防火联接盒的制作方法

1.本发明涉及电联接盒。


背景技术：

2.现代的基础设施大量地经由电力供应缆线被服务。工业工厂、造船厂、船舶设施以及矿特别地具有大量的缆线网络。
3.经常要求电力缆线连接到分支出并且为设施的不同部分供应的其它缆线。
4.典型地，缆线连接在包封件内侧进行，以便保护连接免受干扰和环境的影响。这样的包封件还预防未经授权的人员接近带电导体，由此防止意外触电死亡。
5.这样的包封件在行业内被称为联接盒或端子盒，在下文中统称为“联接盒”。
6.在某些设施中，必须满足附加的安全要求，以确保使联接盒对于使用为安全的。例如，附加的设计特征必须并入到联接盒中，以便使该设施在潜在地易爆炸的环境中为安全的。这样的联接盒一般被称为ex(防爆)联接盒。
7.由于在例如化工厂、海上石油钻塔以及地下的易产生甲烷的煤矿中存在易燃气体，因而可出现潜在地易爆炸的环境。类似地，含有易燃微粒或粉尘的空气(诸如在面粉研磨厂等中)也可构成潜在地易爆炸的环境。
8.正在使用各种不同的防爆概念，其中的每个可经由正式的指定的协议来评估为适合于在具体的易爆环境中使用。为了确定最恰当的保护概念而使用的参数包括在特定环境中存在的具体气体或粉尘、存在气体或粉尘的范围、预期的环境温度以及预料到的机械冲击和损坏的可能性。基于这些参数，可相应地对工厂中的区域进行分类，并且可选取具有其附随的保护概念的恰当的联接盒。
9.尽管存在保护概念，每个经ex认证的联接盒还是被分类为适合于某些环境。例如，i组设备适合于在矿中在地下使用，经受“沼气”。iia组装置、iib组装置以及iic组装置适合于在某些指定的气体空气中进行表面安装。iii组机构适合于在经受可燃尘云的环境中使用。
10.最早且最广泛地使用的保护概念之一是“防火”，也由标号“ex d”表示。
11.国际电工委员会(iec)已制定针对易爆位置中的设备的一系列国际规范，即iec 60079系列规范。
12.iec 60079-0是针对易爆位置而适用于所有设备的通用规范，并且，iec 60079-1提供特定于在工业中标示为“ex d”设备的防火设备的额外的要求。
13.在大多数国家，在相应的国家的法规中参考iec规范或类似规范，并且对于适用的易爆区域中的设施，设备的对于这样的标准的正式认证是强制性的。设备的正式认证经由认可的测试实验室报告和认可的认证机构来进行。
14.ex d保护概念适合于将容纳于包封件内侧的火花产生设备，并且假设可在包封件内侧着火。该概念采用防止内部燃烧/爆炸事件能够使周围的潜在地易爆炸的环境(例如含有可燃气体或可燃尘云的环境)着火的设计要求和性能要求。
15.针对ex d包封件的iec设计要求和测试要求是严格的，并且尤其要求可承受老化测试并在那之后承受包括冲击测试的各种机械测试的材料。包封件还必须能够承受指定的内部压力而不会受到损坏或过度变形。另外，必须经由测试来证明内部易燃气体的着火将不会使周围的空气着火。
16.具体地，iec 60079-0和iec 60079-1要求下者：
17.a)包封件必须能够承受在内部着火期间产生的平均压力的四倍，其为大约30 bar(3000 kpa)。这被公知为过压；
18.b)包封件必须使在内部着火期间排出的气体熄灭，从而防止包封件周围的潜在地易爆炸的空气的着火。这经由“火焰路径”实现，火焰路径包括在盖与主体之间的包封件接口上的非常严格地控制的尺寸。这些尺寸包括从包封件的内侧到外侧面的接口的宽度、形成于接口的配合面之间的间隙以及接头的表面光洁度；
19.c)在所有机械测试之前，包封件、其密封件以及包封件的所有其它非金属部分都必须承受840小时的对热、冷和湿度的耐热性；
20.d)如果将在地下煤矿(i组)中使用包封件，则包封件还必须能够承受两次20焦耳的冲击而不损坏。这通过允许1kg的半球形冲击头从2米的高度掉落来模拟；
21.e)在i组(采矿)应用中使用的非金属材料需要承受在升高的温度下暴露于油和油脂；以及
22.f)进入到包封件中的螺纹式入口被要求包含至少5个完整螺纹。这些螺纹式接头还必须服从与在上文中的点(b)中提到的那些火焰路径间隙要求类似的火焰路径间隙要求。
23.对于遵守这些严格规范的包封件、尤其是由非金属材料制作的包封件，端接于ex d包封件中的缆线往往经由包封件的可开放且单独但相邻地联结的“ex e”部分来进行这样的动作，该部分与ex d区段一起形成复合包封件。如本文中所使用的，“ex e”指公知为“提高安全性”的备选保护方法，该方法规定ex e包封件不准容纳火花发出部件。这样的包封件的ex d部分容纳火花发出元件，并且一般被完全地密封且不可开放或接近。
24.显然，这样的复合ex e/ex d包封件不允许缆线直接进入到包封件的ex d部分中。
25.作为严格的设计要求和测试要求的结果，可开放并且具有直接缆线进入点的经认证的ex d包封件(尤其是针对i组(采矿)设施认证的那些ex d包封件)典型地利用厚金属壁来非常结实地构造，以实现必需的强度。普遍使用铸铁、铸黄铜、重型钢或不锈钢制品。
26.对于各种联结的缆线的铠装之间的电连续性的常见的要求是对于即使金属重并且经受腐蚀也被用作包封件材料的另一个原因。
27.具有直接缆线入口的非金属聚合物ex e联接盒在本领域中是已知的。一些包封件还将模制的接地杆并入，以实现入口之间的接地连续性。然而，由于对于用于恶劣采矿环境的直接缆线进入ex d联接盒的非常苛刻的测试要求，目前均不由聚合物材料制作。
28.在本领域中已知的金属ex d直接进入缆线联接盒遭受若干问题。一个这样的问题是这样的包封件易受腐蚀、且特别是造成安全风险的火焰路径面的腐蚀的影响。火焰路径面容易不慎用螺丝起子等划伤。这样的损坏使包封件的ex d性质无效，并且是危险的。这些包封件也一般是重的，并且对于生产是昂贵的。另外，这样的包封件通常具有用于在使用中接纳缆线密封套的螺纹式入口，该螺纹式入口具有精确匹配的螺纹。照此，不存在将相配的
其它螺纹或其它尺寸的密封套。
29.因此，需要经认证的防火联接盒(优选地针对i组设施认证)，该防火联接盒可接受缆线的直接进入、至少符合iec、抗腐蚀、相对轻、如被要求则在连接的铠装缆线之间提供电传导性、与现有的ex d联接盒相比对于制造是更不昂贵的、容易以不同尺寸和类型的密封套入口螺纹迅速地制造，并且具有不轻易易受腐蚀和划伤损坏的影响的火焰路径。本发明至少部分地旨在提供满足这些要求的联接盒。


技术实现要素：

30.本发明提供非金属ex d联接盒，该非金属ex d联接盒包括：包封件，其包括主体和盖，盖可与主体接合，以形成充分包封的容积；通向该容积的至少一个端口；以及至少一个传导插入件，其与端口接合来接纳缆线密封套以提供缆线密封套到该容积的直接进入。
31.优选地，多个端口设于主体上的间隔开的位置处，各自具有与其接合的相应的传导插入件。传导插入件可由黄铜形成。端口的数量和端口在主体上的位置可根据要求而变化。
32.每个端口可为任何恰当的形状，并且例如在横截面中，每个端口可为圆形的。
33.传导插入件可使用连续元件来放置成彼此电连通。连续元件可焊接到传导插入件，并且可在联接部处焊接在一起，连续元件在该联接部处相交。连续元件可由任何合适的传导材料形成。优选地，连续元件呈铜杆的形式。
34.主体可包括附加的外部接地端子，该外部接地端子与连续元件电连通，以促进联接盒外部接地。
35.传导插入件可为螺纹式的，并且可根据要求而设定尺寸。
36.火焰路径可形成于主体和盖的相对的表面之间。主体的上表面和盖的对应的下表面可根据要求而机加工成所选择的公差。
37.主体和盖可包括用于使主体固定到盖的对应的互补的紧固形成件。盖可包括多个孔口，并且主体可包括与孔口对齐的多个插座。于是，一个或多个合适的紧固件(诸如螺钉)可与孔口和插座接合，以便使盖固定到主体。优选地，螺钉和插座由不锈钢形成。
38.联接盒的包封件可由玻璃纤维增强热固性塑料材料形成。这是低摩擦材料，并且不太可能在使用期间被划伤，这确保形成于主体的上表面与盖的下表面之间的火焰路径依然完好无损。
39.主体可在横截面中具有任何合适的形状，例如圆形、六边形或八边形。这是非限制性的。
40.主体可在主体的下表面上包括多个安装形成件，来将主体安装到合适的表面。安装形成件可呈多个孔口的形式。主体可使用一个或多个合适的紧固件来固定到表面。优选地，使用安装板进行。安装板可包括安装主体，安装主体具有形成于其中的多个孔口，在使用中，该孔口根据要求而放置成与主体的下表面上的对应的孔口对齐。合适的紧固件可用于使主体沿期望的取向固定到板。
附图说明
41.参考附图来通过示例的方式进一步描述本发明，在附图中：
42.图1是根据本发明的第一实施例的联接盒的透视图；
43.图2是从图1中的联接盒的一侧的视图；
44.图3是图2中的联接盒的横截面图；
45.图4是在图1中的线x-x上截取的联接盒的横截面图；
46.图5是根据本发明的将与联接盒结合使用的安装板的透视图；
47.图6是根据本发明的第二实施例的联接盒的透视图；以及
48.图7是根据本发明的第三实施例的联接盒的透视图。
具体实施方式
49.图1、图2以及图3图示根据本发明的第一实施例的联接盒。联接盒10包括包封件12，包封件12包括主体14和盖16，盖16可与主体14接合，以形成充分包封的容积18(见图3)。包封件12由合适的玻璃纤维增强热固性塑料材料形成，并且在横截面中为圆形的。
50.通向容积18的多个端口20a、20b、20c设于主体14上的间隔开的位置处。接合于每个端口20a、20b、20c内的是用于在使用中接纳相应的缆线密封套(未示出)的相应的螺纹式传导插入件22a、22b、22c。
51.传导插入件22a、22b、22c可根据要求而为任何合适的尺寸或形状。
52.传导插入件22a、22b、22c使用呈铜杆的形式的连续元件24(见图3)来放置成彼此电连通。杆24焊接到传导插入件并且在联接部26处彼此焊接，杆24在联接部26处相交。
53.主体14的上表面14a和盖16的相对的下表面16a机加工成所选择的公差，以形成火焰路径28。该公差取决于将在其中使用联接盒的特定环境。
54.主体14和盖16包括用于使盖16固定到主体14的分别标示为30和32的对应的互补的紧固形成件。螺纹式插座30a、30b、30c
……
30n设于主体14的壁中。对应的孔口32a、32b、32c
……
32n形成于盖16的壁中。插座30a、30b、30c
……
30n和孔口32a、32b、32c
……
32n放置成彼此对齐，并且合适的螺纹式紧固件34a、34b、34c
……
34n与互补的形成件30、32接合，由此使盖16固定到主体14。优选地，紧固件34a、34b、34c
……
34n和螺纹式插座由不锈钢形成。
55.外部接地端子36(见图4)可任选地设于主体14上，以促进外部接地。
56.在主体14的下表面14b处，设有安装形成件38，以允许包封件12固定到工作表面等。优选地，提供安装板40(见图5)，以促进使包封件12附接到期望的表面。安装板40包括安装板主体42，安装板主体42具有与包封件12互补的形状的凹陷部分42a。装配形成件44a、44b、44c、44d设于安装板主体42上，以使用合适的紧固件(未示出)来使安装板主体42固定到合适的表面。在使用中，设于安装板主体42上的间隔开的位置处的多个安装孔口46放置成与主体14的下表面14b上的安装形成件38对齐。然后，使用螺纹式紧固件来使包封件12沿期望的取向固定到安装板40。
57.包封件12的形状、端口20的数量以及端口20在主体14上的位置可变化。图6图示根据本发明的第二实施例的联接盒10a，其中，包封件12a是八边形的。图7图示根据本发明的第三实施例的联接盒10b，其中，三个相邻的端口50a、50b、50c设于包封件12b上。在其它方面，联接盒10a和10b与联接盒10相同。