專利名稱：一種注凝膠的盒子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從外部保護(hù)電纜接頭的注凝膠的盒子。
背景技術(shù)：
當(dāng)把一根電纜(無論是用于傳輸通訊信號還是傳輸電力)與其它電氣元件(可以是另一根電纜或諸如開關(guān)裝置或變壓器之類的其它設(shè)備)相連時，一般是將其絕緣外皮剝?nèi)ヒ欢问估锩娴膶?dǎo)體露出來以便連接。具體操作是用一個連接器將兩個導(dǎo)體夾在一起在其之間實現(xiàn)電接觸。這時有必要從外部保護(hù)接頭(外露的導(dǎo)體和連接器)，尤其是使它不容易受到易造成短路或降低傳輸信號品質(zhì)的潮氣的侵害。
現(xiàn)有的從外部保護(hù)接頭的方法包括采用膠布，彈性推接盒，熱復(fù)原(或稱熱縮的)盒，以及模壓樹脂盒。其中的每一種都有某種缺陷。膠布很難可靠地用于如分叉接頭等這樣的復(fù)雜形狀接頭，而且纏起來很費工。使用推接盒要求電纜和該盒之間為緊配合，為此需要的力很大而使安裝困難。另外，還可能出現(xiàn)泄漏，而且用于分叉接頭時的形狀太復(fù)雜。熱復(fù)原盒要求有專用工具(如噴燈)，這在某些環(huán)境下是有危險的。同時，還要有一定的技藝才能保證合適的復(fù)原度和／或避免過熱。模壓樹脂盒要求在現(xiàn)場將樹脂混和、注入和固化，這是不方便的。需要固化意味著在達(dá)到一定的臨界固化度之前接頭不能動，因而無法進(jìn)行下面的操作。
Debbaut等人的美國專利US 4，600，261(1986)(下稱“Debbaut‘261”)認(rèn)為，把壓縮的凝膠注入適當(dāng)?shù)暮凶觾?nèi)可以用作密封材料。用凝膠的好處是容易封裝形狀復(fù)雜的基底形狀，而且可以多次灌注。盒子的形狀可以各種各樣，例如兩個分開的半殼形、彎管形、帶鉸鏈的半殼形(也叫蛤殼形)和盤繞形(wrap-arounds)等，這些在Raychem的專利WO 95／11543(1995)和Roney等的美國專利US 5，347，084(1994)(下稱“Roney‘084”)中都有說明。帶鉸鏈的注凝膠的盒子有幾個優(yōu)點，如安裝簡單，有時憑一只手不用任何工具都可進(jìn)行安裝；另外，它可用于形狀復(fù)雜的連接器和各種尺寸和構(gòu)形的電纜、包括分叉接頭。
然而注凝膠的鉸鏈?zhǔn)胶凶右灿幸恍┚窒扌?。凝膠受熱膨脹時可能使盒子材料產(chǎn)生永久變形，從而使凝膠界面松動。用于電力電纜連接的盒子對這個問題特別敏感，因為流過的大電流可使凝膠的溫度升至高達(dá)90℃甚至130℃。當(dāng)將接頭裝在盒子中時，凝膠可能被擠出盒外而流失，以致影響剩下凝膠的正常壓縮并妨礙盒子正常鎖緊。由壓縮的凝膠施于盒子的內(nèi)部壓力形成一個扭矩，使盒子變形并使鎖緊機構(gòu)松開。在制造中，通常將鉸鏈?zhǔn)胶凶悠椒牛缓蟀盐垂袒哪z注入每個半殼內(nèi)半使其固化。這時電纜至盒子的進(jìn)口必須是流體密封的，這才能將凝膠注入每個半殼內(nèi)。Roney‘084建議采用脫離式封裝來解決這個問題。不過，這種封裝在安裝盒子時很難脫開，且可能需要用刀子割，這要增加額外的工具和步驟，當(dāng)然不希望這樣做。另外，一旦脫開后，這種封裝就很難有效地防止維修時凝膠的流失，從而損害密封功效。考慮到這些問題，我們發(fā)明了一種如下所述的改進(jìn)型注凝膠的盒子。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種從外部保護(hù)連接電纜和至少一種電氣元件的接頭的注凝膠盒子，它包括第一和第二膠體，各由兩條橫邊和兩條側(cè)邊圍成其內(nèi)腔；一個沿第一第二各腔體的一條橫邊將其連起來的鉸鏈，腔體可繞該鉸鏈轉(zhuǎn)動并圍繞接頭及緊鄰的電纜部分和至少一個電氣元件封閉；基本注滿第一第二各腔體的凝膠；至少一個腔體裝有一塊擋板，它沿著遠(yuǎn)離鉸鏈的那條橫邊安裝并伸到內(nèi)腔的頂端，以使第一和第二腔體關(guān)閉時凝膠順著橫邊方向流動；以及保持腔體處于關(guān)閉狀態(tài)的鎖緊機構(gòu)。
在一個優(yōu)選實施方案中，每個腔體都裝有一塊擋板，即第一個腔體有一塊沿遠(yuǎn)離鉸鏈的橫邊安裝的第一擋板，第二個腔體有一塊沿遠(yuǎn)離鉸鏈的橫邊安裝的第二擋板，當(dāng)?shù)谝坏诙惑w關(guān)閉時兩塊擋板互相搭接起來，使凝膠順著橫向方向流動。
在另一個優(yōu)選實施方案中，每一條側(cè)邊包括多個相互間由脆性薄膜連在一起的指狀片。這種結(jié)構(gòu)提供一種當(dāng)注入流動的未固化凝膠時具有對流體密封的側(cè)邊的盒子，從而能容納該未固化的凝膠并防止其漏出，同時當(dāng)盒子繞著電纜及與之相連的接頭封閉時，由于采用脆性側(cè)邊而使盒子適用于不同直徑的電纜。
附圖簡述

圖1a和1b表示本發(fā)明的一個盒子的兩個不同視圖。
圖2a和2b表示本發(fā)明的一個盒子的細(xì)節(jié)。
圖3a和3b表示本發(fā)明的盒子罩住一個將一條電纜和另外兩條電纜相連的接頭的安裝方法。
圖4表示接頭的一個優(yōu)選實施方案。
優(yōu)選實施方案描述圖1a和1b分別為本發(fā)明的一個注凝膠盒子10的頂部透視圖和底部透視圖。盒子10包括第一和第二腔體12a和12b，每個腔體各有兩條橫邊13和兩條側(cè)邊14，由它們圍繞內(nèi)腔28。腔體12a和12b通過鉸鏈15沿一條橫邊13彼此連在一起。在這兒所示的優(yōu)選方案中，鉸鏈15是活動鉸鏈，但也可以是其它形式，如整體鉸鏈或門式鉸鏈。腔體12a和12b的大小和形狀應(yīng)使其可以繞鉸鏈15轉(zhuǎn)動且關(guān)閉時所形成的封閉空間能容納一個接頭及與接頭緊靠的那部分電纜和電氣元件，后二者是通過接頭連在一起的，這在下面要談到。凝膠24基本上注滿每個腔體12a和12b。至少有一個腔體12a、12b上沿遠(yuǎn)離鉸鏈15的橫邊13裝有一塊擋板，該擋板一直伸到腔體的頂端。在圖中所示的優(yōu)選方案中，每個腔體12a和12b上都裝有一塊擋板，第一腔體12a上的為第一擋板16a，第二腔體12b上的為第二擋板16b。當(dāng)腔體12a、12b繞接頭和由它連接的電纜和電氣元件封閉時，凝膠24開始向外擠出，方向為箭頭a、b和c所示。沿c方向擠出的凝膠會影響鎖緊機構(gòu)(下面會談到)并增大所需的關(guān)閉力。但是，擋板16a和16b在盒子關(guān)閉時相互搭接，阻止凝膠沿c方向流動，并使其改變流向朝著箭頭d和e所示的方向流動。這對減少關(guān)閉力并改善橫向密封質(zhì)量有利。在圖示的結(jié)構(gòu)中，擋板16a搭在16b的外側(cè)，腔體12b上有一條槽26，用來接納擋板16a。但搭接的方式及槽26的位置也可以反過來。雖然對擋板16a和16b的長度要求不很嚴(yán)格，但它們應(yīng)該足夠長以起到隔斷不希望發(fā)生的凝膠24的側(cè)向流動的預(yù)期作用。兩塊擋板16a、16b的長度最好基本上與橫邊13的全長一樣。同樣，擋板16a和16b的寬度或深度要求也不嚴(yán)，只要是可以滿足上述隔斷作用就行。當(dāng)不用一對擋板16a和16b而只用一塊擋板時，則希望板寬大一些，例如可將寬度大約加大一倍。
腔體12a沿遠(yuǎn)側(cè)橫邊13裝有一些對準(zhǔn)搭扣17a-17c，腔體12b上開有相應(yīng)數(shù)量的對準(zhǔn)孔18a-18c。在圖中所示的優(yōu)選實施方案中，有三個搭扣17a裝在一條側(cè)邊附近，17c裝在另一條側(cè)邊附近，而17b則大致裝在這兩個搭扣的中間。不過也可以采用其它數(shù)量和設(shè)置的搭扣。搭扣17c-17c和孔18a-18c的大小和位置應(yīng)使得當(dāng)腔體12a和12b繞鉸鏈15關(guān)閉時，每個搭扣插入相應(yīng)的孔中，即17a插入18a，17b插入18b，等等。為保證腔體12a和12b處于關(guān)閉位置設(shè)置了一個鎖緊機構(gòu)，圖示的優(yōu)選實施方案以一個由彈性臂19和插座20組成的懸臂彈簧連接件表示。也可采用其它的鎖緊機構(gòu)，例如扭力式彈簧連接件，環(huán)狀彈簧連接件，或上述Roney‘084中的縱向針和針座式結(jié)構(gòu)(不過這種結(jié)構(gòu)對于大尺寸的盒子可能強度不夠)。優(yōu)選地，鎖緊機構(gòu)應(yīng)該是比較容易操作的，可以是可逆的以便能反復(fù)開啟盒子，而且還要足夠結(jié)實以防意外松開。
如下面將要談到的，兩條側(cè)邊14可能是脆性的，也就是說，當(dāng)腔體12a和12b繞接頭和相連的電纜和電氣元件關(guān)閉時它們會破裂。但在裝入之前應(yīng)形成一道不滲漏液體的壁，以便注入流動的未固化的凝膠原料，然后才固化形成凝膠。圖2為側(cè)邊14的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的放大截面圖，這條側(cè)邊包括多個由脆性薄膜31連接的指狀片30。圖2b是其透視圖。當(dāng)腔體12a和12b繞著伸出側(cè)邊外面的電纜或電氣元件關(guān)閉時，薄膜31因受力而碎裂或撕裂，使指狀片30張開以容納電纜或電氣元件。在一個優(yōu)選實施方案中，指狀片30的厚度約為0．81mm(0．032″)，薄膜31的厚度約為0．051mm(0．002″)。
應(yīng)該明白，雖然圖中盒子10的形狀優(yōu)選為長方形，即兩個橫邊彼此平行且垂直于側(cè)邊，反之也然，但也可以是其它的形狀。例如，可以是側(cè)邊為錐形的，或者末端的橫邊不是直線而是曲線形的。
現(xiàn)在回到圖1a和1b來看看一些其它可能有的特征。盒子10可以帶加強筋21(每個腔體12a或12b有兩對)，它們可以減小在升高溫度(溫度可高達(dá)90℃)下維修時由于盒子內(nèi)的凝膠膨脹而在盒子內(nèi)指狀片30附近引起的形變，因而有助于保持凝膠處于壓縮狀態(tài)。我們發(fā)現(xiàn)，最好采用較厚實的筋(約2．8mm，即0．110″寬)，此時盒子是一個寬約38．1mm(1．5″)、長約114mm(4．5″)的長方形。如果將盒子設(shè)計成用于手工關(guān)閉，則最好用一把鉗子在靠近盒子中央部分夾緊而將它關(guān)上。為此，可在孔18b周圍做出一個加厚部分25，以防在夾緊時穿過孔18b的搭扣17b損壞。為防止盒子在扭力作用下開啟，最好在搭扣17a-17c上開槽。為使應(yīng)力分布更為均勻并增大開啟力，可在彈性鎖緊臂的內(nèi)側(cè)增加嵌條。在腔體12a和12b的內(nèi)部，對準(zhǔn)設(shè)置凸起22和隔離塊23有助于待封閉接頭及相連電纜和電氣元件的定位并將其保持就位。在這些內(nèi)表面的相交處，例如在凸起22的豎直壁與腔體12a和12b底面的相交處、以及腔體底面與其橫邊相交處加些嵌條32，將會有助于凝膠的流動并降低關(guān)閉所需的力。
本發(fā)明中盒子的安裝方法示于圖3a和3b。圖3a所示的普通H-框架形接頭40將電纜41與電纜42和43相連接并保持在盒子10內(nèi)的適當(dāng)位置。(同一數(shù)字表示與前面的圖中相同的元件。為避免使圖凌亂不清，未將與前圖重復(fù)的所有元件全部標(biāo)上數(shù)字。)應(yīng)該明白，本圖中一進(jìn)兩出的特定結(jié)構(gòu)僅僅是作為一個例子，實際上可以是其它的形式，例如一進(jìn)一出，兩進(jìn)兩出等。另外，電纜41不一定只與另一些電纜相連，也可以與開關(guān)裝置或變壓器一類的電氣元件相連。圖中盒子10是處在局部關(guān)閉位置，可以用手或一把鉗子在箭頭f和g所示的位置下壓而將盒子完全關(guān)閉。如前所述，關(guān)上盒子時擋板16a和16b使得凝膠沿橫向方向流動。圖3b表示繞接頭40和由它連接的電纜41、42、43關(guān)閉的盒子。我們可以看到從端面滲出的凝膠24，這表示密封良好。
在一個優(yōu)選實施方案中，接頭40可以是一種去絕緣層的接頭(IDC)，在本領(lǐng)域中也叫作刺穿絕緣層的接頭(IPC)。這種接頭包含齒狀片、刃片或其它尖銳物，用來刺穿絕緣層以便與下面的導(dǎo)體形成電接觸而不需將絕緣層剝?nèi)?。這種結(jié)構(gòu)示于圖4，其中的接頭40有齒45，可以刺穿電纜41和42的絕緣層48和49而與下面的導(dǎo)體51和52電接觸，從而實現(xiàn)兩導(dǎo)體間的電連接。凝膠24可以滲入接頭40內(nèi)的縫隙之間。
“凝膠”這個詞在先有技術(shù)中包括從油脂到觸變組合物以至流體稀釋的聚合物這一大系列材料。在本說明書中，“凝膠”是指被流體稀釋劑稀釋過的一類固體材料。凝膠基本上是一種稀釋系統(tǒng)，其沒有穩(wěn)態(tài)的流動特性。正如Ferry的“聚合物的粘彈性”(“Viscoelastic Propertiesof Polymers”)第三版529頁(J．Wiley＆Sons，New York，1980)中所指出的，聚合物凝膠是一種由化學(xué)鍵或微晶或其它某種交聯(lián)點聯(lián)接起來的交聯(lián)溶液。不存在穩(wěn)態(tài)流動是具有固體特性的主要標(biāo)志，而深度稀釋是使凝膠的模量較低所必需的。固體的特性是由于材料中形成了連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的，這種結(jié)構(gòu)一般是通過聚合物中某種交聯(lián)點或產(chǎn)生多種分叉鏈的聯(lián)合取代疇來形成聚合物鏈的交聯(lián)而獲得的。這種交聯(lián)可以是物理的或化學(xué)的，只要它的位置在凝膠的使用條件下能繼續(xù)維持。
本發(fā)明中希望采用的優(yōu)選凝膠是硅酮(有機聚硅氧烷)凝膠，例如下列專利中提到的流體稀釋系統(tǒng)Debbaut的美國專利US 4，634，207(1987)(下稱“Debbaut‘207”)，Camin等人的美國專利US 4，680，233(1987)，Dubrow等人的美國專利US 4，777，063(1988)，以及Dubrow等人的美國專利US 5，079，300(1992)(下稱“Dubrow‘300”)。這些專利的內(nèi)容都被本發(fā)明引用作為參考。這些流體稀釋的硅酮凝膠可以用如前面所引專利中所述的非反應(yīng)流體稀釋劑產(chǎn)生，或用例如富含乙烯的硅酮流體等過量反應(yīng)液體當(dāng)作一種稀釋劑產(chǎn)生，如道-康寧(Dow-Corning)公司的Syland527產(chǎn)品或Nelson的美國專利US3，020，260(1962)中所公開的制品。由于這些凝膠在制備中需要固化，有時把它們叫作熱固化凝膠。一種特別優(yōu)選的凝膠是由下列物質(zhì)的混合物制成的硅酮凝膠二乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，四(二甲基甲硅烷氧基)硅烷，鉑二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物(美國化學(xué)技術(shù)公司有售)，聚二甲基硅氧烷，及1，3，5，7-四乙烯基四甲基環(huán)四硅氧烷(作為反應(yīng)阻聚劑以保證足夠的膠粘劑適用期)。這種凝膠的Valand硬度在10-20g，粘性在10-36g，應(yīng)力松馳度小于55％。這種凝膠連同用于同軸電纜電視接頭的GDS凝膠分接式接頭盒(GDS Gel Drop SpliceClosure)可向Reychem公司購買。這種產(chǎn)品在Gronvall的美國專利US4，988，894(1991)中也有說明，這個專利也被本發(fā)明引用作為參考。
也可以用其它類型的凝膠，例如上述Debbaut‘261和Debbaut的美國專利US 5，140，476(1991)(下稱“Debbaut‘476”)中提到的聚氨酯凝膠，以苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(SEBS)或以苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯(SEPS)為基并經(jīng)環(huán)烷或非芳香族或含低芳香族烴油的一種稀釋油稀釋的凝膠，如Chen的美國專利US 4，369，284(1983)，Gamrra等的美國專利US 4，716，183(1987)及Gamara的美國專利US 4，942，270(1990)中所提到的。SEBS和SEPS凝膠包含玻璃狀苯乙烯微相，該微相由流體稀釋的彈性相聯(lián)接在一起。由微相分離的苯乙烯區(qū)域用作系統(tǒng)的連接點。SEBS和SEPS凝膠是熱塑性系統(tǒng)的例子。當(dāng)采用熱塑凝膠時，就不要求側(cè)邊14具有脆性，因為這類凝膠無需固化。
另一類可以考慮采用的凝膠是EPDM橡膠基凝膠，如Chang等的美國專利US 5，177，143(1993)中所述。不過，這類凝膠有連續(xù)固化的趨向，因此隨著時間的推移變得過硬。
還有一類合適的凝膠是以含酐聚合物為基的，如Raychem的專利WO96／23007(1996)中所述。該專利也被本發(fā)明引用作參考。根據(jù)報道這類凝膠的耐熱性特別好。
凝膠可包含各種添加劑，包括穩(wěn)定劑和抗氧劑，如受阻酚)(如Irganox1074(Ciba))、亞磷酸鹽(如Weston DPDP(通用電氣公司))、硫化物(如Cyanox LTDP(美國Cyanamid))、光穩(wěn)定劑(如Cyasorb UV-531(美國Cyanamid))、以及例如鹵化石蠟(如Ferro的Bromoklor50)和／或含磷的有機化合物(如Akzo Nobel的Fyrol PCF和Phosflex 390)等阻燃劑。其它適當(dāng)?shù)奶砑觿┌伭?、殺蟲劑、增粘劑等如D．A．T．A公司和國際塑料選擇公司(The International Plastics Seletor)(加州圣地亞哥市)出版的書《塑料添加劑》第1版(“Additives ForPlastics，Edition 1”)中說明的材料。
凝膠的硬度范圍很寬，它用Voland結(jié)構(gòu)分析儀測得的值大約為1-100g，優(yōu)選是1-30g。其應(yīng)力松馳度希望小于85％左右。粘性一般大于1g左右，優(yōu)選大于5g。對于不同的用途，硬度、粘性和應(yīng)力松馳度都可以調(diào)節(jié)。延伸率優(yōu)選大于50％，最好是大于200-300％。延伸率按ASTMI-638程序測定。
Valand硬度、應(yīng)力松馳度和粘性可用LFRA型Voland-Stevens結(jié)構(gòu)分析儀、結(jié)構(gòu)技術(shù)公司的TA-XT2型結(jié)構(gòu)分析儀或類似的儀器來測量。儀器包括用來測定力的五千克的測力計、一個5g的掣子以及直徑1／4″(6．35mm)的不銹鋼球測試頭，這些在Dubrow‘300中有說明，其內(nèi)容全部被本發(fā)明引用作為參考。例如在測量凝膠的厚度時，把一個裝有約20克凝膠的60ml玻璃瓶，或是一疊九個2″×2″×1／8″厚的凝膠薄片置于結(jié)構(gòu)技術(shù)公司的結(jié)構(gòu)分析儀中，然后將測試頭以每秒0．2mm的速度壓至凝膠中達(dá)到4．0mm的深度。凝膠的Voland硬度就是由一臺計算機記錄下來的以克為單位的力，該力是為將測試頭以上述速度壓入凝膠表面或使該凝膠表面變形4．0mm所需要的。數(shù)字越高表示凝膠越硬。由TA-XT2結(jié)構(gòu)分析儀取得的數(shù)據(jù)由一臺IBM PC或類似的計算機進(jìn)行分析，所用軟件是微軟系統(tǒng)公司(Microsystems Ltds)的軟件XT．RA．Dimension2．3版。
粘性和應(yīng)力松馳度可從運行XT．RA Dimension 2．3版軟件自動繪出的力-時間曲線所導(dǎo)出的應(yīng)力曲線上讀出，這個力是當(dāng)穿透速度為2．0mm／秒及測試頭被壓入凝膠約4．0mm距離時測力計所承受的力。測試頭在4．0mm的穿透深度下維持1分鐘，然后以2．00mm／秒的速度撥出。應(yīng)力松馳度是以百分?jǐn)?shù)表示的一個比值，其分子是在預(yù)先設(shè)定的穿透深度處抗衡測試頭的初始力(Fi)減去1分鐘后抗衡測試頭的力(Ff)，分母是Fi。也就是說，以百分?jǐn)?shù)表示的應(yīng)力松馳度為Fi-FfFi×100%]]>式中Fi和Ff都以克為單位。換句話說，應(yīng)力松馳度就是初始力減去1分鐘后的力再除以初始力，它是凝膠對任何加到它上面的誘發(fā)壓縮的松馳能力。粘性是當(dāng)測試頭以2．00mm／秒的速度從預(yù)先設(shè)定的穿透深度向外拉至撥出凝膠時其上的抗衡力(以克為單位)。
另一種表征凝膠特性的方法是采用按照ASTM D-217的錐體穿透參數(shù)，這在Debbaut 361，Debbaut‘207，Debbaut‘746及Debbaut等人的美國專利US 5，357，057(1994)中均有說明，這些專利全都被本發(fā)明引用作為參考。錐體穿透(“CP”)值約為70(10-1mm)至約400(10-1mm)。較硬的凝膠一般CP值為約70(10-1mm)至約120(10-1mm)左右。較軟的凝膠則為約200(10-1mm)至400(10-1mm)，最希望在約250(10-1mm)至375(10-1mm)。對于一種特定的材料系統(tǒng)，可以找出CP與如以克為單位的Voland硬度之間的關(guān)系，如Dittmer等人的美國專利US 4，852，646(1989)中所述。我們引用了這個專利作為參考。
盒子10最好用注射模塑法以熱塑材料整體制成。優(yōu)選的熱塑料是丙烯聚合物，包括其均聚物和共聚物，例如ACCTUFTM聚丙烯(佐治亞州Alpharetta的Amoco聚合物公司生產(chǎn))，一種其抗沖擊強度、耐熱性和剛性都不錯的共聚物。特別優(yōu)選的是ACCTUFTM聚丙烯的3434和61-3434X兩類，據(jù)制造商介紹是耐中等沖擊力、抗靜電、有核的注射模塑材料。其它較好的材料包括杜邦公司的Crastin PBT(S600級)聚對苯二甲酸丁二酯，和Hilmon公司的Profax聚丙烯(6231NW級)。較優(yōu)選的物理性能如下?lián)锨Ａ繛?00，000～300，000磅／英寸2，最好在200，000～290，000磅／英寸2，(根據(jù)ASTM D790B)；室溫下的刻槽Izod沖擊值為0．5～4英尺-磅／英寸2，最好在0．6-3．4英尺-磅／英寸2(根據(jù)ASTM D256)；在66磅／英寸2、熱畸變溫度至少為200°F(根據(jù)ASTMD648)，拉伸屈服強度至少為3，500磅／英寸2，最好在3900～8，400磅／英寸2，(根據(jù)ASTM D638)；斷裂時拉伸率大于50％，最好大于500％(根據(jù)ASTM D638)。其它可用的熱塑料包括尼龍、熱塑聚酯，聚碳酸酯，ABS，乙縮醛，聚苯硫，還有其它總體稱作填充或未充滿的工程熱塑料等熱塑料。
雖然本發(fā)明的盒子特別適用于額定電壓為1000V的電力電纜接頭的保護(hù)，這時溫度波動可高達(dá)90℃甚至130℃，它也適用于其它類型電纜的連接，例如在一條電纜與另一電力或電氣設(shè)備(如變壓器，開關(guān)裝置或信號中斷設(shè)備)之間傳輸通訊信號的電纜的連接。本發(fā)明的盒子對防止潮氣的侵害特別有效。
為了說明本發(fā)明盒子的密封性能，我們對12種使用H分叉壓縮接頭的試樣按ANSI C119．1-1986(4．3節(jié))進(jìn)行過測試，其中包括六個1／0主線和#8AWG分叉型接頭及六個2／0主線和#8AGW分叉型接頭。測試中，我們把試樣浸泡在水中并改變冷熱溫度，分別在試驗開始時和不同中間階段及試驗結(jié)束時測量其電性能。我們且不去細(xì)說測試過程中17個階段的細(xì)節(jié)，只指出測試一般要求試樣的絕緣電阻在測試開始時至少為1．0×106歐姆，在測試結(jié)束時至少為1．0×109歐姆或保留初始值的至少90％，而且最終的交流漏電流不大于1000μA。實際上，試樣的絕緣電阻開始時在5．2×1011～3．5×1112歐姆，結(jié)束時在1．5×1011～5．0×1012歐姆，漏電流在250～270μA。
以上對本發(fā)明的詳細(xì)說明中包括一些主要或者只是與發(fā)明的具體部分或方面有關(guān)的章節(jié)。但是應(yīng)該明白，這只是為了敘述的清楚和方便。實際上，一種特性可能遠(yuǎn)不只是與提及它的段落有關(guān)，其內(nèi)容包括各章節(jié)中信息的所有適當(dāng)?shù)慕M合。同樣，雖然提到的各附圖和對其說明與本發(fā)明的具體實施方案有關(guān)，但是也應(yīng)該明白，一個特定的特征是以一個具體附圖描述的，但該特征在某種程度上可以與以另一附圖描述的另一特征或在本發(fā)明中共同使用。
權(quán)利要求
1．一種從外部保護(hù)連接電纜和至少一個電氣元件的接頭的注凝膠盒子，它包括第一和第二腔體，每個腔體有兩條橫邊和兩條側(cè)邊以圍成內(nèi)腔；一個沿第一和第二每個腔體的一條橫邊連接該兩個腔體的鉸鏈，腔體可繞該鉸鏈轉(zhuǎn)動并圍繞接頭及與之緊鄰的那部分電纜和至少一個電氣元件封閉起來；基本上注滿第一和第二各腔體的凝膠；至少一個腔體上沿遠(yuǎn)離鉸鏈的橫邊裝有一塊擋板，用于在第一第二兩腔體關(guān)閉時使凝膠沿著橫向方向流動；以及保證腔體處于關(guān)閉狀態(tài)的鎖緊機構(gòu)。
2．權(quán)利要求1的注凝膠盒子，其特征在于，第一腔體沿遠(yuǎn)離鉸鏈的橫邊裝有一塊第一擋板，第二腔體沿遠(yuǎn)離鉸鏈的橫邊裝有第二擋板，這兩塊擋板互相搭接，使得第一和第二腔體關(guān)閉時引導(dǎo)凝膠順著橫向方向流動。
3．權(quán)利要求1和2的注凝膠盒子，其特征在于，每條側(cè)邊都是脆性的。
4．權(quán)利要求3的注凝膠盒子，其特征在于，每條側(cè)邊包括多個指狀片，這些指狀片通過脆性薄膜連接在一起。
5．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，它還沿遠(yuǎn)離鉸鏈的第一腔體的橫邊設(shè)有多個對準(zhǔn)搭扣，沿遠(yuǎn)離鉸鏈的第二腔體的橫邊設(shè)有多個對準(zhǔn)孔，對準(zhǔn)搭扣和對準(zhǔn)孔的大小和位置應(yīng)該使得當(dāng)?shù)谝缓偷诙惑w關(guān)閉時對準(zhǔn)搭扣插入相應(yīng)的對準(zhǔn)孔中。
6．權(quán)利要求5的注凝膠盒子，其特征在于，對準(zhǔn)搭扣包括裝在靠近一條側(cè)邊處的第一個對準(zhǔn)搭扣，裝在靠近第二條側(cè)邊處的第二個對準(zhǔn)搭扣，以及基本上裝在第一和第二對準(zhǔn)搭扣中間的第三個對準(zhǔn)搭扣。
7．權(quán)利要求1的注凝膠盒子，其特征在于，只有其中一個腔體裝有擋板。
8．權(quán)利要求7的注凝膠盒子，其特征在于，每條側(cè)邊包括多個指狀片，這些指狀片通過脆性薄膜連接在一起。
9．權(quán)利要求7的注凝膠盒子，它還沿遠(yuǎn)離鉸鏈的第一腔體的橫邊設(shè)有多個對準(zhǔn)搭扣，沿遠(yuǎn)離鉸鏈的第二腔體的橫邊設(shè)有多個對準(zhǔn)孔，對準(zhǔn)搭扣和孔的大小和位置應(yīng)使得第一和第二腔體關(guān)閉時每一對準(zhǔn)搭扣插入相應(yīng)的對準(zhǔn)孔中。
10．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，它是用丙烯聚合物制造的。
11．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，凝膠是硅酮凝膠。
12．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，鎖緊機構(gòu)包括多個彈簧鎖。
13．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，鉸鏈?zhǔn)腔顒鱼q鏈。
14．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，至少有一個電氣元件是一條電纜。
15．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，所述各腔體的內(nèi)表面在有嵌條的界面處相交。
16．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，裝在橫邊上的每一塊相應(yīng)擋板的長度基本上與橫邊的長度相同。
17．上述任一項權(quán)利要求的注凝膠盒子，其特征在于，接頭是一種去絕緣層的接頭。
全文摘要
一種從外部保護(hù)連接電纜(41)和至少一個電氣元件(可以是另一根電纜)(42,43)的接頭(40)的注凝膠盒子(10)。該盒子包括第一和第二兩個腔體(12a,12b),每個腔體各有兩條橫邊(13)和兩條側(cè)邊(14);還有一個沿橫邊將第一第二兩個腔體連在一起的鉸鏈(15),腔體可繞鉸鏈轉(zhuǎn)動并圍繞接頭及緊鄰的那部分電纜和至少一個電氣元件封閉起來。凝膠(24)基本上注滿第一和第二兩個腔體。至少有一個腔體上沿這條鉸鏈的橫邊裝有一塊擋板(16a,16b),使得當(dāng)兩腔體關(guān)閉時引導(dǎo)凝膠順著橫邊方向流動。為了保證腔體處于關(guān)閉狀態(tài)還裝有鎖緊機構(gòu)(19,20)。
文檔編號H02G15/18GK1205805SQ96199247
公開日1999年1月20日 申請日期1996年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月1日
發(fā)明者T·惠恩一巴, H·亞沃爾斯基, 小M·J·邦塔蒂布斯 申請人:雷伊化學(xué)公司