热收缩部件及组装热收缩部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种热收缩部件及一种组装热收缩部件的方法。热收缩部件具有膨胀状态下的第一尺寸(102A，104A)和收缩状态下的第二尺寸(102B，104B)，第一尺寸(102A)中的至少一个大于对应的第二尺寸(102B)，且所述热收缩部件(100，100A，100B)包括热收缩层(108)，以及至少一个加热单元(120)，其布置为与所述热收缩层(108)的至少一部分热接触，所述加热单元(120)可操作为将热收缩层(108)加热到其热收缩温度。加热单元(120)包括至少一个导电引线(106，116)，其导电率大于3·10

Heat shrinkable parts and method of assembling heat shrinkable parts

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热收缩部件及组装热收缩部件的方法
本专利技术涉及一种热收缩部件和一种组装热收缩部件的方法。
技术介绍
在本专利技术的意义上，热收缩部件涉及由以下材料制成的制品：该材料通过施加足够的热量从膨胀状态收缩成具有小得多的尺寸的收缩状态。热收缩部件广泛地用作接头套管或其他电缆附件。本专利技术利用可热恢复的制品(独立地尺寸上热不稳定的制品)作为可热收缩层。通常，这样的物品由能够赋予弹性或塑性记忆特性的材料制成，将其加热到一定温度，并在压力下变形为不同于其正常构型的构型，然后在保持压力的状态下冷却。如果制品由全部或部分结晶的材料制成，在非晶态区域中至少部分地交联，并且在处于或高于该材料的结晶熔点的温度下变形，则该制品将具有弹性记忆。具有弹性记忆的制品直到它再次被至少加热到其晶体熔融温度之前，不会恢复其初始构型。如果制品由非晶态材料制成的，它被加热到该制品可以由压力而变形的温度，然后该变形的制品具有塑性记忆的特性。可热恢复材料的示例可见于美国专利No.2,027,962和美国专利No.3,086,242。当然，如本领域技术人员所知，热收缩层可以由任何合适的材料制成。此外，本专利技术还包括多层布置，其附加地包括弹性和/或半导电和导电层。为了安装用于LV、MV和HV应用的热收缩产品，通常使用明火，例如煤气喷灯。更少见地，也使用功率为几千瓦的热风枪。然而，热风枪仅限于薄壁产品，例如LV套管和壁厚在1-4mm范围内的模制部件。例如，在电子应用中，其中套管的壁厚通常在膨胀状态下小于1mm，通常使用具有陶瓷辐射特征的热风枪或通道加热器。但是，从工作安全的角度来看，使用明火是不利的。此外，期望减少安装产品所需的能量。在某些情况下，还希望减少安装过程中产生的热量。因此，希望使用除明火以外的其他能源，优选地是电能。已知通过添加将电能转化为热能的至少一个层到产品来收缩热收缩产品。从DE1941327A1中已知一种导电的可热恢复制品，其通过使电流穿过该制品以将其升高到其恢复温度而使得其恢复。导电制品，例如管状的套管，以良好的传热关系放置到非导电的可热恢复构件，特如管状套管，从而作为该不导电构件的加热器，两个构件基本上同时恢复。套管的导电材料是炭黑填充的交联聚乙烯，其被使得可热恢复。还公开了其他交联聚合物、非结晶聚合物，例如聚氨酯和离聚物，以及弹性体，例如硅橡胶。导电套管被两个绝缘套管围绕，或狭缝导电套管围绕可热恢复的非导电套管，并在非导电套管完全恢复后被剥离。到导电套管的电连接是通过鳄鱼夹或其他常规夹具或电极建立的然而，这些已知的布置遭受以下缺点：即使对于薄壁的套管，收缩步骤所需的时间通常也超过15分钟，因此太长以至于不具有成本效益。此外，已知为加热系统提供流体管道以防止由管道传导的流体冻结。但是，这些除霜系统仅允许约60至80℃的最高温度，因此不适用于收缩要求温度高于120℃的热收缩产品。在能源
之外，已知使用电加热用于通过热塑性联接部件来接合管道。如例如欧洲专利EP1190839B1和EP0798099B1中所公开的，具有嵌入线的模制部件设置在待接合的两个管道的端部部分之上。链接到电源的电子驱动系统然后产生足够的热量，以熔化管道的端部，然后端部相互焊接在一起和/或与模制部件焊接在一起。对于此应用领域，管道基本上不会更改它们原始直径，并且每个接头部件仅用于一个特定直径的管道。当将这种系统应用于在热收缩过程期间通常经历直径减小约10％至75％的膨胀直径的热收缩部件时，模制部件会失去与热收缩产品的机械接触。最后，本领域中存在基于电阻丝的多个加热系统。这些导线由特殊的金属合金制成，其电阻值比铜或铝的电阻值高约10至100倍。可以看到使用电阻加热丝的缺点在于，这些标准电阻加热丝具有较高的电阻率，因此提供较高的耗散热能密度，使得为了通过施加约24V的电压以达到120℃或更高的温度，只需要较短的导线长度。这如此短的导线长度会引起严重的问题，无法在典型的热收缩产品(如MV接头体)的整个表面和体积之上正确分散热量。此外，电热丝的成本要比铜线高得多。本专利技术的目的是提供一种具有改进的性能和可靠性的热收缩部件和一种收缩热收缩部件的方法，从而克服或至少基本上减少了上述问题和缺点。
技术实现思路
上述目的通过独立权利要求的主题来解决。本专利技术的有利实施例是从属权利要求的主题。本专利技术是基于以下构思：当使用具有较高电导率的导电引线用于加热具有任何类型的导电性热收缩层(包括电绝缘层)时，并通过经由引线的截面的尺寸设置总电阻，使用一定长度的导电引线，该长度足够长以在热收缩层的表面上获得令人满意的导线密度并改善热分布，可以在足够短的时间内达到收缩LV、MV或HV热收缩部件的温度。可以看出，导电率大于3·107S/m，且包括铝或铜(例如，铜的电导率为6.0·107S/m，铝的电导率为3.76·107S/m)的导电引线，当相应地选择截面积时(例如对于圆形截面，直径小于1mm，优选得小于0.4mm)，长度可以为1到15m。这样的加热系统在23℃时产生的总电阻例如可以在0.3Ω至6.0Ω的范围内，并且可以以5V到25V的电压为导电引线供电。使用具有这种相对较高电导率的材料和适当减小的截面面积，允许覆盖热收缩部件的更大的表面积。更准确地说，在非恢复状态下，电热丝之间的周向距离可以小于50mm，优选地小于20mm，从而显著减少了分散热量的问题。而且，与使用典型的电阻丝相比，可以使用便宜得多的导线材料。特别地，根据本专利技术，一种热收缩部件，其在膨胀状态下具有第一尺寸，在收缩状态下具有第二尺寸，第一尺寸中的至少一个大于第二尺寸。热收缩部件可以包括导电热收缩层和至少一个加热单元，其布置为与所述热收缩层的至少一部分热接触，所述加热单元可操作为将热收缩层加热到其热收缩温度。热收缩温度定义为热收缩层为了恢复到其初始构型而必须被加热到的温度。加热单元包括至少一个导电引线，其导电率大于4·107S/m且得到的电阻为0.3Ω至6.0Ω(在23℃下)，且包括铝和/或铜。根据本专利技术的有利实施例，所述加热单元还包括通过导电引线互连的多个加热元件。有利地，通过导体的电阻产生加热能量的部分与例如通过其他机构产生热量的部分的这种组合允许使加热适应热收缩部件上的变化的几何形状。例如，与材料厚度较小的区域相比，可以为厚度较大的区域提供更高的热密度。特别地，多个加热元件中的至少一个可以包括半导体加热元件。有利地，电绝缘热收缩层至少部分形成为具有纵向轴线的套管，用于覆盖至少一个电连接。这种套管例如是高压电缆附件的一部分。高压电缆附件用于将高压电力电缆连接到电气装备，例如架空线、变压器、避雷器、开关设备等。它们提供了在不同周围条件下绝缘或控制电力电缆电场的功能。下文中使用的术语“高压”旨在涉及大约1kV以上的电压。特别地，术语“高压”旨在包括电力传输的通常标称电压范围，即中压，MV，(约3kV至约72kV)，高压，HV，(约72kV至约245kV)，以及超高压(目前至约500kV)。当然，未来也可以考虑更高的电压。这些电压可以是直流(DC)电压或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热收缩部件，其具有膨胀状态下的第一尺寸(102A，104A)和收缩状态下的第二尺寸(102B，104B)，所述第一尺寸(102A)中的至少一个大于对应的第二尺寸(102B)，且所述热收缩部件(100，100A，100B)包括：/n热收缩层(108)，以及/n至少一个加热单元(120)，其布置为与所述热收缩层(108)的至少一部分热接触，所述加热单元(120)可操作为将所述热收缩层(108)加热到其热收缩温度，/n其中所述加热单元(120)包括至少一个导电引线(106，116)，其导电率大于3·10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 EP 17181401.51.一种热收缩部件，其具有膨胀状态下的第一尺寸(102A，104A)和收缩状态下的第二尺寸(102B，104B)，所述第一尺寸(102A)中的至少一个大于对应的第二尺寸(102B)，且所述热收缩部件(100，100A，100B)包括：
热收缩层(108)，以及
至少一个加热单元(120)，其布置为与所述热收缩层(108)的至少一部分热接触，所述加热单元(120)可操作为将所述热收缩层(108)加热到其热收缩温度，
其中所述加热单元(120)包括至少一个导电引线(106，116)，其导电率大于3·107S/m，并且包括铝和/或铜。


2.根据权利要求1所述的热收缩部件，其中所述加热单元(120)还包括通过所述导电引线(106)互连的多个加热元件(122)。


3.根据权利要求2所述的热收缩部件，其中所述多个加热元件(122)中的至少一个包括半导体加热元件。


4.根据前述权利要求中任一项所述的热收缩部件，其中所述热收缩层(108)至少部分地形成为具有纵向轴线(110)的套管，以用于覆盖导电连接的至少一部分和/或端接的至少一部分。


5.根据权利要求4所述的热收缩部件，其中所述加热单元(120)布置为至少部分地包围所述套管(100)。


6.根据权利要求4或5中任一项所述的热收缩部件，其中所述导电引线(106)包围所述套管，形成布置在所述套管(100)的纵向轴线(110)周围的多个环(114)，和/或其中所述导电引线(106)包围所述套管(100)，在所述套管的纵向轴线(110)周围形成螺旋，和/或其中所述导电引线(106)包括多个互连的长形部分(112)，它们沿着所述套管(100)的纵向轴线(110)延伸且分布在所述套管的圆周周围。


7.根据前述权利要求中任一项所述的热收缩部件，其中所述导电引线(106)由金属导线形成，所述金属导...

【专利技术属性】
技术研发人员：T西蒙森，C海因德尔，
申请(专利权)人：泰科电子瑞侃有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE