申请/专利权人：科奈克有限公司

申请日：2014-11-27

公开（公告）日：2020-01-10

公开（公告）号：CN106663507B

主分类号：H01B17/00(20060101)

分类号：H01B17/00(20060101);H01R29/00(20060101);H01B7/00(20060101);H01R13/00(20060101)

优先权：["20140724 AU 2014902875"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.01.10#授权;2017.08.01#实质审查的生效;2017.05.10#公开

摘要：描述了一种用于机电缆的电连接元件。所述电连接元件适用于电压水平高于或者等于1kv的电力的传输，该电连接元件包括至少一个电导体，该电导体设置为用于与另一电连接元件的另外的电导体电连接。所述电连接元件还包括外壳，该外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端。所述电连接元件还包括多个电绝缘部件，该多个电绝缘部件设置在所述外壳中，至少一个所述电绝缘部件设置为与另一个所述电绝缘部件配合安装。所述外壳的内部区域的一部分由所述电绝缘部件填充，该内部区域的一部分位于所述外壳的所述连接端，并且原本没有被至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充。

主权项：1.一种用于机电缆的电连接元件，该电连接元件适用于电压水平高于或者等于1kv的电力的传输，该电连接元件包括：至少一个电导体，该电导体设置为用于与另一电连接元件的另外的电导体电连接；外壳，该外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；以及至少两个电绝缘部件，该至少两个电绝缘部件设置在所述外壳中，且每个电绝缘部件设置为与所述外壳的内表面配合安装以及与至少另一电绝缘部件在预定的方位配合安装；其中，第一电绝缘部件位于所述外壳的连接端，第二电绝缘部件位于所述第一电绝缘部件和所述机电缆之间；以及所述外壳的内部区域的一部分由所述电绝缘部件填充，该内部区域的一部分位于所述外壳的所述连接端，并且原本没有被至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充；其中，至少一个所述电绝缘部件包括用于将另一电绝缘部件接收入其中的通道，所述另一电绝缘部件容纳所述电导体；所述通道的至少一部分的形状设置为使得所述另一电绝缘部件以预定方位安装在所述通道中，从而所述另一电绝缘部件不扭曲或者不以不期望的方式运动，这有利于阻止所述电导体被破坏。

全文数据：电连接器技术领域[0001] 本发明涉及一种在高功率应用中使用的电连接器。尤其地，本发明涉及一种适于在诸如石油或者采矿工业的苛求环境中使用的连接器。背景技术[0002] 在高功率应用中，诸如常用于采矿或者石油工业中的重型电力机械的电源或者功率传输线路的连接，可靠的电连接器是很重要的。在这些应用中，机电缆在一千伏特或者更高伏特的电压下传输高强度电流。[0003] 在本领域中使用的典型的电连接器通常具有多个插脚或插座，所述多个插脚或插座中的每一个分别连接于电缆的芯部。根据特定的应用，电连接器必须遵从特定的标准和或条款。电连接器对相关标准的遵从由认证机关审查。[0004] 用于特定应用的电连接器的认证通常确保电连接器满足基本安全要求。虽然所公知的已认证的电连接器目前能相对安全地操作，但是它们仍然存在一些缺陷。例如，尽管用于隧道、采矿或者石化工业的高功率连接器通常需要遵从严格要求，该严格要求包括与爆炸相关的要求，提供能够进一步降低爆炸危险或爆炸影响或者相似问题的高功率连接器是有利的。发明内容[0005] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于机电缆的电连接元件，该电连接元件适用于电压水平高于或者等于Ikv的电力的传输，该电连接元件包括:[0006] 至少一个电导体，该电导体设置为用于与另一电连接元件的另外的电导体电连接；[0007]外壳，该外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；以及[0008] 多个电绝缘部件，该多个电绝缘部件设置在所述外壳中，至少一个所述电绝缘部件设置为与另一个所述电绝缘部件配合安装；[0009] 其中，所述外壳的内部区域的一部分由所述电绝缘部件填充，该内部区域的一部分位于所述外壳的连接端，并且原本没有被至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充。[0010] 所述电绝缘部件可以填充所述外壳的内部区域的大约10%或更少、20%或更少、30%或更少、40%或更少、50%或更少、60%或更少、70%或更少、80%或更少、90%或更少或100%或更少，所述内部区域从所述连接端开始测量，且原本没有被至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充。[0011] 在特定实施方式中，所述绝缘部件填充大于70%、80%或90%的所述外壳的内部区域的内部体积。所述绝缘部件可以填充大于90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%或20%的所述外壳的内部体积。[0012] 可以理解的是，所述至少一个导体典型地包括电导体部和电接触部，所述电导体部与所述机电缆的芯部电连接，所述电接触部分别与电连接器的电导体的电接触部电连接。[0013]上述的火焰路径可以设置为与所述电导体邻近。所述火焰路径有利于使得电连接元件中的爆炸的危险减至最小。火焰路径足够窄，以控制由爆炸产生的能量传播至连接器的其它区域的数量。[0014]用电绝缘部件填充所述外壳的内部区域的一部分在减少外壳内的空气数量上可具有优势。减少外壳内的空气数量可以降低爆炸的危险或影响。[0015] 所述多个电绝缘部件可以设置为使得所述至少一个导体穿过每个所述电绝缘部件。[0016] 所述多个电绝缘部件可以设置为使得所述多个电绝缘部件以预定的方位或者一系列方位安装在所述外壳中。例如，所述第一电绝缘部件的形状可以设置为以预定的方位与所述第二电绝缘部件相适应。例如，所述第一电绝缘部件可以具有特定形状的突出部，而所述第二绝缘件具有相适应形状的用于所述第一电绝缘部件的所述突出部接收于其中的凹部，当所述第一电绝缘部件接收于所述第二电绝缘部件中时，所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件彼此具有预定的方位。[0017]并且，电绝缘部件可以设置为用于接收多个其它电绝缘部件，其中至少一个所述电绝缘部件围绕至少一个导体的至少一部分，所述至少一个导体由此穿过。[0018] 所述电绝缘部件可以包括高密度聚合材料，优选地为无空穴的。应可理解的是，电绝缘部件中的一者或者多者可以包括与电绝缘部件中的其它一者或者多者不同的聚合材料。[0019] 至少一个所述电绝缘部件可以设置为与所述外壳的至少一部分配合形成。[0020] 每个所述电绝缘部件可以设置为与另一电绝缘部件配合形成。[0021] 至少一个所述电绝缘部件可以包括用于将另一电绝缘部件接收入其中的通道。所述通道的至少一部分的形状可以设置为使得所述另一电绝缘部件以预定方位安装在该通道中。这种设置有利于其它电绝缘部件可能容纳有所述至少一个电导体不扭曲，或者不沿不期望的方式移动，这将有利于防止对电导体造成损坏。[0022] 在一种实施方式中，所述电连接元件包括第一电绝缘部件，该第一电绝缘部件与第二电绝缘部件配合形成，该第一电绝缘部件设置在所述外壳的所述连接端，所述第二电绝缘部件设置在所述第一电绝缘部件和所述外壳的所述机电缆端之间。所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件设置为接收至少一个第三电绝缘部件，所述第三电绝缘部件通过所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件中的每一个的至少一部分。在一种实施方式中，所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件包括各自的通道，该通道彼此对齐以接收由此穿过的所述第三电绝缘部件。所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件的各自的通道，以及所述至少一个第三电绝缘部件设置为使得所述至少一个第三电绝缘部件与所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件配合形成。[0023] 所述至少一个第三电绝缘部件可以包括具有特定形状的凸缘，所述第一电绝缘部件或所述第二电绝缘部件包括凹部，该凹部具有与所述第三电绝缘部件的凸缘相适应的形状，以使得所述第三电绝缘部件仅能设置为以一个方位穿过所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件。[0024] 在一种实施方式中，所述至少一个第三电绝缘部件包括设置为用于接收所述至少一个电导体的管，该管包括第一材料和第二材料，所述第一材料包括绝缘材料，所述第一材料围绕所述至少一个电导体的由所述管接收的长度，所述第二材料包括导电材料，所述导电材料设置为与所述机电缆的地线电连接，所述第二材料大致沿所述第三电绝缘部件的长度围绕所述第一材料。[0025] 所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件的形状大致为圆柱状。[0026] 根据本发明的第二方面，提供了形成根据本发明的第一方面的电连接元件的方法，该方法包括以下步骤:[0027] 提供所述外壳、所述至少一个电导体以及所述多个电绝缘部件；以及[0028] 将至少一个电绝缘部件和另一个所述电绝缘部件配合形成在所述外壳中，以使得位于所述外壳的内部区域的一部分由所述电绝缘部件填充，该内部区域的一部分位于所述外壳的所述连接端，并且原本没有被所述至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充。[0029] 通过下面对本发明的具体实施方式的描述，能够更充分地理解本发明。参考附图提供说明书。附图说明[0030]图1是根据本发明的一种实施方式的电连接元件的前视立体图；[0031]图2a是图1中的电连接元件的第一电绝缘部件的前视立体图；[0032]图2b是图2a中的第一电绝缘部件的俯视图；[0033]图3a是图1中的电连接元件的第二电绝缘部件的前视立体图；[0034]图3b是图3a中的第二电绝缘部件的后视立体图；[0035]图3c是图3a中的第二电绝缘部件的侧视剖视图；[0036]图3d是图3a中的第二电绝缘部件的仰视图；[0037]图4a是图1中的电连接元件的第三电绝缘部件的后视立体图；[0038]图4b是图4a中的第三电绝缘部件的侧视剖视图；[0039]图5是图1中的电连接元件的可选择的第二电绝缘部件的后视立体图；[0040]图6是图1中的电连接元件的剖视图；[0041]图7是形成图1中的电连接元件的方法的流程图。具体实施方式[0042] 首先参见图1，显示了用于机电缆machinecable102的电连接元件100。在该示例中，所述电连接元件100适用于大于50kw的电力的传输。所述电连接元件100包括多个电导体104a、104b以及外壳106，所述电导体设置为用于与另一电连接器未显示的电导体分别电连接，外壳106具有内部区域、机电缆端108和连接端110。[0043] 所述电连接元件100还包括设置在外壳106中的多个电绝缘部件。在该示例中，所述电连接元件100包括第一电绝缘部件200此处也被称作为塞帽200，参见图2、第二电绝缘部件300此处也被称作为塞体300，参见图3以及第三电绝缘部件400此处也被称作为接地相位管绝缘件400，参见图4。[0044] 电绝缘部件200、300和400设置为彼此配合形成，并与外壳106配合形成，以使得外壳106的内部区域的一部分被电绝缘部件200、300和400填充，该内部区域的一部分位于外壳106的连接端110，且原本没有被电导体104和或它们相关联的火焰路径flamepaths填充的内部区域。[0045] 位于所述连接端110并且填充有电绝缘部件的所述外壳106的内部区域的部分可以为从所述连接端开始测量的所述外壳的长度的10%或更少、20%或更少、30%或更少、40%或更少、50%或更少、60%或更少、70%或更少、80%或更少、90%或更少或100%或更少。[0046] 使用电绝缘部件200、300和400填充所述外壳106的内部区域的一部分在减少外壳内的空气数量上具有优势。减少外壳内的空气数量可以降低爆炸的危险或影响。[0047] 电绝缘部件典型地包括高密度聚合材料，优选为无空穴的voidfree。应可理解的是，电绝缘部件中的一者或者多者可以包括与电绝缘部件中的其它一者或多者不同的聚合材料。[0048] 参见图2，塞帽200设置在外壳106的连接端。塞帽200包括多个第一通道202和多个第二通道204，多个所述第一通道202用于接收由此通过的接地相位管绝缘件400，多个所述第二通道204用于分别接收塞体300的配合形成部分302。[0049] 参见图3，塞体300包括多个第一通道304，当塞体300与塞帽200配合形成时，塞体300的所述第一通道304与塞帽200的第一通道202对齐。[0050] 塞体300的配合形成部分302有利于塞体300与塞帽200的配合形成。塞体300还包括多个第二通道306，该第二通道306贯穿所述塞体300并穿过各自的配合形成部分302的中心轴线。第二通道306设置为与塞帽200的第二通道204对齐，以使得导体104b能够由此通过，在本示例中，导体104b与试用辅助pilotauxiIiary电路电连接。[0051] 图4中更详细地显示了接地相位管绝缘件400。每个接地相位管绝缘件400包括内管402，所述内管420设置为接收各自的电导体104a。在该示例中，每个电导体104a设置为分别承载三相电力分配网络中的一相。内管402包括绝缘材料，例如包括一种或者多种下文将描述的聚合材料。内管通过外管404围绕，外管404包括诸如铜的材料，该诸如铜的材料在当电连接于机电缆102的地线时能够作为地电线。[0052] 每个接地相位管绝缘件400可以包括火焰路径未显示以使得接地相位管绝缘件中爆炸的危险减至最小。火焰路径由接近各自的电插脚设置的接地相位管绝缘件的内表面限定。电插脚和接地相位管绝缘件的内表面之间的空间间隙足够窄，以防止相位管内的气体过度加热，并使得爆炸的危险减至最小。[0053] 在该示例中，接地相位管绝缘件400接收于塞帽200和塞体300的第一通道202、304中。接地相位管绝缘件400和第一通道202、304的形状设置为使得接地相位管绝缘件400与塞帽200和塞体300配合安装。[00M]在该示例中，接地相位管绝缘件400包括具有特定形状的凸缘后部406。凸缘后部406的形状设置为与塞体300的每个第一通道304的开口308的形状相适应，以使得接地相位管绝缘件400在与塞帽200和塞体300配合安装时保持在特定方位。[0055] 在该示例中，如图5所示，凸缘后部406的形状与塞体500的第一通道504的各自的孔502的形状相适应。应该被理解的是，接地相位管绝缘件400的凸缘后部406和塞体500的孔502的形状可以为任意适合的相适应的形状。典型地，接地相位管绝缘件400的凸缘后部406和塞体500的孔502的形状设置为使得接地相位管绝缘件400能够仅在一种方位设置，借此防止接地相位管绝缘件400的扭转该扭转可能造成接地相位管绝缘件400中的导体损坏。[0056] 图6显示了电连接元件100的剖视图，该电连接元件100包括塞体500，该塞体500与塞帽200配合安装，并且显示了延伸通过塞体500与塞帽200的接地相位管绝缘件400。塞体500、塞帽200以及接地相位管绝缘件400填充外壳的大约50%的内部区域，该内部区域从连接端110开始测量，且该内部区域原本没有被电导体104a、104b和或任意相关联的火焰路径填充。应该可理解的是，塞体500、塞帽200以及接地相位管绝缘件400将填充大约10%或更少、20%或更少、30%或更少、40%或更少、50%或更少、60%或更少、70%或更少、80%或更少、90%或更少或100%或更少的外壳的内部区域，该内部区域从连接端110开始测量，且原本没有被电导体104a、104b和或任意相关联的火焰路径填充。[0057]图7显示了形成电连接元件100的方法700的流程图。在方法700的第一步702中，提供外壳106、电导体104a、104b以及电绝缘部件200、300、400。在步骤704中，将绝缘部件200、300、400彼此配合安装，以使得外壳106的内部区域的大部分由电绝缘部件200、300、400填充，该内部区域朝向所述外壳106的连接端110且原本没有被电导体104a、104b填充。[0058] 本领域技术人员可以理解的是，在不脱离如广泛所描述的本发明的精神和范围的前提下，本发明可以进行许多改变和或修正。[0059] 在本发明的随后的权利要求书以及之前的说明书中，除非文中要求，否则由于表达语言或者必要的含义，词语“包括”或者变形“包含”或“含有”用于表示包括的含义，即，指定所述特征的存在，但是不排除在本发明的各种的实施方式中其它特征的存在或附加。

权利要求：1.一种用于机电缆的电连接元件，该电连接元件适用于电压水平高于或者等于Ikv的电力的传输，该电连接元件包括:至少一个电导体，该电导体设置为用于与另一电连接元件的另外的电导体电连接；外壳，该外壳具有内部区域，并且具有机电缆端和连接端；以及多个电绝缘部件，该多个电绝缘部件设置在所述外壳中，至少一个所述电绝缘部件设置为与另一个所述电绝缘部件配合安装；其中，所述外壳的内部区域的一部分由所述电绝缘部件填充，该内部区域的一部分位于所述外壳的所述连接端，并且原本没有被至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充。2.根据权利要求1所述的电连接元件，其中，所述电绝缘部件填充所述外壳的内部区域的大约10%或更少、20%或更少、30%或更少、40%或更少、50%或更少、60%或更少、70%或更少、80%或更少、90%或更少或100%或更少，所述内部区域从所述连接端开始测量，且原本没有被至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充。3.根据权利要求1所述的电连接元件，其中，所述绝缘部件填充大于70 %,80%或90%的所述外壳的内部部分的所述内部体积。4.根据权利要求3所述的电连接元件，其中，所述内部部分填充大于90 %、80%、70%、60%、50%、40%、30%或20%的所述外壳的内部体积。5.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述多个电绝缘部件设置为使得所述至少一个导体穿过每个所述电绝缘部件。6.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述多个电绝缘部件设置为使得所述多个电绝缘部件以预定的方位或者一系列方位安装在所述外壳中。7.根据权利要求6所述的电连接元件，包括至少第一电绝缘部件和第二电绝缘部件，其中所述第一电绝缘部件的形状设置为在预定的方位与所述第二电绝缘部件相适应。8.根据权利要求7所述的电连接元件，其中，所述第一电绝缘部件具有特定形状的突出部，而所述第二绝缘部件具有相适应形状的用于将所述第一电绝缘部件的所述突出部容纳于其中的凹部，当所述第一绝缘部件接收于所述第二绝缘部件中时，所述第一绝缘部件和所述第二绝缘部件相对于彼此具有预定的方位。9.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，包括电绝缘部件，该电绝缘部件设置为用于接收多个其它电绝缘部件，其中至少一个所述电绝缘部件围绕所述至少一个导体的至少一部分，所述至少一个导体由此穿过。10.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，所述电绝缘部件包括聚合材料。11.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，至少一个所述电绝缘部件设置为与所述外壳的至少一部分配合形成。12.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，每个所述电绝缘部件设置为与另一电绝缘部件配合形成。13.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，其中，至少一个所述电绝缘部件包括用于将另一电绝缘部件接收入其中的通道。14.根据权利要求13所述的电连接元件，其中，所述通道的至少一部分的形状设置为使得所述另一电绝缘部件以预定方位安装在所述通道中。15.根据前述权利要求中任意一项所述的电连接元件，包括第一电绝缘部件，该第一电绝缘部件与第二电绝缘部件配合形成，该第一电绝缘部件设置在所述外壳的所述连接端，所述第二电绝缘部件设置在所述第一电绝缘部件和所述外壳的所述机电缆端之间。16.根据权利要求15所述的电连接元件，其中，所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件设置为接收至少一个第三电绝缘部件，所述第三电绝缘部件通过所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件中的每一个的至少一部分。17.根据权利要求16所述的电连接元件，其中，所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件包括各自的通道，所述通道对齐以接收由此通过的所述第三电绝缘部件。18.根据权利要求16或17所述的电连接元件，其中，所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件的各自的通道以及所述至少一个第三电绝缘部件设置为使得所述至少一个第三电绝缘部件与所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件配合形成。19.根据权利要求16至18中任意一项所述的电连接元件，其中，所述至少一个第三电绝缘部件包括特定形状的凸缘，所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件包括凹部，该凹部具有与所述第三电绝缘部件的所述凸缘相适应的形状，以使得所述第三电绝缘部件仅能够设置为以一个方位穿过所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件。20.根据权利要求16至19中任意一项所述的电连接元件，其中，所述至少一个第三电绝缘部件包括设置为用于接收所述至少一个电导体的管，该管包括第一材料和第二材料，所述第一材料包括绝缘材料，所述第一材料围绕所述至少一个电导体的由所述管接收的长度，所述第二材料包括导电材料，该导电材料设置为与所述机电缆的地线电连接，所述第二材料大致沿所述第三电绝缘部件的长度围绕所述第一材料。21.根据权利要求16至20中任意一项所述的电连接元件，其中，所述第一电绝缘部件和所述第二电绝缘部件的形状大致为圆柱状。22.形成根据权利要求1至21中任意一项所述的电连接元件的方法，该方法包括以下步骤:提供所述外壳、所述至少一个电导体以及所述多个电绝缘部件；以及将至少一个所述电绝缘部件和另一个所述电绝缘部件配合形成在所述外壳中，以使得所述外壳的所述内部区域的一部分由所述电绝缘部件填充，所述内部区域位于所述外壳的连接端，并且原本没有被所述至少一个电导体和或相关联的火焰路径填充。

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