用于高压电缆连接部分的包封件制造技术

一种用于保护两个高压电气设备之间连接部分的包封件结构，它包括： （ａ）一外罩，它可套在该连接部分上并带有一导电表面，以便为该连接部分和该电气设备包含在该连接部分内的部分提供一不带电的护罩； （ｂ）电应力控制装置，它用于包围该连接部分以及该电气设备的紧挨着该连接部分的部分，以便控制电应力的分布；以及 （ｃ）一种绝缘凝胶，它以粘附的方式放置在该外罩中导电表面的内侧并可与该电应力控制装置以及该电气设备包含在该外罩内的部分进行紧密的和整合的接触，因此，在把该外罩套到该连接部分上时，可基本上填满该外罩内未被该电应力控制装置所包围的所有空隙。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到对两个高压电气设备之间的连接部分进行保护，具体地说，涉及到对一个电力电缆与其它电气设备之间的连接部分进行保护。专利技术的背景需要有这样一种接头，它能保护(诸如在馈电网和配电网中使用的)一个电力电缆与另一电缆或者与诸如配电装置或变压器之类的其它电气设备之间的连接部分，对这种接头的需求要超过对能保护信号(例如电话)电缆连接部分的接头的需求。对高压电力电缆来说更是如此。(一般地说，“高压”是指1KV以上的电压，在本文中，将1-69KV范围的电压称为“中压”)，在这两种情况下，必需要有能保护导线不受潮气，灰尘以及其它环境污染物影响的良好密封。但是，在一个信号电缆的接头中，只要该接头是良好的绝缘体，则其绝缘材料的介质强度并不重要。就高压电缆接头而言，绝缘材料必须能在有很高的电压应力(voltage stress)时防止介质击穿。而且，电力设备在比电话或其它信号电缆工作温度高的温度下工作，因此需要有高温下的稳定性。最后，必须能用包封件的适当结构或者通过在关键部位设置用以使电应力分散的应力减少材料来控制电应力。(在本文中，如果不作说明，则均是在电学范围内使用“导电”、“导电性”以及“应力”)。用于高压及低压接头的通常结构具有一管状的外部保护组件。该组件在电缆端部中暂时“安放”于连接区附近的那个端部上滑动，然后，在完成导体连接操作之后在连接区上滑动。这种方法需要一个至少等于接头本身长度的额外工作区。当在狭窄的地方进行连接操作时，不可能使用更多的空间。就高压电力电缆而言，在使用通常较长的接头时，上述问题尤为突出。信号电缆包封件所使用的另一种结构带有两个对开的外壳，每外壳内都预先填充有填隙材料。上述两个对开的外壳在连接部分上嵌合在一起，而填隙材料则密封住连接部分和电缆。这种结构是引人注意的，因为，它不带有任何必须要滑落至一侧的组件，并且，通过以简单的方式将两个对开的外壳拼合在一起就能获得密封。低压领域内有多种实例，例如Dobbin等人的美国专利第3879575号(1975)、Reuter的美国专利第4849580号(1989)、Jervis的美国专利第4859809号(1989)、Jervis的美国专利第4909756(1990)、Usami等人的美国专利第5099088号(1992)以及Jervis的美国专利第5173173号(1992)。但是，高压领域内尚未使用这种结构，因为，上述外壳内填隙材料之间的接合面会形成一狭缝，很容易产生贯穿该狭缝的介质断裂现象。据报告，上述两部分同种填隙材料之间的面间介质强度约为填隙材料自身整体介质强度的六分之一，见Fournier等人的“两个EPDM表面之间的面间击穿现象”，该文载于Pub.No.363，6th IEE Conference on Dielectric Material，Measurement，and Application第330-333页(1992年9月，英国，曼彻斯特)。另据报导，因接合面处漏电所导致的介质击穿约占中压电缆连接部位中介质断裂的40％，见Lamarre等的“中压电缆连接部位在使用过程中的老化特征”，该文载于Proceedings of thd Jicable 91International Conference，Versailles，France第298-304页(1991年6月)。此外，预先填充有填隙材料的对开外壳式低压包封件不适用于高压应用，这是因为，这种包封件不能控制应力。在先有技术使用用于高压接头的对开外壳结构的场合下，不进行预先填充将未作填充的对开外壳设置在连接部分周围，同时，经由一通口倒入密封剂(如聚氨酯或沥青)并使之凝固。在这种“充填树脂”法中，密封剂会凝固成整体，从而避免了在密封剂内形成可能沿之出现断裂的接合面。例如，参见Reynaert的美国专利第4943685号(1990)。但是，除非是在密封剂凝固之后，否则无法对接头进行检修、测试或者掩埋，也不能给电缆通电，而密封剂的凝固可能需要较长的时间。而且，一般不能再次进入充填树脂式包封件。因此，最好提供一种能克服上述局限性的用于高压连接部分的包封件，此包封件使用了预先固化了的填隙材料，这种填隙材料不受面间介质断裂的影响。本专利技术概要本专利技术的包封件将凝胶用作填隙材料。我们意外地发现，凝胶具有一定的面间介质强度，该强度至少是整体凝胶自身介质强度的40％。例如，本专利技术的接头包括一凝胶-凝胶接合面，与约小于3KV/mm的EPDM-EPDM面间介质强度相比，上述凝胶-凝胶接合面具有至少10KV/mm的面间介质强度。同样，凝胶与电缆材料之间的接合面也具有较高的面间介质强度，从而能减小纵向上的接合面以及接头的整个长度。这一发现使得能按通常方式安装的小型对开外壳式高压包封件成为可能。由于可在接合面处使凝胶分开，所以能够再次进入。特别是在两个高压电气设备中的至少一个是诸如配电或输电电缆之类的中压电缆的场合下，所说的包封件适用于保护两个高压电气设备之间的连接部分。当在电缆连接部分上浇注绝缘的凝胶时，该凝胶就已经凝固了，也就是说，该凝胶已处于基本上是最终的凝胶形状，从而排除了对在施工现场混合、浇注凝胶且等待凝胶凝固的需要。因此，提供了一种用于保护两个高压电气设备之间连接部分的包封件结构，它包括(a)一外罩，它可套在该连接部分上并带有一导电表面，以便为该连接部分和该电气设备包含在该连接部分内的部分提供一不带电的护罩；(b)电应力控制装置，它用于包围该连接部分以及该电气设备的紧挨着该连接部分的部分，以便控制电应力的分布；以及(c)绝缘凝胶，它以粘附的方式放置在该外罩中导电表面的内侧并可与该电应力控制装置以及该电气设备包含在该外罩内的部分进行紧密的和整合的接触，因此，在把该外罩套到该连接部分上时，可基本上填满该外罩内未被该电应力控制装置所包围的所有空隙。最佳的是，上述两个高压电气设备中的至少一个是高压电力电缆。另外，所说的外罩还可带有一绝缘层，它设置在该外罩内导电材料与绝缘凝胶之间。所说的外罩可以具有一单体的环形结构。或者，至少两个外壳嵌合在一起以形成该外罩。该外罩(或相应的外壳)至少部分地预填有绝缘凝胶以防止在绝缘凝胶与外罩之间存在有气隙。所谓“预填”是指将基本上处于凝固状态的绝缘凝胶在施加在连接部分上之前使其以粘附的方式放置于外罩或外壳的内部，因此，该外罩与凝胶之间不会存留有空气。就以化学方式交联的凝胶而言，可用化学固化反应来使凝胶凝固，或者，就热塑凝胶而言，可简单地通过冷却来使凝胶凝固。另外，所说的外罩还可带有一绝缘层，把它设置在该外罩内导电材料与绝缘凝胶之间。上述包封件还包括一个加力装置，它与外罩相配合以强迫绝缘凝胶与电应力控制装置、上述电缆和另一电气设备包含在外罩内的部分以及其它绝缘凝胶进行紧密的和整合的接触。在所说的外罩是填有凝胶的嵌合外壳式外罩的情况下，一个外壳的绝缘凝胶与另一个外壳的绝缘凝胶之间会形成有一凝胶对凝胶的接合面。在所说的外罩为预填式单体结构的情况下，构成填充外罩的单体凝胶组成部分的两部分凝胶之间存在有凝胶对凝胶的接合面。因此，本文中绝缘凝胶与“其它绝缘凝胶”之间的接合面不应理解为一定是存在有至少两个独立的凝胶体。上述加力装置还可在安装之后与外罩相配合以使绝缘凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于保护两个高压电气设备之间连接部分的包封件结构，它包括(a)一外罩，它可套在该连接部分上并带有一导电表面，以便为该连接部分和该电气设备包含在该连接部分内的部分提供一不带电的护罩；(b)电应力控制装置，它用于包围该连接部分以及该电气设备的紧挨着该连接部分的部分，以便控制电应力的分布；以及(c)一种绝缘凝胶，它以粘附的方式放置在该外罩中导电表面的内侧并可与该电应力控制装置以及该电气设备包含在该外罩内的部分进行紧密的和整合的接触，因此，在把该外罩套到该连接部分上时，可基本上填满该外罩内未被该电应力控制装置所包围的所有空隙。2.如权利要求1所述的包封件结构，其特征在于，所说的外罩包括至少两个外壳，这两个外壳可嵌在一起以形成上述外罩。3.如权利要求2所述的包封件结构，其特征在于，所说的外壳带有一绝缘层，它设置在外壳与绝缘凝胶之间。4.如权利要求2所述的包封件结构，其特征在于，所说的外壳在数量上为2，并通过一纵向铰链彼此相连。5.如权利要求2所述的包封件结构，其特征在于，每个外壳都带有沿其纵向边缘的凸缘，以便延长在一个外壳的绝缘凝胶与另一个外壳的绝缘凝胶之间的接合面的面间接合长度。6.如权利要求1所述的包封件结构，其特征在于，它还包括一加力装置，此装置与外罩相配合以强迫绝缘凝胶与电应力控制装置、电气设备包含在外罩内的部分以及其它绝缘凝胶进行紧密的和整合的接触。7.如权利要求6所述的包封件结构，其特征在于，所说的加力装置还可与外罩相配合以便在使用过程中使绝缘凝胶处于受压状态。8.如权利要求6所述的包封件结构，其特征在于，所说的外罩包括至少两个外壳，这两个外壳可嵌在一起以形成上述外罩。9.如权利要求1所述的包封件结构，其特征在于，所述绝缘凝胶和电应力控制装置中的至少一个是硅树脂。10.如权利要求1所述的包封件结构，其特征在于，所述电气设备中的至少一个是高压电力电缆。11.如权利要求1所述的包封件结构，其特征在于，所述高压电气设备中的一个是高压电力电缆，另一个是配电装置、另一高压电力电缆或者一个变压器。12.如权利要求1所述的包封件，其特征在于，所说的外罩是由一种弹性材料构成的，从而能容...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·G·雅沃斯基，G·J·克拉克，W·B·哈弗坎普，P·勒科迪埃，J·E·杰韦斯，B·H·克拉克，
申请(专利权)人：雷伊化学公司，
类型：发明
国别省市：