Концевая кабельная муфта для применения с высоковольтным кабелем

Изобретение относится к кольцевой кабельной муфте для высоковольтного применения. Концевая кабельная муфта (10) содержит трубчатый корпус (12), имеющий внешнюю поверхность и сквозное отверстие (19), и по меньшей мере одну юбку, содержащую внешнюю кромку и первый опорный элемент и второй опорный элемент, соединенные с юбкой (35). Опорные элементы проходят между внешней поверхностью трубчатого корпуса (12) и внешней кромкой юбки (35). Снабжение юбок опорными элементами позволяет производить их самоочищение, уменьшает затраты и улучшает работу кабельной муфты. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к концевой кабельной муфте для высоковольтного применения. Концевые кабельные муфты приспособлены для внутреннего и наружного применения. Концевые кабельные муфты изготавливаются из различных, в общем, непроводящих материалов, таких как фарфор, материалы на основе полимеров, или из того и другого. Материал, используемый для изготовления, так же, как и размеры концевой кабельной муфты, зависит, по меньшей мере частично, от требуемых характеристик концевой кабельной муфты и номинального напряжения кабеля, удерживаемого концевой кабельной муфтой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном варианте осуществления изобретение обеспечивает концевую кабельную муфту, содержащую трубчатый корпус, имеющий внешнюю поверхность и сквозное отверстие, и по меньшей мере одну юбку, проходящую от внешней поверхности. Юбка содержит внешнюю кромку и первый опорный элемент, соединенный с юбкой. Первый опорный элемент проходит между внешней поверхностью трубчатого корпуса и внешней кромкой юбки и образован так, чтобы увеличить жесткость юбки.

В другом варианте осуществления изобретение обеспечивает концевую кабельную муфту, содержащую трубчатый корпус с внешней поверхностью и сквозным отверстием, первую юбку, проходящую от внешней поверхности, и вторую юбку, проходящую от внешней поверхности. Концевая кабельная муфта также содержит первый опорный элемент, соединенный с первой юбкой и проходящий от внешней поверхности, и второй опорный элемент, соединенный со второй юбкой и проходящий от внешней поверхности. Первый опорный элемент смещен относительно второго опорного элемента приблизительно на угол между 0 и 180 градусами относительно центральной оси, проходящей через трубчатый корпус.

В другом варианте осуществления изобретение обеспечивает концевую кабельную муфту, содержащую трубчатый корпус с первым концом, вторым концом и внешней поверхностью. Концевая кабельная муфта также содержит первую юбку и вторую юбку, выполненные как одно целое с трубчатым корпусом и проходящие от внешней поверхности, первый опорный элемент, выполненный как одно целое с трубчатым корпусом и первой юбкой, и второй опорный элемент, выполненный как одно целое с трубчатым корпусом и второй юбкой. Трубчатый корпус выполнен из непроводящего каучука и определяет длину пути тока утечки между первым концом и вторым концом вдоль внешней поверхности трубчатого корпуса, первой юбки и второй юбки.

Другие аспекты изобретения станут очевидными из рассмотрения подробного описания и сопровождающих чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - концевая кабельная муфта согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - вид сверху концевой кабельной муфты.

Фиг.3 - сечение по линии А-А на фиг.2.

Фиг.4 - подробный вид концевой кабельной муфты, изображенной на фиг.1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Прежде чем любые варианты осуществления изобретения будут объяснены подробно, необходимо отметить, что изобретение не ограничено в применении деталями конструкции и размещением элементов, сформулированными в последующем описании или изображенными на последующих чертежах. Изобретение допускает другие варианты осуществления для того, чтобы быть осуществленным, или для того, чтобы быть выполненным различными способами.

Фиг.1-4 изображают пример концевой кабельной муфты 10, выполненной с возможностью удержания внутри себя высоковольтного кабеля 11 и соединения высоковольтного кабеля 11 с заземлением 14 (схематично изображенным на фиг.3). В изображенной конструкции концевая кабельная муфта 10 образована по существу удлиненным трубчатым корпусом 12, проходящим вдоль центральной оси 65 (фиг.3). Концевая кабельная муфта 10 содержит первый конец 17 и второй конец 22, и сквозное отверстие 19, проходящее между первым концом 17 и вторым концом 22. Концевая кабельная муфта 10 также содержит первый участок 15, смежный с первым концом 17. Первый конец 17 имеет первый диаметр. Концевая кабельная муфта также имеет второй участок 20, смежный со вторым концом 22. Второй конец 22 имеет второй диаметр. В изображенной конструкции второй диаметр больше, чем первый диаметр. Однако другие конструкции концевой кабельной муфты 10 могут содержать трубчатый корпус с постоянным диаметром или, альтернативно, более чем двумя участками с различными диаметрами. Концевая кабельная муфта 10 также содержит множество юбок 35, проходящих от трубчатого корпуса 12, которые более подробно описаны ниже.

Как указано выше, концевая кабельная муфта 10 выполнена с возможностью функционирования с удержанием высоковольтного кабеля 11, проходящего внутри нее, где второй конец 22 концевой кабельной муфты 10 смежен с заземлением 14. Соответственно, первый конец 17 концевой кабельной муфты 10 может быть определен как высоковольтный конец и второй конец 22 может быть определен как заземление или соединительный конец концевой кабельной муфты 10. Кроме того, продольное расстояние на поверхности концевой кабельной муфты 10 и между первым концом 17 и вторым концом 22 может быть определено как длина пути тока утечки. В контексте данного применения "утечка по поверхности" определена как утечка тока на твердой диэлектрической поверхности (например, поверхности концевой кабельной муфты 10). Соответственно, "длина пути тока утечки" - самое короткое расстояние диэлектрической поверхности между двумя проводящими элементами (например, высоковольтный кабель 11 и заземление 14), где ток течет через в общем непроводящий элемент между двумя проводящими элементами.

Размеры концевой кабельной муфты 10 по меньшей мере частично основаны на номинальном напряжении кабеля, проходящего через концевую кабельную муфту 10 (например, кабель 11 на фиг.3). Например, продольное расстояние между первым концом 17 и вторым концом 22 может быть вычислено или определено на основании номинального напряжения кабеля, удерживаемого концевой кабельной муфтой 10. В одном варианте осуществления изобретения концевая кабельная муфта 10 сконструирована так, чтобы удерживать кабель с номинальным напряжением в общем между 69 кВ и 800 кВ. Для номинального напряжения 130 кВ продольное расстояние между первым концом 17 и вторым концом 22 концевой кабельной муфты приблизительно равно 8 футам.

В вариантах осуществления, изображенных на фиг.1 и 4, множество юбок 35 проходят радиально от внешней поверхности 40 трубчатого корпуса 12. В изображенной конструкции продольное расстояние между любыми двумя юбками 35 является по существу постоянным. Каждая юбка 35 образована по существу плоской пластиной кольцеобразной формы, содержащей верхнюю поверхность 45 и нижнюю поверхность 46. Верхняя и нижняя поверхности 45, 46 каждой юбки 35 образованы между внутренней кромкой 50 и внешней кромкой 55 кольцеобразной пластины. Диаметр внутренней кромки 50 зависит от участка концевой кабельной муфты 10, от которого проходит юбка 35. Например, юбка 35, проходящая от второго участка 20, содержит внутреннюю кромку 50 с большим диаметром, чем юбка 35, проходящая от первого участка 15. Однако радиальное расстояние между внутренней кромкой 50 и внешней кромкой 55 по существу равно для каждой юбки 35 концевой кабельной муфты 10. В изображенной конструкции внутренняя кромка 50 и внешняя кромка 55 образуют кольцо. Однако внутренняя кромка 50 и внешняя кромка 55 могут образовывать различные формы в других конструкциях концевой кабельной муфты 10.

Со ссылкой на фиг.4, концевая кабельная муфта 10 также содержит совокупность четырех опорных элементов 60, отлитых как одно целое с каждой юбкой 35 (на фиг.4 изображены только три опорных элемента 60 для каждой юбки 35). Каждый опорный элемент 60 содержит ребро, проходящее от внешней поверхности 40 концевой кабельной муфты 10 к внешней кромке 55 юбки 35. Четыре опорных элемента 60, соответствующих юбке 35, отделены друг от друга углами в 90 градусов. Дополнительно, ребра опорных элементов 60, соединенных с одной юбкой 35 (например, опорные элементы 60A), смещены относительно ребер опорных элементов 60, соединенных с непосредственно смежной юбкой 35 (например, опорные элементы 60B), на углы в 45 градусов. Ребра каждого опорного элемента 60 по существу перпендикулярны центральной оси 65 (изображенной на фиг.3) концевой кабельной муфты 10. Другие конструкции концевой кабельной муфты 10 могут содержать различное число опорных элементов 60, соединенных с каждой юбкой 35, так же, как и различные углы между каждым опорным элементом 60. Например, два опорных элемента 60 могут быть разделены углом приблизительно между 45 и 180 градусами. Опорные элементы 60 могут также иметь форму, отличную от изображенной на фиг.4. Кроме того, опорный элемент 60 одной юбки 35 может быть смещен относительно опорного элемента 60 другой юбки 35 на угол приблизительно между 0 и 180 градусами.

Со ссылкой на фиг.3, сквозное отверстие 19 концевой кабельной муфты 10 содержит первый участок 70, выравненный относительно оси 65, и содержит первый диаметр d. Сквозное отверстие 19 также содержит второй участок 75, который также выравнен относительно оси 65, и содержит второй диаметр D. В изображенной конструкции диаметр D второго участка 75 больше, чем диаметр d первого участка 70. Когда концевая кабельная муфта 10 и высоковольтный кабель 11 собраны, кабель 11 плотно вставлен через первый участок 70 сквозного отверстия 19. Пространство 77 образовано между внешней поверхностью кабеля 11 и внутренней поверхностью второго участка 75 сквозного отверстия 19. В некоторых конструкциях пространство 77 по меньшей мере частично окружает соединение или опорный элемент (не изображено) высоковольтного кабеля 11.

Снова со ссылкой на фиг.3, изображенная конструкция концевой кабельной муфты 10 содержит основной или главный участок 80 и вторичный или внутренний участок 85, образованный как одно целое с основным участком 80 и смежный со вторым концом 22 концевой кабельной муфты 10. Основной участок 80 концевой кабельной муфты 10 изготовлен из силоксанового каучука и содержит юбку 35. Внутренний участок 85 концевой кабельной муфты 10 содержит прессованный каучуковый электрод. Прессованный каучуковый электрод внутреннего участка 85 может быть на основе кремнийсодержащего материала с полупроводящими свойствами. Другие конструкции концевой кабельной муфты 10 могут содержать один или более участков из силоксанового каучука с добавками, которые обеспечивают один или более участков с проводящими свойствами, основанными на требуемых параметрах концевой кабельной муфты 10.

Одно преимущество изготовления концевой кабельной муфты 10 из силоксанового каучука состоит в том, что силоксановый каучук обеспечивает концевую кабельную муфту 10 самоочищающимся свойством. Точнее, концевая кабельная муфта 10 может деформироваться таким образом, что грязь, мусор и другие нежелательные частицы удаляются из юбок 35 естественными факторами (например, ветром и дождем). Кроме того, изготовление юбок 35 из силоксанового каучука и снабжение юбок 35 опорными элементами 60 позволяет осуществлять деформирование юбок 35 таким образом, что может происходить их самоочищение, но контакт юбок 35 друг с другом предотвращен или уменьшен.

Другое преимущество изготовления концевой кабельной муфты 10 из силоксанового каучука и с образованием опорных элементов 60 состоит в том, что опорные элементы 60 позволяют использование меньшего количества материала при изготовлении концевой кабельной муфты 10, что уменьшает затраты. Как следствие, концевая кабельная муфта 10 может содержать относительно небольшое количество юбок 35, и юбки 35 могут содержать более тонкое кольцо. Использование меньшего количества силоксанового каучука и концевой кабельной муфты 10, содержащей меньшее число юбок 35, приводит к концевой кабельной муфте 10, обеспечивающей большую длину пути тока утечки, таким образом улучшая работу концевой кабельной муфты 10.

Различные признаки и преимущества изобретения сформулированы в следующих пунктах формулы изобретения.

1. Концевая кабельная муфта, содержащая:
трубчатый корпус, содержащий внешнюю поверхность и сквозное отверстие; и
по меньшей мере одну юбку, проходящую от внешней поверхности, причем юбка содержит внешнюю кромку и первый опорный элемент, и второй опорный элемент, соединенные с юбкой, при этом каждый из первого и второго опорного элементов проходит между внешней поверхностью трубчатого корпуса и внешней кромкой юбки и образован так, чтобы увеличить жесткость юбки.

2. Концевая кабельная муфта по п.1, в которой трубчатый корпус содержит:
первый участок с первым диаметром; и
второй участок со вторым диаметром, причем второй диаметр больше, чем первый диаметр.

3. Концевая кабельная муфта по п.1, в которой внешняя кромка образует, по существу, кольцевую форму.

4. Концевая кабельная муфта по п.1, в которой юбка содержит внутреннюю кромку, образованную у внешней поверхности, причем внутренняя кромка является концентрической с внешней кромкой относительно центральной оси, проходящей через трубчатый корпус.

5. Концевая кабельная муфта по п.1, в которой первый опорный элемент содержит ребро, проходящее от внешней поверхности таким образом, что ребро, по существу, перпендикулярно относительно центральной оси, проходящей через трубчатый корпус.

6. Концевая кабельная муфта по п.5, в которой второй опорный элемент содержит ребро, проходящее от внешней поверхности таким образом, что второй опорный элемент, по существу, перпендикулярен относительно центральной оси, проходящей через трубчатый корпус.

7. Концевая кабельная муфта по п.6, в которой первый опорный элемент отделен от второго опорного элемента углом приблизительно между 45 и 180°.

8. Концевая кабельная муфта по п.7, в которой первый опорный элемент отделен от второго опорного элемента углом приблизительно в 90°.

9. Концевая кабельная муфта, содержащая:
трубчатый корпус, содержащий внешнюю поверхность и сквозное отверстие;
первую юбку, проходящую от внешней поверхности;
вторую юбку, проходящую от внешней поверхности;
первый опорный элемент, соединенный с первой юбкой и проходящий от внешней поверхности; и
второй опорный элемент, соединенный со второй юбкой и проходящий от внешней поверхности, причем первый опорный элемент смещен относительно второго опорного элемента приблизительно на угол между 0 и 180° относительно центральной оси, проходящей через трубчатый корпус.

10. Концевая кабельная муфта по п.9, в которой первый опорный элемент смещен относительно второго опорного элемента на угол приблизительно в 45°.

11. Концевая кабельная муфта по п.9, в которой первая юбка содержит первую внешнюю кромку, вторая юбка содержит вторую внешнюю кромку, и в которой первый опорный элемент проходит к первой внешней кромке, и второй опорный элемент проходит ко второй внешней кромке.

12. Концевая кабельная муфта по п.9, в которой по меньшей мере один из первых опорных элементов и второй опорный элемент образованы в виде ребер.

13. Концевая кабельная муфта по п.9, в которой по меньшей мере один из первых опорных элементов и второй опорный элемент, по существу, перпендикулярны относительно центральной оси.

14. Концевая кабельная муфта по п.9, дополнительно содержащая третий опорный элемент, соединенный с первой юбкой и проходящий от внешней поверхности, причем третий опорный элемент отделен от первого опорного элемента углом приблизительно между 45 и 180°.

15. Концевая кабельная муфта по п.14, в которой первый опорный элемент отделен от третьего опорного элемента углом приблизительно в 90°.

16. Концевая кабельная муфта, содержащая:
трубчатый корпус, содержащий первый конец, второй конец и внешнюю поверхность;
первую юбку и вторую юбку, выполненные как одно целое с трубчатым корпусом и проходящие от внешней поверхности;
первый опорный элемент, выполненный как одно целое с трубчатым корпусом и первой юбкой; и
второй опорный элемент, выполненный как одно целое с трубчатым корпусом и второй юбкой, причем трубчатый корпус выполнен из непроводящего каучука и образует длину пути тока утечки между первым концом и вторым концом вдоль внешней поверхности трубчатого корпуса и первой юбки, и второй юбки.

17. Концевая кабельная муфта по п.16, в которой непроводящий каучук содержит материал на основе силоксана.

18. Концевая кабельная муфта по п.16, в которой трубчатый корпус имеет возможность функционировать с деформацией, чтобы облегчить очистку мусора между первой юбкой и второй юбкой.

19. Концевая кабельная муфта по п.16, в которой по меньшей мере один из первых опорных элементов и второй опорный элемент выполнены в виде ребер.

20. Концевая кабельная муфта по п.16, в которой по меньшей мере один из первых опорных элементов и второй опорный элемент проходят от внешней поверхности до внешней кромки соответствующего первого опорного элемента и второго опорного элемента.

21. Концевая кабельная муфта по п.16, в которой первый опорный элемент смещен относительно второго опорного элемента на угол приблизительно между 0 и 180° относительно центральной оси, проходящей через трубчатый корпус.

22. Концевая кабельная муфта по п.21, в которой первый опорный элемент смещен относительно второго опорного элемента на угол приблизительно 45°.

23. Концевая кабельная муфта по п.16, дополнительно содержащая третий опорный элемент, выполненный как одно целое с трубчатым корпусом и первой юбкой, причем третий опорный элемент отделен от первого опорного элемента углом приблизительно между 45 и 180°.

24. Концевая кабельная муфта по п.23, в которой первый опорный элемент отделен от третьего опорного элемента углом приблизительно 90°.

25. Концевая кабельная муфта по п.16, в которой первый опорный элемент выполнен с возможностью функционирования, чтобы деформироваться, и первый опорный элемент помогает избежать контакта первой юбки со второй юбкой в результате деформации первой юбки.