用于电缆遮蔽层特别是MV电缆遮蔽层的电流收集装置的制作方法

本发明涉及MV和HV类型的电力传输电缆的一般领域，该电缆包括包围着形成所讨论的电缆的一个或多个导体的金属遮蔽层。更具体地涉及用于将各种电缆的遮蔽层彼此互连的装置。

背景技术：

当使用各种中压电缆(MV和HV电缆)来构建电力传输线时，电缆是彼此靠近的，通常安装有将各种电缆的遮蔽层联结起来的电链路，以便改善能在这些遮蔽层中流动的电流(故障电流)的排流(收集)。

现在，对于特别是用于定位在地下或地面上的中压电缆来说，导电部件和包围着导电部件的遮蔽层由保护套覆盖，该保护套保持电缆密闭性(sealtight)并提供机械和化学保护，如果期望接入遮蔽层，必须将该保护套去除。

屏蔽遮蔽层、金属遮蔽层或导电遮蔽层通常由厚度小的金属片材形成，金属片材抵靠着保护套的内壁设置并且通常用粘接剂粘合到该内壁上。

结果，在各种电缆的遮蔽层之间构建电链路牵涉到以如下方式对所讨论的电缆中的每根电缆进行作用：打开电缆的绝缘性保护套以接入遮蔽层，然后安装电导体或收集导体，并确保后者以与遮蔽层永久电接触的方式被保持在适当位置。

这还牵涉到在电流收集导体附近安装用于赋予电缆初始密闭性的替代装置以恢复电缆相对于外部的绝缘性，只要安装上述导体需要打开电缆的保护套，就需如此。

通常，这种电链路通过导电编织物来制作，导电编织物将所讨论的各种电缆的遮蔽层彼此联结，金属编织物的端部被强化以使金属编织物的与电缆的遮蔽层接触的端部区域变硬并确保整体密闭性。此外，通过使用密封剂来增强该密闭性。

回想一下，强化是将锡添加到编织物中的操作。

然而，使用表明，导电编织物的强化不能以完全令人满意且耐用的方式确保在编织物与电缆的遮蔽层接合的区域中的整体密闭性。当所讨论的电缆位于潮湿区域或者甚至被浸没时，情况更是如此。

因此需要找到一种用于建立如下电排流(电流收集)链路的替代解决方案：该链路使得能够将联结的电缆的遮蔽层中产生的电流排到大地中，并且使得能够将彼此靠近设置的各种电缆的遮蔽层彼此联结。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提出一种现有解决方案的替代解决方案，在所建立的电接触的质量方面以及在所建立的链路的密闭性方面，该替代解决方案既容易实施又有效。

为此，本发明的一个主题是一种电流收集装置，其用于包括电遮蔽层的类型的电缆，所述电遮蔽层包围着中心导体，所述电遮蔽层被定位在所述电缆的外保护套的下面。根据本发明的电流收集装置包括导电部件，导电部件本身包括实质上圆筒形状的第一管状部分和实质上圆筒形状的第二管状部分，所述第一管状部分形成构造为将要与所述电遮蔽层接触地插到所述电缆上的导电套筒，所述第二管状部分的直径大于所述第一管状部分的直径。所述两个部分通过截锥形管状的中间部分彼此联结。该装置还包括绝缘部件，绝缘部件为圆筒形状并且由绝缘性且弹性的材料制成，所述绝缘部件构造为至少部分地插到所述导电部件的所述第二管状部分中。

根据本发明，第二管状部分的壁包括延伸到所述中间部分的壁上的至少一个孔，所述孔构造为允许具有给定直径的导体穿过所述导电部件的壁插入，并且确保在插入之后所述导体在所述孔中被保持在适当位置并且所述导体与所述第一部件永久地电连接。

根据本发明，第二管状部分的壁包括在中间部分的壁上延伸的至少一个孔，所述孔构造为允许具有给定直径的导体穿过导电部件的壁插入，并且确保在插入之后导体在孔中被保持在适当位置并与第一部件永久地电连接。

根据可以单独考虑或与其它设置组合考虑的各种设置，根据本发明的装置可以包括下面列出的某些附加特征。

根据一个特定设置，根据本发明的装置的绝缘部件在外周上具有至少一个腔，所述腔的尺寸设计成使得：当所述绝缘部件插到所述导电部件的所述第二管状部分中时，所述腔位于面对所述孔的位置处，所述导体的端部能够穿过所述孔被收纳在所述腔中。

根据另一特定设置，所述导电部件的所述第二管状部分的外边缘上包括第二管状部分的壁的折叠部，从而形成了周向缘，所述周向缘向内指向并且被定位在与所述第二管状部分的轴线垂直的平面中，所述周向缘限制所述第二管状部分的孔。这样，当所述绝缘部件插在所述孔中时，所述绝缘部件被所述周向缘阻挡在适当位置。

根据关于前述设置的一个特定实施例，所述绝缘部件的外壁上可以包括圆形槽，所述圆形槽构造为使得当所述第二部件插到所述导电部件的所述第二管状部分中时，所述外缘被收纳在所述圆形槽中。

根据一个特定设置，所述导电部件的第二管状部分的外缘在孔的位置处具有切口，所述切口允许导体的插到所述孔中的端部贯穿到所述绝缘部件的所述腔的位于所述第二管状部分外部的部分中。

根据另一特定设置，所述绝缘部件是在中心包括圆筒形孔的固体部件，所述圆筒形孔允许所述第二管状部件围绕所述电缆设置。

根据另一特定设置，所述导电部件的所述第二管状部分的所述壁中的所述孔构造为：使得所述孔的在所述中间部分的所述壁上延伸的内边缘远离所述第一管状部分与所述中间部分之间的接合线。

根据另一特定设置，所述孔构造为允许所述导体相对于所述导电部件的所述第一管状部分的主体倾斜地插入，并且所述孔构造为在所述孔的延伸到所述中间部分的所述壁上的部分上具有缩窄区域，当在所述导体插入到所述孔中之后所述导体被折叠在所述导电部件的所述第一管状部分上时，所述导体插到所述缩窄区域中。

根据对应于前述设置的一个特定实施例，所述孔的边缘至少在所述缩窄区域处设计为具有尖锐边缘部，当所述导体折叠在所述导电部件的所述第一管状部分上时，所述尖锐边缘部砍切在所述导体的表面上。

根据另一特定设置，所述导电部件的所述第一管状部分具有平滑的外表面或者像干酪擦一样包括凸起部的外表面。

根据一个特定设置，绝缘部件由EPDM弹性体制成。

根据一个特定设置，所述导电部件的所述第二管状部分设置有多个孔，所述多个孔彼此远离并且分布在所述第二管状部分的外周上，所述绝缘部件包括与所述导电部件所包括的孔一样多的腔，所述腔布置在所述绝缘部件的外周上，使得当所述绝缘部件插到所述导电部件的所述第二管状部分中时，每个腔能够位于面对孔的位置处。

本发明的另一主题是一种用于将电流收集导体安装在包括电遮蔽层的电缆上的方法，所述安装使用根据本发明的电流收集装置来执行。所述方法包括以下步骤：

-第一步骤，切割包围着所述电缆的外保护套，

-第二步骤，围绕所述电缆装上所述电流收集装置，并且将所述电流收集装置的所述导电部件的所述第一管状部分插在所述外保护套的下面，以在所述电缆的所述电遮蔽层与所述第一管状部分之间建立电连续性；

-第三步骤，通过将所述导体的所述端部倾斜地插到形成在所述导电部件的所述第二管状部分中的所述孔中而将所述电流收集导体的所述端部安装在所述绝缘部件的所述腔中，并且将所述导体折叠在所述电缆的主体上；

-第四步骤，围绕所述装置安装导电套筒，以确保所述电遮蔽层在所述装置的两侧上的电连续性；

-第五步骤，安装保护套部分，所述保护套部分覆盖所述电缆的安装有所述电流收集导体的区域，所述保护套部分由绝缘弹性材料制成并且直径被限定为使得确保所述导体被保持在适当位置而压靠在所述电缆的所述主体上。

根据本发明的方法的一个特定的实施模式，所使用的保护套部分由EPDM制成。

根据另一特定的实施模式，电流收集导体在包括电遮蔽层的电缆上的所述安装借助连接配件在两个电缆区段之间的接头处进行，根据本发明的所述电流收集装置位于所述电缆上，使得所述电流收集装置的所述绝缘部件放置成与所述连接配件抵接。

根据另一特定的实施模式，所述第三步骤和所述第四步骤通过在所述电缆上连续地部署金属编织物和与所述连接配件所配备的所述保护套部分来进行。

在各种应用之中，根据本发明的装置可以有利地用作用于将彼此靠近地延伸的各种电力传输电缆(特别是中压和高压电缆(MV和HV电缆))的金属遮蔽层彼此连接的真正的“即插即用”解决方案。因此能够将强化的电缆遮蔽层彼此连接而不必使用专用工具。

在由彼此连接的多个部分形成的长度较长的电力传输电缆的情况下，根据本发明的装置可以有利地安装在两个连续的电缆部分的连接区域处，并且在该情况下使得能够在彼此联结的各种部分的遮蔽层之间容易地创建电连续。

有利地，根据本发明的装置也可以安装在电力传输电缆之间的连接部处。

由于形成弹性止档件的绝缘部件的存在，能够有利地吸收电缆的膨胀(这种电缆膨胀可能会在操作期间在排流导体的连接部处发生)，使得能够保持电缆的电连续性和密闭性。

同样有利的是，根据本发明的连接装置的安装不涉及在将装置安装在电缆上的同时进行排流导体的连接。因此，可以在将根据本发明的连接装置安装在所讨论的电缆上之后的任何时间进行各种电缆的遮蔽层的连接。

附图说明

借助于结合附图进行的以下描述将更好地理解本发明的特征和优点，其中：

图1示出了说明通过本发明生产的电连接部的原理的总体图；

图2示出了显示根据本发明的装置的各种部件的示意性视图；

图3示出了根据本发明的装置中的用于电流收集导体的插入区域的局部放大图；

图4示出了根据本发明的装置中的用于导体的插入区域的截面图，该截面是在由装置的对称轴线和直线A-A所限定的平面中进行剖切而得到的；

图5示出了根据本发明的装置的局部截面图，该截面是在由装置的对称轴线和直线B-B所限定的平面中进行剖切而得到的；

图6和图7示出了根据本发明的装置的局部总体视图，分别示出了插入区域本身以及插入有电流收集导体的插入区域；

图8至图11示出了根据本发明的装置的在电缆的两个区段的接头处的示例性实施例的视图。

具体实施方式

本说明书的余下部分通过视作实例的特定实施例呈现了本发明。当然，该实例不限制本发明的范围或程度，本发明的范围或程度由权利要求来限定。特别是，不管包括外周金属遮蔽层(导电遮蔽层)的所讨论的电缆的类型如何，具有本发明的技术特征且意图在两个或更多个电缆的导电遮蔽层之间以及在这些遮蔽层与大地之间产生电连接抑或在两个连续的电缆部分的遮蔽层之间产生电连接的电流收集装置都明显落入本发明所覆盖的领域内。

图1的视图示出了用于将彼此靠近设置的各种电力传输电缆11a、11b、11c等的遮蔽层连接起来的系统，该系统主要由接头12部署而成，接头12将形成电缆的电缆部分13彼此联结。

这样的网络由将各种电缆的金属遮蔽层彼此联结的导体14以及将所有这些遮蔽层联结到大地的导体15形成，使得能够提供一定的冗余度：即使在电缆处发生了电连续性上的破坏，该冗余度也允许进行流过各种遮蔽层的电流的电排流。这种网络有利地容易使用根据本发明的装置来安装。

图2就其本身而言部分地示出了优选但非排他性的实施例中的根据本发明的电流收集装置20的总体视图。

在本实施例中，根据本发明的装置似乎特别适合于确保在两个电缆部分13之间的接头处将电流收集导体14连接到所讨论的电缆的遮蔽层的连接。

根据本发明的装置20主要包括两个部件，第一导电部件21和第二绝缘部件22。

导电部件21本身包括管状整体形状的基本上圆筒形的第一部分23以及也是圆筒形的管状的第二部分24，其中第二部分24的直径大于第一部分23的直径，但第二部分24的长度更短。两个部分23和24通过中间截锥形部分25彼此联结。优选地，导电部件21的三个部分形成了仅一个且相同的组成部分，该组成部分由具有一定刚性的导电材料制成，特别是使得在根据本发明的装置20安装在电缆上之后，导电部件21的第一部分23与该第一部分23所抵靠的电缆的遮蔽层保持有效接触。

导电部件21例如由铜合金或铝合金制成。

当装置20安装在所讨论的电缆上时，导电部件21的第一部分23用于被收纳在电缆的保护套下面，并且更确切地说被收纳在遮蔽层的内壁与电缆的内层(例如，外半导体层)之间。

结果，装置20具有内径d，该内径d对应于当外保护套和遮蔽层被去除时电缆的直径。

这样，当根据本发明的装置安装在电缆上时，装置的导电部件21的第一部分23插在电缆的保护套下面并且进入经由第一部分23的外表面与遮蔽层接触的状态。导电部件21的第二部分24就其本身而言保持未被覆盖。

根据所讨论的实施例以及所讨论的电缆的遮蔽层的质地，导电部件21的第一部分23的外壁可以是光滑的而没有任何不平部，或者如图2所示，在外壁的所有表面或一些表面上可以伴有不平部。该不平部可以例如由凹口27形成，凹口27例如通过对第一部分23的壁进行冲压而获得，从而赋予壁以干酪擦(cheese grater)式的外观。

绝缘部件22就其本身而言采取形状为短长度圆筒的物体的形式，圆筒的外径基本对应于导电部件21的第二部分24的内径。

这样，绝缘部件22能够至少使长度的一部分插到由导电部件21的第二部分24形成的插座中。

绝缘部件进一步具有中心轴向孔222(图4中可见)，该中心轴向孔的直径基本对应于导电部件21的第一部分23的直径d。这样，绝缘部件22能够围绕电缆定位。

根据本发明，绝缘部件22由具有一定弹性的塑料材料制成，优选EPDM类型的弹性体。

根据本发明，导电部件21和绝缘部件22可以具有闭合外表面。然而，在图2所示的一个优选实施例中，导电部件和绝缘部件的纵向孔29的宽度被确定为允许装置20简单地通过如下方式安装在电缆上：将电缆接合在装置的孔29中，并且通过改变装置的结构的弹性将孔扩宽，直到电缆插到装置中。

接着使纵向孔29返回到其标称宽度，使得导电部件21的第一部分23被自然地保持在适当位置，被压在电缆的表面上。

根据本发明，导电部件21的第二部分24包括一个或多个孔26，这些孔26用于允许收集导体15的端部插到装置中。为此，孔26的尺寸是基于所讨论的收集导体15的端部的直径来限定的。

如图2至图4所示，孔26不仅在导电部件21的第二部分24上延伸，而且在中间部分25上延伸。

孔26被构造为便于收集导体15的端部被成角度地插入。

此外，孔26优选地布置成使得，在孔26的在中间部分25上延伸的部分中，孔26的内边缘261位于相距导电部件21的第一部分23与中间部分25之间的分界部28达一距离的位置处。

根据本发明，孔26具有两个分开的区域(图3中可见)：第一区域262，其尺寸设计成允许收集导体15的端部容易成角度地插入孔中；以及收缩的第二区域(收缩区域)263，其位于孔26的最靠近分界部28的部分中并且形成了一凹部，当收集导体15折叠在安装有该收集导体15的电缆上时，收集导体15被捕获在该凹部中。

在一个优选实施例中，孔26的收缩区域263中的相反两边缘具有如下尖锐部264：当收集导体15被捕获在该收缩区域363中时，该尖锐部264砍在收集导体15的表面上，这些尖锐部可以在孔的与区域263对应的边缘的整个长度上延伸。

形成在收集导体15的表面上的凹口有利地使得，当收集导体15安装在根据本发明的装置20的导电部件21中时，能够确保收集导体15与导电部件21之间建立的电接触的质量，并且不管收集导体15的表面状态如何以及无论收集导体的表面是否可能存在氧化物层，都能如此。

根据本发明，绝缘部件22的表面(至少在该绝缘部件的接合在导电部件的第二部分24中的部分处)进一步包括一个或多个腔221，这些腔分布在绝缘部件22的外周上，使得：当绝缘部件22被嵌装在导电部件21的第二部分24中时，腔221能够位于面对形成在导电部件21中的各孔26的位置处。

这样，如图6和图7中更具体地所示，每个孔26通到腔221，收集导体15的端部能够被收纳在该腔221中。

根据所讨论的实施例，形成在绝缘部件22的表面上的腔221可以用作接收收集导体15的端部的简单外壳。

作为替代方案，这些腔也可以用作润滑剂储存器，使得当收集导体15插到位于面对填充有润滑剂的腔221的位置处的孔26中时，收集导体15的端部的插入会使润滑剂流到腔外。所述润滑剂然后覆盖电缆15的端部，由此形成了抵抗腐蚀的保护层，特别是在收集导体表面的如下区域处，当收集导体插到孔的区域263中时上述区域被孔26的边缘的砍切边缘部264(尖锐部)砍切。

从功能的观点来看，形成在导电部件21的壁中(在管状的第二部分24和中间部分25处)的孔26被定位成与圆筒形的第一部分23相对，使得当收集导体15插到孔26中(如图6所示，该插入倾斜地进行)时，并且当所述收集导体15折叠在安装有该收集导体的电缆(换言之，折叠在导电部件21的第一部分23)上时，收集导体15的端部变成支承在第二部分24的内壁上，并且使得：收集导体强行贯穿到孔26的收缩区域263中并且被捕获在那里。

如上所述，然后通过砍切收集导体15的与凹部263的边缘的尖锐部264接触的表面来完成收集导体15到凹部263中的插入。

根据一个优选实施例，为了防止施加到收集导体15的扭转力(以便将收集导体15折叠在安装有该收集导体15的电缆的主体上)引起第二部分24的壁的在收集导体15的端部与所述壁接触的区域处的变形，可以增强管状的第二部分24的壁。

根据所讨论的实施例，该增强可以包括形成导电部件21的材料在第二部分24处的厚度的局部增加。

作为替代方案，该增强可以(如图4和图5的剖视图所示的实例中那样)包括第二部分24的壁的外边缘的向内折叠，以形成垂直于第二部分24的轴线定位的环241，从而限制了环241的孔并且充当用于防止所述第二部分的壁变形的加强件。这里需要注意的是，图4示出了根据本发明的装置的沿着穿过图2的轴线AA和装置的对称轴线30的平面剖切的局部剖视图，而图5示出了根据本发明的装置的沿着穿过图2的轴线BB和装置的对称轴线30的平面剖切的局部剖视图。

如图4和图5所示，在后一构造中，为了便于组装，绝缘部件22的外壁包括外周圆形槽，折叠部被以环241的形式插到该外周圆形槽中。一旦插到第二部分24中，绝缘部件22然后就因为将绝缘部件22的壁贯穿的环241的存在而在导电部件21中被保持在适当的位置。

应该注意的是，为了允许收集导体15的端部由于穿过孔26而完全贯穿到形成于绝缘部件22中的腔221的内部，呈导电部件21的管状第二部分24的环形式的外缘241优选地在孔26的位置处具有切口，从而允许收集导体15的插到所述孔中的端部贯穿到绝缘部件22的腔221的位于所述第二部分24外部的部分中。

图4以及图6和图7示出了这种切口。因此，如可以在图7的视图中看出的，收集导体15的端部一旦插到孔26中就由于穿过外缘241的壁而收纳在绝缘部件22的腔221中，并且支承在切口的边缘上。

本说明书的余下部分通过如图8至图11所示的特定的使用实例来呈现本发明，该实例对应于在电缆的两个连续区段13a和13b之间的连接区域处在MV或HV类型的电力传输电缆上安装电流收集导体15。

图8示出了电力传输电缆(例如，MV电缆)的两个区段13a和13b通过连接配件12进行的接合，连接配件12的作用是建立两个电缆区段13a和13b的芯部的电连接，且与此同时提供由通常情况下将该类型的电缆的芯部包围的各种保护套和材料层所执行的功能。

为此，连接配件12的表面通常具有导电套筒，该导电套筒旨在用作被聚合物材料的保护套覆盖的遮蔽层，为清楚请见，这些部件未在图8中示出。

在如此生产的电缆上，在连接配件12的两侧设有根据本发明的两个连接装置20a和20b，装置20a和20b安装成使得每个装置的绝缘部件22设置成与连接配件12的一端接触。

如上所述，每个装置的导电部件的第一部分21与遮蔽层接触地位于电缆的保护套33的下方，使得装置在电缆区段13a或13b的安装有该装置的端部被捕获在保护套33的端部与连接配件12的端部之间。

如图9所示，一旦装置20a和20b安装好了，就将收集导体15连接到每个电缆部分上。为此，将所讨论的收集导体15倾斜地(箭头34)插到所讨论的连接装置20a或20b上可用的一个孔26中。然后将收集导体15朝向装置的导电部件21的第一部分23的方向折叠(箭头35)，以使收集导体15的主体抵靠在安装该收集导体15的电缆区段13a或13b的壁上。

如上所述，把收集导体15折叠在装置20的导电部件21的第一部分23上带来了收集导体15在孔的部分263中的插入及阻挡，该插入自动地伴随对收集导体15的表面的砍切。

收集导体15的端部因此被压靠在收集导体15当前连接的电缆部分13的保护套33上。

此时，包围所讨论的电缆部分13的遮蔽层与收集导体15之间的电接触由连接装置20决定性地建立。

一旦该连接形成，随后的操作仅仅包括：首先建立两个电缆区段13a和13b的遮蔽层的电连续，其次恢复电缆在接头处的机械保护和密闭性。

如图11所示，使遮蔽层处于电连续可以在这里有利地简单通过如下方式来实现：围绕连接配件12设置导电套筒36，该导电套筒36的端部延伸超过所述连接配件达足够的长度，以确保该导电套筒36与每个装置20的导电部件21的第二部分24接触，该第二部分本身与所讨论的装置20所处的电缆区段13a或13b的遮蔽层接触。然后通过安装绝缘性保护套部件37来完成组装，该绝缘性保护套部件37优选地由弹性材料制成且直径选择成使得该绝缘性保护套部件37尽可能靠近地与其所覆盖的各种部件的轮廓匹配，并且特别是使收集导体15压靠在电缆部分13上。

应该注意的是，取决于所选择的连接配件的类型，导电套筒36和保护套部件37可以是分开的部件抑或是形成连接配件12的一部分的部件。

在该第二种情况下，这些部件在收集导体15安装在装置20中以及收集导体15折叠到电缆部分13上的阶段期间被折叠到连接配件12的主体上，使得它们不会超过连接配件的端部。然后，一旦电连接建立，使导电套筒36然后使保护套37延伸在连接配件的两侧，以便覆盖两个电缆部分13a和13b的端部，导电套筒36的尺寸设计成简单地覆盖装置20的导电部件21的第二部分24。