一种插接式铜铝转换连接器的制作方法

1.本实用新型涉及光伏系统连接技术领域，尤其涉及一种可应用于光伏发电系统的插接式铜铝转换连接器。


背景技术：

2.随着节能减排的推广，可再生能源得到了越来越广泛的应用。在可再生能源中，太阳能由于其清洁性和获取的便捷性，尤为得到人们的重视，因此，太阳能电站应运而生。太阳能电站由光伏组件经串、并联组成光伏阵列，通过接线盒，将光伏组件在光生伏特作用下产生的电能汇入逆变器或者控制器，并由逆变器或者控制器将该种形式的电能转换为用户方便使用的电能，并网或送给用户直接使用。
3.铜具有延展性好、导热性和导电性高的特性，因此，目前的光伏系统中电缆线多采用铜质。但是，作为光伏组件的常用耗材，铜的价格较高，使用成本较高。随着太阳能电站规模的不断扩大以及电池板转化效率的提高，电缆线的使用量在不断提升，通过电缆线内部的电流越来越大，因此就要求电缆线的导电面积不断增加，耗材成本也随之增加。
4.在工业领域中，铝与铜都是良好的导电材料，但是铝的密度比铜小（铝的密度约为铜的三分之一），价格便宜、资源丰富，因此在很多情况下铝可以代替铜使用，这样不仅能降低成本、减轻产品重量，还能合理利用资源。在满足同样的载流要求的情况下，铝芯缆线的成本仅需要铜芯缆线的三分之一左右；但是，铝芯电缆在用于光伏系统时会遇到一个关键的问题，光伏组件的接线盒用电缆线为铜芯电缆，而铜芯电缆与铝芯电缆在连接时不能直接连接，由于铝与铜的电化性质不同，将二者直接连接会发生电化学反应，造成电化学腐蚀，引起铜铝之间接触不良，接触电阻增大。因此，在光伏系统连接时，系统连接电缆线与组件接线盒的连接器电缆线连接时，就不能直接进行铆接或焊接连接；另外，由于现场作业的安全性要求以及安装效率，也不允许进行比较危险或复杂的连接工艺。因此，需要设计一种光伏电站建造时方便系统连接的铜铝转接部件。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种插接式铜铝转换连接器，实现光伏系统中铜芯缆线与铝芯缆线的可靠转接，操作方便快捷，降低光伏系统建造成本。
6.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种插接式铜铝转换连接器，包括公插插套、母插插套、铜铝转接头、铜芯缆线和铝芯缆线，所述公插插套与所述母插插套插接连接，所述铜铝转接头设于所述公插插套与所述母插插套的内部；所述铜芯缆线穿入所述公插插套并与所述铜铝转接头连接，所述铝芯缆线穿入所述母插插套并与所述铜铝转接头连接。
8.优选地，所述铜铝转接头为同轴连接的两段圆柱状结构，所述铜铝转接头具有铜质端和铝质端，分别与铜芯缆线和铝芯缆线连接固定。
9.优选地，所述铜质端的内部设有第一连接孔，所述铜芯缆线的端部伸入所述第一连接孔内并与所述铜质端固定连接；所述铝质端的内部设有第二连接孔，所述铝芯缆线的端部伸入所述第二连接孔内并与所述铝质端固定连接。
10.优选地，所述铜铝转接头包括铜铝端子和铜端子，所述铜铝端子为同轴连接的两段圆柱状结构，所述铜铝端子具有铜质端和铝质端；所述铜端子的一端设有第三连接孔，所述铜铝端子的铜质端伸入所述第三连接孔内并与所述铜端子固定连接。
11.优选地，所述铜端子的另一端设有第四连接孔，所述铜芯缆线的端部伸入所述第四连接孔内并与所述铜端子固定连接；所述铜铝端子的铝质端设有第五连接孔，所述铝芯缆线的端部伸入所述第五连接孔内并与所述铝质端固定连接。
12.优选地，所述第三连接孔内设有鼓簧，所述第三连接孔的孔壁上设有定位块，所述鼓簧被限定在所述定位块的内侧，所述鼓簧的外壁与所述第三连接孔的孔壁紧密贴合，所述鼓簧的内壁与所述铜铝端子的铜质端外壁紧密贴合。
13.优选地，所述公插插套的插接端设有插接筒以及设于所述插接筒两侧的锁钩，所述母插插套的插接端设有插接孔以及设于所述插接孔两侧的锁孔，所述插接筒的结构与所述插接孔的结构相匹配，所述锁钩的结构与所述锁孔的结构相匹配，所述插接筒插入所述插接孔内，所述锁钩插入所述锁孔内。
14.优选地，所述插接筒的外壁设有一圈密封槽，所述密封槽内设有密封圈，所述密封圈与所述密封槽的槽壁以及所述插接孔的孔壁紧密贴合。
15.优选地，所述公插插套的尾端设有第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母与所述公插插套螺纹连接；所述母插插套的尾端设有第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母与所述母插插套螺纹连接。
16.优选地，所述公插插套的插接端设有第一限位凸缘，所述母插插套的插接端设有第二限位凸缘，所述第二限位凸缘的结构与所述第一限位凸缘的结构相匹配。
17.优选地，所述公插插套的外壁设有第一防滑凹槽，所述母插插套的外壁设有第二防滑凹槽，所述第一防滑凹槽和所述第二防滑凹槽的槽壁上均设有防滑凸起。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型的插接式铜铝转换连接器利用铜铝转接头实现铜芯缆线与铝芯缆线的转换连接，铜铝转接牢固可靠，能够避免铜铝直接连接带来的电化学腐蚀问题；公插插套与母插插套插接连接，操作方便快捷；本实用新型的插接式铜铝连接器可应用于光伏系统中任意可以进行铜铝转换的位置，以铝代铜，可降低安装成本，使资源得到合理利用。另外，本实用新型的铜铝连接器不仅能够应用于光伏系统的铜铝转换连接，还能够应用于其他能够进行铜铝转接的场景中，操作便捷，节约成本。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例1的一种插接式铜铝转换连接器的拆分结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例1的一种插接式铜铝转换连接器的组合结构示意图；
21.图3为图2中沿a
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a方向的剖视图；
22.图4为本实用新型实施例2的一种插接式铜铝转换连接器的拆分结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例2的一种插接式铜铝转换连接器的组合结构示意图；
24.图6为图5中沿b
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b方向的剖视图；
25.图7为本实用新型实施例2的一种插接式铜铝转换连接器中铜铝转接头的剖视结构示意图。
26.图中，100、200
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插接式铜铝连接器，10
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公插插套，11
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插接筒，111
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密封槽，112
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密封圈，12
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锁钩，13
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第一锁紧螺母，14
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第一限位凸缘，15
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第一防滑凹槽，20
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母插插套，21
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插接孔，22
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锁孔，23
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第二锁紧螺母，24
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第二限位凸缘，25
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第二防滑凹槽，30
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铜铝转接头（实施例1），31
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铜质端，311
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第一连接孔，32
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铝质端，321
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第二连接孔，40
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铜芯缆线，50
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铝芯缆线，60
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铜铝转接头（实施例2），61
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铜铝端子，611
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铜质端，612
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铝质端，6121
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第五连接孔，62
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铜端子，621
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第三连接孔，6211
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鼓簧，6212
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定位块，622
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第四连接孔。
具体实施方式
27.为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
28.本实用新型提出一种插接式铜铝转换连接器，包括公插插套10、母插插套20、铜铝转接头、铜芯缆线40和铝芯缆线50，公插插套10与母插插套20插接连接，铜铝转接头设于公插插套10与母插插套20的内部；铜芯缆线40穿入公插插套10并与铜铝转接头的铜质端连接，铝芯缆线50穿入母插插套20并与铜铝转接头的铝质端连接。本实用新型利用铜铝转接头实现铜芯缆线40与铝芯缆线50的转换连接，铜铝转接牢固可靠，能够避免铜铝直接连接带来的电化学腐蚀问题；以铝代铜，能够降低安装成本；公插插套10与母插插套20插接连接，操作方便快捷。
29.公插插套10的插接端设有插接筒11以及设于插接筒11两侧的锁钩12，母插插套20的插接端设有插接孔21以及设于插接孔21两侧的锁孔22，插接筒11的结构与插接孔21的结构相匹配，锁钩12的结构与锁孔22的结构相匹配，插接筒11插入插接孔21内，锁钩12插入锁孔22内。铜芯缆线40、铝芯缆线50分别与铜铝转接头连接，在电缆连接时，直接将插接筒11对准插接孔21、锁钩12对准锁孔22，实现公插插套10与母插插套20的插接连接，锁钩12与锁孔22形成限位结构，能够提高公插插套10与母插插套20的连接牢固度，避免松脱。
30.优选地，插接筒11的外壁设有一圈密封槽111，密封槽111内设有密封圈112，当公插插套10与母插插套20插接连接后，插接筒11处于插接孔21内，密封圈112与密封槽111的槽壁以及插接孔21的孔壁紧密贴合，能够增强插接式铜铝连接器的密封性，起到防水、防尘作用。
31.公插插套10的尾端设有第一锁紧螺母13，第一锁紧螺母13与公插插套10螺纹连接，可对铜芯缆线40进行锁紧固定，避免铜芯缆线滑40动或松脱。母插插套20的尾端设有第二锁紧螺母23，第二锁紧螺母23与母插插套20螺纹连接，可对铝芯缆线50进行锁紧固定，避免铝芯缆线50滑动或松脱。所述第一锁紧螺母13和第二锁紧螺母23的内侧端部分别设有电缆卡爪16、26，避免缆线被从连接器中拔出影响电气连接性能。
32.公插插套10的插接端设有第一限位凸缘14，母插插套20的插接端设有第二限位凸缘24，第二限位凸缘24的结构与第一限位凸缘14的结构相匹配。当公插插套10与母插插套20插接后，第一限位凸缘14与第二限位凸缘24相贴合，能够保证安装定位精度。
33.请结合参阅图1至图3，图1为本实用新型实施例1的一种插接式铜铝转换连接器
100的拆分结构示意图；图2为本实用新型实施例1的一种插接式铜铝转换连接器100的组合结构示意图；图3为图2中沿a
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a方向的剖视图。本实用新型实施例1的一种插接式铜铝转换连接器100，包括公插插套10、母插插套20、铜铝转接头30、铜芯缆线40和铝芯缆线50，公插插套10与母插插套20插接连接，铜铝转接头30设于公插插套10与母插插套20的内部，铜芯缆线40穿入公插插套10并与铜铝转接头30连接，铝芯缆线50穿入母插插套20并与铜铝转接头30连接。
34.结合参阅图1和图3，铜铝转接头30为同轴连接的两段圆柱状结构，铜铝转接头30具有铜质端31和铝质端32，铜铝转接头30的铜质端31与公插插套10相对应，铜铝转接头30的铝质端32与母插插套20相对应，铜铝转接头30的铜质端31的外径小于铝质端32的外径。
35.请参阅图1和图3，铜质端31的内部设有第一连接孔311，铜芯缆线40的端部伸入第一连接孔311内并与铜质端31固定连接；铝质端32的内部设有第二连接孔321，铝芯缆线50的端部伸入第二连接孔321内并与铝质端32固定连接。
36.虽然铝与铜都是良好的导电材料，但铜的电阻率小于铝的电阻率，即铜的导电性比铝的导电性好，当铜与铝传输相同大小电流时，铝的横截面积需要大于铜的横截面积。因此，为实现铜铝转接的协调匹配，铜铝转接头30的铜质端31的外径小于铝质端32的外径，第一连接孔311的内径小于第二连接孔321的内径，铜芯缆线40的横截面积小于铝芯缆线50的横截面积。
37.由于铜质端31与铜芯缆线40材质均为铜，二者连接后不存在电化学反应的问题，同理，铝质端32与铝芯缆线50的材质均为铝，二者连接后不会发生电化学反应，因此，能够避免铜铝直接连接带来的电化学腐蚀以及接触不良等问题，保证转接可靠性。
38.在其他实施例中，铜质端31与铜芯缆线40还可以采用焊接或铆接方式连接，铝质端32与铝芯缆线50还可以采用焊接或铆接方式连接，本实用新型对此并不限定。
39.请参见图1，公插插套10的外壁两侧设有第一防滑凹槽15，母插插套20的外壁两侧设有第二防滑凹槽25，第一防滑凹槽15和第二防滑凹槽25的槽壁上均设有防滑凸点。插接过程中，操作人员一手持公插插套10，一手持母插插套20，第一防滑凹槽15、第二防滑凹槽25能够增大操作人员手部与公插插套10、母插插套20之间的摩擦力，提高安装效率。
40.本实用新型的插接式铜铝转换连接器100可应用于光伏系统中任意可以进行铜铝转换的位置，以铝代铜，能够降低安装成本。安装过程中，将铜铝转接头30的铜质端31与铜芯缆线40连接，铝质端32与铝芯缆线50连接，将公插插套10与母插插套20插接固定到一起，然后，旋紧第一锁紧螺母13对铜导线40进行固定，旋紧第二锁紧螺母23对铝导线50进行固定。
41.插接式铜铝转换连接器100应用于光伏系统中时，铜芯缆线40的外端可直接与光伏组件接线盒引出的铜电缆线连接，铝芯缆线50的外端与铝电缆线连接，铝电缆线实现将若干光伏组件产生的电流汇集至汇流箱；光伏系统中以铝代铜，能够降低安装成本，使资源得到合理利用；铜铝连接器采用插接式连接结构，操作方便、快捷。
42.应当理解的是，本实施例中，是将公插插套一端设为铜缆线连接端，母插插套一端设为铝缆线连接端，仅是为了对连接器的结构进行示例性说明，在实际应用时，也可将公插插套一端设为铝缆线连接端，母插插套一端设为铜缆线连接端，应视为等同的实施方式。
43.请结合参见图4至图7，图4为本实用新型实施例2的一种插接式铜铝转换连接器
200的拆分结构示意图；图5为本实用新型实施例2的一种插接式铜铝连接器200的组合结构示意图；图6为图5中沿b
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b方向的剖视图；图7为本实用新型实施例2的一种插接式铜铝连接器200中铜铝转接头60的剖视结构示意图。
44.本实用新型实施例2的一种插接式铜铝转换连接器200中，铜铝转接头60包括铜铝端子61和铜端子62，铜铝端子61为同轴连接的两段圆柱状结构，铜铝端子61具有铜质端611和铝质端612，铜铝端子61的铜质端611的外径小于铝质端612的外径；铜端子62的一端设有第三连接孔621，铜铝端子61的铜质端611伸入第三连接孔621内并与铜端子62固定连接。
45.参阅图4和图6，铜端子62的另一端设有第四连接孔622，铜芯缆线40的端部铜芯伸入第四连接孔622内并与铜端子62固定连接；铜铝端子61的铝质端612设有第五连接孔6121，铝芯缆线50的端部铝芯伸入第五连接孔6121内并与铝质端612固定连接。铜铝端子61的铜质端611通过铜端子62与铜芯缆线611电接连接，能够保证传输可靠性。
46.优选地，第三连接孔621内设有鼓簧6211，第三连接孔621的孔壁上设有定位块6212，鼓簧6211被限定在定位块6212的内侧，鼓簧6211的外壁与第三连接孔621的孔壁紧密贴合，鼓簧6211的内壁与铜铝端子61的铜质端611外壁紧密贴合。铜铝端子61的铜质端611与铜端子62通过鼓簧6211进行固定连接，能够提高连接强度，在传输电流时保证传输可靠性。
47.在应用时，将连接器的铜芯缆线一端与光伏系统的铜缆线连接，铝芯缆线的一端与光伏系统的铝缆线连接，然后将连接器的公插和母插对接插入即可。
48.同样的，本实施例中，是使用了铜铝端子和铜端子来构成铜铝转接头，在实际应用中，也可以是采用铜铝端子和铝端子来构成铜铝转接头，两者应视为等同的技术方案。
49.本实用新型的插接式铜铝转换连接器利用铜铝转接头实现铜芯缆线与铝芯缆线的转换连接，铜铝转接牢固可靠，能够避免铜铝直接连接带来的电化学腐蚀问题；公插插套与母插插套插接连接，操作方便快捷；本实用新型的铜铝转换连接器可应用于光伏系统中任意可以进行铜铝转换的位置，以铝代铜，可降低安装成本，使资源得到合理利用。另外，本实用新型的铜铝转换连接器不仅能够应用于光伏系统的铜铝转换连接，还能够应用于其他能够进行铜铝转接的场景中，操作便捷，节约成本。
50.本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。