DE524816C - Einrichtung zur Verteilung der Spannung an Anschluss- und Verbindungsstellen elektrischer Leiter - Google Patents

Description

Bei der im Hauptpatent beschriebenen Einrichtung zur Verteilung der Spannung an Anschluß- und Verbindungsstellen von Kabeln sind die mit den Impedanzen (Kondensatoren oder Widerständen) verbundenen Scheiben innen mit verhältnismäßig schmalen rlanschartigen Ansätzen versehen. Die Erfindung betrifft eine Abänderung dieser Anordnung, durch die eine gleichmäßige Verteilung der Feldlinien erzielt und dadurch die Beanspruchung wesentlich herabgesetzt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Ringe nicht nur mit verhältnismäßig schmalen Abrundungen ausgestattet werden, sondern mit breiteren Flanschen, die in der Längsrichtung des Kabais verlaufen und die Isolation vollkommen oder nahezu vollkommen überdecken. Während bei der Anordnung nach dem Hauptpatent die Feldlinien, die gleichmäßig

ao in radialer Richtung von der Isolation des Kabels ausgehen, sich an den Abrundungen verdichten und hier eine starke Beanspruchung hervorrufen, wird durch die Verwendung der die Isolation nahezu vollkommen überdeckenden Flansche eine gleich- as mäßige Verteilung des Feldes erzwungen.

Diese Gestaltung der Ringe mit großen Flanschen gibt weiterhin die Möglichkeit, die einzelnen Elemente mit ihren Kondensatoren für sich in der Werkstätte, also getrennt vom Kabel, aufzubauen und auf dem Kabel in der erforderlichen Anzahl zusammenzubauen. Bei dieser Art des Aufbaus geben die Flansche den Kondensatoren den richtigen Halt. Man legt nun in den einzelnen Elementen nur eine der Kondensatorplatten an den Ring, während die andere Gruppe von Platten mit einem Anschluß versehen wird, mit dem sie nach dem Aufschieben der Elemente mit dem Nachbarelement verbunden wird. Die einzelnen Elemente, die aus einer Platte und einem Kondensator bestehen, werden für sich mit einer isolierenden Umhüllung versehen, durch die die an die Kondensatorplatten angeschlossenen Drähte geführt sind.

Bei Kabelverbindungen wird zweckmäßig außen über die Impedanzen eine Isolierbuchse

geschoben. Um die Beanspruchung der Innenseite dieser" Buchse ebenfalls mögliehst herabzusetzen und zu verteilen, erhalten nach der Erfindung die Kondensatoren auch außen stark verbreiterte Ringe, so daß hier die gleiche Wirkung wie an der Innenseite der Kondensatoren eintritt.

In den Zeichnungen sind xA.bb. ι ein scheniatischer Schnitt durch einen Teil eines Leiters ίο und seiner Isolation,

Abb. 2 eine raumbildliche Darstellung eines der in Abb. ι verwendeten Isolierkörper, zum Teil im Schnitt.

Abb. 3 bis 5 sind mehrere der Abb. 1 ähnliehe Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels.

In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 ist ein Leiter 1 mit Isolation 2 versehen, über die ein Mantel 3 aus leitendem Stoff (Blei) gezogen ist. Dieses Kabel endigt in einem Gehäuse 6. Bei einer solchen Anordnung besteht im Betrieb zwischen dem freiliegenden Leiter ι und dem Ende 3 des Kabelmantels eine Spannung, und zwar verläuft das Feld in der Längsrichtung über die Oberfläche der i solation 2 und im Innern dieser Isolation. Bei Hochspannungskabeln kann diese Beanspruchung gefährlich werden. Die Größe der Beanspruchung verteilt sich nicht gleichmäßig über die Länge des durch Kurzschluß gefährdeten Weges. Durch die neue Anordnung wird sie jedoch derart verteilt, daß sie nahezu gleichförmig auf dem ganzen Weg ist. Diese Verteilung hat offensichtlich eine Verstärkung der Widerstandsfähigkeit der Isolation zur Folge.

Die Verteilung der Spannung wird dadurch erreicht, daß man die zwischen den aufeinanderfolgenden Impedanzen 5 liegenden Scheiben 41 mit breiten Flanschen 4 aus leitendem Stoff versieht, die in der Längsrichtung des Leiters unmittelbar hintereinanderliegen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel finden als Impedanzen Kondensatoren Verwendung. In dem in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Auflagen 4 auf einer Büchse 7 aus isolierendem Stoff angebracht, die über die Isolation 2 des Kabels geschoben ist und zwischen dem Ende des go Mantels 3 und dem freiliegenden Leiterende 1 liegt. Bei dieser Anordnung verläuft der eine der Wege des möglichen Überschlags auf der Außenseite über die Oberfläche der Büchse 7. Außerdem ist im Innern der Büchse 7 selbst sowie in dem Ringraum zwischen der Büchse 7 und dem isolierenden Leiter eine Spannung vorhanden. Dieser Ringraum ist mit Öl ausgefüllt. Ferner entsteht eine längsgerichtete Spannung im Innern der Isolation 2. An irgendeiner dieser Stellen kann bei sehr hoher Spannung ein Durchschlag stattfinden, wenn die Art der Isolation der Beanspruchung und der Dauer dieser Beanspruchung nicht gewachsen ist. Es besteht keine Schwierigkeit, eine Isolation anzuord- 6, nen, die einen radialen Durchschlag verhindert. Besonders gefährlich aber ist der äußere Überschlag, der über die Oberfläche der Büchse 7 oder in der Längsrichtung in der Isolation 2 oder zwischen dieser und der Büchse 7 oder sogar im Innern der Büchse 7 verläuft.

Bei der neuen Anordnung überdecken die Auflagen 4 in ihrer Gesamtheit mehr als die Hälfte der Oberfläche der Isolation 7. Da- 7i durch, daß man die Auflagen in dieser Weise erweitert, können die radialen Spannungen verteilt und vermindert werden, und es ist durchaus möglich, die Auflagen derart genügend gegeneinander zu isolieren, daß zwi- 8( sehen ihnen ein Stromübergang nicht stattfindet. . '

Die schützende Abdeckung der Isolation besteht aus einer Reihe von Einzelkörpern, die je für sich in der Werkstätte durch Mas- 8; senfabrikation hergestellt und dann im Montageraum oder sogar an der Gebrauchsstelle eingebaut werden können.

Diese Einzelkörper sind in Abb. 2 dargestellt. Ein derartiger Ring, der im fertigen 9c Kabel eine der Auflagen bildet, ist an einem Ende mit einem radialen Flansch 41 versehen. In dem so gebildeten Winkel ist ein Kondensator 5 aufgebaut. Der so entstehende Ring ist in irgend geeigneter Weise in Isolation eingebettet. Es empfiehlt sich, den ganzen Ring mit fester Isolation zu umhüllen, die beispielsweise von. einem aufgewickelten Isolierband 51 gebildet wird. Durch die Wicklung werden Drähte 52 und ick 53 geführt, welche an die einzelnen Kondensatorplatten angeschlossen sind, und durch diese Drähte werden die aufeinanderfolgenden Kondensatoren miteinander verbunden. Der Ring 4 mit seinem Flansch 41 kann auch 10; einen Teil des Kondensators bilden. Er kann aber auch unabhängig von diesem bestehen.

Offensichtlich kann der Kondensator 5 nach Belieben in radialer Richtung- gegenüber nc dem Leiter 1 vergrößert werden. Tatsächlich besteht für die Größe der Leistungsfähigkeit des Kondensators keine obere Grenze. -

Eine Reihe solcher Einzelkörper nach 11; Abb. 2, von denen jeder die gewünschte physikalische und elektrische Eigenschaft besitzt und in der Werkstätte hergestellt ist, kann auf freiem Felde über die Büchse 7 geschoben und dann in der dargestellten Weise in 12a Reihe geschaltet und so zu einer Schutzabdeckung ausgebildet werden.

Die in Abb. ι dargestellte Büchse 7 kann auch fehlen, und es können die Einzelköiper unmittelbar auf die Isolation gesteckt werden, wie in Abb. 3 dargestellt ist. Diese Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem die Leiter 1 zweier Kabel miteinander verbunden sind. Der die Verbindungsstelle umgebende und zwischen den Enden der Isolation 2 liegende Raum ist mit Isolation 20 ausgefüllt. Über die so gebildete ununterbrochene Fläche werden die Einzelkörper 5 gelegt. Die Auflagen 4 liegen dicht auf der Isolation 2. Die an den Enden liegenden Auflagen sind leitend mit den Enden 3 des Kabelmantels verbunden, und die Auflage 4 des Körpers, der unmittelbar über der Verbindungsstelle liegt, kann leitend mit den Kabelenden 1 verbunden werden. Die sämtlichen Einzelkörper 5 auf den miteinander verbundenen und isolierten Kabeln sind durch eine isolierende Büchse 73 überdeckt, und sie enthalten Auflageringe 4, die nacheinander außen auf der Isolation 2 liegen. Außerdem enthalten die Einzelkörper 5 Einlageringe 43, die hintereinander im Innern der Büchse J^ angeordnet sind. Die ganze Verbindung ist durch ein Gehäuse 8 überdeckt. Offenbar wird durch diese Anordnung die Spannung zwischen den Enden 1 des Kabels und den Enden des Kabelmantels gleichmäßig über die ganze Länge verteilt, so daß die Sicherung gegen einen Überschlag erhöht ist.

In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 sind die Auflagen 44 nicht mit Flanschen versehen. Die Impedanzen 54 sind auf ihnen angeordnet. Die Auflagen brauchen nicht Teile der Impedanzen zu sein.

In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 überdecken die Auflagen 55 einander an ihren Enden. Zwischen den aufeinanderfolgenden Auflagen befinden sich isolierende Ringe 9.

Bei der bisherigen Darstellung ist angenommen, daß die Hochspannung im Innern liegt, und daß der Mantel unter niedrigem Potential steht. Natürlich kann die Anordnung auch umgekehrt getroffen werden. Die Erfindung bezieht sich allgemein auf derartige Einrichtungen, bei denen eine Spannungsdifferenz vorhanden ist.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι. Einrichtung zur Verteilung der Spannung an Anschluß- und Verbindungsstellen elektrischer Leiter nach Patent 507 334, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Scheiben (41) angeordneten Impedanzen (5) mittels zylindrischer, an den Scheiben sitzender Flansche (4) aus leitendem Stoff auf der Isolation des Leiters oder einer um diesen gelegten Isolationshülse (7) angeordnet sind, deren Fläche mindestens gleich der halben Fläche der Isolation ist.
2. 2. Einrichtung zur Verteilung der Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung durch getrennt aufzubringende Einheiten ge- · bildet wird, von denen jede aus einem Ring aus leitendem Stoff und einem mit diesem verbundenen Kondensator besteht.
3. 3. Einrichtung zur Verteilung der Spannung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Platten des Kondensators leitend mit dem Ring verbunden ist, während die andere Platte mit-einem Anschluß versehen ist, mit dem sie an den Ring einer benachbarten Einheit angeschlossen werden kann.
4. 4. Einrichtung zur Verteilung der Spannung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit für sich mit einer isolierenden Umhüllung versehen ist, durch die die an die Kondensatorenplatten angeschlossenen Drähte hindurchgeführt sind.
5. 5. Einrichtung zur Verteilung der Spannung nach Anspruch 1, insbesondere für Kabelverbindungen, bei der über die Impedanzen eine Hülse (73) aus isolierendem Stoff geschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch diese Hülse auf der Innenseite mit Auflagen (43) aus leitendem Stoff belegt ist, die mit den Impedanzen \'erbunden sind, und deren Fläche mindestens gleich der halben Fläche der Isolation ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen