[发明专利]双材料可分离绝缘连接器

说明书

对相关申请的交叉引用：本专利申请要求2007年6月1日递交的题目为“用于线缆连接器的具有可把持舌的夹套管(Jacket Sleeve with Grippable Tabs for a Cable Connector)”的美国专利申请No.11/809,508的优先权，本文通过引用将其全部内容并入本申请。

技术领域

本发明总地涉及用于电力系统的可分离绝缘连接器。更具体地，本发明涉及由两种单独的材料(刚硬的(stiff)材料和柔软的材料)构成的可分离绝缘连接器。

背景技术

可分离绝缘连接器在电力系统的部件之间提供电连接。更具体地，可分离绝缘连接器一般用来使能量源(例如传输由发电厂生成的电的线缆)与能量分配(distribution)系统或其部件(例如开关装置(switchgear)和变压器)连接。

用于这种目的的两种常见类型的可分离绝缘连接器为T形体连接器和弯头(elbow)连接器。传统的弯头连接器和T形体连接器按照相似的步骤被装入电力系统并在电力系统中使用。因此，本文关于传统的弯头连接器所描述的连接大部分均适用于传统的T形体连接器，并且反之亦然。

可分离绝缘连接器可以使电力线缆与能量分配部件(例如开关装置或变压器)连接。电力线缆被插入连接器一端(通常为底端)的开口。当线缆被插入连接器后，连接器则可以被连接到能量分配部件。更具体地，弯头连接器通常包括在顶端具有开口的衬套(bushing)(而T形体连接器中的衬套通常在顶端包括两个开口)，所述衬套可以被连接到能量分配部件。可替换地，有时另一装置可以被连接到连接器中的衬套，例如插头或探针，然后所述另一装置可以被连接到能量分配部件。

传统的可分离绝缘连接器通常包括外部壳体以及半导电插入体或法拉第笼(faraday cage)。插入体或法拉第笼的目的在于屏蔽可分离绝缘连接器的配合(mating)部件中的所有空气间隙，因为这些空气间隙会在连接器内导致电晕放电。如果跨空气间隙存在电压降则可能产生这种放电，并且这种放电会腐蚀通常被用来制造可分离绝缘连接器的橡胶材料。法拉第笼确保各种配合部件具有相同的电势，并且从而防止在配合部件中的电晕放电。

外部壳体和半导电插入体可以由导电材料或半导电材料制成。如在本申请整篇中所使用的，“半导电(semi-conductive)”材料可以是指橡胶或承载电流的任何其他类型的材料，并且从而可以包括导电材料。壳体和半导电插入体通常由橡胶材料构成，例如三元乙丙(EPDM)橡胶、热塑性橡胶(TPRs)、硅橡胶，或能够从本公开中获益的本领域普通技术人员已知的各种其他适合的材料。

可以使用各种各样的方法和组分比例来制造EPDM橡胶或其他适合的材料，从而EPDM橡胶可以是刚硬的、柔软的或介于二者之间的。可分离绝缘连接器的制造商们所面临的一个特定的难题是确定在制造连接器的部件中所使用的材料(例如EPDM橡胶)的柔韧程度。这种难题的出现是因为与刚硬的壳体或插入体相比，柔软的壳体或插入体具有某些优点和缺点。

例如，考虑到连接器的壳体可以连接到线缆、插头、探针或能量分配部件，与刚硬的壳体相比，柔软的壳体可以更灵活地适应各种尺寸的上述线缆、插头、探针或能量分配部件。对增加的各种线缆、插头、探针或能量分配部件的适应使整个电力系统具有更好的灵活性和适应性。与刚硬的插入体相比，同样的优点对柔软的插入体也是如此。

然而，柔软的壳体和插入体不能为可分离绝缘连接器提供期望的强度和持久性。在功率激增(power surge)或故障电流(fault current)的情况下，柔软的壳体或插入体可能会更容易变形(warp)，并且可能会更容易意外地从线缆和/或能量分配部件断开连接。功率激增或故障电流可能会产生使可分离绝缘连接器的柔软的壳体从其所连接到的衬套推开(repel)的磁力。另外，在不撕裂连接器或对连接器造成其他损坏的情况下，可能不易移动、断开连接或调整柔软的壳体或插入体。

因此，用于传统的可分离绝缘连接器的壳体和插入体通常是由接近刚硬和柔软范围(spectrum)的中间值的材料构成的，以利用每一种材料的一些优点。然而，以这种方式，壳体和插入体也保留了刚硬的材料或柔软的材料的一些缺点，而无法使每一种材料的优点最大化。