電力通用連接器的潤滑的製作方法

2023-07-24 07:20:31 2

專利名稱：電力通用連接器的潤滑的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及電連接器，更具體地說，涉及用於將分接頭或配電導線機械連接
且電連接到主輸電導線的電力通用連接器。
背景技術：
架設、操作和維護高架橋和/或地下配電網和系統的電力公司將採用連接器以分 接主輸電導線並且將電能饋送到配電線路導線，該配電線路導線有時已被稱為分接頭導線 (tap conductor)。主電源導線和分接頭導線一般是直徑相對較大的高壓電纜，並且主電源
導線和分接頭導線的尺寸不同，需要專門設計的連接器部件以將分接頭導線合適地連接到 主電源導線。 一般來說，為此通常使用三種類型的連接器，即，螺栓固定的連接器、壓縮型的 連接器以及楔形連接器。 螺栓固定的連接器一般採用形成為彼此鏡像的壓鑄金屬連接件或連接器兩半件 (connector halves)，有時被稱為蛤殼式連接器。連接器兩半件中的每半限定了分別軸向 接收所述主電源導線和分接頭導線的相對槽，並且連接器兩半件被彼此螺栓連接以將金屬 連接器件夾緊到導線上。該螺栓固定的連接器主要由於它們易於安裝已經被工業接受，但 是這些連接器不是沒有缺點。手持工具，例如，轉距扳手，被經常用來上緊螺栓以將這些連 接器件夾緊在一起。因為需要高的力矩以上緊所述螺栓，因此連接質量取決於相對強度和 安裝者的技術並且會導致連接質量變化很大。另外，連接質量取決於連接件和導線之間的 金屬對金屬的接合量。當連接件和/或導線的接合表面被氧化、不乾淨或另外被汙染時，導 致連接不好。安裝不好或者安裝不合適的壓縮連接器在配電系統中會出現可靠性問題。
壓縮連接器，不是利用分開的連接器件，可包括單個金屬件的連接器，該單個金屬 件的連接器圍繞所述主電源導線和所述分接頭導線彎曲或變形以彼此夾緊它們。該壓縮連 接器一般能以比螺栓固定的連接器更低的成本買到，但是卻更難於安裝。手持工具經常用 來使連接器圍繞電纜彎曲，因為連接質量取決於相對強度和安裝者的技術，因此連接質量 變化較大。安裝不好或安裝不合適的壓縮連接器在配電系統中會出現可靠性問題。
還已知楔形連接器包括掛在主電源導線和分接頭導線之上的C形的槽構件，並且 在其相對側具有凹槽的楔形構件被驅動穿過C形的槽構件，並且使C形的槽構件的端部偏 斜以及將楔形構件中的槽和C形的槽構件的端部之間的導線夾緊。 一個這樣的楔形連接 器可從賓夕法尼亞州哈裡斯堡市的泰科電子公司(Tyco Electronics Corporation)買到 並且被稱為AMPACT分接頭(AMPACT Tap)或鐙式夾連接器(Stirrup Connector)。然而， AMPACT連接器可能比螺栓固定或壓縮連接器更貴。另外，由於將楔形構件驅動到C形構件 中需要的力較大，因此已經研製了使用塞滿火藥的炸藥筒的特殊操作工具以將楔形構件驅 動到C形構件中。該工具比較昂貴並且操作起來可能會有危險性。不同的連接器和工具可 在現場獲得各種尺寸的導線。 AMPACT連接器被認為提供了優於螺栓固定和壓縮連接器的性能。例如，AMPACT 連接器產生了掃動接觸面，該掃動接觸面提供了連接器和導線之間的良好的電接觸。不像傳統的螺栓固定和壓縮連接器，AMPACT連接器是穩定的、可重複的，並且始終如一地接觸導 線，機械和電連接的質量不取決於轉距要求和/或安裝者的相對技術。另外，不像螺栓固定 或壓縮的連接器，由於C形構件的端部的傾斜，因此存在一定的彈性範圍，其中C形構件的 端部可回彈並且補償導線相對於楔形和/或C形構件的相對壓縮變形或移動。

發明內容
希望給傳統的電力通用連接器提供一種成本更低、更通用的另一種選擇。 在一個方面，為電力通用輸電導線提供了一種電連接器組件。該組件包括第一導
電構件，該第一導電構件具有適合連接於分接頭導線的分接頭導線接合面以及適合連接於
主導線的主導線接合面。第一導電構件還包括適合連接於第二導電構件的導電構件接合
面。第二導電構件被機械並電耦接於第一導電構件。第二導電構件具有適合連接於分接頭
導線的分接頭導線接合面以及適合連接於主導線的主導線接合面。第二導電構件還包括適
合連接於第一導電構件的導電構件接合面的導電構件接合面。潤滑劑被塗到第一導電構件
的至少一個接合面，並且被塗到第二導電構件至少一個接合面。可選擇地，潤滑劑可以是基
於蠟的潤滑劑並且可以是水溶性的。潤滑劑可被塗到分接頭導線和主導線。每個導線接合
面可限定掃動接觸面。 為電力通用輸電導線提供了電連接器組件。該組件包括第一導電構件，其具有第 一楔形部分和從該第一楔形部分延伸的能夠偏斜的第一槽部分。第一槽部分具有適合連 接於分接頭導線的分接頭導線接合面，第一楔形部分具有適合連接於主導線的主導線接合 面。第一楔形部分還包括適合連接於第二導電構件的導電構件接合面。第二導電構件具有 第二楔形部分和從該第二楔形部分延伸的能夠偏斜的第二槽部分。第二楔形部分被配置成 以當第一和第二導電構件彼此接合時嵌套於第一楔形部分。第二槽部分具有適合連接於主 導線的主導線接合面，第二楔形部分具有適合連接於分接頭導線的分接頭導線接合面。第 二楔形部分還包括適合連接於第一楔形部分的導電構件接合面的導電構件接合面。潤滑劑 被塗到第一導電構件的至少一個接合面，並且被塗到第二導電構件的至少一個接合面。
為電力通用輸電導線提供的電連接器組件可包括第一導電構件，該第一導電構件 包括在前緣和後緣之間延伸的一般為C形的主體。C形主體通過限定適合連接於分接頭導 線的分接頭導線接合面的第一鉤部分以及限定適合連接於主導線的主導線接合面的第二 鉤部分得以形成。所述組件還包括第二導電構件，該第二導電構件具有彼此朝向成一定角 度以限定楔形主體的相對的第一和第二側。第一側包括第一槽，第二側包括第二槽。第一 槽限定適合連接於分接頭導線的分接頭導線接合面，第二槽限定適合連接於主導線的主導 線接合面。第二導電構件能夠定位在第一導電構件的第一和第二鉤之間以接合所述分接頭 導線和主導線。潤滑劑被塗到第一導電構件的分接頭導線和主導線接合面，並且被塗到第 二導電構件的分接頭導線和主導線接合面。


圖1是已知的楔形連接器組件的側視圖；
圖2是圖1所示的一部分組件的側視圖；
圖3是圖l所示組件的力/位移的曲線 圖4是根據本發明的示例性實施例形成的連接器組件的分解視圖； 圖5是圖1所示處於未配合位置的組件的透視圖； 圖6是圖2所示處於完全閉合或配合位置的組件的側視圖； 圖7是根據另一實施例形成的另一連接器組件的頂視圖； 圖8是圖7所示的連接器組件的橫截面視圖。
具體實施例方式
圖1和圖2圖示用於電力通用場合的已知的楔形連接器組件50，其中要建立分接 頭或配電導線52和主電源導線54之間的機械和電連接。連接器組件50包括C形的彈簧 構件56和楔形構件58。彈簧構件56掛在主電源導線54和分接頭導線52之上，楔形構件 58被驅動穿過彈簧構件56以夾緊楔形構件58的端部和彈簧構件56的端部之間的導線52、 54。 楔形構件58可用具有例如塞滿火藥的盒子的特殊工具予以安裝，當楔形構件58 被推入彈簧構件56時，彈簧構件56的端部經由圖2所示的作用力FA被向外偏斜和彼此遠 離。所述工具使用塞滿火藥的盒子以克服在配合楔形構件58的過程中引起的較大配合力。 配合力必須克服楔形構件58和導線52、54之間的摩擦。另外，楔形構件58必須快速予以 配合以避免當作用力FA施加到導線52、54時拆開導線52和54。 一般地，楔形構件58被完 全驅動到最終位置，其中楔形構件58的後端大致對準於彈簧構件56的後緣。彈簧構件56 的端部的偏斜量由導線52和54的尺寸決定。例如，導線52和54的直徑越大偏斜越大。
如圖1所示，楔形構件58具有高度Hw，而彈簧構件56具有位於接收導線52、54的 彈簧構件56的相對端部之間的高度He。分接頭導線52具有第一直徑Dn主導線54具有和 D工相同或不同的第二直徑D2。從圖1可清楚地看到，Hw和He被選擇成以在彈簧構件56的 每端和各個導線52、54之間產生幹涉。具體地說，幹涉I是通過以下關係得以建立的
I = Hw+D,D2-Hc (1) 關鍵性地選擇Hw和Hc，實現的實際幹涉I會因為導線52和54的直徑D工和D2不 同而變化。另外，Hw和He可被選擇成以因為導線52和54的直徑A和D2不同而產生所希 望量的幹涉I。例如，對於直徑為D工和D2的較大的導線52、54，可選擇Hw減小的較小的楔 形構件58。另外，高度He增加的較大的彈簧構件56可被選擇成以容納直徑為D工和D2的較 大的導線52、54。結果，用戶在現場需要多個尺寸的楔形構件52和/或彈簧構件56以包含 一整套的直徑為D工和D2的導線52和54。 一致地產生至少最小量的幹涉I導致一致地施 加作用力Fa，現在將就圉3詳細解釋該作用力FA。 圖3圖示圖1所示的組件50的示意性的力對位移的曲線。垂直軸表示作用力，水 平軸表示當楔形構件58被驅動為接合於導線52、54以及彈簧構件56時彈簧構件56的端 部的位置。如圖3所示，在圖3中用垂直虛線表示的最小量的幹涉導致了彈簧構件56的塑 性變形，該塑性變形反過來提供了導線52和54上的一致的夾緊力，如圖3中的塑性平坦段 所示。彈簧構件56的塑性和彈性被認為在導線52和54上的夾緊力方面提供了可重複性， 其是已知的螺栓固定或壓縮連接器所不能夠的。然而，需要大量的不同尺寸的彈簧構件56 和楔形構件58致使連接器組件50比某用戶希望的更昂貴、並且更不方便。
圖4是根據該申請的發明形成的連接器組件100的分解視圖。連接器組件100適
5合用作分接頭連接器，用於將通用配電系統的分接頭導線102(如圖4中的虛線所示)連接 到主導線104(還示於圖4中)。如下更詳細地解釋，連接器組件100提供了相對於已知連 接器系統的優秀的性能和可靠性並且易於安裝。 分接頭導線102，有時稱為配電導線，在示意性的實施例中可以是一種具有一般為 圓柱形式的高壓電纜或電線。主導線104還可以是一般圓柱形的高壓電纜線。分接頭導線 102和主導線104在不同的場合可以具有相同的線規或不同的線規，連接器組件100適合於 容納用於每個分接頭導線102和主導線104的一定範圍的線規。 當安裝到分接頭導線102和主導線104時，連接器組件100提供了主導線104和 分接頭導線102之間的電連通性以將電能從例如通用配電系統中的主導線104饋送到分接 頭導線102。配電系統可包括大量相同或不同線規的主導線104，以及大量相同或不同線規 的分接頭導線102。連接器組件IOO可用來按照以下解釋的方式提供主導線104和分接頭 導線102之間的分接頭連接。 如圖4所示，連接器組件100包括分接頭導線構件106、主導電構件107以及將分 接頭導電構件106和主導電構件107彼此耦接的緊固件108。在示例性的實施例中，緊固件 108是穿過各個導電構件106和107的螺紋構件，螺母109和鎖緊墊圈111被設置成以當組 裝導電構件106和107時接合緊固件108的端部。儘管特定的緊固元件108U09和111圖 示在圖4中，但是要理解到如果需要可另外使用其他已知的緊固件。 分接頭導電構件106包括楔形部分110和從該楔形部分110延伸的槽部分112。 緊固孔114形成在楔形部分110中並延伸過該楔形部分IIO，楔形部分IIO還包括鄰接面 116、相對於鄰接面116成一定角度的掃動接觸面118以及大致垂直於鄰接面116並且相對 於掃動接觸面118延伸的導線接觸面120。 槽部分112從楔形部分110延伸開並且形成槽或槽座119，該槽119適合於接收和 楔形部分110間隔開的分接頭導線102。槽部分112的遠端122包括在示例性實施例中圍 繞分接頭導線102大約180度的圓周角的徑向彎曲部，以使遠端122面向楔形部分IIO，楔 形部分110掛在槽或槽座119之上。槽部分112在一個實施例中是暗示為一種鉤子，楔形 部分110和槽部分112 —起類似於倒置的問號。分接頭導電構件106以相對直接且低成本 的方式同楔形和槽部分110U12 —起由擠壓的金屬一體地形成和製造而成。
主導電構件107同樣包括楔形部分124和從楔形部分124延伸的槽部分126。緊 固孔128形成在楔形部分124中並延伸過該楔形部分124，楔形部分124還包括鄰接面130、 相對於鄰接面130成一定角度的掃動接觸面132以及大致垂直於鄰接面130並且相對於掃 動接觸面132延伸的導線接觸面134。在一個實施例中，緊固孔128的內徑大於緊固件108 的外徑，因此當導電構件106和107如下面解釋地那樣予以配合時提供了緊固件108相對 於緊固孔128的一定的相對活動自由度。 槽部分126從楔形部分124延伸開並且形成槽或槽座136，該槽136適合於接收和 楔形部分124間隔開的主導線104。槽部分126的遠端138包括在示例性實施例中圍繞主 導線104大約180度的圓周角的徑向彎曲部，以使遠端138面向楔形部分124，槽136掛在 楔形部分124之上。槽部分126在一個實施例中是暗示為一種鉤子，楔形部分124和槽部 分126 —起類似於倒置的問號。主導電構件107以相對直接且低成本的方式同楔形和槽部 分124、 126 —起由擠壓的金屬一體地形成和製造而成。
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分接頭導電構件106和主導電構件107被彼此分開地做成或者另外形成為分離的 連接器部件並且按照如下解釋予以彼此組裝。儘管在此已經描述了分接頭和主導電構件 106、 107的一個示例性的形狀，但是要認識到導電構件106、107可按照希望的那樣被另外 形成在其他的實施例中。 在一個實施例中，各個分接頭和主導電構件106、 107的楔形部分110和124被大 致相同地予以形成並且具有相同的幾何外形和尺寸以當導電構件106U07配合時便於以 下面解釋的方式相互安裝楔形部分110和124。然而，導電構件106、 107的槽部分112、 126 可酌情形成不同的尺寸以接合到不同尺寸的導線102U04同時維持導電構件106U07的形 狀大致相同。將楔形部分110和124形成為完全相同會為不同尺寸的導線102U04提供導 電構件106和107的混合和匹配，同時經由楔形部分110和124實現可重複且可靠的連接 接口。 如圖4所示，分接頭導電構件106和主導電構件107 —般相對於彼此倒置，各個楔 形部分110和124彼此面對並且緊固孔114U28彼此對準以便於緊固件108穿過其延伸。 分接頭導電構件106的槽部分112沿著由箭頭A所示的方向從楔形部分IIO伸出來，主導 電構件107的槽部分126沿著由箭頭B表示的第二方向從楔形部分124伸出來，其中由箭 頭B表示的第二方向與箭頭A的方向相反。另外，分接頭導電構件106的槽部分112沿著 由箭頭C的圓周方向圍繞分接頭導線102延伸，同時主導電構件107的槽部分126沿著和 箭頭C方向相反的箭頭D方向圍繞主導線104周向延伸。 當槽部分112、 126掛在各個導線102、 104之上時以及當導電構件106、 107通過緊 固元件108、 109、 111被耦接在一起時，鄰接面116、 130在未配合的情況下，例如圖5圖示的 透視圖中所示的情況下被對準。連接器組件100被預裝在圖5所示的結構中，並且沿著箭 頭C和D的方向相對容易地掛在導電102和104之上。 在組裝的過程中，楔形部分110U24的鄰接面116、130彼此滑動接觸地移動，其中 楔形部分110沿著箭頭B的方向移動並且楔形部分124沿著箭頭A的方向移動直到掃動接 觸面118、132接合。楔形部分110、124然後在滑動接合到最終位置例如圖6所示的位置的 過程中，可橫向移動到和掃動接觸表面118、132成嵌套或互相安裝的關係。在最終位置中， 導線接觸面120、 134分別接合導線104、 102。每個導電構件106、 107包括導線接合面，這將 在下面進行更詳細地描述。 如圖6所示，分接頭導電構件106的槽部分112包括沿著其內表面的分接頭導線 接合面140。分接頭導線102接合分接頭導線接合面140。分接頭導電構件106的楔形部 分IIO包括沿著其中的導線接觸面120的主導線接合面142。主導線104接合主導線接合 面142。 同樣地，主導線構件107的槽部分126包括沿著其內表面的主導線接合面144。主 導電構件107的楔形部分124包括沿著其導線接觸面134的分接頭導線接合面146。分接 頭導線102接合分接頭導線接合面146。 在示例性的實施例中，在組裝之前潤滑劑被塗到導電構件106U07和/或導線 102、104以易於組裝連接器組件100。潤滑劑可以是基於蠟的潤滑劑。可選擇地，潤滑劑可 以是水溶性的，以使潤滑劑被混合在水中並以液體形式被塗到導電構件106U07和/或導 線102、104。當水蒸發時，潤滑劑保持為薄的固體膜，用於蓋住導電構件106、107和/或導線102、 104。在另一些實施例中，可使用其他類型的潤滑劑，例如基於液體的潤滑劑、基於石 油的潤滑劑、潤滑脂、基於粉末的潤滑劑、石墨、聚四氟乙烯、二硫化鉬等。
潤滑劑可被塗到導線接合面140、142、144、146上以在組裝過程中減小導電構件 106、107和導線102、104之間的摩擦。潤滑劑可被塗到導線102、104上以在組裝過程中減 小導電構件106、107和導線102、104之間的摩擦。潤滑劑可被塗到導電構件106、107上以 在組裝過程中減小導電構件106、 107和導線102、 104之間的摩擦。例如，潤滑劑可被塗到 鄰接面116、 130和/或掃動接觸面118、 132上以在組裝過程中減小導電構件106、 107和導 線102、104之間的摩擦。潤滑劑還可被塗成以減小導電構件106、107和導線102、 104的磨 損或腐蝕。可選擇地，潤滑劑還被塗到緊固件108、螺母109和/或緊固孔114、 128上以易 於上緊緊固件108。潤滑劑還可被塗到導電構件106、 107的外表面上，例如緊固件108和導 電構件107的頭部的接合部上，在此緊固件108旋轉地接合導電構件107。可選擇地，添加 劑可被添加到潤滑劑中以減小摩擦和磨損、增加粘性、改進粘度指數、抵抗腐蝕和氧化、老 化或汙染等。 圖6圖示處於完全配合位置的連接器組件IOO，其中螺母109上緊到緊固件108。 當導電構件106、107被配合時，掃動接觸面118、132彼此滑動接合併且提供了掃動接觸接 合部，其確保電連接性足夠好。潤滑劑減小了掃動接觸面118、132之間的摩擦以減小導電 構件106、 107之間的配合力。成一定角度的掃動接觸面118、 132提供傾斜的接觸接合部， 當掃動接觸面118、132接合時所述接觸接合部使導線接觸面120U34沿著如圖6的箭頭A 和B所示的相反方向位移。另外，當連接器組件100被安裝時，導線接觸面120、134提供了 和導線102、 104的掃動接觸接合部。潤滑劑減小了導線接觸面120、134和導線104、 102之 間的摩擦以減小導電構件106、107之間的配合力。由此，可減小施加到緊固件以配合導電 構件106、 107的力矩。 導線接觸面120、 134沿著與箭頭A和B相反的方向的移動將楔形部分110、 124和 相對的槽部分112、126之間的導線102、104夾緊。槽部分112、 126的遠端122、138被帶 入鄰近楔形部分110、 124到達配合位置，因此大致圍繞連接器組件100內的部分導線102、 104。最後，楔形部分110、 124的鄰接面116、130接觸相對的導線構件107和106的槽部 分126、112，連接器組件IOO被完全配合。在該位置中，楔形部分110、 124以同掃動接觸面 118、 132和鄰接面116、 130成相互安裝的關係被彼此嵌套或配合，槽部分112和126提供多 個機械和電接觸點以確保導電構件106和107之間的電連接性。 在完全配合的位置中，主導線104被俘獲在主導電構件107的槽部分126和分接 頭導電構件楔形部分110的導線接觸面120之間。同樣地，分接頭導線102被俘獲在分接 頭導電構件106的槽部分112和主導電構件楔形部分124的導線接觸表面134之間。當楔 形部分110接合導電構件106並將主導線104夾靠主導電構件107的槽部分126時，槽部 分126沿著箭頭E所示的方向偏斜。槽部分126沿著由箭頭E所示的徑向方向彈性並塑性 偏斜，導致產生沿著與箭頭E相反的方向的箭頭F方向上的回彈力以在導線上提供夾緊力。 在示例性的實施例中提供了大約4000磅量級的較大接觸力，夾緊力確保主導線104和連接 器組件IOO之間電連接性足夠。另外，隨著時間的消逝，槽部分126的彈性回彈為主導線 104的變形或壓縮性提供了某一容差，因為如果主導線104由於壓縮力變形，槽部分126可 沿著箭頭F的方向有效地返回。實際夾緊力會在該情況下減小，但是不會減小到以致於危
8及電連接的整體性的量。 同樣地，主導電構件107的楔形部分124使分接頭導線102夾靠分接頭導電構件 106時，槽部分112沿著箭頭G的方向偏斜。槽部分112沿著箭頭G所示的方向偏斜。槽部 分112沿著由箭頭G所示的徑向方向彈性並塑性偏斜，導致產生沿著與箭頭G相反的方向 的箭頭H方向上的回彈力。在示例性的實施例中提供了大約4000磅量級的較大接觸力，夾 緊力確保分接頭導線102和連接器組件100之間電連接性足夠。另外，隨著時間的消逝，槽 部分112的彈性回彈為分接頭導線102的變形或壓縮性提供了某一容差，因為如果分接頭 導線102由於壓縮力變形，槽部分112可沿著箭頭H的方向簡單地返回。實際夾緊力會在 該情況下減小，但是不會減小到以致於危及電連接的整體性的量。 當完全配合時，鄰接面116和130接合槽部分126和112以形成位移制動部 (displacement stop)，該位移制動部限定並限制了分接頭和主導電構件106、 107之間的位 移關係。位移制動部限定了分接頭和主導電構件106和107之間的最終配合位置，其與由 主和分接頭導電構件107和106引起的對主和分接頭導線104和102的力的量無關。
可選擇地，位移制動部由設置在主和分接頭導電構件107和106的一個或兩個上 的支座(standoff)做成。例如，該支座可設置成鄰近緊固孔128並且從其向外延伸。另外， 所述支座可被做成為設置在掃動接觸面118和132中的配合槽口，在此這些槽口彼此接合 以限制主和分接頭導電構件107和106朝向彼此移動的範圍。 不像已知的螺栓連接器，用於上緊緊固件108的轉矩要求不需要滿意地安裝連接 器組件100。另外，通過減小導電投間106、107之間的摩擦、通過減小導電構件106、107和 導線102、 104之間的摩擦和/或通過減小緊固件108和螺母109之間的摩擦，潤滑劑減小 了轉矩要求。當楔形部分110U24的鄰接面116U30接觸槽部分126和112時，連接器組 件IOO被完全配合。通過緊固元件108、109和楔形部分110、 124的聯合的楔形作用以使槽 部分112和126偏斜，可使用手持工具安裝連接器組件IOO，避免了專門工具，例如AMPACT 連接器系統的炸藥筒工具。 位移制動部允許螺母109和緊固件108被連續上緊直到鄰接面116和130完全裝 靠槽部分126和112，其與分接頭和主導線102和104上的任何法向力無關，並且不用考慮 分接頭和主導線102和104上的任何法向力。這些接觸力由槽部分126和112、楔形部分 110和124以及分接頭和主導線102、104之間的幹涉引起。經由這些導電構件的彈性和塑 性變形可提供可重複且可靠的性能，同時不需要專門的工具來裝配連接器。當主和分接頭 導電構件106和107被接合到預定位置或相對位移時，組件100被完全配合。在完全配合 的情況下，導線102U04和連接器組件100之間的幹涉產生了足以提供良好的電連接的接 觸力。 要認識到連接器組件100的有效組裝取決於楔形部分的幾何形狀、槽部分的尺 寸、緊固元件108和109的轉矩要求以及用於連接器組件100的導線的尺寸。另外，上緊緊 固元件108U09的轉矩可例如隨著關鍵性地選擇潤滑劑、潤滑劑的放置、掃動接觸面118和 130的角度、導電構件的彎曲的遠端122和138的半徑和厚度等進行變化。
由於分立的連接器部件中的能夠偏斜的槽部分112、126，因此與傳統的楔形連接 器相比，導電構件106和107可容納更大範圍的導線尺寸或線規。另外，即使幾個不同類型 的導電構件106和107被設置成用於安裝到不同的導線尺寸或線規，與傳統的楔形連接器系統相比，組件100需要小型的部件，例如，以容納現場一整套的裝置。也就是說，具有相似 尺寸和形狀的楔形部分的相對較小型的連接器部件可有效地替換傳統楔形連接器系統中 已知的更大類型的部件。 因此相信連接器組件100在較低成本的連接器組件中提供了傳統楔形連接器系 統的性能，其需要專門的工具和較大類型的部件以滿足安裝需要。使用低成本的擠壓製造 工藝和已知的緊固件，能以低成本提供連接器組件100。在導線102、 104的選擇位置上使用 潤滑劑，導電構件106、 107和/或緊固元件108、 109可減小配合力並且易於配合導電構件 106、107，這在安裝和使用連接器組件100時可增加重複性和可靠性。導電構件106和107 的聯合的楔形作用在導線102和104上提供了可靠且一致的夾緊力並且當安裝時經受的夾 緊力的可變性比已知的螺栓固定或壓縮型的連接器系統中的任何一個要小。
圖7是適合用作分接頭連接器的另一連接器組件200的頂視圖，其中所述分接頭 連接器用於將通用配電系統的分接頭導線202連接到主導線204。圖8是連接器組件200 的橫截面視圖。連接器組件200包括此後還被稱為楔形構件206的第一導電構件206，以及 此後還被稱為C形的彈簧構件208的第二導電構件208。導電構件206、208協作以將分接 頭導線202和主導線204彼此耦接。 楔形構件206可分別包括第一和第二側210和212，它們在前端214和後端216之 間延伸。第一和第二側210和212從後端216漸縮到前端214，以使第一和第二側210、212 之間的橫截面寬度Ww在後端216附近比在前端214附近更大。漸縮的第一和第二側210和 212形成楔形構件206的楔形主體。 如圖8最佳圖示，第一和第二側210和212的每個包括一些表示導線接收槽的凹 陷，這些凹陷通常分別表示在218和220處。槽218、220具有預定的半徑，該半徑使導線 202、204成杯形以相對於彈簧構件208定位導線202、204。楔形構件206的構造和幾何形 狀用於連接於不同尺寸的導線202、204同時實現楔形構件206和導線202、204的可重複且 可靠的互連。 在示例性的實施中，槽218、220的唇緣222被隔開以容納不同尺寸的導線202、 204，槽218、220分別具有深度224和226，用於容納不同尺寸的導線202、204。在一個實施 例中，槽218和220被形成為大致相同並且具有相同的幾何外形和尺寸以在配合的過程中 便於俘獲楔形構件206和彈簧構件208之間的導線202和204。然而，槽218、220可酌情 具有不同的尺寸以被接合到不同尺寸的導線202、204同時保持楔形構件206的形狀大致相 同。例如，深度224和226可以是不同的以使一個槽218或220可容納更大尺寸的導線，並 且其他的槽218或220可容納更小尺寸的導線。在示例性的實施例中，深度224和226被 選擇成以小於導線202和204的直徑的一半。因此，側部210和212沒有連接於彈簧構件 208，因此彈簧構件208的力量被完全施加到導線202和204上。可選擇地，槽218、220的 半徑和/或深度224、226可沿著槽218、220的長度變化。 仍參照圖8， C形的彈簧構件208包括第一鉤部分230、第二鉤部分232以及在二 者之間延伸的中心部分234。彈簧構件208還包括內表面236和外表面238。彈簧構件208 形成由彈簧構件208的內表面236限定的腔室240。在組裝連接器組件200的過程中，導線 202、204和楔形構件206被接收在腔室240中。 在示例性的實施例中，第一鉤部分230形成定位在腔室240端部處的第一接觸接收部分或槽座242。該槽座242適合於在槽座242的頂點244處接收分接頭導線202。在 示例性的實施例中，第一鉤部分230的遠端246包括彎曲部，該彎曲部圍繞分接頭導線202 大約180度的圓周角，以使遠端246面向第二鉤部分232。 同樣地，第二鉤部分232形成定位在腔室240相對端部處的第二接觸接收部分或 槽座250。槽座242適合於在槽座250的頂點252處接收主導線204。在示例性的實施例 中，第二鉤部分232的遠端256包括彎曲部，該彎曲部圍繞主導線204大約180度的圓周角， 以使遠端256面向第一鉤部分230。彈簧構件208能以相對直接且低成本的方式由擠壓金 屬一體形成和製作而成。 每個導電構件206、208包括接合導線202、204的導線接合面。楔形部分206的 第一導線接收槽218包括分接頭導線接合面260，第二導線接收槽220包括主導線接合面 262。分接頭導線202接合分接頭導線接合面260，主導線204接合主導線接合面262。
同樣地，C形的彈簧構件208的第一鉤部分230包括沿其內表面的分接頭導線接 合面264，第二鉤部分232包括沿其內表面的主導線接合面266。分接頭導線202接合分接 頭導線接合面264，主導線204接合主導線接合面266。 在示例性的實施例中，潤滑劑在組裝之前被塗到楔形和彈簧構件206、208和/或 導線202、204上以易於組裝連接器組件200。潤滑劑可大致類似於上述潤滑劑。潤滑劑可 被塗到導線接合面260、262、264和266以在組裝過程中減小楔形和彈簧構件206、208以及 導線202、204之間的摩擦。除了楔形和彈簧構件206、208之外，潤滑劑可被塗到導線202、 204上。潤滑劑可被塗到楔形和彈簧構件206、208的其他部分上，例如彼此接合的楔形和彈 簧構件206、208部分上，以減小導電構件206、208之間的摩擦。潤滑劑可用來減小彈簧構 件208相對於楔形構件206的配合力。 回到圖7，彈簧構件還包括前緣270和後緣272。第一和第二鉤部分230、232從後 緣272漸縮到前緣270，以使第一和第二鉤部分230、232之間的橫截面寬度Ws在後緣272 附近比前緣270附近更大。 楔形構件206和彈簧構件208被彼此單獨做成或另外形成為分立的連接器部件並 且被彼此組裝，如下所述。儘管在此已經描述了楔形和彈簧構件206、208的一個示例性的 形狀，但是要認識到構件206、208可如希望的那樣被另外形成在其他的實施例中。
在組裝連接器組件200的過程中，潤滑劑被塗到楔形和彈簧構件206、208和/或 導線202、204。分接頭導線202和主導線204然後分別被定位在腔室240內並且被置靠第 一和第二鉤部分230和232的內表面236。楔形構件206然後被定位在導線202、204之間 以使導線202、204被接收在槽218、220內。 楔形構件206沿著圖7所示的箭頭I的方向向前移動到初始位置，例如圖7圖示 的位置。在初始位置中，導線202、204被緊緊地固定在楔形構件206和彈簧構件208之間， 但是彈簧構件208在很大程度上保持不變形。在初始位置中，在導線202、204和楔形構件 206或彈簧構件208的任何一個之間不存在間隙或空間。可選擇地，彈簧構件206的鉤部分 230、232可在初始位置中沿著箭頭J和K的方向向外部分偏斜。在示例性的實施例中，楔形 構件206被用戶用手壓緊在彈簧構件208中以使彈簧構件208偏斜最小。潤滑劑允許用戶 更容易地將楔形構件206定位在初始位置中。通過用手壓緊，用戶能夠給彈簧構件208施 加夾緊力為100磅量級的作用力Fa以夾緊導線202、204。
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在配合過程中，楔形構件206通過工具沿著箭頭I的方向被向前壓入到彈簧構件 208中到達最終配合的位置。潤滑劑減小了楔形和彈簧構件206、208和導線202、204之間 的摩擦以使楔形構件206可被更容易地向前壓緊並且使對楔形構件206的作用力最小。當 楔形構件206被壓入到彈簧構件208中時，鉤部分230沿著箭頭J的方向向外偏斜，並且鉤 部分232沿著箭頭K的方向向外偏斜。楔形構件206在配合過程中被壓入到彈簧構件208 中的距離為280到達最終位置。可選擇地，對於連接器組件200的每次組裝以及對於每個 導線202、204的尺寸，距離280可以是相同的。因為距離280直接對應於彈簧構件208的 偏斜，因此在配合過程中可重複地移動相同的距離280對應於可重複地使彈簧構件208的 偏斜量相同，而與導線尺寸無關。距離280由楔形構件208和彈簧構件206的錐角以及需 要的幹涉予以控制。結果，當安裝和使用連接器組件200時，連接器組件200增加了可重複 性和可靠性。 回到圖8，在配合的最終位置中，分接頭導線202被俘獲在楔形構件206的槽218 和第一鉤部分230的內表面236之間。同樣地，主導線204被俘獲在楔形構件206的槽220 和第二鉤部分232的內表面238之間。當楔形構件206被壓入到彈簧構件208的腔室240 時，鉤部分230、232分別沿著箭頭L和M的方向偏斜。彈簧構件208被彈性和塑性偏斜導致 沿著與箭頭L和M的方向相反的箭頭N和0的方向產生回彈力，以在導線202、204上提供 夾緊力。在示例性的實施例中提供了夾緊力量級為大約4000磅的較大作用力，夾緊力確保 連接器組件200和導線202、204之間的電接觸力和連接性足夠。另外，隨著時間的消逝，彈 簧構件208的彈性偏斜為導線202、204的變形或壓縮性提供一些容差，因為如果導線202、 204由於壓縮力變形，鉤部分230、232可沿著箭頭N和0的方向有效返回。實際的夾緊力會 在該情況下減小，但是沒有達到危及電連接整體性的量。 要認識到，導線202、204上的有效夾緊力取決於楔形和彈簧構件206、208的幾何 形狀，以及槽的尺寸。另外，將楔形構件206壓入到彈簧構件208需要的配合力會例如隨著 關鍵性地選擇潤滑劑、潤滑劑的位置、槽的角度燈進行變化。另外，在使用潤滑劑以減小配 合力的情況下，能夠不使用利用塞滿火藥的炸藥筒的專門工具組裝連接器組件200。而且， 更常規的、不太昂貴的並且危險性小的工具例如扳手、鉗子、電動或氣動夾具等可用來配合 所述楔形和彈簧構件206、208。當安裝和使用連接器組件200時，在導線202、204和/或楔 形和彈簧構件206、208的選擇位置上使用潤滑劑會增加可重複性和可靠性。楔形和彈簧構 件206和208的楔形作用在導線202、204上提供了可靠且一致的夾緊力並且當安裝時受到 的夾緊力的可變性比已知的螺栓固定或壓縮型的連接器系統的任何一個要小。
要理解到，以上描述目的在於圖示，而不是限制。例如，上述實施例(和/或其他 的各個方面)可彼此結合使用。另外，在不背離本發明的教導的範圍的情況下，可進行修改 以適應本發明的特定情況或材料。在此描述的尺寸、材料的類型、各個部件的取向以及各個 部件的數量和位置目的在於限定某些實施例的參數，而絕不是限制，並且僅為示例性的實 施例。在閱讀了以上描述之後，在權利要求的精神和範圍內的許多其他實施例和修改對於 本領域內的技術人員將是顯而易見的。
權利要求
一種用於電力通用輸電導線的電連接器組件，該電連接器組件包含第一導電構件，該第一導電構件具有適合連接於分接頭導線的分接頭導線接合面以及適合連接於主導線的主導線接合面；第二導電構件，該第二導電構件被耦接到所述第一導電構件，所述第二導電構件具有適合連接於所述分接頭導線的分接頭導線接合面以及適合連接於所述主導線的主導線接合面；以及潤滑劑，該潤滑劑被塗到所述第一和第二導電構件的至少一個的至少一個接合面上。
2. 如權利要求1所述的電連接器組件，其中所述潤滑劑是基於蠟的潤滑劑。
3. 如權利要求1所述的電連接器組件，其中所述潤滑劑是水溶性的。
4. 如權利要求1所述的電連接器組件，其中所述潤滑劑被配置成以便被塗到所述分接 頭導線和所述主導線上。
5. 如權利要求1所述的電連接器組件，其中所述第一導電構件包括適合連接於第二導 電構件的導電構件接合面，所述第二導電構件包括適合連接於所述第一導電構件的導電構 件接合面的導電構件接合面，其中所述潤滑劑被塗到所述第一和第二導電構件的至少一個 的導電構件接合面上。
6. 如權利要求1所述的電連接器組件，還包含連接所述第一和第二導電構件的緊固 件，其中所述潤滑劑被塗到所述緊固件上。
7. 如權利要求6所述的電連接器組件，其中所述第一和第二導電構件中的每個包括適 合連接於所述緊固件的緊固件接合面，其中所述潤滑劑被塗到所述第一和第二導電構件的 至少一個的緊固件接合面上。
8. 如權利要求1所述的電連接器組件，其中所述第一導電構件包括C形的彈簧構件， 該C形的彈簧構件具有被配置成以接收其中的分接頭導線和主導線的第一和第二鉤部分， 所述鉤部分限定所述第一導電構件的導線接合面，其中所述第二導電構件包括楔形主體， 該楔形主體被配置成以俘獲所述第一和第二鉤部分之間的分接頭導線和主導線。
9. 如權利要求1所述的電連接器組件，其中所述第一導電構件包括第一楔形部分和從 該第一楔形部分延伸的能夠偏斜的第一槽部分，其中所述第二導電構件包括第二楔形部分 和從該第二楔形部分延伸的能夠偏斜的第二槽部分，其中所述第二楔形部分被配置成以當 所述第一和第二導電構件彼此連接時嵌套於所述第一楔形部分。
全文摘要
一種用於電力通用輸電導線的電連接器組件包括第一導電構件，該第一導電構件具有適合連接於分接頭導線的分接頭導線接合面以及適合連接於主導線的主導線接合面。所述第一導電構件還包括適合連接於第二導電構件的導電構件接合面。所述第二導電構件被機械且電耦接到所述第一導電構件。所述第二導電構件具有適合連接於所述分接頭導線的分接頭導線接合面以及適合連接於所述主導線的主導線接合面。所述第二導電構件還包括適合連接於所述第一導電構件的導電構件接合面的導電構件接合面。潤滑劑被塗到所述第一導電構件的至少一個接合面上，並且被塗到所述第二導電構件的至少一個接合面上。
文檔編號H01R4/50GK101755367SQ200880024949
公開日2010年6月23日 申請日期2008年5月15日 優先權日2007年5月16日
發明者巴裡·詹森, 德米特裡·拉丁, 查爾斯·D·科珀 申請人:泰科電子公司;泰科電子加拿大有限公司