DE1902589U - Schutzstueck zum schutze des endes eines gepanzerten hochspannungskabels. - Google Patents

Description

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PATENTANWALT

'4fra^2'92 . ',-— --,- München,- -den 22.. Juli 1964

Telefon 13139 . __ ,; " ^072= i/P.

öompagnie Francaise Thomson—Houston Paris YIII , 173» Boulevard Haussmann (Prankreich)

"Schutzstück zum Schütze des Endes eines gepanzerten Hochspannungskabels"

Französische Priorität yo.hl 9· August 1963 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 944 264

Die Neuerung "betrifft ein Schutzstück zum Schütze des Endes eines gepanzerten Hochspannungskabels, welches Schutastück aus einem das vom Panzer befreite, zu schützende Kabelende innerhalb einer durchgehenden zylindrischen Bohrung unter Haftung aufnehmenden pilzförmigen Isolierkörper besteht, dessen .kegeliger, sich zum.pilzhutartigen Isolierkörperteil erweiternder Schaft auf seiner Außenfläche sowie der Pilzhut auf seiner Innenfläche mit einer metallischen Kappe belegt sind. Solche Schutzstücke haben bekanntlich die Aufgabe,· den Spannungsgradienten an den Enden derartiger Kabel oder an den Stellen zu vergleichmäßigen₂ an denen die Panzerung des Kabels aufhört und abgebunden ist. Solche Schutzstücke kommen vor allem bei elektrischen Hochspannungskabeln in Betracht, die mit thermoplastischen

Prop: 3165 + 3165 a - 2 -

oder wärmehartbaren Harzen isoliert sind? die bei den Betriebstemperaturen des Zabels· ihren festen Zustand beibehalten und durch eine hohe.dielektrische Festigkeit gekennzeichnet sind? solche Harze sind beispielsweise Polyvinylchlorid, belastetes oder unbelastetes, gegebenenfalls geripptes Polyäthylen und synthetische Gummis wie Butyl, Silicon, Äthylen, Propylen und verschiedene:; Copolymere. - .

Die Neuerung befasst sich insbesondere mit der !Fertigung und Ausbildung von'Isolierfuttern, die mit-metallischen,, als Peldablenkplatten wirkenden Kappen ausgestattet und an den Enden solcher Kabel oder an den Stellen vorgesehen'sind, wo die Panzerung entweder aufhört oder unterbrochen ist, um.beispielsweise mit einer weiteren Panzerung verbunden zu werden. - . ■

Bekanntlich.ist das Kabel ausgehend von einer bestimmtenMitispannung oberhalb der Isolierung mit einer metallischen Panzerung belegt, die dazu bestimmt ist, die ■Einschnürung", in dem darunter liegenden Dielektrikum zu vergleichmäßigen.. Hört eine solche Panzerung ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen auf, so stellt sich in ITähe des Abschnitts, "wo die. Panzerung^aufhört, eine Konzentration der; elektrischen. S e.]_d linien" ein, und es kann vorkommen, daß, e-I=Et-- dort vorhandener· quergeriöhteter Spannungsgradient zu--

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mindest zur Ionisation der Umgebungsluft und demzufolge zur Zerstörung der Isolation des Kabels führen kann.

TJm diesen JTachteil zu vermeiden, wird "bekanntlich an den Enden des Kabels, wo die Panzerung aufhört, eine isolierende Verstärkung vorgesehen? die hauptsächlich dazu bestimmt ist, eine metallische Ablenkkappe zu tragen, die dazu dient", die Kraftlinien des elektrischen Feldes an dieser Stelle zu verzweigen oder zu zerstreuen» Diese Ablenkkappe kann nach Art einer Metalltrompete von genauer Form ge- . fertigt sein; der Übergang des Dielektrikums zwischen der Seele des Kabels und der Ablenkkappe wird dann mit ent- , sprechenden Mitteln hergestellt, zum Beispiel aus einer Mischung gegossen, die Isolation zum Beispiel durch eine kugelförmige Verstärkung verstärkt, die aus einem Werkstoff besteht, der etwa die gleichen Isoliereigenschaften wie die die Seele des Kabels umhüllende Isolation besitzt» Alle diese Techniken sind an sich bekannt, Yfas jedoch die Herstellung eines Zusammenhangs des Dielektrikums zwischen der Isolation des Kabels und der sie umgebenden Ablenktrompete anbetriff t, der um diese Trompete mit einer entsprechenden Isoliermischung eingegossen ist, ist das Problem ziemlich schwierig, da außer den unvermeidbaren und für diesen dielektrischen übergang schädlichen Schrumpfungen der Verbundmasse während ihrer Verfestigung es sehr schwierig ist,dort eingeschlossene Luftblasen austreten zu lassen·

— 4.«.

Entsprechend einer anderen, für mit trockenen Isolierungen umhüllte^ Kabel vorgesehenen Technik stellt man die Schutzvorrichtung dadurch her_? daß man die Isolierung des Kabels durch Wegnahme sowohl des Metallpanzers als auch der gegebenenfalls unter der Panzerung vorgesehenen halbleitenden Schicht bloßlegt und auf dem so freigelegten Teil eine konische oder doppelkonische Schicht durch Umhüllung mit einem-Werkstoff bildet, der den zuvor beschriebenen Erfordernissen entspricht. Die ablenkende metallische Trompete kann eventuell auch durch in nebeneinanderliegenden Spiralen erfolgende Umwicklung mit einer metallischen Beflechtung oder Metallbandeisen nach Zwischenlage einer geeigneten halbleitenden Schicht gebildet werden= Diese üblich gewordene Maßnahme-ist zwar gewöhnlich zufriedensteilend_? weist jedoch den Fachte!! auf, daß der Kabelleger von einem hierfür spezialisierten Monteur abhängig ist und außerdem ein großer Abstand zwischen dem äußeren Rand der Ablenkkappe und der Kabelseele vorgesehen werden muß. Es ist nämlich notwendig, zwischen der geerdeten Ablenkplatte und der der Hutζspannung unterworfenen Seele des Kabels einen genügenden Isolationsabstand vorzusehen, um die Querfelddrehung der Isolation des Kabels diirch die Streulinien zu vermeiden.

Alle diese Machteile läßt das hier vorgeschlagene Schutzstück insgesamt vermeiden,und zwar dadurch, daß es ge« maß der Heuerung aus einem sowohl dem Isolierkörper als auch die ihn teilweise bedeckende Metallkappe umfassenden vorge— ..-'-. - 5 « ■

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f ertigten.j ...auf das freiliegende Kabelende auf schiebbaren Gußstück besteht. Zweckmäßig ist hierbei die durch die seitliche Fläche des Kngelschaftes des Isolierkörpers verlängerte Innenfläche des pilzhutartigen Teils etwa nach einer eng an das Profil der Metallkappe anschließenden Kreisevolvente profiliert. Vorzugsweise besteht das G-ußstück aus dem gleichen Werkstoff wie die die Seele des Kabels umhüllende Isolation.

Die trompetenartige Metallkappe kann ■vorteilhafterweise durch niederschlag eines elektrisch leitenden Überzugs oder Films auf das Isoliergußstück gebildet werden, wobei diese elektrisch leitende Schicht nach Bedarf mit einer Wicklung von Drähten oder Metallbändern verstärkt sein kann und gegebenenfalls das ganze durch eine Isolierbandage geschützt ist» Das..G-ußstück kann warm auf das zu schützende Ende des Kabels aufgesetzt, werden» Während der bei Abkühlung eintretenden Kontraktion zieht sich das Schutzstück innig auf die Isolation des Kabels auf·. Man kann gegebenenfalls auf diese Isolation eine klebende plastische Schicht aufbringen, die dazu beiträgt, einen von Gaseinschlüssen freien Kontakt zu gewährleisten. Ein weiterer beachtlicher Yorteil des hier vorgeschlagenen Schutzstücks beruht auf der Möglichkeit, praktisch den gesamten Hochspannungskabelbereich zu bedecken«, indem eine beschränkte Anz-ahl von Isolationsverstärkungsstücken gemäß der !Teuerung verwendet wird« Diese mit solchen metallischen Abdeckkappen

ausgestatteten vorgefertigten Gußstücke nämlich können auf einen Durchmesser gebohrt werden, der gleich oder geringfügig kleiner als derjenige des Kabels in dem zu belegenden Bereich ist, um durch Aufweitung der Bohrung den Kabeln größeren Durchmessers, die diesem Bereich ange— hörenj angepasst werden. Diese Möglichkeit bietet einen beachtlichen wirtschaftlichen -Vorteil und erleichtert die Aufbewahrung«

In der Zeichnung ist ein Schutzstück der mit der Heuerung Torgeschlagenen Art in einer beispielsweise gewählten Ausführungeform schematisch im Querschnitt veranschaulicht* Auf dem Kabel 1, das die Seele 2, die Isolation 3 und den Metallpanzer 4 umfaßt, ist das Schutzstück 5 mit der Ablenkkappe 6 aufgebracht, und zwar auf dem Ende des Kabels 1, das gegen einen Querspannungsgradienten geschützt werden soll, der für die Isolation des Kabels gefährlich ist und sich in dem Querschnitt einstellen kann, wo der Metallpanzer 4- aufhört. Der einen Teil des Schutzstücks bildende Teil 5 ist aus. einem Isolationsmaterial gegossen, der dem der das Kabel.umgebenden Isolation 3 entspricht und etwa gleiche dielektrische Eigenschaften aufweist. Dieses Stück 5 ist nach Art eines Pilzes gebildet, der einen Hut 7 und einen konischen 'Schaft 8 aufweist_? der sich zum Hut 7 hin erweitert. Das gesamte Stück ist über seine volle Länge durch" eine mittlere zylindrische Bohhrung 9 durchzogen,

die etwa den gleichen oder geringfügig kleineren Durchmesser als das vom Panzermantel befreite isolierte Kabel besitzt. Auf dem Gußstück 5 sitzt die Ablenkkappe oder metallische Trompete 6, die den dem Hut 7 benachbarten Bereich des Schaftes 8 und die konkave Innenfläche des Hutes 7 bedeckt, ,.-auf ^//der infolge ihrer konkaven Ausbildung keine Metallbandage aufgebracht werden könnte* Die Ablenkkappe 6 besitzt einen sich erweiternden rohrf örini-. gen Trichter 10, der eng auf dem Schaft B des Gußstückes aufliegt, und einen ringförmigen Kranz 11, der eng auf der konkaven Innenfläche des Hutes 7 aufliegt. Es wurde festgestellt, daß eine Ablenkkappe, deren äußeres Profi IT: angenähert eine Kreis/evolvente bildet_f die sich aus einem geraden Segment 10 und einem Kreisbogen 11 zusammensetzt» besonders vorteilhaft ist*

Der Guß des Schutzstücks 5 kann in irgendeiner entsprechenden bekannten Weise erfolgen. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, einen extrudierten Rohling zu verwenden, so daß in dem konischen Schaft 8 des Sehutzstücks der Guß die gleichen anisotropischen Eigenschaften wie in der Isolation 3 des Kabels aufweist« Die Ablenkkappe 6 ist in der Gußform angeordnet; hieraus ergibt sich eine, innige Bindung der beiden Teile 5 und 6«

Um das mit seiner metallischen Ablenkkappe 6 ausge-

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"gestattete.Gußstück 5 auf das Ende des Kabels 1 aufzusetzen.,, wird dieses auf eine entsprechende Länge zuvor von dem Metallpanzer 4 befreit, wobei im gegebenen Falle diese Länge gleich der' Länge des Schutzstücks 5 vermehrt itm eine Länge ist, die für den eventuellen Anschluß seines Schirms oder Metallpanzers 4 und der eventuell zwischen diesem
Metallschirm 4 und der Isolierhülle 3 vorgesehenen? nicht
dargestellten halbleitenden Schicht notwendig ist«
Darauf wird das Schutzstück auf das Ende des Kabels aufgebracht, indem dieses in die mittlere Bohrung 9 des Schutzstücks 5 eingefädelt wird. Dieser Vorgang kann in entsprechender Weise erfolgenj es ist jedoch besonders interessant dieses Aufbringen du.rch Erwärmung vorzunehmen« Die Bohrung die sich nämlich bei Erwärmung des. Schutzstücks 5 erv<reitert_? erleichtert das Aufbringen desselben auf das isolierte Kabel, und bei Abkühlen zieht sich das Schutzstück 5 wieder zusammen, so daß die Isolation 3 in der Bohrung 9 fest eingefasst wird» Auf die Isolation 3 läßt sich aber auch zuvor
eine entsprechende klebende plastische Schicht aufbringen, die die Verbindung zwischen dem Schutzstück 5 und der
Isolation 3 noch enger gestaltet und von Gaseinflüssen völlig frei macht,» Ein durch Bewicklung mit Bandeisen 14 erzielter Metallkonus kann die Panzerung der Isolation 3 in den
zwischen dem Rand 12 der Panzerung 4 und dem Rand 13 der
Metallkappe 6 mit einer gewissen Überlappung auf dem Panzer und die Ablenkkappe ergänzen»

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Wie bereits erwähnt, "beruht ein ganz ?/esentlicher Vorteil des Schutzstücks gemäß der Erfindung darauf, daß sich, mit einer beschränkten Anzahl solcher Schutz stücke praktisch der gesamte Bereich des Hochspannungskabels überdecken läßt. Die gegossenen Endstücke 5 nämlich besitzen eine Bohrung mit einem Durchmesser "a", der gleich oder geringfügig kleiner als der Durchmesser eines mit der Isolierhülle 3 umhüllten Kabels in dem Bereich ist, auf den die betreffenden Schutzstücke 5 aufgebracht werden sollen_? die leicht durchbohrt werden können, um den ursprünglichen Bolirungsdurchmesser "a" auf den größeren Durchmesser, zu bringen, der denjenigen des zu schützenden, diesem Bereich angehörigen Kabels entspricht. Selbstverständlich führt die Anpassung des Durchmessers "a" einer Bohrung durch Vergrößerung auf diejenige für ein Kabel größeren Durchmessers zu einer Minderung der Höhe "b" und gleichzeitig zu einer Herabsetzung der Stärke "c" ( vergl, die Zeichnung ).

In der nachstehenden Tabelle ist beispielsweise für drei Endstücke gemäß der !Teuerung der gesamterJBereich gewöhnlicher Kabel angegeben!

- 10

- IO -

Art des Endstücks . Abmessungen des Krümmungsund seiner Schutzstücks radius f Ablenkkappe abcd

	8	80	13	50	4-
Ή° 1	8	100	15	50	5
	8	120	17	50	6
	12	80	22	60	5
Ή° 2	12	100	25	60	6
	12	120.	28	60	7
	16	80	20	60	6
Ή° 3	16	" 100	24	60	7
	16	120	28	60	8

Dieser Tabelle läßt sich entnehmen_? daß die betreffenden Durchmesser "a" dieser drei Schutzstücke 5 einander gleich sind, beispielsweise 8_? 12 und 16 mm betragen. Mit jedem dieser Schutzstücke bei entsprechendem Durchmesser seiner Bohrung überdeckt man drei Bereiche mit entsprechenden
Barametern b_s c, d und f, wobei letzterer den Krümmungsradius der konkaven Aushöhlung 11 darstellt ₉ mit der die Innenfläche des Hutes 7 versehen ist. Es ist zu bemerken^' daß die Krümmung f nicht ausschließlich ist und die beispielsweise angegebenen Werte nur durch Betrachtungen der G-leichmä'ßigkeit der Abmessungen bestimmt sind.

11 -

Claims (1)

1. .StS 120-22,7.64 A.

   Schutzansprüche %

   1* Schutzstück zum Schütze des Endes eines gepanzerten Hochspannungskateis, bestehend aus einem das vom Panzer befreite, zu schützende Kabelende innerhalb einer durchgehenden zylindrischen Bohrung unter Haftung aufnehmenden pilzförmigen Isolierkörper, dessen kegeliger, sich zum. pilzhutartigen Isolierkörperteil erweiternder Schaft auf seiner Außenfläche sowie der Pilzhut auf seiner Innenfläche mit einer metallischen Kappe belegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzstück (5) aus einem sowohl den Isolierkörper ( 7, 8) als auch die ihn teilweise bedeckende Metallkappe (6) umfassenden vorgefertigten, auf das freiliegende Kabelende aufschiebbaren Gußstück besteht.

   2» Schutzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die seitliche Fläche des Kegelschaftes (8) des Isolierkörpers verlängerte Innenfläche dessen pilzhutartigen 'Teils (7) etwa nach einer eng an das Profil der Metallkappe (6) anschließenden Kreisevolente profiliert ist,

   3„ Schutzstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das G-ußstück (5) aus dem gleichen Werkstoff wie die die Seele (2) des Kabels (1) umhüllende Isolation (3) besteht.