一种复合电缆接头及连接装置

文档序号:1924490 发布日期:2021-12-03 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 一种复合电缆接头及连接装置 (Composite cable joint and connecting device ) 是由 林培斌 马沁柠 林远劲 梁庆锋 马栋浩 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种复合电缆接头,包括铜套和绝缘层,所述铜套外套在待连接的第一电缆芯和第二电缆芯上,所述铜套的一端与第一电缆芯采用过盈配合焊接在一起,所述铜套的另一端与第二电缆芯采用铆钉固定连接,所述绝缘层包裹在所述铜套的外层。本设计结构简单稳定,能够便捷安装,同时在绝缘层外设置防爆外护套,使其具备良好防火防爆性能。本发明还公开相应的一种复合电缆接头的连接装置,其自动化程度高,控制精确,使用方便,施工过程环保节能,提高施工效率,并且便于矫正,保证电缆接头的连接对准度。(The invention discloses a composite cable joint which comprises a copper sleeve and an insulating layer, wherein the copper sleeve is sleeved on a first cable core and a second cable core to be connected, one end of the copper sleeve is welded with the first cable core in an interference fit mode, the other end of the copper sleeve is fixedly connected with the second cable core through a rivet, and the insulating layer is wrapped on the outer layer of the copper sleeve. This design simple structure is stable, can convenient installation, sets up explosion-proof oversheath outside the insulating layer simultaneously, makes it possess good fire prevention explosion-proof performance. The invention also discloses a corresponding connecting device of the composite cable joint, which has the advantages of high automation degree, accurate control, convenient use, environment-friendly and energy-saving construction process, construction efficiency improvement, convenient correction and capability of ensuring the connection alignment degree of the cable joint.)

一种复合电缆接头及连接装置

技术领域

本发明涉及电网施工技术领域,具体为一种复合电缆接头及连接装置。

背景技术

随着电网的发展和城网改造进行,电缆在电网线路中的所占的比例日益增加,相应的电缆故障率也在不断增加,电缆接头是电缆的最薄弱环节,故障概率高,一旦电缆接头爆炸起火则可能造成电缆群伤,导致大面积停电,甚至自燃、爆炸而引起火灾。另外电缆在发生断裂的情况下必须重新连接恢复供电,目前,多是采用预制式电缆中间接头在现场组合套装到电缆主体上,使两根电缆恢复连接。但是这种接头的线芯多是采用压接或螺栓扭断式机械连接,连接处接触电阻较大,容易造成发热;并且,这种连接方式两根电缆间的主芯对接容易存在不同心的问题,容易导致以下故障:1、内部存在气隙,局部放电并蔓延扩大恶化,导致绝缘击穿;2、吸潮或进水,水分或潮气的呼吸效应和电泳效应渗入中间接头内部,界面电阻急剧下降,激发沿面放电;3、绝缘强度降低或老化,呈树枝状放电炭化,导致爬电电击穿;从而降低了电力系统的可靠性,制约着电缆系统的安全运行。

另外,现有对两根电缆恢复的工艺存在施工比较困难,施工周期长的问题,在如今高速发展的社会,电缆故障容易给人们带来巨大的经济损失,如何快速电缆施工以及抢修电缆故障成为本行业内注重的问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种复合电缆接头结构,能够便捷安装,同时具备良好防火防爆性能。

本发明的目的之二是提供上述一种复合电缆接头的连接装置,提高施工效率,并且便于矫正,保证电缆接头的连接对准度。

本发明解决其技术问题所采用技术方案为:一种复合电缆接头,包括铜套和绝缘层,所述铜套外套在待连接的第一电缆芯和第二电缆芯上,所述铜套的一端与第一电缆芯采用过盈配合焊接在一起,所述铜套的另一端与第二电缆芯采用铆钉固定连接,所述绝缘层包裹在所述铜套的外层。

进一步的,所述铜套与第一电缆芯的过盈配合公差为-0.008mm~0mm,优选为-0.01mm~-0.04mm。

进一步的,所述铜套可采用银套或铝套替换,同样地,所述铆钉也采用铜或银或铝制作。

进一步的,还包括有防爆外护套,所述防爆外护套包裹在所述绝缘层的外层。

进一步的,所述防爆外护套采用防爆束套,所述防爆束套由柔性防火材料制成,所述防爆束套设有容纳所述铜套和绝缘层的防爆容腔,所述防爆束套上设有若干褶皱部,所述褶皱部在受到外力之下可以进行扩张而增大所述防爆容腔,从而达到防爆的目的。作为本方案的另一种构思,所述防爆外护套包括防爆网和绑绳,所述防爆网由若干根丝绳和若干个箍环组成,所述丝绳平行排布,所有所述箍环呈错开间隔的阵列布置,相邻的两根所述丝绳穿过所述箍环;当所述丝绳在横向拉伸的时候,可形成具有一定弹性收缩的网状结构将所述绑绳穿插在所述丝绳上,并将所述防爆网绑固于所述绝缘层的外层。

进一步的,所述防爆外护套还包括有至少两个安装在所述防爆网上的锁扣,其中两个所述锁扣分别安装在所述防爆网的两侧;所述锁扣包括底盒、上盖和锁紧螺母,所述底盒的左右两端分别设有入口和出口,所述底盒内形成有容纳所述丝绳和绑绳的夹绳容腔,所述底盒内还设有螺杆,所述上盖可上下活动地安装在所述螺杆上,所述螺杆的上端伸出所述上盖并连接所述锁紧螺母,通过旋拧锁紧螺母使得上盖向下挤压夹绳容腔,将夹绳容腔内的丝绳和绑绳压紧锁死,从而更好地固定所述防爆网。

本发明还公开一种复合电缆接头的连接装置,包括机架、挤出机、工装模具和成型模具,所述挤出机的挤出机头通过注料管连接所述成型模具,所述工装模具包括左工装模具和右工装模具,所述左工装模具和右工装模具分别通过升降机构安装在所述机架,方便上下调节对准;所述左工装模具和右工装模具内分别设有同轴设置的并且容置所述一种复合电缆接头的模注腔体,所述左工装模具和右工装模具的一端可拆卸地拼装连接,所述左工装模具和右工装模具的另一端分别设有卡接电缆的定位孔,所述定位孔连通所述模注腔体,所述成型模具连接所述左工装模具或右工装模具,并且所述成型模具连通所述模注腔体;所述模注腔体外侧壁上设置有若干排列分布的超声波振荡器,所述超声波振荡器在所述模注腔体外侧壁呈不规则的交错布置。本装置通过左工装模具和右工装模具分别定位两根待连接的电缆,利用升降机构上下调节使两根电缆的电芯同轴对接,所述铜套的一端与左工装模具上的电缆芯采用过盈配合连接后,再通过右工装模具上的电缆芯与铜套对接并且采用铆钉固定后,利用挤出机对成型模具和工装模具的模注腔体内注入熔融状态的绝缘材料,冷却后即等效将两根电缆再生结合成一根新电缆。

进一步的,所述升降机构采用上下方向设置的气缸或液压缸。

进一步的,所述左工装模具和右工装模具通过法兰可拆卸地安装连接,保证两者的同轴度。

进一步的,所述模注腔体内安装有第一温度传感器,实现实时监控绝缘材料的温度情况。

进一步的,所述左工装模具和右工装模具内还分别设有同轴设置的散热腔体,所述散热腔体置于所述模注腔体的外层,所述左工装模具和右工装模具上分别设有入风管和出风管,所述入风管和出风管连通所述散热腔体,所述入风管处安装有散热风机。

进一步的,所述散热腔体内还安装有若干散热翅片,所述散热翅片布置于模注腔体的外表面,辅助模注腔体内的绝缘材料快速地冷却成型。

进一步的,所述散热腔体内还安装第二温度传感器,实现实时监控散热腔体的温度情况。

本发明的有益效果是:本发明的复合电缆接头结构简单稳定,采用铜套连接两根电缆,达到充分导电的性能,并且其一端与电缆芯采用过盈配合并通过钎焊固定在一起,另一端与电缆芯采用铆钉固定,能够便捷安装,同时在绝缘层外设置防爆外护套,使其具备良好防火防爆性能。本发明还公开相应的一种复合电缆接头的连接装置,其自动化程度高,控制精确,使用方便,施工过程环保节能,可以提高施工效率,并且便于矫正,能够保证电缆接头的连接对准度。

附图说明

图1为本发明的复合电缆接头结构剖切示意图;

图2为本发明的防爆束套结构示意图;

图3a为本发明的防爆网使用状态图;

图3b和图3c为本发明的防爆网中丝绳和箍环的连接示意图;

图3d为本发明的锁扣结构使用状态爆炸图;

图4为本发明的连接装置结构示意图;

图5为本发明的连接装置的工装模具的结构局部剖切示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。本实施例中所述的铜套也可以根据导电性能需要而采用银套或铝套等替换,以配合第一电缆芯和第二电缆芯的材质为宜。同理的,本实施例中所述的铆钉也可以采用铜或银或铝等材质。

一种复合电缆接头,如图1所示,包括铜套2、绝缘层3和防爆外护套4,所述铜套2外套在两根待连接的第一电缆芯11和第二电缆芯12上,所述铜套2的一端与第一电缆芯11采用过盈配合连接,其配合公差为-0.008mm~0mm,优选为-0.01mm~-0.04mm;并且所述铜套2的一端与第一电缆芯11采用钎焊进行加固,钎焊处21的面积不小于1cm2;所述铜套2另一端与第二电缆芯12采用铆钉22固定连接,所述铆钉22环绕所述铜套呈径向对称分布,每排铆钉22个数为3~6个,排数4~8排,所述铆钉22的直径优选为2~5mm。所述绝缘层3和防爆外护套4依次包裹在所述铜套2的外层。

进一步的,所述铜套2的长度设置为第一电缆芯11和第二电缆芯12直径的5~10倍之间,铜套2的厚度设置为第一电缆芯11和第二电缆芯12直径的0.25~0.5倍之间。

如图2所示,所述防爆外护套4可采用防爆束套5,所述防爆束套5由柔性防火材料制成,所述防爆束套5设有容纳所述铜套和绝缘层的防爆容腔50,所述防爆束套5上设有若干褶皱部51,所述褶皱部51在受到外力之下能够进行扩张而增大所述防爆容腔,从而达到防爆的目的。其中,对于褶皱部51的尺寸和数量,可以根据电缆接头的大小以及防爆功能的需要自行选择,如褶皱部51的宽度为50-200mm,又如将褶皱部51展开的长度设置为整个束套展开长度的20-80%,又如带有褶皱部51的防爆束套5撑开前后的直径比例为100-350%,又如防爆束套5的内径与所包裹电缆接头的外径之间的间隙为0-30mm。本发明中,对于防爆束套5,既可以是一体成型的束套本体,也可以为柔性防火面料围合而成的套状结构,对于防爆束套5的形状,可以不做特别的限定,只要存在内部用于容置电缆接头的容置空间即可,其外部形状既可以呈圆筒状、也可以为棱柱状、或者圆锥等形状。对于褶皱部51在防爆束套5上设置的位置,可以不做特别限定,只要能够受力扩张而增大容置空间即可,为了使得防爆束套5的受力更为均匀、产品更为牢固,可以沿防爆束套5的轴线方向设置褶皱部51,褶皱部51的层数也可以不做特别限定,为了增加产品的防爆性能,褶皱部51可以设置为包括至少2层的褶皱,这样会使得受力后扩张的容置空间增加的范围更大,进而能够更好的释放爆炸所带来的冲击力,提升防爆性能,对应的,所述各层褶皱逐层可以连续叠加在一起,这样会使得产品占用空间为更小。为了进一步降低产品占用的空间,可以将所述褶皱部51的两端通过缝合、扣合、或贴合的方式与防爆束套5连接,这样褶皱相对而言就不会形成较大的凸起,能够比较靠近防爆束套5的外表面,减少产品所占用的面积。对于褶皱的缝合方式,可以将所述褶皱部51的两端缝合在防爆束套5上,或者将褶皱的其他部位进行缝合,对两端进行缝合将会使得产品的生产更为便利,所述缝合的线路为“山”字形、“Z”字形、或“M”字形中的一种。

如图3a-图3d所示,所述防爆外护套4也可采用防爆网装置,其包括防爆网6、绑绳63和若干锁扣64,所述防爆网6由若干根丝绳61和若干个箍环62组成,所述丝绳61平行排布,所有所述箍环62呈错开间隔的阵列布置,相邻的两根所述丝绳61穿过所述箍环62,如图3c所示,当所述丝绳61在横向拉伸的时候,可形成具有一定弹性收缩的网状结构,所述绑绳63穿插在所述丝绳61上,并将所述防爆网6绑固于所述绝缘层3的外层;所述锁扣64包括底盒641、上盖642和锁紧螺母643,所述底盒641的左右两端分别设有入口和出口,所述底盒641内形成有容纳所述丝绳61和绑绳63的夹绳容腔,所述底盒641内还设有螺杆644,所述上盖642可上下活动地安装在所述螺杆644上,所述螺杆644的上端伸出所述上盖642并连接所述锁紧螺母643,通过旋拧锁紧螺母643使得上盖642向下挤压夹绳容腔,将夹绳容腔内的丝绳61和绑绳63压紧锁死,从而更好地固定所述防爆网。其中,每一根所述丝绳61均由具有伸展性的绳芯以及所述绳芯外编织的一层不锈钢丝绳组成,所述不锈钢丝绳为304不锈钢或者316不锈钢。为更好地固定防爆网6,其中两个所述锁扣64分别安装在所述防爆网6的两侧。

一种复合电缆接头的连接装置,如图4所示,包括机架100、控制器101、数据处理器102、电源箱103、挤出机104、工装模具105、成型模具106和移动小车107,所述挤出机104通过万向支架安装在所述移动小车107上;所述电源箱103电气连接所述控制器101和数据处理器102,所述控制器101通过所述数据处理器102控制连接所述挤出机104;所述挤出机104的一端设有挤出机头1041,另一端设有料桶1042和电动喂料装置1045,所述料筒1042的出料口端设有料桶开关1043,以方便控制添加绝缘材料的流量。所述料筒1042的入料口端设有空气过滤器1044,防止绝缘材料在挤出机的熔融时发出的废气直接排出,影响作业环境。所述电动喂料装置1045可以是电机震动喂料机构或者是电机带动的螺旋叶片机构等。挤出机头1041通过注料管1040连接所述成型模具106。

如图5所示,所述工装模具105包括左工装模具1051和右工装模具1052,所述左工装模具1051和右工装模具1052内分别设有同轴设置的并且容置上述一种复合电缆接头的铜套2的模注腔体501。所述左工装模具1051和右工装模具1052的一端通过法兰可拆卸地拼装连接。为了拼装方便,所述左工装模具1051和右工装模具1052还可以分别设置成由上下两部分拼装而成。所述左工装模具1051和右工装模具1052的另一端分别设有卡接第一电缆和第二电缆的定位孔500,所述定位孔500连通所述模注腔体501。所述成型模具106连接所述右工装模具1052,并且所述成型模具106连通所述模注腔体501。本装置通过左工装模具1051和右工装模具1052分别定位两根待连接的第一电缆和第二电缆,使第一电缆芯11和第二电缆芯12同轴对接,先将所述铜套2的一端与左工装模具1051上的第一电缆芯11采用过盈配合连接后,再将右工装模具1052上的第二电缆芯12与铜套2对接并且采用铆钉22固定后,利用挤出机104对成型模具106和工装模具105的模注腔体内注入熔融状态的绝缘材料,冷却后即等效将两根电缆再生结合成一根新电缆,具有良好的对心性,保证连接电气性能。

进一步的,所述左工装模具1051和右工装模具1052分别通过升降机构108安装在所述机架100上,以方便上下调节对准。其中,升降机构108优选为上、下方向设置的气缸或液压缸。

进一步的,所述左工装模具1051和右工装模具1052内还分别设有同轴设置的散热腔体502,所述散热腔体502置于所述模注腔体501的外层,所述左工装模具1051上设有出风管511,右工装模具上设有入风管512,入风管512上设有风机513,所述入风管511和出风管512连通所述散热腔体502,风机513对散热腔体502进行鼓风散热,并且入风管511和出风管512呈对角布置,极大地扩大了鼓风冷却的范围,冷却效果更好;作为本方案的另一种构思,也可以采用水冷的方式进行冷却。

进一步的,所述散热腔体502内还安装有若干散热翅片505,所述散热翅片505布置于模注腔体501的外表面,辅助模注腔体501内的绝缘材料快速地冷却成型。

进一步的,所述模注腔体501内安装有第一温度探头传感器503,所述散热腔体502内还安装第二温度探头传感器504,所述第一温度探头传感器503和第二温度探头传感器504数据连接所述数据处理器,实现实时监控绝缘材料和散热腔的温度变化情况。

进一步的,所述模注腔体501外侧壁上设置有若干排列分布的超声波振荡器109,所述超声波振荡器109在所述左工装模具1051和右工装模具1052的模注腔体501外侧壁呈不规则的交错布置。所述超声波振荡器109置于所述散热腔体502内。优选的,相邻的所述超声波振荡器109之间的间距为5~12cm。利用超声波振荡器产生的高频超声波对模注腔体501内的绝缘材料进行辐照,使熔融的绝缘材料产生振荡等超声波效应,到达机械搅拌和超声搅拌效果,使绝缘材料充分的在模注腔体501内均匀的填充满,且一致性更好。其中,所述超声波振荡器109为贴壁式超声波换能器,所述贴壁式超声波换能器以其超声辐照方向垂直于模注腔体501中轴线的侧壁上,并通过一适配前置附块装设于模注腔体501外壁上,向模注腔体501辐照超声波。所述适配前置附块与所述模注腔体501外壁可以是紧牢地焊接安装。

上述复合电缆接头的连接装置,其自动化程度高,控制精确,使用方便,施工过程环保节能,提高施工效率,并且便于矫正,保证电缆接头的连接对准度,另外绝缘材料成型均匀,绝缘保护更佳。

以上所述者,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单等效变化与修饰,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

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