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Druckfester Isolierschlauchm insbesondere für Starkstromkabelendverschlüsse
Die Erfindung besieht sich auf einen druckfesten Isolierschlauch, insbesondere für
Klein-Endverschlüsse von Strarkstromkabeln. FUr solche und ähnliche Zweck verwendbare
Isolierschläuche sollen biegsam und druckfest sein und außerdem einen hohen Insolations-Widerstand,
hohe elektrische Durehschlagsfestigkeit, gute Ozonfestigkeit Alterungs- und Ölbeständigkeit
sowie auch eine hohe Kriochstromfestigkeit besitzen.
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Die bisher bekanntgwordenen Isolierschäuche sund aus einem Elastomeren,
z.B. syntetiaohox Gummi oder einem Plastomeren wie Polyvinylchlorid gefertigt, wobei
in das isolierende Material zur Erhöhung seiner mechanischen Festigkeit ein Stützgewebe
eingebettet sein kann. Solche Isolierschäuche werden inabesondere
als
Isolatoren von Endverschlüssen für Starkstromkabeln verwendet, und zwar vorzugsweise
dann, wenn ein rlexlbler Enden-Abschluß bei einer möglighst kompakten Bauweise dieser
Endverschlüsse erforderlich oder erwünscht ist. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten
Isolierschläuche liegt darin, daß sie eine relativ geringe Kriechstromfestigkeit
besitzen. Dies trifft insbesondere auf Schläuche aus Polyvinylchlorid, aber -wenn
auch in einem geringeren Maße - auch auf aus einem Elastomeren wie Polychloropren
od.dgl. gefertigte Schläuche zu.
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Mit Isolierschläuchen versehene Klein-Enverschlüsse von Starkstromkabeln
mUssen neuerdings in zunehmendem Maße an Ortllchkeiten eingesetzt werden, an denen
da Auftreten einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit nur schwer oder garnicht verhindert
werden kann, In soloher Atmosphäre kommen jedoch oft Kriechströme vorm welche die
Oberfläche der Isolierscläuche angreifen und oft zur Zerztörung des Materials führen.
Um diese Verhältnisse zu bessern sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden,
z.B. das Aufbringen von Ringen aus kriechstromfesten Stoffen oder das Auftragen
einer Silikokautschkschicht auf den Isolierschlauch. Im Hinblick auf die oben angeftihrten
widrigen Bedingungen brauchten Jedoch einige dieser Maßnahmen keinen völlig sufriedenstellenden
Erfolg, wogegen sich andere als zu arbeitzaufwendig erwiesen.
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Unter anderem ist auoh die Verwendung eines Doppleschicht-Isolierbande
vorgeschlagen worden, welchws sich elastisch verarbeiten läßt und aus zwei Polyolefinschichten
aufgebaut ist. Die äußere dieser Schichten ist strahlenvernetzt. Sie hat gute mecha
nische, chemische und elektrische Eigenschaften und sie ist außerdem selbstverlöschend.
Bei Erwärmung schmilzt die innere Schicht des Bandes, wobei die schrumpfende aber
nicht schmelzende Mußere Schicht die geschmolzene Masse der inneren Schicht isolierend
und dichtend auf die darunter liegenden Bandwindungen und in Zwischenräume
oder
Unebenheiten der Oberfläche des zu isolierenden Leiters preßt.
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Auf diese Weise läßt sich eine die gewünschten Eigenschaften aufweisende
Isolation für Abzweigadern von Kabeln od.dgl.herstellen. Die Verwendung eines solchen
Bandes ist Jedoch recht umständlich und läßt sich nicht ohne Wärme zufuhr am Montageort
durchführen. Zudem hängt die GUte und elektrische Festigkeit einer solchen Isolation
sehr wesentlich vom Können und der Geschicklichkeit des Ausführenden ab. Außerdem
läßt sich auf diese Weise keine einwandfreie, glatte Oberfläche der Isoleerung erzielen.
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Es wäre auch denkbar Isolierschläuche aus Poyäthylen od.dgl.
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herzustellen. Aus Polyäthylen od.dgl. gefertigte Schläuche würden
zwar große Kriechstromfestigkeit und einen hohen elektrischen Oberflächenwiderstand
aufweisen Jedoch wegen der - mit Rücksicht auf ihre Flexibilität - begrenzten Wandstärke
nur mangelnde mechanische Festigkeit besitzen. Wegen der großen Lichtempfindlichkeit
des Polyäthylens wäre es auch erforderlich diesem vor bzw. ki der Fertigung Ruß
od. dgl. beizumischen, um eine Zersetzung des Materials unter Licheinwirkung bzw.
Rißbildungen in diesem zu verhindern. Durch diese Maßnahmen wUrde aber die, an sich
gute, Kriechstromfestigkeit des Polyäthylens stark herabgesetzt.
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Anderseits sind auch Schläuche sua vernetztem Kunststoff, z.b.
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einem Polyolefin wie Polyäthylen, Polypropylen od.dgl. bekannt, welche
als Schrumpfschläuche bezeichnet werden. Die MolekUle dieser Kunststoffe können
nämlich, z.B. auf dem Wege der Elektronenbestrahlung in ein dreidimensionales Maschenwerk
verenetzt werden, so daß die so vernetzten Kunststoffe bei den üblichen Schmelztemperaturen
unschmelzbar sind, Jedoch oberhalb des Kristallschmelzpunktes elastisch bleiben.
In diesem Zustand auf etwa da Doppelte ihres Durchmessers gedehnte Schrumpfschläuche
werden
nach bzw. bei der Montage durch Wärmebehandlung sum Schrumpfen veranlaßt, so daß
sie sich an der Oberfläche des Gegenstandes, den sie umgeben z.B. eiger zu isolierenden
Kabelader dichtend und isolierend festlegen. Diese Schrumfschläuche sind Jedoch
wegen ihrer - im Hinbliok auf die rforderliche Flexibilität und das Schrumpfvermögen
eines solohren Schlauches - geringen mechanischen Festigkeit als druckfeste Isolierschläuche
für Kabelendverschlüsse nicht geeignet.
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Sie werden daher gewöhnlich nur als abdichtendes Zwischenglied zwischen
einem Kabel bzw der Kabelisolierung und einem auf eine Kabelader aufgeschobenen,
jedoch nicht aufgeschrumpften Festkörper z.B. aus einem Doroplast od.dgl. verwendet.
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Die bekannten Schrumpfschläuche können auch al Isolierung oder als
Überzug einer Kabelverbindungastelle verwendet werden, wenn keine nennenswerte Druckfestigkeit
erforderlich ist Als Isolator von Klein-Endverschlüssen für Starkstromkabel kommen
sie jedoch aus den angeführten Gründen nicht in Betracht. Ein weiterer Nachteil
der Verwendung bekannter Schrumpfschläuche liegt in der Notwendigkeit, sie am Montageort
durch Wärmebehandlung aufzuschrumpfen, da die hierfür erforderlichen, zusätzlichen
Montagegeräte zum Jeweiligen montageort transportiert werden müssen.
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Ziel der Erfindung ist die Vermeidung der oben angeführten Nachteile
bekannter Isolierschläuche durch Schaffung eines neuartigen Isolierschlauches, der
auf einfache Weise montierbar ist, eine glatte Oberfläuche und zugleich zusätzlich
zu den vorteilhaften Eigenschaften bekannter Isolierschläuche auch hohe Kriechstromfestigkeit
und großen elektrischen Oberfläuchenwideratand besitzt Dieses Ziel läßt sich mit
einem durckfesten Isolierschläuch der eingangs umrissenen Art erreichen, der erfindungagemäß
einen druckfesten und biegsamen, vorzugsweise durch Gewebeeinlagen
verstärkten
Schlauchkörper aus einem elastischen, ö1-, wasser-, licht-, ozon- und alterungs-beständigen
Isoliermaterial, z.B.
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einem Elastomeren un/oder Plastomeren enthält, welcher Schlauchkörper
von einem auf diesen aufgeschrumpften Mantel aus einem vernetzten Polyolefin umgeben
ist, Der erfindungsgemäße Aufbau eines solchen, neuartigen Isolierschlauches als
Kombinationsschlauch, mit einem tragenden, druckfesten Schlauchkörper und einem
an diesem durch das Aurschrumpfen fest verankerten und dessen äußere Oberfläche
bildenden Mantel aus eine. vernetzten Polyolefin schafft die Möglichkeit, alle unerwünschten
physischen und chemischen Beanspruchungen, wie z.B. Druch, Ölbenetzung sowie insbesondere
auch mechanische Belastungen von dem Mantel aus vernetztem Polyolefin fernzuhalten,
wobei jedoch dessen ausgezeichnete Kriechstromfestigkeit und Ozonfestigkeit sowie
sein elektrisches Isoliervermögen voll zum Tragen kommen.
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Die Verwendung des erfindungagemäßen Isolierschlauches bringt aber
über dies auch den Vorteil einer großen Vereinfachung der Montage mit sich, da der
Mantel aus dem vernetzten Polyolefin bereits bei der Fertigung bzw. in der Werkstätte
auf dentragenden Schlauchkörper aufgeschrumpft wird, so daß sich der Transport von
besonderen Heizgeräten auf die Montageorte erübrigt.
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An diesem wird ein von einem Vorrat abgeschnittenen SchlauohstUck
der erforderlichen Länge, bzw. ein in einer genormten Länge gefertigtes Schlauchstück
Uber den au isolierenden Leiter geschoben und an seinen Enden in geeigneter Weise
festgeklemmt.
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Trotz der einfachen Montage ist der erfindungsgemäße Isolierschlauch
absolut feuchtigkeitsdicht. Er bewirkt eine gute Isolotion des elektrischen Leiters
und besitzt über-dies in einem hohen Maße die erforderliche Kriechstromfestigkeit
und den gewünschten hohen elektrischen Oberflächenwiderstand.
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In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Isolierschlauches besteht
der Mantel aus einem vernetzten, insbesondere strahlenvernetzten Polyäthylen0 Dies
hat den Vorteil, daß strahlenvernetztes Polyäthylen sehr gut zur Herstellung eines
dünnen Mantels geeignet und außerdem in hohem Maße aufweitbar ist Daher können Abschnitte
der gleichen schlauchförmigen Haut aus strahlenvernetztem Polyäthylen auf druokierts
Isolierschlauchkörper verschiedenen Durohmessers aufgeschrumpft werden.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen dein Schlauchkörper
und dem Mantel wenigstens eine dichtende und/oder haftvermittelnde Schicht eingebracht,
um die Bildung von Hohlräumen bzw Feuchtigkeitsunterwanderung des Mantels mit größerer
Sicherheit auszuschließen. Als Zwischenschicht hat rioh z.B. Silikonfett sehr gut
bewährt.
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Da der in das Endverschlußgehäuse hineinragende Bereich des olierschlauches
nicht kriechstrombeansprucht ist, genügt es in der Regel, den Mantel nur in dem
Bereich der eigentlichen Kriochstrecke vorzusehen. Dementsprechend ist bei einer
Ausführungsform des erfindungagemäßen Isolierschlauches der Mantel einerends in
einem Abstand von dem Schlauchende abgesetzt.
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Bei einer anderen Ausfuhrungsform des Isolierschlauches ist der Mantel
beiderends bis zum äußersten Ende des Schlauchkörpers erstreckt. Isolierschläuche
dieser Art lassen sich am einfachsten montieren.
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Weitere Merkmal und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden
Erläuterungen eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeipieles. In
der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in Ansicht einen abgetrennten Endabschnitt
eines erfindungagemäßen Isolierschlauches, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Isoliersohlauch
naoh Fig.
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1 und Fig. 3 in etwas kleinerer Darstellung und im Schnitt durch
die Längsachse den Endabschnitt eines am Gehäuse eines Kabel-Endverschlusses festgeklemmten
Isolierschlauches nach Fig. 1, der von einem StUck des Leiters durchsetzt ist.
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Wie aus Fig. 1 und insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, besitzt
der erfindungsgemäße Isolierschlauches 1 einen in seiner Grundform im wesentlichen
hohlzylindrischen, druckfesten und biegsamen Schlauchkörper 2 aus einem isolierenden,
elastischen, öl-, wasser-, licht- und ozon-festen sowie alterungsbeständigen Material.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der druckfeste Schlauchkörper aus Gummi
bzw syntetischem Kautschuk oder auch aus einem Gemisch von syntetischem Kautschuk
od.dgl. mit Polyvinylohlorid, doch sind bestimmte andere Elastomere, wie z.B. das
unter dem Handelsnamen Neopren bekannte Polychloropren ebenfalls gut geeignet sowie
auch gewisss Plastomere z.B. Weich-Polyvinylchlorid.
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Zwecks Erhöhung seiner Druckfestigkeit ist in das Material des Schlauchkörpers
2 ein StUtzgewebe 3 z.B. aus Nylon-, Perlonod.dgl. Fäden eingebettet. Außerdem besitzt
der Isolierschlauch 1 nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung einen aur den
Schlauchkörper 2 aufgeschrumpften Mantel aus vernetztem, vorzugsweise strahlenvernetzten
Polyäthylen. Das Aufschrumpfen dieses Mantels 4 auf den Schlauchkörper 2 kann unmittelbar
bei bzw. nach dessen Herstellung erfolgen, wobei - unter Verwendung von Abschnitten
gleichen Durchmessers der vernetzten und aufgeweiteten, schlauchförmigen Polyäthylenmantelhaut
-Schlauchkörper 2 verschiedenen Durchmessers mit dem Polyäthylenmantel 4 versehen
werden können. Dies vereinfacht die Lagehaltung.
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Bei Verwendung des Isolierschlauches nach der Erfindung furt die Isolierung
einer Ader eines Kabel-Endverschlusses hat sich die in Fig. 3 gezeigte Anordnung
als sehr vorteilhaft erwiesen. Bei dieser umgibt der Igollorsohlauoh 1 eine vom
Gehäuse 5 des Kabel-Endverschlusses auftretende Kabelader 6 unter Belassung eines
umfänglichen Luftspaltes 6a. Die Belassung dieaes Luftspaltes 6a erleichtert nicht
nur die Montage des Isolierschlauches sondern schafft auch ein komprimierbares Luftpolster
bzw. einen Raum, in den Imprägniermasse oder Öl aus der Kabelisolation bei Erwärmung
des Kabels auatreten und bei AbkUhlung des Kabels wieder in dieses surUokfließen
kann.
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Der Endabschnitt des Isolierschlauches 1 ist mittels eines in diesen
eingesetzten Stützrohres 7 aus Kunststoff od.dgl. insbesondere im Bereich der Gehäuseabdichtung,
abgeseützt, die aus einer üblichen Stopfbuchsenanordnung 8 bestehen kann. Bei dieser
wird eine Dichtung 9 z.B. durch Anziehen von Schraubenmuttern 10 so fest in die
Stopfbuchse und zugleich gegen die Außenflächen des Polyäthylenmantels 4 des Isolierschlauches
1 gedrückt, daß der letztere in seiner Lage dauerhaft festgehalten und dabei auch
die Austrittsöffnung des Gehäuses 5 lurt- und feuohtigkeits-dicht abgeschlossen
ist.
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Die Anwendung des erfindungsgemäßen Isolierschlauches ist keineswegs
aur das beschriebene Ausführungsbeispiel eines Kabel-Endverschlusses beschränkt.
Er läßt sich sinngemäß Uberall dort verwenden, wo ein Isoliersohlauch mit guten
elektrischen und mechanischen Eigenschaften erforderlich ist.