將高壓電纜連接至高壓構件或另一高壓電纜的電纜配件制造技術

一種具有剛性核心絕緣體(1)的高壓電纜配件(30)，所述剛性核心絕緣體(1)具有圍繞縱向軸線(5)同心地延伸的第一圓錐形外表面(4)。彈性應力釋放元件(6)具有第一圓錐形內表面(7)，其被設計來在界面(9)處配合第一圓錐形外表面(4)。提供剛性部件(11)，用于將彈性應力釋放元件(6)壓在界面(9)處。應力釋放元件(6)被擠壓到剛性核心絕緣體(1)上。剛性部件(11)具有圍繞縱向軸線(5)沿周向延伸的至少一個壓力增強部分(17)，用于在電纜配件(30)的已組裝狀態下在沿著核心絕緣體(1)的第一圓錐形外表面(4)延伸的應力釋放元件(6)的套筒部分(19)中產生額外的軸向擴張應力(23)。

Connect the high voltage cable to the cable component of the high voltage component or another high voltage cable.

A high voltage cable accessory (30) has a rigid core insulator (1), and the rigid core insulator (1) has a first conical outer surface (4) that extends concentrically around a longitudinal axis (5). The elastic stress release element (6) has a first conical inner surface (7), which is designed to fit the first conical outer surface (4) at the interface (9). A rigid component (11) is provided to press the elastic stress relief element (6) at the interface (9). The stress release element (6) is extruded onto the rigid core insulator (1). The rigid part (11) has at least one pressure enhancement part (17) extending along the longitudinal axis (5) along the circumferential direction for an additional axial expansion stress (23) in the assembled state of the cable fittings (30) in the sleeve part (19) of the stress release element (19) extending along the first conical outer surface (4) of the core insulator (1).

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】將高壓電纜連接至高壓構件或另一高壓電纜的電纜配件
本專利技術涉及一種諸如被分配在國際專利分類號H02G15中的用于將高壓電纜連接至高壓構件的電纜配件。這種電纜配件通常被設計為電纜終端，例如用以在從52kV直到1100kV的電壓范圍中應用的高壓的室外電纜終端。電纜終端也可典型地針對變壓器或針對高壓氣體絕緣開關設備的構件被設計為高壓的室內電纜終端。備選地，電纜配件被設計為高壓電纜接頭，其用于將兩個高壓電纜連接在一起。通常，高壓的范圍可為從至少1kV至超過1200kV。
技術介紹
已知的高壓電纜終端和電纜接頭典型地包括剛性核心絕緣體和電絕緣的彈性應力釋放元件，所述電絕緣的彈性應力釋放元件圍繞縱向軸線共軸地布置并通過圓錐形界面和沿軸向對齊的電流路徑匹配剛性核心絕緣體。電流路徑將包在電纜的絕緣體中的電纜導體連接至布置在剛性核心絕緣體內的高壓電流終端。EP0731994B2代表這種現有技術。在高壓構件的工作期間，電流路徑通常連續地傳導額定電流。剛性核心絕緣體可形成為精細分級的電容器核心，其許多同心的導電性的場分級層布置在電流導體路徑周圍并被包埋在絕緣材料中，如在DE19945148A1中所描述的那樣。通常產生所述場分級層，因為在電容器核心的纏繞過程期間，至少兩個導電性的鋁場分級層被插入在相鄰的間隔層之間。尤其，可使用其中絕緣縐紙被用作間隔件片材的樹脂浸紙技術生產核心絕緣體。在完成纏繞過程之后，電容器本體由環氧樹脂浸漬，然后對其進行硬化/固化處理。而且，電纜通過電纜夾具固定至終端的基部部分(例如在電纜套管的情況下的凸緣)并通過應力釋放元件(例如應力釋放圓錐體)進入終端的內部。應力釋放元件的功能是提供電纜的電絕緣體中的非常高的電場到終端內部中的低得多的電場的流暢過渡。基本上，在本領域中已知存在兩種界面設計方法。第一種設計方法在于所謂的內錐概念，其中剛性核心絕緣體具有相對于由核心絕緣體的柱狀整體形狀限定的縱向軸線沿徑向向內定向的圓錐形部分。應力釋放元件具有沿徑向向外定向的圓錐形殼部分，其匹配核心絕緣體的圓錐形部分的形狀，使得形成界面。第二種設計方法在于所謂的外錐概念，其中核心絕緣體具有相對于縱向軸線沿徑向向外定向的圓錐形部分。應力釋放元件具有沿徑向向內定向的圓錐形殼部分，其匹配核心絕緣體的圓錐形部分的形狀，使得也形成界面。EP0731994B2代表第二種設計方法。在兩種設計方法中，核心絕緣體典型地包括環氧基樹脂或類似的不可變形的剛性材料，而應力釋放元件通常由可變形的彈性的彈性體材料制成。兩種設計方法的共同之處在于，界面的配合質量必須優良，使得不會在應力釋放元件和核心絕緣體的圓錐形部分之間形成空隙。這是因為已知這些空隙是導致沿著在剛性絕緣元件和彈性應力釋放元件之間的界面發生介電擊穿的原因。為了避免在界面處形成空隙，應力釋放元件需要對核心絕緣體的表面施加大的壓力。壓力使應力釋放元件的彈性材料變形，使得材料填充核心絕緣體的表面的所有不平坦的瑕疵。在應力釋放元件的內表面和進入電纜配件的電纜的絕緣體外表面之間的界面處也需要壓力。與第二種方法相比，第一種設計方法的優點在于，通過使用由軟的彈性材料制成的應力釋放元件并施加力以將材料壓到電纜與核心絕緣體中的內錐開口之間的空間中，更容易在以上論述的兩個界面上產生大且均勻的壓力。然而，特別是當使用精細分級的電容器核心時，缺點在于高壓場分級層(典型地為最內部的場分級層)的直徑必須大于電纜的絕緣體的外徑，從而使核心絕緣體的整體直徑大。另一方面，第二種設計方法導致電纜配件比第一種設計方法針對同樣的電氣條件設計的電纜配件具有更小直徑的核心絕緣體，這是因為第二種方法允許將要布置的最內部的場分級層布置得更靠近導體。第二種方法的缺點在于應力釋放元件需要對核心絕緣體施加的壓力導致具有相當大的整體直徑的體積相當大的電纜配件。
技術實現思路
通過本專利技術要解決的目標在于提供一種滿意的解決方案，以根據第二種設計方法形成允許實現所需的最小界面壓力同時具有緊湊的整體直徑的電纜配件。在本專利技術的實現高質量的界面的高壓電纜配件的最基礎的實施例中，高壓電纜配件包括具有用于接納標稱導體的腔體的剛性核心絕緣體。剛性核心絕緣體具有第一圓錐形外表面，其圍繞由高壓配件的柱狀整體形狀限定的縱向軸線同心地延伸。電纜配件進一步具有彈性應力釋放元件，彈性應力釋放元件具有第一圓錐形內表面，其被設計來在界面處在預定長度上配合第一圓錐形外表面，并且電纜配件具有剛性部件，其被提供來將彈性應力釋放元件壓在界面處。用語“剛性”被理解為在與彈性的且可變形的彈性應力釋放元件相比時是不可變形的。應力釋放元件可為所謂的應力釋放圓錐體，但不應被理解為僅限制于嚴格的圓錐形形狀。用語“圓錐形表面”要被理解為基本為圓錐形的，即，并非在界面的區域中在其長度上具有穩定直徑的圓筒形。在界面上的給定環形區處，在高壓電纜配件的未組裝的狀態下，第一圓錐形內表面的直徑小于第一圓錐形外表面的直徑。用語“在給定環形區處”被理解為在縱向軸線的方向上的任何地方處圍繞縱向軸線沿周向延伸的任何環形區域。在電纜配件在電纜處的組裝過程中，應力釋放元件被擠壓到剛性核心絕緣體上，使得在高壓電纜配件的已組裝狀態下，應力釋放元件經歷周向擴張，進而產生徑向壓縮應力，并因而在各個給定環形區處對電容器核心施加第一徑向壓縮力。剛性部件具有至少一個壓力增強部分，其圍繞縱向軸線沿周向延伸，用于在電纜配件的已組裝狀態下，在沿著核心絕緣體的第一圓錐形外表面延伸的應力釋放元件的套筒部分中產生額外的軸向擴張應力。根據實施例，剛性部件可例如為閉合的、杯形外殼/殼體或籠狀或籃狀構造。壓力增強部分負責在應力釋放元件中產生額外的軸向擴張應力。該額外的軸向擴張進而負責在高壓電纜配件的已組裝狀態下在界面上的給定環形區處在核心絕緣體上產生第二徑向壓縮力。壓力增強部分和在應力釋放元件中的軸向擴張應力協調成使得其產生期望的、可預定的第二徑向壓縮力。可預定的第二徑向壓縮力使得加上第一徑向壓縮力，其產生通過應力釋放元件對剛性絕緣體在界面處施加的大于0.1MPa，優選大于0.3MPa的總壓力，以經得住所需的電場。因此，維持在核心絕緣體與應力釋放元件之間所需的壓力允許針對合理大的電場設計這些部件，且將這些部件設計成在裝置的限定的額定電壓下在尺寸方面具有合理小的大小。總而言之，不僅第一徑向壓縮力而且還有額外的第二徑向壓縮力的存在允許實現在核心絕緣體上的可靠的持久壓力，并因此與已知的電纜配件相比提供改進的界面質量。如果應力釋放元件是杯形且具有由第一圓錐形內表面形成的開口，則在復雜性方面仍然有效的簡單解決方案是可實現的。應力釋放元件具有相對于縱向軸線沿徑向向外定向的周向套環和位于所述開口入口處的第一端面。剛性部件具有用于接納應力釋放元件的內部輪廓。壓力增強部分位于內部輪廓處，使得其與套環接合，使得在電纜配件的已組裝狀態下在沿著核心絕緣體的第一圓錐形外表面延伸的應力釋放元件的套筒部分中產生額外的軸向擴張應力。與該壓力增強部分相關的技術效果在于其在縱向軸線的方向上牽拉套環，使得應力釋放元件的徑向外部輪廓在縱向軸線的方向上相對于第一圓錐形內表面移位，從而導致在應力釋放元件的套筒區域內的額外伸長。套筒部分中的額外伸長導致額外的軸向應力并因此導致應力釋放元件相對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓電纜配件(10,?20,?30,?40,?50,?60)，包括具有用于接納導體(32)的腔體(3)的剛性核心絕緣體(1)，其中，所述剛性核心絕緣體(1)具有圍繞由所述高壓電纜配件的柱狀整體形狀限定的縱向軸線(5)同心地延伸的第一圓錐形外表面(4)，彈性應力釋放元件(6)，其具有第一圓錐形內表面(7)，所述第一圓錐形內表面(7)被設計來在界面(9)處在預定長度(8)上配合所述第一圓錐形外表面(4)，以及剛性部件(11)，其被提供來將所述彈性應力釋放元件(6)壓在所述界面(9)處，其特征在于，在所述高壓電纜配件(10,?20,?30,?40,?50,?60)的未組裝狀態下，在所述界面(9)上的給定環形區(12)處，所述第一圓錐形內表面(7)的直徑小于所述第一圓錐形外表面(4)的直徑，并且所述應力釋放元件(6)被擠壓在所述剛性核心絕緣體(1)上，并且，所述剛性部件(11)具有圍繞所述縱向軸線(5)沿周向延伸的至少一個壓力增強部分(17)，用于在所述電纜配件(10,?20,?30,?40,?50,?60)的已組裝狀態下，在沿著所述核心絕緣體(1)的所述第一圓錐形外表面(4)延伸的所述應力釋放元件(6)的套筒部分(19)中產生額外的軸向擴張應力(23)。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2015.09.25 EP 15186898.11.一種高壓電纜配件(10,20,30,40,50,60)，包括具有用于接納導體(32)的腔體(3)的剛性核心絕緣體(1)，其中，所述剛性核心絕緣體(1)具有圍繞由所述高壓電纜配件的柱狀整體形狀限定的縱向軸線(5)同心地延伸的第一圓錐形外表面(4)，彈性應力釋放元件(6)，其具有第一圓錐形內表面(7)，所述第一圓錐形內表面(7)被設計來在界面(9)處在預定長度(8)上配合所述第一圓錐形外表面(4)，以及剛性部件(11)，其被提供來將所述彈性應力釋放元件(6)壓在所述界面(9)處，其特征在于，在所述高壓電纜配件(10,20,30,40,50,60)的未組裝狀態下，在所述界面(9)上的給定環形區(12)處，所述第一圓錐形內表面(7)的直徑小于所述第一圓錐形外表面(4)的直徑，并且所述應力釋放元件(6)被擠壓在所述剛性核心絕緣體(1)上，并且，所述剛性部件(11)具有圍繞所述縱向軸線(5)沿周向延伸的至少一個壓力增強部分(17)，用于在所述電纜配件(10,20,30,40,50,60)的已組裝狀態下，在沿著所述核心絕緣體(1)的所述第一圓錐形外表面(4)延伸的所述應力釋放元件(6)的套筒部分(19)中產生額外的軸向擴張應力(23)。2.根據權利要求1所述的電纜配件(10,20)，其特征在于，所述應力釋放元件(6)是杯形的且具有由所述第一圓錐形內表面(7)形成的開口(13)和沿徑向向外定向的周向套環(14)以及位于所述開口(13)的入口處的第一端面(15)，并且，所述剛性部件(11)具有內部輪廓(16)，用于接納所述應力釋放元件(6)，其中，所述壓力增強部分(17)位于所述內部輪廓(16)處使得其與所述套環(14)接合，使得在所述電纜配件的已組裝狀態下，在沿著所述核心絕緣體(1)的所述第一圓錐形外表面(4)延伸的所述應力釋放元件(6)的所述套筒部分(19)中產生額外的軸向擴張應力(23)。3.根據權利要求2所述的電纜配件(20)，其特征在于，存在下者中的至少一個：在所述應力釋放元件(6)的側部殼表面(35)和所述剛性部件(11)的所述內部輪廓(16)之間的環形的第一間隙(26)，和在所述應力釋放元件(6)的所述套環(14)和所述剛性部件(11)的所述內部輪廓(16)之間的環形的第二間隙(41)。4.根據權利要求1所述的電纜配件(30,40,50)，其特征在于，所述剛性部件(1)具有朝向所述應力釋放部件(6)定向的內部輪廓(16)，其中，所述壓力增強部分(17)包括多個階梯式肩部(38)，所述階梯式肩部(38)至少在面向所述第一圓錐形外表面(4)的區域中布置在該內部輪廓(16)處，其中，所述多個階梯式肩部(38)相對于所述縱向軸線(5)傾斜大約一傾斜角度(39)，并且，所述應力釋放元件(6)為杯形的，具有由所述第一圓錐形內表面(7)形成的開口(13)和位于所述開口(13)的入口處的第一端面(15)，其中，所述應力釋放元件(6)具有朝向所述剛性部件(11)定向的外部輪廓(35)，并具有多個對立肩部(42)，用于與所述剛性部件(11)的所述階梯式肩部(38)相互作用，使得在所述電纜配件的已組裝狀態下在所述應力釋放元件(6)的所述套筒部分(19)中產生額外的軸向擴張應力(23)。5.根據權利要求4所述的電纜配件，其特征在于，所述階梯式肩部相對于所述縱向軸線(5)的所述傾斜角度(3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J茨澤維斯基，V茂雷，R里奇伊，T塞奎斯特，
申請(專利權)人：ABB瑞士股份有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士,CH