一種管型母線連接終端的制作方法

本實用新型涉及電力設備與管型母線相互連接的連接終端技術領域，更具體地講，涉及一種涉及管型母線與開關、變壓器等電力設備相連接時所用的連接終端。

背景技術：

管型母線技術起源于德國，因其具有大電流、低損耗、高機械強度、良好的絕緣、適用范圍廣等顯而易見的優點，近年來在世界各地得到了快速的發展。管型母線實質就是利用銅管或鋁合金管作為導體且外敷絕緣的一種母線產品，在國外被稱之為“管形電纜”。目前在國內，國家還沒有具體詳細的產品標準，各個企業均執行自己的企業標準，國內生產管形絕緣母線的公司均有自己的命名方式和規格型號，如管形屏蔽絕緣母線、交聯聚乙烯管形母線、絕緣銅管母線等等。

近年來，隨著國民經濟的發展，企業和居民的用電量有了大幅的上升，110kV、220kV電壓等級變電站不斷建成，主變容量不斷增大致使主變低壓側母線的額定電流也不斷增加。工程中通常采用矩形排母線連接主變低壓側出線端與配電設備，大電流回路則采用多片矩形排母線來實現。然而矩形排母線隨著導體片數的增加，集膚效應系數加大、單位截面的有效載流量下降、附加損耗增大且散熱條件變差。大電流回路在導體周圍產生強大的交變磁場，周圍的鋼構件將由于渦流和磁滯損耗而發熱；對于由鋼構件組成的閉合回路也會因感應產生環流而發熱。鋼構件中的損耗和發熱隨著母線電流的增加將會急劇增大，這將危及變電站的安全運行和供電的可靠性。顯然，隨著主變容量的不斷增大，矩形排母線在技術和結構上都很難再能滿足母線發熱和短路電動力的要求。

為了解決這個問題，利用銅管、鋁管或銅包鋁合金管作為通流導體，同時在管形導體外表包覆絕緣材料的絕緣管型母線作為替代傳統矩形排母線的一種優選方案應運而生，而管型母線與開關、變壓器等電力設備相連接時所用的連接終端也變得非常重要。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的是提供一種涉及管型母線與開關、變壓器等電力設備相連接時所用的連接終端。

本實用新型提供了一種管型母線連接終端，所述連接終端包括安裝在電力設備內的插座和安裝在管型母線上的插頭，

所述插座包括插座本體、插座導體和觸指，插座本體具有中空的錐形內腔并且插座本體的上端形成有小端安裝口且下端形成有大端插入口；插座導體具有半封閉的柱形內腔并且插座導體的一端為封閉端且另一端為開放端，插座導體的封閉端伸出插座本體的上端且開放端位于插座本體中；觸指通過位于所述插座導體的柱形內腔表面上的安裝槽安裝在插座導體中；

所述插頭包括橡膠件、彈簧組和支撐殼體，橡膠件具有錐形結構并且橡膠件能夠通過所述大端插入口插入至所述插座本體的錐形內腔中，橡膠件具有中空的第一臺階狀內腔并且所述第一臺階狀內腔包括上端的第一小徑通孔和下端的第一大徑通孔，橡膠件的下端還設置有位于所述第一大徑通孔外側的環形槽；所述支撐殼體具有中空的第二臺階狀內腔并且所述第二臺階狀內腔包括上端的第二大徑通孔和下端的第二小徑通孔，支撐殼體的外表面還設置有固定部并且支撐殼體通過第一緊固件和所述固定部連接在插座本體的下端并固定所述橡膠件；所述彈簧組包括彈簧墊圈和彈簧并且彈簧墊圈過盈裝配在彈簧的一端，彈簧組的裝配有彈簧墊圈的一側套裝在環形槽上并且彈簧墊圈與橡膠件直接接觸，彈簧組的未裝配有彈簧墊圈的一側放置在所述第二臺階狀內腔的臺階上，所述彈簧組以壓縮狀態安裝在橡膠件與支撐殼體之間。

根據本實用新型管型母線連接終端的一個實施例，所述插座還包括密封組件，所述插座本體的下端面上設置有用于安裝所述密封組件的環形凹槽。

根據本實用新型管型母線連接終端的一個實施例，所述插座本體的下端面上還埋設有與所述第一緊固件配合的螺紋嵌套件，所述第一緊固件穿過支撐殼體的固定部并連接到所述螺紋嵌套件中實現所述插座與插頭之間的固定連接。

根據本實用新型管型母線連接終端的一個實施例，所述插座導體的封閉端與插座本體的上端面之間形成有第一臺階；所述插座導體的開放端連接有高壓屏蔽件，所述高壓屏蔽件埋設在插座本體中并且從插座導體的開放端端面沿著插座本體的錐形內腔的軸線方向延伸至少8mm。

根據本實用新型管型母線連接終端的一個實施例，所述橡膠件包括外側的絕緣橡膠和內側的半導電橡膠，其中，所述半導電橡膠起始于第一臺階狀內腔的臺階并沿著第一小徑通孔的軸線方向延伸不小于10mm的距離之后以喇叭狀埋設在絕緣橡膠內。

根據本實用新型管型母線連接終端的一個實施例，所述插頭還包括密封墊，所述密封墊套裝在第一緊固件上并且安裝在支撐殼體與插座本體之間。

本實用新型提供的管型母線連接終端既滿足了電能的輸送要求，也起到了設備的絕緣與密封作用，使得管型母線與電力設備的連接成為可能，具有很好的應用前景和推廣潛力。

附圖說明

圖1示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插座的結構示意圖。

圖2示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插頭的橡膠件的結構示意圖。

圖3示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插頭的彈簧組的結構示意圖。

圖4示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插頭的支撐殼體的結構示意圖。

圖5A示出了管型母線的截面結構示意圖，圖5B示出了管型母線剝切及接地線安裝的結構示意圖。

圖6示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端與管型母線連接后的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-插座、10-插座本體、101-錐形內腔、102-環形凹槽、103-螺紋嵌套件、11-插座導體、111-柱形內腔、112-安裝槽、12-觸指、13-密封組件、14-高壓屏蔽件、15-第一臺階；

2-插頭、20-橡膠件、201-第一小徑通孔、202-第一大徑通孔、203-第一臺階狀內腔的臺階、204-環形槽、205-絕緣橡膠、206-半導電橡膠、21-彈簧組、211-彈簧墊圈、212-彈簧、22-支撐殼體、221-第二大徑通孔、222-第二小徑通孔、223-第二臺階狀內腔的臺階、224-固定部、23-第一緊固件、24-密封墊；

3-管型母線、30-導體、31-導體屏蔽層、32-絕緣層、33-絕緣屏蔽層、34-金屬屏蔽層、35-外護套、36-纏繞臺階、37-接地線、38-平滑過渡部。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

下面將先對本實用新型管型母線連接終端的結構和原理進行詳細的說明。

根據本實用新型的示例性實施例，所述管型母線連接終端包括安裝在電力設備內的插座1和安裝在管型母線上的插頭2，插座1和插頭2配合實現管型母線3與電力設備之間的連接。

圖1示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插座的結構示意圖。

如圖1所示，插座1包括插座本體10、插座導體11和觸指12，插座本體10具有中空的錐形內腔101并且插座本體10的上端形成有小端安裝口且下端形成有大端插入口。由此，可以通過大端插入口插入插頭2。其中，插座本體10由環氧樹脂或增強尼龍等高分子材料制成，插座導體11由銅或鋁等金屬材料制成且其作用是起到導通電流或連接電壓，觸指12由鍍銀銅等材質制成且其作用是連接管型母線的導體與插座導體，最終實現管型母線導體與電力設備內部導體之間的電氣連接，從而實現通流、通壓、導通電能的作用。其中，觸指12可以為常見的彈簧觸指，彈簧觸指的連接方式實際是一種軟連接，在允許管型母線導體、插座導體內腔存在加工公差的情況下實現電氣的可靠連接，不至于出現接觸不良而引起的火花放電或導體溫升過大。

插座導體11安裝在插座本體10的錐形內腔101上部，插座導體11具有半封閉的柱形內腔111并且插座導體11的一端為封閉端且另一端為開放端，插座導體11的封閉端伸出插座本體10的上端且開放端位于插座本體11中。觸指12則通過位于插座導體11的柱形內腔111表面上的安裝槽112安裝在插座導體11中，觸指12的數量可以為多個。

根據本實用新型的優選實施例，插座1還包括密封組件13，并且插座本體10的下端面上設置有用于安裝密封組件13的環形凹槽102，密封組件13可以起到絕緣和密封的作用。此外，插座本體10的下端面上還埋設有與螺紋嵌套件103，則可以通過使第一緊固件連接到所述螺紋嵌套件103中實現插座1與插頭2之間的固定連接。

如圖1所示，插座導體11的封閉端與插座本體10的上端面之間形成有第一臺階15，有利于進行插座的定位和安裝。并且，插座導體11的開放端連接有高壓屏蔽件15，該高壓屏蔽件15埋設在插座本體10中并且從插座導體的11開放端端面沿著插座本體10的錐形內腔101的軸線方向延伸至少8mm，具體結構如圖1所示。

在插座1的組裝生產時，先將插座導體11與高壓屏蔽件15形成電氣連接，之后在插座導體11與高壓屏蔽件15外部澆鑄插座本體材料并使三者固化在一起形成整體插座，其中，插座導體11和插座本體10之間具有密封性且不漏氣。

圖2示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插頭的橡膠件的結構示意圖，圖3示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插頭的彈簧組的結構示意圖，圖4示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端中插頭的支撐殼體的結構示意圖。

根據本實用新型，插頭2包括橡膠件20、彈簧組21和支撐殼體22，橡膠件20、彈簧組21和支撐殼體22組合形成能夠套裝在管型母線3上的插頭2。

如圖2所示，橡膠件20具有錐形結構并且橡膠件20能夠通過插座本體10的大端插入口插入至插座本體10的錐形內腔101中，橡膠件20具有中空的第一臺階狀內腔并且該第一臺階狀內腔包括上端的第一小徑通孔201和下端的第一大徑通孔202，橡膠件20的下端還設置有位于第一大徑通孔202外側的環形槽204。其中，第一臺階狀內腔可以用于固定管型母線3并使橡膠件20較穩固地固定在管型母線上，其尺寸可以根據管型母線3進行具體設計。

優選地，橡膠件20包括外側的絕緣橡膠205和內側的半導電橡膠206，其中，半導電橡膠206起始于第一臺階狀內腔的臺階203并沿著第一小徑通孔201的軸線方向延伸不小于10mm的距離之后以喇叭狀埋設在絕緣橡膠205內，其具有一定的厚度。在電力設備與管型母線系統運行時，管型母線的絕緣屏蔽層屬于接地層，需與大地兩連。在絕緣屏蔽層的切斷處電場強度最為集中，如果不進行處理，將會出現空氣被擊穿或其它介質被擊穿的情況，從而使系統不能正常運行。半導電橡膠用于與管型母線的絕緣屏蔽層可靠連接，半導電橡膠即為一個接地電位，通過半導電橡膠的形狀優化管型母線絕緣屏蔽層切斷處的電場強度，從而使其為一個相對較小的數值。而絕緣橡膠的目的是耐受優化后的電場強度，使其它介質不被擊穿放電，從而使系統可靠運行。

如圖3所示，支撐殼體22具有中空的第二臺階狀內腔并且第二臺階狀內腔包括上端的第二大徑通孔221和下端的第二小徑通孔222，支撐殼體22的外表面還設置有固定部224并且支撐殼體22通過第一緊固件23和該固定部224連接在插座本體10的下端并固定橡膠件20。即，第一緊固件23穿過固定部224并連接到螺紋嵌套件103中實現插座1與插頭2之間的固定連接，在實際安裝時，第一緊固件23還需穿過電力設備上的預留過孔后再連接插座1與插頭2。為了保證連接的密封性，插頭2還包括密封墊24，密封墊24套裝在第一緊固件23上并且安裝在支撐殼體22與插座本體10之間。

如圖4所示，彈簧組21包括彈簧墊圈211和彈簧212，彈簧墊圈211過盈裝配在彈簧212的一端。其中，彈簧組21的裝配有彈簧墊圈211的一側套裝在橡膠件20的環形槽204上并且彈簧墊圈211與橡膠件20直接接觸，彈簧組21的未裝配有彈簧墊圈211的一側放置在第二臺階狀內腔的臺階223上，在將橡膠件20、彈簧組21和支撐殼體22組裝之后，彈簧組21以壓縮狀態安裝在橡膠件20與支撐殼體22之間，從而給橡膠件20一個持續的彈性作用力，使得管型母線3與電力設備的連接更加可靠。

在進行連接終端的安裝時，需對管型母線3進行剝切處理，使其露出相應組件之后才能夠進行有效的安裝和連接。

圖5A示出了管型母線的截面結構示意圖，圖5B示出了管型母線剝切及接地線安裝的結構示意圖。

如圖5A所示，根據本實用新型示例性實施例的管型母線3包括從內到外依次設置的導體30、導體屏蔽層31、絕緣層32、絕緣屏蔽層33、金屬屏蔽層34和外護套35。如圖5B所示，在對管型母線3進行剝切處理時，將管型母線3的端部按照預定的剝切尺寸剝出導體30、絕緣層32、絕緣屏蔽層33和金屬屏蔽層34，隨后可以進行具體的安裝。其中，為了確保安全和穩固連接，在剝切時控制絕緣層32平滑過渡至絕緣屏蔽層33，即使二者之間沒有臺階而包括平滑過渡部38；同時，在絕緣屏蔽層33與金屬屏蔽層34之間設置有纏繞臺階36，以包裹金屬屏蔽層的斷口。并且，采用接地線37將管型母線3的金屬屏蔽層34與電力設備的地電位可靠連接，保證在系統運行時，絕緣屏蔽層與金屬屏蔽層同時屬于接地層，以進一步保證安全。

圖6示出了根據本實用新型示例性實施例的管型母線連接終端與管型母線連接后的結構示意圖。如圖6所示，根據本實用新型，采用以下步驟進行安裝：

先將觸指12安裝在固定于插座本體10內的插座導體11中，再將插座1安裝在電力設備內部。

具體地，插座安裝在電力設備內部是通過插座大端處的六個螺紋嵌套件及相應的緊固件將其固定在電力設備的外殼上，例如，插座大端處共設有10個螺紋嵌套件，其中，四個螺紋嵌套件用于固定插頭的支撐殼體。在擰緊用于安裝插座六個螺紋嵌套件及相應的緊固件后，插座壓縮密封組件，從而實現了電力設備內部與外部的氣密封、水密封。支撐殼體上的四個緊固件則通過電力設備外殼上預留的過孔連接在插座上相應的螺紋嵌套件上，從而實現了支撐殼體的緊固，并且在連接后支撐殼體壓縮密封墊，從而實現對水汽、灰塵等雜質的密封作用。其中，插座導體的封閉端上也設置有螺紋孔，其目的是連接插座導體與電力設備內部導體，從而實現設備之間的通電壓、通電流的目的。

隨后，將管型母線3的端部按照預定的剝切尺寸剝出導體30、絕緣層32、絕緣屏蔽層33和金屬屏蔽層34，依次將插頭2的支撐殼體22、彈簧組21和橡膠件50套裝在管型母線3上，再將連接有管型母線3的插頭2整體插入安裝在插座1內并使管型母線3的導體30與插座導體11中的觸指12直接接觸，最后通過第一緊固件23將插頭2與插座1固定連接。

當橡膠件20包括外側的絕緣橡膠205和內側的半導電橡膠206時，其中，半導電橡膠206起始于第一臺階狀內腔的臺階203并沿著第一小徑通孔201的軸線方向延伸不小于10mm的距離之后以喇叭狀埋設在絕緣橡膠205內。在安裝時，需保證絕緣層32與絕緣屏蔽層33之間的連接處位于半導電橡膠206的范圍內并且絕緣屏蔽層33與半導電橡膠206可靠接觸。。其中，該可靠連接的主要目的是使半導電橡膠處于低電位，從而起到通過其自身結構優化管型母線絕緣屏蔽切斷處的電場集中。絕緣屏蔽層實際上也是由半導電材料制成，在系統運行時，若沒有金屬屏蔽層，絕緣屏蔽層的始端和尾端存在一定的電壓差。金屬屏蔽層的目的就是使絕緣屏蔽層的始端和尾端壓差為0并且傳導泄露電流、承載短路電流。

以上和圖中管型母線連接終端中各組件的結構僅為示例性地結構說明，本領域技術人員可以根據上述設計思路調整組件結構，只要能夠實現相同或相似的功能即落入本實用新型的保護范圍中。

綜上所述，本實用新型提供的管型母線連接終端既滿足了電能的輸送要求，也起到了設備的絕緣與密封作用，使得管型母線與電力設備的連接成為可能，具有很好的應用前景和推廣潛力。

本實用新型并不局限于前述的具體實施方式。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。