СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ Российский патент 2015 года по МПК H02G15/18 H01R4/70 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к соединительному узлу для электрических кабелей, в частности электрических кабелей среднего или высокого напряжения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

По всему тексту данного описания и прилагаемой формулы изобретения, термин «соединительный узел» употребляется для обозначения либо муфты, которая представляет собой соединительный узел, специально предусмотренный для механического и электрического соединения двух электрических кабелей, либо концевой заделки, которая представляет собой соединительный узел, специально предусмотренный для механического и электрического соединения электрического кабеля с другим устройством, например, таким, как источник электропитания, трансформатор, устройство пользователя и т.д.

Термин «среднее напряжение» употребляется в данном описании для обозначения напряжения, как правило, от примерно 1 кВ до примерно 30 кВ, а термин «высокое напряжение» - для обозначения напряжения свыше 30 кВ. Термин «очень высокое напряжение» употребляется для определения напряжения, превышающего примерно 150 кВ или 220 кВ, до 500 кВ или более.

Известны соединительные узлы различных типов для электрических кабелей среднего или высокого напряжения. В этих соединительных узлах обычно используются гильзы, подверженные радиальной стяжке, для заключения в них соединенных концевых участков двух электрических кабелей (в случае муфты) или концевого участка электрического кабеля, соединенного с другим устройством (в случае концевой заделки).

В документе EP 0435569 описана гильза, подверженная стяжке, содержащая диэлектрический материал в качестве промежуточного изолирующего слоя, внутренний слой, управляющий электрическим полем, объединенный с частично покрытым внутренним проводящим слоем, и электропроводный внешний слой.

При изготовлении сростков кабелей или концевых заделок кабелей, посредством известной гильзы, подверженной радиальной стяжке, в общем случае предусматривают свободное пространство (обычно именуемое «положением ожидания») на одной стороне кабеля, причем такое свободное пространство имеет длину, соответствующую полной длине гильзы, подверженной стяжке.

После установления кабельного соединения, гильзу, подверженную стяжке, центруют поверх области кабельного соединения, а потом осуществляют ее усадку - либо путем приложения тепла, либо путем удаления внешнего или внутреннего опорного элемента, предусмотренного для поддержания гильзы, подверженной стяжке, в радиально расширенном состоянии.

Другие известные соединительные узлы предусматривают использование штекерных соединителей.

В документе US 5316492 описано штекерное соединение, в частности, в гильзе для кабелей высокого напряжения с покрытием из пластмассы. Штекерное соединение содержит электрический изолятор, плотно посаженный на концы кабеля. Соединительные элементы для соединения жил кабеля содержат одну штекерную часть и одну ответную часть, а также средства для взаимной блокировки штекерной части и ответной части.

В документе WO 2007/130811 описан трубчатый наконечник для кабеля, содержащий первый соединитель, имеющий противоположные концы наконечника для соединения соответствующих сопрягаемых второго и третьего соединителей, каждый из которых, в свою очередь выполнен с возможностью соединения с соответствующим кабелем для создания электрического контакта между ними. Трубчатый наконечник содержит гильзу, подверженную стяжке. Участок гильзы, подверженной стяжке, закреплен вокруг соединителя. Гильза, подверженная стяжке, удерживается в радиально расширенном положении двумя опорными элементами, которые выполнены с возможностью удаления, вследствие чего можно осуществить усадку гильзы, подверженной стяжке, на первый соединитель и соединить с ним каждый из концов кабеля.

Заявитель заметил, что известные соединительные узлы имеют много недостатков. В частности, Заявитель заметил, что для достижения надлежащего электрического и механического соединения между соединителем, предусмотренным внутри гильзы, подверженной стяжке, и концами кабеля, следует уделить большое внимание осевому положению первого соединителя внутри гильзы, подверженной стяжке, на стадии проектирования гильзы, подверженной стяжке, и при связывании гильзы, подверженной стяжке, с электрическими кабелями. В частности, желаемое осевое положение первого соединителя, которое определяется на стадии проектирования гильзы, подверженной стяжке, следует поддерживать при связывании гильзы, подверженной стяжке, с электрическими кабелями и вплоть до конца операции соединения.

Например, Заявитель отметил, что из-за скрепления первого соединителя согласно документу WO 2007/130811 с гильзой, подверженной стяжке, и из-за отличающихся электрических свойств гильзы (которая обладает свойствами упругости), подверженной стяжке, и первого соединителя, могут возникнуть нежелательные осевые перемещения первого соединителя, когда гильзу, подверженную стяжке, связывают с электрическими кабелями, а более конкретно - когда осуществляют усадку гильзы, подверженной стяжке, на первый соединитель и каждый из соединенных с ним концов кабеля.

Заявитель столкнулся с технической задачей разработки такого соединительного узла для электрических кабелей, в частности, для электрических кабелей среднего и высокого напряжения, который подходит для гарантии поддержания желаемого осевого положения соединителя, предусмотренного внутри гильзы, подверженной стяжке, при связывании соединительного узла с электрическими кабелями, в частности, когда используется штекерный соединитель.

Заявитель обнаружил, что эту задачу можно решить путем механического сочленения соединителя, предусмотренного внутри гильзы, подверженной стяжке, со съемными опорными элементами, предусмотренными для удержания гильзы, подверженной стяжке, в радиально расширенном состоянии.

В частности, заявитель обнаружил, что вышеупомянутую техническую задачу можно решить путем механического сочленения соединителя, по меньшей мере, с одним из съемных опорных элементов посредством, по меньшей мере, одного стопорного элемента, который выступает, по меньшей мере, из одного из соединителя и опорного элемента, и контактирует с другим из соединителя и опорного элемента, предотвращая осевое перемещение упомянутого соединителя относительно упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента.

Заявитель заметил, что из-за механического сочленения соединителя со съемным опорным элементом, осевое положение соединителя не изменяется из-за упругого поведения гильзы, подверженной стяжке, когда осуществляют усадку этой гильз на соединитель, так что во время операции соединения можно поддерживать желаемое осевое положение.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, настоящее изобретение относится к соединительному узлу для электрических кабелей, содержащему:

- соединитель, проходящий вокруг продольной оси и снабженный, по меньшей мере, на одном своем концевом участке, по меньшей мере, одним вмещающим посадочным местом, по меньшей мере, для одного свободного конца соответствующего электрического кабеля;

- гильзу, подверженную стяжке, расположенную коаксиально в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому соединителю,

причем упомянутая гильза, подверженная стяжке, удерживается в радиально расширенном состоянии посредством, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента, расположенного в радиальном направлении между упомянутым соединителем и упомянутой гильзой, подверженной стяжке,

при этом упомянутый соединитель механически сочленен с упомянутым, по меньшей мере, одним съемным опорным элементом посредством, по меньшей мере, одного стопорного элемента, который выступает, по меньшей мере, из одного из упомянутого соединителя и упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента и контактирует с другим из упомянутого соединителя и упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента.

Таким образом, осевое перемещение упомянутого соединителя относительно упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента предотвращается.

По всему тексту настоящего описания и нижеследующей формулы изобретения, термины «радиальное», «осевое» (или «продольное») употребляются для обозначения перпендикулярного направления и параллельного направления, соответственно, по отношению к продольной оси начала отсчета соединительного узла, при этом вышеупомянутая продольная ось определяется продольной осью соединителя. И наоборот, выражение «радиально внутреннее или внешнее» употребляется для обозначения положения вдоль радиального направления по отношению к вышеупомянутой продольной оси, а выражение «внутреннее или внешнее в осевом направлении» употребляется для обозначения положения вдоль направления, параллельного вышеупомянутой продольной оси, и по отношению к плоскости начала отсчета, перпендикулярной к упомянутой продольной оси и пересекающей упомянутый соединитель на его центральном участке.

Соединительный узел согласно настоящему изобретению может содержать, по меньшей мере, один из следующих предпочтительных признаков.

Упомянутый, по меньшей мере, один съемный опорный элемент предпочтительно ограничен трубчатым телом.

Предпочтительнее, упомянутое трубчатое тело содержит участок в форме усеченного конуса.

Еще предпочтительнее, упомянутое трубчатое тело содержит две полуоболочки, имеющие участки в форме усеченного конуса.

В варианте осуществления соединительного узла, упомянутое трубчатое тело дополнительно содержит цилиндрический концевой участок.

Упомянутый соединитель может быть механически сочленен с упомянутым участком в форме усеченного конуса или упомянутым цилиндрическим концевым участком.

В варианте осуществления, упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент выполнен как единое целое с упомянутым, по меньшей мере, одним съемным опорным элементом или упомянутым соединителем.

В альтернативном варианте осуществления соединительного узла, упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент выполнен как деталь, отдельная от упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента или упомянутого соединителя.

Упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент может быть жестко связан с упомянутым, по меньшей мере, одним съемным опорным элементом или упомянутым соединителем, или может быть шарнирно установлен на упомянутом, по меньшей мере, одним съемном опорном элементе или упомянутом соединителе, ограничивая первую рабочую конфигурацию, в которой упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент контактирует с другим из упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента или упомянутого соединителя, и вторую рабочую конфигурацию, в которой упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент не контактирует с другим из упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента или упомянутого соединителя.

В предпочтительном варианте его осуществления, соединительный узел содержит, по меньшей мере, два стопорных элемента.

Упомянутые, по меньшей мере, два стопорных элемента предпочтительно расположены симметрично относительно упомянутой продольно оси.

В предпочтительном варианте осуществления соединительного узла, упомянутый соединитель содержит:

- два противоположных в осевом направлении концевых участка, причем каждый из упомянутых двух концевых участков снабжен соответствующим вмещающим посадочным местом для соответствующего свободного конца соответствующего электрического кабеля, и

- два противоположных в осевом направлении съемных опорных элемента, причем каждый из упомянутых двух съемных опорных элементов расположен в радиальном направлении между соответствующим одним из упомянутых концевых участков и упомянутой гильзой, подверженной стяжке.

Упомянутые два съемных опорных элемента расположены симметрично относительно упомянутого соединителя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дополнительные признаки и преимущества соединительного узла станут более очевидными из нижеследующего подробного описания некоторых предпочтительных вариантов его осуществления, причем такое описание приводится просто в качестве неограничительного примера со ссылками на прилагаемые чертежи. На таких чертежах:

- на фиг. 1 представлен схематический вид, частично - в сечении, соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, в рабочей конфигурации, в которой он механически и электрически соединяет два электрических кабеля;

- на фиг. 2 представлено схематическое сечение соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, в первом варианте его осуществления;

- на фиг. 3 представлено в увеличенном масштабе сечение участка соединительного узла согласно фиг. 2;

- на фиг. 4 представлено схематическое сечение соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, во втором варианте его осуществления;

- на фиг. 5 представлено схематическое сечение участка соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, в другом варианте его осуществления;

- на фиг. 6 представлено схематическое сечение участка соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, в дополнительном другом варианте его осуществления;

- на фиг. 7 представлено схематическое сечение участка соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, в дополнительном другом варианте его осуществления;

- на фиг. 8а-8d представлены в увеличенном масштабе виды детали соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, в других вариантах его осуществления;

- на фиг. 9а представлено схематическое сечение соединительного узла, соответствующего настоящему изобретению, в дополнительном другом варианте его осуществления и в первой рабочей конфигурации;

- на фиг. 9b представлено схематическое сечение соединительного узла согласно фиг. 9 во второй рабочей конфигурации.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ

Что касается фиг. 1, то здесь соединительный узел для электрических кабелей, соответствующий настоящему изобретению, обозначен позицией 10. В частности, соединительный узел, согласно фиг. 1, представляет собой муфту, показанную в рабочей конфигурации, в которой она механически и электрически соединяет два электрических кабеля 100a, 100b среднего или высокого напряжения.

Каждый электрический кабель 100a, 100b содержит, по меньшей мере, одну жилу 101a, 101b и изолирующий слой 102a, 102b, коаксиально нанесенный в радиально внешнем положении на упомянутую, по меньшей мере, одну жилу 101a, 101b. В радиально внешнем положении на изолирующий слой 102a, 102b коаксиально наложен проводящий экран 103a, 103b. Проводящий экран 103a, 103b, в свою очередь покрыт, по меньшей мере, одной защитной оболочкой 104a, 104b из электроизолирующей пластмассы или эластомерного материала.

Как показано на фиг. 1, каждый электрический кабель 100a, 100b в предпочтительном варианте дополнительно содержит, по меньшей мере, одну полупроводниковую оболочку 105a, 105b, расположенную в радиальном направлении между изолирующим слоем 102a, 102b и проводящим экраном 103a, 103b.

Чтобы раскрыть жилы 101a, 101b, концевой участок каждого кабеля 100a, 100b обрабатывают таким образом, что жилы 101a, 101b выступают в осевом направлении на заданное расстояние относительно соответствующих внешних слоев, как недвусмысленно показано на фиг. 1.

Как лучше показано на фиг. 2, соединительный узел 10 содержит соединитель 11, пригодный для штекерного монтажа и проходящий вокруг продольной оси X-X.

Соединитель 11 представляет собой гнездовой соединитель, который содержит противоположные в осевом направлении концевые участки 11a, l1b, каждый из которых снабжен посадочным местом 12a, 12b, выполненное с возможностью заключения в себя и блокировки соответствующего штекера (не показан), связанного с соответствующим электрическим кабелем 100a, 100b, в желаемое осевое положение.

Штекер содержит посадочное место, выполненное с возможностью приема и удержания концевого участка электрического кабеля 100, 100b посредством зажатия, обжатия, винтов или сварки.

После вставления каждого из штекеров, связанных с концевыми участками электрических кабелей 100, 100b, в соответствующее посадочное место 12a, 12b, этот штекер оказывается механически сочлененным с соединителем 11 обычным образом (например, так, как описано US 5316492), тем самым обеспечивая электрическое соединение между двумя электрическими кабелями 100a, 100b.

Соединитель 11 выполнен из металлического материала, предпочтительно - алюминия, покрытого оловом. Он содержит две противоположные в осевом направлении внешние поверхности 110a, 110b и радиальную трубчатую поверхность 111, имеющую цилиндрический центральный участок и два противоположных в осевом направлении конических участка.

В положении, радиально внешнем по отношению к соединителю 11, соединительный узел 10 содержит гильзу 20, подверженную радиальной стяжке. Гильза 20 может быть выполнена из диэлектрических материалов, подверженных горячей или холодной стяжке. Эти диэлектрические материалы в общем случае известны специалисту в данной области техники. Гильза 20 предпочтительно выполнена из диэлектрического материала, подверженного холодной стяжке, такого как каучук, представляющий собой этиленпропилендиеновый мономер (EPDM).

Гильза 20 проходит коаксиально продольной оси X-X и имеет длину, которая больше, чем длина соединителя 11. Соединитель 11 расположен по центру внутри гильзы 20 вдоль продольной оси X-X, так что расположение гильзы 20 вокруг соединителя 11 получается симметричным вдоль продольной оси X-X.

Гильза 20 содержит на своем радиально внутреннем участке первый цилиндрический вкладыш 21, выполненный из проводящего или полупроводникового материала. По всему тексту нижеследующего описания, вкладыш 21 будет именоваться «электродом».

Электрод 21 предпочтительно выполнен из полупроводникового материала, подверженного холодной стяжке. В более предпочтительном варианте, таким материалом является каучук, представляющий собой EPDM.

Электрод 21 проходит коаксиально продольной оси X-X и имеет длину, которая больше, чем длина соединителя 11, и меньше, чем длина гильзы 20. Электрод 21 расположен симметрично относительно соединителя 11 и гильзы 20 вдоль продольной оси X-X.

Гильза 20 дополнительно содержит на каждом из ее концевых участков 20a, 20b соответствующий второй цилиндрический вкладыш 22a, 22b, выполненный из проводящего или полупроводникового материала. По всему тексту нижеследующего описания, вкладыши 22a, 22b будут именоваться «дефлекторами».

Дефлекторы 22a, 22b взаимодействуют с электродом 21, управляя электрическим полем внутри гильзы 20, в частности, во избежание присутствия областей с высокой концентрацией электрического поля, в которых могут возникать нежелательные электрические разряды и пробои.

Дефлекторы 22a, 22b предпочтительно выполнены из полупроводникового материала, подверженного холодной стяжке. В более предпочтительном варианте, таким материалом является каучук, представляющий собой EPDM. В альтернативном варианте, дефлекторы 22a, 22b выполнены из материала с высокой диэлектрической проницаемостью.

Каждый из дефлекторов 22a, 22b проходит коаксиально продольной оси X-X и выступает в осевом направлении внутри гильзы 20 к электроду 21, вследствие чего ограничивается радиально внутренний участок гильзы 20, проходя от ее центрального участка к каждому из ее концевых участков по электроду 21, диэлектрическому материалу гильзы 20 и дефлектору 22a, 22b.

Таким образом, в соединительном узле согласно фиг. 1 электрод 21 и дефлекторы 22a, 22b заключены в диэлектрический материал гильзы 20.

В альтернативном варианте осуществления (не показан), электрод и дефлекторы не заключены в диэлектрический материал гильзы 20, а находятся в положении, радиально внутреннем по отношению к радиально внутренней поверхности гильзы 20.

Как показано на фиг. 2, гильза 20 вместе с электродом 21 и дефлекторами 22a, 22b сначала удерживается в радиально расширенном состоянии двумя опорными элементами 30a, 30b, которые находятся в радиальном направлении между соединителем 11 и гильзой 20 и расположены симметрично вдоль продольной оси Х-Х относительно соединителя 11. В этой конфигурации, несущие элементы 30а, 30b связаны друг с другом посредством соединительного элемента (не показан), который удерживает несущие элементы 30а, 30b внутри гильзы 20.

Каждый опорный элемент 30а, 30b имеет длину, которая больше, чем длина соединителя 11, так что когда несущие элементы 30а, 30b надлежащим образом расположены внутри гильзы 20 и находятся в контакте друг с другом, сумма длин двух опорных элементов 30а, 30b больше, чем длина гильзы 20.

После достижения механической и электрической связи обоих электрических кабелей с соединителем 11, несущие элементы 30a, 30b удаляют в осевом направлении из противоположных концевых участков 20а, 20b гильзы 20 вдоль противоположных направлений (см. стрелки А1 и А2 на фиг. 2), тем самым обуславливая насаживание гильзы 20 вместе с электродом 21 и дефлекторами 22a, 22b на соединитель 11 и каждый из концевых участков кабелей, соединенных с ним. Чтобы удалить несущие элементы 30a, 30b, вышеупомянутый соединительный элемент ломают.

Как лучше всего показано на фиг. 3, каждый опорный элемент 30a, 30b содержит жесткое трубчатое тело 31a, 31b из пластмассы. Каждое трубчатое жесткое тело 31a, 31b предпочтительно выполнено из заряженного гомополимерного полипропилена.

Каждое трубчатое жесткое тело 31a, 31b содержит внешний в осевом направлении участок 32a, 32b в форме усеченного конуса и внутренний в осевом направлении цилиндрический концевой участок 33a, 33b. Таким образом, трубчатые тела 31a, 31b расположены внутри гильзы 20 так, что два внутренних в осевом направлении цилиндрических концевых участка 33a, 33b обращены друг к другу.

Каждое трубчатое тело 31a, 31b предпочтительно образовано из двух полуоболочек, которые связаны друг с другом, когда трубчатое тело 31a, 31b расположено внутри гильзы 20, и отстоят друг от друга, когда трубчатое тело 31a, 31b находится вне гильзы 20.

В альтернативном варианте осуществления (не показан) соединительного узла согласно данному изобретению, каждый опорный элемент ограничен спирально навитой полоской, которая выполнена с возможностью удаления от соответствующего концевого участка гильзы, чего можно добиться, потянув за свободный концевой участок полоски.

Соединительный узел 10 согласно фиг. 1 и 2 дополнительно содержит - в положении, радиально внешнем по отношению к гильзе 20, - первый экран 40. Экран 40 имеет длину, по существу, равную длине гильзы 20.

Экран 40 предпочтительно состоит из двухслойной оболочки, включающей в себя радиально внутренний слой и радиально внешний слой.

Радиально внутренний слой предпочтительно выполнен из диэлектрического материала, предпочтительнее - из каучука, представляющего собой EPDM. Радиально внешний слой предпочтительно выполнен из полупроводникового материала, предпочтительнее - из каучука, представляющего собой EPDM.

В положении, радиально внешнем по отношению к первому экрану 40, предусмотрен металлический экран 50. Экран 50 имеет длину, которая больше, чем длина гильзы 20, и предпочтительно выполнен из луженой меди.

Соединительный узел 10 дополнительно содержит - в положении, радиально внешнем по отношению к экрану 50, - второй экран 60, предпочтительно имеющий длину, по существу, равную длине экрана 50.

Экран 60 предпочтительно состоит из двухслойной оболочки, то есть, он включает в себя радиально внутренний слой, выполненный из диэлектрического материала, и радиально внешний слой, выполненный из полупроводникового материала. Предпочтительнее использовать тот же материал, что и для экрана 40.

Как показано на фиг. 2 и 3, соединитель 11 механически сочленен с каждым опорным элементом 30a, 30b посредством, по меньшей мере, двух пар стопорных элементов 70a, 70b, которые симметрично расположены на противоположных в осевом направлении сторонах относительно соединителя 11.

В нижеследующем тексте настоящего описания будут ссылки лишь на один из вышеупомянутых опорных элементов (в частности, опорный элемент 30a) и на соответствующие стопорные элементы (в частности, стопорные элементы 70a). Вместе с тем, нижеследующее описание точно так же применимо к другому из вышеупомянутых опорных элементов (опорному элементу 31b) и соответствующим стопорным элементам (стопорным элементам 70b), если явно не указано иное.

По меньшей мере, два стопорных элемента 70a расположены эквидистантно друг от друга на заранее определенном осевом расстоянии от свободного конца трубчатого элемента 31a.

Каждый из стопорных элементов 70a выступает из радиально внутренней поверхности опорного элемента 30a в направлении, по существу, перпендикулярном продольной оси X-X. В частности, верхние элементы 70a радиально выступают из участка 32а в форме усеченного конуса опорного элемента 30a к продольной оси X-X.

Стопорные элементы 70a упираются во внешнюю в осевом направлении поверхность 110a соединителя 11, предотвращая любое перемещение соединителя 11 вдоль внешнего в осевом направлении концевого участка опорного элемента 30a. Поскольку стопорные элементы 70b аналогичным образом упираются в противоположную внешнюю в осевом направлении поверхность 110b соединителя 11, предотвращая любое перемещение соединителя 11 вдоль противоположного внешнего в осевом направлении концевого участка опорного элемента 30b, отсюда следует, что стопорные элементы 70a и 70b предотвращают любое осевое перемещение соединителя 11 в обоих направлениях, параллельных продольной оси X-X.

Каждый из стопорных элементов 70a может быть выполнен как единое целое с опорным элементом 30a посредством формования, как показано на увеличенном фрагменте согласно фиг. 8a.

В альтернативном варианте, каждый из стопорных элементов 70a может быть выполнен как деталь, отдельная от опорного элемента 30a, как показано на увеличенном фрагменте согласно фиг. 8b. В этом случае, стопорный элемент может быть жестко связан с опорным элементом 30a посредством холодной сварки или сварки струей горячего воздуха, либо - в альтернативном варианте - посредством механического или химического сочленения.

В альтернативном варианте, каждый из стопорных элементов 70a может быть шарнирно установлен на опорном элементе 30a, ограничивая первую рабочую конфигурацию, в которой стопорные элементы 70a находятся в первом положении (фиг. 8c), так что они контактируют с соединителем 11, тем самым предотвращая любое его осевое перемещение, и вторую рабочую конфигурацию, в которой стопорные элементы 70a находятся во втором положении (фиг. 8d), так что они не контактируют с соединителем 11, тем самым давая опорному элементу 30a возможность свободного перемещения относительно соединителя 11.

Каждый стопорный элемент 70a предпочтительно имеет круглое поперечное сечение и скругленный свободный концевой участок.

В альтернативном варианте осуществления, который не показан, каждая пара стопорных элементов 70a, 70b заменена единственным стопорным элементом, выступающим из радиально внутренней поверхности опорного элемента 30a и проходящим в окружном направлении вокруг продольной оси X-X.

На фиг. 4 показан другой вариант осуществления соединительного узла 10 согласно настоящему изобретению. На этом чертеже, конструктивные элементы, которые идентичны или функционально эквивалентны конструктивным элементам, описанным выше применительно к фиг. 1-3, обозначены теми же позициями и дополнительно описаны не будут.

Вариант осуществления согласно фиг. 4 отличается от варианта осуществления согласно фиг. 2 и 3 тем, что стопорные элементы 70a короче, чем стопорные элементы из варианта осуществления согласно фиг. 2 и 3, и тем, что они упираются в конический участок радиально внешней поверхности 111 соединителя 11. Аналогичные соображения применимы к стопорным элементам 70b.

На фиг. 5 показан участок соединительного узла 10, соответствующего данному изобретению, в дополнительном другом варианте его осуществления. На этом чертеже, конструктивные элементы, которые идентичны или функционально эквивалентны конструктивным элементам, описанным выше применительно к фиг. 1-4, обозначены теми же позициями и дополнительно описаны не будут.

Вариант осуществления согласно фиг. 5 отличается от варианта осуществления согласно фиг. 2 и 3 тем, что стопорные элементы 70a, 70b заключены в соответствующие седла 112a, 112b, которые сформированы по окружности на коническом участке радиально внешней поверхности 111 соединителя 11, и тем, что стопорные элементы 70a, 70b выступают из цилиндрических концевых участков 33a, 33b опорных элементов 30a, 30b.

На фиг. 6 показан участок соединительного узла 10, соответствующего данному изобретению, в дополнительном другом варианте его осуществления. На этом чертеже, конструктивные элементы, которые идентичны или функционально эквивалентны конструктивным элементам, описанным выше применительно к фиг. 1-5, обозначены теми же позициями и дополнительно описаны не будут.

Вариант осуществления согласно фиг. 6 отличается от варианта осуществления согласно фиг. 5 тем, что несущие элементы 30a, 30b, не идентичные друг другу, расположены не симметрично относительно соединителя 11.

В частности, опорный элемент 30a содержит внешний в осевом направлении концевой участок 32a в форме усеченного конуса и внутренний в осевом направлении цилиндрический концевой участок 33а, а опорный элемент 30b содержит только участок 30b в форме усеченного конуса. Стопорные элементы 70 расположены на цилиндрическом концевом участке 33a опорного элемента 30a, а стопорные элементы 70b расположены на внутреннем в осевом направлении концевом участке участка 32b в форме усеченного конуса опорного элемента 30b.

На фиг. 7 показан участок соединительного узла 10, соответствующего настоящему изобретению, в дополнительном другом варианте его осуществления. На этом чертеже, конструктивные элементы, которые идентичны или функционально эквивалентны конструктивным элементам, описанным выше применительно к фиг. 1-6, обозначены теми же позициями и дополнительно описаны не будут.

Вариант осуществления согласно фиг. 7 отличается от варианта осуществления согласно фиг. 6 тем, что стопорные элементы 70a расположены на участке 32а в форме усеченного конуса, и тем, что стопорные элементы 70a, 70b упираются во внешние в осевом направлении поверхности 110a, 110b соединителя 11, как в варианте осуществления согласно фиг. 2 и 3.

На фиг. 9a и 9b показан участок соединительного узла 10, соответствующего настоящему изобретению, в дополнительном другом варианте его осуществления. На этих чертежах, конструктивные элементы, которые идентичны или функционально эквивалентны конструктивным элементам, описанным выше применительно к фиг. 1-6, обозначены теми же позициями и дополнительно описаны не будут.

Вариант осуществления согласно фиг. 9a и 9b отличается от варианта осуществления согласно фиг. 2 и 3 тем, что стопорные элементы 70a, 70b шарнирно установлены - так же, как показано на фиг. 8c и 8d, - на радиально внешней поверхности 111 соединителя 11 и выполнены с возможностью заключения в окружные посадочные места 300a, 300b, сформированные в радиально внутренней поверхности опорных элементов 30a, 30b, соответственно.

В частности, как показано на фиг. 9a, когда несущие элементы 30a, 30b находятся во фронтальном контакте друг с другом (то есть, когда несущие элементы 30a, 30b находятся внутри гильзы 20, удерживая эту гильзу в радиально расширенном состоянии), стопорные элементы 70a, 70b находятся в первой рабочей конфигурации, в которой они радиально выступают из радиально внешней поверхности 111 соединителя 11 (в частности, из ее цилиндрического центрального участка) и в осевом направлении упираются в соответствующие упорные поверхности 301a, 301b, сформированные в посадочных местах 300a, 300b, соответственно, тем самым определяя первую рабочую конфигурацию, в которой соединитель 11 не может совершать осевое перемещение относительно опорных элементов 30a, 30b.

В отличие от этого, как показано на фиг. 9b, когда несущие элементы 30a, 30b отведены друг от друга для удаления из гильзы 20 (см. стрелки A1 и A2), стопорные элементы 70a, 70b находятся во второй рабочей конфигурации, в которой они лежат на радиально внешней поверхности 111 соединителя 11 и вне посадочных мест 300a, 300b, тем самым определяя вторую рабочую конфигурацию, в которой несущие элементы 30a, 30b могут свободно перемещаться относительно соединителя 11.

Во всех вышеописанных вариантах осуществления, соединитель 11 преимущественно механически сочленен с опорными элементами 30a, 30b вплоть до момента извлечения опорных элементов 30a, 30b из соединительного узла 10, чтобы вызвать стяжку гильзы 20 на соединитель 11 и концевые участки электрических кабелей, подсоединенных к нему. Следовательно, когда усадка гильзы 20 начинается, к соединителю 11 не прикладываются никакое нежелательное механическое напряжение, поскольку в тот момент времени еще нет контакта между гильзой 20 и соединителем 11. Таким образом, желаемое осевое положение соединителя 11 внутри соединительного узла 10 не изменяется под действием стяжки гильзы 20 в начале стяжки. При контакте с соединителем 11 во время стяжки, гильза 20 прикладывает к соединителю 11 радиальную силу, которая блокирует соединитель 11, запирая его в нужное положение, так что желаемое осевое положение соединителя 11 не изменяется до конца действия стяжки.

Помимо этого, обеспечение стопорных элементов 70a, 70b упрощает позиционирование соединителя 11 в желаемом осевом положении внутри соединительного узла 10 при сборке соединительного узла 10. В самом деле, как только стопорные элементы 70a, 70b оказываются расположенными на одном из соединителя 11 и опорных элементов 30a, 30b в желаемом осевом положении от его свободного конца, соединитель 11 можно вставлять в осевом направлении в опорный элемент 30a, 30b и перемещать до тех пор, пока стопорные элементы 70a, 70b не окажутся в контакте с упорной поверхностью на другом элементе между соединителем 11 и трубчатыми элементами 30a, 30b.

Специалист в данной области техники поймет, что, исходя из вышеописанных разных вариантов осуществления соединительного узла согласно данному изобретению, можно предусмотреть множество дополнительных других вариантов осуществления за счет объединения вышеописанных признаков разными способами. Все эти варианты осуществления в самом деле охватываются данным изобретением и находятся в рамках объема защиты, ограничиваемых прилагаемой формулой изобретения.

Хотя вышеупомянутое описание приведено со ссылками на соединительный узел для соединения двух электрических кабелей, который представляет собой муфту, это описание также применимо в случае соединительного узла для соединения электрического кабеля с другим устройством (например, таким, как источник электропитания, трансформатор, устройство пользователя), который представляет собой концевую заделку, в тех случаях, где такая концевая заделка содержит признаки, аналогичные признакам, описанным и/или заявленным здесь. Следовательно, и муфта, и концевая заделка охватываются данным изобретением и находятся в рамках объема защиты, ограничиваемых прилагаемой формулой изобретения.

Соединительный узел (10) содержит соединитель (11), проходящий вокруг продольной оси (X-X), и снабжен, по меньшей мере, на одном своем концевом участке (11a, 11b), по меньшей мере, одним вмещающим посадочным местом (12a, 12b), по меньшей мере, для одного свободного конца соответствующего электрического кабеля (100a, 100b). В положении, радиально внешнем по отношению к соединителю (11), коаксиально с ним расположена гильза (20), подверженная стяжке и удерживаемая в радиально расширенном состоянии посредством, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента (30a, 30b), расположенного в радиальном направлении между соединителем (11) и гильзой (20), подверженной стяжке. Упомянутый соединитель (11) механически сочленен со съемным опорным элементом (30a, 30b) посредством, по меньшей мере, одного стопорного элемента (70a, 70b), который радиально выступает из соединителя (11) и съемного опорного элемента (30a, 30b) и контактирует с другим из упомянутых соединителя (11) и съемного опорного элемента (30a, 30b), предотвращая осевое перемещение упомянутого соединителя (11) относительно съемного опорного элемента (30a, 30b). Технический результат - гарантия поддержания желаемого осевого положения соединителя, предусмотренного внутри гильзы, подверженной стяжке, при связывании соединительного узла с электрическими кабелями. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Соединительный узел (10) для электрических кабелей, содержащий:
- соединитель (11), проходящий вокруг продольной оси (Х-Х) и снабженный, по меньшей мере, на одном своем концевом участке (11а, 11b), по меньшей мере, одним вмещающим посадочным местом (12а, 12b), по меньшей мере, для одного свободного конца соответствующего электрического кабеля (100а, 100b);
- гильзу (20), подверженную стяжке, расположенную коаксиально в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому соединителю (11),
причем упомянутая гильза (20), подверженная стяжке, удерживается в радиально расширенном состоянии посредством, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента (30а, 30b), расположенного в радиальном направлении между упомянутым соединителем (11) и упомянутой гильзой (20), подверженной стяжке,
при этом упомянутый соединитель (11) механически сочленен с упомянутым, по меньшей мере, одним съемным опорным элементом (30а, 30b) посредством, по меньшей мере, одного стопорного элемента (70а, 70b), который радиально выступает, по меньшей мере, из одного из упомянутого соединителя (11) и упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента (30а, 30b) и контактирует с другим из упомянутого соединителя (11) и упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента (30а, 30b).

2. Соединительный узел (10) по п. 1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один съемный опорный элемент (30а, 30b) ограничен трубчатым телом (31а, 31b).

3. Соединительный узел (10) по п. 2, в котором упомянутое трубчатое тело (31а, 31b) содержит участок (32а, 32b) в форме усеченного конуса.

4. Соединительный узел (10) по п. 3, в котором упомянутое трубчатое тело (31а, 31b) дополнительно содержит цилиндрический концевой участок (33а, 33b).

5. Соединительный узел (10) по п. 3, в котором упомянутый соединитель (11) механически сочленен с упомянутым участком (32а, 32b) в форме усеченного конуса.

6. Соединительный узел (10) по п. 4, в котором упомянутый соединитель (11) механически сочленен с упомянутым цилиндрическим концевым участком (33а, 33b).

7. Соединительный узел (10) по п. 1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент (70а, 70b) выполнен как единое целое с упомянутым, по меньшей мере, одним съемным опорным элементом (30а, 30b) или упомянутым соединителем (11).

8. Соединительный узел (10) по п. 1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент (70а, 70b) выполнен как деталь, отдельная от упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента (30а, 30b) или упомянутого соединителя (11).

9. Соединительный узел (10) по п. 8, в котором упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент (70а, 70b) жестко связан с упомянутым, по меньшей мере, одним съемным опорным элементом (30а, 30b) или упомянутым соединителем (11).

10. Соединительный узел (10) по п. 8, в котором упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент (70а, 70b) шарнирно установлен на упомянутом, по меньшей мере, одном съемном опорном элементе (30а, 30b) или упомянутом соединителе (11) так, чтобы определять первую рабочую конфигурацию, в которой упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент (70а, 70b) контактирует с другим из упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента (30а, 30b) и упомянутого соединителя (11), и вторую рабочую конфигурацию, в которой упомянутый, по меньшей мере, один стопорный элемент (70а, 70b) не контактирует с другим из упомянутого, по меньшей мере, одного съемного опорного элемента (30а, 30b) или упомянутого соединителя (11).

11. Соединительный узел (10) по п. 1, содержащий, по меньшей мере, два стопорных элемента (70а, 70b).

12. Соединительный узел (10) по п. 11, в котором упомянутые, по меньшей мере, два стопорных элемента (70а, 70b) расположены симметрично относительно упомянутой продольной оси (Х-Х).

13. Соединительный узел (10) по п. 1, в котором упомянутый соединитель (11) содержит:
- два противоположных в осевом направлении концевых участка (11а, 11b), причем каждый из упомянутых двух концевых участков (11а, 11b) снабжен соответствующим вмещающим посадочным местом (12а, 12b) для соответствующего свободного конца соответствующего электрического кабеля (100а, 100b), и
- два противоположных в осевом направлении съемных опорных элемента (30а, 30b), причем каждый из упомянутых двух съемных опорных элементов (30а, 30b) расположен в радиальном направлении между соответствующим одним из упомянутых концевых участков (11а, 11b) и упомянутой гильзой (20), подверженной стяжке.

14. Соединительный узел (10) по п. 13, в котором упомянутые два съемных опорных элемента (30а, 30b) расположены симметрично относительно упомянутого соединителя (11).