專利名稱:中電壓紙絕緣三芯電力電纜的電纜頭的制作方法
本發(fā)明是涉及到一種多芯電力電纜的電纜頭。
在電力電纜頭中，為了能進行理想的電氣連接，電纜芯的自由端必須有足夠的撓性。但是，在電纜頭裝配和操作時，電纜芯未端是要移動的(例如由于加熱而引起的移動)。而電纜頭分叉區(qū)域的幾何形狀和密封卻是不能改變的。所以，在現(xiàn)場要制作滿足實際工程要求的電纜頭是困難的。
現(xiàn)在實際應用中，對電纜頭內(nèi)部工藝的一個可靠的解決方法是這樣的，將電纜頭安裝在一個充滿密封樹脂的、有足夠機械強度的箱子或盒子內(nèi)，這項技術(shù)是非常昂貴的，并且根據(jù)以上工藝所制作的電纜頭占有較大的空間。
現(xiàn)在實際應用中，對電纜頭內(nèi)部工藝的另一個解決辦法是，將電纜頭的分叉區(qū)域置在一個多層套管的輕塑料外殼中，這個外殼對電纜芯未端有電纜導管，并確定電纜的分叉。這個塑料外殼內(nèi)充滿了密封樹脂，并且將電纜頭進行了必要的加工，使其機械強度達到了要求。采用這種方法，對于不同型號的電纜必須使用不同的塑料外殼。另外，變硬的樹脂形成了堅硬的彎曲邊緣，電纜芯末端部分從中延伸，因此，電纜絕緣可能被損壞。
此外，在大家所知道的電纜頭中，其內(nèi)部工藝還有按下述方法加工的，用具有韌性的片狀材料外殼代替現(xiàn)用的堅硬的外殼，因此電纜頭占有的空間可以大大地減少，并且在現(xiàn)場對電纜頭預加工也是簡單的。本發(fā)明就是基于這種電纜頭而產(chǎn)生的。
這種電纜頭內(nèi)部工藝的處理方法如下在電纜頭的韌性套管安裝好以后，向套管內(nèi)注入慢速硬化的密封樹脂。這種密封樹脂硬化相當慢，以便有足夠的時間聯(lián)接電纜的自由端，和對電纜頭的分叉區(qū)域按要求安放楔狀物。在電纜芯末端聯(lián)結(jié)完成以后，電纜芯末端還會有輕微的移動，例如，安裝時加熱引起的移動。已往的電纜頭，在對它們進行安裝時，電纜芯的展開布置是無法固定的，它取決于安裝人員的仔細程度和技術(shù)水平，直到樹脂硬化，改變電纜芯的布置的電纜芯端頭的移動才不可能發(fā)生。
本發(fā)明的電纜頭，特別適合于中等電壓紙絕緣的電力電纜，它可很順利地進行現(xiàn)場安裝而不會遇到問題。這種電纜頭制作后可以立即投入運行，并且其占有的空間很小。
根據(jù)這項發(fā)明的電纜頭，其電纜芯每一相是被可靠地固定在一個堅硬的楔狀物上，從而電纜頭生產(chǎn)廠家的工作人員工作仔細與否，與電纜頭的安裝質(zhì)量是不相關的。在電纜頭的安裝或投入運行時，電纜芯端部的移動，沒有形成間隙的力可傳送到分叉區(qū)域，因為電纜頭套管的指狀端，韌性地包在電纜芯末端上。從而不使電纜芯末端部分變僵硬。另外，在電纜芯的分叉區(qū)域及其附近，電纜芯密封樹脂有較大的厚層，從而構(gòu)成一個固狀體。因此，電纜芯末端可以可靠而又牢固地固定在楔狀物上，可以采用快速硬化的電纜密封樹脂，硬化之后連接電纜芯端部，然后，這個電纜頭立即可投入使用。
本發(fā)明將采用舉例并附有一些圖示的方法，仔細進行描述。圖1是一幅部分剖視的正視圖，是本發(fā)明的電纜頭的一個實施例。圖2是一幅透視圖，其比例比圖1大，在本發(fā)明中它是電纜頭中的一個楔狀物。圖3是對應于圖1的局部剖視圖，它表示出了套在電纜芯上的套管。圖4是一個局部剖視的正視圖，它表示出了一個可移動的電纜芯套管。圖5是對應于圖1的局部剖視圖，它表示了根據(jù)此項發(fā)明制造的電纜頭中的韌性套管。圖6對應于圖1表示了局部的帶有韌性可收縮套管的電纜頭。
在圖2至圖6中，對應于圖1的部件上標有三位數(shù)字，其后兩位數(shù)字與圖1一樣，最前面那位數(shù)字與圖號一致。圖1表示了中電壓的電纜頭，特別是7至18千伏的紙絕緣三芯電力電纜的電纜頭。電纜1有一個端接于電纜封裝層端部5的電纜封裝層3，在這個實施例中，電纜封裝層3包含有一個油紙絕緣層7，一個半導體的紙絕緣層9，一個金屬波紋鎧甲11，和一個塑料外部護套13。電纜1包括紙絕緣的三芯電纜，在一個脫離封裝層3的電纜端部中，帶有紙絕緣21、23、25的裸露電纜芯末端15、17、19，它們從分叉區(qū)域27伸出，其中楔狀物29是嵌入電纜芯間，并進入電纜封裝層端部5區(qū)域，從而進入分叉區(qū)域27，裸露的電纜芯末端被固定在楔狀物29和電纜外殼末端5之間。從圖示的實例中可以看出，電纜芯上部是紙絕緣的，在每個電纜芯末端，具有另外的芯套管31、33、35。在圖示的實施例中，這些套管是由具有持久彈性和韌性的塑料材料制造成的。在電纜芯套管之間存在一定的機械彈力，如果希望的話，可能會具有彈力控制的特性。在圖示的實施例中，電纜芯套管31、33、35，一直伸到楔狀物29的區(qū)域，在那里，它們與相鄰電纜端部一起置在楔狀物29的凸肩37上，采用這種結(jié)構(gòu)，在電纜芯套管31、33、35被套在電纜上以后，楔狀物29最好被引入，在電纜芯套管被放置好以后，楔狀物29的凸肩37與相鄰電纜芯套管端部咬合，從而在安裝部位無縫隙。在圖示的實施例中，電纜芯套管31、33和35是由可彈性擴張的套管通過彈性收縮形成的(圖1中沒表示)，這個擴張的電纜芯套管具有大的尺寸，這樣就容易套到電纜芯上。
電纜芯外表的密封是用具有持久彈性、韌性的材料制成一個手套狀多指電纜頭套管39。電纜頭套管39中具有電纜芯指41、43、45，它們在機械彈力下置于電纜芯套管31、33、35上，還具有一個電纜指狀套47，它在機械彈力下置于電纜封裝層的外部擴套13上。電纜頭套管39中間有一球狀部分49。電纜頭套管39是一個擴張的套管，其上有尺寸較大的指狀套41、43、45、47，電纜套管移動到電纜端部上后收縮，在球狀區(qū)域49中，擴張?zhí)坠艿闹睆街皇巧源笠稽c。在圖示的實施例中，擴張?zhí)坠?在圖1中沒有表示)是用機械支持裝置預先進行支撐擴大的，然后，有選擇地移動機械支撐裝置，以形成套管。支撐裝置最好包括一個可移動的支撐螺旋彈簧。這種用機械方式做成的預擴張的套管，在美國專利文獻第3，515，798中有過描述，這里作為參考。在收縮套管前和對電纜頭套管下部的初步密封，例如借助于粘性膠帶捆扎電纜頭套管的下端之后，用可固化的密封樹脂注入到可擴張的電纜頭套管39中。由于電纜頭套管的收縮作用，密封樹脂被壓入球狀區(qū)域49中，并且由于密封樹脂的注入，不但使電纜絕緣性能得到加強，而且還使所有可能存在的縫隙被填充。另外，電纜芯末端部分15、17、19被密封樹脂絕緣密封于球狀區(qū)域49中，固定在楔狀物上。楔狀物29基本上是硬的，其中包括硬聚乙烯之類的材料。本發(fā)明中的電纜頭，借助于楔狀物29和在楔狀物外面的硬密封樹脂，獲得了一種機械上堅固結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)電纜的結(jié)構(gòu)，對電纜封裝層3的末端部分5進行預加工。在所述的實施例中，電纜外部擴套13和金屬鎧甲11，大約要被拆至圖示標線53處。凸出的絕緣紙(油浸絕緣紙)用高強度的絕緣膠帶捆扎，任何多余的絕緣紙應當被撕去。
在圖示的實施例中，在分叉區(qū)域27中，用一個加強物防止電纜封裝層末端部分5的膨脹，使電纜芯固定情況得到了進一步的改善。在圖示的實施例中，所述的加強物是由不能伸長的捆扎物57構(gòu)成的。而且，高強度的絕緣膠帶層55也起到了一個加強物的作用。
圖2表示一個基本上硬的楔狀物229，它具有用于導引出電纜芯的凹曲面59、61、63。另外，上面所提到的楔狀物229，包括一個位于其端部，離開安裝部分的電纜(圖1)的已描述過的凸肩237，在電纜的安裝位置上，電纜芯套管31、33、35的內(nèi)部末端在機械壓力的作用下，安裝在凸肩235上。
圖3表示用韌性絕緣膠帶捆扎的電纜芯套管331、333。這個實施例可以在現(xiàn)場安裝時，用非常簡易的設備來完成。
圖4中表示出在彈性膨脹下，一個電纜芯套管431，可以沿著各自電纜芯415移動。為了促使這種移動，在電纜芯套管431的內(nèi)部表面加工成肋條狀，這樣使套管與電纜芯只在局部接觸，使它們之間的相對運動更方便。對于紙絕緣的電纜芯來說，套管的內(nèi)部表面甚至可以制成不規(guī)則的形狀。
圖5表示與圖1相對應的，帶有局部剖面的透視圖，即用可擴張的套管制成電纜芯套管65、67、69，在這種情況下，楔狀物還沒有被嵌入，用一個支撐裝置71，可將擴張?zhí)坠芙?jīng)過機械地擴張后，固定在電纜芯上。在圖示的實施例中，每個支撐裝置包括一個支撐螺旋彈簧，它在電纜相鄰端(圖5中下端)與一個牽引接頭73相聯(lián)接，牽引接頭從擴張?zhí)坠艿纳厦婺┒艘鰜?。為了制造圖1中的電纜芯套管31、33、35，擴張的套管65、67、69被放置在裸露的電纜芯末端部分515、517、519上，以便在適合于楔狀物29(圖1)咬合的位置上，使它們的電纜相鄰端基本位于同一水平面上，并靠近電纜封裝層端部505(最好已進行所述的預處理)。此外，支撐螺旋彈簧可用牽引接頭牽引出來。圖1中的電纜芯套管31、33、35是擴張?zhí)坠?5、67、69收縮后形成的。
圖6中表示出一個局部安裝的電纜頭。在安裝過程中，如前面所描述的一樣，電纜芯套管631、633、635被放置到指定處以后，楔狀物(圖6中沒有表示)可以以其肩部與電纜芯套管相鄰的電纜末端的下面相咬合。然后，楔狀物被人為地嵌入到適當?shù)奈恢谩４送?，一個由持久彈性材料制成的手套狀的電纜頭套管75(前面已提到)被移至電纜端部直至被固定到如圖6所示分叉區(qū)域中為止。
圖6所表示的電纜頭套管具有三個獨立的手指狀的第一套管部分77、79、81以形成電纜芯指狀套41、43、45(圖1)和一個相反位置的相應第二套管部分83以形成電纜指狀套47，還有中間部分85構(gòu)成環(huán)狀區(qū)49。在每個套管部分中，提到了一個機械支撐裝置87、89、91、93，它們可被折走以使套管收縮。在圖示的實施例中，每個支撐裝置帶有一個支撐螺旋彈簧，其牽引接頭95、97、99、101從支撐螺旋彈簧的內(nèi)部末端伸出，并成為驅(qū)動元件。當人工地拉松并取出支撐螺旋彈簧時，使各個套管部分彈性收縮。
為了完成電纜頭的安裝，從圖6表示的情況開始，擴張的電纜頭套管75的有彈性的第二套管部分83的與電纜相連端可用粘性膠帶與電纜封裝層603密封，此外，為了盡可能保持圖6所示的垂直定位，把密封樹脂注入擴張的電纜套管第一部分77、79、81的一個開口中。再有，套管第二部分83中的支撐裝置93可用牽引接頭101拆除。因此，套管第二部分83形成緊緊地收縮于電纜封裝層末端605的電纜指套47(圖1)。最后套管的第一部分77、79、81以同樣的方法形成電纜芯指套41、43、45(圖1)。在套管第一部分收縮后，密封樹脂被加入所有存在的間隙中，特別是在中間部分85中，即圖1所示球狀區(qū)域49全部被密封樹脂51所充滿，在那里，持久收縮的彈性材料牢固而緊密地密封住其里面的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一個多芯的帶有封裝層(3)的電力電纜的電纜頭，包括一個位于電纜封裝層末端(5)處的分叉區(qū)域(27)，從電纜封裝層末端延伸出裸露的電纜芯端部(15，17，19)；一個多芯指狀電纜頭套管(39)，電纜頭套管在每一電纜芯上有一指狀套，并在電纜芯末端和電纜封裝層(3)緊密接觸；還包括在分叉區(qū)域(27)周圍形成絕緣的密封樹脂(51)，其特征在于，在分叉區(qū)域(27)中，一個可確定電纜芯擴展的硬楔狀物(29)被置于電纜芯之間，其中密封樹脂(51)形成固態(tài)絕緣體，并且電纜頭套管(39)與電纜芯末端部分(15，17，19)緊密接觸，電纜頭套管(39)和位于電纜頭套管和電纜芯末端間的密封樹脂層(這個密封樹脂層比分叉區(qū)域27中的樹脂層薄)具有足夠的韌性，并在安裝和使用時能使電纜芯自由端容易移動，在電纜頭套管(39)中，含有持久彈性材料，并彈性壓置于電纜芯端部(15，17，19)，以及電纜封裝層(3)和絕緣體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的電纜頭，其特征在于楔狀物具有用于給電纜芯分叉的凹曲面(59，61，63)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1，2，其特征在于楔狀物(29，229)具有一個凸肩(37，237)，用于支撐電纜芯套管(31，33，35)內(nèi)端，該凸肩位于楔狀物末端，其安裝位置(圖1)背向電纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3，其特征在于其中的楔狀物(29)被咬合于其安裝位置(圖1)。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求
的電纜頭，其特征在于在電纜頭套管(39)中形成一個圍繞分叉區(qū)域27的球狀區(qū)域(49)。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求
的電纜頭，其特征在于有一個指狀套(39)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、2，其特征在于有一個電纜頭套管(31、33、35、39)它由擴張的套管(65、67、69。圖5;75，圖6)經(jīng)過收縮形成，該套管借助于至少一個支撐裝置(77，圖5;93，圖6)彈性擴張至大的尺寸，此支撐裝置是用一支撐螺旋彈簧構(gòu)成，該彈簧可以從擴張的套管中抽出，以使套管彈性收縮。
專利摘要
一個中等電壓紙絕緣電纜頭中，其多指電纜頭套管緊密置于電纜封裝層和裸露的電纜芯端部，并在分叉區(qū)域周圍注入密封樹脂形成一個固態(tài)絕緣體，此電纜頭套管在其芯指上有足夠的柔韌性，以防止由于纜芯端部移動的影響在分叉區(qū)域產(chǎn)生形成間隙的力，在分叉區(qū)域中電纜芯端部的展開是由放置于電纜芯之間的、有適當硬度的楔狀物所確定的。
文檔編號H02G15/04GK86106854SQ86106854
公開日1987年4月15日 申請日期1986年10月10日
發(fā)明者海爾穆特·J·卡拉施, 尤爾里克·克洛茨, 雷蒙德·A·W克拉布斯 申請人:明尼蘇達州采礦制造公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan