用于实现与架空电缆中的光纤对接的硬件的制作方法

1.本公开涉及架空电缆领域，尤其涉及用于安装和支撑用于输电和
/
或配电的架空电缆的硬件部件
。
本公开尤其涉及硬件部件，其使得来自架空电缆的光纤能够穿过硬件，用于随后连接到对接设备，例如询问设备或电信设备
。
附图说明
2.图1示出了架空输电线的一部分
。
3.图2示出了根据现有技术的已组装的端接设备的横截面图
。
4.图3示出了根据现有技术的已组装和压接的端接设备的透视图
。
5.图
4a-4b
示出了包括联接到强度构件的光纤的架空电缆
。
6.图5示出了根据本公开实施例的端接设备
。
7.图6示出了根据本公开实施例的端接设备
。
8.图7示出了根据本公开实施例的端接设备
。
9.图8示出了根据本公开实施例的端接设备
。
10.图
9a
和
9b
示出了根据本公开实施例的端接设备
。
11.图
10a
至
10c
示出了根据本公开实施例的端接设备
。
12.图
11
示出了根据本公开实施例的端接设备
。
13.图
12a
和
12b
示出了根据本公开实施例的抓持组件
。
14.图
13a
至
13c
示出了根据本公开实施例的端接设备
。
15.图
14a
至
14c
示出了在根据本公开的端接设备中有用的间隔夹
。
16.图
15
示出了根据本发明的端接设备中间隔夹的使用
。
17.图
16a
至
16b
示出了根据本公开实施例的端接设备
。
18.图
17a
和
17b
示出了根据本公开实施例的端接设备
。
19.图
18
示出了根据本公开的拼接组件的实施例
。
20.图
19
示出了根据一个实施例的拼接组件的分解图
。
21.图
20a
和
20b
示出了根据本公开的拼接组件的实施例
。
22.图
21a
和
21b
示出了结合光纤环的拼接组件的实施例
。
23.图
22
示出了根据本公开的拼接组件的实施例
。
24.图
23a
至
23d
示出了根据本公开实施例的结合线轴系统的拼接组件和用于构造拼接组件的方法
。
具体实施方式
25.图1示出了用于传输电力的架空电力传输线
100
的一部分
。
通过使用诸如支撑塔
102a/102b/102c
的支撑塔
(
例如，塔架
)
将电缆提升到地面之上，来构建架空输电和配电线
。
输电和配电线可能跨越许多英里，从而需要非常长的电缆长度
(
例如，其中许多电缆部段为了电气和机械连续性而连结
)
以及许多支撑塔
。
一些支撑塔被称为终端塔或锚塔，例如塔
102a。
这种塔位于端接点，例如变电站或电线在地下布线的位置
。
在电线改变方向
(
例如，转弯
)、
穿过道路或其他结构的情况下
(
在这些情况中，如果电缆出现故障，则存在损坏或伤害的高风险
)
，或者在长的直线路径中在规则的间隔处，也可能需要诸如塔
102a
的终端塔
。
在这种情况下，架空电缆必须被端接
(
例如切断
)
，在高张力下紧固到终端塔，并与相邻的架空电缆电连接
。
如图1所示，电缆部段
110a
使用终端端接设备
120(
例如张力夹
)
紧固
(
例如锚定
)
到塔
102a
，并且通过电跳线
104
电连接到相邻的电缆部段
110b。
电缆部段
110a/110b
通过绝缘体串
106
与支撑塔
102a
绝缘
。
26.另一种端接结构称为拼接
。
虽然单段架空电缆的长度可能长达数千英尺，但电网可能需要数百英里的电缆
。
为了跨越这些距离，线路工人必须经常将两个较短的电缆部段拼接
(
例如联接
)
在一起
。
因此，一个或多个拼接部可以放置在架空电缆安装的两个终端之间
。
拼接部既作为将电缆的两个端部保持在一起的机械接头，又作为允许电流流过拼接部的电接头
。
如图1所示，拼接部
150
可操作地将电缆部段
110c
连接到电缆部段
110d
，以形成机械接头和连续的电通路
。
27.图2示出了用于裸架空电缆的根据现有技术的组装好的端接设备
(
例如，终端
)
的横截面，例如图1中的终端
120。
图2中示出的端接设备
220
类似于
bryant
的
pct
公开号
no.wo 2005/041358
和
bryant
等人的美国专利
no.8,022,301
中示出和描述的端接设备，这两个文件的全部内容通过引用并入本文
。
28.概括地说，图2所示的端接设备
220
包括抓持组件
221
和连接器
222
，连接器
222
用于将端接设备
220
锚定到终端结构，例如锚定到如图1所示的塔，紧固件
223
设置在端接设备
220
的近端
。
在端接设备
220
的远端，与紧固件
223
相对，端接设备
220
可操作地连接到架空电缆
210
，架空电缆
210
包括电导体
211(
例如，包括导电绞线
)
，电导体
211
围绕强度构件
214(
例如，纤维增强复合材料强度构件
)
并由强度构件
214
支撑
。
29.抓持组件
221
紧紧地抓持强度构件
214
，以将架空电缆
210
紧固到端接设备
220。
如图2所示，抓持组件
221
包括压缩型配件
(
例如，楔型配件
)
，特别是具有内腔
225(
例如，孔洞
)
的筒夹
224
，内腔
225
围绕并抓持在强度构件
214
上
。
筒夹
224
设置在筒夹壳体
226
中，并且随着电缆
210
被张紧
(
例如，被拉到支撑塔上
)
，随着筒夹
224
被进一步拉入筒夹壳体
226
中，在强度构件
214
和筒夹
224
之间产生摩擦
。
筒夹
224
的锥形
(
外部
)
形状和筒夹壳体
226
的配合的内部漏斗形状增加了强度构件
214
上的压力，从而确保强度构件
214
不会滑出筒夹
224
，并因此确保架空电缆
210
紧固到端接设备
220。
30.如图2所示，外部套管
227
设置在抓持组件
221
上和电缆
210
的一端上
。
外部套管
227
包括导电套管主体
228
，以便于电导体
211
和跳线板
229
之间的导电
。
内部套管
230(
例如，导电内部套管
)
可以放置在导体
211
和导电体
228
之间，以便于导体
211
和导电体
228
之间的电连接
。
例如，导电体
228
可以由铝制成，跳线板
229
可以焊接到导电体
228
上
。
跳线板
229
被配置成附接到连接器板
231
，以便于电导体
211
和另一导体之间的电传导，所述另一导体例如是与连接器板
231
电连通的另一电缆
(
未示出
)。
31.连接器
224
包括紧固件
223(
例如吊环螺栓
)
和设置在连接器主体
234
的抓持元件端
233
处的抓持元件配合螺纹
232。
当螺纹
235
和
232
接合并且连接器
224
相对于筒夹壳体
226
旋转时，抓持元件配合螺纹
232
被配置为可操作地与筒夹壳体
226
的连接器配合螺纹
235
配合，以便于连接器
224
抵靠筒夹
224
移动，从而将筒夹
224
推入筒夹壳体
226
中
。
这加强了筒夹
224
在强度构件
214
上的压缩抓持，从而进一步将架空电缆
210
紧固到端接设备
220。
紧固件
223
被配置成附接到终端结构，例如附接到终端塔，以将端接设备
220
以及因此电缆
210
紧固到终端结构
。
参见图
1。
32.图3示出了类似于图2的端接设备的端接设备的透视图，该端接设备已经被压接
(
例如，压缩
)
到架空电缆上
。
端接设备
320
包括具有紧固件
323
的连接器，紧固件
323
从外部套管
327
的近端向外延伸
。
跳线板
329
与外部导电套管主体
328
一体形成，用于电连接到连接板
(
例如，见图
2)。
如图3所示，外部套管主体
328
压接在下面结构的两个区域之上
(
压接到下层结构的两个区域上
)
，即压接的套管主体区域
328a
和压接的套管主体区域
328b。
压接的套管主体区域
328a
大致位于下面的连接器的中间部分上
(
例如，参见图
2)
，并且压接的套管区域
328b
大致位于架空电缆
310
的一部分上
。
在压接操作期间施加在外部套管主体
328
上的压缩力被传递到下面的部件，即，传递到压接区域
328a
下面的连接器和架空电缆
310
的在压接区域
328b
下面的部分，以将端接设备
320
永久紧固到电缆
310。
33.参照图2和图3概括描述的端接设备可以与各种裸架空电缆配置一起使用
。
图2和图3所示的端接设备对于具有纤维增强复合材料强度构件的架空电缆特别有用
。
例如，压缩楔形抓持元件，例如具有设置在筒夹壳体中的筒夹
(
例如，图
2)
，使得纤维增强复合材料强度构件能够在高压缩力下被抓持，而没有复合材料断裂的显著风险
。
34.图
4a
示出了架空电缆
410a
，其包括由纤维增强复合材料制成的强度构件
414a。
电缆
410a
还包括导体
411a
，导体
411a
包括第一层
412aa
导电绞线，该第一层
412aa
导电绞线螺旋缠绕
(
例如绞合
)
在强度构件
414a
周围
。
第二层
412ab
导电绞线缠绕在第一层
412aa
周围
。
导电绞线可以由导电金属制成，例如铜或铝，并且在架空电缆中使用时通常由铝制成，即纯铝或铝合金
。
导电金属
(
例如铝
)
可能不具有足够的机械性能
(
例如足够的抗拉强度
)
以在架设在支撑塔之间以形成如图1所示的用于输电和
/
或配电的架空电线时自支撑而不会过度下垂
。
因此，当架空电缆
410a
在高机械张力下被架设在支撑塔之间时，强度构件
414a
物理地支撑或加强电导体
411a。
35.图
4a
所示的强度构件
414a
是纤维增强复合材料强度构件，例如，包括设置在粘合基体中的多根增强纤维
。
如图4所示，强度构件包括高强度部分
415a(
例如，内部部分
)
，其包括设置在聚合物粘合基体
(
例如，热固性或热塑性粘合基体
)
中的高强度和基本连续的增强纤维
(
例如，碳纤维
)。
绝缘层
416a(
例如，外层
)
包围内部部分
415a
，以防止碳纤维和铝之间的紧密接触可能导致的电化腐蚀
。
例如，绝缘层可以由诸如热塑性材料的电绝缘聚合物制成
。
替代地，或者附加于聚合物层，例如，绝缘层可以包括在聚合物粘结基质中的基本连续的增强玻璃纤维
。
这种构造的架空电缆可以以商标
(ctc global corp.,irvine,ca)
获得，并且在
hiel
等人的美国专利
no.7,368,162
中被描述，该专利通过引用整体并入本文
。
此外，强度构件可以包括铝层，例如设置在绝缘层
416a
和第一导电层
412aa
之间
。
例如，参见
meyer
等人的美国专利
no.10,395,794
，该专利通过引用整体并入本文
。
36.这种纤维增强复合材料强度构件可包括单个纤维增强复合材料强度元件
(
例如，单个杆
)
，如图
4a
所示
。
替代地，复合材料强度构件可由多个单独的纤维增强复合材料强度元件
(
例如，单独的杆
)
组成，这些纤维增强复合材料强度元件可操作地组合
(
例如，扭曲或绞合在一起
)
以形成如图
4b
所示的强度构件
。
这种多元件复合材料强度构件的例子包括但不限于：
mccullough
等人的美国专利
no.6,245,425
中所示的多元件铝基复合材料强度构
件；
tosaka
等人的美国专利
no.6,015,953
中示出的多元件碳纤维强度构件；和
daniel
等人的美国专利
no.9,685,257
中所示的多元件强度构件
。
这些美国专利中的每一个都通过引用整体并入本文
。
其它构造和材料
(
例如，其它纤维和
/
或基体材料
)
可用于纤维增强复合材料强度构件
。
37.回头参考图
4a
，电缆
410a
还包括与电缆
410a
相关联的至少一根光纤
。
如图所示，电缆
410a
包括嵌入强度构件
414a
内的两根
(
例如，多根
)
光纤，即光纤
417aa
和
417ab。
更具体地，光纤
417aa
的特征在于嵌入在高强度内部部分
415a
内，光纤
417ab
的特征在于嵌入在内部部分
417a
和绝缘层
417a
之间
。
应当理解，这种光纤可以通过放置在其他位置而与电缆
410a
相关联，例如设置在强度构件
414a
的外表面上，例如在强度构件
414a
和第一导电层
412aa
之间
。
38.参考图
4b
，示出了类似的架空电缆
410b。
如上所述，电缆
410b
包括具有多个强度元件
(
例如，强度元件
414ba)
的强度构件
414b
，这些强度元件被组合
(
例如，螺旋缠绕
)
以形成强度构件
414b。
在这种情况下，一根或多根光纤如光纤
417bb
与电缆
410b
相关联，例如，附加于诸如光纤
417ba
的嵌入的光纤如或作为其替代，设置在单独的强度元件之间
。
如同图
4a
所示的电缆一样，光纤可以放置在电缆
410b
的整个横截面中的其他位置
。
39.在任一前述构造中，光纤通常沿着电缆的整个长度设置
。
光纤可以以基本线性的方式设置，或者可以是非线性的，例如，可以扭曲或缠绕在强度构件周围
。
这种光纤可以用于通信
(
例如，用于数据传输
)
和
/
或可以用于询问
(
例如，检查
)
电缆以确定电缆的状况，即作为询问元件
。
例如，
botdr(
布里渊光时域反射仪
)
可用于评估电缆的温度和
/
或沿着电缆长度的强度构件的应力状态
。
在
dong
等人的国际专利公开
no.wo 2019/168998
中示出了用于询问目的的架空电缆中使用的光纤的一个示例，该国际专利公开通过引用整体并入本文
。
40.无论光纤的功能如何，都有必要接取光纤的至少一端，例如，以可靠地将光
(
例如，来自激光器的相干光
)
引入光纤的端部，并检测和
/
或分析从光纤的同一端或相对端发出的光
。
然而，如图2和图3所示，当架空电缆在终端端接时
(
例如，使用上述端接设备
)
，强度构件的端部以及因此光纤的端部不再能够被接取以将信号传递到光纤的端部和
/
或以检测从光纤端部发出的光信号
。
41.本公开的一个目的是提供硬件，例如用于架空电缆的端接设备，其使得即使在架空电缆已经安装之后，例如在架空电缆的一段已经被架设并端接之后，也能够接取与电缆相关联的这种光纤
。
42.图5示出了与架空电缆一起使用的端接设备
(
例如终端
)
的一个实施例，该端接设备使得能够从设备外部接取一根或多根光纤
。
如图5所示，终端
520
包括抓持组件
521
，其抓持架空电缆
510
的强度构件
514
，例如，使得电缆
510
可以在非常高的张力下被牢固地保持
。
类似于图1所示的端接设备，抓持组件
521
的特征在于压缩楔，特别是具有筒夹
524
和筒夹壳体
526
，筒夹壳体
526
被构造成将筒夹
524
接收在壳体
526
内
。
43.抓持组件
521
包括沿着抓持组件
521
的外表面，特别是沿着筒夹壳体
526
的外表面设置的抓持组件通道
537(
例如，凹槽或细长凹口
)。
通道
537
被配置为
(
例如，尺寸和形状设计成
)
将一根或多根光纤
(
例如光纤
517)
紧固在通道
537
内，例如，以包含和保护抓持组件
521
和导电套管主体
528
的内表面之间的光纤
517。
如图5所示，抓持组件通道
537
沿着抓持组
件
521(
例如，筒夹壳体
526)
的外表面从抓持组件
521
的一端延伸到抓持组件
521
的相对端
。
换句话说，通道
537
至少沿着抓持组件
521
的与导电套管主体
528
直接接触的部分设置
。
此外，抓持组件通道
537
沿着抓持组件
521
以基本线性的方式设置
。
尽管线性构造更容易制造和实施，但是应当理解，如果需要，通道
537
可以是非线性的，例如，可以围绕抓持组件螺旋设置
。
在任何情况下，通道
537
使得导电套管主体
528
能够向下压接在抓持组件
521
上
(
见图
3)
，而光纤
517
经受很少压缩或没有经受压缩，使得光纤
517
不会被损坏
。
44.连接器
522
可操作地附接到抓持组件
521
，并包括连接器主体
534。
连接器主体
534
包括沿着连接器主体
534
的外表面设置
(
例如，形成在其中
)
的连接器主体通道
538。
如同抓持组件通道
537
一样，连接器主体通道
538
被构造成
(
例如，尺寸和形状被设计成
)
在通道
538
内紧固
(
例如，容纳和保护
)
一根或多根光纤，例如光纤
517。
连接器主体通道
538
至少沿着连接器主体
534
的与导电套管主体
528
直接接触的部分设置，并且可以沿着连接器主体
534
的整个长度设置
。
如同抓持组件通道
537
一样，连接器主体通道
538
可以以如图5所示的基本线性的方式沿着连接器主体
534
设置，或者可以以非线性的方式沿着连接器主体
534
设置
。
45.连接器
522(
例如，连接器主体
534)
可以包括连接器主体螺纹，并且筒夹壳体
526
可以包括与筒夹壳体螺纹配合
(
例如，螺纹接合
)
的连接器配合螺纹，以将筒夹壳体
526
紧固到连接器
522
，例如，如上图2所示，尽管也考虑了将抓持组件
521
紧固到连接器
522
的其他方式
。
此外，抓持装置和连接器可以一体形成，即作为单个单元
。
46.为了使端接设备
520
能够紧固到塔
(
见图
1)
，端接设备包括紧固件
523
，例如，如图5所示，该紧固件
523
可操作地附接到连接器主体
534
或者与连接器主体
534
一体形成
。
垫圈
539
可以将紧固件
523
与外部套管
527
分开，以减少湿气和其他外来元素侵入端接设备
520。
如图5所示，紧固件
523
是吊环螺栓
(
例如，具有单个闭环
)。
然而，也考虑了其它类型的紧固件，包括具有两个叉头的叉形夹型紧固件，这两个叉头具有孔，使得叉形夹销能够穿过叉头放置
。
例如，参见
dupre
的美国专利
no.2,668,280
和
stauske
等人的美国专利
no.6,338,590
，这两篇专利通过引用整体并入本文
。
47.如上所述，具有限定空腔的导电套管主体
528
的外部套管
527
放置在抓持组件
521
上和连接器主体
534
上
。
外部套管
527
可以压接
(
例如，压缩
)
到下面的结构上，例如，压接到连接器主体
534
上和电缆
510
上，如图2所示
。
48.图5所示的端接设备
520
还包括应变消除引导件
540
，该引导件
540
被构造成容纳光纤并将光纤从电缆
510
重定向到抓持组件通道
537。
在这点上，图5所示的应变消除引导件
540
包括渐缩形状，例如圆锥或漏斗的性质
。
应变消除引导件
540
可由柔韧材料制成，例如弹性材料
。
应变消除引导件
540
被构造成确保光纤
517
不会受到小半径弯曲，小半径弯曲可能会损坏光纤
517
或者对光纤
517
的功效有害
。
49.光纤
517
通过光纤引出孔
541
从端接设备
520
延伸
。
光纤引出孔
541
被配置为
(
例如，大小和形状设计成
)
使得一根或多根光纤能够穿过孔
541。
因此，可以进行到光纤
517
的连接，例如连接到
otdr、botdr
或类似的询问设备，或者连接到电信设备
。
50.图6示出了根据一实施例的连接器和抓持组件的透视图，例如，其可用于图5所示的端接设备中
。
抓持组件
621
使用筒夹
624
和筒夹壳体
626
的布置紧固到强度构件
614。
光纤
617
缠绕在强度构件
614
周围，并且可以用于询问
(
即，作为感测元件
)
和
/
或可以用于远程通信
(
例如，数据传输
)。
光纤
617
设置在抓持组件通道
637a
内，该抓持组件通道
637a
沿着抓持
组件
621
的长度延伸，即沿着筒夹壳体
626
的外表面的长度延伸
。
筒夹壳体
626
包括多个抓持组件通道
637a/637b/637c
，其可以容纳多根光纤，或者可以与单根光纤一起使用，例如用于对准的目的
。
类似地，连接器
622
包括沿着连接器主体
634
的表面线性设置的连接器主体通道
638。
光纤通过光纤引出孔
641
从连接器
622
延伸
617。
51.图7示出了根据本公开的端接设备的替代实施例的横截面图
。
端接设备
720
包括筒夹
724
和筒夹壳体
726
形式的抓持组件
721
，其抓持在强度构件
714
上
。
在该实施例中，一根或多根光纤
717
与强度构件
714
一起延伸穿过筒夹
724。
在这点上，连接器主体
734
包括纵向延伸穿过连接器主体
734
的端口
742(
例如，孔洞
)
，该端口包括可以与连接器主体
734
一体形成的第一凸缘
743a。
紧固件
723
包括第二凸缘
743b
，其通过多个凸缘螺栓如凸缘螺栓
744a
紧固到第一凸缘
743a。
光纤
717
延伸穿过连接器主体端口
742
并穿过穿过第二凸缘
743b
设置的光纤引出孔
741
，从而光纤
717
的一端可以被接取
。
在该实施例中，在使用螺栓
744a
将凸缘
743b
紧固到凸缘
743a
之前，光纤
717
可以通过孔
741
插入
。
当光纤
717
离开孔
741
时，可以使用索环
(
例如橡胶索环
)
来减小光纤
717
上的弯曲应变
。
52.前述实施例示出了端接设备，其中光纤延伸穿过抓持组件和连接器主体和
/
或围绕抓持组件和连接器主体延伸，并在紧固件端部附近离开端接设备
。
替代地，端接设备可以被配置为在电缆的端部和抓持组件之间的位置将光纤引出端接设备，即，使得光纤不会经过或围绕抓持组件或连接器穿过
。
此外，可能希望将光纤拼接
(
例如，熔接拼接或机械拼接
)
到端接设备内的一根或多根连接光纤，例如，以密封端接设备内的拼接部
。
53.图8示出了终端设备
820
的一个这样的实施例
。
端接设备
820
包括抓持组件
821
和连接器
822
，连接器
822
具有基本上如上所述的一体形成的紧固件
823
，除了参照图
5-7
描述的光纤通道和孔
。
如图8所示，电缆
810
的端部，即电导体
811
的端部，与抓持组件
821
的前端间隔开，从而限定工作空间
845(
例如，由导电套管主体
828
界定
)
，强度构件
814
通过该工作空间延伸至抓持组件
821。
与电缆
810
相关联并从电缆
810
延伸的每根光纤例如光纤
817a
可操作地连接到第二光纤
817b。
该连接可以使用诸如熔接拼接部
846
的拼接部来实现
。
第二光纤
817b
可操作地连接到光纤插座
847
，光纤插座
847
至少部分地穿过导电套管主体
828
中的端口
(
例如，孔
)
设置
。
例如，光纤
817b
和插座
847
可以作为为此目的而配置的预制装置来提供
。
图8所示的插座
847
还被配置为附接到光纤跳线
848
，例如在插座的相对侧
。
尽管在本文描述为插座
847
，但是插座可以是提供穿过套管主体
828
的路径
(
例如，操作光信号路径
)
的任何装置
。
例如，插座
847
可以包括拼接盒
。
插座
847
还可包括线缆连接器，例如应变消除抓持器，其减小光纤
817b
上的张力并在光纤周围提供液密密封
。
跳线
848
包括合适的配件
849
和包含光纤的铠装电缆
850。
配件
849
被配置成可操作地与插座
847
配合，例如，以将光纤
817b
连接到铠装电缆
850
中的光纤
。
如果希望降低光纤上的电压和
/
或防止跟踪，绝缘体串
851
可以可操作地连接到铠装电缆
850。
54.图8所示的端接设备可以提供许多优点，特别是在端接设备
820
的安装方面，包括光纤
817a
到端接设备外部的有效连接
。
例如，一旦光纤
817a
从强度构件
814
的端部分离，强度构件可被切割成其最终长度
。
抓持组件
821(
例如，筒夹和筒夹壳体
)
然后可以按照标准程序附接并紧固在强度构件
814
上
。
然后，松散的光纤
817a
可以熔接拼接到预先附接到光纤插座
847
的第二光纤
817b。
可选地，保护缓冲管可以放置在光纤上以保护工作空间
845
内的光纤
。
然后可以组装端接设备，即，可以将外部套管
827
定位并压接在电缆
810
和连接器主体
834
上
。
值得注意的是，这些步骤可以在地面上执行，例如，这些步骤不必在当架空电缆被固定
(
但未张紧
)
在塔的高处时被执行
。
组装好的端接组件然后可以被提升到塔上的附接点并附接到其绝缘件串
。
见图
1。
此时，预制光纤跳线
848
可以在电线张紧之前或之后通过插入光纤插座
847
而被连接
。
55.图
9a
和
9b
示出了端接设备
920
的替代实施例
。
除了外部套管
927
的构造之外，端接设备
920
基本上类似于图8所示的端接设备
。
如图
9a
和
9b
所示，导电套管主体由两部分
928a
和
928b
构成
。
这两个部分
928a/928b
被配置成在位置
928c
处可操作地连结，该位置
928c
被设置在光纤
917a
和
917b
所在的工作空间
945
之上或附近
。
在连结位置
928c
处，导电套管主体的两个部分可操作地装配在一起，例如，如图
9a
和
9b
所示的搭接连结部的性质
。
在放置在一起之后，两个部分
928a
和
928b
可以通过压接或类似技术彼此结合，以提供穿过导电套管主体的强物理结合和电通路
。
图
9a
和
9b
所示实施例的一个优点是，在套管部分
928b
与套管部分
928a
配合并结合之前，光纤
917a
和
917b
可以在工作空间
945
中被拼接或以其他方式被加工
。
56.图
10a
至
10c
示意性地示出了端接设备的另一实施例
1020
，其在结构上类似于图
9a
和
9b
所示的端接设备
。
在该实施例中，两个配合的导电套管主体部分
1028a
和
1028b
被配置为在位置
1028c
处连结，该位置
1028c
设置在连接器
1022
上，从而在套管部分
1028b
配合到套管部分
1028a
之前，使整个工作空间
1045
暴露
(
例如，容易接取
)。
参见图
10b。
如同图
9a
和
9b
中示出的端接设备一样，这种结构可以使得光纤
1017a
和
1070b
能够在套管部分
1028a/1028b
配合并结合或以其他方式固定在一起之前被拼接或以其他方式被加工
。
57.图
11
示出了类似于图
9a
和
9b
以及图
10a
至
10c
所示的端接设备的另一实施例
。
在图
11
所示的实施例中，导电套管主体部分
1128a
包括具有增大的外直径
1128d
的端部部分，以在其中接收套管部分
1128b
的端部
。
58.在图
9a
至图
11
所示的实施例中，导电套管主体，例如外部套管，被分段
(
例如，分块或分叉
)
以便于在最终组装端接设备之前接取光纤和相关部件
。
应当理解，在本公开的范围内，可以对所示实施例进行修改
。
例如，导电套管主体的两个部分可以使用螺纹螺栓或其他机械紧固件连结
。
此外，在每个示出的实施例中，导电套管主体通过套管的纵向轴线被分段
。
然而，外部套管可以沿着纵向轴线被分段，例如，以蛤壳的性质
。
59.图
12a
和
12b
示出了根据本公开的抓持组件的实施例，其中图
12a
是透视图，图
12b
是横截面图
。
例如，图
12a
和
12b
所示的抓持组件可用于图5和图6所示的实施例中
。
抓持组件包括筒夹
1224
和配合的筒夹壳体
1226。
如图5和图6所示，筒夹壳体
1226
包括两个抓持组件通道
1237a
和
1237b
，它们被配置为将一根或多根光纤紧固在其中
。
虽然图示为包括两个这样的通道，但是筒夹壳体可以包括一个或任意数量的这样的通道
。
60.根据本公开的另一实施例，端接设备构造有穿过导电套管主体的窗口端口，以允许通过窗口端口接取光纤，例如，使得光纤可以通过窗口端口被操纵
。
可以使用窗口端口盖，例如可移除的窗口端口盖，将窗口端口相对于环境被密封隔离
。
图
13a
至
13c
示出了这种端接设备的一个示例的不同视图
。
端接设备
1320
牢固地抓持架空电缆
1310
，例如以上面参照图8至
11
所示的方式
。
外部套管
1327
包括导电套管主体
1328
，其放置在抓持元件
1321
和连接器
1322
上并围绕抓持元件
1321
和连接器
1322。
窗口端口
1354
穿过导电套管主体
1328
形成，以能够接取导电套管主体
1328
内的光纤
1317。
以这种方式，端接设备
1320
可以在现场被完全组装，并且光纤
1317
可以通过窗口端口接取，以操纵光纤
1317
，例如，通过套圈
1356
放
置光纤，从而使得在窗口端口盖
1355
被放回到窗口端口
1354
上
(
例如使用螺栓或类似的紧固件
)
之后，能够接取光纤
。
此外，图
13a-13c
所示的导电套管主体
1328
包括形成在套管中的凹入部
1353(
例如，凹陷部
)。
这种凹入部
1353
构造成防止设置在导体
1311
和导电体
1328
之间的内部套管
1330
移动，以便于导体
1311
和导电体
1328
之间的电连接
。
61.如图
13c
所示，连接器
1322
形成为两个部分，这两个部分通过使用设置在两个连接器部分之间的间隔夹
1357
而被可操作地连结
。
图
14a
至
14c
示出了这种间隔夹
1457
的不同视图
。
间隔夹
1457
大致为柱形，例如，具有大致为柱形且敞开的侧壁
1460。
形成在柱形侧壁
1460
中的接取槽
1461
使得能够接取工作空间
1445
，例如，当组装好端接设备时，光纤可以部分地设置在工作空间
1445
中
(
参见图
13c)。
按钮凹口
1459a
至
1459d
设置在侧壁中，以使间隔夹
1457
能够可操作地紧固到连接器的两个部分
。
工作空间
1445
的端部由内壁段
1462a
和
1462b
部分地限定，内壁段
1462a
和
1462b
被构造成当端接设备被组装好时保持两个连接器段
。
间隔夹
1457
可以由高强度材料制成，例如钢，例如不锈钢
。
62.图
15
示出了图
13a
至
13c
所示的端接设备的一部分的特写横截面图，特别示出了间隔夹与连接器的两个部分的组件
。
两个连接器部分
1534a(
抓持组件端
)
和
1534b(
紧固件端
)
各自包括放置在间隔夹
1557
内的按钮
1563a
和
1563b
，例如，按钮
1563a/1563b
通过按钮凹口
1559a/1559b
被插入并被紧固抵靠间隔夹
1557
的内壁段
。
以这种方式，光纤
1517
穿过并可在由间隔夹
1557
限定的工作空间
1545
内被操纵
。
63.本公开预见了前述实施例的其他变型
。
例如，图
16a
和
16b
示出了端接设备
1620
，该端接设备
1620
在结构上类似于上面参照图
13a
至
13c
描述的端接设备，例如包括窗口端口
1654
和窗口端口盖
1655。
如图
16a
和
16b
所示，窗口端口盖
1655
是半柱形的，并且覆盖了导电套管主体
1628
的圆周的较大部分
。
这使得下面的端口
1654
能够更大，例如，也在导电套管主体
1628
的更大圆周上延伸
。
64.图
17a
和
17b
示出了端接设备
1720
，其在结构上也类似于图
13a
至
13c
所示的端接设备
。
在该实施例中，跳线板
1729
在电缆
1710
和光纤
1717
离开端接设备的端口之间的位置处固定到导电套管主体
1728。
结果，电流将从电缆
1710
流出，并在到达光纤的离开点之前通过跳线板
1729
被引导到下一个电缆部段，从而降低了光纤
1717
经受的电势，并因此降低了损坏光纤
1717
或从光纤
1717
错误读取的机会
。
应当理解，以这种方式放置跳线板，例如在光纤离开点的前面，可以应用于本文公开的端接布置的任何实施例
。
65.图5至
17
所示的实施例作为端接设备
、
端接设备的部件和用于端接电缆的方法的例子给出
。
这些实施例旨在说明而非限制，并且这些实施例可以进行多种修改
。
例如，前述实施例示出了楔形夹形式的抓持组件，例如设置在筒夹壳体中的筒夹形式
。
然而，抓持组件可采取其它形式，例如压接型抓持组件，其中强度构件放置在管中，并且管径向压接
(
例如压缩
)
到强度构件上
。quesnel
等人
(afl)
的美国专利
no.6,805,596
中示出了这种类型的抓持组件的一个例子，其通过引用整体并入本文
。quesnel
等人所示的抓持组件与连接器一体形成，并包括用于在其中接收强度构件的钢管
。
铝套管被放置在强度构件和钢管之间，然后钢管被压接到强度构件上
。
66.前述实施例涉及允许光纤引出的端接设备，例如，使得光纤可以被隔离和选择性地询问或用于电信目的
。
如参照图1所述，许多输电和配电线也包括拼接部，其中两个电缆部段例如在两个支撑塔之间的位置电连结和机械连结在一起
。
上文公开的用于从端接设备
引出一根或多根光纤的许多概念可应用于拼接部，以确保光纤通过拼接部的连续性
。
67.图
18
示出了根据本公开的拼接组件的一个实施例
。
拼接组件
1820
电气和机械地连结两个架空电缆部段
1810a
和
1810b。
导电套管主体
1828
有助于电连接，该导电套管主体
1828
与每个电缆部段
1810a/1810b
电接触，使得电可以通过导电套管从一根电缆传递到另一根电缆
。
在拼接组件
1820
的内部，两个电缆部段
1810a
和
1810b
通过连接器
1822
机械连结
。
具体而言，连接器
1822
机械地连结两个抓持组件
1821a
和
1821b
，这两个抓持组件分别抓持电缆部段
1810a
和
1810b
的强度构件
1814a
和
1814b。
如图
18a
和
18b
所示，光纤部段
1817c
将与电缆
1810a
相关联的光纤连结到与电缆
1810b
相关联的光纤，例如通过光纤插座
1847a
和
1847b。
如图
18a
所示，导电套管主体
1828
通过使用两个部段
1828a
和
1828b
形成，这两个部段沿着导电主体
1828
的长度的一部分纵向分开，例如以燕尾方式分开
。
以这种方式，在两个电缆部段
1810a
和
1810b
机械连结之后，可以接取和操纵拼接部
1820
的内部，包括光纤
。
此后，两个导电体部段
1828a
和
1828b
可以被组装以完成拼接组件
1820。
68.在另一个实施例中，拼接组件可以包括类似于上面图
13
至
15
所示的间隔夹布置的间隔夹布置
。
图
19
示出了这种拼接组件的分解图
。
拼接组件
1920
机械地和电气地连结两个电缆部段
1910a
和
1910b。
导电套管
1928
提供电缆部段
1910a
和
1910b
之间的电连接
。
抓持组件
1921a
和
1921b
分别紧固到电缆部段
1910a
和
1910b
，即通过抓持到相应的强度构件上
。
抓持组件
1921a
和
1921b
中的每一个包括按钮
1963a
和
1963b
，按钮
1963a
和
1963b
被构造成紧固在间隔夹
1957
内，例如通过穿过间隔夹
1957
中的按钮凹口
。
参见图
14
至
15。
因此，如同以上关于图
13
至图
15
公开的端接布置，间隔夹
1957
有利地提供了用于在拼接组件
1920
内操纵光纤的工作空间，例如通过如图
13a
至图
13c
所示的窗口端口
。
69.图
20a
和
20b
示出了拼接组件的另一个实施例，该拼接组件包括用于接取光纤和
/
或光纤布线的窗口端口
。
拼接组件
2020
包括穿过导电体
2028
的两个窗口端口
2054a
和
2054b
，使得能够接取到拼接组件的内部
。
窗口端口
2054a
和
2054b
位于连结抓持组件
2021a
和
2021b
的连接器
2022
的相对侧
。
窗口端口
2054a
和
2054b
也位于电缆部段
2010a
和
2010b
的端部附近，以便能够容易地接取从电缆延伸的光纤
。
如图
20
所示，光纤部段
2017c
可操作地连接到从电缆
2010a
和
2010b
延伸的光纤，例如使用光纤拼接部，并且穿过窗口端口
2054a
和
2054b
被布线，以避免穿过抓持组件和连接器
。
如同上面公开的端接设备，可移除的窗口端口盖
2055a
和
2055b
覆盖并密封窗口端口
2054a
和
2054b
，并允许在拼接部组装期间和之后接取到拼接组件的内部
。
70.图
21a
和
21b
示出拼接组件的另一个实施例，该拼接组件包括光纤环以使光纤能够穿过拼接组件的内部
。
图
21a
示出了光纤环
2165。
环
2165
大致是圆形的，并且在环
2165
的圆周中包括至少一个，优选多于一个的光纤固持凹口
2166a。
固持凹口
2166a
被构造成
(
例如，尺寸和形状被设计成
)
保持穿过凹口
2166a
的光纤
。
固持环
2165
可以由弹性材料制成，例如高温弹性体
。
如图
21b
所示，多个环
2165a
至
2165d
可以围绕抓持组件
2121a
和
2121b
放置，例如在每个抓持组件的相对端
。
因此，环
2165a
至
2165d
的尺寸和形状设计成紧密配合
(
例如摩擦配合
)
在抓持组件的外部
。
然后，光纤凹口将被定位成使一根或多根光纤能够越过抓持组件
2121a
和
2121b
并穿过拼接部，同时减少损坏光纤的机会
。
71.图
22a
和
22b
示出了根据本公开的拼接组件的另一实施例
。
拼接组件
2220
机械地和电气地连结两个电缆部段
2210a
和
2210b。
具体而言，连接器
2222
机械地连结两个抓持组件
2221a
和
2221b
，这两个抓持组件分别抓持电缆部段
2210a
和
2210b
的强度构件
2214a
和
2214b。
连接器
2222
包括两个部分
2222a
和
2222b
，它们通过设置在两个连接器部分
2222a
和
2222b
上的配合螺纹
2267a
和
2267b
螺纹连接
。
与连接器部分
2222b
相关联的一个螺纹部分
2267b
被配置为围绕其纵向轴线自由旋转，以配合连接器部分
2222a
上的螺纹部分
2267a。
也就是说，螺纹部分
2267b
被构造成旋转并配合螺纹
2267a
，而不需要整个连接器部分
2222b
也旋转
。
72.如图
22b
所示，与电缆
2210a
相关联的光纤部段
2217a
可操作地拼接到与电缆
2210b
相关联的光纤
2217c
，并且光纤
2217b
可操作地拼接到光纤
2217d。
拼接部，例如熔接拼接部，被包含在连接器
2222
内，并且具体地被包含在延伸穿过连接器
2222
的孔洞
2269
内
。
结果，连接光纤的拼接可以在连接器
2222
的两个部分
2222a/2222b
螺纹配合之前进行
。
具体地，光纤
2217a
和
2217b
可以通过第一部分
2222a
中的孔洞
2269
插入，并且光纤
2222b
可以通过第二部分
2222b
中的孔洞
2269
插入
。
在拼接部完成之后，两个连接器部分
2222a
和
2222b
可以被集合在一起，并且通过包含在孔洞
2269
内的拼接部进行螺纹连接
。
因为螺纹
2267b
自由旋转，所以在电线上构造拼接组件
2220
的过程中两个连接器部分
2222a
和
2222b
的配合不会产生作用在光纤或拼接部上的应力，例如扭转应力
。
73.图
23a
至
23c
示出了包括卷绕线轴系统的拼接组件，该卷绕线轴系统被配置为保护和管理内部和外部拼接部硬件部件之间的光纤
。
图
23a
示出了结合有这种线轴系统
2370
的拼接组件
2320
的局部横截面
。
线轴系统
2370
包括三个部件，即位于抓持组件
2321a
和
2321b
的相应端部的两个锥形配件
2371a
和
2371b
，以及设置在两个锥形配件
2371a
和
2371b
之间
(
例如，在连接器
2322
上
)
的卷绕线轴
2372。
74.锥形配件
2371a/2371b
被构造成引导一根或多根光纤从强度构件，例如从强度构件的表面越过抓持组件
2321a/2321b
的边缘，同时维持光纤的最小弯曲半径，以降低光纤在组装过程中被损坏的可能性
。
参考图
23b
，锥形配件
2371a
包括具有内直径
2373id
的孔洞
2372
，孔洞
2372
被配置为
(
例如，大小和形状设计成
)
将锥形配件
2371
与强度构件对准，例如，放置在强度构件的端部上
。
内半径表面
2371ir
被配置为从强度构件向上引导光纤，同时维持最小弯曲半径
。
外直径表面
2371or
被配置为向下引导细丝，例如，基本上与抓持组件的外表面相切
。
表面切割特征部
2375
，例如凹口，被配置成将光纤引导成围绕抓持组件
2321a
外直径的螺旋，同时还保持光纤的最小弯曲半径
。
叉形突起
2376
防止光纤被捕获在抓持组件
2321a
的平坦表面，例如壳体扳手平面
。
旋转连结部
2374
使得外半径表面
2371or
能够相对于表面切割特征部
2375
旋转，从而允许外半径表面
2371or
和表面切割特征部
2375
对齐，例如同步对齐
。
锥形配件的外直径足够小以装配在导电套管
2328
内，但又足够大以防止锥形配件
2371、
光纤和导电套管
2328
之间的应变
。
75.参考图
23c
，卷绕线轴
2372
被配置为控制光纤的几何形状，例如弯曲，以维持最小弯曲半径
。
在这点上，线轴
2372
包括夹子特征部
2378
以定位拼接部，例如连结两根光纤的熔接拼接部
。
内直径
2372id
与抓持组件匹配，使得线轴
2372
能够夹在适当位置并绕其纵向轴线自由旋转
。
内唇特征部
2379
被构造成将线轴
2372
定位在抓持组件的端部上
。
表面切割特征部
2380
被配置成将光纤引导成围绕抓持组件外直径的螺旋，考虑到熔接拼接部套管的宽度，同时维持最小弯曲半径
。
线轴
2372
的外直径
2372od
足够小以装配在导电套管
2328
内，但是足够大以防止线轴
2372、
光纤和导电套管
2328
之间的应变
。
76.图
23d
示意性地示出了根据本公开的线轴系统的使用方法
。
从强度构件
2314a
修剪电缆部段
2310a
的导体
2311a
，例如，使一段长度的强度构件
2314a
和光纤
2317a
暴露
。
导电套管
(
未示出
)
在电缆
2311a
上滑动
。
光纤
2317a
与强度构件
2314a
分离，例如，从强度构件的表面剥离
。
执行类似的过程来剥离相对侧的电缆部段并分离光纤
。
锥形配件
2371a
和
2371b
安装在强度构件的两端，光纤
2317a
和
2317b
穿过锥形配件
2371a
和
2371b。
然后修剪强度构件，使得光纤
2317a
和
2317b
的端部没有强度构件
。
77.安装拼接组件部件，例如抓持组件
2321a
和
2321b
以及连接器
2322
，同时保持光纤
2317a
和
2317b
自由
。
然后拼接光纤
2317a
和
2317b
的两个自由端，例如形成熔接拼接部
2346。
因为拼接的光纤
2317a
和
2317b
的自由长度超过拼接组件
2310a
的长度，所以光纤在拼接组件下方成环悬挂
。
为了管理光纤的多余长度，卷绕线轴
2372
被安装到连接器
2322
上，并且熔接拼接部
2346
被夹到线轴的中心
。
锥形配件
2371a
和
2371b
然后被压到抓持组件的端部上，并且线轴
2372
围绕连接器轴线旋转，直到光纤
2317a
和
2317b
基本上没有松驰
。
78.前述实施例说明了端接设备和拼接组件
、
部件和方法，其采用具有单个强度构件的纤维增强复合材料强度构件实施
。
然而，这些实施例也可以用多元件强度构件
(
例如，图
4b)
来实施，无论是由纤维增强复合材料制成还是由传统材料制成，例如
acsr(
铝导体钢增强
)
配置或
acss(
铝导体钢支撑
)
配置的钢
。
这些实施例也可以用铝多元件强度构件实现，例如以
aaac(
全铝合金导体
)
配置
。
此外，实施例可以用
opgw(
光学地线
)
来实施
。
79.前述端接设备和拼接组件的某些部件可以由高强度金属制成，例如钢，包括不锈钢
。
这些包括抓持组件，例如筒夹和壳体部件，以及连接器
。
需要更高电导率的部件，例如导电套管，可以由例如铝制成
。
80.虽然已经详细描述了用于端接和拼接架空电缆的端接设备
、
拼接和方法的各种实施例，但是很明显，本领域技术人员将会想到这些实施例的修改例和适应方案
。
然而，应当明确地理解，这些修改和变更在本发明的范围和精神内
。