本申請(qǐng)要求2014年4月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/976，315號(hào)和2015年3月4日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/128，173號(hào)和2015年4月7日提交的美國(guó)申請(qǐng)第14/680，117號(hào)的權(quán)益。各項(xiàng)以上申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容大體上涉及配電系統(tǒng)，且更具體地涉及用于在電氣設(shè)備如開(kāi)關(guān)設(shè)備上的連接接口與電力線纜之間經(jīng)由可分離的連接器過(guò)渡的可替換的套管。

背景技術(shù)：

本段提供了不一定是現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)于本公開(kāi)內(nèi)容的背景信息。

電氣設(shè)備如用于配電系統(tǒng)中的電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備需要用于配電的電力線纜的連接。在某些應(yīng)用中，如地下和底座安裝的應(yīng)用中，電力線纜將以可分離的連接器端接，連接器聯(lián)接到開(kāi)關(guān)設(shè)備端子接口或連接器上。電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備可設(shè)有專有或非標(biāo)準(zhǔn)的接口，其需要用于從電氣設(shè)備上的專有或非標(biāo)準(zhǔn)接口過(guò)渡至可分離的連接器上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口的套管。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口由標(biāo)準(zhǔn)化組織如IEEE、ANSI，IEC和Cenelec規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)向可分離的連接器的制造者提供了規(guī)格，其限定大小、測(cè)試要求和電力互連的等級(jí)。

為了提供電力線纜上的可分離的連接器與電氣設(shè)備之間的有效互連，可分離的連接器需要電力線纜的適當(dāng)制備，例如，將線纜的各種層剝除至不同長(zhǎng)度、將可分離的連接器安裝到制備的電力線纜端上，以及將可分離的連接器以電力線纜附接到開(kāi)關(guān)設(shè)備套管接口上。制備線纜端、將可分離的連接器安裝到線纜端上以及將可分離的連接器以電力線纜附接到開(kāi)關(guān)設(shè)備上的過(guò)程需要一定技術(shù)水平。該過(guò)程的任何部分期間的不良材料或工藝可導(dǎo)致可分離的連接器與開(kāi)關(guān)設(shè)備接口的區(qū)域中的介電擊穿，這由以下引起：線纜制備中的錯(cuò)誤、故障的電力線纜、故障的可分離的連接器、尺寸不適合電力線纜的可分離的連接器、可分離的連接器不當(dāng)組裝到電力線纜上、可分離的連接器不當(dāng)組裝到開(kāi)關(guān)設(shè)備接口上，或任何電力接口的污染?？煞蛛x的連接器的區(qū)域中的介電擊穿可引起開(kāi)關(guān)設(shè)備上的連接器的不可挽回的破壞，這需要開(kāi)關(guān)設(shè)備組件的較大修理和/或替換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，期望提供一種在沒(méi)有電氣設(shè)備的較大修理或替換的情況下也可以簡(jiǎn)單方式替換的電氣設(shè)備與電力線纜/連接器組件的容易且有效的互連。此外，期望提供一種用于具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口的電力線纜/連接器與具有專有或非標(biāo)準(zhǔn)接口的電氣設(shè)備的適配器。此外，本公開(kāi)內(nèi)容的其它期望的特征和特點(diǎn)將從結(jié)合附圖和本發(fā)明的此背景部分的隨后的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求變得清楚。

附圖說(shuō)明

本文所述的附圖僅為了所選實(shí)施例而非所有可能的實(shí)施方式的圖示目的，且不旨在限制本公開(kāi)內(nèi)容的范圍。

圖1為具有現(xiàn)場(chǎng)可替換的套管的開(kāi)關(guān)設(shè)備極單元形式的電氣設(shè)備組件的透視圖；

圖2為圖1中所示的電氣設(shè)備組件的放大透視圖；

圖3為示出殼體連接器和可替換的套管的沿圖1中的線3-3截取的截面；

圖4為可替換的套管構(gòu)件的放大透視圖；以及

圖5為示出接地線夾的細(xì)節(jié)的沿圖1中的線5-5截取的截面。

對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)指示圖中的若干視圖各處的對(duì)應(yīng)部分。

具體實(shí)施方式

公開(kāi)了一種具有用于電力連接器的可替換的套管的電氣設(shè)備連接器。用于電氣設(shè)備的殼體具有連接器，其具有從殼體延伸的第一錐形或圓錐形的外表面。導(dǎo)體延伸穿過(guò)該連接器。該導(dǎo)體在位于錐形外表面的端部處的一端中具有搭接部?？商鎿Q的套管包括絕緣體，其具有形成在第一端上的錐形或圓錐形的外表面，以及形成在第二端中的錐形或圓錐形的內(nèi)表面。盡管本文所述和所示的實(shí)施例包括構(gòu)造成具有電力線纜側(cè)上的錐形外表面和電氣設(shè)備側(cè)上的錐形內(nèi)表面的絕緣體，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，絕緣體的各端部均可構(gòu)造有根據(jù)配電系統(tǒng)的特定應(yīng)用、要求和標(biāo)準(zhǔn)的錐形內(nèi)表面或錐形外表面。通孔從第一端延伸至錐形內(nèi)表面，且收納導(dǎo)體。通孔從第一端延伸至套管導(dǎo)體的第二端。沉孔形成在套管導(dǎo)體的第二端中。

螺栓部分地收納在沉孔中。設(shè)置在導(dǎo)體的第二端處的沉孔中的固位環(huán)將螺栓的頭卡持在沉孔中。螺紋體的一部分延伸穿過(guò)固位環(huán)，且收納在搭接部中，以螺紋地接合殼體連接器中的導(dǎo)體。傳導(dǎo)覆蓋物在絕緣體之上從錐形外表面的基部延伸至絕緣體的第二端。形成在螺栓頭中的驅(qū)動(dòng)凹口可從套管導(dǎo)體的第一端經(jīng)由通孔被觸及，以用于可替換的套管與殼體連接器的附接和分離。在一個(gè)實(shí)施例中，套管上的錐形外表面具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的錐體，且殼體連接器上的錐形外表面具有非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ械腻F體，使得可替換的套管作用為這些不同錐體之間的適配器。

現(xiàn)在將參照附圖更完整地描述示例性實(shí)施例。不期望由前述背景或與以下詳細(xì)描述中提出的任何原理來(lái)限制。

現(xiàn)在參看圖1-2，示出了開(kāi)關(guān)設(shè)備或斷路裝置形式的電氣設(shè)備10。電氣設(shè)備10包括由具有導(dǎo)電覆蓋層的電絕緣材料模制成的殼體12。該殼體包括連接器14(圖2)和經(jīng)由連接器14可釋放地聯(lián)接到殼體12上的可替換的套管16。盡管圖1-2中所示的電氣設(shè)備10為各種配電系統(tǒng)中使用的開(kāi)關(guān)設(shè)備的極單元，但可替換的套管可結(jié)合配電系統(tǒng)以及電力從電力線纜經(jīng)由殼體傳導(dǎo)至電氣設(shè)備的構(gòu)件的其它電連接應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的其它電氣設(shè)備使用。

在優(yōu)選實(shí)施例中，可替換的套管16具有形成在其上的錐形或圓錐形的外表面18。導(dǎo)體20終止于錐形的外表面18的一端處?？煞蛛x的連接器(未示出)可釋放地固定到可替換的套管16上，以用于以本領(lǐng)域中公知的方式將電力線纜電聯(lián)接到電氣設(shè)備10上?？商鎿Q的套管16可釋放地固定到殼體12的連接器14上。導(dǎo)體20與延伸穿過(guò)連接器14的導(dǎo)體22電聯(lián)接。以此方式，電連接從導(dǎo)體20經(jīng)由導(dǎo)體22提供到容納在殼體12內(nèi)的電氣設(shè)備的構(gòu)件中。

現(xiàn)在參看圖3-4，可替換的套管16包括絕緣體24，錐形或圓錐形的外表面18形成在絕緣體24上的第一端上。錐形或圓錐形的內(nèi)表面26形成在絕緣體24的第二端中。通孔28從絕緣體24的第一端延伸至錐形的內(nèi)表面26，且收納導(dǎo)體20。導(dǎo)體20具有從第一端延伸至第二端的通孔30，以及從導(dǎo)體20的第二端延伸的沉孔32。

螺栓34部分地設(shè)置在沉孔32中。螺栓34具有帶有形成于其中的驅(qū)動(dòng)凹口38的頭36。螺栓34具有從頭36延伸的螺紋體40。固位環(huán)42螺紋地固定到沉孔32中。固位環(huán)42將螺栓34的頭36卡持在沉孔32中。螺紋本體40的一部分延伸穿過(guò)固位環(huán)42，且延伸到絕緣體24的錐形的內(nèi)表面26中。傳導(dǎo)覆蓋物44在絕緣體24上從錐形的外表面46的基部延伸至絕緣體24的第二端。如圖3中最佳可見(jiàn)，傳導(dǎo)覆蓋物44的一端48可延伸超過(guò)絕緣體24的第二端，以可密封地接合連接器14，且提供與連接器14的連續(xù)傳導(dǎo)覆蓋。傳導(dǎo)覆蓋物44具有帶有穿過(guò)其間形成的孔的凸片64，使得線(未示出)形式的傳導(dǎo)引線可用于將可替換的套管16傳導(dǎo)地聯(lián)接到配電系統(tǒng)中的其它電氣設(shè)備上。

作為備選或此外，自計(jì)量的屏蔽排放夾70可用于在套管16安裝在電氣設(shè)備10上時(shí)進(jìn)行電連接。以此方式，金屬護(hù)罩8(圖1和5中示為不銹鋼殼體)、殼體12和傳導(dǎo)覆蓋物44之間的連續(xù)性自動(dòng)地形成。如圖5中最佳所見(jiàn)，排放夾70具有凸片部分72，其利用鉚釘78或其它適合的器件固定到金屬護(hù)罩8上，以用于提供其間的傳導(dǎo)聯(lián)接。自計(jì)量的部分74形成在排放夾70的中部中，且定位成與殼體12的連接器部分14接觸。自計(jì)量的部分74提供自動(dòng)定位元件，以便傳導(dǎo)覆蓋物44在套管16各次且每次安裝時(shí)接地。排放夾70終止于延伸遠(yuǎn)離護(hù)罩8的夾部分76。夾部分76與連接器部分14間隔開(kāi)，以在套管16插入殼體12時(shí)收納傳導(dǎo)覆蓋物44的一端48。使用穿過(guò)傳導(dǎo)覆蓋物44或傳導(dǎo)覆蓋物44、殼體12和護(hù)罩8之間的屏蔽排放夾70的傳導(dǎo)引線確保了套管16的傳導(dǎo)覆蓋物44處于地電勢(shì)。

傳導(dǎo)覆蓋物44還包括在其外表面上可見(jiàn)的一對(duì)對(duì)準(zhǔn)元件66a，66b。如圖3中所示，對(duì)準(zhǔn)元件包括模制到傳導(dǎo)覆蓋物44中的升高的指示物。類似地，殼體12具有在其外表面上可見(jiàn)的一對(duì)對(duì)準(zhǔn)元件68a，68b。如圖3中所示，對(duì)準(zhǔn)元件68a，68b包括模制到殼體12中的升高的指示物，其與對(duì)準(zhǔn)元件66a，66b協(xié)作來(lái)指示連接器14與可替換的套管16之間的定向來(lái)用于正確安裝。盡管對(duì)準(zhǔn)元件66，68描述為且示為升高的指示物，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，雕刻出的元件、對(duì)比色或其它視覺(jué)指示物和它們的組合可用作對(duì)準(zhǔn)元件66，68來(lái)指示可替換的套管16的正確定向和對(duì)準(zhǔn)。

如上文所述，螺栓34的頭卡持在沉孔32中。螺紋體40的一部分延伸穿過(guò)固位環(huán)42，且延伸到形成于導(dǎo)體22的一端中的螺紋盲孔或搭接部50。作為當(dāng)前優(yōu)選的，固位環(huán)42難以置信地收納在沉孔32中。固位環(huán)42的螺紋與螺栓34的螺紋體40的螺紋方向相反，以在螺栓34緊固期間防止固位環(huán)42松開(kāi)。例如，固位環(huán)42設(shè)有左旋螺紋，而螺栓34設(shè)有常規(guī)的右旋螺紋。導(dǎo)體20的第二端具有形成在其上的接合元件。如圖3-4中最佳所見(jiàn)，導(dǎo)體20上的接合元件為從其端面延伸的凸脊52。類似地，導(dǎo)體22的一端具有形成在其上的接合元件。導(dǎo)體22上的接合元件為形成在其端面中的槽口54。在施加到可替換的套管16上的可分離的連接器的緊固和松開(kāi)期間，凸脊52和槽口54配合，以防止導(dǎo)體20，22之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在將可替換的套管16安裝到連接器12上時(shí)的對(duì)準(zhǔn)元件66，68的使用會(huì)有助于凸脊52正確接合到槽口54中。

可替換的套管16還包括設(shè)置在導(dǎo)體20的第二端上的半傳導(dǎo)護(hù)罩56。如圖3中最佳可見(jiàn)，半傳導(dǎo)護(hù)罩56部分地延伸到絕緣體24的錐形的內(nèi)表面26中，且作用為對(duì)導(dǎo)體20，22之間的接口進(jìn)行電屏蔽。錐形的外表面62與錐形的內(nèi)表面26之間的過(guò)盈配合作用為密封導(dǎo)體20，22之間的接口，且提供質(zhì)量足以防止該接口之間和沿該接口的電活性的接口。半傳導(dǎo)護(hù)罩56具有圍繞其上緣形成的翻邊58。翻邊58收納在形成于第二端附近的導(dǎo)體20中的周向凹槽60內(nèi)，以用于將護(hù)罩56固定和固位在導(dǎo)體20上。如當(dāng)前優(yōu)選的，固位環(huán)42處的導(dǎo)體20的壁厚等于導(dǎo)體20和周向凹槽58的壁厚。類似地，周向凹槽58與固位環(huán)42沿縱向分開(kāi)至少等于固位環(huán)42處的導(dǎo)體20的壁厚的距離。以此方式，穿過(guò)套管導(dǎo)體20的第二端的電流通路在大小上是一致的。

如當(dāng)前優(yōu)選的，形成在套管16上的錐形的外表面18為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，如，由包括IEEE、ANSI、IEC或Cenelec的組織規(guī)定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。類似地，連接器14具有形成在其上的錐形或圓錐形的外表面62。如當(dāng)前優(yōu)選的，形成在連接器14上的錐形的外表面62為專有或非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口。錐形的外表面62與套管16的錐形的內(nèi)表面26匹配。以此方式，套管16提供具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口的電力線纜/連接器與具有專有或非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口的電氣設(shè)備的適配器。此外，可替換套管16提供用于將電力線纜/連接器組件(未示出)與電氣設(shè)備10容易且有效互連的手段，電氣設(shè)備10可以以簡(jiǎn)單方式替換而不需電氣設(shè)備10的較大修理或替換。

實(shí)施例的前述描述出于圖示和描述的目的提供。不期望其為徹底的或限制本公開(kāi)內(nèi)容。特定實(shí)施例的獨(dú)立元件或構(gòu)件大體上不限于特定實(shí)例，而是在適用的情況下，可互換，且可在所選實(shí)施例中使用，即使并未明確示出或描述。其還可以許多方式變化。若干變型并未看作是脫離本公開(kāi)內(nèi)容，且所有此類改型都是在包括在本公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)。