。
总线110包括用于连接分配电缆(未示出)的多个口118。在一个实施例中，总线分为户外应用型，用于制造总线的材料为根据ASTM B454的铝-铜合金或镀锡铜，金属线的范围是约2mm2至54mm2(12AWG至1/0AWG)。在图3的实施例中示出了三根总线，每根有六个口。具有不同数目的口的其它数量的总线也可用于本发明的实施中。桥接电缆中的一个与中性终端块104相连，该块包括多个口108。从总线110或中性终端块104分出的分配电缆经过开口122接出终端闭合体14，该闭合体14最初包含孔眼，且只有当需要将分配电缆从终端闭合体接出时，才在闭合体上开孔而产生开口。在一个实施例中，中性终端块根据户外应用进行分类，用于制造总线的材料为根据ASTM B454的铝-铜合金或镀锡铜，金属线的范围是约3mm2至54mm2(10AWG至1/0AWG)。
现在参见图4，其中所示为图1中的实施例在空中悬挂于与电线杆相连的电力电缆。终端150悬挂在电力电缆151上，其包括三根接入电缆152以及，在这个具体情况下的，不绝缘中性线154。优选地，终端在远离电线杆一段距离的位置与电线相连，这样来限制未授权用户的接线。在这个具体的应用中，类似于胶带的材料(未示出)用于把终端150紧固到电力电缆151上。类似于胶带的材料可裹在外壳20的第一和第二端30、32上(见图1)以及电力电缆上，来使终端连接到电力电缆上。一种示例性的类似于胶带的材料为3MTM4560ArmorcastTM材料，可从位于明尼苏达州、圣保罗的3M公司(3MCompany，St.Paul，Minnesota)获得。ArmorcastTM材料为结构材料。通常，它为柔韧的纤维玻璃编织的纤维带，用可固化树脂浸透并在空气中固化，持续时间约20分钟。电线在形成独立电缆152抽头的位置处进入终端的接头闭合体。然后电力通过分配电线156在终端闭合体内分配。分配电线156从终端闭合体分出，并且直接连入用户住宅等，例如住宅内的电路断路器。
本发明可用于不绝缘电力电缆。在此类应用中，阻止电力的未授权使用的一种有效方法是利用绝缘胶带来对一部分不绝缘电线进行改型。适合的胶带可从位于明尼苏达州、圣保罗的3M公司(3M Company，St.Paul，Minnesota)获得，产品名称为3MTM27玻璃布电力胶带(3MTM27Glass Cloth Electrical Tape)。也可使用其它胶带。终端可悬挂于远离电线杆足够长的距离。终端和电线杆之间的不绝缘电缆是绝缘的。终端可连接到如上所述的不绝缘电力电缆。
权利要求
1.一种用于电力电缆(151)的终端(10)，该终端包括接头闭合体(12)，其包括至少两个桥接电缆(116)，即第一桥接电缆与第二桥接电缆；终端闭合体(14)，其与接头闭合体(12)相连，该终端闭合体(14)包括用于把若干分配电缆(156)分出终端闭合体(14)的装置，至少一根总线(110)，以及中性接线板(104)，其中，第一桥接电缆与总线(110)相连并且第二桥接电缆与中性接线板(104)相连；以及连接装置，其位于接头闭合体(12)内，用来形成桥接电缆(116)和电力电缆(151)之间的电力通路。
2.如权利要求1所述的终端，其中所述连接装置为绝缘穿刺线夹。
3.如权利要求1所述的终端，其中所述总线使用聚合材料涂层来绝缘。
4.如权利要求1所述的终端，其中所述至少一根总线(110)以及所述中性接线板(104)包括连接点(114)，用来使桥接电缆(116)和所述至少一个总线(110)以及所述中性接线板(104)之间形成电力连通；以及至少一个口(108)，用来装入分配电缆线(156)。
5.如权利要求1所述的终端，其中还包括用来锁定终端闭合体的装置(90，102)。
6.如权利要求1所述的终端，其中还包括紧固胶带，其布置在一盖上以及所述终端闭合体的底壁和端壁的至少其中之一上。
7.如权利要求1所述的终端，其中接头闭合体内的桥接电缆具有露出的端部，该端部由一端盖来保护。
8.如权利要求1所述的终端，其在空中与电力电缆相接。
9.如权利要求8所述的终端，其中由可固化树脂浸过的柔韧的纤维玻璃编织的纤维将所述终端紧固到电力电缆。
10.一种用于从电力电缆分配电力的成套设备，该成套设备包括终端(10)，其包括接头闭合体(12)和终端闭合体(14)，其中接头闭合体(12)包括至少两个桥接电缆(116)，终端闭合体包括至少一根总线(110)、中性接线板(104)、以及用来把分配电缆接到终端闭合体外的装置；使电力电缆和桥接电缆之间电力接通的装置；以及使终端紧固到电力电缆的装置。
11.如权利要求10所述的成套设备，其中使低压供电电缆和桥接电缆之间形成电力连通的装置包括绝缘穿刺线夹。
12.如权利要求10所述的成套设备，其中使终端紧固到电力电缆的装置包括用可固化树脂浸过的柔韧的纤维玻璃编织的纤维。
13.如权利要求10所述的成套设备，其中在终端闭合体内，第一桥接电缆与所述总线相连，第二桥接电缆与所述中性接线板相连。
14.如权利要求13所述的成套设备，其中所述至少一根总线以及所述中性接线板包括连接点，用来使桥接电缆和所述至少一根总线以及所述中性接线板之间形成电力通路；以及至少一个口，用来装入分配电缆线。
15.如权利要求10所述的成套设备，其中还包括紧固胶带，其接合在一盖上以及终端闭合体的底壁和端壁的至少其中之一上。
16.一种从电力电缆上分配电力的方法，包括以下步骤提供如权利要求1所述的终端；使用电缆绑线把所述终端临时地悬挂在电力电缆上，其中所述电缆绑线在所述终端的每个端部位置连接到电力电缆上；在电力电缆和终端之间以及终端和分配电缆之间进行电力接通；把终端紧固到电力电缆上；以及从终端和电力电缆上去除电缆绑线。
17.如权利要求1所述的方法，其中把终端紧固到电力电缆上的步骤包括使用可固化树脂浸过的柔韧的纤维玻璃编织的纤维。
18.如权利要求1所述的方法，其中所述终端包括用来锁定终端闭合体从而使未授权接入其中的情况最少化的装置，并且该方法还包括在终端闭合体的盖以及至少一个底壁或至少一个端壁上应用紧固胶带。
全文摘要
本发明提供了一种可最小化来自电力线路的电力的未授权使用同时可使电力分配到用户的终端。该终端包括接头闭合体和终端闭合体。接头闭合体具有至少两个桥接电缆以及使电力电缆和桥接电缆之间电力连通的装置。终端闭合体具有至少一根总线、中性接线板、以及使分配电缆接到终端闭合体外的装置。
文档编号H02G15/02GK1868102SQ200480030255
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年10月14日
发明者爱德华多·J·桑切斯德阿帕里西奥 申请人:3M创新有限公司