一种电缆连接设备的制作方法

一种电缆连接设备
1.本技术为申请日为2020年7月21日，申请号为202021445929.2，实用新型创造名称为“一种电缆连接件和电缆连接设备”的分案申请。
技术领域
2.本技术涉及电力领域，特别涉及一种电缆连接设备。


背景技术：

3.电缆是轨道电路中重要的传输通道，由于轨道电路中用于传输信号的载频(1700hz、2000hz、2300hz、2600hz)为高频频段，导致其在电缆传输中产生容性阻抗，且目前轨道电路中使用电缆长度通常为7.5km或10km，如此长度的电缆产生的容性阻抗增加了轨道电路中无功损耗，进而增加了整体轨道电路的发送功率，为此一般采取在电缆中串联电抗器的方式来抵消电缆产生的容性阻抗。但目前一般是将电抗器直接与电缆串联，导致电抗器容易受到电缆中的高频信号以及周围环境的影响，导致电抗器的性能不稳定，从而使得接入电抗器的电缆传输通道的可靠性和安全性降低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供的一种电缆连接设备，可以实现将电抗器与电缆串联并且保护电抗器不受到电缆中的高频信号以及周围环境的影响，使得接入电抗器的电缆传输通道具有较高的可靠性和安全性。
5.为了实现所述目的，本技术提供以下技术方案：
6.第一方面，一种电缆连接设备，包括：第三屏蔽外壳、第三电抗器、第四电抗器、第一电路连接件、第二电路连接件、第三电路连接件、第四电路连接件；
7.所述第三屏蔽外壳包括：相隔离的第一腔体和第二腔体；
8.所述第三电抗器设置在所述第一腔体内，所述第四电抗器设置在所述第二腔体内，所述第三屏蔽外壳将所述第三电抗器和所述第四电抗器进行电磁隔离；
9.所述第一电路连接件的第一端与所述第三电抗器的一端电连接，所述第一电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第五电缆的一端电连接的电缆连接端；
10.所述第二电路连接件的第一端与所述第三电抗器的另一端电连接，所述第二电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第六电缆的一端电连接的电缆连接端；
11.所述第三电路连接件的第一端与所述第四电抗器的一端电连接，所述第三电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第七电缆的一端电连接的电缆连接端；
12.所述第四电路连接件的第一端与所述第四电抗器的另一端电连接，所述第四电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第八电缆的一端电连接的电缆连接端。
13.结合第一方面，在某些可选的实施方式中，所述第三屏蔽外壳至少包括第一绝缘材料层、金属层和第二绝缘材料层，所述金属层位于所述第一绝缘材料层和所述第二绝缘材料层之间。
14.经以上方案可以看出，本技术提供的电缆连接设备，包括：第三屏蔽外壳、第三电抗器、第四电抗器、第一电路连接件、第二电路连接件、第三电路连接件、第四电路连接件；第三屏蔽外壳包括：相隔离的第一腔体和第二腔体；第三电抗器设置在第一腔体内，第四电抗器设置在第二腔体内，第三屏蔽外壳将第三电抗器和第四电抗器进行电磁隔离；第一电路连接件的第一端与第三电抗器的一端电连接，第一电路连接件的第二端伸出第三屏蔽外壳形成可与第五电缆的一端电连接的电缆连接端；第二电路连接件的第一端与第三电抗器的另一端电连接，第二电路连接件的第二端伸出第三屏蔽外壳形成可与第六电缆的一端电连接的电缆连接端；第三电路连接件的第一端与第四电抗器的一端电连接，第三电路连接件的第二端伸出第三屏蔽外壳形成可与第七电缆的一端电连接的电缆连接端；第四电路连接件的第一端与第四电抗器的另一端电连接，第四电路连接件的第二端伸出第三屏蔽外壳形成可与第八电缆的一端电连接的电缆连接端。本技术通过将电抗器与电缆串联并且保护电抗器不受到电缆中的高频信号以及周围环境的影响，使得接入电抗器的电缆传输通道具有较高的可靠性和安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
16.图1示出了本技术实施例提供的一种电缆连接件的结构示意图；
17.图2示出了本技术实施例提供的另一种电缆连接件的结构示意图；
18.图3示出了本技术实施例提供的另一种电缆连接件的结构示意图；
19.图4示出了本技术实施例提供的一种电缆连接设备的结构示意图。
20.第一电抗器101、第一屏蔽外壳102、第一连接台103、第一连接结构104、第一入口105、第二入口106、第一电缆107、第二电缆108、电流表109、电压表110、第三电缆111、第四电缆112、第三入口113、第四入口114、第二连接台115、第二连接结构116、第二屏蔽外壳117、第二电抗器118；第一电路电缆连接件201、第二电路电缆连接件202、第三电路电缆连接件203、第四电路电缆连接件204、第三电抗器205、第四电抗器206、电缆连接端207、第三屏蔽外壳208、第一腔体209、第二腔体210、腔体隔层211。
具体实施方式
21.本技术公开了一种电缆连接件和电缆连接设备，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本技术。本技术的结构和应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本技术内容、精神和范围内对本文所述的结构和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本技术技术。
22.如图1所示，本技术提供了一种电缆连接件，包括：第一电抗器、第一屏蔽外壳和第一连接台，所述第一连接台上设置有第一连接机构，所述第一屏蔽外壳的左右两侧分别设置有第一入口和第二入口；
23.所述第一连接台设置在所述第一屏蔽外壳内部，并与所述第一屏蔽外壳互相绝缘；
24.第一电缆的第一端从所述第一入口伸入到所述第一连接机构处，所述第一电抗器设置在所述第一屏蔽外壳内部，所述第一电抗器的第一端通过所述第一连接机构与所述第一电缆的第一端电连接并冷压连接在一起；
25.第二电缆的第一端从所述第二入口伸入到所述第一连接机构处，所述第一电抗器的第二端通过所述第一连接机构与所述第二电缆的第一端电连接并冷压连接在一起，以使得所述第一电缆、所述第一电抗器和所述第二电缆形成串联的连接关系。
26.应理解，本文所说的电抗器可以是电感，本技术对此不做限制。
27.应理解，第一屏蔽外壳的形状和大小可以根据实际情况进行设计，例如可以根据实际使用的电抗器的大小以及现场环境的大小来进行设计成长方体的第一屏蔽壳，本技术对此不做限制。
28.可选的，本技术对第一屏蔽外壳的材料不做限制，可以为任意具有屏蔽属性的材料。例如能起到屏蔽作用且坚固耐用，耐高温、耐腐蚀的材料均可以。
29.应理解，第一连接台的大小、形状和结构可以结合第一屏蔽外壳的大小和形状以及第一电抗器的大小进行设计，本技术对此不做限制。
30.可选的，第一连接台上设置的第一连接机构可以是弹簧冷压连接机构。这种方式下，第一电抗器的两端、第一电缆的第一端和第二电缆的第一端可以设置相应的连接端子，通过将弹簧冷压连接机构中的弹簧压缩，产生弹性势能，将第一电抗器的连接端子与第一电缆的连接端子紧密接触固定在一起，并将第一电抗器的连接端子与第二电缆的连接端子紧密接触固定在一起。
31.可选的，第一连接台的材料可以是绝缘材料，从而使得第一连接台与第一屏蔽外壳互相绝缘，也可以通过在第一连接台与第一屏蔽外壳之间设置绝缘材料的方式使得第一连接台与第一屏蔽外壳互相绝缘，本技术对此不做限制。
32.可选的，本技术对第一入口和第二入口的形状、大小和位置不做限制，任何使得第一电缆和第二电缆可以深入到第一屏蔽外壳内的第一入口和第二入口均属于本技术的保护范围。
33.应理解，本方案提供的电缆连接件可以是用于在轨道电路电缆中串入一定数目的电感器，通过电感器的感性作用抵消高频信号在电缆传输过程中产生的容性阻抗，从而优化轨道电路传输信号通道。对于串入电感器的数量和电感值，以轨道电路中常用10km电缆为例，在构建轨道电路传输模型的基础上，利用轨道电路传输计算方法优选电感值及电感数量。具体方法如下：
34.(1)已知轨道电路电缆长度为d，设定补偿单元的数量为n，则补偿单元之间的距离为
35.(2)每个补偿单元主要包括三部分：补偿电感及其两侧电缆，分别求各部分的t参数，然后相乘即为整个补偿单元的t参数tcell：
36.已知电缆每公里电阻为r，电感为l，泄露电容为c，泄露电导为g，则可得电缆特性阻抗zc及传播常数r：
37.其中j为虚数单位，角频率ω＝2
×
π
×
f，f为载频。
[0038][0039]
则
[0040][0041]
其中zl＝j
×
ω
×
lc为补偿电感阻抗，sinh为双曲正弦函数，cosh为双曲余弦函数。
[0042]
则整个电缆的t参数tcable为：
[0043]
tcable＝tcell^n；
[0044]
(3)已知电缆输出端电压u及电流i，可得轨道电路电缆输入端电压uc、电流ic及阻抗zcable：
[0045][0046][0047]
(4)在计算过程中补偿电感值范围1.1
‑
10mh，以0.1mh为步进，补偿电感数量范围1
‑
100，以1为步进，依次计算轨道电路电缆输入侧电气参数，并进一步计算轨道电路发送端电气参数，最终通过轨道电路发送端电气参数值优选补偿电感值及电感数量。优选条件：轨道电路发送端阻抗相位角小于0.5度，电压小于183v。
[0048]
如图2所示，在某些可选的实施方式中，所述电缆连接件还包括：用于检测所述第一电抗器上的电流的电流表和用于检测所述第一电抗器两端的电压的电压表。
[0049]
可选的，在某些可选的实施方式中，所述电缆连接件还包括：电信号监测设备，所述电信号监测设备与所述电流表、所述电压表通信连接。
[0050]
应理解，电流表和电压表可以分别与外界处理系统连接，如此可以随时监测电感故障，同时充分将各个电感器之间的电压和电流进行数据处理，通过电压和电流值之间的相对变化随时监测电感器之间电缆自身参数的变化，形成一整套电缆工作监测系统。如电缆老化可引起缆线电容之间的变化，随之引起缆线中电气参数的变化，而这些变化可在电感处通过电流表和电压表监测到，并且可定位电缆老化位置，方便后期维护。
[0051]
如图3所示，在某些可选的实施方式中，所述电缆连接件还包括：第二电抗器、第二屏蔽外壳和第二连接台，所述第二连接台上设置有第二连接机构，所述第二屏蔽外壳的左右两侧分别设置有第三入口和第四入口；
[0052]
所述第二连接台设置在所述第二屏蔽外壳内部，并与所述第二屏蔽外壳互相绝缘；
[0053]
第三电缆的第一端从所述第三入口伸入到所述第二连接机构处，所述第二电抗器设置在所述第二屏蔽外壳内部，所述第二电抗器的第一端通过所述第二连接机构与所述第三电缆的第一端电连接并冷压连接在一起；
[0054]
第四电缆的第一端从所述第四入口伸入到所述第二连接机构处，所述第二电抗器的第二端通过所述第二连接机构与所述第四电缆的第一端电连接并冷压连接在一起，以使得所述第三电缆、所述第二电抗器和所述第四电缆形成串联的连接关系。
[0055]
应理解，轨道电路电缆传输线为两路电缆传输线，可以单独在一路电缆传输线上连接所需电感值为h的电感器，也可以分别在两路电缆传输线上各自安置电感值为h的电感器，选择在两根线上各自安置电感器可以确保传输稳定可靠。例如，本文所说的第一电缆和第二电缆可以理解为一路电缆传输线，第三电缆和第四电缆可以理解为另一路电缆传输线。
[0056]
可选的，在某些可选的实施方式中，所述第一屏蔽外壳和所述第二屏蔽外壳为一体式外壳，所述一体式外壳具有相隔离的第一腔体和第二腔体，围绕所述第一腔体的外壳为所述第一屏蔽外壳，围绕所述第二腔体的外壳为所述第二屏蔽外壳。
[0057]
可选的，第一屏蔽外壳与第二屏蔽外壳也可以是分体式的外壳，本技术对此不做限制。
[0058]
结合上述任一项所述的电缆连接件，在某些可选的实施方式中，所述第一屏蔽外壳和所述第二屏蔽外壳均至少包括第一绝缘材料层、金属层和第二绝缘材料层，所述金属层位于所述第一绝缘材料层和所述第二绝缘材料层之间。
[0059]
可选的，金属层可以是不锈钢层，如此可以有效防止电感器之间，及外界与电感器之间互相电磁干扰。不锈钢层可以接地，密封腔体设计可起到防尘防潮作用以保护内置电感器。
[0060]
可选的，在某些可选的实施方式中，所述第一连接机构包括：第一螺丝、第一螺纹孔、第二螺丝和第二螺纹孔，所述第一电缆的第一端、所述第二电缆的第一端、所述第一电抗器的第一端和所述第一电抗器的第二端均携带有环形冷压端子；
[0061]
所述第一电抗器的第一端通过所述第一连接机构与所述第一电缆的第一端电连接并冷压连接在一起，具体设置为：
[0062]
所述第一螺丝穿过所述第一电缆的第一端的环形冷压端子与所述第一电抗器的第一端的环形冷压端子，并拧入到所述第一螺纹孔中，使得所述第一电抗器的第一端与所述第一电缆的第一端电连接并冷压连接在一起；
[0063]
所述第一电抗器的第二端通过所述第一连接机构与第二电缆的第一端电连接并冷压连接在一起，具体设置为：
[0064]
所述第二螺丝穿过所述第二电缆的第一端的环形冷压端子与所述第一电抗器的第二端的环形冷压端子，并拧入到所述第二螺纹孔中，使得所述第一电抗器的第二端与所述第二电缆的第一端电连接并冷压连接在一起。
[0065]
应理解，本文所说的环形冷压端子的材料可以为导电的材料，通过螺丝将电抗器的环形冷压端子与电缆的环形冷压端子接触固定在一起，使得电抗器与电缆之间不会因为互相脱离出现断路的情况，比较安全可靠。
[0066]
如图4所示，本技术提供的一种电缆连接设备，包括：第三屏蔽外壳、第三电抗器、第四电抗器、第一电路连接件、第二电路连接件、第三电路连接件、第四电路连接件；
[0067]
所述第三屏蔽外壳包括：相隔离的第一腔体和第二腔体；
[0068]
所述第三电抗器设置在所述第一腔体内，所述第四电抗器设置在所述第二腔体
内，所述第三屏蔽外壳将所述第三电抗器和所述第四电抗器进行电磁隔离；
[0069]
所述第一电路连接件的第一端与所述第三电抗器的一端电连接，所述第一电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第五电缆的一端电连接的电缆连接端；
[0070]
所述第二电路连接件的第一端与所述第三电抗器的另一端电连接，所述第二电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第六电缆的一端电连接的电缆连接端；
[0071]
所述第三电路连接件的第一端与所述第四电抗器的一端电连接，所述第三电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第七电缆的一端电连接的电缆连接端；
[0072]
所述第四电路连接件的第一端与所述第四电抗器的另一端电连接，所述第四电路连接件的第二端伸出所述第三屏蔽外壳形成可与第八电缆的一端电连接的电缆连接端。
[0073]
应理解，图4示出的是本技术提供的一种电缆连接设备的截面示意图，图中的电缆连接端子与第三屏蔽外壳的距离不做限制，电缆连接端子也可以设置在第三屏蔽外壳的外表面上，本技术对此不做限制。
[0074]
可选的，第一电路连接件、第二电路连接件、第三电路连接件和第四电路连接件均是作为电抗器与电缆的连接点，用于连接电抗器与电缆，任何可以将电抗器与电缆稳定连接在一起，不容易发生脱落的方式均属于本技术的可选实施方式，本技术对此不做限制。
[0075]
应理解，相隔离的第一腔体和第二腔体可以理解为如图4所示的方式。通过腔体隔层将第三屏蔽外壳隔离为第一腔体和第二腔体，可以理解为物理上的隔离，也可以理解第一腔体和第二腔体在电学特性上互相隔离，即互相绝缘屏蔽，本技术对此不做限制。
[0076]
可选的，图4中的腔体隔层可以包括三层材料：第一绝缘材料层、金属层和第二绝缘材料层，所述金属层可以位于所述第一绝缘材料层和所述第二绝缘材料层之间，本技术对此不做限制。
[0077]
可选的，在某些可选的实施方式中，所述第三屏蔽外壳至少包括第一绝缘材料层、金属层和第二绝缘材料层，所述金属层可以位于所述第一绝缘材料层和所述第二绝缘材料层之间。
[0078]
可选的，本技术对第三屏蔽外壳的材料和结构不做限制，任何可以起到绝缘屏蔽作用的材料和结构均属于本技术的第三屏蔽外壳的可选实施方式，本技术对此不做限制。
[0079]
以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。