用于高压电缆的集成的户外终端头.pdf

公开了一种集成的户外终端头，所述集成的户外终端头通过将第一部分、第二部分以及多个伞裙集成为单件式绝缘体来减少环境和电气应力的影响。第一部分包括集成的第一连接头，所述集成的第一连接头用于将户外终端头连接到高压电缆。第二部分起着应力锥的作用并与第二端子连接，该第二端子用来与接地连接。第一部分具有基本圆柱形的形状，并且所述应力锥具有基本圆锥形的形状。第一部分在截面积上没有任何突然的变化就过渡到第二部分中，从而避免了电场的增加。所述集成的户外终端头可以使用诸如硅树脂的材料预制。伞裙大致垂直于所述绝缘体的纵向轴线延伸，并可以沿着绝缘体的纵向轴线均匀地分布，通过均匀地分布伞裙，避免了闪络的风险。

1.  一种用于高压电缆的单件式终端头，包括：
应力锥，其构造为与接地连接；以及
与所述应力锥连成整体并构造为与所述高压电缆连接的部分。

2.  根据权利要求1所述的终端头，还包括与所述部分连成整体的第一端子。

3.  根据权利要求2所述的终端头，其中，所述第一端子构造为接纳所述高压电缆。

4.  根据权利要求1所述的终端头，还包括与所述应力锥连成整体的第二端子。

5.  根据权利要求4所述的终端头，其中，所述第二端子构造为接纳接地电缆。

6.  根据权利要求1所述的终端头，还包括多个伞裙。

7.  根据权利要求6所述的终端头，其中，所述多个伞裙与所述部分连成整体。

8.  根据权利要求6所述的终端头，其中，所述多个伞裙沿着所述部分大致均匀地分布。

9.  根据权利要求6所述的终端头，其中，所述多个伞裙与所述应力锥连成整体。

10.  根据权利要求6所述的终端头，其中，所述多个伞裙沿着所述应力锥大致均匀地分布。

11.  根据权利要求1所述的终端头，其中，所述部分包括大致圆柱形的形状。

12.  根据权利要求1所述的终端头，其中，所述应力锥包括大致圆锥形的形状。

13.  根据权利要求1所述的终端头，还包括硅树脂。

14.  根据权利要求1所述的终端头，其中，所述部分平滑地过渡到所述应力锥中。

15.  根据权利要求1所述的终端头，其中，所述高压电缆构造为支持至少大约69kV的电压。

16.  一种用于高压电缆的终端头，包括：
应力锥，其构造为与接地连接；
构造为与所述高压电缆连接的部分；以及
多个伞裙；其中，所述应力锥、部分以及多个伞裙连成整体，以形成单件。

17.  一种用来制造用于高压电缆的终端头的方法，所述方法包括：
模制应力锥，所述应力锥构造为与接地连接；
模制被构造为与所述高压电缆连接的部分；以及
模制多个伞裙；
其中，所述应力锥、部分以及多个伞裙被模制以形成单个集成件。

18.  根据权利要求17所述的方法，其中，所述终端头在安装前制造。

用于高压电缆的集成的户外终端头
背景技术
在许多情况下，电力都是通过位于户外的电缆传输的，为了减少由电缆中的电阻造成的电力损失，电力经常以超过50KV的电压进行传输，为了结束电缆，必须在电缆导体与接地之间连接一个过渡，这个过渡必须能够承受电缆导体与接地之间的电压降，这些过渡一般被称为“终端头”。由于电缆的高压，以及电缆和终端头位于户外的事实，终端头受到电气和环境应力的影响，环境应力包括水、灰尘、雪、风以及温度的波动，电气应力一般由终端头本身引起，并包括高电场强度、泄漏电流(“泄漏”)以及闪络。
户外终端头一般包括一个局部装配结构，在局部装配结构中，多个部件被装配以形成终端头。图2示出了具有局部装配结构的用于高压电缆的户外终端头的一个实例，户外终端头200包括三个部件，即两个绝缘组件202、204以及一个应力锥208，第一绝缘组件202包括用于将终端头200连接到高压电缆(未示出)的第一端子212，高压电缆通过第一端子212进入到终端头200中。由第一绝缘组件202容纳的电缆的部分被向后剥至绝缘处，并通过连接头连接到第一端子212。应力锥208包括用于将接地电缆连接到接地(未示出)的第二端子214，第二端子214包括入口壳体以及夹子，接地电缆通过入口壳体进入终端头200中，夹子将接地电缆连接到第二端子214。
两个绝缘组件202、204包括多个伞裙206，伞裙206减少了积聚在终端头上的灰尘和/或水，这减少了泄漏和闪络的发生。两个绝缘组件202、204连接在一起，并且第二绝缘组件204连接到应力锥208。户外终端头200可以在使用前预制并装配。
为了改进终端头的机械和电气性能，绝缘体可以由硅树脂制造，硅树脂提供了防尘和防水的性能，并可以减少终端头中的闪络和电弧放电。此外，硅树脂可以扩大终端头能够承受的温度及其他环境因素的范围。
即使具有硅树脂提供的优点，具有局部装配结构的终端头仍然遭受电气和环境应力的影响。例如，终端头200的最高电场强度出现在绝缘组件204和应力锥208之间的接合点处，因为在这此位置没有伞裙，灰尘和水就积聚，导致闪络，特别是在包括下雨或潮湿的环境中。此外，缺少伞裙也导致在绝缘组件204和应力锥208之间的接合点处以及在绝缘组件202、204之间的接合点处有电流泄漏。
发明内容
公开了一种集成的户外终端头，所述集成的户外终端头通过将第一部分、第二部分以及多个伞裙集成为单件式绝缘体来减少环境和电气应力的影响。所述第一部分、所述第二部分以及所述伞裙可以模制在一起，成为单件，使得所述绝缘体不包括截面接缝。所述第一部分包括集成的第一连接头，所述集成的第一连接头用于将所述户外终端头连接到高压电缆，所述第二部分与用于连接接地的第二端子相连，所述第二端子用来与接地相连，所述第二部分起应力锥的作用。所述第一部分具有基本圆柱形的形状，所述应力锥具有基本圆锥形的形状，所述第一部分在截面积上没有任何突然的变化就过渡到所述第二部分中，从而避免了电场的增加。所述集成的户外终端头可以使用诸如硅树脂的材料预制。
所述伞裙大致垂直于所述绝缘体的纵向轴线延伸，并可以沿着所述绝缘体的纵向轴线均匀地分布。通过均匀地分布所述伞裙，避免了闪络的风险。
附图说明
通过参考下列附图和说明，可以更好地理解本发明，所述附图中的部件无需按比例和强调，而是放置用于示出本发明的原理。在这些附图中，除非另外指明，相同的附图标记指的是相同的零件、部件、组件或步骤。
图1是户外终端头的等距视图；
图2是根据现有技术的户外终端头的分解等距视图；
图3是户外终端头的前平面图；以及
图4是图3中的所述户外终端头的剖视图。
具体实施方式
提供了用于高压电缆的集成的终端头(每一种“集成的户外终端头”)，其适合户外使用。集成的户外终端头包括单件，单件基本消除了不同单独部件之间的接缝和不连续，因此，户外终端头减少了环境以及电气应力的影响。图1示出了集成的户外终端头100的一个实例。集成的户外终端头100一般包括第一部分116以及起应力锥作用的第二部分114，户外终端头100也可以包括多个伞裙112，伞裙112大致垂直于绝缘体110的外表面120延伸。第一部分116、应力锥114以及伞裙112完全连成整体，以形成单件式绝缘体110.
集成的户外终端头100也可以包括第一端子102，第一端子102可以与第一部分116连成整体，并使集成的户外终端头100能够与高压电缆(未示出)连接。第一端子102可以包括未屏蔽的波纹状的连接头(未示出)。为了将高压电缆与终端头100连接，可将高压电缆上的绝缘向后剥离，波纹状的连接头压接到电缆上。然而，第一端子102可以包括其他类型的连接头。户外终端头100也可以包括第二端子104，第二端子104(只示出了一部分)可以与应力锥114连成整体，应力锥114使集成的户外终端头100与接地(未示出)连接。
第一部分116可以包括基本圆柱形的形状，应力锥114可以包括基本圆锥形的形状。在绝缘体110从第一部分116过渡到应力锥114中的地方，应力锥114包括与第一部分的截面直径大致相等的且沿着第二端子104的方向增大的截面直径。因此，可以避免第一部分116与第二部分114之间的直径的突然变化，该突然变化可能导致增加的电场。此外，应力锥114的截面直径可以在第一部分116和第二端子104之间的某点处达到其最大值，然后可沿着第二端子104的方向减小。然而，在任何位置，应力锥114的截面直径一般都大于第一部分116的截面直径。
绝缘体110一般包括沿着绝缘体的外表面120定位并与绝缘体的外表面120连成整体的伞裙112，因此，第一部分116和应力锥114一般包括多个伞裙112，伞裙112可以沿着绝缘体110的纵向轴线126均匀地分布。通过均匀地分布伞裙112，特别是在具有最大电场强度122的区域中的那些伞裙112，避免了诸如由雨以及灰尘的聚集所造成的闪络的风险。
为了建造单件式集成的户外终端头100，第一部分116、第二部分114以及伞裙112被模制在一起，以形成单件，因此，绝缘体110在第一部分116内或在第一部分116与应力锥114之间一般不包括截面接缝。集成的户外终端头100可以使用诸如硅树脂的材料预制。
图3和图4示出了集成的户外终端头的一个实例。如图4所示，集成的户外终端头300包括纵向轴线378，并可以沿此纵向轴线378大致对称。终端头包括第一部分316、第二部分314以及多个伞裙312，这些元件彼此连成整体，以形成单件式绝缘体310。绝缘体310与第一端子302和第二端子304连成整体，以形成作为单件的集成的户外终端头300。此外，第一端子302、第一部分316、第二部分314以及第二端子304连成整体，使得它们的外表面之间的过渡为基本平滑的并没有大致同轴的接缝或不连续。因此，由于户外终端头300包括一个基本平滑的单件，所以就避免了由于接缝和/或不连续造成的泄漏。
伞裙与绝缘体310的外表面320连成整体，使得它们可以沿着外表面320分布，并大致垂直于终端头300的纵向轴线378，伞裙312可以均匀地分布。因为终端头300包括单件，所以伞裙312可以沿着起应力锥作用的第二部分314并沿着第一部分316与第二部分314之间的过渡来定位，因此，可以在通常经历最高电场强度的这些区域中减少泄漏和闪络。
绝缘体310、第一端子302以及第二端子304包括用于接纳高压电缆和接地电缆的孔360，第一端子302可以包括波纹状的连接头，连接头压接到高压电缆上。第二端子304包括连接头370和接地孔374，接地孔374可以接纳其绝缘被暴露的接地电缆，并且孔可以接纳其导体被暴露的接地电缆，连接头370将接地电缆固定到第二端子304。
图3包括适合138KV应用的集成的户外终端头300的以毫米计的示例性尺寸，然而，集成的终端头300可以放大用于更高的电压等级，例如220KV和500KV，或按比例缩小用于诸如69KV的更低的电压下的应用。集成的户外终端头300的总长度，包括第一连接头302和第二连接头304在内，大约为1400mm。第一端子的直径大约是86mm，从第二连接头304(只示出了一部分)的末端到应力锥314上的第一伞裙之间的距离大约是141mm，并且应力锥314的最宽部分，包括伞裙312在内，是332mm。终端头300的伞裙312与水平线成8度的角，水平线大致垂直于终端头300的纵向轴线326，伞裙312的端部311相对于第二连接头304基本是凹的，使得端部311指向第二连接头304，端部311具有大约2.5mm的半径。伞裙312包括基本凹的部分321，基本凹的部分312的半径大约12mm长，这提供了从伞裙312到绝缘体310的外表面320的过渡。此外，伞裙312从绝缘体310的外表面320延伸出45mm或70mm，并沿着绝缘体310的外表面320大致相等地隔开大约48mm到大约52mm。
尽管描述了本发明的不同实施例，但是对于本领域内的普通技术人员而言，显而易见的是在本发明的范围内可以有更多的实施例和实施方式，因此，本发明将不受限制，除非考虑到所附权利要求及其等价物。