專利名稱：包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間尤其是電纜之間的接合區(qū)域的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域的方法和設(shè)備。尤其是，本發(fā)明涉及通過(guò)采用彈性管狀套管包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域的方法和設(shè)備。
更具體地，本發(fā)明涉及一種包覆兩個(gè)電纜之間的接合區(qū)域的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供用于電纜的接頭，其包括包覆所述電纜之間的接合區(qū)域的設(shè)備。
在電纜之間的接合的特定情況下，本發(fā)明的設(shè)備可以用于低、中或高壓電纜。優(yōu)選地，該設(shè)備用于包覆中壓和高壓電纜之間的接合區(qū)域。
背景技術(shù)：
通常，兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域中的彈性管狀套管的應(yīng)用通過(guò)使用剛性管狀支撐體獲得，所述支撐體優(yōu)選地可以被分為兩個(gè)半部，所述套管在徑向膨脹狀態(tài)下布置在該支撐體上。
在所述支撐體上膨脹的套管首先安裝在細(xì)長(zhǎng)元件之一的一端上，一旦實(shí)現(xiàn)所述細(xì)長(zhǎng)元件或其構(gòu)成元件的一部分的接合，則導(dǎo)致支撐體在細(xì)長(zhǎng)元件上滑動(dòng)直到引起套管與接合區(qū)域自身對(duì)準(zhǔn)。
在支撐體由兩個(gè)半部組成的優(yōu)選情況中，一旦將套管放置在接合區(qū)域，兩個(gè)半部從彼此釋放并且軸向地遠(yuǎn)離以使套管能在同樣的接合區(qū)域附著到下面的細(xì)長(zhǎng)元件。
在彼此分離和遠(yuǎn)離之前，兩個(gè)半部可以通過(guò)不同類型的限制或聯(lián)接保持相互接合。
例如，歐洲專利EP917,269示出了一種“觸發(fā)器”連接，其中在第一半部的一端形成的齒環(huán)接合在第二半部的軸向相對(duì)端形成的相應(yīng)圓周凹槽。
為了便于兩個(gè)半部的相互分離，提供了輔助細(xì)長(zhǎng)元件的使用，每個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件具有沿著一個(gè)半部的外表面延伸并且插入到所述半部和安裝在其上的套管之間的第一部分，和與第一部分鄰接的第二部分，其在半部自身中軸向地延伸，在所述半部的端部輪廓上形成臺(tái)階，然后從軸向相對(duì)端部至少部分地突出。
上述歐洲專利進(jìn)一步描述了半部之間的相互接合，所述相互接合通過(guò)不同尺寸的通孔所限定的圓周薄弱線獲得。
便于去除兩個(gè)半部的一種備選結(jié)構(gòu)在相同申請(qǐng)人所申請(qǐng)的歐洲專利EP541,000和美國(guó)專利6,472,600中被描述，根據(jù)上述專利每個(gè)半部具有限定螺旋帶的連續(xù)螺旋切口，通過(guò)由操作者在螺旋帶自身上或在與所述帶連接的抓握元件上施加牽拉作用而逐漸去除所述螺旋帶，所述帶或抓握元件這樣從每個(gè)半部的外端突出使得從接合區(qū)域的中央開始執(zhí)行支撐體的逐漸去除(和隨后接合區(qū)域上套管的塌縮)。
在所述美國(guó)專利No.6,472,600中進(jìn)一步可以預(yù)期兩個(gè)半部中的一個(gè)在其端部之一上帶有相對(duì)于支撐體的縱軸沿傾斜方向延伸的多個(gè)突起，而另一半部具有匹配所述突起的形狀的多個(gè)相應(yīng)凹窩。
這樣兩個(gè)半部保持相互接合，從而形成單一部件，直到當(dāng)在膨脹狀態(tài)下布置在相應(yīng)支撐體上的套管被布置在接合區(qū)域上時(shí)。隨后，在必須分離所述套管時(shí)，需要一個(gè)半部相對(duì)于另一個(gè)圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)以從各自的凹窩脫離上述突起。
上述美國(guó)專利中所述的另一實(shí)施方式在于提供了一種用于兩個(gè)支撐半部之間的連接的易碎環(huán)，所述環(huán)通過(guò)貫通狹縫或焊點(diǎn)的形成而獲得。按照該實(shí)施方式，通過(guò)使用緊固到環(huán)自身的細(xì)繩獲得兩個(gè)半部的分離，操作者牽拉所述系繩觸發(fā)所述環(huán)的破裂，由此導(dǎo)致所述半部沿軸向相互遠(yuǎn)離。
為了促進(jìn)兩個(gè)半部的相互遠(yuǎn)離，尤其是半部相對(duì)于套管的滑動(dòng)，可以提供插入支撐體和套管之間的潤(rùn)滑材料的使用。當(dāng)套管在膨脹條件下被布置在支撐體上時(shí)應(yīng)用該潤(rùn)滑材料。
申請(qǐng)人可以肯定在已知技術(shù)中采用的將兩個(gè)支撐半部聯(lián)接在一起的技術(shù)方案不能保證潤(rùn)滑材料將保持正確布置在支撐體和套管之間直到套管被應(yīng)用到接合區(qū)域上。實(shí)際上應(yīng)當(dāng)注意的是通常在接合設(shè)備的制造和所述設(shè)備的使用之間可能花去較長(zhǎng)時(shí)間，甚至達(dá)數(shù)月左右。
尤其是，申請(qǐng)人肯定如果希望使用事先由兩個(gè)部分組成或者當(dāng)被抽取時(shí)可分離成兩個(gè)部分的支撐體，本領(lǐng)域中已知的方案設(shè)想了圓周不連續(xù)，導(dǎo)致潤(rùn)滑劑通過(guò)兩個(gè)半部的面對(duì)表面滲透，從而結(jié)果導(dǎo)致潤(rùn)滑劑不再存在于初始應(yīng)用它的區(qū)域中。
在支撐-彈出步驟期間，潤(rùn)滑的缺少(即使是部分)也產(chǎn)生重要問(wèn)題，原因是它導(dǎo)致彈出時(shí)間的不可接受地增加并且甚至可以導(dǎo)致所述步驟的停止。
所以申請(qǐng)人開始明白這樣的事實(shí)，即為了保證套管和支撐體之間的接觸表面的有效潤(rùn)滑作用，當(dāng)所述支撐體布置在兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域時(shí)，必須保證潤(rùn)滑材料均勻和一致地分布在套管-支撐體界面，而且在貯藏時(shí)間特別延長(zhǎng)的情況下，不會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑材料自身在構(gòu)成支撐體自身的兩個(gè)半部之間的連接區(qū)域非理想地遷移和滲透。

發(fā)明內(nèi)容
由請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)在兩個(gè)支撐半部之間布置圓周連續(xù)環(huán)形密封元件有利地解決該問(wèn)題，一方面，所述元件能夠防止?jié)櫥牧显趦蓚€(gè)半部之間滲透，另一方面，允許所述半部容易相互拆卸。
尤其是，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間，尤其是在電纜之間的接合區(qū)域的方法，所述方法包括以下步驟安置由兩個(gè)軸向可分離管狀半部組成的剛性管狀支撐體，在所述半部之間布置圓周連續(xù)環(huán)形密封元件；在所述支撐體的外表面上安裝在彈性徑向膨脹狀態(tài)下的彈性管狀套管；在所述支撐體和套管之間插入潤(rùn)滑材料；圍繞所述接合區(qū)域定位帶有所述套管的所述支撐體；彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)所述半部以允許所述彈性管狀套管在所述接合區(qū)域上塌縮。
本發(fā)明的另一目標(biāo)在于提供一種包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間，尤其是在電纜之間的接合區(qū)域的設(shè)備，所述設(shè)備包括由兩個(gè)管狀軸向可分離半部組成的剛性管狀支撐體；在彈性徑向膨脹狀態(tài)下安裝在所述支撐體的外表面上的彈性管狀套管；插入到所述支撐體和套管之間的潤(rùn)滑材料；插入到所述半部之間以防止所述潤(rùn)滑劑在所述半部之間滲透的圓周連續(xù)環(huán)形密封元件。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種用于電纜的接頭，所述接頭包括由兩個(gè)管狀軸向可分離半部組成的剛性管狀支撐體；在彈性徑向膨脹狀態(tài)下安裝在所述支撐體的外表面上并且包括至少一個(gè)電絕緣層的彈性管狀套管；插入到所述支撐體和套管之間的潤(rùn)滑材料；插入到所述半部之間以防止所述潤(rùn)滑劑在所述半部自身之間滲透的圓周連續(xù)環(huán)形密封元件。
從根據(jù)本發(fā)明的一種包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間，尤其是在電纜之間的接合區(qū)域的方法和設(shè)備，以及一種用于電纜的接頭的優(yōu)選但非唯一實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明中將更更加了解其它的特征和優(yōu)點(diǎn)。


在下文將參考作為非限定性例子給出的附圖闡述該描述，其中-圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施方式的部分縱截面圖；-圖2是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二實(shí)施方式的部分縱截面圖；-圖3a-3e顯示了根據(jù)本發(fā)明的包覆兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域的方法的操作步驟；-圖4是圖1中的設(shè)備的支撐體的示意性透視圖；-圖5a是作為本發(fā)明的接合設(shè)備的一部分的支撐體的第三實(shí)施方式的部分縱截面圖；-圖5b是作為本發(fā)明的接合設(shè)備的一部分的支撐體的第四實(shí)施方式的部分縱截面圖；-圖6是圖5a和5b中所示的設(shè)備的示意性透視圖；
-圖7是作為圖6中所示的接合設(shè)備的一部分的支撐體的部分側(cè)視圖；-圖8是根據(jù)本發(fā)明的用于電纜的接頭的部分縱截面圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域的接合設(shè)備在總體上標(biāo)識(shí)為附圖標(biāo)記1。
按照本發(fā)明，上述細(xì)長(zhǎng)元件例如可以選自電纜、管線、電氣端子和它們的可能組合。
為了清楚起見(jiàn)，僅僅在圖3a-3e中顯示了以61、62表示的細(xì)長(zhǎng)元件。
在細(xì)長(zhǎng)元件61、62之間的接合區(qū)域60可以由兩個(gè)電纜或兩個(gè)管線相互嚙合的區(qū)域以及在電纜和各自的電氣端子之間的連接區(qū)域組成。
設(shè)備1(尤其參見(jiàn)圖1)包括適于軸向分離成兩個(gè)管狀半部11、12的剛性管狀支撐體10。
支撐體10可以由剛性塑料材料例如聚乙烯、丙稀或聚氯乙稀制成。半部11、12可以具有圓柱形構(gòu)造。可選地，半部11、12具有截頭圓錐形構(gòu)造。在最后提到的情況中，半部11、12在它們的較小基部處軸向面對(duì)自身。
彈性管狀套管20在徑向彈性膨脹的狀態(tài)下安裝在支撐體10的徑向外表面。
有利地，套管20在半部的面對(duì)區(qū)域上定位在兩個(gè)半部11、12上。優(yōu)選地，套管20相對(duì)于所述半部的所述面對(duì)區(qū)域?qū)ΨQ地布置。
套管20是冷收縮套管，即它能夠依靠制成它的材料的彈性性質(zhì)在接合區(qū)域上塌縮(collapse)。
取決于它的設(shè)計(jì)用途(例如作為兩個(gè)管線之間或兩個(gè)電纜之間的接合區(qū)域的保護(hù)件)，套管20可以由不同材料制成。安置套管20以用于包覆和保護(hù)兩個(gè)電纜之間的接合區(qū)域的例子將在下文進(jìn)行分析。
潤(rùn)滑材料30插入到支撐體10和套管20之間，如下面更好地解釋，所述潤(rùn)滑材料便于支撐體10的半部11、12的相互遠(yuǎn)離和套管20隨后應(yīng)用到接合區(qū)域60。潤(rùn)滑材料30可以是油或油脂。優(yōu)選地，潤(rùn)滑劑30是硅基油脂或聚乙二醇基油脂，有利地加入填充物，所述填充物包括例如重量比例為15-35％的滑石粉，并且優(yōu)選地包含使所述油脂抵抗壓力的至少一種添加劑。優(yōu)選地，所述添加劑是氮化硼。優(yōu)選地，所述添加劑的重量比例為2-10％。
這樣選擇使用的油脂使得在設(shè)備1的貯藏時(shí)期在彈性套管20施加的環(huán)箍力之后它不會(huì)從接合區(qū)域流出，僅僅作為表示，所述時(shí)期可以在六個(gè)月到三年之間。
另外，使用的油脂必須在支撐體10的整個(gè)外表面10a上形成連續(xù)潤(rùn)滑層，而與在套管20上施加的壓力無(wú)關(guān)。該壓力可以為5-6巴(5×105-6×105Pa)，甚至達(dá)到更高值，例如直到大約15巴(15×105Pa)。
按照本發(fā)明，圓周連續(xù)密封元件40設(shè)在第一和第二半部11、12之間，一方面，一旦管狀套管被布置在接合區(qū)域，所述圓周連續(xù)密封元件將能夠允許兩個(gè)半部的分離和隨后的遠(yuǎn)離，另一方面，防止?jié)櫥瑒?0在所述半部11、12之間滲透。
優(yōu)選地，密封元件40由帶有支撐體10的半部11、12中的至少一個(gè)的一個(gè)部件制成。尤其是，按照?qǐng)D1中所示的第一實(shí)施方式和圖2中所示的第二實(shí)施方式，密封元件40由帶有兩個(gè)半部11、12的一個(gè)部件制成并且基本上與所述半部同軸。
更詳細(xì)地，在圖1中所示的第一實(shí)施方式中，密封元件40的內(nèi)徑d3基本上與支撐體10的內(nèi)徑d4相同，而密封元件40的外徑d1小于支撐體10的外徑d2。
根據(jù)該實(shí)施方式，有利地，密封元件40是通過(guò)在支撐體10的外表面10a中形成凹槽13而獲得的，該凹槽13限定上述兩個(gè)不同半部11、12。
在凹槽13的剩余厚度(由d1和d3之間的差值得到)限定根據(jù)本發(fā)明的接合設(shè)備的所述圓周連續(xù)密封元件40。
在圖2中所示的第二實(shí)施方式中，凹槽13形成于支撐體10的內(nèi)表面10b中。在該情況中，密封元件40的內(nèi)徑d3大于支撐體10的內(nèi)徑d4，并且密封元件40的外徑d1基本上與支撐體10的外徑d2相同。
由密封元件40的外徑d1和內(nèi)徑d3之間的差值得出的在凹槽3的剩余厚度限定根據(jù)本發(fā)明的接合設(shè)備的圓周連續(xù)密封元件40。
剩余厚度優(yōu)選地包括在0.05mm和0.5mm之間。更優(yōu)選地，剩余厚度為0.1mm。
有利地，套管20定位在凹槽13；優(yōu)選地，所述套管相對(duì)于所述凹槽13軸向地對(duì)中。
在第三實(shí)施方式(圖5a中所示)和第四實(shí)施方式(圖5b中所示)中，密封元件40包括第一部分41和第二部分42。更特別地，第一部分41由帶有支撐體10的第一半部11的一個(gè)部件制成，并且第二部分42由帶有第二半部12的一個(gè)部件制成。密封元件40的所述第一和第二部分41、42軸向地彼此面對(duì)以形成曲折輪廓(labyrinth profile)，從而防止部分41、42之間潤(rùn)滑劑30的滲透，因此防止半部11、12之間潤(rùn)滑劑30的滲透。
為了本描述的目的，表述“曲折輪廓”表示形成于支撐體10的厚度中并且適于確定彎曲路徑的任何非直線輪廓，所述彎曲路徑能夠限制或防止流體沿著路徑自身流動(dòng)。
按照本發(fā)明，該輪廓可以具有至少部分曲線構(gòu)造。
備選地，該輪廓設(shè)置有限定斷線的多個(gè)部分。
以上定義的曲折輪廓允許設(shè)置一個(gè)或多個(gè)突起/凹窩，所述突起/凹窩能夠基本上防止或限制潤(rùn)滑劑30遷移到套管/支撐體界面。
例如，如圖5a中所示，密封元件40的第一部分41具有從第一半部11的軸向端11a突出的圓周連續(xù)突起41a，而第二部分42具有形成在第二半部12的軸向端12a的圓周連續(xù)凹腔42a。
突起41a和凹腔42在形狀上合適地配合以在第一和第二半部11、12之間限定相互嚙合。根據(jù)該實(shí)施方式，曲折輪廓由斷線組成。
在圖5b中顯示了所述曲折輪廓的另一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)所述實(shí)施方式，在突起41a和凹腔42b處，所述輪廓具有基本曲線構(gòu)造。
為了使附圖更簡(jiǎn)單和清楚起見(jiàn)，在圖5a和5b中未顯示彼此接合的細(xì)長(zhǎng)元件，也未顯示定位在密封元件40的半部41、42之間的接觸表面的套管20。
如果密封元件40由分別由具有支撐體10的第一和第二半部11、12的一個(gè)部件制成的兩個(gè)部分41、42組成，則接合設(shè)備1將方便地設(shè)置有牽拉元件50(圖6)，所述牽拉元件在兩個(gè)半部11、12上施加合適的軸向力，從而能夠?qū)⒉糠?1、42保持在相互軸向接觸的狀態(tài)下。
在接合設(shè)備正確放置在細(xì)長(zhǎng)元件61、62的接合區(qū)域之前，優(yōu)選地以聚丙烯、聚酯或金屬的帶狀元件的形式制成的這些牽拉元件50被連接到半部11、12的軸向相對(duì)端并且防止后者彼此遠(yuǎn)離，由此開始套管的收縮步驟。
尤其是，這些牽拉元件50以這樣的程度在半部11、12上施加限制，使得施加在所述半部11、12上的相互接近的軸向力大于套管20施加在支撐體10上的彈性收縮力的軸向分量。
換句話說(shuō)，牽拉元件50受到張力，該張力優(yōu)選地在大約30N到大約200N之間，更優(yōu)選地在大約60N到大約100N之間。
這里描述的接合設(shè)備適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一種包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域的方法。
按照本發(fā)明，其操作順序圖解地顯示在圖3a-3e中的該方法設(shè)想了一開始步驟，該開始步驟為圍繞待接合的細(xì)長(zhǎng)元件61、62中的一個(gè)插入接合設(shè)備1并且在非操作條件下將該設(shè)備定位在所述元件上直到執(zhí)行接合操作。
更詳細(xì)地，如圖3a中所示，設(shè)備1以這樣一種方式安裝在細(xì)長(zhǎng)元件62周圍，使得所述細(xì)長(zhǎng)元件62的末端62a從支撐體10軸向地突出，所以對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)可用，從而它可以執(zhí)行接合操作。在圖3b中圖解地顯示了所述兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件61、62之間的接合步驟。
當(dāng)接合操作完成時(shí)，一個(gè)步驟是沿著細(xì)長(zhǎng)元件62使設(shè)備1軸向地滑動(dòng)直到使套管20靠近接合區(qū)域60，如圖3c中所示。
一旦正確地定位設(shè)備1，兩個(gè)半部11、12從彼此軸向遠(yuǎn)離以允許套管20在接合區(qū)域60彈性收縮。
在這一點(diǎn)上根據(jù)所使用的支撐體的類型，可以在不同的操作模式之后執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的遠(yuǎn)離步驟。
例如，如果使用分別由圖1和2示出的第一或第二實(shí)施方式，則操作者在支撐體10上施加彎曲力以開始破壞由密封元件40限定的支撐體10的薄弱區(qū)域，所以允許兩個(gè)半部11、12分離。優(yōu)選地，該彎曲力由操作者靠近支撐體10的軸向端部施加。有利地，該彎曲力沿至少兩個(gè)不同作用方向施加以實(shí)現(xiàn)所述薄弱區(qū)域的完全斷裂。
相反地，如果使用分別由圖5a和5b中所示的第三或第四實(shí)施方式，則根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)想了這樣的步驟，該步驟從半部11、12上脫開牽拉元件50(例如通過(guò)切斷所述牽拉元件50)，從而套管20在支撐體10上的彈性收縮導(dǎo)致兩個(gè)半部11、12逐漸彈出到接合區(qū)域60之外。
如果支撐體10的半部11、12具有截頭圓錐形構(gòu)造(如圖7中所示)，則該彈出作用由所述半部的幾何形狀有利地支持。
相反地，如果半部11、12具有圓柱形構(gòu)造，則為了開始兩個(gè)半部11、12的分離和允許套管20在接合區(qū)域60上塌縮，需要在所述半部上施加初始彎曲力-優(yōu)選地在后者的面對(duì)區(qū)域。一旦彈出過(guò)程被觸發(fā)，由于在支撐體10上的套管20的彈性收縮力而產(chǎn)生的環(huán)箍作用允許半部11、12從完成的接合區(qū)域相互遠(yuǎn)離，而不需要進(jìn)一步施加任何所述拉力。
一旦半部11、12被彈出(參見(jiàn)圖3e)，它們通過(guò)任何適合于目的的操作，例如通過(guò)切斷所述半部從焊接的細(xì)長(zhǎng)元件62被去除。
如上所述，在本發(fā)明的特定應(yīng)用范圍中，每個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件61、62由電纜表示。
在圖8中顯示了根據(jù)本發(fā)明的接頭70，所述接頭包括上述用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)高壓電纜61、62之間的接合的接合設(shè)備1。
在本描述中，術(shù)語(yǔ)“中壓”表示典型地包括在大約1kV和大約30kV之間的電壓，而術(shù)語(yǔ)“高壓”表示典型地高于大約30kV的電壓。
如圖8中所示，從徑向內(nèi)部位置開始朝著徑向外部位置的電纜61和62分別帶有金屬導(dǎo)線71、72；內(nèi)部半導(dǎo)電層(未顯示)；絕緣層73、74；外部半導(dǎo)電層75，76。這些元件的組件通常被稱為電纜“芯線”。
優(yōu)選地，導(dǎo)線71、72由彼此纏繞的至少兩個(gè)金屬絲制成。備選地，所述導(dǎo)線采用實(shí)心桿的形式。優(yōu)選地，導(dǎo)體由銅或鋁制成。
為了本說(shuō)明的目的，術(shù)語(yǔ)“電絕緣材料”用于指示絕緣強(qiáng)度至少為5kV/mm，優(yōu)選高于10kV/mm的材料。對(duì)于高壓電纜，優(yōu)選地所述材料具有高于20kV/mm，優(yōu)選地為20-50kV/mm的絕緣強(qiáng)度。
典型地，絕緣層73、74具有至少高達(dá)2，優(yōu)選包括在2和5之間的相對(duì)介電常數(shù)。
優(yōu)選地，絕緣層73、74由聚烯烴基交聯(lián)聚合物，尤其是交聯(lián)聚乙烯(XLPE)，或者由交聯(lián)乙烯/丙稀共聚物(EPR)或者乙烯/丙稀/二烯共聚物(EPDM)制成。
備選地，所述絕緣層73、74由包括熱塑性聚合物，優(yōu)選聚烯烴(例如聚乙烯或聚丙烯)的熱塑性材料和優(yōu)選合成油(例如芳香油、石蠟油、環(huán)烷油)的預(yù)定量的絕緣液體制成。
內(nèi)部半導(dǎo)電層(未顯示)和外部半導(dǎo)電層75、76通常通過(guò)基于聚合物的材料例如聚烯烴(例如聚乙烯)的擠制獲得，導(dǎo)電碳黑被加入到所述材料以賦予聚合物基理想的半導(dǎo)電性質(zhì)。
在所述芯線的徑向外部位置，電纜61和62帶有通常由鋁、銅或鉛制成的金屬屏(未顯示)。
金屬屏例如可以由圍繞電纜芯線螺旋纏繞的多個(gè)金屬線或金屬帶組成。備選地，金屬屏可以由圓周連續(xù)管組成，例如從縱向彎曲的金屬片開始通過(guò)焊接或粘合其側(cè)邊獲得管狀構(gòu)造而獲得所述管。
電纜61和62進(jìn)一步包括相對(duì)于金屬屏放置在徑向外部位置的聚合材料的外鞘77、78。
外鞘77、78優(yōu)選地由聚合材料例如聚氯乙稀(PVC)或聚乙烯(PE)制成，從而執(zhí)行保護(hù)電纜芯線免于周圍環(huán)境影響的功能。
在圖8中兩個(gè)電纜61、62之間的接合區(qū)域通常由60表示并且例如通過(guò)焊接所述電纜的導(dǎo)線71、72而獲得。
在圖8中接頭70被顯示成安裝在接合區(qū)域60并且具有恢復(fù)絕緣層73、74和外部半導(dǎo)電層75、76的連續(xù)性的功能。所以，接頭70包括多個(gè)元件，所述元件以同軸關(guān)系徑向重疊并且對(duì)應(yīng)于電纜的組成元件。
具體地，接頭70包括易于被分成兩個(gè)半部11、12的支撐體10(如上所述)，和在徑向膨脹條件下安裝在所述支撐體上的管狀套管20。為了更簡(jiǎn)單地描述，插入到支撐體10和套管20之間的潤(rùn)滑材料30在圖8中沒(méi)有示出。
為了恢復(fù)電纜61和62的電氣和機(jī)械連續(xù)性，從徑向最內(nèi)層位置開始到徑向最外層位置的套管20包括-第一半導(dǎo)電元件79(通常被稱為“電極”)，其圍繞支撐體10布置并且在接合區(qū)域60基本上在套管20的中心位置處延伸；-兩個(gè)第二半導(dǎo)電元件80、81(通常被稱為“擋板”)，其圍繞支撐體10并且布置在第一半導(dǎo)電元件79的軸向相對(duì)端部；-電絕緣層82，其圍繞第一半導(dǎo)電元件79和第二半導(dǎo)電元件80、81；和-第三半導(dǎo)電元件83，其形成相對(duì)于電絕緣層82布置在徑向外部位置的層，所述第三半導(dǎo)電元件83被設(shè)計(jì)成(一旦支撐體10被去除)用來(lái)連接電纜61、62的外部半導(dǎo)電層75、76。
電極79是電壓分布元件，其定位在電纜的接合端并且與所述電纜的絕緣層部分地重疊。電極由半導(dǎo)電材料制成并且生成恒定電勢(shì)法拉第籠，所述法拉第籠消除了由于存在空氣和存在于導(dǎo)線71、72的連接區(qū)域中的任何不均勻形狀而引起的效應(yīng)。
擋板80、81具有的功能是在電纜的外部半導(dǎo)電層中斷處使電場(chǎng)的通量線的分布均勻。具體地，每個(gè)擋板由用于控制電場(chǎng)的防護(hù)體組成并且被定位在絕緣層的軸向端。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，第三半導(dǎo)電元件83的軸向端優(yōu)選地帶有布置在第二半導(dǎo)電元件80、81的軸向外端并且與支撐體10接觸的唇部84、85。
在圖8中顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟，其中半部11、12已經(jīng)被分開并且從彼此部分地軸向遠(yuǎn)離，而套管20在接合區(qū)域60上塌縮。
根據(jù)本發(fā)明的方法還包括恢復(fù)兩個(gè)電纜61、62的金屬屏和外鞘77、78的步驟。
例如可以通過(guò)應(yīng)用連接電纜61的金屬屏和電纜62的金屬屏的管狀金屬辮繩(plait)恢復(fù)金屬屏。優(yōu)選地，通過(guò)將所述管狀辮繩重疊在所述屏上和在所述重疊區(qū)域應(yīng)用環(huán)箍元件完成所述金屬屏之間的電連續(xù)性。優(yōu)選地，環(huán)箍元件是金屬夾。更優(yōu)選地，所述環(huán)箍元件是金屬?gòu)椈伞?br> 可以通過(guò)提供安裝在另一支撐體上的另一彈性管狀套管(在徑向膨脹條件下)恢復(fù)外鞘(未顯示)，所述另一支撐體放置在兩個(gè)電纜61、62之一的一端上。隨后，一旦套管20圍繞接合區(qū)域60安置，并且金屬屏恢復(fù)，安裝在所述另一支撐體上的所述另一套管(即外鞘)布置在接合區(qū)域60并且通過(guò)所述另一支撐體的彈出發(fā)生其塌縮。
備選地，首先如果將要執(zhí)行兩個(gè)中壓電纜的接合，則金屬屏和外鞘可以被看作套管20的組成元件。
權(quán)利要求
1.一種包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件(61，62)之間的接合區(qū)域(60)的方法，所述方法包括以下步驟-布置具有兩個(gè)軸向可分離管狀半部(11，12)的剛性管狀支撐體(10)；-在所述半部(11，12)之間布置圓周連續(xù)環(huán)形密封元件；-在所述支撐體(10)的外表面(10a)上安裝在彈性徑向膨脹狀態(tài)下的彈性管狀套管(20)；-在所述支撐體(10)和套管(20)之間插入潤(rùn)滑材料(30)；-圍繞所述接合區(qū)域(60)定位帶有所述套管(20)的所述支撐體(10)；和-彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)所述半部(11，12)以使所述彈性管狀套管(20)在所述接合區(qū)域(60)上塌縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件(61，62)的相應(yīng)端部(61a，62a)接合在一起的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在定位所述支撐體(10)的步驟之前執(zhí)行將所述細(xì)長(zhǎng)元件(61，62)的端部(61a，62a)接合在一起的所述步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，還包括將所述細(xì)長(zhǎng)元件中的一個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件(62)軸向地插入到所述支撐體(10)中的步驟，從而所述細(xì)長(zhǎng)元件(62)的端部(62a)從所述支撐體(10)軸向地突出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在將所述細(xì)長(zhǎng)元件(61，62)的端部(61a，62a)接合在一起之前執(zhí)行將所述細(xì)長(zhǎng)元件(62)軸向地插入到所述支撐體(10)中的所述步驟。
6.一種包覆至少兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件(61，62)之間的接合區(qū)域(60)的設(shè)備，所述設(shè)備包括-剛性管狀支撐體(10)，其具有適于軸向分離的兩個(gè)軸向可分離管狀半部(11，12)；-彈性管狀套管20)，其在彈性徑向膨脹狀態(tài)下安裝在所述支撐體(10)的外表面(10a)上；-潤(rùn)滑材料(30)，其插入到所述支撐體(10)和套管(20)之間；和-圓周連續(xù)環(huán)形密封元件(40)，其插入到所述半部(11，12)之間以防止所述潤(rùn)滑劑(30)在所述半部(11，12)之間滲透。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述密封元件(40)由帶有所述半部(11，12)中的至少一個(gè)的一個(gè)部件制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述密封元件(40)由帶有兩個(gè)所述半部(11，12)的一個(gè)部件制成并且基本上與后者同軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述密封元件(40)具有基本上對(duì)應(yīng)于所述支撐體(10)的內(nèi)徑(d4)的內(nèi)徑(d3)和基本上小于所述支撐體(10)的外徑(d2)的外徑(d1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述密封元件(40)具有基本上對(duì)應(yīng)于所述支撐體的外徑(d2)的外徑(d1)和基本上大于所述支撐體(10)的內(nèi)徑(d4)的內(nèi)徑(d3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中所述密封元件(40)的外徑(d1)和內(nèi)徑(d3)之間的差值在0.05mm到0.5mm之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述半部(11，12)由形成于所述支撐體(10)的外表面(10a)中的連續(xù)圓周凹槽(13)分離，所述密封元件(40)被限定在所述凹槽(13)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其中所述密封元件(40)包括-由帶有第一個(gè)所述半部(11)的一個(gè)部件制成的第一部分(41)，和-由帶有第二個(gè)所述半部(12)的一個(gè)部件制成的第一部分(42)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述密封元件(40)的所述第一和第二部分(41，42)隨著曲折輪廓(43)彼此接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述第一部分(41)具有從所述第一半部(11)的軸向端部(11a)上突出的圓周連續(xù)突起(41a)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的設(shè)備，其中所述第二部分(42)具有在所述第二半部(12)的軸向端部(12a)上形成的圓周連續(xù)凹腔(42a)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15和16所述的設(shè)備，其中所述凹腔(42a)在形狀上與所述突起(41a)一致，以使所述第一和第二半部(11，12)的相互接合。
18.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中每個(gè)所述半部(11，12)具有截頭圓錐形構(gòu)造。
19.根據(jù)權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括一個(gè)或多個(gè)牽拉元件(50)，所述牽拉元件在所述半部(11，12)上施加軸向力，以便將所述密封元件(40)的所述部分(41，42)保持在相互軸向接觸的狀態(tài)下。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述一個(gè)或多個(gè)牽拉元件(50)被以這樣一種方式彈性拉緊，使得所述軸向力防止?jié)櫥瑒?30)在所述半部(11，12)之間滲透。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述牽拉元件(50)受到包括在大約30N和大約200N之間的張力。
22.一種用于電纜的接頭，其包括-剛性管狀支撐體(10)，其具有適于軸向分離的兩個(gè)軸向可分離管狀半部(11，12)；-彈性管狀套管(20)，其在彈性徑向膨脹狀態(tài)下安裝在所述支撐體(10)的外表面(10a)上，所述套管包括至少一個(gè)電絕緣層(82)；-潤(rùn)滑材料(30)，其插入到所述支撐體(10)和套管(20)之間；和-圓周連續(xù)環(huán)形密封元件(40)，其插入到所述半部(11，12)之間以防止所述潤(rùn)滑劑(30)在所述半部(11，12)之間滲透。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的接頭，其中所述套管(20)還包括第一半導(dǎo)電元件(79)，所述第一半導(dǎo)電元件在相對(duì)于所述電絕緣層(82)的徑向內(nèi)部位置圍繞所述支撐體(10)布置并且基本上在所述支撐體(10)的中央位置延伸。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的接頭，其中所述套管(20)還包括兩個(gè)第二半導(dǎo)電元件(80，81)，所述第二半導(dǎo)電元件圍繞所述支撐體(10)布置并且在所述第一半導(dǎo)電元件(79)的軸向相對(duì)端部，所述電絕緣層(83)圍繞所述第一和第二半導(dǎo)電元件(79，80，81)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22-24中任一項(xiàng)所述的接頭，其中所述套管(20)還包括第三半導(dǎo)電元件(83)，所述第三半導(dǎo)電元件限定相對(duì)于所述電絕緣層(82)布置在徑向外部位置的層，所述第三半導(dǎo)電元件(83)被設(shè)計(jì)成在去除所述支撐體(10)之后連接所述電纜(61，62)的外部導(dǎo)電層(75，76)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的接頭，其包括圍繞所述半導(dǎo)體層(83)布置的管狀金屬屏。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的接頭，還包括相對(duì)于所述金屬屏布置在徑向外部位置的外鞘。
28.根據(jù)權(quán)利要求22-27中任一項(xiàng)所述的接頭，其中所述密封元件(40)由帶有所述半部(11，12)中的至少一個(gè)的一個(gè)部件制成。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接頭，其中所述密封元件(40)由帶有兩個(gè)所述半部(11，12)的一個(gè)部件制成并且基本上與后者同軸。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的接頭，其中所述半部(11，12)通過(guò)形成于所述支撐體(10)的外表面(10a)或內(nèi)表面(10b)中的圓周連續(xù)凹槽(13)彼此分開，所述密封元件(40)被限定在所述凹槽(13)上。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的接頭，其中所述密封元件(40)包括-由帶有第一個(gè)所述半部(11)的一個(gè)部件制成的第一部分(41)，和-由帶有第二個(gè)所述半部(12)的一個(gè)部件制成的第一部分(42)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的接頭，其中所述密封元件(40)的所述第一和第二部分(41，42)隨著曲折輪廓(43)彼此接觸。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的接頭，還包括一個(gè)或多個(gè)牽拉元件(50)，所述牽拉元件在所述半部(11，12)上施加軸向力，以便將所述密封元件(40)的所述部分(41，42)保持在相互軸向接觸的狀態(tài)下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包覆細(xì)長(zhǎng)元件之間，尤其是電纜之間的接合區(qū)域的方法。該方法包括以下步驟布置具有兩個(gè)軸向可分離管狀半部(11，12)的剛性管狀支撐體(10)；在所述支撐體(10)的外表面上安裝在彈性徑向膨脹狀態(tài)下的彈性管狀套管(20)；在所述支撐體(10)和套管(20)之間插入潤(rùn)滑材料(30)；在所述半部(11，12)之間布置圓周連續(xù)密封元件(40)以防止?jié)櫥瑒┰谒霭氩恐g滲透；圍繞接合區(qū)域定位支撐體(10)和彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)所述半部(11，12)以允許套管(20)在接合區(qū)域上塌縮。還描述了一種包覆細(xì)長(zhǎng)元件之間的接合區(qū)域的設(shè)備，一種帶造所述設(shè)備的方法和一種用于電纜的接頭。
文檔編號(hào)H02G15/18GK101053134SQ200480044309
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者F·波塔斯, U·瓦勞里 申請(qǐng)人:普雷斯曼電纜及系統(tǒng)能源有限公司