一种防火隔爆型电缆中间接头

技术领域

本发明属于高压电力电缆领域，具体涉及一种防火隔爆型电缆中间接头。

背景技术

近年来，我国城市输配电线路电缆化应用已成显著发展趋势，电缆中间接头广泛运用于输电系统中电缆之间的连接，电缆中间接头本体一般在工厂预制成型，质量把控容易到位，故障概率小。

但中间接头的现场安装环境复杂多变，接头整体质量受安装条件、工艺、材质以及安装人员的素质等各种因素影响，成为电缆线路的薄弱环节。电缆敷设的隧道中，由于空间狭窄，障碍物多、电缆内部可燃物复杂、电缆密集、通风差，一旦中间接头发生击穿或爆炸极易引发火灾，失火后高温浓烟积聚又会释放出大量的有害气体，给灭火工作带来很大的困难，易造成大面积的电缆受损。

传统的电缆中间接头保护壳采用金属的结构，同时实现电缆金属屏蔽恢复、金属屏蔽层接地及爆炸冲击保护等功能，击穿发生时，无法抵御爆炸的高温冲击，甚至发生了壳体的熔穿，无法有效抵御爆炸，更无法灭火。这是由于电缆中间接头发生击穿爆炸时，伴随着大量的物质转换和能量变化，中间接头绝缘及电缆绝缘材料会发生裂解及热电离，形成高温高压的等离子体，当铜壳同时作为接地端和保护壳时，高温等离子体会直接冲击在铜壳壁上，铜壳瞬间熔接，强度失效，无法抵御高温高压等离子体的冲击，继而爆炸起火。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种防火隔爆型电缆中间接头，所述防火隔爆型电缆中间接头的结构简单，解决了电缆中间接头不能防爆灭火的问题。

根据本发明实施例的防火隔爆型电缆中间接头，包括：中间接头本体；金属导流层，设置于所述中间接头本体的外表面上并分别与所述中间接头本体两侧的电缆的金属屏蔽层连接，所述金属导流层的两端具有允许电缆穿过的电缆通道；外保护壳，设置于所述金属导流层的外侧，且两侧分别与所述金属导流层连接，用于防止内部的冲击；填充层，设置于所述金属导流层与所述外保护壳之间，用于吸收内部爆炸物产生的热量。

根据本发明实施例的防火隔爆型电缆中间接头，至少具有如下技术效果：通过金属导流层可以缩小击穿通道电弧长度，将长度从原本的线芯到外保护壳减少为线芯到金属导流层的内表层，并且通过将金属导流层连接到两侧电缆的金属屏蔽层可以将短路电流接地，使得等离子体积聚的能量值降低，有效的降低了损伤。通过填充层可以吸收等离子体产生的热量，有效的降低温度等级，降低出现火情的可能性；同时，填充层还可以有效的减少等离子体对外保护壳的冲击。通过外保护壳能够将填充层缓冲之后的爆炸威力进行阻挡，减少甚至避免对外部设备的伤害。

根据本发明的一些实施例，所述金属导流层采用铅带、铜带、铜网混合绕包而成。

根据本发明的一些实施例，所述外保护壳包括左壳体和右壳体、以及用于连接左壳体和右壳体的绝缘连接组件。

根据本发明的一些实施例，所述左壳体和右壳体皆包括：高强度绝缘内胆层，设置于所述填充层的外表面；金属壳体，设置于所述高强度绝缘内胆层的外表面并与所述金属导流层连接；绝缘层，设置于所述金属壳体的外表面。

根据本发明的一些实施例，上述防火隔爆型电缆中间接头还包括设置于所述金属壳体上的泄压阀，所述泄压阀用于释放所述金属壳体内的气压。

根据本发明的一些实施例，所述泄压阀内设置有筛网，所述筛网用于减小内部爆炸时带出的碎屑对外部设备的损伤。

根据本发明的一些实施例，所述泄压阀内设置有气体灭火装置。

根据本发明的一些实施例，所述泄压阀有多个。

根据本发明的一些实施例，所述高强度绝缘内胆层采用玻璃纤维内胆或芳纶纤维复合材料内胆。

根据本发明的一些实施例，所述填充层采用石英砂。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的主视图；

图2是本发明实施例的纵向剖视图；

图3是本发明实施例的横向剖视图；

图4是图3中局部A的放大示意图。

附图标记：

中间接头本体100、

金属导流层200、

外保护壳300、高强度绝缘内胆层301、金属壳体302、绝缘层303、左壳体310、右壳体320、绝缘连接组件330、泄压阀340、筛网341、气体灭火装置342、下法兰343、上法兰344、密封圈345、爆破片安全装置346、泄压孔347、

填充层400、

电缆500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二、第三、第四等等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图4描述根据本发明实施例的防火隔爆型电缆中间接头。

根据本发明实施例的防火隔爆型电缆中间接头，包括：中间接头本体100、金属导流层200、外保护壳300、填充层400。金属导流层200，设置于中间接头本体100的外表面上并分别与中间接头本体100两侧的电缆500的金属屏蔽层连接，金属导流层200的两端具有允许电缆500穿过的电缆通道；外保护壳300，设置于金属导流层200的外侧，且两侧分别与金属导流层200连接，用于防止内部的冲击；填充层400，设置于金属导流层200与外保护壳300之间，用于吸收内部爆炸物产生的热量。

参考图1至图4，金属导流层200从中间接头本体100一直搭接到两侧电缆500的金属屏蔽层上，进而通过金属屏蔽层连接到接地电缆上，实现接地。当中间接头本体100或电缆500发生击穿时，传统的中间接头保护壳的电弧击穿通道为线芯到外保护壳300的内表面，改进之后，可以缩小击穿通道电弧长度为线芯到金属导流层200内表层；并通过金属屏蔽层将短路电流接地，使得等离子体积聚的能量值降低。

填充层400主要是吸收内部爆炸物产生的能量，降低温度，进而减小和阻止等离子体对外保护壳300的冲击，且能够间接起到灭火的作用。当击穿发生后，等离子体会通过与填充层400中的物质结合，有效的减小了等离子体的数量。

外保护壳300是最后一道屏障，在经过填充层400阻止之后，仍然不能完全消除击穿和爆炸带来的影响。通过外保护壳300可以阻挡高压等离子体的冲击，也可以防止填充层400内的填充物冲击损害外部设备。在本发明的一些实施例中，外保护壳300的两端还设置有阻火带层和封铅层，可以有效的防止火情的出现。

此外需要说明，中间接头本体100两侧的电缆500通常通过铜连接管、均压套、弹簧抱箍连接到一起。

根据本发明实施例的防火隔爆型电缆中间接头，通过金属导流层200可以缩小击穿通道电弧长度，将长度从原本的线芯到外保护壳300减少为线芯到金属导流层200的内表层，并且通过将金属导流层200连接到两侧电缆500的金属屏蔽层可以将短路电流接地，使得等离子体积聚的能量值降低，有效的降低了损伤。通过填充层400可以吸收等离子体产生的热量，有效的降低温度等级，降低出现火情的可能性；同时，填充层400还可以有效的减少等离子体对外保护壳300的冲击。通过外保护壳300能够将填充层400缓冲之后的爆炸威力进行阻挡，减少甚至避免对外部设备的伤害。

在本发明的一些实施例中，金属导流层200采用铅带、铜带、铜网混合绕包而成。这种混合绕包编织而成的材料具有较好的硬度和导电性，能够将短路电流直接导入到电缆500的金属屏蔽层上，进而导入大地，有效的降低了能量聚集的量级。

在本发明的一些实施例中，金属导流层200的外表面还设置有阻火带、阻燃热缩管。阻火带和阻燃热缩管可以将电缆500与外部空气隔离，防止内部起火。

在本发明的一些实施例中，参考图1至图3，外保护壳300包括左壳体310和右壳体320、以及用于连接左壳体310和右壳体320的绝缘连接组件330。通过绝缘连接组件330可以将左壳体310和右壳体320连接在一起，并且能够避免左壳体310和右壳体320之间直接产生电性连接，使得左壳体310和右壳体320能够分别接地。此外需要说明，对于直通电缆接头，外保护壳300可以包括左壳体310和右壳体320，而不需要采用绝缘连接组件330将左壳体310和右壳体320隔断，绝缘连接组件330仅在绝缘型电缆中间接头中使用即可。

在本发明的一些实施例中，参考图1至图3，绝缘连接组件330包括绝缘件和连接螺栓。左壳体310和右壳体320需要与绝缘件连接的一侧上都设置有第一连接通孔，绝缘件上设置有与左壳体310和右壳体320上连接通孔对应的第二连接通孔，通过连接螺栓将第一连接通孔第二连接通孔固定即可。

在本发明的一些实施例中，参考图1至图4，左壳体310和右壳体320皆包括：高强度绝缘内胆层301，设置于填充层400的外表面；金属壳体302，设置于高强度绝缘内胆层301的外表面并与金属导流层200连接；绝缘层303，设置于金属壳体302的外表面。高强度绝缘内胆层301采用强度高、绝缘性能好的材料，这样一方面可以防止短路电流直接将金属壳体302作为接地端而熔穿，另一方面可以阻挡高压等离子体的冲击。金属壳体302通过金属导流层200、电缆500的金属屏蔽层、接地电缆和接线柱实现接地，能够降低短路电流对金属壳体302的影响，同时金属壳体302因为强度高，也能够有效的防止内部爆炸对外部设备的伤害。绝缘层303包裹在金属壳体302的表面，可以提供良好的绝缘效果。

在本发明的一些实施例中，金属壳体302会采用铜壳，铜壳具有较好的导电性和一定的硬度，可以起到接地导流和防止爆炸冲击的作用。

在本发明的一些实施例中，参考图1至图3，上述防火隔爆型电缆中间接头还包括设置于金属壳体302上的泄压阀340，泄压阀340用于释放金属壳体302内的气压。当爆炸发生时，高压气体可以通过泄压阀340完成气体的释放，减少或避免内部冲击的影响。

在本发明的一些实施例中，参考图3，泄压阀340包括下法兰343、上法兰344、密封圈345、爆破片安全装置346。下法兰343与金属壳体302连接并与金属壳体302内部连通，上法兰344和下法兰343之间通过螺栓连接，且上法兰344和下法兰343之间通过密封圈345进行密封。上法兰344中间位置设置有泄压孔347，爆破片安全装置346卡接在上法兰344的泄压孔347内侧。当金属壳体302内的压力过大时，会冲击并击碎爆破片安全装置346，进而通过泄压孔347完成泄压。爆破片安全装置346相比弹簧式安全阀，具有成本低、动作灵敏、泄放面积大、维护简单等优点。

在本发明的一些实施例中，参考图3，泄压阀340内设置有筛网341，筛网341用于减小内部爆炸时带出的碎屑对外部设备的损伤。筛网341可以降低填充层400中的阻石英砂等物质对外部设备的冲击和损害，当有细小物质将要从泄压孔347排除时，会被筛网341有效的阻隔，不会冲出金属壳体302外。筛网341的边缘通常会被上法兰344和下法兰343夹紧。

在本发明的一些实施例中，参考图3，泄压阀340内设置有气体灭火装置342。气体灭火装置342可以在内部发生击穿或爆炸时启动，有效的降低高温的影响。气体灭火装置342通常会采用气溶胶，气溶胶在高温的情况下具有良好的灭火效果，且能够有效的降低氧气的浓度。

在本发明的一些实施例中，气体灭火装置342会与泄压阀340分开独立设置。在金属壳体302上设置单独的阀体结构，将气体灭火装置342设置于该单独的阀体结构中，可以使得灭火效果更佳。气体灭火装置342可以设置在金属壳体302上并与泄压阀340相对的一侧。

在本发明的一些实施例中，参考图1至图3，泄压阀340有多个。设置多个泄压阀340可以加快泄压的速度，且也能够更加便捷的反应。

在本发明的一些实施例中，高强度绝缘内胆层301采用玻璃纤维内胆或芳纶纤维复合材料内胆。玻璃纤维材料和芳纶纤维复合材料是高强度的材料，同时具有良好的绝缘性能，能够满足防护的需求。

在本发明的一些实施例中，填充层400采用石英砂。石英砂具有良好的稳定性。填充石英砂后，当击穿发生后，形成的以碳、氢以及自由电子为主要组成部分高温等离子体会先与石英砂结合，生成化学性质稳定的碳化硅和水，有效阻止等离子体对外保护壳300的冲击。

在本发明的一些实施例中，石英砂的大小采用40至70目。40至70目的石英砂可以更好与以碳、氢以及自由电子为主要组成部分高温等离子体进行结合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上述结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。