CN208849434U - 一种电缆绕包中间接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电缆绕包中间接头,用于两段三芯或单芯电缆的对接,包括连接各单相电缆的接头绕包、所有接头绕包外的防护绕包;接头绕包包括连接同相电缆导体线芯的压接管、套装在电缆上的应力锥、绕制的限位台阶、半导电带层、绝缘带层、接头屏蔽层、铜网层、单相电缆金属屏蔽带、PVC层、单相电缆防水层;防护绕包从内至外依次包括捆绑层、电缆金属屏蔽带、电缆防水层、电缆铠装层;通过本实用新型提供的绕包中间接头,可以达到电缆导体线芯连接良好、绝缘可靠、密封性能好、机械强度高、结构简单、制作安装方便的目的,能够保证电缆运行的安全和平稳,并获得较好的经济效益,因而,极具推广应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电缆附件,尤其是一种电缆绕包中间接头,属于电缆附件制作技术领域。
背景技术
电缆是供电设备与用电设备之间的桥梁,起着传输电力的作用,应用广泛。现代生活和生产离不开电力,因此,也就离不开电缆。随着电缆的广泛使用,所需电缆附件的数量也越来越多,质量也越来越高。
电缆的敷设过程中,当电缆的长度小于敷设长度时,需要由两段或多段电缆,通过连接,使电缆的导体导体线芯联通而形成连续的电缆。电缆连接的接头必须具备一定的绝缘和密封性能,符合电气绝缘规定,结构合理,适应环境等要求。因此,接头的施工制作及其质量好坏直接关系到电缆线路运行的稳定和可靠性能。
电缆连接时,通常需要使用电缆附件。
电缆附件(英文名称:Cable Accessories)是指连接电缆与输配电线路及相关配电装置的产品,一般指电缆线路中各种电缆的中间连接及终端连接,它与电缆一起构成电力输送网络;电缆附件的要求主要是依据电缆结构的特性,既要恢复电缆的性能,又要能保证电缆长度的延长及终端的连接。高压电缆附件的可靠性可以从电气性能、密封防潮性能、机械性能和工艺性能等方面进行评判。
电缆中间接头是电缆线路的重要组成部分,由于电缆中间接头为多层固体复合介质绝缘与密封结构,相比电缆本身其结构更为复杂,需现场人工制作安装;此外,由于电缆中间接头运行条件恶劣甚至需长期浸泡在水中,很容易发生导体连接管连接不紧、连接管偏心、接头密封防水不完善、机械强度不够等系列问题,导致电缆中间接头往往成为电缆线路中的薄弱环节;电缆运行经验表明,大部分的电缆故障与电缆附件有关,其中电缆中间接头故障率最高。
七十年代初期,交联电缆附件采用传统的油纸绕包制作方法进行制作,具体方法为:用绝缘带材作增绕绝缘,半导电端部采用应力控制带消除电场畸变。由于应力控制带是一种由高介电常数的物质制作而成,而此物质在电缆运行过程的不同温度下,介电常数会发生变化,导致介损提高,易发热,因此,故障较多。
对传统绕包接头典型故障进行研究,重复制作过程并进行耐压试验,结果发现,在距屏蔽口20mm处易发生绝缘击穿,此区域通常也是应力控制带的边缘部分。
由于应力控制带材质的特殊性,即要有高介电常数能够分散屏蔽口集中的场强,又要保证电缆运行过程中,在不同温度下带材的介电常数不发生改变,目前,国内还很难找到符合要求的应力控制带。
现有技术中,纯绕包中间接头采用的应力控制带是通过应力层控制法(又称参数法)来实现的,即通过应力层的高介电常数电阻率,使电场中电力线在两个不同介电常数界面上折射,达到控制电场分布。
然而,为了改善场强分布,就要提高带材的介电常数,但这个方向又增加了电缆主绝缘外侧的泄漏电流,导致温度升高。温度过高会导致电缆主绝缘机械性能下降。电缆主绝缘若温度变化过大,也会影响电缆主绝缘的寿命,并可能引发电缆主绝缘被击穿的风险。
除上述方法外,还有在整体预制中间接头采用的应力锥法(又称几何法)也可实现控制电场分布的目的,此方法是通过加大附加绝缘的几何尺寸,增加表面杂散电容,使终端绝缘流入半导电端部的电容电流分散到各杂散电容上,从而使屏蔽端部电场达到均匀分布。
然而,整体预制中间接头是靠橡胶材料自身的回弹性抱紧在电缆外表面,预制中间接头本体与电缆之间有明显的界面,而此界面是个薄弱点。当中间接头由于橡胶本身的老化而导致回弹性丧失时,有界面密封遭损的隐患。此外,中间接头与电缆之间还需通过硅脂或硅油来润滑并填补界面的缝隙。虽然硅脂能起到增强界面的绝缘能力,但是也影响了电缆导体导体线芯与预制中间接头高压屏蔽之间的接触,由于接触不良而容易发热,由此可能引发高压屏蔽电极处的热击穿。
综上所述,无论何种方法,现有技术中,电缆中间接头及其制作工艺都不够完善,主要表现在结构比较复杂,导体导体线芯连接、主绝缘界面密封、以及机械强度等性能方面都存在一定的缺陷,影响了电缆运行的安全和平稳。
实用新型内容
为克服现有技术的不足,本实用新型提供一种电缆绕包中间接头,以期达到电缆导体线芯连接良好、绝缘可靠、密封性能好、机械强度高、结构简单、制作安装方便的目的,保证电缆运行的安全和平稳。
为达上述目的,本实用新型采用如下的技术方案:
一种电缆绕包中间接头,用于两段三芯或单芯电缆的对接;
所述电缆从外至内包括护套和铠装,或护套和铠装以及衬垫,护套和铠装或护套和铠装以及衬垫内包含单股或多股单相电缆,各股单相电缆从外至内包括金属屏蔽层、绝缘屏蔽层、主绝缘层、内屏蔽层和导体线芯;
所述绕包中间接头包括连接各单相电缆的接头绕包、所有接头绕包外的防护绕包;
两段电缆对接时,首先分别在两段电缆端头一定位置,逐层剥除护套和铠装或护套和铠装以及衬垫,再逐层剥除各股单相电缆的金属屏蔽层、绝缘屏蔽层、主绝缘层、内屏蔽层,裸露出需要对接的导体线芯,然后通过接头绕包先将两段电缆中的各股单相电缆按同相要求进行对接,再通过防护绕包对所有对接的单相电缆进行外层保护,完成整个绕包中间接头,实现两段电缆的对接,其特征在于:
所述接头绕包包括:
连接同相电缆导体线芯的压接管;
分别套装在各单相电缆上、其半导电部包裹着绝缘屏蔽层而其绝缘端部包裹在主绝缘层外的橡胶材质锥形应力锥;
在应力锥半导电部外侧的金属屏蔽层与绝缘屏蔽层剥切处、由半导电带绕包形成用于固定金属屏蔽层与绝缘屏蔽层同时标示相对位置的限位台阶;
由半导电带绕包在压接管及对接导体线芯裸露处形成的半导电带层;
由绝缘带从已连接的两段单相电缆中的一个应力锥的绝缘端部开始至另一个应力锥的绝缘端部结束绕包形成的绝缘带层;
由半导电带绕包在两个对接单相电缆的限位台阶间,形成接头屏蔽层;
由铜网带采用半搭接方式在接头屏蔽层外绕包形成的铜网层,铜网层两端分别用相缆恒力弹簧固定;
由铜编织带连接对接单相电缆两端金属屏蔽层形成的单相电缆金属屏蔽带,单相电缆金属屏蔽带两端分别用相缆恒力弹簧与铜网层固定在一起;
铜网层和相缆恒力弹簧上以及两个相缆恒力弹簧间用PVC带绕包形成的PVC层;
由防水带在上述PVC层、铜网层及单相电缆金属屏蔽带外绕包覆盖形成的单相电缆防水层;
所述防护绕包从内至外依次包括:
用PVC带将已完成接头绕包制作的各单相电缆绕包捆绑在一起的捆绑层;
由铜编织带连接两段已连接电缆各自铠装且两端分别用电缆恒力弹簧固定形成的电缆金属屏蔽带;
由防水带绕包在电缆金属屏蔽带、铠装及两段已连接电缆各自部分的护套上形成的电缆防水层;
由铠装带半搭接绕包在电缆防水层外形成的电缆铠装层。
与现有技术相比,本实用新型有益效果及显著进步在于:
1)本实用新型提供的电缆绕包中间接头不仅具有优秀的电气性能,能够达到型式试验水平,而且,其35kV电缆绕包中间接头裕度超过了110kV电压等级要求的160kV耐压水平,10kV电缆绕包中间接头超过了30kV电压等级要求的81kV的耐压水平,因此,与同类中间接头比较,运行更加安全可靠;
2)本实用新型提供的电缆绕包中间接头中采用橡胶材质锥形应力锥代替现有技术中高介电常数材料制作的应力控制附件,由于橡胶材料介电常数不随运行温度变化而变化,因此不会发生电缆接头因长期运行导致介质损耗增大、发热击穿,电缆接头能满足长期运行的要求;
3)实验证明,本实用新型提供的电缆绕包中间接头局部放电起始电压高,不易发生击穿;
4)此外,本实用新型提供的电缆绕包中间接头不仅具有现有绕包接头的共同优点,界面始终保持较高的抱紧力,而且,由于本实用新型使用的带材回弹性好,界面抱紧力不受电缆运行温度的影响;
5)本实用新型提供的电缆绕包中间接头具有较高的防水密封性能,能满足高水位地区浸水条件下的长期安全运行;
6)本实用新型提供的电缆绕包中间接头工艺简单,制作省工、省时,能够满足电缆运行故障时的抢修要求;
7)由于本实用新型提供的电缆绕包中间接头采用了预制应力锥,能够较好地分散电缆连接处集中的场强,因此,中间接头的整体尺寸大幅缩小,所用的带材较同类绕包接头可减少20~25%,因此,能获得较好的经济效益。
附图说明
图1为现有技术中的三芯电缆结构示意图;
图2为两股同相单相电缆的对接示意图;
图3为接头绕包中对接附件安装结构示意图;
图4为接头绕包中半导电带层形成示意图;
图5为接头绕包中绝缘带层形成示意图;
图6为接头绕包中接头屏蔽层形成示意图;
图7为接头绕包中铜网层及其单相电缆金属屏蔽带形成示意图;
图8为接头绕包中PVC层形成示意图;
图9为接头绕包中单相电缆防水层形成示意图;
图10为同相电缆接头绕包剖面结构示意图;
图11为防护绕包中电缆金属屏蔽带构成示意图;
图12为防护绕包中电缆防水层构成示意图;
图13为防护绕包中电缆铠装层构成示意图。
图中:
11-护套,12-铠装,13-衬垫,14-金属屏蔽层,15-绝缘屏蔽层,16-主绝缘层,17-导体线芯;
2-压接管;
3-应力锥,31-半导电部,32-绝缘端部;
4-限位台阶;
51-半导电带层,52-绝缘带层,53-接头屏蔽层,54-铜网层,55-相缆恒力弹簧,55′-电缆恒力弹簧,56-单相电缆金属屏蔽带,57-PVC层,58-单相电缆防水层;
61-捆绑层,62-电缆金属屏蔽带,63-电缆防水层,64-电缆铠装层。
具体实施方式
下面结合附图以及附图说明和实施例对本实用新型提供的技术方案做进一步详细说明。
需要说明的是,以下实施例以两段三芯电缆的对接进行说明,单芯电缆的对接与三芯电缆相似。
实施例
一种电缆绕包中间接头,用于两段电缆的对接。
如图1现有技术中的三芯电缆结构示意图、图2两股同相单相电缆的对接示意图所示:
现有技术中的三芯电缆从外至内包括护套11、铠装12、衬垫13,衬垫13内包括三股单相电缆,如图1中所示的A、B、C三股单相电缆;各股单相电缆从外至内包括金属屏蔽层14、绝缘屏蔽层15、主绝缘层16、内屏蔽层(图中未显示)和导体线芯17。
绕包中间接头包括连接各同相单相电缆的接头绕包、各同相单相电缆接头绕包外的防护绕包。
两段三芯电缆对接时,首先分别在两段电缆端头一定位置逐层剥除护套11、铠装12、衬垫13,以及各股单相电缆的金属屏蔽层14、绝缘屏蔽层15、主绝缘层16、内屏蔽层(图中未显示),裸露出需要对接的导体线芯17,然后通过接头绕包先将两段电缆中的同相电缆进行对接,如图2中所示甲、乙两段三芯电缆中各自的A相电缆A与A′的对接,再通过防护绕包对所有对接单相电缆进行外层保护,完成整个绕包中间接头,实现两段三芯电缆的对接。
如图1~10所示,接头绕包包括:
连接各同相电缆导体线芯17的压接管2;
分别套装在各单相电缆上的橡胶材质锥形应力锥3,如图3中单相电缆A与A′上的应力锥3,其中,应力锥3的半导电部31包裹着绝缘屏蔽层15,而绝缘端部32包裹在主绝缘层16外;
在应力锥3半导电部31外侧的金属屏蔽层14与绝缘屏蔽层15剥切处、由半导电带绕包形成用于固定金属屏蔽层14与绝缘屏蔽层15、同时标示相对位置的限位台阶4;
由半导电带绕包在压接管2及对接导体线芯17裸露处形成的半导电带层51;
由绝缘带绕包在两个对接单相电缆的应力锥3、主绝缘层16以及应力锥3间半导电带层51上形成的绝缘带层52;
由半导电带绕包在两个对接单相电缆限位台阶4间形成的接头屏蔽层53;
由铜网带采用半搭接方式在接头屏蔽层53外绕包形成的铜网层54,铜网层54两端用相缆恒力弹簧55固定;
由铜编织带连接对接同相电缆两端金属屏蔽层14形成的单相电缆金属屏蔽带56,单相电缆金属屏蔽带56两端分别用相缆恒力弹簧55与铜网层54固定在一起;
铜网层54和相缆恒力弹簧55上以及两个相缆恒力弹簧55间用PVC带绕包形成的PVC层57;
由防水带在上述PVC层57、铜网层54及单相电缆金属屏蔽带56外绕包覆盖形成的单相电缆防水层58;
防护绕包从内至外依次包括:
如图10所示,用PVC带将已完成接头绕包制作的各单相电缆绕包捆绑在一起的捆绑层61;
由铜编织带连接两段已连接的三芯电缆各自的铠装12且两端用电缆恒力弹簧55′固定形成的电缆金属屏蔽带62;
如图11所示,由防水带绕包在电缆金属屏蔽带62、铠装12以及两段已连接电缆各自的部分护套11上形成的电缆防水层63;
如图12所示,由铠装带半搭接绕包在电缆防水层63外形成的电缆铠装层64。
上述电缆绕包中间接头的制作,包括了电缆接头预处理、单相电缆导体线芯连接、同相电缆接头绕包制作、电缆接头防护绕包制作等步骤,包括:
电缆接头预处理:
在两段电缆端头一定位置逐层剥除护套11、铠装12、衬垫13,开剥长度按梯级分布从护套开始逐层递减,最后露出三股单相电缆,如图1中所示的A、B、C三股单相电缆;
对各单相电缆分别进行金属屏蔽层14、绝缘屏蔽层15的剥离,剥离长度按梯级分布从金属屏蔽层14开始逐层递减;
对包裹导体线芯17的主绝缘层16以及内屏蔽层(图中未显示)进行铅笔头式剥切,露出线缆导体线芯17。
单相电缆导体线芯连接:
在各单相电缆的金属屏蔽层14与绝缘屏蔽层15的剥切处,绕包半导电带对金属屏蔽层14及绝缘屏蔽层15进行固定并形成限位台阶4;
从裸露的导体线芯17端套入预制的橡胶材质锥形应力锥3,使其半导电部31包裹着绝缘屏蔽层15而其绝缘端部32包裹在主绝缘层16外;
用压接管2将两根需要连接的同相电缆的导体线芯17进行压接。
同相电缆接头绕包制作:
在压接管2及裸露的两段对接导体线芯17外,绕包半导电带形成半导电带层51;
用绝缘带绕包在两个对接单相电缆的应力锥3、主绝缘层16以及应力锥3间半导电带层51上形成绝缘带层52;
用半导电带绕包在两个对接单相电缆限位台阶4间形成接头屏蔽层53;
在单相电缆金属屏蔽层14外及接头屏蔽层53外,采用半搭接方式绕包一层铜网带形成铜网54,铜网层54两端用相缆恒力弹簧55固定在单相电缆金属屏蔽层14上;
用一铜编织带连接对接同相电缆两端金属屏蔽层14形成单相电缆金属屏蔽带56,单相电缆金属屏蔽带56两端分别用相缆恒力弹簧55与铜网层54固定在一起;
铜网层54和相缆恒力弹簧55上、以及两个相缆恒力弹簧55间用PVC带绕包形成PVC层57,PVC层须确保覆盖所有的铜网带及单相电缆恒力弹簧55毛边,PVC带从一端绕包到另一端时,在两段电缆中间接头处无需搭接,但需固定铜网带2~3道;
用防水带在上述PVC层57、铜网层54及单相电缆金属屏蔽带56外绕包覆盖形成单相电缆防水层58。
电缆接头防护绕包制作:
用PVC带将已完成接头绕包制作的各单相电缆绕包捆绑在一起,形成捆绑层61;
用铜编织带连接两段已连接的三芯电缆各自的铠装12,且两端用电缆恒力弹簧55′固定,形成电缆金属屏蔽带62;
用防水带绕包在电缆金属屏蔽带62、铠装12以及两段已连接电缆各自的部分护套11上,形成电缆防水层63;
用铠装带半搭接绕包在电缆防水层63外,形成电缆铠装层64。
综上所述:
本实用新型提供了一种用于两段三芯或单芯电缆对接的电缆绕包中间接头,包括连接各单相电缆的接头绕包、所有接头绕包外的防护绕包;
接头绕包包括连接同相电缆导体线芯的压接管、套装在电缆上的应力锥、绕制的限位台阶、半导电带层、绝缘带层、接头屏蔽层、铜网层、单相电缆金属屏蔽带、PVC层、单相电缆防水层;
防护绕包从内至外依次包括捆绑层、电缆金属屏蔽带、电缆防水层、电缆铠装层;
通过本实用新型提供的绕包中间接头,可以达到电缆导体线芯连接良好、绝缘可靠、密封性能好、机械强度高、结构简单、制作安装方便的目的,能够保证电缆运行的安全和平稳,并获得较好的经济效益,因而,极具推广应用价值。
最后,有必要说明的是:
上述内容仅用于帮助说明和理解本实用新型的技术方案,不能理解为对其的限制;本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换,均属本实用新型所要求保护的范围。
Claims (1)
1.一种电缆绕包中间接头,用于两段三芯或单芯电缆的对接;
所述电缆从外至内包括护套和铠装或护套和铠装以及衬垫,护套和铠装或护套和铠装以及衬垫内包含单股或多股单相电缆,各股单相电缆从外至内包括金属屏蔽层、绝缘屏蔽层、主绝缘层、内屏蔽层和导体线芯;
所述绕包中间接头包括连接各单相电缆的接头绕包、所有接头绕包外的防护绕包;
两段电缆对接时,首先分别在两段电缆端头一定位置,逐层剥除护套和铠装或护套和铠装以及衬垫,再逐层剥除各股单相电缆的金属屏蔽层、绝缘屏蔽层、主绝缘层、内屏蔽层,裸露出需要对接的导体线芯,然后通过接头绕包先将两段电缆中的各股单相电缆按同相要求进行对接,再通过防护绕包对所有对接的单相电缆进行外层保护,完成整个绕包中间接头,实现两段电缆的对接,其特征在于:
所述接头绕包包括:
连接同相电缆导体线芯的压接管;
分别套装在各单相电缆上、其半导电部包裹着绝缘屏蔽层而其绝缘端部包裹在主绝缘层外的橡胶材质锥形应力锥;
在应力锥大头外侧的金属屏蔽层与绝缘屏蔽层剥切处、由半导电带绕包形成用于固定金属屏蔽层与绝缘屏蔽层同时标示相对位置的限位台阶;
由半导电带绕包在压接管及对接导体线芯裸露处形成的半导电带层;
由绝缘带从已连接的两段单相电缆中的一个应力锥的绝缘端部开始至另一个应力锥的绝缘端部结束绕包形成的绝缘带层;
由半导电带绕包在两个对接单相电缆的限位台阶间形成的接头屏蔽层;
由铜网带采用半搭接方式在接头屏蔽层外绕包形成的铜网层,铜网层两端分别用相缆恒力弹簧固定;
由铜编织带连接对接单相电缆两端金属屏蔽层形成的单相电缆金属屏蔽带,单相电缆金属屏蔽带两端分别用相缆恒力弹簧与铜网层固定在一起;
铜网层和相缆恒力弹簧上以及两个相缆恒力弹簧间用PVC带绕包形成的PVC层;
由防水带在上述PVC层、铜网层及单相电缆金属屏蔽带外绕包覆盖形成的单相电缆防水层;
所述防护绕包从内至外依次包括:
用PVC带将已完成接头绕包制作的各单相电缆绕包捆绑在一起的捆绑层;
由铜编织带连接两段已连接电缆各自铠装且两端分别用电缆恒力弹簧固定形成的电缆金属屏蔽带;
由防水带绕包在电缆金属屏蔽带、铠装及两段已连接电缆各自部分的护套上形成的电缆防水层;
由铠装带半搭接绕包在电缆防水层外形成的电缆铠装层。
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CN201821531086.0U CN208849434U (zh) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | 一种电缆绕包中间接头 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109245022A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-18 | 吉唯达(上海)电气有限公司 | 一种电缆绕包中间接头及其制作工艺 |
CN114156674A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-03-08 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种开闭所旁路***快速接线子母头 |
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2018
- 2018-09-19 CN CN201821531086.0U patent/CN208849434U/zh active Active
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CN114156674A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-03-08 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种开闭所旁路***快速接线子母头 |
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230414 Address after: 201210 China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai Patentee after: SHANGHAI G&W ELECTRIC Ltd. Address before: 201210 China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai Patentee before: SHANGHAI G&W ELECTRIC Ltd. Patentee before: Zhao Dekang Patentee before: Yin Chao |
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