AT375220B - Elektrode zur herabminderung elektrischer belastungen an den enden der verbindung eines abgeschirmten elektrischen leiters - Google Patents

Elektrode zur herabminderung elektrischer belastungen an den enden der verbindung eines abgeschirmten elektrischen leiters

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AT375220B AT419181A AT419181A AT375220B AT 375220 B AT375220 B AT 375220B AT 419181 A AT419181 A AT 419181A AT 419181 A AT419181 A AT 419181A AT 375220 B AT375220 B AT 375220B
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/02Cable terminations
    • H02G15/06Cable terminating boxes, frames or other structures
    • H02G15/064Cable terminating boxes, frames or other structures with devices for relieving electrical stress
    • H02G15/068Cable terminating boxes, frames or other structures with devices for relieving electrical stress connected to the cable shield only

Description


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   Die Erfindung betrifft eine Elektrode zur Herabminderung elektrischer Belastungen an den Enden der Verbindung eines abgeschirmten elektrischen Leiters, welche Elektrode am Umfang des Isolators des Leiters an Stelle des Abschirmungsendes des abgeschirmten Leiters angebracht ist und mindestens ein Umhüllungselement besitzt, das aus einer Trägermischung aus Kunststoffmaterial mit eingelagerten Partikeln von Aktivprodukten mit nichtlinearem elektrischen Widerstand besteht. 



   Es ist bekannt, dass bei den elektrischen Einrichtungen für den Energietransport,   z. B.   bei den Kabeln für mittlere und hohe Spannungen, an den Verbindungsstellen dieser Kabel, beispielsweise an Spleissstellen, Abzweigungen oder Anschlussstellen an Batterien oder Transformatoren, eine Diskontinuität des elektrischen Feldes an jener Stelle auftritt, wo die Abschirmung endet. 



  Sobald die Diskontinuität oder der Gradient des elektrischen Potentials entlang der Oberfläche der Isolierung eines von einem Gas, insbesondere Luft, umgebenen elektrischen Leiters einen bestimmten Wert überschreitet, können Gasentladungen auftreten, die Ozon oder andere Gase produzieren, was eine Änderung des elektrischen Isolationssystems zur Folge hat. Um dem entgegenzuwirken, verwendet man bekanntlich am Ende der Kabelabschirmung Ablenkkegel mit oder ohne Kondensator, die jedoch, verglichen mit den Kabelenden, insbesondere bei Hochspannung sehr bedeutende Dimensionen zeigen. Diese Ablenkkegel müssen in Porzellanisolatoren eingesetzt werden, die mit Isoliermaterial ausgefüllt sind, mit den damit verbundenen Nachteilen in bezug auf die erforderliche besondere Sorgfalt an der Arbeitsstelle. 



   Es ist auch bekannt, Produkte mit nichtlinearem Widerstand, Produkte mit einer hohen relativen Dielektrizitätskonstante und Produkte mit einem auf Russschwarz abgestimmten Widerstand zu verwenden. Die FR-PS Nr. 2. 423. 036 beschreibt die Anwendung eines Mastix, das Siliziumkarbidpartikel von konstanter Körnung enthält und das entsprechend dem zur Vermeidung elektrischer Entladungen und zur Erreichung der gewünschten elektrischen Eigenschaften erforderlichen Abstand an der Stelle des Abschirmungsendes an der Oberfläche der Isolierung des Leiters angeordnet wird. Die elektrischen Leistungen all dieser Produkte sind jedoch wegen der Erwärmung bei Überspannungen begrenzt und gestatten nicht ihre Verwendung bei Hochspannung, ganz besonders nicht bei sehr hoher Spannung, zur Verwirklichung von wirksamen Elektroden zur Spannungsminderung. 



   Anderseits hat der Austausch der Isolatoren aus Glas, Porzellan oder Epoxyharz an den Enden der isolierten Kabel durch in der Fabrik vorfabrizierte Einheiten aus synthetischem Kautschuk eine Verminderung der Schwierigkeiten bei der Arbeit an der Baustelle erlaubt, doch bleiben auch die elektrischen Leistungen dieser neuen Verbindungsmaterialien begrenzt. Das gleiche gilt für die Verbindungen und Abzweigungen, wo die Formkästen aus Guss durch bandförmige oder kaltvergossene Harzeinheiten und weiters durch in der Fabrik vorfabrizierte Verfahren ersetzt wurden. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektrode der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche bei mittleren und hohen Spannungen bemerkenswerte elektrische Eigenschaften aufweist und die eine vorgefertigte Herstellung von Zubehör erlaubt. Weiters soll eine erfindungsgemässe Elektrode entlang der sichtbaren Teile des Isolators eines elektrischen Leiters für Energietransport eine vollkommen lineare Spannungsverteilung bewirken. 



   Ausgehend von einer Elektrode der eingangs angeführten Art wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Umhüllungselement mindestens zwei, in Längsrichtung des Leiters aufeinanderfolgende und aneinanderliegende Zonen besitzt, deren jede Teilchen der Aktivprodukte mit verschiedener Dichte enthält, so dass jede einen nichtlinearen elektrischen Widerstand aufweist, der von jenem der Nachbarzone verschieden ist, und dass die Partikel der Aktivprodukte derart verteilt und dimensioniert sind, dass in den genannten aufeinanderfolgenden Zonen gegen die Teile am Ende der Verbindung, die im allgemeinen unter Hochspannung stehen, ein progressiv wachsender Widerstand erreicht wird. 



   Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 ein Vergleichsdiagramm zwischen einer Spannungselektrode mit eingeschlossenen und gleichmässig verteilten Teilchen eines Materials, das ihr einen nichtlinearen elektrischen Widerstand verleiht, und einer Spannungselektrode gemäss der Erfindung ;

   Fig. 2 ein vorgefertigtes Ende eines isolierten Kabels, das mit einer erfindungsgemässen Elektrode ausgestattet ist ; die Fig. 3 bis 7 

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 verschiedene Ausführungsvarianten von spannungsreduzierenden Elektroden für ein vorgefertigtes Ende eines isolierten Kabels analog zu den in Fig. 2 gezeigten Ausführungsformen ; die Fig. 8 und 9 zwei Varianten von Gussstückausführungen elektrischer Verbindungen mit spannungsregelnden Elektroden gemäss der Erfindung ; Fig. 10 schematisch eine vorgefertigte Gussstückausführung einer Verbindung mit einem Adapter für verschiedene Kabeldurchmesser und mit einer spannungsregelnden Elektrode gemäss der Erfindung ;

   Fig. 11 eine einfache oder doppelte vorfabrizierte Gussstückausführung einer Abzweigung, die mit spannungsregelnden Elektroden gemäss der Erfindung ausgestattet ist und die Hauptleitung und die Abzweigung umschliesst ; Fig. 12 ein einschiebbares Kopfende mit Adapter, das eine spannungsregelnde Elektrode gemäss der Erfindung besitzt ; und Fig. 13 einen Endisolator aus Porzellan, der eine spannungsregelnde Elektrode gemäss der Erfindung besitzt. 



   In der folgenden Beschreibung tragen die analogen oder gleichen Elemente der Kabelenden oder Kabelanschlüsse die gleichen Bezugsnummern, soweit angegeben. 



   Die Erfindung wird im einzelnen genauer in Verbindung mit dem vorfabrizierten Endstück für isolierte Hochspannungskabel (typisiert für 63 kV) der Fig. 2 erklärt. In dieser Fig. 2 ist das Ende der leitenden Kabelseele an einen Kabelschuh --2-- angeschlossen, der den Hochspannungsanschluss erlaubt, und im Inneren mit einer isolierenden Ummantelung --3-- versehen, die ihrerseits gewöhnlich von der leitenden   Kabelabschirmung --4-- umgeben   ist. Es ist genau hier, am Ende dieser leitenden Abschirmung, wo sich die Probleme hinsichtlich der Gradienten des elektrischen Potentials entlang der sichtbar gewordenen Oberfläche der Isolierung --3-- der Kabelseele ergeben. Das vorfabrizierte Kabelende besitzt typisch eine Reihe von   Isolatorenhütchen --5--,     z.

   B.   aus vernetztem EPDM gegossen, die auf dem Isolator --3-- hinter einer isolierenden Hülse - aufgereiht werden, wobei diese   Hülse --6-- beispielsweise   ebenfalls aus vernetztem EPDM besteht und sich über das Ende der Abschirmung --4-- fortsetzt und in der Nähe dieser Endzone durch einen Adapter --7-- abgeschlossen wird, der aus einem leitenden Elastomeren hergestellt ist und den Kontakt mit der leitenden Abschirmung --4-- des Kabels gewährleistet. 



   Gemäss der Erfindung besitzt die spannungsmindernde Elektrode, die in ihrer Gesamtheit die   Bezugsnummer --10-- trägt   und zwischen der   Hülse --6-- und   dem Isolator --3-- angeordnet ist, vier aneinanderstossende, auf den Isolator --3-- plattierte Zonen --A, B, C, D--, die in axialer Richtung der Elektrode dicht aufeinanderfolgen.

   Die Endelektrode --A-- ist an den Adapter -   angelötet.   Die vier   Zonen --A bis 0-- zeigen   jede für eine gegebene Spannung einen nichtlinearen Widerstand, der von den Widerständen der benachbarten Zonen verschieden ist, derart, 
 EMI2.1 
 sie in ein isolierendes Material aus fein verteilten Teilchen eines Produktes mit nichtlinearem elektrischen Widerstand eingeführt wird, der in Abhängigkeit von der angelegten Spannung V veränderlich ist, derart, dass die Stromstärke I, welche durch das Element der Steuerungselektrode hindurchgeht, der Beziehung I =    KV   gehorcht, wobei K und V Konstante sind und Y grösser als 1 ist.

   Gemäss der Erfindung werden die Verschiedenheiten in den Elementen der Elektrode --10-erhalten, indem die Dichte der Materialteilchen mit veränderlichem Widerstand, die im Isoliermaterial eingebettet sind, gegen die entfernteren Abschnitte der leitenden Teile progressiv herabgesetzt wird, derart, dass die Dichteänderung des feinverteilten Produktes dem Elektrodenelement einen abnehmenden Widerstand gegen die zu schützenden Teile hin verleiht, etwa einen progressiven Widerstand zu den unter Hochspannung liegenden Teilen.

   Die Dichteänderungen können erhalten werden, indem die Konzentrationen der Partikel mit konstanter Körnung des Produktes mit nichtlinear veränderlichem Widerstand progressiv dosiert werden, oder aber können die Dichte- änderungen bei gleichbleibender Konzentration, jedoch mit einer veränderlichen und progressiven Körnung des feinverteilten Produktes mit nichtlinearem elektrischen Widerstand, erhalten werden, wobei zu berücksichtigen ist, dass der Effekt des aktiven Produktes umso grösser ist, je gröber die Körnung für das gleiche Volumen des Fertigproduktes ist.

   In der ganzen Beschreibung werden Spannungselektroden beschrieben, die aus einer Folge von aneinandergereihten Einzelelementen bestehen, aber man wird begreifen, dass die Widerstandsänderungen erhalten werden können, indem man in axialer Richtung die Konzentration der Teilchen mit gleichbleibender Körnung in einem gemeinsamen Träger kontinuierlich variiert, wobei die Konzentrationen im Bindemittel des Trägers von 30 bis 70% variieren können. 

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   Bei der Ausführung nach Fig. 2 kann das Bindemittel oder die Mischung des Trägers für verschiedene Elemente von Spannungselektroden aus Plastikmaterialien ausgewählt werden, wie Polyäthylen, PVC, vernetzbaren synthetischen Elastomeren, oder aus Thermoplastiken, z. B. EPDM, EPR, Polyurethan, Polyester, Elastomeren mit mehreren Komponenten, die giessbar sind und kaltoder warmhärten,   z. B.   die Polyester, die Polyurethane, die Epoxyharze oder Phenolharze. Man kann auch Mastix auf Elastomerbasis und die in der FR-PS Nr. 2. 423. 036 beschriebenen Isolierflüssigkeiten verwenden, wie Naphthaöle, aromatische Öle, Paraffinöle, Siliconöle oder auch Keramiken, Porzellane, feuerfeste Erden, Emaile, Glas, Zemente oder Gipse, oder schliesslich wärmefestigende Materialien, die mit Hilfe einer tragbaren Wärmequelle angebracht werden. 



   Die Trägermischungen müssen so ausgewählt werden, dass darin auf kontrollierte Weise feinverteilte Aktivprodukte mit veränderlichem elektrischen Widerstand eingebracht werden können, wie Siliziumkarbid, Metalloxyde, wie natürliches oder ausgefälltes Siliziumoxyd, Titanoxyd, Zinkoxyd, Magnesium, Aluminium, Asbest oder Bariumtitanat. Gewöhnlich werden die Elemente der Spannungselektrode erhalten, indem der Trägermischung 30 bis 85% einer Mischung der feinverteilten Aktivprodukte beigegeben werden. Im allgemeinen wird das Aktivprodukt für jede Zone je nach Lage der Zone und in Funktion der Siebe gewählt, die eine mittlere Körnung bestimmen.

   Man kann verteilte Produkte ab einem Sieb von 8 Fäden, entsprechend einer mittleren Körnung von 2380   11m,   bis zu Sieben von 1200 Fäden, entsprechend einer mittleren Körnung von   3) im,   verwenden. Bei den Herstellungsarten für die Gewinnung der verschiedenen Zonen mit progressiven elektrischen Widerständen, die durch Abwandlung der Körnung der Aktivprodukte erhalten werden, insbesondere bei Siliziumkarbid oder Zinkoxyd, verkleinert sich die Korngrösse des Siliziumkarbids von der   Zone --A-- zur Zone --0--,   derart, dass die Äquipotentiallinien auf vollkommen lineare Weise verteilt werden, wobei die Wahl der Anfangskörnung für die Zone --A-- eine Funktion der Spannung im Kabel ist. 



   Als nicht einschränkendes Beispiel der Ausführungsart von Fig. 2 wurden polyäthylen-isolierte Kabelenden, 20 kV, 1 x 150 mm2, hergestellt, wobei die Zone --A-- aus Mastix der oben erwähnten Type besteht und mit 70% Siliziumkarbid, Sieb 90, versetzt ist, die Zone --B-- aus Mastix besteht, das mit 70% Siliziumkarbid, Sieb 180, versetzt ist, die Zone --C-- aus Mastix besteht, das mit 70% Siliziumkarbid, Sieb 280, versetzt ist, und die Zone --D-- aus Mastix besteht, das mit 70% Siliziumkarbid, Sieb 500, versetzt ist. Es ist klar, dass die Wahl der Körnung keineswegs nur auf die oben angegebenen Werte beschränkt ist, die Abmessungen der aktiven Zonen (Länge, Dicke) sind nicht kritisch, aber sie wurden nach dem vorhandenen Raum bestimmt, denn die Dicken wachsen immerhin mit der Betriebsspannung und sind grösser als 5/10 mm bei 20 kV und grösser als 5/8 mm bei 200 kV.

   Verbesserte elektrische Eigenschaften werden erreicht, indem man die Körnigkeit des gröbsten Siebes bis zum feinsten Sieb kontinuierlich entlang einer stetigen Trägermischung variiert. Bei einer andern Ausführung für das gleiche Kabelende werden, indem man diesmal die Konzentrationen einer gewählten Körnung verändert, die   Zonen --A bis 0-- dadurch   erhalten, dass man das Mastix mit jeweils 70,60, 50 und 40% Siliziumteilchen versetzt, die eine mittlere Körnung von 37   11m   besitzen. Bei diesem besonderen Beispiel hat jede der Zonen --A bis   0-- eine   Länge von 7 cm und eine Dicke von 3 mm, was zu einer spannungsregelnden Elektrode führt, die bei einer Gesamtlänge des Kabelendes von 45 cm 28 cm lang ist. 



   Die erhaltenen Resultate sind : 
Teilentladungen bei Betriebsspannung < 1 Picocoulomb
Stosswelle bei 1/50 250 kV Überschlag
Dielektrisches Verhalten 1 h bei 125 kV Überschlagsspannung 10 min bei 135 kV d. h. 65% Verbesserung gegenüber den Leistungen bestehenden Materials. 



   Fig. 1 zeigt übrigens die vollkommene Linearität der Verteilung der Äquipotentiallinien mit einer Elektrode gemäss der Erfindung (Kurve II) gegenüber einer spannungssteuernden Elektrode mit konstanter Körnung (Kurve L), wobei die an der Elektrode aufgetretenen Spannungen als Ordinaten und der Abstand bis zum Ende der Abschirmung --4-- als Abszissen aufscheinen. 

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   Die Herstellungsart nach Fig. 2, bei der die spannungsregelnde Elektrode an den Isolator - des Kabels plattiert ist, ist besonders günstig für isolierte Kabel mit einer Betriebsspannung geringer oder gleich 63 kV, was am Übergang zwischen Elektrode und Isolator einen maximalen Potentialgradienten von    G   < 4000 V/mm ergibt. In Fig. 3 wird eine andere Herstellungsart gezeigt, bei der am Ende des isolierten Kabels für eine Betriebsspannung von 90   kV   zwischen der Elektrode --10-- und der Isolation --3-- eine isolierende, darunterliegende Schicht --8-dazwischenliegt, deren Dicke etwa jener der Elektrode entspricht und die ein spezifisches Induktionsvermögen oder eine relative Dielektrizitätskontante   c   hat, die grösser oder gleich ist jener des Isolators --3-- des Kabels.

   Für Hochspannungen kann man mehrere darunterliegende Schichten - vorsehen, deren Dielektrizitätskonstante progressiv bis auf den Wert El anwächst, der dem am besten leitenden Teil (A) der spannungsregelnden Elektrode entspricht. Diese darunterliegenden Schichten entfernen die spannungsregelnde Elektrode von der leitenden Kabelseele, um an der Elektrodenoberfläche einen maximalen Gradienten einzuhalten, der stets kleiner ist als 4000 V/mm, wie oben erwähnt, in Verbindung mit einem Ablenkkegel an der Potentialseite der Abschirmung. Die verschiedenen Zonen der   Elektrode --10-- der   Ausführung nach Fig. 3 werden hergestellt, indem eine Mischung EPDM mit Siliziumkarbid mit folgenden Werten von--A bis D-versetzt wird : 60% Teilchen von Sieb 90,60% von Sieb 180,80% von Sieb 280 und 60% von Sieb 500.

   Die erhaltenen Leistungen sind : 
Teilentladungen < 1 Picocoulomb bei 80 kV
Stosswellen bei 1/50 525 kV Überschlag
Dielektrisches Verhalten 1 h bei 200 kV. 



   Gleichartige Anordnungen können bei Elektroden für die Regelung der Spannung am Kabelende bei Spannungen von 110,150, 225 kV und darüber getroffen werden. Die darunterliegende Schicht --8-- kann aus jedem gleichwertigen Material bestehen, Feststoff, Gas unter Druck, wie beispielsweise Stickstoff, Schwefelhexafluorid, Öl oder Isolationsfett. 



   In Fig. 4 ist eine Ausführungsart dargestellt, die drei gleiche   Spannungselektroden --101'     102   und 103 -- besitzt, deren jede aus vier aufeinanderfolgenden Zonen --A bis D-- besteht und die mit radialen Abständen angeordnet und vom   Isolator --3-- durch   die isolierenden Unterschichten --80-- getrennt sind, wodurch eine relative Dielektrizitätskonstante E erreicht wird, die grö- sser ist als die der Isolierung --3-- des Kabels. 



   Bei der Ausführung nach Fig. 5 steckt die Elektrode --10-- in der   Hülse --61--,   die ausser ihrem gewöhnlichen Umfangsteil eine innere röhrenartige Fortsetzung --8'-- besitzt, welche die Rolle der untenliegenden Schichte innehat und die gleichen Bedingungen wie oben erfüllt. 
 EMI4.1 
 wobei die Endzone-A'-eine Verlängerung Al besitzt, die eine Abdeckung des   Adapters --7--   bildet. 



   Bei der Ausführung nach   Fig. 7,   übrigens analog jener der Fig. 3, verlängert sich die letzte   Zone-D-der Elektrode-10-- über   die darunterliegende Schicht --8-- hinaus, um gegen die Isolation --3-- des Kabels plattiert zu werden und so das obere Ende der   Hülse --6-- von   dieser Isolierung zu trennen. Die Abmessungen und die Anzahl der Zonen der   Elektrode --10-- können   so in Abhängigkeit von der Anzahl der   Isolierhütchen --5-- des   vorfabrizierten Kabelendes moduliert werden. 



   In den Fig. 8 und 9 sind zwei Ausführungsarten eines vorfabrizierten Verbindungsblocks dargestellt, bei dem eine spannungsregelnde Elektrode gemäss der Erfindung verwendet wird. In diesen Figuren findet man die äussere   Isolierhülle --6'--,   die sich diesmal fortsetzt, um mit ihren Enden auf den Abschirmungen --4-- der zwei aneinanderstossenden Kabelenden in Berührung zu kommen, und die ebenfalls aus einem leitenden Plastikmaterial hergestellt ist. Die Zonen --A bis   0-- der Elektrode --10-- sind   diesmal von der Verbindungszone an angeordnet, wo die nackte, leitende Seele --1-- des Kabels erscheint, wobei sich die   Endzone --0-- nicht   bis zu den 

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 Abschirmungen --4-- der Kabelenden erstreckt.

   Wie bei den vorhergehenden Ausführungsarten ist die am meisten belastete mittlere   Zone-A-- in (gelötetem)   Kontakt mit dem Adapter --7-aus leitender Mischung, die die leitende Seele-l-umgibt. Die Elektrode setzt sich symmetrisch gegen die andere Abschirmung am andern Ende des Kabels hin fort. Fig. 9 zeigt ebenfalls eine vorfabrizierte Blockverbindung, jedoch mit einer   Spannungselektrode --10'-- mit   Zonen umgekehrter Aktivität.

   Bei dieser Ausführung steht die mittlere Zone --A-- nur mit dem Adapter --7-- in Berührung, die Zone --B-- ist weggelassen, so dass sich gegen die   Abschirmung --4-- des   Kabelendes eine Aufeinanderfolge der   Zonen --C, 0   und   C.-, symmetrisch   und analog zu --C--, und --Al--, analog zu --A--, ergibt, wobei diese letzte Zone über die   Hülse --6'-- mit   der Abschirmung --4-- des Kabelendes in Berührung steht. 



   In Fig. 10 wird eine vorfabrizierte Blockverbindung mit einem Adapter für die Kabeldurchmesser gezeigt, die, wie bei der vorhergehenden Ausführung, eine spannungsregelnde Elektrode -   1--besitzt,   deren Aktivzonen entgegengesetzt sind. Die   Elektrode --10'-- ist   mit einer Einfügung einer darunterliegenden Schicht --8-- der oben beschriebenen Art zwischen ihr und der Isolation --3-- des Kabels gezeigt, wobei die Elektrode selbst mit der Isolierung --9-- überzogen ist, deren spezifisches Induktionsvermögen ebenfalls grösser ist als jenes der Kabelisolierung --3--. 



  Die Elektrode --10'-- ist symmetrisch in bezug auf eine mittlere   Zone --0-- mit   geringer Dichte des Siliziumkarbids, die   Endzonen --A und Al -- sind,   wie bei den Ausführungsarten der   Fig. 1   bis 7, mit den Adaptern --7-- an der Stelle der Abschirmung --4-- des Kabels und der leitenden Seele-l-des Kabels, die an ein leitendes Element --2'-- angeschlossen ist, das in einem isolierenden   Gehäuse --11-- festgehalten   wird, in Berührung. Die Äquipotentiallinien in Fig. 10 zeigen die Wirksamkeit der spannungsregelnden Elektrode gemäss der Erfindung. 



   In Fig. 11 wurde eine vorfabrizierte Blockabzweigung dargestellt, bei der die leitende Seele eines ersten, durch seine Abschirmung --4-- erkennbaren Kabels an einen Verbindungsblock - angeschlossen ist, der in einem isolierenden   Gehäuse --12-- liegt   und von dem zwei Leitungen ausgehen, die Hauptleitung und die Abzweigung, deren leitende Seelen --1-- mit dem Anschlussblock --11-- verbunden sind, wobei jede Leitung mit einer spannungsregelnden   Elektrode   ausgestattet ist, deren Aktivzonen gemäss einer für jedes Kabel ähnlichen Anordnung, wie sie in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben wurde, entgegengesetzt sind.

   Man bemerkt bei dieser Abzweigung, dass die   Adapter --7-- für   zwei Ausgangsleitungen gemeinsam sind und dass ausser der darunterliegenden Unterschicht --8-- und der isolierenden Ummantelung --9-- beiderseits der Elektroden --10'-- ein Isoliermaterial --13-- das Gehäuse --6-- der Abzweigung zur Gänze ausfüllt. 



   In Fig. 12 wurden ein einschiebbarer Endkopf dargestellt, der ein   Anschlusskniestück --15--   und einen Adapterteil besitzt, der mit einer spannungsregelnden   Elektrode --10'-- ausgestattet   ist, deren Aktivzonen entsprechend jenen im Zusammenhang mit Fig. 10 erwähnten entgegengesetzt sind. 



   Obwohl, wie oben erwähnt, die Elektrode gemäss der Erfindung vor allem den vorfabrizierten, kompakten und Elastomeren verwendenden Ausrüstungen angepasst ist, kann sie sehr vorteilhaft für die Leistungsverbesserung klassischer Porzellanisolatoren angewendet werden. 



   In Fig. 13 ist ein Isolator für das Kabelende dargestellt, analog jenem in Fig. 3, jedoch mit einem Block aus Porzellanhütchen -5'--, wobei die spannungsregelnde Elektrode --10--, ähnlich jener der Fig. 2 bis 6, an der Innenwand des   Hütchens --5'-- in   einem Abstand von der Isolation --3-- des Leiters angebracht ist und der Zwischenraum zwischen diesem und dem Hütchen-   körper --5'-- durch   einen kegelstumpfförmigen Adapter abgeschlossen und mit einer Isolierflüssig-   keit --14-- ausgefüllt   ist, die aus einem Gas unter Druck,   z. B.   Luft oder Stickstoff, einem Fett oder einem Isolieröl besteht. 



   Obwohl die Erfindung hinsichtlich besonderer Ausführungsarten beschrieben wurde, ist sie nicht eingeschränkt, sondern kann vielmehr Modifikationen und Varianten unterworfen werden, welche dem Fachmann erforderlich scheinen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrode zur Herabminderung elektrischer Belastungen an den Enden der Verbindung eines abgeschirmten elektrischen Leiters, welche Elektrode am Umfang des Isolators des Leiters an Stelle des Abschirmungsendes des abgeschirmten Leiters angebracht ist und mindestens ein Umhüllungselement besitzt, das aus einer Trägermischung aus Kunststoffmaterial mit eingelagerten Partikeln von Aktivprodukten mit nichtlinearem elektrischen Widerstand besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllungselement (10, 10') mindestens zwei, in Längsrichtung des Leiters (3,4) aufeinanderfolgende und aneinanderliegende Zonen (A bis D) besitzt, deren jede Teilchen der Aktivprodukte mit verschiedener Dichte enthält, so dass jede einen nichtlinearen elektrischen Widerstand aufweist, der von jenem der Nachbarzone verschieden ist,
    und dass die Partikel der Aktivprodukte derart verteilt und dimensioniert sind, dass in den genannten aufeinanderfolgenden Zonen gegen die Teile am Ende der Verbindung, die im allgemeinen unter Hochspannung stehen, ein progressiv wachsender Widerstand erreicht wird.
    2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Zonen (A bis D) Partikel verschiedener Körnung enthalten.
    3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Zonen (A bis D) verschiedene Konzentrationen von Partikeln mit merklich mittlerer konstanter Körnung besitzen.
    4. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Zonen (A bis D) gegen jene Teile am Ende der Verbindung, die unter Hochspannung stehen, einen abnehmenden Querschnitt besitzen.
    5. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein isolierendes Zwischenmedium (8, 8', 14) mit einer relativen Dielektrizitätskonstante (e), die grösser ist als jene des Isolators (3) des Leiters, zwischen diesem und der spannungsregelnden Elektrode (10, 10') eingefügt ist.
    6. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Hüllelemente (101, 102, 103) um fasst, deren jedes eine Aufeinanderfolge von Zonen mit progressivwachsendem Widerstand (A bis D) besitzt, die voneinander einen radialen Abstand haben und durch ein Isoliermedium (80) mit einer relativen Dielektrizitätskonstante (e) voneinander getrennt werden, die grösser ist als jene des Leiterisolators (3) (Fig. 4).
    7. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Elektrodenteil mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Zonen (A, B) mit progressivwachsendem Widerstand in Achsrichtung des Leiters (3,4) und einen zweiten, auf den ersten folgenden EMI6.1
    8. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zone (A) mit dem geringsten Widerstand mit einem Adapter (7) für den Anschluss an die aus einer leitenden Mischung bestehende Abschirmung (4) des Leiters verbunden ist.
    9. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Zonen (A bis D) Siliziumkarbidteilchen enthalten, deren Körnung zwischen 3 und 2400 11 liegt.
    10. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Zonen (A bis D) mit Zinkoxydteilchen versetzt sind, deren Körnung zwischen 3 und 2400 11 liegt.
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