專利名稱：戶外電信設(shè)備的立式接線柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及戶外電信設(shè)備的一種立式接線柱(pedestalclosure)連同裝在其中的供保護(hù)其中的絕緣導(dǎo)線的絕緣不致因氧化而龜裂的設(shè)施。
立式接線柱是裝設(shè)在地面上的一種接線柱，舉例說，電信電纜即在該接線柱中端接。電纜敞露的絕緣導(dǎo)線也在該接線柱中與配線電纜連接。我們發(fā)現(xiàn)，電纜在現(xiàn)場經(jīng)過多年敷設(shè)之后其絕緣組成中的抗氧劑會因氧化降解而耗盡。這使立式接線柱中產(chǎn)生因氧化降解而龜裂的問題。參看J.B.Howard在第21屆國際電線電纜專題討論會科研報告集(1972)(theproceedingsofthe21stInternationalWireandCableSymposium)第329-341頁上發(fā)表的題為“低密度聚乙烯絕緣的穩(wěn)定化問題”(Stab-ilizationProblemswithLowDensityPolyethyleneInsulation)。
迄今已采用了各種不同的方法來修復(fù)接線柱中受絕緣龜裂影響的電話設(shè)備。當(dāng)然可以將受影響的絕緣導(dǎo)線的損壞部分割掉，并舉例說，把受影響接線柱中的各端子重新配線，但這終究是極其費錢費時的措施。
由于在立式接線柱中重新配線的花費大，因此有人研究出一種方法，將受影響接線柱中的絕緣裂縫填補(bǔ)上，并將其中的所有裸線包起來。J.W.Shea在第21屆國際電線電纜專題講座會科研報告集(1972)第70頁起發(fā)表的題為“立式接線柱中的PIC(聚乙烯絕緣導(dǎo)線)絕緣因設(shè)備埋設(shè)而降解的處理”(TreatmeutofDegradedPICInsulationinPedestalClosuresAssociatedwithBuriedPlant)的文章中即介紹了這種措施。用Shea研制出的含脂族聚亞胺酯的絕緣噴涂料修復(fù)聚乙烯導(dǎo)線絕緣的作法在本行業(yè)領(lǐng)域中日益得到普及。這種噴涂料的主要用途是作為涂料在絕緣已開始龜裂時恢復(fù)絕緣的完整性。
與這方面有關(guān)的文獻(xiàn)還有美國專利4，507，362，該專利公開了一種適宜噴涂到塑料絕緣的銅導(dǎo)線上的清漆。這種清漆涂到絕緣導(dǎo)線上時在空氣中起反應(yīng)，從而達(dá)到處理的目的。該清漆由干性油(一般為桐油和蓖麻油)、酚醛樹脂金屬催化劑和溶劑組成。
此外，有的文獻(xiàn)介紹了一種將多成分涂料涂到受影響的絕緣上的修復(fù)處理法。見F.R.Wight在1978年國際電線電纜專題討論會科研報告集從第112頁起發(fā)表的題為“抗氧劑耗盡了的低密度聚乙烯絕緣的再穩(wěn)定化方法”(AMethodForRestabilizationofAntioxidantDepletedLowDensityPolyethylenelnsulation)的文章。Wight報道的一種涂料體系由含聚亞胺酯的溶劑、抗氧劑和起阻擋作用的成分組成，后一種成分使絕緣材料成溶劑化物，從而使抗氧劑可以滲透進(jìn)去。雖然實驗說明了這種方法的可行性，但其中使用的添加劑體系并不是極理想的，而且并沒有估計出該涂料的使用壽命。
這里所要尋求的是保護(hù)現(xiàn)場絕緣導(dǎo)線尚未龜裂的絕緣使絕緣導(dǎo)線不致粘結(jié)在一起的絕緣保護(hù)方案。這樣的方案肯定會減少中斷電信服務(wù)的頻度。此外，最好能有一種可用于立式接線柱或加空接線盒中無需觸動接線柱中的配線就能進(jìn)行處理的裝置。所尋求的用以保護(hù)敞露著的絕緣導(dǎo)線各端部部分的方法和裝置最好不是花費大量勞力的。
最近進(jìn)行的研究是在電纜塑料包皮外表面敷上足量含抗氧劑材料的保護(hù)性材料，使其在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)起防止氧化龜裂的保護(hù)作用。具體作法是配備一個容器，容器中裝有由溶劑或含一種以上溶劑的溶劑體系和抗氧劑材料組成的均質(zhì)溶液。設(shè)法使該溶液噴灑到絕緣傳送媒體附近，使其淀積在塑料包皮的外表面。溶劑在溶液噴灑的過程中蒸發(fā)，當(dāng)其在塑料絕緣層上干固時促使塑料絕緣外表面殘留下抗氧劑薄膜，從而保護(hù)該表面不致被氧化。該薄膜不一定非要蓋住塑料絕緣的整個外表面區(qū)不可。噴灑出來的溶液還在立式接線柱內(nèi)表面的至少一部分上形成抗氧劑薄膜。這有這樣的好處隨著時間的推移，接線柱內(nèi)表面上的薄膜揮發(fā)，發(fā)散出抗氧劑材料，進(jìn)一步對絕緣起保護(hù)作用。
雖然剛介紹的這種解決問題的方法從若干不同的角度看具有一定的好處，即花費的勞力不大，無需移動接線柱內(nèi)的配線來將溶劑混合料涂敷到絕導(dǎo)線的外表面，但總希望能提供另一種無需對塑料絕緣進(jìn)行處理的方案。
我們需要的是一種花費不大、易于安裝、能與現(xiàn)行的接線柱或新型的接線柱配用來延長敝露在接線柱內(nèi)的導(dǎo)線絕緣的使用壽命的裝置。
下面所述本發(fā)明的接線柱解決了現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。
本發(fā)明的立地式接線柱，傳送媒之間的連接配置即在接線柱中進(jìn)行，所述接線柱有一個金屬外殼矗立在地面上一段距離延伸，外殼有頂部和側(cè)壁，側(cè)壁上有通孔可通到外殼內(nèi)部，電信電纜各有關(guān)傳送媒體之間的連接配置在所述金屬外殼內(nèi)進(jìn)行，各傳送媒體具有塑料包覆層，其特征在于塑料蓋，它配置在所述金屬外殼的周圍，具包括有側(cè)壁，與所述外殼的側(cè)壁緊挨，所述蓋基本上沿矗立在地面上所述外殼的整個高度延伸，且由含白色顏料的塑料制成，這種塑料充分將陽光的熱能反射回去，從而大大延長了傳送媒體塑料包覆層的使用壽命。
本發(fā)明的立地式接線柱的另一特征在于，所述金屬外殼包括有一個橫向伸出的部分，且所述蓋包括有一個狹槽，該狹槽從所述蓋的下部開口端朝所述蓋的上部封閉端垂直延伸預(yù)定的距離，所述金屬外殼的橫向伸出部分通過所述狹槽延伸，將所述蓋固定住，使其不致產(chǎn)生不希望有的運動。
本發(fā)明的立地式接線柱的又一特征在于，所述塑料蓋與所述金屬外殼的頂部較緊密地接合。
本發(fā)明的立地式接線柱的另一特征在于，所述橫向伸出的部分是個緊固件，能有效地將所述金屬外殼的各部分固定在一起，且所述狹槽的長度取得使所述蓋配置在所述金屬外殼的周圍、所述緊固件通過所述狹槽延伸并嵌入所述蓋界定著所述狹槽內(nèi)端的壁中時，所述蓋的下端基本上處在地面上。
本發(fā)明的立地式接線柱的又一特征在于，所述蓋與所述外殼的有關(guān)側(cè)壁間隔大約0.5英寸的間距。
本發(fā)明的立地式接線柱的另一特征在于，所述蓋由含白顏料成分的聚乙烯混合料制成。


圖1是本發(fā)明帶保護(hù)蓋的立式接線柱的正視圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)不帶保護(hù)蓋的立式接線柱的正視圖。
圖3是具塑料包皮的傳送媒體的透視圖。
圖4是根據(jù)設(shè)想溫度每上升10℃相對氧化反應(yīng)速度加倍的一個方程繪制的相對氧化反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系曲線。
圖5是根據(jù)設(shè)想溫度每上升10℃相對氧化反應(yīng)速度增加兩倍的一個方程繪制的相對氧化反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系曲線。
圖6是根據(jù)圖4繪制的反應(yīng)速度的對數(shù)與溫度的倒數(shù)的關(guān)系曲線。
圖7是根據(jù)圖5繪制的反應(yīng)速度的對數(shù)與溫度的倒數(shù)的關(guān)系曲線。
圖8是到氧化所引起的第一個裂紋為止的時間的對數(shù)與溫度的倒數(shù)繪制的關(guān)系曲線。
圖9是在24小時內(nèi)繪制的帶和不帶保護(hù)蓋的立式接線柱內(nèi)溫度的時間曲線。
圖10是繪制金屬立式接線柱和帶蓋接線柱的百分反射率與波長的關(guān)系曲線。
圖11是就帶和不帶蓋的立式接線柱記錄下來而繪制的時間百分率與立式接線柱內(nèi)溫度的關(guān)系曲線。
圖12是蓋從立式接線柱卸除過程中的透視圖。
圖13是蓋在工作位置上套到立式接線柱的透視圖，為將蓋固定到立式接線柱上正在上緊兩個緊固件中的一個。
現(xiàn)在參看圖1，圖中示出了立式接線柱的一個視圖，該接線柱的總編號為20，接線柱有一個總編號為21的接線柱外殼和蓋22。圖2繪出了現(xiàn)有技術(shù)有一個外殼21但不帶蓋的立式接線柱。
在一個最佳實施例中，蓋22由白色的模塑塑料制成，例如含白顏料成分的聚乙烯混合料。此外，在該最佳實施例中，蓋22的壁26-26和頂部28，其厚度都約為0.125英寸。
此外，從圖1的輪廓30可以看出，蓋的壁26-26和頂部28與接線柱外殼21的壁35-35和頂部37間隔一段距離。壁26-26最好與壁35-35間隔大約0.5英寸，蓋頂28最好與接線柱外殼21的頂部37間隔大約0.5英寸。
進(jìn)出接線柱外殼21延伸的電纜41和42在外殼21內(nèi)端接(見圖1)。為將各電纜端接，要剝除其外包皮系統(tǒng)，從而使其中的絕緣金屬導(dǎo)線45-45暴露出來(也參看圖3)。上百根這類絕緣金屬導(dǎo)線在立式接線柱內(nèi)絞接或連接是極其普通的事。工業(yè)上通常稱接線柱中敞露的絕緣導(dǎo)線及其接線和/或接頭為配線(wirework)。
再參看圖3，可以看到絕緣金屬導(dǎo)線45有一個中心配置的金屬導(dǎo)線44，縱向延伸并由適當(dāng)?shù)乃芰辖^緣包皮46包覆著。該塑料包皮可以是例如高密度聚乙烯。應(yīng)該指出的是，雖然本發(fā)明是就絕緣金屬導(dǎo)線加以說明的，但本發(fā)明也適用于任何帶塑料包皮的傳送媒體，例如，塑料包皮包覆的光纖(圖中未示出)。
我們的國土上分布著數(shù)百萬個金屬電話接線柱。這些電話接線柱(圖2)都漆成綠色，而且是導(dǎo)線絕緣的連接處。接線柱內(nèi)的導(dǎo)線絕緣一般是高密度聚乙烯，易受氧化而龜裂。圖1示出了裝有絕緣導(dǎo)線的一般接線柱。絕緣嚴(yán)重氧化時嚴(yán)重影響通信服務(wù)，這時就必須更換絕緣。
電話接線柱內(nèi)的導(dǎo)線其絕緣是經(jīng)常暴露在空氣的氧中。接線柱內(nèi)部的溫度經(jīng)常波動，有時可能超過60℃。因此，導(dǎo)線絕緣以不同的速度氧化，即在低溫下慢慢氧化，在高溫下快速氧化。隨著氧化的持續(xù)進(jìn)行，聚合物鏈斷裂，于是絕緣性能慢慢下降。經(jīng)過充分氧化之后，絕緣產(chǎn)生裂紋。假設(shè)舉例說明1000個絕緣的聚合物鏈斷裂之后才產(chǎn)生裂紋，而在這期間平均的氧化速度為每年使100個聚合物鏈斷裂，則絕緣龜裂需時10年。若設(shè)法減慢氧化的平均速度，則絕緣需要更長的時間才產(chǎn)生裂紋。舉例說，如果使平均氧化速度減半，即每年使50個鏈斷裂，則龜裂所需的時間加倍到20年。
所謂阿亨紐斯方程，其基礎(chǔ)是，溫度每上升10℃，化學(xué)反應(yīng)速度就增加1至2倍。圖4用曲線表示了溫度每上升10℃化學(xué)反應(yīng)速度增加1倍的阿亨紐斯方程。圖5示出了類似的曲線，只是反應(yīng)速度每當(dāng)溫度升高10℃增加2倍。
將反應(yīng)速度的自然對數(shù)對1/T繪制成曲線時，圖4和5中的數(shù)據(jù)分別近似地落在直線51和52上(見圖6和7)。應(yīng)用回歸分析，于是圖6中的直線51其方程為1n(速度)＝-6.3055(1/T)+22.96815(1)同樣，圖7中直線52的方程為1n(速度)＝-10.0133(1/T)+36.4699(2)直線51和52各個遵循下列形式的阿亨紐斯方程1n(k)＝-Ea/RT+常數(shù)圖8繪出的直線54表示了到立式接線柱中的絕緣第一次龜裂以年計的時間的自然對數(shù)作為溫度倒數(shù)的函數(shù)。
圖9示出了在美國佐治亞州特蘭大市一個綠色金屬電話接線柱內(nèi)在24小時內(nèi)的溫度分布曲線(見曲線56)和可作為對照的帶白色模塑塑料蓋的接線柱內(nèi)在24小時內(nèi)的溫度分布曲線(見曲線58)。從圖9中可以看出，采用白色模塑塑料蓋時，最高內(nèi)部溫度分布曲線顯著下降了10-15℃。
圖10示出了整個可見光譜的光照射到綠色金屬接線柱外殼和配備有白色塑料反光蓋22上時的百分反射率。顯然，白塑料蓋22反射的入射光要多得多。帶白塑料蓋的接線柱不吸收這些光所傳送的能量，很大一部分的光卻為綠色接線柱外殼所吸收。因此，綠色接線柱外殼吸收的輻射熱足以使接線柱內(nèi)的配線大幅度受熱。配備有白塑料蓋的接線柱將大部分的輻射熱反射回去，因而仍然比較涼。
圖11示出了接線柱在各特定溫度下所經(jīng)歷的時間百分率。將這些時間結(jié)合到方程(1)或(2)中就得出年平均氧化速度。應(yīng)用方程(1)，將所有不同溫度下的氧化速度乘以各溫度下的時間百分率，再求它們的總和，就可得出接線柱內(nèi)絕緣的平均氧化速度。
年平均氧化速度
在溫度T下的時間百分率由此求出的綠色接線柱外殼的處平均反應(yīng)速度為5.26。配備有白塑料蓋的接線柱的年平均反應(yīng)速度為3.52。假設(shè)溫度每上升10℃反應(yīng)速度增加1倍，則按方式(1)計算出來的概率壽命增長百分率為壽命增長%＝ (5.26-3.52)/3.52 ×100＝49%同樣，將此時間結(jié)合到方程(2)中年平均反應(yīng)速度
在溫度T下的時間百分率假設(shè)溫度每上升10℃反應(yīng)速度增加2倍，則按方程(2)求出的平均反應(yīng)速度為19.2(綠色接線柱外殼)和9.2(帶白塑料蓋的接線柱)。于是使用壽命的增長百分率為壽命增長%＝ (19.2-9)/9 ×100＝113%配備塑料蓋22特別是白塑料蓋有好處。用白塑料蓋將接線柱蓋起來可以使高密度聚乙烯氧化龜裂的時間延遲49%至113%。這就是說，若立式接線柱中導(dǎo)線絕緣的額定概率壽命為20年，則配備白塑料保護(hù)蓋22可以將這個概率壽命延長到30至40年。此外，可以將現(xiàn)行的立式接線柱用塑料保護(hù)蓋翻新改進(jìn)。由于接線柱外殼是按不同的側(cè)壁寬度(例如4英寸和6英寸)制造的，因而可以庫存若干不同大小的蓋。
保護(hù)蓋22基本上延伸到外殼21露出地面上的整個高度，這樣做有好處。這樣就減小了通常具上漆金屬的外殼21因露出而受腐蝕的可能性。如果不帶保護(hù)蓋22，則金屬外殼極有可能受各種環(huán)境美化設(shè)備的影響。所刷的漆可能解脫落，于是暴露出來的裸金屬就受腐蝕力的作用。
蓋22和其它推薦的采用排洪蓋來防止絕緣氧化龜裂的設(shè)施的蓋不同，排洪蓋一般沒有延伸到封閉的接線柱外殼的整個高度，且與接線柱外殼的壁和頂部間隔一段距離，大概是形成氣封防止洪水升入外殼與蓋之間的空間。
蓋22的安裝較為簡單?，F(xiàn)在參看圖12，從圖中可以看到，蓋22設(shè)有縱向延伸的狹槽60。蓋22裝好之后，狹槽60垂直取向，如圖12中所示。此外，從圖12中可以看到，外殼21一般配備有兩個水平延伸的螺栓62-62。螺栓62-62用來將外殼可通到其內(nèi)部的各部分固定在一起。一般說來，在各螺栓頭62與外殼21之間設(shè)有墊圈64。
為安裝蓋22，安裝技工操縱工具66(見圖13)將螺栓62-62向外擰松一短距離，使墊圈64-64離開外殼21。然后安裝技工將蓋22的下部分在外殼21的上部分上移動，使蓋的狹槽60與螺栓62-62對齊(見圖12)。將蓋22進(jìn)一步往下移，直到上面的一個螺栓62-62與外殼21的壁限定狹槽60內(nèi)端的部分接合為止。該接合防止蓋進(jìn)一步移動。狹槽60系在產(chǎn)生上述接合時使蓋的下端基本上處在地面上。蓋的各側(cè)壁與外殼21緊挨著接合，從而使限定狹槽的蓋壁配置在墊圈64-64與外殼21之間。接著，安裝技工用工具66向內(nèi)擰緊栓62-62，將蓋22固定于外殼21上。
這種方案可與另一種旨在采用所謂排洪蓋對立式接線柱提供熱保護(hù)的方案相比較。一般說來，排洪蓋可由塑料制成，其尺寸取得使其各側(cè)壁和頂部與接線柱的各毗鄰壁和頂部間隔若干英寸。此外，外殼21的螺栓21-21上附有一個支架(圖中未示出)。支架的一部分以懸壁的形式伸出外殼外，且有一個螺栓，排洪蓋的狹槽部分即在螺栓上移動。各支架系配置得使蓋的下端距地面大約6英寸范圍內(nèi)的距離。這樣，夾在蓋與外殼之間的空間內(nèi)的空氣防止洪水升入蓋內(nèi)，從而保護(hù)了接線柱內(nèi)的配線。
本發(fā)明的接線柱蓋安裝時無需另外象支架之類的部件。此外，它從頂部到底部保護(hù)了接線柱外殼內(nèi)配線的絕緣，而且從整個高度保護(hù)了接線柱外殼。
權(quán)利要求
1.一種立地式接線柱，傳送媒體之間的連接配置即在接線柱中進(jìn)行，所述接線柱有一個金屬外殼矗立在地面上一段距離延伸，外殼有頂部和側(cè)壁，側(cè)壁上有通孔可通到外殼內(nèi)部，電信電纜各有關(guān)傳送媒體之間的連接配置在所述金屬外殼內(nèi)進(jìn)行，各傳送媒體具有塑料包覆層，其特征在于塑料蓋，它配置在所述金屬外殼的周圍，且包括有側(cè)壁，與所述外殼的側(cè)壁緊挨，所述蓋基本上沿矗立在地面上所述外殼的整個高度延伸，且由含白色顏料的塑料制成，這種塑料充分將陽光的熱能反射回去，從而大大延長了傳送媒體塑料包覆層的使用壽命。
2.如權(quán)利要求1所述的立地式接線柱，其特征在于，所述金屬外殼包括有一個橫向伸出的部分，且所述蓋包括有一個狹槽，該狹槽從所述蓋的下部開口端朝所述蓋的上部封閉端垂直延伸預(yù)定的距離，所述金屬外殼的橫向伸出部分通過所述狹槽延伸，將所述蓋固定住，使其不致產(chǎn)生不希望有的運動。
3.如權(quán)利要求2所述的立地式接線柱，其特征在于，所述塑料蓋與所述金屬外殼的頂部較緊密地接合。
4.如權(quán)利要求2所述的立地式接線柱，其特征在于，所述橫向伸出的部分是個緊固件，能有效地將所述金屬外殼的各部分固定在一起，且所述狹槽的長度取得使所述蓋配置在所述金屬外殼的周圍、所述緊固件通過所述狹槽延伸并嵌入所述蓋界定著所述狹槽內(nèi)端的壁中時，所述蓋的下端基本上處在地面上。
5.如權(quán)利要求1所述的立地式接線柱，其特征在于，所述蓋與所述外殼的有關(guān)側(cè)壁間隔大約0.5英寸的間距。
6.如權(quán)利要求1所述的立地式接線柱，其特征在于，所述蓋由含白顏料成分的聚乙烯混合料制成。
全文摘要
一種立式接線柱(20)，電纜的絕緣傳送媒體在其中連接在一起，它有外殼(21)和保護(hù)蓋(22)。蓋由含白顏料的塑料制成，與外殼的側(cè)壁和頂緊挨著接合。蓋很容易安裝，只要把用以使外殼的各部分固定在一起的螺栓通過設(shè)在蓋上的一狹槽延伸即可。狹槽的長度取得使蓋的下端在其中一螺栓嵌入蓋壁界定著狹槽內(nèi)端的部分時基本上處于地面。使用這里公開的帶蓋的接線柱可通過降低氧化速度來延長敞露在接線柱內(nèi)的傳送媒體絕緣的使用壽命。
文檔編號H02G15/076GK1075576SQ93102169
公開日1993年8月25日 申請日期1993年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月19日
發(fā)明者E·D·納爾遜 申請人:美國電話電報公司