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Verbindung für mit einem Tränkmittel gefüllte elektrische Kabel.
Bei der Herstellung der Muffenverbindungen von mit einem Tränkmittel gefüllten elektrischen
Kabeln muss einerseits dafür gesorgt werden, dass aus dem Kabel keine so grosse Tränkmittelmenge ausfliesst, dass der Tränkungszustand des Kabeldielektrikums beeinträchtigt wird. Anderseits muss bei der Herstellung der Muffenverbindung streng darauf geachtet werden, dass beim Aufwickeln der Isolierbänder auf die Verbindungsstelle weder Schmutz, Staub noch Feuchtigkeit in die Isolierlagen eindringen kann. Ferner müssen die Isolierlagen evakuiert und mit einem Kabeltränkmittel getränkt werden. Die Erfüllung dieser Bedingungen ist jedoch für den Spleisser in vielen Fällen mit grossen Schwierigkeiten verbunden.
Der Spleisser muss häufig in engen Kabelschächten arbeiten, so dass schon durch den begrenzten Raum die Herstellung einer einwandfreien Verbindungsstelle erheblich beeinträchtigt wird. Auch macht es Schwierigkeiten, die Kabelmuffe auf der Strecke in eben so hohem Masse zu evakuieren und zu tränken wie in der Fabrik.
Diese Nachteile werden nun durch eine Muffe gemäss der Erfindung vermieden, da diese Muffe in ihren wesentlichen Teilen bereits in der Fabrik hergestellt wird ; hier sind die Bedingungen für eine gute Arbeit günstig, und die Fabrikation kann durch Fachleute dauernd überwacht werden. Der Spleisser
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einzusetzen.
Die Erfindung betrifft nun eine Verbindung für mit einem Tränkmittel gefüllte elektrische Kabel, bei denen das Muffengehäuse mit zur Aufnahme der Kabelenden dienenden Isolierrohren versehen ist, die an ihren Enden durch Kontakthülsen öldicht abgeschlossen sind. Gemäss der Erfindung wird auf das abisolierte Leiterende der zu verbindenden Kabel ein nur durch mechanische Pressung gehaltenes und verschliessbares Anschlussstück geschoben, das mit federnden Kontaktstücken versehen ist.
Die Isolatoren werden durch einen mit Dichtungsflansch versehenen StÜtzkörper gehalten. Der Stützkörper schliesst mit dem Dichtungsflansch das Gehäuseende der Muffe druckfest und tränkmitteldicht ab, so dass von dem Muffenraum an jedem Ende eine durch den Muffenhals, den Dichtungsflansch des Stützkörpers und die innere Wandung des Isolators begrenzte Kammer abgetrennt wird. In diese Kammer wird das Kabelende eingeführt, nachdem das Leiterende des Kabels mit Kontaktvorrichtungen ausgerüstet ist.
Die Kontaktkappen und biegsamen Kupplungen sind vorteilhaft zur Vergleichmässigung des elektrischen Feldes mit einem das gleiche Potential wie die Kontaktkappen führenden Metallschirm
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aufgebracht sind. Der gesamte Muffenraum ist evakuiert und mit Tränkmittel gefüllt, so dass alle Isolierkörper der Muffe in das Tränkmittel eintauchen. Das in die Kontaktkappe einzuführende Kabelende ist mit einem Verbinder versehen, der längs und quer durchbohrt ist und in dessen Innern ein Ventil angeordnet ist, das den Ölausfluss aus den Bohrungen des Verbinders bis zur Fertigstellung der Verbindung verhindert. Die Muffen werden vorzugsweise als Sperrmuffen ausgeführt.
Die Zeichnung zeigt eine solche Muffe als Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 stellt die Sperrmuffe in Aussenansicht dar. Fig. 2 und 3 zeigen die Muffe im Schnitt. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Kabelmuffe nach der Linie A-B in Fig. 3 und Fig. 5 das zum Einsetzen in die Muffe vorbereitete Kabelende.
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Die Sperrmuffe hat die Aufgabe, den Ölfluss zwischen zwei aneinanderstossenden Kabellängen zu unterbrechen, olme jedoch die elektrische Verbindung zwischen beiden Kabelabschnitten zu trennen.
Eine Muffe gemäss der Erfindung wird grösstenteils in der Fabrik zusammengebaut, nur einzelne Teile werden an der Verlegestelle mit den Kabelenden verbunden und mit diesen in die Muffe eingesetzt.
Die Muffe besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1 und sich verjüngenden Enden 2, die mit dem rohrförmigen Teil 1 und je einem zylindrischen Teil 5 mit geringerem Durchmesser als der Teil 1 verbunden sind. An jedem Zylinder 5 schliesst sich ein Hohlkegel 3 an. Die konisehen Teile 2 und. 3 dienen dazu, das Gehäuse in der Gegend des Gehäusekopfes zu versteifen. Die einzelnen Teile des Gehäuses
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angeordnet. Sie haben die Gestalt konischer Rohre und liegen so, dass sich ihr Innenraum nach dem
Muffenende hin erweitert, während ihr der Muffenmitte zugekehrtes Ende eine geringere lichte Weite hat. Zwischen der inneren Wandung jedes Isolators und der Leiterisolation des von ihm eingeschlossenen
Leiterendes bleibt ein enger Zwischenraum.
Beide Isolatoren haben gleiche Bauart und sind gleiehachsig hintereinander angeordnet. Der Einfachheit halber ist nur einer der beiden Isolatoren dargestellt.
Das weite Ende des Isolators ist in einen kappenähnlichen StÜtzkörper 19 (vorzugsweise aus Metall) eingesetzt, der einen Flansch 6 und einen trompetenförmig erweiterten Teil 7 hat, der an der
Innenwandung des Gehäuseteiles 5 durch Schrauben 8 festgehalten wird. Diese Schrauben 8 sind mit Lötmetall bedeckt, so dass die Schraubverbindung dicht ist. Der Kopfflansch 6 ist mit der inneren Wandung des Gehäuseteiles 3 fest verbunden und so verlötet, dass die Muffe druckfest und tränkmitteldicht abgeschlossen ist. Dadurch, dass der Stützkörper. 19 mit seinen beiden Enden am Gehäuse befestigt ist, werden vom Isolator Beanspruchungen ferngehalten. Der Stützkörper 19 und der Isolator 4 sind durch einen Zementkörper 9 miteinander verbunden.
Zwischen dem Isolator und dem Stutzen ordnet man vorteilhaft eine Einlage an, die eine direkte Berührung beider Teile verhindert.
Das der Muffenmitte zugekehrte Ende jedes Isolators ist mit einer Metallkappe. M versehen. Diese nimmt mit ihrem erweiterten Ende das der Gehäusemitte zugekehrte Ende des Isolators J auf, und beide Teile sind durch eine Zementfüllung H miteinander verbunden. Der Isolator 4 hat keine Flansche oder Wulste, so dass er ein glattes Rohr darstellt. Dadurch ist die Gefahr des Bruches sowohl während der Fabrikation des Isolators als auch während der Montage sehr vermindert. Das der Gehäusemitte zugekehrte Ende der Kontaktkappe ist abgeschlossen und hat einen zylindrischen Ansatz, in dem die mit dem Kabelleiter zu verbindenden Kontaktteile ruhen.
Die verschlossenen Enden oder Köpfe der einander gegenüberliegenden Kontaktkappen sind durch gebogene Streifen 12 aus Kupfer oder einem gleichwertigen Metall elektrisch leitend miteinander verbunden, die an den Kontaktkappen durch Schrauben 13 befestigt sind. Diese Streifen bilden eine biegsame Kupplung, durch die die von Längsverschiebungen der Kabelleiter herrührenden Beanspruchungen auf ein Mindestmass herabgesetzt werden. Auch Beanspruchungen, die durch einen Fehler in der Anordnung der beiden Isolatoren 4, ihrer Stützer und Kappen entstehen könnten, werden dadurch ausgeglichen.
Um eine gute elektrische Feldverteilung über den Kontaktkappen und KupplungsstÜcken zu erzielen, ist eine diese Teile umgebende Metallhülse oder Abschirmung 14 vorgesehen. Ihre nach innen gebogenen Enden umschliessen dicht die äusseren Enden der Kappen 10 und sind auf die Porzellanisola-
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Teile geteilt, die miteinander verlötet oder auf andere Weise verbunden werden. Bevor die beiden Schutzhülsenhälften miteinander vereinigt werden, wird der Schutzmantel mit der Kontaktkappe durch eine biegsame Leitung 15 leitend verbunden, so dass die beiden Teile gleiches Potential haben. Der Schutzmantel und die benachbarten Enden der Isolatoren sind mit Isolierlagen 16 aus Papier, oder anderm Isoliermaterial bedeckt, u. zw. so, dass die elektrische Beanspruchung senkrecht zur Papieroberfläche erfolgt.
Beim Aufwickeln der Papierbänder wird geeignetes Bindematerial verwendet, z. B. wird ein Seidenfadeil zu je drei oder vier Papierlagen gewickelt.
Da der Durchmesser der Abschirmung 14 grösser ist als der Aussendurchmesser der Isolatoren 4, ist ein zweiter Isolierkörper 17 an jedem Ende der Abschirmung vorgesehen, der einen Teil der Isolatoren und auch die Enden der Isolierlagen16 bedeckt. Dieser Isolierkörper 17 besteht ebenfalls aus aufgewickelten Papierbändern, die durch Bindematerial befestigt sind. Über die in dieser Weise angeordneten Isolierlagen ist ein dritter Isolierkörper 18 aus imprägniertem Kabelpapier aufgebracht. Zur Herstellung dieses Körpers wird Papier von solcher Breite gewählt, dass es den Zentralkörper und alle Isolierkörperenden vollständig oder nahezu vollständig bedeckt. Nach seiner Fertigstellung bildet der Aussenkörper ein Rohr, dessen Isolierlagen durch Bindematerial gegen Auflockern gesichert sind.
Bei der Montage der soweit beschriebenen Muffenteile werden zuerst die der Gehäusemitte benachbarten Teile vorbereitet und isoliert, darauf werden die Gehäuseteile von den Enden her über die Isolierung geschoben, in ihre richtige Lage gebracht und sorgfältig verbunden, so dass das Gehäuse dicht abgeschlossen ist. Das Gehäuse wird alsdann mit Hilfe des Ansatzstutzens 20 evakuiert. Nach der Eva- kuierung wird das Gehäuse mit entgastem Öl gefüllt, der Stutzen 20 verschlossen, worauf die Muffe zum Versand an die Verlegestelle fertig ist. Alle notwendigen Vorarbeiten sind aLo bereits in der Fabrik aus-
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geführt.
Natürlich muss der Spleisser bei Herstellung der Muffenverbindung darauf achten, dass er in keiner Weise das Gehäuse mit seinem Inhalt beschädigt.
In Fig. 5 sind die auf der Verlegestelle zu montierenden Teile abgebildet. Dazu gehören Metallteile, beispielsweise Verbindern, die in der Fabrik hergestellt wurden. Jeder Verbinder besteht aus einer verhältnismässig langen Hülse, die an einem Ende einen Überwurf 21 hat. der nach dem Abisolieren des Kabelleiterendes zur Aufnahme der Verseillage 22 des KabeHeiters dient. In den Kabelleiter ist eine mit einem Flansch versehene Metallhülse 24 eingesetzt, deren eines Ende am stützorgan 25 des Leiters, deren anderes Ende an einem Ansatz im Innern des Überwurfes 21 des Verbinders anliegt.
Da es schwierig ist, an einer mit einem flüssigen Isoliermittel gefüllten Kabelader Lötverbindungen herzustellen, muss der Verbinderteil21 auf die Verseillagen 22 des Kabelleiter mit Hilfe einer Presse, einer Schraubklemme oder mit einem andern Werkzeug aufgepresst werden. Die Hülse 24 muss natürlich diesem Pressdruck widerstehen können. Jeder Verbinder hat einen rohrförmigen Ansatz 25a mit kleinerem Durchmesser als der Teil 21 und Öffnungen 26, durch die das Öl von der Kabelader in den schmalen ringförmigen Zwischenraum zwischen der Leiterisolierung und der Innenwand des Porzellanisolators ungehindert fliessen kann. Im Überwurf 21 des Verbinders ist eine kleine Kammer 27 vorgesehen, die von der Kabelader her mit Öl gefüllt wird.
Die Öffnung zwischen der Kammer 27 und dem Rohr 25a wird durch ein kleines Ventil oder einen Verschlussstöpsel 28 abgeschlossen. Mit diesem Stöpsel ist ein Faden oder Draht 28a verbunden, um das Ventil beim Montieren in seiner Lage zu halten. Der Verbinder mit dem Überwurf 21 wird bei geschlossenem Ventil auf das Leiterende aufgebracht ; dadurch wird das Ausfliessen des Öles aus der Kabelader verhindert. Das Ventil bleibt in dieser Stellung so lange, bis die Montage beendet ist.
Allerdings ist es zweckmässig, das Ventil nach Aufsetzen des Verbinders auf das Leiterende ein wenig zu lÜften, um die in der Verbil1derkammer 27 befindliche Luft auszuspülen. Der Faden wird abgeschnitten, kurz bevor das Kabelende in die in der Fabrik hergestellte Muffe eingesetzt wird. Während das Kabel abgemantelt und die Isolation für die Montage der Verbindung vorbereitet wird, entweicht aus der Kabelader eine geringe Ölmenge, die von dem im Kabel herrschenden Druck abhängt, der durch den am ab-
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Eintritt von Luft und Feuchtigkeit in das Kabel verhindert.
Das Rohr 25a ist in einem gewissen Abstand von einer Reihe von einzeln beweglichen Kontaktklötzen 29 umgeben, die an einem Ende durch ein Band oder einen Ring 30 lose zusammengehalten werden und am andern Ende in eine Scheibe 31 eingesetzt sind, die auf die Hülse 25 a aufgeschraubt ist und eine Nut 32 zur Aufnahme der an den Klotzenden vorgesehenen Zapfen hat. Zwischen jedem Klotzpaar ist
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Ende, während die Nut 32 als Lager für jeden Klotz dient. Die Klötze sind einzeln mit dem Ende des erweiterten Verbinderteils 21 durch biegsame Kupferleiter 34 verbunden, die den einwandfreien Kontakt
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Kontaktanordnung elastisch ist, können von ihr keine unzulässigen Beanspruchungen auf die Kappe 10 und von dieser auf den Porzellanisolator 4 übertragen werden. Natürlich können auch andere federnde Kontaktvorrichtungen verwendet werden.
Nachdem die einzelnen Teile an den Leiterenden befestigt sind, wird der Verbinderteil 21 und die anstossende abgesetzte Leitprisolierung 23 mit einem Isolierkörper 35 bedeckt, der z. B. aus Lackband bestehen kann. Auf das Kabelende wird alsdann die Isolierung 36 (beispielsweise aus Papierband) bis zur gewünschten Stärke aufgebracht. Darauf wird die elektrostatische Abschirmung 37 (Fig. 2) befestigt. Diese Abschirmung besteht aus zwei Metallteilen, die durch Flansche und Schrauben miteinander verbunden sind und die so aufgeweitet sind, dass man sie flach und dicht auf die Isolierung 36 auflegen kann.
Nachdem die Kabelenden so vorbereitet sind, werden sie in die offenen Enden der in der Fabrik zusammengebauten Muffe eingezogen, worauf die Gehäuseteile 38, die vorher über die Kabelenden gestreift worden sind, mit dem Gehäuse und dem Bleimantel 39 des Kabels durch Lötverbindungen 40 verbunden werden. Am Teil 3 des Gehäuses ist ein Stutzen 41 angeordnet, mit dessen Hilfe dieser Gehäuseteil evakuiert und mit entgastem Öl gefüllt werden kann. Die Ventile 28 bleiben während des Evakuierens der Kammer 42 geschlossen, damit die Vakuumpumpe das Öl nicht aus dem Kabel saugen kann. An dem Stutzen 41 kann auch ein Ölbehälter angeschlossen werden, der bei Temperaturänderungen Öl vom Kabel empfängt oder an das Kabel zurückgibt. Das andere Kabelende wird in gleicher Weise im Muffengehäuse untergebracht.
Die Ventile 28 im Verbinder sorgen dafür, dass kein 01 aus der Kabelader durch den Zwischenraum zwischen dem Porzellanisolator und dem Kabel in die Kammer 42 fliessen kann, wie es an sich notwendig wäre. Um diese Ventile zu öffnen, wird in das in allen seinen Teilen vollständig mit Öl gefüllte Gehäuse durch den Stutzen 41 mit Hilfe einer Druckpumpe Druck gegeben, bis der Druck in der Kabelseele überschritten wird. Dann öffnen sich die Ventile 28, fallen in die Kammern 27 und geben nun den Ölfluss von und zur Kabelader frei. Alsdann wird die Pumpe entfernt und ein Speisebehälter an den
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Sperrmuffe mehr. Trotzdem wird aber durch sie dem Leck dauernd Öl zugeführt.
Währenddessen kann die Reparatur ausgeführt werden. Alsdann wird der Stutzen 43 wieder verschlossen. An Stelle des be- sonderen Stutzens 43 kann auch vorteilhaft der Stutzen 20 verwendet werden.
Natürlich kann im Falle eines Muffenschadens das schadhafte Stück leicht und schnell durch ein in der Fabrik fertig zusammengebautes evakuiertes und getränktes Muffenstück ersetzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verbindung für mit einem Tränkmittel gefüllte elektrische Kabel, bei denen das Muffengehäuse mit zur Aufnahme der Kabelenden dienenden Isolierrohren (4) versehen ist, die an ihren Enden durch Kontakthülsen (10) öldicht abgeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf das abisolierte Leiterende (22) der zu verbindenden Kabel ein durch mechanische Pressung gehaltenes und verschliessbares Anschlussstück (21) geschoben ist, das mit federnden Kontaktstücken (T9 versehen ist (Fig. 3,5).