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电力 电缆 端子连接装置

阅读：1019发布：2020-05-27

专利汇可以提供电力电缆端子连接装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种端子连接装置，该端子连接装置包括设置在内导体上的连续主体。该内导体包括能够与电力电缆连接器配合的第一端部，和第二端部。该主体包括多层结构，该多层结构具有绝缘层、外导电或半导电层，以及设置在电力电缆连接器的至少一部分上的内导电或半导电层。该主体围绕内导体的第一端部并且朝内导体的第二端部延伸。该主体还可包括导电或半导电材料的电隔离节段。该端子连接装置可以是具有预安装的连接接口的全集成的结构，或者该端子连接装置可被构造为可被现场安装到连接接口的适配器。，下面是电力电缆端子连接装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于电力电缆的端子连接装置，包括：
内导体；
连续主体，所述连续主体被设置在所述内导体上并且包括：
绝缘层，所述绝缘层围绕所述内导体并且延伸超出所述内导体的第一端部以形成与所述内导体的所述第一端部相邻的中空内部节段；
外导电或半导电层，所述外导电或半导电层与所述绝缘层相邻并围绕所述绝缘层；和导电或半导电材料的电隔离节段，所述电隔离节段与所述绝缘层的外表面接触，其中所述端子连接装置被构造成接收所述电力电缆的电缆导体的端部，使得所述电力电缆的电缆导体的所述端部装配在所述中空内部节段内并且电连接到所述内导体的所述第一端部；
其中所述导电或半导电材料的电隔离节段形成电容性电压传感器的感测电容器的电极；
其中所述绝缘层能够操作以形成所述电容性电压传感器的所述感测电容器的电介质；
并且
所述端子连接装置还包括在所述内导体和所述绝缘层之间的内导电或半导电层，所述内导电或半导电层与所述绝缘层和所述内导体相邻。
2.根据权利要求1所述的端子连接装置，
其中所述内导电或半导电层是重叠注塑在所述内导体上的重叠注塑的内导电或半导电层，并且
其中所述绝缘层是重叠注塑在所述内导电或半导电层上的重叠注塑的绝缘层。
3.根据权利要求2所述的端子连接装置，其中所述外导电或半导电层是重叠注塑在所述绝缘层上的重叠注塑的外导电或半导电层。
4.根据权利要求1所述的端子连接装置，其中所述绝缘层具有基本上一致的厚度。
5.根据权利要求1所述的端子连接装置，其中所述内导体包括固体内导体和绞线内导体之一。
6.根据权利要求1所述的端子连接装置，其中所述外导电或半导电层在两纵向位置处是不连续的，以便将所述导电或半导电材料的电隔离节段形成为环形圈构造。
7.根据权利要求1所述的端子连接装置，还包括位于所述导电或半导电材料的电隔离节段和所述外导电或半导电层的其余部分之间的非导电材料。
8.根据权利要求1所述的端子连接装置，其中所述电容性电压传感器包括与所述导电或半导电材料的电隔离节段电接触的导电元件，以有利于测量所述导电或半导电材料的电隔离节段的电压电势。
9.根据权利要求1所述的端子连接装置，还包括被构造成测量所述电缆导体或所述内导体内的电流的电流传感器。
10.根据权利要求1所述的端子连接装置，
其中所述端子连接装置还包括与所述内导体的第二端部一体的接线片和连接接口之一。
11.根据权利要求1所述的端子连接装置，其中所述绝缘层被形成为形成所述中空内部节段的可收缩套管的至少部分，其中所述可收缩套管能够径向地收缩以便积极地接合所述中空内部节段内的所述电力电缆的所述电缆导体的所述端部。
12.一种用于中电压或高电压电力电缆连接的适配器，包括：
内导体，所述内导体具有第一端部和第二端部；
连续主体，所述连续主体被设置在所述内导体上并且包括：
绝缘层，所述绝缘层围绕所述内导体并且延伸超出所述内导体的所述第一端部以形成与所述内导体的所述第一端部相邻的中空内部节段；
外导电或半导电层，所述外导电或半导电层与所述绝缘层相邻并围绕所述绝缘层；和导电或半导电材料的电隔离节段，所述电隔离节段与所述绝缘层的外表面接触，其中所述适配器被构造成接收电力电缆的电缆导体的端部，使得所述电力电缆的所述电缆导体的所述端部装配在所述中空内部节段内并且电连接到所述内导体的所述第一端部，
其中所述内导体的所述第二端部延伸超出所述绝缘层和所述外导电或半导电层，其中所述内导体的所述第二端部与所述内导体的所述第一端部相反，并且其中所述内导体的所述第二端部能够与连接接口配合，并且
所述适配器还包括位于所述内导体和所述绝缘层之间的内导电或半导电层，所述内导电或半导电层与所述绝缘层和所述内导体相邻。
13.根据权利要求12所述的适配器，
其中所述内导电或半导电层是重叠注塑在所述内导体上的重叠注塑的内导电或半导电层，并且
其中所述绝缘层是重叠注塑在所述内导电或半导电层上的重叠注塑的绝缘层。
14.根据权利要求12所述的适配器，其中所述适配器被构造成在所述电力电缆的所述电缆导体的所述端部与电力电缆连接器接合时接收所述电力电缆的所述电缆导体的所述端部，其中所述电力电缆连接器被构造成被接收在由所述绝缘层形成的所述中空内部节段中。
15.一种组件，包括：
电力电缆，所述电力电缆包括：
电缆导体，所述电缆导体沿所述电力电缆的长度延伸，
电缆绝缘层，所述电缆绝缘层围绕所述电缆导体，除了从在所述电力电缆的端部部分处的所述电缆绝缘层伸出的所述电缆导体的一部分之外，
内电缆半导体或导体层，所述内电缆半导体或导体层在所述电缆导体和所述电缆绝缘层之间，所述内电缆半导体或导体层与所述电缆绝缘层相邻，和
外电缆半导体或导体层，所述外电缆半导体或导体层与所述电缆绝缘层相邻并围绕所述电缆绝缘层；以及
根据权利要求1所述的端子连接装置，其中所述端子连接装置被固定到所述电力电缆的所述端部部分。
16.根据权利要求15所述的组件，其中所述内导体的第二端部与选自以下各项组成的组中的一个的连接接口一体：
负载断路弯管连接器；
T连接器；
直式插头；
直式插头插座；
多通接线盒；
负载断路异径分接插头弯管；
注射口弯管；
馈通停车衬套；
馈通衬套插件；
静点断路异径插头弯管；
连接插头弯管；
连接插头；
电缆适配器；和
衬套插件。
17.一种用于改装电力电缆的方法，所述方法包括：
将电缆附件从所述电力电缆断开；
将根据权利要求12所述的适配器的第一端部配合到所述电力电缆的端部；以及将所述适配器的第二端部配合到连接接口。
18.一种用于将带有电容器的端子连接装置安装在电力电缆上以有利于电压感测的方法，所述方法包括：
将电力电缆连接器附接到所述电力电缆的端部上，以及
将包括所述电容器的端子连接装置配合到所述电力电缆的所述端部上的所述电力电缆连接器，其中所述端子连接装置包括根据权利要求1所述的端子连接装置。
19.一种用于改装电力电缆的方法，所述方法包括：
将电缆附件从所述电力电缆断开；以及
将包括所述电容器的端子连接装置配合到所述电缆的端部，其中所述端子连接装置包括根据权利要求1所述的端子连接装置。

说明书全文

电力 电缆 端子连接装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于电力电缆的端子连接部。

背景技术

[0002] 随着电力分配由于可再生能源、分布式发电的出现和电动车辆的采用而变得更复杂，智能配电和相关联的电感测变得更有用甚至必要。可用的感测可包括在电力分配网络内的各种位置处的电压、电流以及电压和电流之间的时间关系。

[0003] 此外，在例如用于修复/维护或特征结构升级诸如添加感测能力而替换现有电缆接线端的过程中，将现有电缆重新连接到新的接线端可能是困难的操作。例如，替换电缆接线端可包括将现有电缆接线端在它的安装位置处切断。此类安装位置可包括开关设备封装件、母线机柜、或相邻的发电机、电机、变压器或其它设备。安装位置可提供有限的空间以进行替换和装配替换接线端。此外，当移除现有的电缆接线端时，剩余的电力电缆可能一定程度地变短。电缆的这种变短可能引起另外的困难，因为变短的电缆将仍然需要提供与它的初始端点的电连接。

发明内容

[0004] 一般来讲，本公开涉及用于电力电缆诸如中电压和高电压电力电缆的端子连接部。本公开包括用于在现有电缆设备中替换端子连接部的技术以及适用于初始设备的端子连接部。在一些实例中，本公开涉及提供感测能力诸如电压和/或电流感测能力的端子连接部。感测能力可通过用新的端子连接部件(诸如新的完整的端子连接部或新的端子连接适配器)改装现有电缆设备来提供。

[0005] 在一个方面，本公开涉及一种端子连接装置，该端子连接装置包括设置在内导体上的连续主体。该内导体包括能够与电力电缆连接器配合的第一端部，和第二端部。该主体包括多层结构，该多层结构具有绝缘层、外导电或半导电层，以及设置在电力电缆连接器的至少一部分上的内导电或半导电层。该主体围绕内导体的第一端部并且朝内导体的第二端部延伸。该主体还包括导电或半导电材料的电隔离节段。

[0006] 在另一方面，组件包括以上所述的端子连接装置，其中主体覆盖电源连接器以及电力电缆的端部部分。

[0007] 在另一方面，用于提供电力电缆和连接接口之间的连接的适配器包括重叠注塑到内导体上的连续主体。内导体包括能够与电力电缆连接器配合的第一端部和能够与连接接口配合的第二端部。该主体包括多层结构，该多层结构具有绝缘层、外导电或半导电层，以及设置在电力电缆连接器的至少一部分上的内导电或半导电层。该主体围绕内导体的第一端部并且朝内导体的第二端部延伸，其中内导体的第二端部延伸超出主体的端部。

[0008] 在另一方面，端子连接装置包括内导体和设置在内导体上的连续主体。连续主体包括绝缘层，该绝缘层围绕内导体并且延伸超出内导体的第一端部以形成与内导体的端部相邻的中空内部节段。该主体还包括与绝缘层相邻并围绕绝缘层的外导电或半导电层。该主体还包括与绝缘层的外表面接触的导电或半导电材料的电隔离节段。端子连接装置被构造成接收电力电缆的电缆导体的端部，使得电力电缆的电缆导体的端部装配在中空内部节段内并且电连接到内导体的第一端部。导电或半导电材料的电隔离节段形成电容性电压传感器的感测电容器的电极。绝缘层能够操作以形成电容性电压传感器的感测电容器的电介质。

[0009] 在另一方面，组件包括端子连接装置和电力电缆。电力电缆包括沿电力电缆的长度延伸的电缆导体、围绕电缆导体(除了从在电力电缆的端部部分处的电缆绝缘层伸出的电缆导体的一部分)的电缆绝缘层、在电缆导体和电缆绝缘层之间的内电缆半导体或导体层、与电缆绝缘层相邻的内电缆半导体或导体层、以及与电缆绝缘层相邻并围绕电缆绝缘层的外电缆半导体或导体层。

[0010] 在另一方面，适配器包括具有第一端部和第二端部的内导体，和设置在内导体上的连续主体。该主体包括绝缘层，该绝缘层围绕内导体并且延伸超出内导体的第一端部以形成与内导体的第一端部相邻的中空内部节段。该主体还包括与绝缘层相邻并围绕绝缘层的外导电或半导电层。该主体还包括与绝缘层的外表面接触的导电或半导电材料的电隔离节段。适配器被构造成接收电力电缆的电缆导体的端部，使得电力电缆的电缆导体的端部装配在中空内部节段内并且电连接到内导体的第一端部。内导体的第二端部延伸超出绝缘层和外导电或半导电层，其中内导体的第二端部与内导体的第一端部相反，并且其中内导体的第二端部能够与连接接口配合。

[0011] 在另一方面，用于改装电力电缆的方法包括使电缆附件从电力电缆断开、使诸如本文所述的适配器的第一端部配合到电力电缆的端部，并且使该适配器的第二端部配合到连接接口。

[0012] 在另一方面，用于将带有电容器的端子连接装置安装在电力电缆上以有利于电压感测的方法包括将电力电缆连接器附接到电力电缆的端部上。使包括电容器的端子连接装置配合到电力电缆的端部上的电力电缆连接器。端子连接装置包括本文所述的端子连接装置。

[0013] 在另一方面，用于改装电力电缆的方法包括，使电缆附件从电力电缆断开和使诸如本文所述的包括电容器的端子连接装置配合到电缆的端部。

[0014] 本发明的上述发明内容并不旨在描述本发明的每个例示的实施例或每个具体实施方式。本公开的一个或多个实例的细节示出于附图和以下说明中。从说明书及附图以及从权利要求中可显而易见所公开的技术的其它特征、目的和优点。

附图说明

[0015] 图1是包括形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的实例端子连接装置的图示。

[0016] 图2是包括T主体和形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的实例端子连接装置的图示。

[0017] 图3A-3D示出了用于将图2的端子连接装置安装在电力电缆上的实例步骤。

[0018] 图4A是包括带有形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的适配器的端子连接装置的图示。

[0019] 图4B是包括带有形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的适配器的端子连接装置的图示。

[0020] 图5是示出了用于使用包括电容性电压传感器的端子连接装置或适配器改装电力电缆的步骤的流程图。

[0021] 图6是包括安装在包括弯管的各种端子连接部上的图4的适配器的组件的图示。

具体实施方式

[0022] 在以下具体实施方式中，参考了作为本文组成部分的附图，附图以举例说明的方式示出了可实践本发明的具体实施例。就这一点而言，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“头部”、“向前”和“尾部”等方向性术语参考所描述的一个或多个图的取向使用。因为本发明实施例的部件可以定位成多个不同取向，所以方向性术语用于说明的目的，并且不具有任何限制性。应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构性或逻辑性的修改。因此不能认为以下的具体实施方式具有限制意义，并且本发明的范围由所附的权利要求限定。

[0023] 本公开描述用在中电压或高电压电力连接应用中的端子连接装置。在许多方面，端子连接装置包括集成的传感器技术。端子连接装置可以是具有预安装的连接接口的全集成的结构，诸如图1-2中所示的。另选地，端子连接装置可以被构造为能够在现场被安装到连接接口的适配器。在任一方面，端子连接装置是能够改装的，因为它可用于使用具有集成的感测技术的新附件替换现有电缆附件。此外，本文所述的端子连接装置可直接将现有公共事业电力电缆连接到连接接口而不需要使用接口电缆。此外，结合的电容性电压传感器的部件可被工厂模塑为具体尺寸，从而使得精确并直接地测量导体的电压，同时减少或消除校准时间和成本。此外，端子连接装置可以在尺寸上比常规的包括接口电缆的现场组装的解决方案更小。端子连接装置在紧密空间，诸如开关设备、发电机、变压器箱、母线设备以及电机中可以是特别有用的。在一些实施例中，端子连接装置提供可以膨胀用来接收具有一定直径范围的电缆的可收缩部分。

[0024] 图1是包括形成电容性电压传感器32的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段24的实例端子连接装置10的图示。图1进一步示出了在带有端子连接装置10的组件中的电力电缆40。

[0025] 端子连接装置10是相对紧凑的，使得端子连接装置10可适用于将设备改装到电力分配网络的各种空间狭窄的位置中，这些位置包括但不限于地下位置、开关设备、地下室、电机、变压器箱以及其它位置。这样，端子连接装置10可有利于将感测能力添加到预先存在的电力分配网络中。当然，端子连接装置10还可用于新电力分配网络的安装中。

[0026] 参考图1，端子连接装置10被构造成控制由电力电缆40内的中电压或高电压产生的电场，其中电力电缆在超过1,000伏特的电压下操作。

[0027] 如下进一步详细描述的，将端子连接装置10安装在电力电缆40的端部上。端子连接装置10包括内导体12。如图1所示，内导体12包括可形成为连接器诸如凹连接器14的第一端部、轴向伸长的导体15以及第二端部或可以是例如接线片16的一体的连接接口。另选地，连接接口可包括可分离连接器、接头、模块化连接器、以及诸如本文所述的其它连接接口。

[0028] 凹连接器14可以具有圆形横截面。凹连接器14被构造成配合到电力电缆连接器50的凸端部以有利于电连接到电力电缆40的电缆导体42。在替代性方面，内导体的第一端部可形成为凸型或混杂型连接器。端子连接装置10还任选地包括用于降低泄露电流和电气故障的可能性的电介质应力控制特征结构36。例如，应力控制特征结构可实现为向外伸出的多个裙边，用来减少来自暴露的接线片16的蠕变电流。

[0029] 在一个方面，端子连接装置10包括围绕内导体12的多层主体19。例如，端子连接装置10还包括绝缘层20，该绝缘层20同心地围绕内导体12并且延伸超出内导体12的第一端部以形成与内导体12的端部相邻的中空内部节段21。如图1所示，中空内部节段21可由连接器50和电力电缆40的端部填充。

[0030] 电力电缆40包括电缆导体42，该电缆导体42可以是固体或绞合金属轴向导体诸如铝或铜合金导体。绝缘层44同心地围绕电缆导体42。电力电缆40任选地包括同心地与电缆导体42相邻并围绕电缆导体42的半导电或导电层43。任选的半导电或导电层43起消除或降低位于电缆导体42和绝缘层44之间的空隙的可能性的作用，这些空隙可能使得导致绝缘层44劣化的泄露发生。还可在电力电缆40上提供外导电或半导电层45。将导电的凸连接器50安装到电缆导体42的端部以有利于电力电缆40的电缆导体42和端子连接装置10的内导体
12之间的电连接。

[0031] 端子连接装置10被构造成接收电缆导体42的端部，使得电缆导体42的端部装配在中空内部节段21内并且电连接到内导体12的端部。

[0032] 在一些方面，内导体12由单片的固体金属形成。在其它实例中，内部导体12可以由一个以上的金属片形成。在此类实例中，伸长的导体15可以包括绞线导体。在另外方面中，内部导体12可以部分地形成为固体金属导体，并且部分地形成为绞线导体。在任何情况下，伸长的导体15提供内导体12的第一端部和第二端部之间的直接电连接和机械连接，例如在凹连接器14和接线片16之间提供。

[0033] 在一些实例中，多层主体19在内部包括应力控制元件并且还可包括可收缩套管部分。可收缩套管可以是例如可冷收缩套管或可热收缩套管。另选地，主体19可以是推接型的。在一个方面，绝缘层20是可冷收缩套管的一部分，该可冷收缩套管初始在形成中空内部节段21的可移除支撑芯(诸如图2所示)上径向膨胀。在此类实例中，可收缩套管能够选择性地径向收缩以便积极地接合中空内部节段21内插入的电缆导体42的端部。在一些实例中，可收缩套管能够选择性地收缩以便积极地接合电力电缆40以及连接器50，该电力电缆包括电缆导体42和绝缘层44。用于有利于与电缆连接的可收缩套管的实例技术公开于WO97/08801中，该专利的全部内容以引用方式并入本文。

[0034] 端子连接装置10的多层主体19还包括与绝缘层20相邻并同心地围绕绝缘层20的外导电或半导电层22。此外，端子连接装置10的主体19包括与绝缘层20的外表面接触的导电或半导电材料的电隔离节段24。导电或半导电材料的电隔离节段24形成电容性电压传感器32的感测电容器的电极。此外，绝缘层20能够操作以形成电容性电压传感器32的感测电容器的电介质。

[0035] 在一些实例中，导电或半导电材料的电隔离节段24可以为环形圈构造并且可以通过非导电轴向节段25与外导电或半导电层22电隔离。非导电轴向节段25可以包括非导电材料或空隙。

[0036] 在此类实例中，外导电或半导电层22在两纵向位置处可以是不连续的以将导电或半导电材料的电隔离节段24形成为环形圈构造。在此类实例中，导电或半导电材料的电隔离节段24和外导电或半导电层22可以由常见的材料和制造工艺形成，使得导电或半导电材料的电隔离节段24和外导电或半导电层22具有共同的厚度。

[0037] 在其它实例中，导电或半导电材料的电隔离节段24可以是由与外导电或半导电层22不同的材料形成，和/或具有由附连到绝缘层20的柔性材料形成的不同构造诸如矩形或圆形的形状。导电或半导电材料的电隔离节段24可以例如包含导电金属或导电聚合物。作为一个实例，导电或半导电材料的电隔离节段24可包含铜层。在一些实例中，端子连接装置
10可以包含将导电或半导电材料的电隔离节段24附连到绝缘层20的粘合剂。在一些实例中，导电或半导电材料的电隔离节段24可以包含橡胶带材或自熔性材料，诸如橡胶乳香脂材料。在一些实例中，导电或半导电材料的电隔离节段24可以包含可热收缩的或可冷收缩的材料。

[0038] 在一些方面，端子连接装置10的内导电或半导电层18和外导电或半导电层22以及绝缘层20可以是由任何适用于可收缩套管应用的材料制成。大多数合适的材料是诸如具有低永久变形的高弹性橡胶材料，诸如乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、弹性体硅氧烷或者它们的混杂物，根据需要这些材料可以包含常规的添加剂以使得层适当地导电、半导电或绝缘。根据可能掺入在单独层中的添加剂的类型，导电或半导电层和绝缘层可以由相同或不同类型的材料制成。基于所用材料的固有特性或者基于添加到材料中的添加剂，内导电或半导电层和外导电或半导电层以及绝缘层可以具有不同程度的导电性和绝缘性。

[0039] 端子连接装置10的多层主体19还可以包括设置在内导体12和绝缘层20之间的内导电或半导电层18。内导电或半导电层18与绝缘层20和内导体12相邻。任选的内导电或半导电层18起消除或降低位于内导体12和绝缘层20之间的空隙的可能性的作用，这些空隙可能使得导致绝缘层20劣化的泄露发生。出于这个原因，当内导体12提供不规则表面时，诸如当伸长的导体15包括绞线时，内导电或半导电层18可以是特别有用的。在此方面，内导电或半导电层18可充当笼电极(cage electrode)。内导电或半导电层18还可以起提供内导体12和绝缘层20之间的改善的粘附力的作用。此外，内导电层18的形状可以被构造成为内导体12提供几何应力控制。

[0040] 在一些方面，端子连接装置10还包括电容性电压传感器32。电容性电压传感器32能够操作以感测内导体12内的电压，该电压还代表通过电缆导体42的端部和内导体12的凹连接器14之间的连接得到的电缆导体42内的电压。如上所述，导电或半导电材料的电隔离节段24形成电容性电压传感器32的感测电容器的电极。此外，绝缘层20能够操作以形成电容性电压传感器32的感测电容器的电介质。

[0041] 导电或半导电材料的电隔离节段24能够操作以形成电容性电压传感器32的感测电容器的电极。导电或半导电材料的电隔离节段24可以例如具有两个相对的主表面例如第一主表面和第二主表面。第一主表面可以与绝缘层20机械接触。第二主表面可以与电容性元件诸如电容器、电路或印刷电路板(PCB)26机械接触。在许多方面，电容性元件诸如PCB 26具有预定义的电容值。

[0042] 电容性电压传感器32还包括电容性元件(这里为PCB 26)，该电容性元件与导电或半导电材料的电隔离节段24电接触。在一个方面，PCB 26被定位成靠近或直接在导电或半导电材料的电隔离节段24上，以布置用于与导电或半导电材料的隔离节段24电接触，继而将该隔离节段24布置在绝缘层20上。PCB 26通过导电或半导电材料的电隔离节段24与绝缘层20机械接触。PCB 26还包括至少一个另外的电容器或其它电容性元件以形成电容性分压器，该电容性分压器用于通过导电或半导电材料的电隔离节段24的检测电压来测定内导体12的电压。PCB 26的一个或多个电容器可以电连接到导电或半导电材料的电隔离节段24。
电容性元件可以操作为电容性分压器中的次级电容器。电容性分压器可包括感测电容器和次级电容器，该感测电容器包括导电或半导电材料的电隔离节段24。

[0043] 在一些方面，PCB 26可以是柔性的，使得PCB 26可以弯曲以适形在导电或半导电材料的电隔离节段24周围。PCB 26可以在若干位置处形成对导电或半导电材料的电隔离节段24的电接触。这种构造避免了仅在导电或半导电材料的电隔离节段24上的一个位置处具有电接触的缺点，诸如避免了由一个位置处的不良电接触(例如，如果一个接触不完整、被腐蚀或损坏，这可能妨碍电压读取)所致的问题。此外，提供多点接触可以避免由以下事实引起的问题：从导电或半导电材料的电隔离节段24的边缘行进到单个接触位置的电子在更长路径上受到导电或半导电材料的电隔离节段24的电阻。继而此问题又可以导致电压降，并且最终导致在PCB 26上测得较低(即不太准确)的电压。

[0044] 在一些实例中，PCB 26可以机械地附接到导电或半导电材料的电隔离节段24。在其它实例中，PCB 26可以另选地与导电或半导电材料的电隔离节段24压力接触。PCB 26可以包括双面的PCB，即所述PCB 26可具有相对的第一主侧面和第二主侧面。另选地，PCB 26可位于远离导电或半导电材料的隔离节段24的位置，其中PCB 26可被电耦合到导电或半导电材料的隔离节段24。例如，以下进一步详细描述的图4B示出了具有位于远离导电或半导电材料的隔离节段24的位置的PCB 26的实例适配器13’。

[0045] PCB 26的暴露的导电区域可以包括导电金属例如金、银或铜的层。铜层可以是镀金的，以用于增强电接触和/或用于保护免受环境影响例如免受腐蚀。在不同的实例中，PCB 26的暴露的导电区域可以提供连续的表面接触区域或图案化的即间断的、非连续的表面接触区域，以用于与导电或半导电材料的电隔离节段24接触。图案化的表面接触区域的所有部分都可以彼此电连接。制造图案化的表面接触区域可以需要较少的导电材料，并且在电接触的可靠性和电阻性损耗方面仅具有可忽略不计的影响。图案化的表面接触区域也可以增强PCB 26的机械柔性，从而降低在PCB 26弯曲时出现层断裂的风险以及片状剥落的风险。在一个具体实例中，暴露的导电区域包括图案化的镀金铜层。

[0046] 例如，表面接触区域的图案可以是具有方形或菱形图案的网格。PCB26可以包括柔性部分。如上所述的暴露的导电区域可以被布置在该柔性部分上。具体地，PCB 26可以包括柔性PCB。PCB 26的柔性部分、并且特别是柔性PCB可以使得PCB 26更好地适形于导电或半导电材料的电隔离节段24。这继而增强了PCB 26和导电或半导电材料的电隔离节段24之间的电接触，并从而使接触更可靠、降低电阻性损耗、并有利于电压传感器的更高准确度。

[0047] PCB 26可以产生指示电缆导体42和内导体12的电压的信号。将传感器导线33附接到PCB 26，以用于发送来自PCB 26的传感器电压信号。在一些实例中，可以将电测量电路结合到PCB 26中；在其它实例中，PCB 26可以包括电测量电路。

[0048] 接地导线(未示出)可以附接到外导电或半导电层22，以用于将电接地连接到电测量电路。电测量电路可以操作以测定电缆导体42和内导体12相对于接地的电压。

[0049] 在一些实例中，PCB 26可以被适配成支撑可以用于其它目的的多个电子部件，例如用于接地故障情况下的安全机构，以及形成用于温度补偿或另外的感测诸如温度、湿度、磁场等的电子电路的部件。

[0050] 在一个方面，传感器绝缘层28与导电或半导电材料的隔离节段24相邻。在另一方面，传感器绝缘层28与PCB 26相邻并且在相对于导电或半导电材料的电隔离节段24的PCB 26的相对侧上。外传感器导电或半导电层30与在相对于PCB 26的传感器绝缘层28的相对侧上的传感器绝缘层28相邻。外传感器导电或半导电层30可以例如以接地电势电连接到外导电或半导电层22。外传感器导电或半导电层30和外导电或半导电层22可以起基本上包封电容性电压传感器32(包括导电或半导电材料的电隔离节段24、非导电轴向节段25、PCB 26以及传感器绝缘层28)的作用。在一些实例中，外传感器导电或半导电层30和外导电或半导电层22可以在端子连接装置10的其它部件(包括电容性电压传感器32和绝缘层20)上形成为一体的特征结构。

[0051] 端子连接装置10的设计和构造有利于对端子连接装置10的所有部件进行精确的尺寸控制。如先前所提及的，内导体12可以由单个节段的固体金属诸如加工的金属元件形成。因此，内导体12的尺寸和形状可以被精确地控制。

[0052] 此外，当存在时，内导电或半导电层18可以提供基本上一致的厚度。具体地，内导电或半导电层18可以在导电或半导电材料的电隔离节段24和电容性电压传感器32的纵向位置上提供基本上一致的厚度。同样，绝缘层20也可以在导电或半导电材料的电隔离节段24和电容性电压传感器32的纵向位置上提供基本上一致的厚度。

[0053] 由端子连接装置10的设计和构造有利于进行的精确尺寸控制使得电容性电压传感器32进行精确的电压测量。例如，电容直接与形成电容器的两个导电电极和绝缘物的几何结构相关。相对于电容性电压传感器32，感测电容器是由内导体12、绝缘层20和导电或半导电材料的电隔离节段24形成的。通过精确地控制内导体12的尺寸和形状、绝缘层20和导电或半导电材料的电隔离节段24的尺寸和形状，也可精确地控制电容。此外，如果内导体12由固体金属形成，则端子连接装置10可以抵抗可改变感测电容器的几何结构的弯曲应力。相反，在其中内导体12包括绞线的设计中，感测电容器的几何结构可以更容易地改变。

[0054] 在任何情况下，在制造端子连接装置10的过程中可以测试感测电容器(包括内导体12、绝缘层20和导电或半导电材料的电隔离节段24)的电容，以便将来自电容性电压传感器32的电压信号校准成感测电容器的电容。这可以进一步增加电容性电压传感器32的精确性。

[0055] 在一些实例中，形成感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段24可以沿绝缘层20的纵向维度与内导体12重叠。虽然端子连接装置10示出了导电或半导电材料的电隔离节段24沿绝缘层20的纵向维度与连接器50的一部分重叠，但是在其它实例中，导电或半导电材料的电隔离节段24可以沿绝缘层20的纵向维度仅与伸长的导体15重叠。

[0056] 在一些实例中，可以使用重叠注塑的构造形成端子连接装置10。例如，可以将内导电或半导电层18重叠注塑在内导体12上。类似地，如果内导电或半导电层18不包括在端子连接装置中，则绝缘层20可以是重叠注塑在内导电或半导电层18上的或者直接重叠注塑在内导体12上的重叠注塑的绝缘层。同样，外导电或半导电层22可以是重叠注塑在绝缘层20上的重叠注塑的外导电或半导电层。同样地，在一些方面，可以将端子连接装置10的多层主体19形成为连续的重叠注塑的主体，该重叠注塑的主体包括绝缘层20、外导电或半导电层22、导电或半导电材料的隔离节段24、以及任选地内导电或半导电层18。

[0057] 端子连接装置10可还包括电流传感器34。电流传感器34被构造成测量电缆导体42和/或内导体12内的电流。将电流传感器34耦合到传感器导线35以输出指示感测的电流的信号。在一些实例中，电流传感器34可以包括罗戈夫斯基线圈。罗戈夫斯基线圈产生与电流的导数成比例的电压，意思是可以利用积分器返回到与该电流成比例的信号。另选地，电流传感器可被构造为产生与内导体12上的电流成比例的电流的磁芯电流变压器。虽然电流传感器34位于与靠近内导体的第一端部的电容性电压传感器32相邻的位置，但是在其它方面，电流传感器34可被定位在端子连接装置上或电缆40上的不同位置处。

[0058] 因为端子连接装置10还包括电流传感器34和电容性电压传感器32两者，所以端子连接设备10有利于相位角(功率因数)、伏安(VA)、乏(VAr)以及瓦特(W)的计算。

[0059] 在一些方面，端子连接装置10还可包括同轴地布置在内导体12的至少一部分周围的导电或半导电应力控制层27。应力控制层27可由高k材料诸如含有碳粒的硅氧烷形成。应力控制层可提供折射应力控制，以用于降低在内导体12和外导电或半导电层22之间的电势放电的风险。

[0060] 图2是包括电力电缆40、连接器50和端子连接装置11的分解组件的图示。端子连接装置11基本上类似于端子连接装置10，不同的是端子连接装置11结合诸如呈相对于接线片的T主体或弯管形式的可分离连接部。如同端子连接装置10，端子连接装置11包括形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段。编号为与端子连接装置10的对应特征结构相同的端子连接装置11的特征结构可被认为在功能上是类似的。为简明起见，相对于端子连接装置11对这些特征结构进行有限的或不详细的描述。

[0061] 在图2的组件内，导电的电力电缆连接器50被安装到电缆导体42的端部，以有利于电力电缆40的电缆导体42和端子连接装置11的内导体12之间的电连接。

[0062] 端子连接装置11被安装在电力电缆40的端部上。端子连接装置11包括内导体12。内导体12包括具有诸如凹连接器的连接器的第一端部、轴向伸长的导体以及第二端部或可以是例如可分离连接器17、接线片、接头、模块化连接器和诸如本文所述的其它连接接口的一体的连接接口。在此实例中，内导体的第一端部被构造为能够与电力电缆连接器50(在这种情况下为电力电缆连接器50的凸连接器端部)配合的凹连接器14，以有利于电连接到电力电缆40的电缆导体42。

[0063] 端子连接装置11可以还包括具有绝缘层20的多层主体19，该绝缘层20同心地围绕内导体12并且延伸超出内导体12的第一端部。在此方面，主体19的接收部分的至少部分形成为膨胀到可移除支撑芯23上的可收缩套管。膨胀的部分形成与内导体12的第一端部相邻的中空内部节段21。如图2所示，中空内部节段21被构造成接收连接器50和电力电缆40的端部。在一些实例中，绝缘层20可以包括形成中空内部节段21的可收缩套管。端子连接装置11的多层主体19还可以包括设置在内导体12和绝缘层20之间的并且设置在插入的电力电缆连接器50的至少一部分上的内导电或半导电层18。内导电或半导电层18起消除或降低内导体12和绝缘层20之间的空隙的可能性的作用，这些空隙可能使得导致绝缘层20劣化的泄露发生。端子连接装置11的多层主体19被构造成围绕(或接触，当为非膨胀态时)内导体的第一端部。此外，端子连接装置11的多层主体19被构造成朝内导体12的第二端部延伸。

[0064] 端子连接装置11还包括可充当电容性电压传感器诸如电容性电压传感器32的电极的导电或半导电材料的电隔离节段。如相对于图1所讨论的，电容性电压传感器32包括导电或半导电材料的电隔离节段、非导电轴向节段、电容性元件诸如电容器或PCB、以及传感器绝缘层。在一些实例中，电容性元件可以机械地附接到导电或半导电材料的电隔离节段。在其它实例中，电容性元件(在这种情况下为PCB)另选地可以与导电或半导电材料的电隔离节段压力接触。另选地，电容性元件可位于远离导电或半导电材料的电隔离节段24的位置。还是如相对于图1所讨论的，外导电或半导电层22围绕绝缘层20并且可以与外传感器导电或半导电层结合以基本上包封电容性电压传感器32。

[0065] 端子连接装置11还可包括电流传感器34。电流传感器34被构造成测量电缆导体42和/或内导体12内的电流。因为端子连接装置11可包括电流传感器34和电容性电压传感器32两者，所以端子连接装置11可有利于相位角(功率因数)、伏安(VA)、乏(VAr)以及瓦特(W)的计算。

[0066] 端子连接装置10、11示出了可以利用电容性电压传感器32的端子连接装置的两种可能的实例。在其它实施例中，本文所述的端子连接装置还可包括作为单一结构的一部分的连接接口。可以使用多种连接接口，诸如可分离的连接器、负载断路弯管连接器、直式插头、直式插头插座、多通接线盒、负载断路异径分接插头弯管、注射口弯管、馈通停车衬套、馈通衬套插件、静点断路异径插头弯管、连接插头弯管、连接插头、衬套插件、以及电缆适配器。在这些实例中的每一个中，尺寸控制的内导体12可以提供与接线端的直接机械连接和电连接，以有利于对如本文所公开的内导体内的电压进行精确的电容性电压感测。对具有这些端子连接装置中的每一个的本文所公开的技术的利用在本公开的实质内。

[0067] 图3A-3D示出了用于将端子连接装置诸如端子连接装置11安装在电力电缆40的端部上的实例步骤。具体地，图3A示出了在开始安装过程之前的端子连接装置11、电缆40的端部以及电力电缆连接器50。可以通过将电缆绝缘体44的一部分移除以使电缆导体42暴露来准备电力电缆40。在改装过程中，可以例如通过切割电缆40，将预先存在的电缆附件或预先存在的端子连接装置从电缆40的端部移除。然后，可以移除电缆绝缘体44的一部分以使电缆导体42暴露。

[0068] 然后，如图3B所示，将电力电缆连接器50安装在电缆导体42的暴露部分上。作为一个实例，可以通过压接、或使用一个或多个螺丝、销轴或其它机械连接部，将电力电缆连接器50固定到电缆导体42的暴露部分。在其它实例中，使用轻微的过盈配合，电力电缆连接器50可以在电缆导体42的暴露部分上简单地滑动，使得该电力电缆连接器50仍然可从电缆导体42的暴露部分移除。

[0069] 然后，如由图3C所表示的，将组装的电缆40和连接器50插入到由绝缘层20和外导电或半导电层22形成的中空内部节段21中，使得连接器50配合到内导体12的凹连接器特征结构。另选地，连接器50可以被构造为凹型或混杂型连接器，并且内导体12的第一端部可对应地被构造成与连接器50配合。

[0070] 然后，如由图3D所表示的，由绝缘层20和外导电或半导电层22形成的可收缩套管可以选择性地在电缆40的端部周围收缩。对于利用诸如图3A-3C所示的可冷收缩套管部分的端子连接装置的实施例，可将支撑芯移除使得端子连接装置的主体的内部表面的一部分与连接器50和电力电缆40紧密接触。如先前所提及的，用于有利于连接到电缆的可收缩套管的实例技术公开于WO97/08801中。因此，如图3D所示的，端子连接装置11被安装在电缆40上，并且通过电容性电压传感器32和电流传感器34可以提供电压和电流感测能力。任选地，可用常规的保护性涂层或夹套覆盖组件。

[0071] 虽然端子连接装置10、11可设置有预安装在内导体12的第二端部上的连接接口，但是在另一方面，可将端子连接装置提供为可在现场安装到常规连接接口的适配器。例如，图4A是被构造为带有形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段的适配器13的端子连接装置的图示。在图4B的替代性实例中，提供了适配器13’，其中电容性电压传感器的电容性元件位于远离导电或半导电材料的电隔离节段的位置。

[0072] 图4A是包括电力电缆40、电力电缆连接器50、电缆适配器13以及可分离连接器诸如T主体60的分解组件的图示。在此方面，可分离连接器被构造为T主体60，但是在替代性方面，可分离连接器可被构造为弯管，即连接接口，该连接接口可为例如接线片16、可分离连接器、接头、模块化连接器、以及诸如本文所述的其它连接接口。适配器13类似于端子连接装置10，不同的是适配器13不包括预安装的连接接口，而是相反被构造成将连接接口连接到电缆诸如电缆40。如同端子连接装置10，适配器13可以包括形成电容性电压传感器的感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段。在一个替代性方面，本文所述的适配器不需要形成感测电容器的电极的导电或半导电材料的电隔离节段。编号为与端子连接装置10的对应特征结构相同的适配器13的特征结构可被认为在功能上是类似的。为简明起见，相对于适配器13对这些特征结构进行有限的或不详细的描述。

[0073] 在图4A的组件内，导电的凸连接器50被安装到电缆导体42的端部，以有利于电力电缆40的电缆导体42和适配器13的内导体12之间的电连接。

[0074] 适配器13被安装在电力电缆40的端部上。适配器13包括内导体12。内导体12的第一端部可形成为连接器诸如凹连接器。在替代性方面，内导体12的第一端部可形成为凸型或混杂型连接器。内导体12的凹连接器14被构造成配合到电力电缆连接器50的凸端部，以有利于电连接到电力电缆40的电缆导体42。内导体的第二端部延伸超出绝缘层20和外导电或半导电层22。内导体的第二端部能够与连接接口诸如接线片、接线端、以及诸如T主体60的可分离连接器中的一种或多种配合。可以用于代替T主体60的其它合适的连接接口包括负载断路弯管连接器、直式插头、直式插头插座、多通接线盒、负载断路异径分接插头弯管、注射口弯管、馈通停车衬套、馈通衬套插件、静点断路异径插头弯管、连接插头弯管、连接插头以及衬套插件。作为参考，一个实例弯管是弯管70，该弯管70在图6中的带有电缆40和适配器13的组件中示出。

[0075] 适配器13可以还包括具有绝缘层20的多层主体19，该绝缘层20同心地围绕内导体12并且延伸超出内导体12的第一端部以形成在可移除支撑芯上膨胀的可收缩套管的一部分。膨胀的部分形成与内导体12的第一端部相邻的中空内部节段21。中空内部节段21被构造成接收连接器50和电力电缆40的端部。在一些实例中，绝缘层20可以包括形成中空内部节段21的可收缩套管。端子连接装置11的多层主体19还可以包括设置在内导体12和绝缘层
20之间的并且设置在插入的电力电缆连接器50的至少一部分上的内导电或半导电层18。内导电或半导电层18起消除或降低内导体12和绝缘层20之间的空隙的可能性的作用，这些空隙可能使得导致绝缘层20劣化的泄露发生。端子连接装置11的多层主体19被构造成围绕(或接触，当为非膨胀态时)内导体的第一端部。此外，端子连接装置11的多层主体19被构造成朝处于暴露状态的内导体12的第二端部延伸。在替代性方面，中空内部节段21可以形成为可热收缩的或推接型适配器。

[0076] 适配器13还可包括电容性电压传感器32。如相对于图1所讨论的，电容性电压传感器32包括导电或半导电材料的电隔离节段、非导电轴向节段、电容性元件诸如PCB、以及传感器绝缘层。还是如相对于图1所讨论的，外导电或半导电层22围绕绝缘层20并且可以与外传感器导电或半导电层结合以基本上包封电容性电压传感器32。

[0077] 适配器13还可包括电流传感器34。电流传感器34被构造成测量电缆导体42和/或内导体12内的电流。因为适配器13包括电流传感器34和电容性电压传感器32两者，所以适配器13有利于相位角(功率因数)、伏安(VA)、乏(VAr)以及瓦特(W)的计算。在替代性方面，适配器13可省略电容性电压传感器32和电流传感器34中任一者或两者。

[0078] 图4B示出了包括具有远程定位的电容性元件(此处为PCB 26)的电流传感器的替代性适配器13’。图4B是包括电力电缆40、连接器50、电缆适配器13’以及可分离连接器诸如T主体60的分解组件的图示。在此方面，可分离连接器被构造为T主体60，但是在替代性方面，可分离连接器可被构造为弯管。另选地，适配器13’可被连接到另一个连接接口，诸如接线片16、接头、模块化连接器、以及诸如本文所述的其它连接接口。适配器13’类似于适配器13，不同的是适配器13’包括通过导线33’将电容性传感器32与远程定位的电容性元件电连接的突片29，该电容性元件诸如电容器、电路、或PCB 26’、或它们的组合。例如，PCB 26可位于处理来自适配器/端子连接装置的电流数据和/或电压数据的远程端子单元中。编号为与适配器13的对应特征结构相同的适配器13’的特征结构可被认为在功能上是类似的。为简明起见，相对于适配器13’对这些特征结构进行有限的或不详细的描述。

[0079] 在图4B的方面中，适配器13’的电容性传感器32可径向地膨胀或收缩，而不会不利地影响电容器电极间距到明显的程度。突片将由与外导电或半导电层类似的材料形成。

[0080] 适配器13、13’是模块化的、可改装的、并且与多种的顾客附件是兼容的。同样地，适配器13、13’适用于现场修复操作。适配器在现有的电力电缆上是可改装的，其中用户可将现有的电缆附件(例如，可分离连接器、接线端、其它连接接口等)移除并且用相同或不同的连接接口替换所移除的附件。适配器13、13’还被构造成适于在空间限制的区域中使用。适配器13、13’还与一系列尺寸的电缆兼容，特别是在包括可冷收缩套管部分时。

[0081] 图5是示出了用于使用诸如本文所述的那些的端子连接装置或适配器来安装或改装现有电力电缆的一种实例方法的流程图。为清楚起见，相对于图4A的适配器13来描述图5中示出的技术。

[0082] 在第一步中，将预先存在的电缆附件从预先存在的电力电缆40断开(80)。电缆附件的类型的实例包括T主体、负载断路弯管连接器、直式插头、直式插头插座、多通接线盒、负载断路异径分接插头弯管、注射口弯管、馈通停车衬套、馈通衬套插件、静点断路异径插头弯管、连接插头弯管、连接插头以及衬套插件。将预先存在的电缆适配器从电缆40断开可以包括切割电缆40。因此，在移除预先存在的电缆适配器的过程中，电缆40可以一定程度地变短。可以常规的方式准备电缆40来用于连接。

[0083] 一旦将预先存在的电缆附件从电缆40断开，就将电缆适配器13配合到电缆40的端部(82)。在一些实例中，在将电缆适配器13配合到电缆40的端部之前，可以首先将电力电缆连接器50安装在电缆导体42的端部上。然后，将电缆适配器13的第二端部配合到预先存在的连接接口，其中连接接口可以是例如接线片、接线端或诸如T主体60的可分离连接器(84)。另选地，可将电缆适配器安装到新的连接接口中，该连接接口可与预先存在的电缆接口或附件相同或不同。可将连接接口连接到电力网或网络的电设备。

[0084] 在一些实例中，来自电容性电压传感器32的柔性电路的传感器导线可以被连接到计算设备，以有利于接收来自表示由电容性电压传感器32感测的电压的柔性电路的信号。

[0085] 尽管已在本文中为描述优选实施例的目的而示出并描述了具体实施例，但本领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可存在多种备选或等效的实施方式来取代所示和所述的具体实施例。本领域中的那些技术人员将容易理解，可以通过众多实施例来实施本发明。本专利申请旨在涵盖本文中所讨论的实施例的任何改型或变型。

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