电连接系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电连接系统，用于从可再生能源中获得电能的设备，特别是风力发电设备，该电连接系统具有：能够与第一电缆末端相连的第一连接件，该第一电缆的纵轴规定了第一纵轴；能够与第二电缆的末端或与第一电缆的第二末端相连的第二连接件，该第一或第二电缆的纵轴规定了第二纵轴，第一连接件具有为第二连接件的突出部形成的接纳部，第二连接件具有与该接纳部相对应的突出部，为了形成连接件之间的导电连接，突出部能够设置在接纳部内。为了简化安装，接纳部由在垂直于第一纵轴的平面上延伸的凹槽构成，凹槽在其延伸方向上贯通第一连接件，突出部在垂直于第二纵轴的平面上延伸，第一槽壁向第一纵轴方向倾斜，突出部侧表面向第二纵轴方向倾斜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电连接系统
本专利技术涉及一种电连接系统，用于从可再生能源中获得电能的设备，特别是风力发电设备，该电连接系统具有能够设置在第一电缆末端的第一连接件，以及能够设置在第二电缆末端的第二连接件。
技术介绍
电气的电能获取设备，例如风力发电设备，在当今是由铜电缆或铝电缆铺设。然而由于铜价的上涨，使用铝电缆的铺设越来越多。尤其是对于高度在50米到200米之间的风力发电设备来说，由于需要大量电缆，使用铝电缆带来的节约潜力就十分显著。然而，鉴于风力发电设备的较高高度，不可能只用一条电缆就将设置在风力发电设备塔内的发电机与设置在设备底部的逆变器连接起来。因此需在每个单独的塔段内分别预装电缆。为使各段电缆相互连接，需将各电缆在段边界处导电连接。若使用铜电缆，对电缆进行压接或螺栓连接便不成问题，因为在铜表面不会聚积对导电性造成消极影响的物质，这样的物质可能会随着风力发电设备的长久运转导致连接导电性的降低。而铝电缆的应用则不同。压接必须避免周围环境的影响。另外还必须避免在过渡处形成会显著提高接触电阻的氧化铝。对于承受数十安甚至数百安的电缆来说，接触电阻始终伴随着高功率损耗。因此必须尝试使电缆间在连接处形成尽可能小的接触电阻，并且在另一方面，提供一种连接技术以尽可能快地进行安装。而当今技术建议在分段边界处对各段电缆进行压接。在此需将压接套管拧紧在电缆上。为此技工必须登入塔中，在分段边界处切断电缆并剥除绝缘层。接着技工必须在电缆的剥离端上涂上导电糊剂。这样应可避免在铝绞线的表面形成氧化铝。接着技工必须将压接套管套上电缆的露出端并通过一个复杂的过程使用大量螺栓将该套管与电缆旋紧。上述的组装是耗时和高成本的。此外这种电连接的性能并不稳定，也就是说，接触电阻会随着时间的推移而提高，因为导电糊剂无法完全避免氧化铝的形成。此外还需在连接处设置足够大的应力消除装置。长度为数十米的电缆束会在连接处产生巨大的拉力。因此除了良好的导电连接以外还需要稳定的机械连接。这在当今是借助于线芯的牢固压接和螺栓连接来保障的。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提供一种电连接系统，该系统能够以特别简单的方式进行安装，并同时在连接处保证机械的应力消除。根据本专利技术，该目的通过根据权利要求1所述的连接系统实现。已知压接和螺栓连接铝电缆是具有缺陷的，并且无法实现足够小的接触电阻。还已知，已知的安装方法是过于耗时的。由于必须在机械上保障能够对抗电缆纵轴方向上的拉力，所以必须使用大直径螺栓进行螺纹连接。在安装的过程中需要抵消拉力并在连接处固定电缆。为此在安装之前需要进行昂贵和耗时的安全措施。对于安装工人来说，在待连接位置固定电缆也是十分费力的。所有这些问题都能根据本专利技术得以解决。所述连接件在靠近各自电缆的一侧具有连接面。在各连接件的连接面上可优选材料配合地设置电缆。特别是在预装线的情况下，电缆可以焊接到连接表面上。摩擦焊接法特别适用于此，下面还将进行说明。而另一方面，电阻焊接法也适用于将电缆前端和连接件，更确切地说是连接件的连接面连接起来。第一连接件在用于第一电缆末端的连接面的方向上延伸。在该延伸方向上第一连接件形成了纵轴。第二连接件在用于第一电缆的第二末端或第二电缆的末端的第二连接面的方向上延伸。在该延伸方向上同样地第二连接件形成了纵轴。第一连接件优选具有接纳突出部的接纳部。该突出部优选设置在第二连接件上。通过将突出部推入接纳部能够实现两个连接件之间的导电连接，并由此实现安装在连接件上的电缆之间的导电连接。一种特别简单的安装方法优选为，接纳部由在垂直于第一纵轴的平面上延伸的凹槽形成，其中该凹槽在其延伸方向上贯通第一连接件。凹槽可以在第一连接件中横穿纵轴延伸。该凹槽通过整个连接件并在该凹槽的延伸方向的两端贯通该连接件。突出部在垂直于第二纵轴的平面上延伸。在连接状态下突出部插入凹槽中。这样该凹槽和突出部具有相同的延伸方向。优选使两个纵轴平行，优选在同一直线上。第一槽壁向第一纵轴的方向倾斜，而突出部的侧表面向第二纵轴的方向倾斜。由此使得突出部和凹槽明显更容易相互钩挂。在卡锁连接的方式中，能够将突出部推过槽壁，从而卡入凹槽中。通过槽壁的倾斜和突出部的倾斜使得连接件更容易相叠推动，因为连接件能够“滑入”彼此。这对于安装工人来说简化了连接件的连接工作。已知当突出部和接纳部在垂直于连接件纵轴的平面上延伸时，通过突出部和接纳部的相互插合，连接件之间能够简单地导电连接。在这种情况下，安装工人能够特别简单地在分段边界组装电缆。只需通过相互卡紧突出部和接纳部将连接件相互连接起来。通过使突出部和接纳部在垂直于纵轴的平面上延伸，在连接处产生了自然的应力消除。突出部抵靠在槽壁上。该槽壁接收作用在纵轴方向上的拉力，并将该拉力导入与第一连接件相连的电缆中。已经证明，当第一连接件和第二连接件都分别具有凹槽和突出部时，连接件能够特别简单地相互连接，并能够同时保证很好的应力消除。由此连接件的突出部能够分别卡入与该突出部相对应的、另一连接件的凹槽中，并提供应力消除。凹槽通常由一个槽底和两个槽壁形成。已知其中的一个槽壁也可以作为突出部，即，构成槽壁的隔片形成了突出部。在此特别有利的是将这样的隔片作为突出部，即，该隔片设置在连接件的远离各自连接表面的一侧，并构成槽壁。纵向的应力消除由突出部和凹槽在连接件之间的互相抵靠保障。作用在纵轴方向上的力由突出部引至槽壁上，确切的说是构成槽壁的隔片上，并由此引至相应的另一连接件及电缆内。为了保证连接件之间的电连接能够对抗剪切力和横向力，建议将突出部在凹槽中的连接状态通过固定部件固定。该固定部件优选为能够在槽底的方向上对突出部施加压力。由此能够避免突出部脱离凹槽。该固定部件将突出部固定在凹槽中。根据一个实施例，建议固定部件穿透槽底并固定在突出部内。另外也可以使固定部件穿透突出部并固定在槽底内。通过使固定部件穿透槽底或突出部并分别固定在相应的突出部或槽底内，能够以特别简单的方式对突出部施加作用于槽底方向的力。螺栓作为固定部件是特别有利的。已知在将铝或铝合金应用在固定部件上时，若以过大的扭矩拧紧螺栓，则通过螺栓进行的固定是成问题的。在这种情况下可能会导致铝被挤出，并且通过螺栓相互固定的部分可能会彼此分离。螺纹也可能会被剪断。因此建议使用防松螺栓或以限定的扭矩固定的螺栓来对固定部件进行固定。借助于扭矩扳手能以限定的扭矩拧紧螺栓，从而能够避免剪断螺栓上或连接件上的螺纹。当向第一纵轴倾斜的槽壁设置在凹槽的靠近电缆的一侧时，突出部特别容易推入凹槽中。在这种情况下，与之相对应的突出部向远离电缆的一侧倾斜，并由此能够特别简单的推过槽壁并卡入凹槽中。另外也建议向第一纵轴倾斜的槽壁设置在凹槽的远离电缆的一侧。在这种情况下，槽壁远离电缆倾斜。在先前的情况下，槽壁从槽底出发向电缆的方向倾斜。另外也建议，位于凹槽的远离电缆一侧的槽壁平行于与纵轴垂直的平面。也可以使位于凹槽的靠近电缆一侧的槽壁平行于与纵轴垂直的平面。根据一个实施例，建议连接件由铝或铝合金构成，电缆则由铝、铜或合金构成。使用铝实现了特别低成本的风力发电设备的电缆铺设，因为铝比铜便宜许多。此外，通过使用铝也显著减轻了重量，从而降低了在连接处产生的拉力。为了防止连接件上的接触电阻由于氧化铝而受到消极影响，建议对连接件涂覆金属层。在此金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电连接系统，用于从可再生能源中获得电能的设备，特别是风力发电设备，所述电连接系统具有‑能够与第一电缆的末端相连的第一连接件，其中所述第一电缆的纵轴规定了第一纵轴，‑第二连接件，所述第二连接件能够与第二电缆的末端或与所述第一电缆的第二末端相连，其中所述第一或第二电缆的纵轴规定了第二纵轴，‑其中所述第一连接件具有为所述第二连接件的突出部形成的接纳部，所述第二连接件具有与所述接纳部相对应的突出部，‑其中为了形成所述连接件之间的导电连接，所述突出部能够设置在所述接纳部内，其特征在于，‑所述接纳部由在垂直于所述第一纵轴的平面上延伸的凹槽构成，其中所述凹槽在其延伸方向上贯通所述第一连接件，‑所述突出部在垂直于所述第二纵轴的平面上延伸，‑第一槽壁向所述第一纵轴的方向倾斜，并且所述突出部的侧表面向所述第二纵轴的方向倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 DE 102012010277.11.一种电连接系统，用于从可再生能源中获得电能的设备，所述电连接系统具有-能够与第一电缆的末端相连的第一连接件，其中所述第一电缆的纵轴规定了第一纵轴，-第二连接件，所述第二连接件能够与第二电缆的末端或与所述第一电缆的第二末端相连，其中所述第一或第二电缆的纵轴规定了第二纵轴，-其中所述第一连接件具有为所述第二连接件的突出部形成的接纳部，所述第二连接件具有与所述接纳部相对应的突出部，-其中为了形成所述连接件之间的导电连接，所述突出部能够设置在所述接纳部内，其特征在于，-所述接纳部由在垂直于所述第一纵轴的平面上延伸的凹槽构成，其中所述凹槽在其延伸方向上贯通所述第一连接件，-所述突出部在垂直于所述第二纵轴的平面上延伸，-第一槽壁向所述第一纵轴的方向倾斜，并且所述突出部的侧表面向所述第二纵轴的方向倾斜，-在连接状态下，通过固定部件将所述突出部固定在所述凹槽内，-所述固定部件穿透槽底并固定在所述突出部内，或者所述固定部件穿透所述突出部并固定在所述槽底内。2.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，所述电连接系统用于从风力发电设备中获得电能的设备。3.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，所述第一连接件具有一个凹槽和一个突出部并且所述第二连接件具有一个凹槽和一个突出部，即，设置在所述第一连接件或第二连接件的远离各自电缆的一侧的，构成所述槽壁的隔片也分别构成所述突出部。4.根据权利要求1所述的电连接系统，其特征在于，所述固定部件为螺栓。5.根据权利要求4所述的电连接系统，其特征在于，所述固定部件为防松螺栓。6.根据权利要求4所述的电连接系统，其特征在于，所述固定部件为以限定...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·舒马赫，
申请(专利权)人：自动电缆管理有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE