将高压电缆连接至高压构件或另一高压电缆的电缆配件制造技术

一种具有刚性核心绝缘体(1)的高压电缆配件(30)，所述刚性核心绝缘体(1)具有围绕纵向轴线(5)同心地延伸的第一圆锥形外表面(4)。弹性应力释放元件(6)具有第一圆锥形内表面(7)，其被设计来在界面(9)处配合第一圆锥形外表面(4)。提供刚性部件(11)，用于将弹性应力释放元件(6)压在界面(9)处。应力释放元件(6)被挤压到刚性核心绝缘体(1)上。刚性部件(11)具有围绕纵向轴线(5)沿周向延伸的至少一个压力增强部分(17)，用于在电缆配件(30)的已组装状态下在沿着核心绝缘体(1)的第一圆锥形外表面(4)延伸的应力释放元件(6)的套筒部分(19)中产生额外的轴向扩张应力(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).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将高压电缆连接至高压构件或另一高压电缆的电缆配件
本专利技术涉及一种诸如被分配在国际专利分类号H02G15中的用于将高压电缆连接至高压构件的电缆配件。这种电缆配件通常被设计为电缆终端，例如用以在从52kV直到1100kV的电压范围中应用的高压的室外电缆终端。电缆终端也可典型地针对变压器或针对高压气体绝缘开关设备的构件被设计为高压的室内电缆终端。备选地，电缆配件被设计为高压电缆接头，其用于将两个高压电缆连接在一起。通常，高压的范围可为从至少1kV至超过1200kV。
技术介绍
已知的高压电缆终端和电缆接头典型地包括刚性核心绝缘体和电绝缘的弹性应力释放元件，所述电绝缘的弹性应力释放元件围绕纵向轴线共轴地布置并通过圆锥形界面和沿轴向对齐的电流路径匹配刚性核心绝缘体。电流路径将包在电缆的绝缘体中的电缆导体连接至布置在刚性核心绝缘体内的高压电流终端。EP0731994B2代表这种现有技术。在高压构件的工作期间，电流路径通常连续地传导额定电流。刚性核心绝缘体可形成为精细分级的电容器核心，其许多同心的导电性的场分级层布置在电流导体路径周围并被包埋在绝缘材料中，如在DE19945148A1中所描述的那样。通常产生所述场分级层，因为在电容器核心的缠绕过程期间，至少两个导电性的铝场分级层被插入在相邻的间隔层之间。尤其，可使用其中绝缘绉纸被用作间隔件片材的树脂浸纸技术生产核心绝缘体。在完成缠绕过程之后，电容器本体由环氧树脂浸渍，然后对其进行硬化/固化处理。而且，电缆通过电缆夹具固定至终端的基部部分(例如在电缆套管的情况下的凸缘)并通过应力释放元件(例如应力释放圆锥体)进入终端的内部。应力释放元件的功能是提供电缆的电绝缘体中的非常高的电场到终端内部中的低得多的电场的流畅过渡。基本上，在本领域中已知存在两种界面设计方法。第一种设计方法在于所谓的内锥概念，其中刚性核心绝缘体具有相对于由核心绝缘体的柱状整体形状限定的纵向轴线沿径向向内定向的圆锥形部分。应力释放元件具有沿径向向外定向的圆锥形壳部分，其匹配核心绝缘体的圆锥形部分的形状，使得形成界面。第二种设计方法在于所谓的外锥概念，其中核心绝缘体具有相对于纵向轴线沿径向向外定向的圆锥形部分。应力释放元件具有沿径向向内定向的圆锥形壳部分，其匹配核心绝缘体的圆锥形部分的形状，使得也形成界面。EP0731994B2代表第二种设计方法。在两种设计方法中，核心绝缘体典型地包括环氧基树脂或类似的不可变形的刚性材料，而应力释放元件通常由可变形的弹性的弹性体材料制成。两种设计方法的共同之处在于，界面的配合质量必须优良，使得不会在应力释放元件和核心绝缘体的圆锥形部分之间形成空隙。这是因为已知这些空隙是导致沿着在刚性绝缘元件和弹性应力释放元件之间的界面发生介电击穿的原因。为了避免在界面处形成空隙，应力释放元件需要对核心绝缘体的表面施加大的压力。压力使应力释放元件的弹性材料变形，使得材料填充核心绝缘体的表面的所有不平坦的瑕疵。在应力释放元件的内表面和进入电缆配件的电缆的绝缘体外表面之间的界面处也需要压力。与第二种方法相比，第一种设计方法的优点在于，通过使用由软的弹性材料制成的应力释放元件并施加力以将材料压到电缆与核心绝缘体中的内锥开口之间的空间中，更容易在以上论述的两个界面上产生大且均匀的压力。然而，特别是当使用精细分级的电容器核心时，缺点在于高压场分级层(典型地为最内部的场分级层)的直径必须大于电缆的绝缘体的外径，从而使核心绝缘体的整体直径大。另一方面，第二种设计方法导致电缆配件比第一种设计方法针对同样的电气条件设计的电缆配件具有更小直径的核心绝缘体，这是因为第二种方法允许将要布置的最内部的场分级层布置得更靠近导体。第二种方法的缺点在于应力释放元件需要对核心绝缘体施加的压力导致具有相当大的整体直径的体积相当大的电缆配件。
技术实现思路
通过本专利技术要解决的目标在于提供一种满意的解决方案，以根据第二种设计方法形成允许实现所需的最小界面压力同时具有紧凑的整体直径的电缆配件。在本专利技术的实现高质量的界面的高压电缆配件的最基础的实施例中，高压电缆配件包括具有用于接纳标称导体的腔体的刚性核心绝缘体。刚性核心绝缘体具有第一圆锥形外表面，其围绕由高压配件的柱状整体形状限定的纵向轴线同心地延伸。电缆配件进一步具有弹性应力释放元件，弹性应力释放元件具有第一圆锥形内表面，其被设计来在界面处在预定长度上配合第一圆锥形外表面，并且电缆配件具有刚性部件，其被提供来将弹性应力释放元件压在界面处。用语“刚性”被理解为在与弹性的且可变形的弹性应力释放元件相比时是不可变形的。应力释放元件可为所谓的应力释放圆锥体，但不应被理解为仅限制于严格的圆锥形形状。用语“圆锥形表面”要被理解为基本为圆锥形的，即，并非在界面的区域中在其长度上具有稳定直径的圆筒形。在界面上的给定环形区处，在高压电缆配件的未组装的状态下，第一圆锥形内表面的直径小于第一圆锥形外表面的直径。用语“在给定环形区处”被理解为在纵向轴线的方向上的任何地方处围绕纵向轴线沿周向延伸的任何环形区域。在电缆配件在电缆处的组装过程中，应力释放元件被挤压到刚性核心绝缘体上，使得在高压电缆配件的已组装状态下，应力释放元件经历周向扩张，进而产生径向压缩应力，并因而在各个给定环形区处对电容器核心施加第一径向压缩力。刚性部件具有至少一个压力增强部分，其围绕纵向轴线沿周向延伸，用于在电缆配件的已组装状态下，在沿着核心绝缘体的第一圆锥形外表面延伸的应力释放元件的套筒部分中产生额外的轴向扩张应力。根据实施例，刚性部件可例如为闭合的、杯形外壳/壳体或笼状或篮状构造。压力增强部分负责在应力释放元件中产生额外的轴向扩张应力。该额外的轴向扩张进而负责在高压电缆配件的已组装状态下在界面上的给定环形区处在核心绝缘体上产生第二径向压缩力。压力增强部分和在应力释放元件中的轴向扩张应力协调成使得其产生期望的、可预定的第二径向压缩力。可预定的第二径向压缩力使得加上第一径向压缩力，其产生通过应力释放元件对刚性绝缘体在界面处施加的大于0.1MPa，优选大于0.3MPa的总压力，以经得住所需的电场。因此，维持在核心绝缘体与应力释放元件之间所需的压力允许针对合理大的电场设计这些部件，且将这些部件设计成在装置的限定的额定电压下在尺寸方面具有合理小的大小。总而言之，不仅第一径向压缩力而且还有额外的第二径向压缩力的存在允许实现在核心绝缘体上的可靠的持久压力，并因此与已知的电缆配件相比提供改进的界面质量。如果应力释放元件是杯形且具有由第一圆锥形内表面形成的开口，则在复杂性方面仍然有效的简单解决方案是可实现的。应力释放元件具有相对于纵向轴线沿径向向外定向的周向套环和位于所述开口入口处的第一端面。刚性部件具有用于接纳应力释放元件的内部轮廓。压力增强部分位于内部轮廓处，使得其与套环接合，使得在电缆配件的已组装状态下在沿着核心绝缘体的第一圆锥形外表面延伸的应力释放元件的套筒部分中产生额外的轴向扩张应力。与该压力增强部分相关的技术效果在于其在纵向轴线的方向上牵拉套环，使得应力释放元件的径向外部轮廓在纵向轴线的方向上相对于第一圆锥形内表面移位，从而导致在应力释放元件的套筒区域内的额外伸长。套筒部分中的额外伸长导致额外的轴向应力并因此导致应力释放元件相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电缆配件(10, 20, 30, 40, 50, 60)，包括具有用于接纳导体(32)的腔体(3)的刚性核心绝缘体(1)，其中，所述刚性核心绝缘体(1)具有围绕由所述高压电缆配件的柱状整体形状限定的纵向轴线(5)同心地延伸的第一圆锥形外表面(4)，弹性应力释放元件(6)，其具有第一圆锥形内表面(7)，所述第一圆锥形内表面(7)被设计来在界面(9)处在预定长度(8)上配合所述第一圆锥形外表面(4)，以及刚性部件(11)，其被提供来将所述弹性应力释放元件(6)压在所述界面(9)处，其特征在于，在所述高压电缆配件(10, 20, 30, 40, 50, 60)的未组装状态下，在所述界面(9)上的给定环形区(12)处，所述第一圆锥形内表面(7)的直径小于所述第一圆锥形外表面(4)的直径，并且所述应力释放元件(6)被挤压在所述刚性核心绝缘体(1)上，并且，所述刚性部件(11)具有围绕所述纵向轴线(5)沿周向延伸的至少一个压力增强部分(17)，用于在所述电缆配件(10, 20, 30, 40, 50, 60)的已组装状态下，在沿着所述核心绝缘体(1)的所述第一圆锥形外表面(4)延伸的所述应力释放元件(6)的套筒部分(19)中产生额外的轴向扩张应力(23)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 EP 15186898.11.一种高压电缆配件(10,20,30,40,50,60)，包括具有用于接纳导体(32)的腔体(3)的刚性核心绝缘体(1)，其中，所述刚性核心绝缘体(1)具有围绕由所述高压电缆配件的柱状整体形状限定的纵向轴线(5)同心地延伸的第一圆锥形外表面(4)，弹性应力释放元件(6)，其具有第一圆锥形内表面(7)，所述第一圆锥形内表面(7)被设计来在界面(9)处在预定长度(8)上配合所述第一圆锥形外表面(4)，以及刚性部件(11)，其被提供来将所述弹性应力释放元件(6)压在所述界面(9)处，其特征在于，在所述高压电缆配件(10,20,30,40,50,60)的未组装状态下，在所述界面(9)上的给定环形区(12)处，所述第一圆锥形内表面(7)的直径小于所述第一圆锥形外表面(4)的直径，并且所述应力释放元件(6)被挤压在所述刚性核心绝缘体(1)上，并且，所述刚性部件(11)具有围绕所述纵向轴线(5)沿周向延伸的至少一个压力增强部分(17)，用于在所述电缆配件(10,20,30,40,50,60)的已组装状态下，在沿着所述核心绝缘体(1)的所述第一圆锥形外表面(4)延伸的所述应力释放元件(6)的套筒部分(19)中产生额外的轴向扩张应力(23)。2.根据权利要求1所述的电缆配件(10,20)，其特征在于，所述应力释放元件(6)是杯形的且具有由所述第一圆锥形内表面(7)形成的开口(13)和沿径向向外定向的周向套环(14)以及位于所述开口(13)的入口处的第一端面(15)，并且，所述刚性部件(11)具有内部轮廓(16)，用于接纳所述应力释放元件(6)，其中，所述压力增强部分(17)位于所述内部轮廓(16)处使得其与所述套环(14)接合，使得在所述电缆配件的已组装状态下，在沿着所述核心绝缘体(1)的所述第一圆锥形外表面(4)延伸的所述应力释放元件(6)的所述套筒部分(19)中产生额外的轴向扩张应力(23)。3.根据权利要求2所述的电缆配件(20)，其特征在于，存在下者中的至少一个：在所述应力释放元件(6)的侧部壳表面(35)和所述刚性部件(11)的所述内部轮廓(16)之间的环形的第一间隙(26)，和在所述应力释放元件(6)的所述套环(14)和所述刚性部件(11)的所述内部轮廓(16)之间的环形的第二间隙(41)。4.根据权利要求1所述的电缆配件(30,40,50)，其特征在于，所述刚性部件(1)具有朝向所述应力释放部件(6)定向的内部轮廓(16)，其中，所述压力增强部分(17)包括多个阶梯式肩部(38)，所述阶梯式肩部(38)至少在面向所述第一圆锥形外表面(4)的区域中布置在该内部轮廓(16)处，其中，所述多个阶梯式肩部(38)相对于所述纵向轴线(5)倾斜大约一倾斜角度(39)，并且，所述应力释放元件(6)为杯形的，具有由所述第一圆锥形内表面(7)形成的开口(13)和位于所述开口(13)的入口处的第一端面(15)，其中，所述应力释放元件(6)具有朝向所述刚性部件(11)定向的外部轮廓(35)，并具有多个对立肩部(42)，用于与所述刚性部件(11)的所述阶梯式肩部(38)相互作用，使得在所述电缆配件的已组装状态下在所述应力释放元件(6)的所述套筒部分(19)中产生额外的轴向扩张应力(23)。5.根据权利要求4所述的电缆配件，其特征在于，所述阶梯式肩部相对于所述纵向轴线(5)的所述倾斜角度(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：J茨泽维斯基，V茂雷，R里奇伊，T塞奎斯特，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH