[发明专利]在输电线路安装中使用的连接器组件及其构造方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及压缩终端和压缩接头连接器组件。更具体地说，本发明公开了一种用于在例如输电线路安装中更典型地采用的终端导体和中间接头导体的压缩连接组件以及用于构造这种连接组件的方法。

背景技术

连接器组件是本领域普遍公知的，这些连接器组件尤其是与传统输电线路应用所采用的大电流传输(电力)线缆一起使用。这种导电线路通常结合有高温铝绞线之类的外层以及铝基复合线之类的内层或“线芯”。还公知的是，该导电线芯呈现相当大的纵向强度(大约240千磅每平方英寸(ksi))，同时具有有限的横向强度(通常约20ksi)特性。

在应用中，期望以绝缘和有效电流传导方式将给定长度的电力线缆的延伸端连接至例如后继和互连线缆长度。可选的是，这种电流传输线路的另一传统上公知的连接是连接至与高架塔或输电支撑结构相关的绝缘子串(insulator string)，例如传统上公知的“终端”连接。

在建立上述任一种连接时，在本领域中还期望压缩与连接器组件相关的通常由钢构成的环形管或筒。将电流传输线路的复合线芯插入钢筒的一端，接着将该筒插入一对重型压缩模具之间，对该筒进行面积减小/压缩操作(在10,000psi以上的压力下操作)。该操作的目的是以相对于后继线缆或终端连接器来说期望的输电方式将导电线芯牢固地固定在钢套内。

钢筒压缩中暴露的具体问题是由于在安装后和使用中的后继张紧，线芯容易损坏或断裂。还明确的是期望在使用中为线芯建立张紧夹持至其额定强度的95％。在初始机械模具压缩期间还必须以大致线性延伸的方式保持线芯，否则随后施加的张力会仅集中在其绞线的一部分上，从而使线芯由于压溃、刻痕或弯曲而损坏。

还明确的是，由于复合线芯具有相当低的延展性，因此要求输电线缆的外绞线在线芯之前被加载，否则线芯会发生过早失效。对连接器的附加要求是必须将其设计成保持线缆的外绞线不被损坏，而且实现线缆的95％的期望额定强度。

现有技术的线缆连接器的例子包括授予Vockroth的美国专利No.3,384,704，该专利教导了一种用于接合绞合线缆的高拉伸电连接器。Vockroth的专利包括外箍，该外箍具有隔开地布置到其端部的一对锥形卡爪。这些爪夹持线缆的芯绞线以建立期望的机械连接，随后在两端将箍卡到线缆的连接器绞线上以建立电连接。在压接期间，导电绞线和箍纵向挤压并拉动芯绞线和卡爪至紧接合。

授予Cowen的美国专利No.5,647,046中公开了一种支撑架空线缆的楔形终端的另一个例子，该专利包括具有用于安装至支撑结构的附接线缆的装配框架以及滑动到该框架内的两个楔。该框架还包括两个平行板，每个板包括两个锥形的相对角形槽。所述楔呈类似的锥形，从而使其能够与侧板锁定，并且它们还包括尺寸和结构设定成用于夹持指定线缆的槽。所述楔可设计成沿着楔的整个接触面均匀地或沿该表面以变化的力压缩包覆的线缆。

发明内容

本发明公开了一种用于在例如输电线路安装中更典型地采用的终端导体和中间接头导体的压缩连接组件。还公开了一种用于构造这种连接组件的方法。

该连接组件包括以布置在外钢管和插入的复合线芯之间的方式设置铝套筒插入件，该铝插入件具有增大的延展性和挤压率(相对于钢套筒)的组合特性，以防止线芯的力失准(在钢管的压缩期间)，力失准会使连接器组件在置于张力下时产生后继失效。这在很大程度上是由于铝插入件的延展特性，在外钢管的强制模具压缩期间，铝插入件以空隙填充方式在芯线之间产生的空间内重新分布，并挤压超过钢管的环形布置的端部，以实现保持在内部的线芯和压缩长度之间的期望的应力消除。

如在本领域公知的，输电线缆包括多条外绞线和中央延伸的多条内绞线，这些内绞线在钢管的压缩成形操作之前插在铝套筒内。外管状体优选由导电的输电材料(例如铝)构成，并在装配好的管和套筒固定到中央多条线缆绞线上时可滑动地接合在该装配好的管和套筒上。

该外管状体构造为终端应用，其包括锻造的延伸圈环，该圈环用于将一根线缆的延伸端部连接至例如架空塔或杆。可选的是，该外管状体以接头应用的方式构造，用于例如在间隔开的塔或杆的中间跨度内将第一线缆和第二线缆的相对延伸端部相互连接。

附图说明

图1是根据本发明第一优选实施方式的压缩终端连接器的部分分解方式的立体图，其示出了具有可附接的端部钢环锻造件的钢管以及用于插入钢管的相对端部的铝插入件；