具有优异机械特性的套管适配器及套管制造技术

本发明专利技术提供套管适配器、套管(例如，与套管适配器结合)和相应的方法，其中可以通过使用套管或套管适配器内的可操作的紧固构件实现机械连接、安装和维护方面的优异性能。可操作的紧固构件可用于连接到外部导体，同时消除整个套管相对于外部导体相对旋转的要求。

Casing adapter and casing with excellent mechanical characteristics

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优异机械特性的套管适配器及套管
总体来说，本专利技术涉及接触技术，特别涉及用于在外部电缆和壳体内部导体之间提供连接的套管和相关部件。
技术介绍
在许多
中，电力必须由某些部件提供或提供给某些部件，例如复杂的开关、变压器、电机等，其可能经常至少部分地定位在适当的壳体中。另一方面，在壳体外部，所需的电力可以由连接到相应的电源或电气部件的一个或多个适当尺寸的电缆提供或提供给其，其中电力可以作为AC或DC或两者提供。取决于所考虑的应用，相应的电功率的范围可以从几十千瓦到几百千瓦甚至更高，从而在横截面和绝缘特性方面需要相应的电缆配置。例如，在中等电压到高电压的背景下经常会提供高电功率，范围从几百伏到几千伏，从而导致在外部电缆中输送相对低的电流，而在其他应用中，例如，在诸如电动车辆的移动DC应用中，可以使用相对低的电压，从而对相应电缆的驱动电流能力提出了更高的要求。在任何情况下，对应的外部电缆可能需要关于导体材料、导体横截面、绝缘护套等的适当配置，从而通常导致以下电缆配置：包括一个或多个铜基或铝基芯线，其横截面为几厘米，由适当的护套或覆盖材料围绕，其提供所需的绝缘性能和整个电缆的完整性。由于这些电缆可能经常暴露于相对恶劣的环境中，例如这些电缆可能暴露于外部条件，包括暴露于直射阳光，-50℃至70℃的极端温度等，由此需要使用合适的护套材料，因此除了芯材料之外，这些护套材料也会增加相应电缆的额外重量。另一方面，通常，相应的电力接收部件或电源部件(例如开关、变压器、电机等)通常封装在合适的壳体中，以便提供这些部件或其至少任何接触结构的优异完整性。由于壳体的受保护的内部，对壳体内部导体的任何要求可能明显不那么严格，从而甚至允许在没有外部绝缘材料等的情况下使用这种壳体内部导体。壳体内部导体和外部电缆的一个关键接口代表相应的套管，其应被理解为适当地安装到壳体并且提供用于在外部电缆和壳体之间交换电力的通道的部件。为此，对应的套管通常包括高导电金属导体，通常为铜螺栓的形式，其由绝缘材料围绕，该绝缘材料由适当的材料(例如环氧树脂)形成。已知环氧树脂具有高机械强度和刚度以及优异的绝缘特性。为了提供机械和电气稳定的套管，金属芯和环氧树脂通常通过例如注射模制形成为整体部件，从而获得稳健(robust)且刚性的产品。因此，通过在任何适当的位置提供适当的安装凸缘，套管可以插入设置在壳体中的对应的孔中，并且可以通过安装凸缘固定至其，从而提供在套管的一端附接至套管的外部电缆与在套管的另一端连接至套管的壳体内部导体之间的所得连接的高机械和电气完整性。然而，这些成熟的高功率套管在用于与复杂外部条件相关的应用中时可能遭受增加的故障事件。例如，传统高功率套管的稳健且刚性的配置在暴露于相对极端的温度(例如从大约-50℃到大约70℃，通常会在各种地理位置的各种环境条件下遇到)时可能表现出越来越多的设备故障。例如，许多类型的车辆(例如列车)中的电源可能导致暴露于恶劣条件，例如上述温度，例如直接暴露于阳光下，而在寒冷的冬天，可能发生极低的温度。这种极端温度本身可能代表套管的显著应力，因为通常环氧树脂和通常高导电的铜材料可能具有非常不同的热膨胀系数，这可能导致绝缘环氧树脂中的裂缝或任何其他损坏，特别是当某些机械力可能另外作用于某些套管部件时。例如，可能具有相对较高重量的外部电缆通常连接到套管，使得套管的铜螺栓的端面与外部电缆的相应端面或者在大多数情况下与和其连接的触头组件牢固接触，这可能导致施加在套管的铜螺栓上的或多或少明显的弯曲力。然而，如上所述，在极端温度条件下，这些相对较高的弯曲力可能会促使绝缘材料产生损坏，因为热膨胀的差异与作用于铜螺栓并因此作用于环氧树脂的额外机械力相结合最终可能导致外部护套的破裂，从而通常也导致整个高功率连接的故障。类似地，在中等高温下，环氧树脂的机械性能也可能经受劣化，从而也增加了导致严重的设备故障的可能性。上述情况甚至可能在以下环境中变得更糟，其中作用在套管的某些部件上的相应的力可能及时地和空间地变化，例如，当存在外部或内部引起的振动时。这种振动的来源可以是，例如，在移动应用中沿着相应的铁路轨道的运动，其中相邻轨道之间的接头会或多或少地以规则的方式引起显著的振动，这取决于相应的电动车辆的整体速度和关节的距离。然而，在街道车辆中可能遇到类似的振动，其具有降低的规则性，其中相应道路的速度和表面状况可以显著地确定作用在对应的套管部件上的振动的最终“频谱”。此外，在列车应用或类似的用例中，可能必须使用复杂的接触器或开关装置，其中在对应的切换过程期间加速和移动中等高的质量，从而通常涉及直接撞击对应的接触部件并且引入相应的机械振动到套管部件中。虽然这种引起的振动的罕见事件可能不一定显著影响套管以及各种部件的电气和绝缘状态，但是，事实证明，在许多应用中通常需要的延长寿命，例如10至15年，传统的稳健和刚性配置，例如基于整体模制的环氧树脂和铜螺栓部件获得的，可能导致显著的可靠性问题，从而使得传统配置对于在复杂环境条件下使用的高功率套管而言并不理想。此外，鉴于上述情况，仍需要壳体内部电缆和套管之间的可靠机械连接。此外，除了优异的机械可靠性之外，相应的连接还可能必须提供优异的安装和维护性能，因为通常安装以及定期和非定期的维护活动可能显著地增加这种复杂的电气设备的总经营成本。例如，在传统的套管中，通常通过在导体中设置螺纹凹部来获得连接到壳体内部导体的连接部分，该螺纹凹部可以拧到壳体内部导体或与其连接的任何接触构件上。因此，在安装或拆卸壳体内部导体和套管之间的连接时，必须在导体和套管之间进行相应的相对旋转，其中套管通常是要旋转的部件。因此，在实际拆卸壳体内部导体和套管之间的机械连接之前，必须拆卸壳体和套管之间的相应机械连接。类似地，在重新安装壳体内部导体和套管之间的机械连接之后，套管必须固定到壳体上，这通常需要新的对准程序以正确地连接壳体和套管。类似地，在初始安装套管时，只要壳体内部导体和套管之间的机械连接没有完成，套管相对于壳体的精确和永久的对准和固定可能是不可行的。鉴于上述情况，本专利技术的一个目的是提供用于增强套管和相关部件的性能的装置，特别是在机械完整性、安装和维护性能等方面，同时避免或至少减少上述一个或多个问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，上述目的通过一种套管适配器来解决。该套管适配器包括插入件，插入件具有沿着插入件的长度方向延伸穿过插入件的孔，其中插入件配置为附接到套管导体。套管适配器还包括可操作的，例如可旋转的紧固构件，其延伸穿过孔并且具有位于孔的外部在其套管内端处的操作部分。紧固构件还包括位于孔的外部在其套管外端处的紧固部分。例如，孔可以与套管导体的中间轴线同轴。根据本专利技术的第一方面，已经认识到，最初以作为单独的部件的套管适配器的形式提供作为套管的功能部件的模块可以显著地有助于优异的维护和安装性能，同时还可以实现增强的机械稳健性和与壳体内部电缆的对应机械连接的可靠性。为此，套管适配器，其代表套管的特定部件，例如通常用于复杂应用中的套管，例如高功率应用，需要高抗冲击和耐温的应用等，如在本申请的介绍部分中所描述的，提供了显著增加使用和安装套管的整体灵活性的可能性。为此，套管适配器的插入件以一种配置提供，该配置使得能够附接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种套管适配器(170，270)，包括：插入件(171，271)，其具有沿着所述插入件的长度方向(L)延伸穿过所述插入件(171，271)的孔(172，272)，所述插入件配置为附接到套管(100，200)的套管导体(120，220)，以及可操作的紧固构件(173，273)，其延伸穿过所述孔(172，272)且具有操作部分(173A，273A)，所述操作部分位于所述孔(172，272)的外部、在其套管内端处，所述紧固构件(173，273)具有紧固部分(173B，273B)，所述紧固部分位于所述孔(172，272)的外部、在其套管外端处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 EP 17305104.61.一种套管适配器(170，270)，包括：插入件(171，271)，其具有沿着所述插入件的长度方向(L)延伸穿过所述插入件(171，271)的孔(172，272)，所述插入件配置为附接到套管(100，200)的套管导体(120，220)，以及可操作的紧固构件(173，273)，其延伸穿过所述孔(172，272)且具有操作部分(173A，273A)，所述操作部分位于所述孔(172，272)的外部、在其套管内端处，所述紧固构件(173，273)具有紧固部分(173B，273B)，所述紧固部分位于所述孔(172，272)的外部、在其套管外端处。2.如权利要求1所述的套管适配器，其中所述可操作的紧固构件(173，273)的所述紧固部分(173B，273B)包括螺纹部分，以用于接合螺纹配对件。3.如权利要求1或2所述的套管适配器，其中所述可操作的紧固构件的所述紧固部分包括锁定构件，所述锁定构件配置为与配对锁定构件接合。4.如前述权利要求中任一项所述的套管适配器，还包括距离垫圈(175，275)，所述距离垫圈将所述操作部分(173A，273A)与所述插入件(171，271)分开。5.如权利要求4所述的套管适配器，其中所述距离垫圈配置为用作锁定垫圈。6.如前述权利要求中任一项所述的套管适配器，其中所述插入件至少部分地由导电材料形成且具有第一接触表面和第二接触表面，所述第一接触表面用于电连接到所述套管导体，所述第二接触表面具有用于连接到外部导体(252)的至少一个端面(171F)。7.如权利要求1至5中任一项所述的套管适配器，其中所述插入件由非导电材料和/或钢材料形成。8.如前述权利要求中任一项所述的套管适配器，还包括锁定元件(276)，所述锁定元件连接到所述插入件且配置为与外部配对锁定元件(252...

【专利技术属性】
技术研发人员：M霍夫曼，H彻罗恩，T弗里德里克，Y卡多雷特，L莫蒂默，
申请(专利权)人：泰科电子瑞侃有限责任公司，开利基奥普斯公司，泰科电子英国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE