CN103457230A - 一种内置式电缆连接机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内置式电缆连接机构,该连接机构包括法兰、穿线弯管,穿线弯管由直管段和弯管段组成,弯管段的端面设置有法兰,法兰上安装水密插座;***设备包括浮筒、电缆和铰链,电缆穿过浮筒内腔,相邻两个浮筒之间的电缆通过铰链连接;以相邻两个浮筒之间的连接铰链为中心,将两个穿线弯管对称安装于两个浮筒内部,穿线弯管通过其直管段的端面固定连接在浮筒的内壁,电缆穿过穿线弯管的内腔,电缆两端接头分别与法兰上水密插座连接;本发明通过内置于浮筒的穿线弯管来安装电缆,以增加电缆可弯曲段的长度,穿线弯管随浮筒起伏、扭动,但其弯管端始终处于水面之上,使电缆能够在海上实施更换。
Description
技术领域
本发明涉及一种内置式电缆连接机构,应用于筏式波浪发电浮筒之间的电气连接。
背景技术
筏式波浪发电相邻浮筒之间通过一根水面电缆进行电力和控制传输。通常,该电缆两端带有水密接头,电缆穿过浮筒之间铰链中心的过缆开孔,两端与浮筒端面的水密插座连接。随着相邻浮筒的起伏、扭动,电缆接头在以铰链为中心的对称球冠面上运动,电缆随之呈现随机弯折运动。
为满足电力传输容量的要求,该电缆的外径通常大于60mm,即使进行柔性设计,电缆的硬度也会制约其弯曲特性(弯曲半径应不小于外径的10倍)。同时,电缆两端水密接头的硫化尾套不宜过度弯曲,电缆允许较大弯曲的部位主要为中段的缆体。
在使用时,上述电缆连接方式存在以下问题:
1.电缆长度较短且自由度被限制。电缆两端接头连接在浮筒端面的水密插座上,水密插座在以铰链为中心的球冠面上运动。同时,电缆穿过浮筒铰链中心的过缆开孔,中间部位被过缆开孔限位。
若取电缆总长与球冠直径(浮筒端面间距)相等,电缆两端在球冠面上运动时,当两端接头与球冠中心不在直线上时,则过缆开孔中心以外的电缆应被拉成直线,既电缆呈﹀型状态,此时过缆开孔处的电缆被过度弯折并与开孔结构发生摩擦;若取电缆总长大于球冠直径,则当电缆两端与球冠中心处在直线上时,电缆被挤压成~型状态,可造成电缆局部的过度弯折。
由于电缆外径大、长度短,上述两种情况均会造成电缆的局部疲劳损伤,大大缩短其使用寿命。
2.电缆无法在水面拆装、更换。水密插座位于浮筒外端的水面位置,随着浮筒的起伏、扭动和海浪的拍打,时常处于水中,拆装时极易进水,造成电缆无法使用。此外,操作人员处于无法预计的动态环境中,极易造成人身伤害。因此在海上进行该电缆的拆装存在诸多隐患,必须将浮筒拖至码头,在海浪较小的条件下实施,需要付出巨大的人力物力。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种内置式电缆连接机构,有效提高了波浪发电浮筒之间连接电缆的使用寿命,并使该电缆能够在海上实施更换。
一种内置式电缆连接机构,该连接机构包括法兰、穿线弯管,穿线弯管由直管段和弯管段组成,弯管段的端面设置有法兰,法兰上安装水密插座;***设备包括浮筒、电缆和铰链,电缆穿过浮筒内腔,相邻两个浮筒之间的电缆通过铰链连接。
以相邻两个浮筒之间的连接铰链为中心,将两个穿线弯管对称安装于两个浮筒内部,穿线弯管通过其直管段的端面固定连接在浮筒的内壁,电缆穿过穿线弯管的内腔,电缆两端接头分别与法兰上水密插座连接。
所述的穿线弯管内腔直径不小于电缆直径的50倍。
有益效果:
(1)本发明通过内置于浮筒的穿线弯管来安装电缆,以增加电缆可弯曲段的长度,穿线弯管随浮筒起伏、扭动,但其弯管端始终处于水面之上,使电缆能够在海上实施更换。
(2)本发明穿线弯管的空腔直径不小于电缆直径的50倍,提供了电缆在管内弯曲的空间。
附图说明
图1为本发明内置式电缆连接机构的结构示意图。
图2为本发明浮筒相对扭转+20°时电缆姿态示意图。
图3为本发明浮筒相对扭转-20°时电缆姿态示意图。
其中,1-法兰、2-穿线弯管、3-浮筒、4-电缆、5-铰链
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
如附图1所示,本发明提供了一种内置式电缆连接机构,该连接机构包括法兰1、穿线弯管2,穿线弯管2由直管段和弯管段组成,弯管段的端面设置有法兰1,用来安装水密插座。
***设备包括浮筒3、电缆4和铰链5,电缆4穿过浮筒3内腔,相邻两个浮筒3之间的电缆4通过铰链5连接。
以相邻浮筒3之间的连接铰链5为中心,将两个穿线弯管2对称安装于两个浮筒3内部,穿线弯管2直管段的端面与浮筒3的端面固连,使两个浮筒3内的穿线弯管2呈╰╯型对称布置,电缆4穿过穿线弯管2且两端接头与法兰1上水密插座连接,呈╰—╯型状态。穿线弯管2的空腔直径约为电缆4直径的50倍,满足电缆4在穿线弯管2内的自由弯曲。必要时,在电缆4可能与穿线弯管2接触的部位安装抗磨结构,以提高电缆4的使用寿命。
在进行电缆4拆卸时,首先从穿线弯管2的弯管端面拆开法兰1,拉出电缆4接头和插座,将接头与插座拆离后,从另外一端将整个电缆4拉出;在进行电缆4安装时,用引导绳牵引电缆4接头,待接头通过穿线弯管2到达法兰1后,先将电缆4接头连接到插座上,再将法兰安装到穿线弯管2的弯管端面,然后,再进行另外一端的安装。
工作原理:
本发明的电缆弯折示意图如图2、图3所示,穿线弯管2随着浮筒1起伏、扭动,在相对夹角±20°之内,但其弯管端始终处于水面之上,即电缆4接头始终处于水面之上。
应用本发明制造的筏式波浪发电装置一套,经过海上试验证明,通过内置的穿线弯管安装浮筒之间的弯折电缆,一方面满足了电缆的弯曲自由度,提高了电缆的使用寿命,另一方面能将电缆接头保持在水面之上,使该电缆可以在海上进行拆装、更换。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种内置式电缆连接机构,其特征在于,该连接机构包括法兰(1)、穿线弯管(2),穿线弯管(2)由直管段和弯管段组成,弯管段的端面设置有法兰(1),法兰(1)上安装水密插座;***设备包括浮筒(3)、电缆(4)和铰链(5),电缆(4)穿过浮筒(3)内腔,相邻两个浮筒(3)之间的电缆(4)通过铰链(5)连接;
以相邻两个浮筒(3)之间的连接铰链(5)为中心,将两个穿线弯管(2)对称安装于两个浮筒(3)内部,穿线弯管(2)通过其直管段的端面固定连接在浮筒(3)的内壁,电缆(4)穿过穿线弯管(2)的内腔,电缆(4)两端接头分别与法兰(1)上水密插座连接。
2.如权利要求1所述的内置式电缆连接机构,其特征在于,所述的穿线弯管(2)内腔直径不小于电缆(4)直径的50倍。
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