用于高电压电连接器的罩壳的制作方法

1.本发明涉及一种用于高电压电连接器的罩壳，更具体地，本发明涉及一种用于这种罩壳的锁定机构、使用该锁定机构的方法以及包括该锁定机构的系统。


背景技术：

2.配电系统，尤其是高电压配电系统，通常需要具有输电导体和配电导体。配电导体可以从输电导体中抽取一些电流，或者配电导体可以根据需要将电流馈送到输电导体中。这种操作需要电连接器来连接两个不同的导线。此外，由于高电压和相关的安全问题，这种电连接器必须用绝缘罩壳(这里也称为“罩壳”)覆盖。然而，为了安全的目的，希望有一种锁定罩壳的方法，以便即使在恶劣的天气下也能保持罩壳，并且罩壳是防撬的。另外，需要这样一种锁定机构：该锁定机构易于使用并且不需要操作者太靠近罩壳来操作该锁定机构(由于高电压的缘故)，并且如下面更全面地阐述的那样，本发明解决了所有这些要求。


技术实现要素：

3.本发明被设计成满足对如上所述的锁定机构的需要。本发明的目的是提供一种能够容易地用于闭合高电压电连接器的罩壳的锁定机构。
4.本发明的另一个目的是提供一种能够在操作者不太靠近高电压电连接器的情况下操作的锁定机构。
5.本发明的又一目的是提供一种锁定机构，该锁定机构是牢固的并且即使在恶劣天气下也将保持用于高电压电连接器的罩壳不打开。
6.本发明的再一个目的是提供一种防撬的锁定机构。
7.根据展示本发明的特征和优点的说明性实施例，提供了一种特别适于锁定用于将输电导体连接到配电导体的高电压电连接器的罩壳的锁定机构。这种锁定机构包括：末端部、螺旋部、保持部和接合部，并且末端部具有比螺旋部小的横截面面积，并且接合部是锁定机构的最宽部分。
8.此外，本发明还涉及一种锁定用于将输电导体连接到配电导体的高电压电连接器的罩壳的方法。这种方法包括：将锁定机构的末端部插入到罩壳的第一侧部的开口中，转动锁定机构使得螺旋部进入第一侧部的开口，将锁定机构的末端部插入到罩壳的第二侧部的开口中，以及转动锁定机构使得螺旋部进入第二侧部的开口。
9.在另一方面，本发明还涉及一种用于高电压电连接器的罩壳系统(也称为“系统”)。电连接器可操作地连接到输电导体和配电导体。该用于电连接器的系统包括用于电连接器的罩壳和构造成锁定罩壳的锁定机构。所述罩壳包括第一侧部和第二侧部，并且第一侧部和第二侧部被定位成覆盖和保护电连接器，并且第一侧部和第二侧部在一端处可操作地连接。
10.本发明的其它目的、特征和优点将从下面结合附图对其优选实施例的详细描述中变得明显。
附图说明
11.为了说明本发明，在附图中示出了当前优选的一种形式；应当理解，本发明并不旨在限于所示的精确布置和手段。
12.图1a是根据本发明的锁定机构的侧视图；
13.图1b是图1a所示的锁定机构相对于图1a逆时针旋转90度后的侧视图，其中旋转轴线横跨页面从左向右延伸；
14.图1c是图1a所示的锁定机构相对于图1b进一步旋转90度后的侧视图；
15.图1d是图1a所示的锁定机构相对于图1c进一步旋转90度后的侧视图；
16.图1e是图1a所示的锁定机构的后视图；
17.图1f是图1a所示的锁定机构的前视图；
18.图2是根据本发明的系统的侧视透视图；
19.图3a是根据本发明的锁定机构和该锁定机构锁定的罩壳的侧视透视图；
20.图3b是根据本发明的系统的侧视透视图；
21.图4是沿图3a的线i-i截取的剖视图，并且还示出了导体和电连接器；
22.图5a是沿图1a的线ii-ii截取的剖视图，并且还示出了垂直于锁定机构延伸的平面，以及
23.图5b是沿图1a的线iii-iii截取的剖视图，并且还示出了垂直于锁定机构延伸的平面。
具体实施方式
24.本发明涉及一种锁定机构。这种锁定机构用于将罩壳锁定在用于高电压应用的电连接器上。在本技术中，用于高电压应用的电连接器(还称为高电压电连接器)被认为是能够在至少33千伏、优选至少66千伏、更优选至少110千伏的电压以及至少500a、优选至少1000a、更优选至少1500a的载流量下在正常条件下操作的电连接器。换言之，该高电压连接器能够可操作地连接两个导体，诸如输电导体和配电导体，这两个导体具有上述的电压差，并且这导致上述的电流传输量。本发明还涉及一种使用锁定机构锁定罩壳的方法。另外，本发明涉及一种包括罩壳和锁定机构的系统。
25.现在详细参照附图，其中在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同的元件，图1至图4中示出了根据本发明原理构造的锁定机构和系统。
26.在本发明的一个方面，图1和图2示出了锁定机构9，该锁定机构9特别适于锁定用于将输电导体26连接到配电导体28的高电压电连接器29(参见图4)的罩壳44。这种电连接器在本领域中是已知的，并且不需要对这种电连接器进行进一步的解释。美国专利no.4,415,222示出了电连接器的示例，并且该专利的公开内容通过引用整体并入本文。
27.锁定机构9包括末端部10、螺旋部12、保持部19和接合部22。末端部10具有比螺旋部12小的横截面(垂直于末端部的纵向)面积。接合部22是锁定机构9的最宽的部分。锁定机构9还包括轴向部16。末端部10是轴向部16的一部分，并且轴向部16从末端部10延伸通过保持部19。螺旋部12由螺旋形凸缘形成，该螺旋形凸缘绕轴向部16的外表面至少两个整圈，同时至少部分地在末端部10与保持部19之间延伸。
28.螺旋部12具有第一端14和第二端18，并且第一端14构造成接合罩壳44并且引导罩
壳44沿着轴向部16的第一纵向从末端部10纵向移动到保持部19，并且第二端18构造成接合罩壳44并且保持罩壳44以防其沿着轴向部16的第二纵向移动，该第二纵向与第一纵向相反。除了第二端18，螺旋部12沿着第一纵向且围绕轴向部16连续延伸，使得垂直于第一纵向的与除了第二端18之外的螺旋部12相交的任何平面将与螺旋部12沿着轴向部16的外表面以小于30度的延展量(extension)相交。并且，垂直于第一纵向的与螺旋部12的第二端18相交的平面将与螺旋部12沿着轴向部16的外表面以大于30度的延展量相交。
29.图5a示出了与除了第二端18之外的螺旋部12相交的垂直于第一纵向的平面21，并且示出了平面21如何与螺旋部12沿着轴向部16的外表面以小于30度的延展量相交(即，螺旋部12被该平面21所截部分的扇角小于30度)。附图标记25用来表示平面21与螺旋部12之间沿着轴向部16的外表面的相交部。图5b示出了垂直于第一纵向的与第二端18相交的平面27，并且示出了平面27如何与第二端18沿着轴向部16的外表面以大于30度的延展量相交(即，第二端18被该平面27所截部分的扇角大于30度)。附图标记29用来表示平面27与第二端18之间沿着轴向部16的外表面的相交部。在图5b中，第二端18和相交部29是共同延展的。
30.在一个实施例中，第二端18的主要部分在大致垂直于第一纵向的方向上延展。换言之，第二端18的最边缘(即，末端部21)的主要部分在大致垂直于第一纵向的方向上延展并且基本上是“扁平的”。这是重要的，因为通过垂直于第一纵向延展而不是至少部分地沿着纵向延展，一旦罩壳44位于接合部19处，则末端部21(以及，相应地，螺旋部12)将不会重新接合罩壳44(或其任何侧部32、34)，使得罩壳44将可靠地停留在保持部19中。为了从保持部19移除罩壳44，需要破坏锁定机构9或罩壳44，或以非常特殊的方式使锁定机构9或罩壳44变形，这使得锁定机构9防撬且抵抗恶劣天气，因为一旦罩壳44通过位于保持部19中而被锁定就位，则没有简单的方式来移除罩壳44。
31.锁定机构9必须被转动以与罩壳44连接。接合部22限定了开口23，可以通过该开口来接合接合部22，以转动锁定机构9。开口23可以是圆形或椭圆形的，或者可以具有任何其它形状，诸如四边形。而且，接合部22可以是锁定机构9在沿垂直于由第一纵向限定的线的方向上的最宽部分。接合部22可以连接到支撑端20，并且支撑端20有助于使罩壳44保持在保持部19中。支撑端20连接到轴向部16。接合部22可以一体地连接到端件24，端件24有助于稳定性、强度，并且还能够用于将锁定机构9承载或布置于机架(rack)中，这是由于端件24在至少一个尺寸上宽于接合部22，因此端件24例如能够用于将锁定机构9支撑于该机架中。
32.在另一方面，本发明涉及一种利用本发明的锁定机构9锁定电连接器29的罩壳44的方法。如上所述，锁定机构9可以包括末端部10、螺旋部12、保持部19和接合部22，其中末端部10具有比螺旋部12小的横截面面积，并且其中接合部22是锁定机构9的最宽部分。
33.如图2、图3a和图3b所示，该方法包括将锁定机构9的末端部10插入到罩壳44的第一侧部32的开口35中。随后，旋转锁定机构9，使得螺旋部进入第一侧部32的开口35。在图3a中，由于设计螺旋部12的方式，该旋转将是顺时针的。一旦末端部10已经被插入第一侧部32，如果末端部10继续在相同的方向上移动，则末端部10将到达罩壳44的第二侧部34。图4示出了延伸穿过罩壳44的第一侧部32的开口35和延伸穿过罩壳44的第二侧部34的开口37，使得末端部10和螺旋部12能够分别经由开口35进入第一侧部32，然后经由开口37进入第二侧部34。因此，该方法包括将锁定机构9的末端部10和螺旋部12插入开口35中，并且然后插入罩壳44的开口37中。该方法还包括转动锁定机构9，使得螺旋部12进入第一侧部32的开口
35和第二侧部34的开口37，并且沿着螺旋部12移动第一侧部32和第二侧部34。换言之，当螺旋部12接合罩壳44时，保持部19可以朝向罩壳44移动和/或罩壳44可以朝向保持部19移动。
34.在末端部10进入第一侧部32的开口35之后，可以使锁定机构9转动以使得第一侧部32沿着螺旋部12移动，直到第一侧部32到达保持部19。图3b示出了位于保持部19内部的第一侧部32。一旦末端部32进入第二侧部34的开口37，可以进一步转动锁定机构9，使得第二侧部34沿着螺旋部12移动，直到第二侧部34到达保持部19。图3b示出了第一侧部32和第二侧部34均在保持部19中。
35.图2示出了转动锁定机构9的一种方式。图2示出了可操作地接合接合部22的热棒(hot stick)38。热棒38可以包括轴40和接合爪36。远离罩壳44的操作者可以使用热棒38，通过打开接合爪36并且围绕接合部22闭合接合爪来接合接合部22。然后，操作者可以转动接合爪36，使得接合部22转动，这又引起锁定机构9旋转。这种旋转允许锁定机构9将罩壳44锁定在闭合位置。热棒38在本领域中是已知的，因此不需要额外的描述。
36.在一个实施例中，如图2、图3a和图4所示，第一侧部32包括至少基本上围绕第一侧部32的开口35延伸的突起46。第二侧部34可以包括围绕开口37的类似突起47。本发明的方法包括转动锁定机构9，使得(除了第一侧部32之外)第二侧部34沿着螺旋部12移动，直到第二侧部34到达保持部19，从而第一侧部32、第二侧部34以及突起46和47均在保持部19中在保持部19中受到压力。该压力是由第二端18和支撑端20通过使保持部19中的突起46和47变形而施加的。
37.在一个实施例中，罩壳44基本上围绕电连接器29(参见图4)，并且电连接器29可操作地连接到输电导体26和配电导体28。尽管图3a未示出电连接器29、输电导体26或配电导体28，但是在图4中以虚线示出这些物体，以示出如果它们被包括在图3a中它们将在哪里。
38.尽管图3a和图4示出了即使在锁定机构9没有接合到第一侧部32和第二侧部34的情况下第一侧部32和第二侧部34也彼此相邻，但是第一侧部32和第二侧部34也可以彼此间隔开，并且在与锁定机构9接合之前仅通过罩壳端部30相连。在这种情况下，末端部10仍然可以进入第一侧部32，然后螺旋部12可以进入第一侧部32，并且然后末端部10可以进入第二侧部34，然后螺旋部12可以进入第二侧部32。如上所述，当锁定机构9旋转时，第一侧部32和第二侧部34可以沿着螺旋部12移动以便被容纳在保持部19中，或者锁定机构9可以移动成使得第一侧部32和第二侧部34终止于保持部19中。如果开始罩壳44闭合，则根据末端部10的长度和第一侧部32和第二侧部34以及突起46和47的厚度，末端部10可以在螺旋部12进入罩壳44之前进入第一侧部32和第二侧部34。
39.在又一方面，如图2所示，本发明涉及一种用于电连接器29(如图4所示)的罩壳系统42。电连接器29在使用中可操作地连接到输电导体26和配电导体28。系统42包括用于电连接器29的罩壳44和构造成将罩壳44围绕电连接器29锁定的锁定机构9。例如，如图3b所示，该系统包括罩壳44和锁定罩壳44的锁定机构9。罩壳44包括第一侧部32和第二侧部34，第一侧部32和第二侧部34被定位成覆盖和保护电连接器29。而且，第一侧部32和第二侧部34可以可操作地连接在罩壳端部30处。如上所述，锁定机构9包括末端部10、螺旋部12、保持部19和接合部22。优选地，末端部10具有比螺旋部12小的横截面面积，并且接合部22是锁定机构9的最宽部分。
40.罩壳系统42被设计成使得锁定机构9构造成通过第一开口35和第二开口37分别可
操作地接合罩壳44的第一侧部32和第二侧部34。在锁定机构的锁定位置，第一开口32和第二开口34被定位在保持部19上。这可以在图3b中看到，为了简单起见省略了导体26、28。系统42包括在罩壳44的第一侧部32上基本上围绕第一开口35和37延伸的突起46和47。当操作系统42时，第一侧部32(包括突起46)和第二侧部34在位于锁定机构9的接合部19上的同时处于压力下。该压力由被挤压在接合部22的支撑端20与螺旋部12的第二端18之间的突起46和47产生(参见图1a至图1d)。
41.接合部19设计成使得接合部的长度(沿第一轴向)与第一侧部32、第二侧部34和突起46的组合的厚度(也沿第一轴向)大致相同，以确保罩壳44被锁定机构9紧密保持。当不处在压力下时，接合部19可以比第一侧部32、第二侧部34和突起46的厚度的组合略小(至多百分之十五)，使得在压力下第一侧部32和第二侧部34以及突起46在接合部19处变形，以具有与接合部19的长度大致相同的厚度。罩壳44(包括突起46和47)优选地由聚合材料(诸如某种塑料)制成，这是由于聚合材料通常不具有导电性。
42.优选地，两个相邻槽壁15之间沿轴向部16(见图1a)的距离13至少为第一侧部32和突起46组合的厚度(沿第一轴向)的两倍，以便允许第一侧部32和突起46能够沿螺旋部12移动。优选地，距离13为第一侧部32和突起46组合的厚度的200％和225％之间。如果设想第二侧部34在邻近第一侧部32的同时将沿螺旋部12移动，则距离13可以更大。
43.本发明可以在不脱离其精神或本质属性的情况下以其它特定形式实施，因此，应当参考所附权利要求而不是前述说明书来指示本发明的范围。