DE1640699A1 - End termination for high voltage cables and lines - Google Patents
End termination for high voltage cables and linesInfo
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Description
I DI D
Kabel- und Metallwerke" 1 840Cable and Metal Works "1 840
Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 24.5.67Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft May 24, 67
Endenabschluß für Hochspannungskabel und -leitungenEnd termination for high voltage cables and lines
In neuerer Zeit finden hochpolymere thermoplastische sowie vernetzte Kunststoffe immer häufiger Anwendung als Isolierung für elektrische Kabel und Leitungen. Werden diese Kabel und Leitungen für Hochspannungszwecke benötigt, dann ist es erforderlich, daß die jeweiligen Kabel- und Leitungsenden durch einen besonders ausgebildeten hochspannungsfesten Endenabschluß gesichert werden. Zur Lösung der sich hieraus ergebenden Aufgabe, nämlich der hochspannungsfesten Verbindung von Kabel- bzw. Leitungsisolierung und Abschlußkeule, sind bereits zahlreiche Vorschläge bekanntf geworden. So hat man bereits die beispielsweise bei der Verbindung der Kabelisolierung aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer Abschlußkeule aus Gießharz auftretenden Schwierigkeiten dadurch zu umgehen versucht, daß vor dem Umgießen des Kabelendes mit dem Gießharz auf die Kabelisolierung an dieser Stelle eine Zwischenschicht aus Isocyanat aufgebracht wird. I1Ur die Herstellung eines Endenabschlusses auf der Montagestelle bedeutet dies jedoch einen erheblichen Aufwand.In recent times, high-polymer thermoplastic and cross-linked plastics have been used more and more frequently as insulation for electrical cables and wires. If these cables and lines are required for high-voltage purposes, then it is necessary that the respective cable and line ends are secured by a specially designed high-voltage-resistant end termination. To solve the problem arising from this, namely the high-voltage-proof connection of cable or line insulation and terminating lobe, numerous proposals have already become knownf. For example, attempts have been made to circumvent the difficulties encountered when connecting the cable insulation made of a thermoplastic with a terminal lobe made of cast resin by applying an intermediate layer of isocyanate to the cable insulation at this point before the cable end is cast around the cable end. I 1 For the production of an end termination on the assembly site, however, this means a considerable effort.
Endverschlußwickel, die zur Beseitigung dieses Mangels aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt wurden, führten allerdings bisher auch nicht zu einer befriedigenden Lösung, da sich ä eine sichere Verbindung zwischen der Kabelisolierung und der Bewicklung nur schwer oder überhaupt nicht erreichen läßt.Endverschlußwickel prepared to remedy this lack of a thermoplastic plastic led, but so far not because like a secure connection between the cable insulation and the winding only with difficulty or can not be a satisfactory solution, to achieve.
Die Erfindung geht daher zur Überwindung der genannten Schwierigkeiten bei der Herstellung von EndenabSchlüssen für mit Hilfe von Thermoplasten oder Elastomeren ummantelten Hochspannungskabeln oder -leitungen einen anderen Weg. Gemäß der Erfindung ist die als Rotationskörper ausgebildete Abechlußkeule auf die Isolierung des Kabels oder der Letting aufgeschrumpft, lieben einer wesentlich ver-The invention is therefore aimed at overcoming the difficulties mentioned in the manufacture of end terminations for with the help of Thermoplastics or elastomers sheathed high voltage cables or lines a different way. According to the invention, as Abechlußbeule formed by rotation body shrunk onto the insulation of the cable or the letting, love a substantially
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einfachten Montage durch die Verwendung fabrikmäßig hergestellter Rotationskörper ist vor allem eine hochspannungs:·. es te Verbindung zwischen der Abschlußkeule und der Isolierung des Kabels oder der Leitung unabhängig vom jeweiligen Isoliermaterial mögliche Durch den infolge der Schrumpfung erzielten festen Sitz zwischen Abschlußkeule und Isolierung sind Lufteinschlüsse, die zu Glimmerscheinungen Anlaß geben könnten, weitestgehend vermiedene simple assembly through the use of factory-made rotating bodies is above all a high-voltage: ·. it te connection possible between the end lobe and the insulation of the cable or line regardless of the respective insulation material Due to the tight fit achieved as a result of the shrinkage between the end lobe and the insulation, there are air pockets that could give rise to glowing phenomena, largely avoided
Der erwärmte und auf das Kabel- oder Leitungsende aufgeschobene Rotationskörper kann aus einem Gießharz, Porzellan, einem thermoplastischen oder vernetzten Kunststoff, aus einem Gummi oder einem anderen für Hochspannungszwecke geeigneten, schrumpffähigen Isoliermaterial hergestellt sein. Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch erwiesen, zur Erzielung eines gleichmäßigen Feldstärkenverlaufes die Abschlußkeule aus einem Isolierstoff herzustellen, dessen Dielektrizitätskonstante gleich oder zumindest annähernd gleich der der Kabel- oder Leitungsisolierung ist. Aus diesem Grunde wird man vorteilhaft z. B. für mit Polyäthylen oder Polyvinylchlorid isolierte Kabel und Leitungen Abschlußkeulen aus diesem Material wählen.The heated and pushed onto the cable or line end of rotation body can be made of a cast resin, porcelain, a thermoplastic or cross-linked plastic, made of a rubber or another shrinkable insulating material suitable for high voltage purposes. As particularly useful However, it has been found that the closing lobe is made of an insulating material in order to achieve a uniform field strength curve produce whose dielectric constant is equal to or at least approximately equal to that of the cable or wire insulation. For this reason it is advantageous z. B. Select end lobes made of this material for cables and lines insulated with polyethylene or polyvinyl chloride.
Der Rotationskörper kann als gegossener Massivkörper ausgebildet sein, in'dem zusätzlich potentialsteuernde Einlagen^etwa in Gestalt von Ringen, Strahlungstrichtern und dergl.f eingebettet sind, die in bekannter Weise aus leitendem Material oder plastisch oc el-astisch verformbaren, nichtmetallischen Werkstoffen mit elektriscl leitenden Schichten "bestehen.The rotary body may be formed as a cast solid body in'dem additional potential controlling deposits ^ instance in the form of rings, radiation hoppers and the like. Embedded f, consisting of conductive material or plastic oc el astic deformable, non-metallic materials conductive in known manner with elektriscl Layers "exist.
Besonders vorteilhaft ist es auch in Weiterführung des Erfindungsgedankens, die Abschlußkeule aus konzentrisch zueinander angeordneten und entsprechend der äußeren Form der Abschlußkeule in ihrer Läng· abgestuften Rohren herzustellen, deren Lage zueinander und auf der Isolierung des Kabels oder der Leitung durch Auf-In a continuation of the concept of the invention, it is particularly advantageous for the terminating lobe to be arranged concentrically to one another and according to the outer shape of the terminating lobe, to produce tubes that are stepped along their length and their position relative to one another and on the insulation of the cable or line by means of
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schrumpfen gesichert ist. Auf diese V/eise ist es unter anderem möglich, unterschiedliche Kabel- oder Leitungsdurchmesser noch am Montageort durch entsprechende Paßrohre auszugleichen, die zunächst auf die Isolierung aufgeschrumpft werden.shrink is secured. In this way it is possible, among other things, to produce different cable or line diameters on the Compensate for the installation site with appropriate fitting pipes, which are first shrunk onto the insulation.
Die Erfindung sei an Hand des in den Figuren 1 und 2 als Ausführungsbeispiel dargestellten Endenabschlusses einer einadrigen, mit Polyäthylen isolierten Hochspannungsleitung näher erläutert.The invention is based on the end termination shown in Figures 1 and 2 as an embodiment of a single-core, with Polyethylene insulated high voltage line explained in more detail.
Der Leiter 1 der Hochspannungsleitung ist mit der Isolierung 2 aus Polyäthylen umgeben, die in einer nicht dargestellten Strangpresse auf den Leiter aufgebracht worden ist. Vom Ende der Ho^hsVarinungsleitung her ist die als massiver, z. B. gegossener Rotationskörper ausgebildete Abschlußkeule 3 aus Polyäthylen aufgeschoben, in die zusätzlich potentialsteuernde Einlagen eingebettet sein können,,The conductor 1 of the high-voltage line is surrounded by insulation 2 made of polyethylene, which is not shown in a Extrusion press has been applied to the conductor. From the end the Ho ^ hsVarinungsleitung her as massive, z. B. cast Rotary body formed end lobe 3 made of polyethylene pushed into the additional potential-controlling deposits can be embedded,
Um einen festen Sitz der Abschlußkeule 3 auf der Isolierung zu erreichen und Spaltbildungen zwischen diesen Teilen zu vermeiden, ist die Abschlußkeule 3 auf die Isolierung aufgeschrumpft. Zu diesem Zweck geht man so vor, daß die mit. einer Bohrung 4 versehene Abschlußkeule 3 erwärmt wird, bis sich die Bohrung 4, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser der isolierung 2 ist, hinreichend geweitet hat, so daß der Rotationskörper auf die Hochspannungsleitung anfgeschoben werden-Jkann. Beim Erkalten,iSOhTumpft di"e'-Abschl?ußkeule auf die Isolierung auf. Damit ist ein fester Sitz der Alischlußk'eule sichergestellt, der, wie Versuche gezeigt haben, auch unter erhöhter Sparmungsbeanspruchung über längere Zeit noch einen hochspannungsfesten Endenabschluß gewährleistet.In order to achieve a firm fit of the terminating lobe 3 on the insulation and to avoid the formation of gaps between these parts, the terminating lobe 3 is shrunk onto the insulation. For this purpose one proceeds in such a way that the with. a bore 4 provided conclusion lobe 3 is heated until the bore 4 having a diameter smaller than the outer diameter of the insulation 2, is sufficiently widened so that the rotary body to the high-voltage line anfgeschoben werden- J can. When it cools down, the "e" terminal lobe dumps onto the insulation. This ensures a tight fit of the alischlußk'eule, which, as tests have shown, ensures a high-voltage-resistant end termination for a long time even under increased energy-saving stress.
Gegebenenfalls-verbleibende geringe Lüfteinschlüsse an den Paßflächen;können noch weiter, reduziert werden, in dem beim Aufschi.ebe.il des Rotationskörpers eine Isolierfküssigkeit auf die Paßflächen aufgebracht und beim öchrumpfVorgang herausge-Any remaining small air pockets on the Mating surfaces; can be further reduced in the Aufschi.ebe.il the rotating body on an Isolierfküssigkeit the mating surfaces are applied and removed during the
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preßt wird. Diese Flüssigkeit dient gleichzeitig als Gleitmittel zur Erleichterung des AufSchiebens. An dem unteren Ende der Abschlußkeule 3 ist der halbleitende oder schwachleitende Belag 6, "beispielsweise aus Graphit, angebracht, der mit der Abschirmung 7 der Hochspannungsleitung elektrisch leitend verbunden ist.is pressed. This liquid also serves as a lubricant to make it easier to slide open. At the bottom of the End lobe 3 is the semiconducting or weakly conductive coating 6, "for example made of graphite, attached to the Shield 7 of the high-voltage line is connected in an electrically conductive manner.
Im ^usführungsbeispiel ist der Endenabschiuß für die Innenraumaufsteilung dargestellt, sollte ein solcher Endenabschluß jedoch im freien Verwendung finden, dann wird ein an sich bekannter Porzellanüberwurf=als Wetterschutz vorgesehen.In the embodiment example, the end section is for the interior partitioning shown, however, should such an end termination find free use, then one is known per se Porcelain cover = intended as weather protection.
Abweichend von dem Ausführungsbeispiei nach der Figur 1 ist in der Figur 2 ein Endenabschluß dargestellt, bei dem auf die den Leiter 8 umgebenae Isolierung 9 aus einem Butylkautschuk die Abschlußkeule 10 aufgeschrumpft ist. Diese Abschlußkeule 10 besteht aus den einzelnen konzentrisch zueinander angeordneten Rohren 11, deren Länge entsprechend der äußeren Form der Abschlußkeule abgestuft ist.Deviating from the exemplary embodiment according to FIG In FIG. 2, an end termination is shown in which the insulation 9 made of a butyl rubber is applied to the conductor 8 surrounding it the end lobe 10 is shrunk. This end lobe 10 consists of the individual concentric to one another Tubes 11, the length of which is graduated according to the outer shape of the end lobe.
Die Oberfläche der einzelnen Rohre, die entweder bereits fabrikmäßig oder aber erst am Montageort aufeinandergeschrumpft werden, ist zweckmäßig metallisiert, um so eine potentialsteuerung innerhalb der Abschlußkeule zu erreichen. Zur luftspaltfreien Verbinung der einzelnen Rohre 11, z. B. aus einem Niederdruck-Polyäthylen, wird man diese vor dem Übereinanderschieben zweckmäßig mit einem beispielsweise unter dem Handelsnamen Novoid bekannten Gleitmittel benetzen, das beim Schrumpfvorgang zumindest teilweise wieder aus den Spalten zwischen den einzelnen Rohren bzw. der Leitungsisolierung 9 und dem diesen umgebenden Rohr herausgepreßt wird.The surface of each tube, either already factory-made or only shrunk on top of one another at the installation site is expediently metallized in order to achieve a potential control within the terminating lobe. For air gap-free Connection of the individual tubes 11, for. B. from a Low pressure polyethylene, you will get these before sliding them on top of each other expediently wet with a lubricant known, for example, under the trade name Novoid, which is used during the shrinking process at least partially again from the gaps between the individual pipes or the line insulation 9 and these surrounding pipe is pressed out.
Am unteren Ende der Abschlußkeule 10 ist wiederum der halb- oder schwachleitende Belag 12 vorgesehen, der mit der Abschirmung 15 der Hochspannungsleitung elektrisch leitend verbundenAt the lower end of the end lobe 10 is again the half- or weakly conductive covering 12 provided with the shield 15 of the high-voltage line electrically connected
ist· 009835/0586 is 009835/0586
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Zum Ausgleich unterschiedlicher Kabel- oder leitungsdurchmesser kann man in Weiterführung des Erfindungsgedankens auch eine mit einer Einheitsbohrung versehene, massive Abschlußkeule verwenden, die nicht unmittelbar auf die Kabel- oder Leitungsisolierung, sondern auf ein oder mehrere, als Paßstücke dienende und bereits auf dem Kabel oder der leitung aufgeschrumpfte Rohre aufgeschrumpft wird. Desgleichen ist es auch möglich, zur Verlängerung des Überschlagweges die Abschlußkeule mit an sich bekannten Rippen zu versehen.To compensate for different cable or line diameters, a Use a solid end lobe provided with a standard bore that does not directly touch the cable or line insulation, but rather one or more pieces that serve as adapters and tubes that have already been shrunk onto the cable or line are shrunk on. It is also possible to provide the end lobe with known ribs to extend the rollover path.
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