CZ20023020A3 - Kabelová koncovka - Google Patents

Description

Vynález se týká kabelové koncovky, zejména venkovní koncovky pro elektrický kabel s kabelovým vodičem, izolací kabelu, vodivou vrstvou a stíněním kabelu, přičemž koncovka je jednou stranou postavena na armatuře patky, s prostředky na armatuře patky k upevnění kabelu, s elektrickou izolační průchodkou uvnitř koncovky, s armaturou hlavice pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou, s prostředky k elektrickému spojeni stínění kabelu se zemním potenciálem, se zařízením řídícím pole a se zařízením izolujícím pole pro přechody potenciálu na konci kabelu, s izolačním tělesem a s prostředky k upevnění izolačního tělesa na armatuře patky, přičemž elektrická izolační průchodka je spojena přes kontaktové členy s kabelovým vodičem.

Dosavadní stav techniky

Koncovky jsou známé v různých provedeních. Starší způsoby provedení jsou vybavené porcelánovými izolátory a olejovou nebo jinou chemickou náplní. Takové koncovky mají tu nevýhodu, že nejsou mechanicky příliš robustní a již nevyhovují dnešním podmínkám ochrany životního prostředí ohledně možného výstupu substancí. Koncovka bez olejové náplně je zobrazena v EP 667 665 B1. Zvláštní znak této koncovky je tuhý vodivý člen, který je konstruován pro zachycení příčných sil. Odvádění síly se uskutečňuje od napojení venkovního vedení přes tuhý vodivý Člen, přes základní těleso se zařízením pro řízení pole a s izolačním zařízením na uložení. Na povrchu koncovky - zejména v oblasti tuhého vodivého Členu - neexistuje žádný povlak řídící pole.

• · · * · · * ···· «· « ·· · ·

Úkolem vynálezu je navrhnout kabelovou koncovku, přednostně vysokonapěťovou venkovní koncovku, která se nechá vyrobit nákladově příznivě, je mechanicky stabilní a je elektricky spolehlivě řízena.

Podstata vynálezu ✓

úkol se řeší kabelovou koncovkou, zejména venkovní koncovkou pro elektrický kabel s kabelovým vodičem, izolací kabelu, vodivou vrstvou a stíněním kabelu, přičemž koncovka je jednou stranou postavena na armatuře patky, s prostředky na armatuře patky k upevnění kabelu, s elektrickou izolační průchodkou uvnitř koncovky, s armaturou hlavice pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou, s prostředky k elektrickému spojeni stínění kabelu se zemním potenciálem, se zařízením řídicím pole a se zařízením izolujícím pole pro přechody potenciálu na konci kabelu, s izolačním tělesem a s prostředky k upevnění izolačního tělesa na armatuře patky, přičemž elektrická izolační průchodka je spojena přes kontaktové členy s kabelovým vodičem, jejíž podstatou je, že kontaktové členy jsou konstruované jako svěrací členy, že izolační těleso mezi oblasti upevnění na armatuře patky je až do výšky kontaktových členů materiálově vyplněné a náplň je směrem k armatuře hlavice zmenšená, čímž je vytvořen uvnitř ležící dutý prostor a izolační těleso je vytvořené k zachycení mechanického namáhání koncovky a že povrch izolačního tělesa je obložen napěťově závislou vrstvou, řídící pole.

Další provedení se nacházejí ve vedlejších nárocích.

Koncovka je jednou stranou postavená na armatuře patky, přednostně k upevnění na traverze. Na armatuře patky jsou vytvořené prostředky k upevnění kabelu, s elektrickou izolační průchodkou uvnitř koncovky. Na armatuře hlavice se nacházejí * 0 ·· 00 prostředky pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou; existují prostředky k elektrickému spojení stínění zemním potenciálem a prostředky k řízení pole na nehomogenních potenciálových přechodech na kabelu se a izolováni konci kabelu.

Izolační těleso nese zpravidla na svém povrchu elastomerový materiál (přednostně ze silikonového kaučuku) b Žebrovaným povrchem (stínící talíře). Délku a zejména průměr izolačního tělesa je třeba volit tak, že se dosahuje nároků na dostatečnou izolaci a dosahuje se požadavků na dostatečnou izolaci a zabraňuje se atmosíérickým přeskokům při plném provozním napětí. Tyto požadavky se nechají splnit tím, když je povrch izolačního tělesa pokryt napěťově závislým řídicím povlakem. Průměr izolačního tělesa se nechá potom držet zvlášť malý. Řídící povlak se tvoří na bázi mikrovaristorů, přednostně ZnO-mikrovaristorů (WO 9726693 Al) . U přednostního provedení se jedná o částice ZnO-keramiky, které jsou v podílu 60 až 75 váhových procent uložené v polymerní matrici. Částice ZnO jsou dotované smíšenými oxidy v řádu 10 % na bázi oxidů Bi, Cr, Sb, Co, Mn a dalších možných prvků v menších podílech. Polymerovou hmotou může být silikonový kaučuk nebo polyetylén, podle základního materiálu nosného tělesa. V předloženém případě se vrstva, tvořící řídicí povlak, vytváří uvnitř, v tvořeném stínícími talíři, obalu izolačního tělesa. Touto vrstvou podle vynálezu se dosahuje, že průběh potenciálu se mění takovým způsobem. Že siločáry se silněji tlačí k hornímu konci koncovky, takže díky změněnému elektrickému rozdělení pole se zabraňuje napěťovým špičkám nebo přepětím na místě spojení kabelového vodiče. Účinek řídicí vrstvy, závislé na intenzitě pole, se podrobně popisuje ve článku v Elektrizitátswirtschaít, Jg. 99 (2000), s. 68-73.

Izolační těleso se upevňuje na armatuře patky. Tento způsob upevňování odpovídá stavu techniky (EP 667 665 Bl).

• to · • to • · · · > ···* ··*· ·· ·· *·* ·· ·>

Používají se běžné prostředky k elektrickému spojování stínéní kabelu se zemním potenciálem a prostředky k řízení pole (těleso řízení pole) a izolování na nehomogenních potenciálových přechodech na konci kabelu. Podstatné je, že duté prostory mezi koncem kabelu a členy pro řízení pole a izolačními členy, existující při připevňování na armaturu patky, se uzavírají mechanickým ukotvením s armaturou patky.

Elektrická izolační průchodka, vytvořená jako trubka nebo kolík, je přes kontaktové členy spojena s kabelovým vodičem a elektrická izolační průchodka, izolační těleso a armatura hlavice tvoří pro montáž jednu jednotku. Členy elektrické izolační průchodky s kontaktovými členy, izolačním tělesem a armaturou hlavice se vyrábějí samostatně. Armatura hlavice se přednostně skládá z vodivého uzavíracího talíře a vodičové přípojky, ve které může být umístěn závit k upevnění nosné osy. Elektrická izolační průchodka se přednostně upevňuje svářecím procesem (nebo pomocí jiného pevného mechanického spojení) uvnitř uzavíracího talíře. Izolační těleso, skládající se z izolačního materiálu, se lepí do armatury hlavice. Takto vyrobená jednotka se zvedá na nosné ose jeřábem do montážní polohy a ze shora se spoušti nad připraveným spodním členem koncovky. Rozměry členů ve spodní oblasti uspořádání, tvořícího jednotku, se konstruují tak, že samoetředicím způsobem při smontování vklouzávají do nástavby na armatuře patky,

Přednostně je na kabelovém vodiči upevněno upínací přípravek kontaktů. Kontakt na způsob zasouvacího spojení k elektrické izolační průchodce se zprostředkovává kontaktovými lamelami. Toto zasouvací spojení není zřízené k tomu, aby zachycovalo síly na koncovku, V předloženém uspořádání se proto izolační těleso konstruuje a dimenzuje tak. Že může zachycovat všechny mechanické síly, zasouvací uzávěr je potom vyjmut z mechanického namáháni. Jako • φ φ · φ φ φφφ φφφ ΦΦ·· •ΦΦΦ · φφ φφφ φφ φφ s typickou velikostí příčné sily se počítá s 5 kN, takže mechanické dimenzování je třeba zohledňovat k tomuto parametru.

Izolační těleso se vyrábí z licí pryskyřice nebo z jiného vhodného materiálu. Může být materiálově zesílen, například skleněnými vlákny. Od spodní hrany až do výšky kontaktových členů je izolační těleso úplně materiálově vyplněno. Uvnitř izolačního tělesa je přednostně vytvořen dutý prostor. Průřez dutého prostoru (prostorová náplň) může být zmenšován lineárně nebo křivkou na způsob trychtýře směrem k armatuře hlavice. Vytvořením dutého prostoru se může váha udržovat malou, přesto se smí tloušťka redukovat jenom do té míry, aby se mohly zachytávat ohybové síly. V přednostním provedení je vnitřní plocha dutého prostoru obložena vodivým povlakem.

Podstatné kroky způsobu při montáži jsou následující:

- příprava konce kabelu, usazení a odizolování kabelového vodiče

- umístěni upínacího přípravku kontaktů na kabelovém vodiči

- upevněni nástavby na armatuře patky

- zvednutí pomocí jeřábu montážní jednotky skládající se z izolačního tělesa, armatury hlavice a elektrické izolační průchodky - spuštění upevněnou na montážní jednotky na nástavbu, armatuře patky

- části jsou samocentrující

- upevnění a upnutí montážní jednotky na armatuře patky

- upevnění venkovního vodiče přes proudovou svorku na armatuře hlavice.

Přehled obrázků na výkresech

Provedeni koncovky venkovního vedení jsou znázorněna na obrázcích. Ukazují v podrobnostech:

0 0

0 obr. 1: první provedeni s konstantním vnějším průměrem.

obr. 2: další provedení s odstupňovaným vnějším průměrem.

obr. 3: provedení s různými vnějšími obrysy v pravé a v levé polovině obrázku a obr. 4; dvě provedení příruby.

PříHlady Provedeni vynálezu

Koncovka podle vynálezu - například pro jmenovité napětí 145 kV a s průřezem vodiče 1200 mm² - se skládá z izolačního tělesa 50, přednostně z licí pryskyřice, které má uvnitř dutý prostor 56. Ve spodní oblasti se nechá rozpoznat, že na konci žíly kabelu (vodič 12 a izolace Ui vodiče) je podle konstrukce známé odborníkům provedeno uspořádání členů 36 řídicích pole a izolačních členů 51.

Vysokonapěťový kabel 10 je zaveden do spodní oblasti koncovky £ venkovního vedení. Stínící dráty 11 kabelu 10 stojí v elektrickém kontaktu s přírubou 20 patky 20. která je přes izolátory 21 postavena na traverze stožáru.

Jak je ukázáno na obr. 1, je průměr izolačního tělesa 50 po celé jeho délce, ale i zejména ve spodní oblasti (viz. i vztahovou značku 53 na obr. 3) při použití napěťově závislého řídicího povlaku 64 držen malý. Řídicí povlak probíhá po celkové délce izolačního tělesa od zemního k vysokonapěťovému potenciálu. Stínící vrstva se může k ovlivňování optimálního řídicího účinku nanášet rozdílně tlustá. Intenzita vnějšího pole ve všech provozních stavech leží přesto pod kritickými hodnotami.

«··* ·* do

Jak zmíněno, může být vrstva ze ΞηΟ-varistorů zapracována silikonového uložení, popi*. do materiálu (např.

polyetylénu), hodícího se Řídicí povlak leží uvnitř povlaku leží stínící talíře.

k materiálu izolačního tělesa, na izolačním tělese, na řídicím

Izolační těleso 50 se může skládat ze dvou, spolu slepených členů (51 , 51 ) s rozdílnou kvalitou materiálu, protože spodní člen 51 (upevněni na armatuře patky až do výšky kontaktových členů na kabelovém vodiči) je - bez přikryti stínícími talíři - vystaven okolí a musí být vhodný pro venkovní použití. Horní Člen 51 se může skládat z jednoduchého materiálu, protože tato oblast se v každém případě přetahuje stínícími talíři 62. Pro provedeni se stínícími talíři 62.1 až po armaturu patky dole existuje rovněž vnější ochranné pokrytí, takže také pro tuto oblast se může používat jednoduchá kvalita materiálu izolačního tělesa.

Vnější obrys 59 izolačního tělesa je přednostně válcový po celkové délce. Podle provedení a kvality vnějšího, pole řídícího, povlaku 64, může být izolační těleso konstruováno s rozdílnými průměry (dole větší a nahoře ubývající a mezi kónický přechod) (viz. obr. 2 a 3) . Vnější plocha venkovní koncovky 8 je přikryta stínítky 62 z ETV- nebo z LSEsilikonového kaučuku. Vnitřní plocha 54 dutého prostoru 56 může být vytvořena vodivá. Může být vytvořena pomocí vodivého laku, vodivého plazmového povlaku, kovové fólie (plech), pokovení nebo v pryskyřicí uloženého kovového pletiva. Plocha 54 leží na vysokonapěťovém potenciálu. Přednost této konstrukce spočívá v tom, že také v případě tvorby kondenzační vody v dutém prostoru zůstává zaručena elektrická bezpečnost, protože elektrické poměry pole zůstávají u existujícího vysokonapěťového potenciálu jednotné.

Upevnění kontaktů, uložené v tělese 50 z licí pryskyřice φ · Φφφ φφφ φ φ««φ φφφ· φ «φφ φφφ ·Φ«Φ φφφφ ·Φ φφ φφ* *· ·· zahrnuje koncový kontakt 30 na spodním konci trubky 32. schopné vésti proud. Trubka je vedena až k armatuře 70 hlavice a tam upevněna. V horní oblasti koncovky je umístěno mechanicky a elektricky těsné uzavírací víko 71.

V přechodu od plnooběmově konstruovaného základního tělesa ve spodní oblasti 53 k dutému prostoru je uspořádáno spojení mezi kabelovým vodičem 12 a elektrickou izolační průchodkou 32. Spojka 30 svírá ve spodní části volně uložený kabelový vodič. Tok proudu od kabelového vodiče 14 se uskutečňuje přes upevněni 17 kontaktů na trubku 32. Přednostně se k tomu upravují posouvatelné kontaktové a svěrací členy mezi kabelovým vodičem a elektrickou izolační průchodkou. Přechod mezi spojkou 30 a kontaktovými lamelami 42 může být utěsněn pomocí 0-kroužku.

TěleBO 23. řídící pole je ze silikonového kaučuku a leží svým řídicím členem 36 na přechodové oblasti izolace 14 vodiče a koncem vodivé vrstvy 12.. Přednost vynálezu spočívá ve vytvoření izolačního tělesa 50 s válcovým vnějším profilem 59. Izolační těleso má v horní oblasti po své délce konstantní vnější průměr. Ve spodní oblasti 53 přijímá těleso 33 řídící pole a je přišroubováno na členu 20 patky (příruba). V horní oblasti izolačního tělesa je v jeho vnitřku vytvořen dutý prostor 56, jehož vnitřní povrch 54 je konstruován elektricky vodivý. Přístup vzduchu do dutého prostoru je možný.

Izolační těleso 50 je v patce sešroubováno se základovou deskou nebo přírubou 20 na nosném podstavci 29 (například traverza nad podpěrným izolátorem 21) . Alternativně může být spodní oblast izolačního tělesa vytvarována také jako odlité těleso, které se lícujícím způsobem nechá vložit do příruby.

V pravé polovině výkresu na obr. 3 se nachází provedení izolačního tělesa s vypouklým zesílením ve spodní oblasti 53

Kovový prstenec 26, vložený k zemnímu spojení, může u této konstrukce zůstat vložený s nezměněným průměrem. Ve vypouklé oblasti 53 mohou existovat stínicí talíře 62.1 (62 2).

Oba obr. 4A a 4B ukazují různé tvary příruby. Upevnění izolačního tělesa na přírubě se uskutečňuje několika Šroubovými spojeními 23 (obr. 2 a obr. 3). Přitažením Šroubů se zmíněná montážní jednotka upíná přes pružící členy 44 (viz. obr. 3), takže duté prostory, existující v oblasti tělesa řídícího pole, se úplně uzavírají. Vztahovou značkou 24 (obr. 3) je naznačeno vodivé spojení od povrchu izolačního tělesa k zemnímu spojení na traverze 29. Na patce izolačního tělesa je umístěn kovový prstenec 26 (viz. obr. 3). Kovový prstenec 26 se přes Šroub přivádí do kontaktu se zemním spojením 24.

♦ · »9 ···· 99 • · · 9* ···

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kabelová koncovka (8), žejména venkovní koncovka pro elektrický kabel (10) s kabelovým vodičem (12), izolací (14) kabelu, vodivou vrstvou (15) a stíněním (II) kabelu, přičemž koncovka (8) je jednou stranou postavena na armatuře (20) patky, s prostředky (18) na armatuře (20) patky k upevnění kabelu (10), s elektrickou izolační průchodkou (32) uvnitř koncovky (8), s armaturou (70) hlavice pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou (32), s prostředky (30) k elektrickému spojení stínění (11) kabelu se zemním potenciálem, se zařízením (34, 36) řídícím pole a se zařízením izolujícím pole pro přechody potenciálu na konci izolačním tělesem (50) a s prostředky (23) izolačního tělesa (50) na armatuře (20) patky, přičemž elektrická izolační průchodka (32) je spojena přes kontaktové členy (17, 30) s kabelovým vodičem (12), vyznačující se tím, že kontaktové Členy (17, 30) jsou konstruované jako svěrací členy, že izolační těleso (50) mezi oblastí upevnění (23) na armatuře (20) patky je až do výšky kontaktových členů (17) materiálově vyplněné a náplň je směrem k armatuře (70) hlavice zmenšená, čímž je vytvořen uvnitř ležící dutý prostor (56) a izolační těleso (50) je vytvořené k zachycení mechanického namáhání koncovky (8) a že povrch izolačního tělesa (50) je obložen napěťově závislou vrstvou (64), řídící pole.

   kabelu, s k upevnění
2. 2. Kabelová koncovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že pole řídící (64) je vytvořena na bázi mikrovaristorů vrstva
3. 3. Kabelová koncovka podle nároku 2, vyznačující se tím, že jako mikrovaristory se používáj í ZnO-mikrovaristory.

   44 44 • · 4 4
4. 4 4 4 4 4

   4 4 4 4 4

   4444 4« «4 «··

   4. Kabelová koncovka podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pole řídící vrstva (64) probíhá po celé délce izolačního tělesa (50).
5. 5. Kabelová koncovka podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím. Že vnitřní plocha (56) dutého prostoru (56) nese vodivý povlak (58).
6. 6. Kabelová koncovka podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že izolační těleso (50) je vyrobeno z licí pryskyřice.
7. 7. Kabelová koncovka podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že elektrická izolační průchodka (32) je vytvořena jako trubka.
8. 8. Kabelová koncovka podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, Že kontaktové Členy (17) na kabelovém vodiči (14) jsou lamelové kontakty.