[发明专利]用于复合缆线的压缩连接器和组件及其制造和使用方法

说明书

相关专利申请的交叉参考

本申请要求提交于2010年2月18日的美国临时专利申请No.61/305,935的权益，该美国临时专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本发明整体涉及用于连接到复合缆线的系统、组件和方法。本发明还涉及一种用于复合电能传输缆线的压缩连接，以及其制造和使用方法。

背景技术

近期引入了由复合的且因而不易塑性变形成新形状的材料制成的可用缆线制品。这些材料的普通实例包括纤维强化复合材料，这种复合材料由于相对于金属而言具有改善的机械性能而引人关注，但主要在应力应变响应方面具有弹性。本领域中已知包含纤维强化聚合物线材的复合缆线，以及包含陶瓷纤维强化金属线材的复合缆线，参见例如美国专利第6,559,385号和第7,093,416号；以及公布的PCT专利申请WO 97/00976。复合缆线（例如，包含聚合物基质复合材料或金属基质复合线材的缆线）的一个用途是作为用于地上电能传输的裸（即非绝缘）缆线中的强化构件。

另外，在一些应用中，可能期望使用绞合复合缆线来进行电能传输。缆线绞合是将各条可延展线材合并（通常采用螺旋布置方式）以产生成品缆线的过程。参见例如美国专利第5,171,942号和第5,554,826号。螺旋绞合的电能传输缆线通常由例如钢、铝或铜等可延展金属制成。在一些情况下（例如，架空电能传输裸缆线），螺旋绞合线材芯被线材导体层包围。螺旋绞合线材芯可包括例如由诸如钢等第一材料制成的可延展金属线材，且外部导电层可包括例如由诸如铝等另一材料制成的可延展金属线材。在一些情况下，螺旋绞合线材芯可以是预绞合复合缆线，其用作制造较大直径的电能传输缆线的输入材料。螺旋绞合复合缆线通常可包括各种数量的线材，从少至七根单独线材到更为通用的包含50根或50根以上线材的构造。

在应用中，希望以绝缘且有效导电的方式将给定长度的电缆的延伸端连接到（例如）接续且互连长度的缆线。缆线间连接通常通过活接头或接头连接来实现。作为另外一种选择，用于高强度电流传送电力线的另一传统已知连接是连接到与架空塔或传输支承结构相关的绝缘体线丝。这种连接通常称作“死端”连接或端接。本领域中通常已知用于高强度电流传送（即电能）传输线应用的传统非复合缆线的连接器组件，例如，参见美国专利第3,384,704号和第5,647,046号。

美国专利第6,805,596号中公开了示例性压缩缆线连接器。一种示例性死端压缩连接组件如图1所示。提供了细长且内部中空的金属管12，此管具有第一端14和第二端16，且具有所需的多边形（六边形、圆形等）横截面形状。金属管12具有所选内直径18以及多个间隔开且呈波状的褶皱20，这些褶皱沿管12的所选轴向长度延伸。重型金属圈22与第二端16一体地形成且从所述第二端延伸，且毡垫圈24滑动接合在金属管12上且设置在间隔开的褶皱20之间。提供了铝套管26，其包括第一端28和第二端30。套管26还具有不大于管12的内直径18的所选外直径，使得套管26能够轴向插入穿过选定端并进入管12中。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种压缩连接器和组件，其包括：细长且内部中空的内管，所述内管限定中心纵向轴线、由第一径向尺寸限定的内表面、由大于所述第一径向尺寸的第二径向尺寸限定的外表面、以及第一和第二相对终端，所述管包括具有第一轴向挤出率的第一材料；至少一个管状套管，其包括具有第二轴向挤出率的第二材料，所述至少一个管状套管具有一定长度、由小于所述第一径向尺寸的第三径向尺寸限定的外表面、限定具有小于所述第三径向尺寸的第四径向尺寸的内部中空部分的内表面、以及第一和第二相对终端，其中选择所述第三和第四径向尺寸之间的差值以限定壁厚度，使得所述至少一个套管在轴向插入并穿过中空管的第一或第二终端且受到沿基本垂直于所述管的外表面的方向的机械压缩时变形，以使得所述第一和第二材料以大体相同的速率轴向挤出。