CN105900306A - 电力电缆用聚合物连接部 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力电缆用聚合物连接部，比使用瓷制的绝缘子的情况轻，且在以水平的姿势使用的情况下也能够发挥欲维持其姿势的自立性。电力电缆用聚合物连接部(1)具备聚合物绝缘管(2)，该聚合物绝缘管(2)具有供被剥线处理后的电力电缆(100)的端部(101)插入的电缆插入孔(2a、2b)，聚合物绝缘管(2)具备：绝缘体(20)，其由聚合物系材料形成；以及金属制的埋设管(21)，其以与电力电缆(100)的端部对置的方式埋设于绝缘体(20)的内周面。

Description

电力电缆用聚合物连接部

技术领域

本发明涉及使用聚合物绝缘管的电力电缆用聚合物连接部。

背景技术

现有的绝缘子型的自立型干式终端连接部由于瓷制的绝缘子比较重，所以提出了与瓷制的绝缘子相比实现了轻型化的自立型干式终端连接部(例如，参照专利文献1。)。

该自立型干式终端连接部具备：橡胶制的绝缘层，该绝缘层具备供电缆的端部侧插入的电缆插入孔且具有挠性；以及自立用树脂管，该自立用树脂管在绝缘层的壁厚的中间内部向轴线方向延伸，并与绝缘层一体设置且具有电绝缘性以及刚性。

根据该结构，使用轻型的橡胶制的绝缘层并使用树脂管芯材，从而能够使终端连接部轻型化。另外，由于使用树脂管作为芯材，从而能够发挥欲维持垂直的立起姿势的自立性。因此，向电线杆的设置作业变得容易。

专利文献1：日本专利第5060800号公报

然而，根据现有的自立型干式终端连接部，作为芯材的自立用树脂管为树脂制，所以在以水平的姿势使用该连接部的情况下，自身无法保持水平的姿势而前端侧下垂，所以树脂管不足以作为芯材。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种比使用瓷制的绝缘子的情况轻且在以水平的姿势使用的情况下也能够发挥欲维持其姿势的自立性的电力电缆用聚合物连接部。

本发明为了解决上述课题，提供一种电力电缆用聚合物连接部，具备聚合物绝缘管，该聚合物绝缘管具有供电力电缆的端部插入的电缆插入孔，上述聚合物绝缘管具备：绝缘体，其由聚合物系材料形成；以及金属制的埋设管，其以与上述电力电缆的端部对置的方式埋设于上述绝缘体的内周面。

优选上述埋设管的外周面的表面的算术平均粗糙度Ra为6.3μm以下。

根据本发明，比使用瓷制的绝缘子的情况轻，且在以水平的姿势使用的情况下也能够发挥欲维持其姿势的自立性。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的电力电缆用聚合物连接部的结构例的纵剖视图。

图2是图1所示的电力电缆的横剖视图。

图3是表示本发明的第二实施方式的车辆间连接部的结构例的主要部分主视图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，各图中，对于实际具有相同功能的构成要素标注相同的附图标记并省略其重复的说明。

[第一实施方式]

图1是表示本发明的第一实施方式的电力电缆用聚合物连接部的结构例的纵剖视图。图2是图1所示的电力电缆的横剖视图。

该电力电缆用聚合物连接部1主要由聚合物系材料(绝缘性高分子材料)形成，具备：聚合物绝缘管2，其具有供被剥线处理后的电力电缆100的端部101插入的电缆插入孔2a、2b；保护配件3，其保护聚合物绝缘管2的后端侧(与插入方向A相反的一侧)B；导体连接棒4，其与电力电缆100的导体120连接；固定端子5，其供导体连接棒4安装；高压屏蔽件6，其经由固定端子5而与导体连接棒4连接；以及防水处理部7，其将保护配件3与电力电缆100之间密封。

(聚合物绝缘管的结构)

聚合物绝缘管2具备：绝缘体20，其由聚合物系材料形成并具有挠性；作为加强部件或者芯材的金属制的埋入管21，其以与电力电缆100的端部101的绝缘层140对置的方式埋设于绝缘体20的内周面；作为加强部件或者芯材的金属制的埋入凸缘22，其埋设于绝缘体20的外周面侧；第一半导电部23A，其缓和电力电缆100的端部101的电场；第二半导电部23B，其缓和埋入管21的电场；以及第三半导电部23C，其缓和埋入凸缘22的电场。另外，构成聚合物绝缘管2的绝缘体20、埋入管21、埋入凸缘22以及第一～第三半导电部23A～23C在工厂通过模具一体成型。这里，绝缘体20以及第一～第三半导电部23A～23C是绝缘保护层的一个例子。

在绝缘体20的外周以设置恒定的间隔的方式形成有多个伞部20a。绝缘体20作为聚合物系材料例如由硅酮橡胶、乙烯丙烯橡胶(EPM)、乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)等形成。

绝缘保护层的插入方向A的相反侧B的第一电缆插入孔2a具有在插入电力电缆100的端部101之前比电力电缆100的端部101即绝缘层140的外径D₁小的内径，从而在插入了电力电缆100的绝缘层140时第一电缆插入孔2a与绝缘层140紧贴。

埋入管21例如由黄铜、铝合金等金属形成。另外，埋入管21例如外径为30～50mm、厚度为2～5mm。为了容易插入电力电缆100，埋入管21具有内径D₂比绝缘层140的外径大的第二电缆插入孔2b。由于利用第二半导电部23B覆盖埋入管21的外周面，所以可以使用市场出售的管作为埋入管21。此外，也能够通过使埋入管21的外周面为光滑面(例如，算术平均粗糙度Ra在6.3μm以下)，而省略第二半导电部23B。

另外，埋入管21具有插入方向A的端部从绝缘体20向电缆轴向露出的部分21a，该露出的部分21a与作为连接部件的高压屏蔽件6连接，该高压屏蔽件6经由固定端子5以及导体连接棒4而与电力电缆100的导体120连接。由此埋入管21发挥屏蔽效果。即，在绝缘体20的内周面不埋设埋入管21的构造的情况下，为了抑制绝缘破坏，而需要利用具有绝缘性的化合物来填埋与电力电缆100的绝缘层140之间的空间。另一方面，在本实施方式中，在绝缘体20的内周面埋设埋入管21，将该埋入管21连接于电力电缆100的导体120，所以埋入管21与绝缘层140之间的空间成为封闭的空间，不需要在埋入管21与绝缘层140之间填埋化合物。

埋入凸缘22具备呈圆筒状的形状的圆筒部22a、以及遍及整周设置在圆筒部22a的外周面的凸缘部22b。埋入凸缘22以使安装于其它部件的安装面22c从绝缘体20露出的方式埋设于绝缘体20的外周面侧。构成为在该安装面22c形成有内螺纹22d，利用螺栓30将埋入凸缘22安装于框体等。这样的埋入凸缘22例如由黄铜、铝合金等金属形成，在使用时接地。

第一～第三半导电部23A～23C主要由聚合物系材料形成。即，第一～第三半导电部23A～23C作为聚合物系材料，通过对将碳等导电性粉末分散于例如硅酮橡胶、EPM、EPDM等使之具有导电性的材料进行挤压成型而形成。

第一半导电部23A具有在插入电力电缆100的端部101之前比绝缘层140的外径D₁小的外径。第二半导电部23B覆盖埋入管21的外周面的除插入方法A侧的端部之外的部分。第三半导电部23C覆盖埋入凸缘22的不从绝缘体20露出的表面。

(其它结构)

保护配件3例如由黄铜、铝合金等金属形成，构成为能够利用螺栓30将电力电缆用聚合物连接部1安装于后述的框体201A、201B。

导体连接棒4在后端侧形成有连接孔4a，在前端侧形成有外螺纹4b。将电力电缆100的导体120插入导体连接棒4的连接孔4a将导体连接棒4的后端侧铆接，从而连接孔4a缩径，将导体连接棒4与电力电缆100的导体120连接。

固定端子5形成有用于使导体连接棒4穿过的通孔5a、以及连接电线的连接孔5b。通过使导体连接棒4穿过通孔5a，并将螺母40紧固于外螺纹4b，而将固定端子5安装于导体连接棒4。

高压屏蔽件6具有覆盖导体连接棒4的周围的圆筒状，并由金属形成。高压屏蔽件6将埋入管21连接于固定端子5对导体连接棒4进行屏蔽。

防水处理部7通过卷绕耐水性良好的部件例如带粘着层的聚乙烯胶带、环氧树脂胶带等而形成。

(电力电缆的结构)

电力电缆100构成为具备：由绞线构成的导体120、形成于导体120的外周的内部半导电层130、形成于内部半导电层130的外周的绝缘层140、形成于绝缘层140的外周的外部半导电层150、将线171卷绕于外部半导电层150的外周而形成的屏蔽层170、将按压胶带181卷绕于屏蔽层170的外周而形成的按压胶带层180、形成于按压胶带层180的外周的护套层190。

导体120将多个线料绞合而形成。作为线料例如可以使用镀锡软铜线等线材。向导体120输送例如7000V以上的高电压。

内部半导电层130以及外部半导电层150为了缓和电场的集中而设置，主要由聚合物系材料形成，通过对将碳等导电性粉末分散于例如乙烯丙烯橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)树脂、丁基橡胶等橡胶使之具有导电性的材料进行挤压成型而形成。

绝缘层140通过对例如乙烯丙烯橡胶、氯乙烯、交联聚乙烯、硅酮橡胶、氟类材料等材料进行挤压成型而形成。

屏蔽层170通过将线171沿电缆轴向呈螺旋状卷绕于外部半导电层150的外周而形成。屏蔽层170在使用时接地。

按压胶带层180通过将按压胶带181沿电缆轴向呈螺旋状叠绕于屏蔽层170的外周而形成。按压胶带181例如可以使用厚度为0.03～0.5mm、宽度为50～90mm的由塑料或者人造纤维构成的胶带。

护套层190通过对将交联剂等添加于天然橡胶、丁基橡胶、卤代丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、表氯醇橡胶、丙烯酸橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、无卤聚烯烃弹性体等橡胶而得的材料进行挤压成型而形成。

(第一实施方式的作用、效果)

根据本实施方式，起到以下的作用、效果。

(1)使用比瓷器轻的聚合物系材料作为绝缘体，使用厚度薄的埋入管21作为加强部件，所以该电力电缆用聚合物连接部1比使用瓷制的绝缘子的情况轻。

(2)在绝缘体20的内周面埋设有金属制的埋入管21，所以即使在以水平的姿势使用该电力电缆用聚合物连接部1的情况下，也能够发挥欲维持水平的姿势的自立性。

(3)除了埋入管21之外，在绝缘体20的外周面侧还埋设有金属制的埋入凸缘22，所以即使在以水平的姿势使用该电力电缆用聚合物连接部1的情况下，也能够进一步发挥欲维持水平的姿势的自立性。

(4)利用第二半导电部23B覆盖埋入管21的外周面，所以即使埋入管21的外周面存在损伤也能够缓和由此引起的电场的集中。

(5)利用第三半导电部23C覆盖埋入凸缘22的除从绝缘体20露出的部分以外的表面，所以即使埋入凸缘22的表面存在损伤也能够缓和由此引起的电场的集中。

(6)将埋入管21连接于电力电缆100的导体120，所以埋入管21与绝缘层140之间的空间成为封闭的空间，不需要向埋入管21与绝缘层140之间填埋化合物。

[第二实施方式]

图3是表示本发明的第二实施方式的车辆间连接部的一个例子的主要部分主视图。车辆间连接部采用第一实施方式的电力电缆用聚合物连接部，具备：电力电缆用聚合物连接部1A，其安装于在一方的铁道车辆200A的顶部设置的框体201A；电力电缆用聚合物连接部1B，其安装于在另一方的铁道车辆200B的顶部设置的框体201B；电线8，其连接两方的电力电缆用聚合物连接部1A、1B并具有挠性；以及绝缘性的罩9，其覆盖电力电缆用聚合物连接部1A、1B的导体连接部4、固定端子5以及高压屏蔽件6。

如图1所示，将螺栓30与保护配件3一起紧固于埋入凸缘22的内螺纹22b，由此进行电力电缆用聚合物连接部1A、1B向框体201A、201B的安装。

将电线8的导体安装于各固定端子5，由此进行电力电缆用聚合物连接部1A、1B之间的连接。

(第二实施方式的作用、效果)

根据本实施方式，起到以下的作用、效果。

(1)作为电力电缆用聚合物连接部1A、1B，在绝缘体20的内周面埋设有金属制的埋入管21，在绝缘体20的外周面侧埋设有金属制的埋入凸缘22，所以即使使电力电缆用聚合物连接部1A、1B成为水平的姿势，前端侧也几乎不下垂，因此能够以水平的姿势使用电力电缆用聚合物连接部1A、1B。

(2)利用具有挠性的电线8将电力电缆用聚合物连接部1A、1B之间连接，所以即使在铁道车辆200A、200B转弯时也能够与之相随。

此外，本发明的实施方式不限定于上述各实施方式，可以是各种实施方式。例如，在上述各实施方式中说明了电缆线路的终端连接部，但本发明也能够适用于电缆线路的中间连接部。

另外，在上述第二实施方式中说明了以水平的姿势使用的情况，但本发明也可以适用于以垂直的姿势使用的情况。

另外，在不改变本发明的宗旨的范围内，可以省略或改变上述实施方式的构成要素的一部分。例如，在上述实施方式中，可以使埋入管21的外周面为光滑面或镜面，由此省略第二半导电部23B。另外，在上述实施方式中，也可以使埋入凸缘22的表面为光滑面或镜面，由此省略第三半导电部23C。

附图标记的说明

1、1A、1B...电力电缆用聚合物连接部，2...聚合物绝缘管，2a...第一电缆插入孔，2b...第二电缆插入孔，3...保护配件，4...导体连接棒，4a...连接孔，4b...外螺纹，5...固定端子，5a...通孔，5b...连接孔，6...高压屏蔽件，7...防水处理部，8...电线，9...罩，20...绝缘体，20a...伞部，21...埋入管，22...埋入凸缘，22a...圆筒部，22b...凸缘部，22c...安装面，22d...内螺纹，23A...第一半导电部，23B...第二半导电部，23C...第三半导电部，30...螺栓，40...螺母，100...电力电缆，120...导体，130...内部半导电层，140...绝缘层，150...外部半导电层，170...屏蔽层，171...线，180...胶带层，181...胶带，190...护套层，200A、200B...铁道车辆，201A、201B...框体，A...插入方向，B...后端侧(相反侧)。

Claims (2)

1.一种电力电缆用聚合物连接部，其特征在于，

具备聚合物绝缘管，该聚合物绝缘管具有供被剥线处理后的电力电缆的端部插入的电缆插入孔，

所述聚合物绝缘管具备：

绝缘体，其由聚合物系材料形成；以及

金属制的埋设管，其以与所述电力电缆的端部对置的方式埋设于所述绝缘体的内周面。

2.根据权利要求1所述的电力电缆用聚合物连接部，其特征在于，

所述埋设管的外周面的表面的算术平均粗糙度Ra为6.3μm以下。