Verbindungselement an durch Druckgas isolierten
Hochspannungsleitungen
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement an durch Druckgas isolierten Hochspannungsleitungen mit mindestens zwei Leiteranordnungen, von denen jede einen länglichen, zentralen, rohrförmigen Leiter mit einem ersten Durchmesser und eine koaxial angeordnete, längliche, rohrförmige, elektrisch leitende Hülle mit einem zweiten Durchmesser aufweist, die den zentralen Leiter umgibt und gegenüber diesem elektrisch isoliert ist, wobei jede Leiteranordnung elektrisch isolierende Distanzteile aufweist, die zur gegenseitigen Trennung der Leiter mit dem ersten und dem zweiten Durchmesser voneinander dienen, und jede der Leiteranordnungen mit einem gasförmigen Isoliermaterial gefüllt ist, das sich innerhalb der Anordnung unter Druck befindet.
Die vorliegende Erfindung schafft eine neuartige Kniekonstruktion zur Verbindung benachbarter Abschnitte, deren Achsen unter einem von der geraden Linie abweichenden Winkel zueinander stehen, wobei der Winkel in einem verhältnismässig grossen Bereich liegen kann.
Das erfindungsgemässe Verbindungselement ist für geschlossene Hochspannungsleitungen geeignet, bei welchen ein metallischer Leiter, der normalerweise rohrförmig ist, zentral und koaxial in einem geerdeten metallischen Rohr mit grösserem Durchmesser angeordnet und in diesem durch feste scheibenförmige oder konische Isolatoren befestigt ist.
Die bei diesen Leitungen verwendeten hohen Spannungen machen die Verwendung eines Druckgases im Hohlraum erforderlich, welches bei bevorzugten Ausführungen normalerweise Schwefelhexafluorid (SF-6) ist.
Zur Erzielung grösster Wirtschaftlichkeit und damit zur Erleichterung einer breiten Verwendung derartiger Leitungen wurde es bereits vorgeschlagen, die Leitungen in der Fabrik im grösstmöglichen Ausmass vorzumontieren, so dass bedeutend die Zeit, die Schwierigkeit und somit die Kosten des Zusammenbaues an der Baustelle vermindert werden. Trotz aller Bauweisen, welche bis zur Gegenwart entwickelt wurden, um die Kosten derartiger Leitungen zu vermindern, ist eine Reihe von komplizierten und schwierigen Installationsproblemen noch nicht gelöst. Eines der schwierigsten Probleme auf diesem Gebiet besteht bei Anlagen, bei welchen benachbarte miteinander zu verbindende Abschnitte einen Bogen oder eine Krümmung an der Verbindungsstelle erfordern. Die Schwierigkeiten sind besonders gross, wenn der Winkel des Bogens gross ist, z.
B. im Bereich von 90 oder mehr, wenn der Radius des Bogens im Leiter kurz ist und wenn die Spannung zwischen den inneren Leitern und der Hülle gross ist, z. B. im Bereich von 200 000 Volt. Bei Leitungen mit einer derart grossen Spannung besteht eine Konzentration der dielektrischen Spannung entlang des äusseren Radius des Leiters. Das hat zur Folge, dass der Spannungsgradient im Druckgas (SF-6) an dieser Stelle viel grösser ist, als in geraden Abschnitten der Leitung, wo der äussere Durchmesser des Leiters und der innere Durchmesser der Hülle an allen Stellen gleich gross sind.
Die dielektrische Spannungskonzentration bedeutet, dass die Leistungs-, Frequenz-, und Impuls-Stehspannung im Bereich solcher Bögen kleiner sind, als es an anderen Stellen der Leitung der Fall ist.
Es bestehen einige naheliegende Massnahmen, durch welche die hohen Spannungsgradiente im Bereich solcher Bögen vermieden werden können. Eine Möglichkeit besteht darin, dass ein Bogen mit einem grossen Radius, wie z. B. drei Meter oder mehr vorgesehen wird. In den meisten Fällen ist eine solche Lösung schwer durchführbar, da normalerweise der Raum begrenzt ist, wodurch sich Begrenzungen für die Form und den Raumbedarf eines Bogens ergeben. Ausserdem gibt es kein praktisches Verfahren zum Biegen der einen verhältnismässig grossen Durchmesser aufweisenden dünnen Hüllenrohre, das auf eine einfache und wirtschaftliche Weise ausgeführt werden könnte.
Eine zweite Möglichkeit zur Vermeidung der erwähnten Schwierigkeit besteht in der Verwendung eines Leiterrohres mit grösserem Durchmesser sowie auch eines Hüllenrohres mit grösserem Durchmesser im Bereich des Bogens. So können z. B. das Leiterrohr und das Hüllenrohr vom Ende eines Hauptteiles eines Bauabschnittes zum Bereich des Bogens ausgeweitet, ausgebildet sein, so dass sich im Bereich des Bogens grössere Durchmesser für den Leiter und für die Hülle ergeben. Eine genaue Untersu chung dieser Massnahme ergibt, dass die Herstellung sehr kompliziert und schwierig ist, so dass die Kosten einer solchen Ausführung prohibitiv wären. Ausserdem wären für jeden neuen und abweichenden Winkel des Bogens, z. B.
45 , 60 , 85" und 90" neue Zeichnungen, neue Werkzeuge und Arbeitsinstruktionen erforderlich, wobei jeder Anwendungsfall nach besonderen Zeichnungen für den betreffenden Bogen ausgebildet werden müsste.
Die Erfindung hat die Schaffung eines neuartigen Verbindungselementes zum Ziel, welches für alle diese Fälle geeignet ist und die Herstellung der Teile für einen Bogen vereinfacht, bei gleichzeitiger Vereinfachung der Arbeiten bei der Montage, wobei gleichzeitig eine Herstellung einer kleinen Anzahl von normalen Teilen in grossen Mengen ermöglicht wird, wodurch besonders die Wirtschaftlichkeit erhöht wird.
Das erfindungsgemässe Verbindungselement, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement einen ersten hohlen, elektrisch leitfähigen, kugelförmigen Teil aufweist, der einen dritten Durchmesser hat, welcher grösser als der erste Durchmesser und kleiner als der zweite Durchmesser ist, wobei der erste Teil mit den zentralen Leitern derart verbunden ist, dass die Achsen der zentralen Leiter durch den Mittelpunkt der Kugelform des Teiles verlaufen, einen zweiten hohlen, elektrisch leitfähigen, kugelförmigen Teil mit einem vierten Durchmesser, welcher grösser als der zweite Durchmesser ist, welcher zweite kugelförmige Teil den ersten kugelförmigen Teil umgibt, mit diesem konzentrisch ist und Öffnungen aufweist, die in einem Abstand voneinander an seiner Fläche ausgebildet sind,
wobei die Achsen der Leiteranordnungen durch das Zentrum des zweiten kugelförmigen Teiles führen und mit diesem am Umfang der Offnungen verbunden sind, die Innenfläche des zweiten Teiles und die Aussenfläche des ersten Teiles glatt ausgebildet sind, um eine höhere Stehspannung und eine höhere Spannung des Beginnes von Koronaerscheinungen entstehen zu lassen, und eine gasdichte Abdichtung zwischen dem zweiten Teil und den Hüllen angeordnet ist, um ein Entweichen des unter Druck befindlichen gasförmigen Isoliermateriales zu verhindern.
Das erfindungsgemässe Verbindungselement enthält einen ersten und einen zweiten hohlen, elektrisch leitfähigen, kugelförmigen Teil, welche in einer beliebigen geeigneten Weise hergestellt werden können. Die äussere Kugel hat einen wesentlich grösseren Durchmesser und eine kleinere Wandstärke als die innere Kugel, wobei die kugelförmigen Teile, wenn sie miteinander an den Enden der Abschnitte der Leitungen befestigt werden, einen Abstand zwischen den metallischen Flächen der inneren und der äusseren Kugeln aufweisen, welcher mindestens gleich ist, wie der Abstand zwischen den Leitern und den Hüllen in der übrigen Leitung. Auch wird die Konzentration von dielektrischen Spannungen durch den vergrösserten Radius an der äusseren Fläche des Leiters im Bereich des Bogens wesentlich vermindert.
Jede der Kugeln kann durch Zusammenschweissen zweier gegossener, gerollter oder gezogener Halbkugeln hergestellt werden. Die innere Kugel kann mit geeigneten Öffnungen versehen sein, welche den Durchgang des komprimierten Gases durch den Innenraum des Leiters erleichtern. Die Enden der Hüllen benachbarter zu verbindender Leitungsabschnitte können ausgeweitet sein, so dass em Radius anstatt einer scharfen Kante an der Stelle entstehen, wo die Hüllenrohre mit der äusseren Kugel des Elementes verbunden sind. Dadurch werden dielektrische Spannungskonzentrationen vermieden, die sonst an solchen Kanten entstehen würden. Die Anordnung der in der inneren und der äusseren Kugel ausgebildeten Öffnungen kann leicht für den betreffenden Anwendungsfall bestimmt werden.
Durch die Anordnung werden auf eine wirtschaftliche Weise die Arbeiten bei der Herstellung und bei der Montage vereinfacht, während gleichzeitig gleichmässige Stehspannungen und Koronaspannungen an allen Stellen der Leitung erhalten werden.
Das Verbindungselement ist auch für T-Verbindungen von Leitungen oder andere ähnliche Anordnungen geeignet, welche die Verbindung der Enden mehrerer Leitungen erfordern.
Obwohl die Verwendung von kugelförmigen Teilen an Enden von Hochspannungsleitungen dieser Art bekannt ist, ist eine Verwendung solcher Teile bei durchgehenden oder sich schneidenden Verbindungen nicht bekannt.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 einen Grundriss mit Teilschnitt einer Verbindung von zwei Leitungen unter Verwendung eines erfindungsgemässen Verbindungselementes,
Fig. la ein Detail aus der Fig. 1, die Fig. 2 und 2a räumliche Ansichten der Ausführung aus der Fig. 1 und
Fig. 3 einen Schnitt einer anderen Ausführung des erfindungsgemässen Elementes.
Die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung 10 enthält eine erste und eine zweite Hochspannungs-Leiteranordnung 11 und 11', von welchen nur Teile, die in der Figur aus Gründen der Einfachheit dargestellt sind. Zum Verständnis der Erfindung genügt es zu wissen, dass jede Leiteranordnung einen zentralen Leiter 12, 12' sowie eine äussere Hülle 13, 13' enthält, welche koaxial den betreffenden zentralen Leiter umgibt. Isolierende Distanzteile 14 und 14', von denen in jedem Abschnitt der Leiteranordnung nur einer dargestellt ist, sind vorzugsweise in geeigneten Entfernungen entlang jedes Abschnittes der Leiteranordnung vorgesehen, um die Teile 12-13 und 12'-13' in einer koaxialen Stellung zu halten. Die besonderen Details der Befestigung der isolierenden Distanzteile 14 und 14' sind aus Gründen der Einfachheit weggelassen worden.
Der äussere Umfang jedes isolierenden Distanzteiles 14 und 14' ist mit einer durchgehenden Nut für die Aufnahme eines geeigneten Dichtungsringes 15, 15' versehen, wodurch der Bereich zwischen dem äusseren Umfang des Distanzteiles und dem inneren Umfang der Hülle abgedichtet wird. Die Hülle 13 und 13' ist mit einem verjüngten Teil versehen, welcher mit dem übrigen Teil der Hülle eine Schulter 16, 16' bildet. Über den verjüngten Teil jeder Hülle 13, 13' ist ein Endabschnitt 17, 17' gezogen.
Jeder Endabschnitt hat seinen eigenen verjüngten Teil, welcher eine Schulter 18 und 18' bildet. Die äusseren Ränder der Distanzteile 14, 14 sind zwischen der Schulter 18, 18' und dem Rand der Hülle 13, 13' eingeklemmt und dadurch festgehalten. Der Dichtungsring 15, 15' oder ein anderes geeignetes Dichtungsorgan, wie z. B. ein Epoxydharz, füllt den inneren Hohlraum, welcher durch die Distanzteile 14, 14' und die innere Fläche des Endteiles 17, 17' begrenzt ist, wodurch der Innenraum der Hülle abgedichtet und dadurch das Entweichen von darin enthaltenem Druckgas verhindert wird. Es ist auch möglich, den Bereich zwischen den zentralen Öffnungen 14a, 14a' der Distanzteile 14, 14' und der äusseren Fläche der Leiter 12, 12' abzudichten, und zwar z.
B. durch einen Dichtungsring 19, 19', welcher zwischen den einander zugewandten Flächen des Distanzteiles und des inneren Leiters angeordnet ist.
Die Längsachsen 20, 20' der Leiteranordnungen 11 und
11' sind in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien dargestellt. Aus der Zeichnung geht hervor, dass sich die Achsen unter einem Winkel 0 schneiden, der etwas kleiner ist als 90". Es sei angenommen, dass der Winkel der beiden Leitungsabschnitte durch Verhältnisse an der Verwendungsstelle oder andere praktische Überlegungen bestimmt ist. Es ist wichtig, eine Verbindung zu schaffen, welche es ermöglicht, innerhalb praktischer Grenzen die benachbarten Abschnitte unter einem beliebigen Winkel zu verbinden, während gleichzeitig die Stehspannung und die Koronaspannung mindestens gleich sind, wie in der üb rigen Leitung.
Dieses Ziel wird durch das Verbindungselement 25 erreicht, welches eine erste hohle metallische Kugel 26 mit einem verhältnismässig kleinen Durchmesser enthält, deren Durchmesser grösser ist als der Durchmesser der
Leiter 12 und 12'. Die Kugel 26 kann dadurch hergestellt werden, dass zwei gegossene, gerollte oder gezogene
Halbkugeln miteinander verschweisst werden. Die Halbkugeln können miteinander durch eine durchgehende Schweissnaht 27 verbunden sein. Die äussere Fläche der Kugel 26 ist im Bereich der Schweissnaht vorzugsweise geschliffen, so dass eine glatte Fläche erhalten wird, welche sich gegenüber der inneren Fläche der äusseren Kugel 28 befindet.
Die beiden Leiter 12 und 12' sind vorzugsweise mit der Kugel 26 durch Schweissung verbunden, so dass die erforderliche mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit erhalten werden. Die Verbindung kann einen beliebigen Winkel a haben. In der Kugel 26 können Bohrungen 29 und 30 ausgebildet sein, welche den Durchgang von komprimiertem Gas durch den Innenraum eines Leiters (z. B. 12) und den inneren Raum der Kugel 26 gestatten, so dass das Gas in den anderen Leiter (z. B. 12') gelangen kann.
Die äussere Kugel 28 hat einen grösseren Durchmesser als die innere Kugel 26 und hat eine Wandstärke T, welche bedeutend kleiner ist als die Wandstärke r der Kugel 26. Die Kugel 28 kann in ähnlicher Weise aus zwei Halbkugeln hergestellt sein, welche durch Guss, Rollen oder einen Ziehvorgang hergestellt wurden, wobei die Halbkugeln miteinander verschweisst sind, so dass eine vollständige Kugel entsteht.
Der Durchmesser der äusseren Kugel 28 ist so gewählt, dass ein Abstand zwischen den zugewandten metallischen Flächen der Kugeln 26 und 28 entsteht, welcher mindestens gleich gross ist, wie der Abstand zwischen den Leitern und Hüllen (z. B. 12-13 und 12'-13') an anderen Stellen der Leitung. Die beiden Hüllen 13 und 13' sind mit der Kugel 28 durch die Endteile 17 und 17' verbunden, welche an der Kugel 28 an Verbindungsstellen 31 und 31' angeschweisst sind, die die Öffnungen 32, 32' umgeben, die vorher den entsprechenden Winkeln in der Kugel 28 ausgebohrt wurden.
Nach der Beendigung der Schweissens des Verbindungselementes ist ein Schweissen der Schweissnähte an der inneren Fläche der Kugel erforderlich, da jeder Vorsprung an dieser Fläche eine Konzentration der dielektrischen Spannung verursachen würde.
Die Enden der Endteile 17 und 17' sind mit ausgeweiteten Bereichen 17a und 17a' anschliessend an den Bereich der Schweissnähte 31, 31' versehen, damit ein Radius anstatt einer scharfen Kante an den Stellen entsteht, wo die Hüllen 13, 13' mit der Kugel 28 verschweisst sind. Die Fig.
la zeigt ein Detail eines ausgeweiteten Teiles aus der Fig.
1. Der ausgebildete Radius verhindert die Bildung einer dielektrischen Spannungskonzentration, die an einer scharfen Kante entstehen würde. Eine solche Konzentration von dielektrischer Spannung muss in der Leitung verhindert werden, damit eine gleichmässige Stehspannung und Koronaspannung in der Leitung erhalten wird.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemässen Verbindungselementes, das zur Herstellung einer T-Verbindung verwendet wird, wobei Leitungsabschnitte 11, 11', 11" miteinander elektrisch, im wesentlichen in der gleichen Weise, wie es in den anderen Figuren dargestellt ist, verbunden sind. Es versteht sich, dass die Abschnitte rechtwinklig und in einer geraden Linie oder auch unter verschiedenen Winkeln angeordnet sein können, da die universale Anwendbarkeit des erfindungsgemässen Verbindungselementes alle diese Anordnungen gestattet. Es können auch, falls erforderlich, mehr als drei derartige Leitungsabschnitte in der beschriebenen Weise miteinander verbunden werden.
Durch die Erfindung wird somit ein universales Verbindungselement geschaffen, welches zur Verbindung von Leitungsabschnitten unter praktisch beliebigen Winkeln geeignet ist, unter Verwendung eines Paares von konzentrisch angeordneten kugelförmigen Teilen, die so ausgebildet sind, dass sie wesentlich die Zeit und Kosten für die Herstellung und den Zusammenbau vermindern. Gleichzeitig wird die Anzahl von Bestandteilen zur Verbindung benachbarter Leitungsabschnitte vermindert, wobei gleichzeitig die Koronaspannung und die Stehspannung mindestens gleich gross sind wie an anderen Stellen der Leitung.
Connecting element to insulated by compressed gas
High voltage lines
The invention relates to a connecting element on high-voltage lines insulated by compressed gas with at least two conductor arrangements, each of which has an elongated, central, tubular conductor with a first diameter and a coaxially arranged, elongated, tubular, electrically conductive sheath with a second diameter, which has the central Surrounds conductors and is electrically insulated from this, each conductor arrangement having electrically insulating spacer parts which serve to separate the conductors with the first and second diameter from one another, and each of the conductor arrangements is filled with a gaseous insulating material which is located inside the arrangement Pressure is located.
The present invention creates a novel knee construction for connecting adjacent sections, the axes of which are at an angle deviating from the straight line to one another, wherein the angle can be in a relatively large range.
The connecting element according to the invention is suitable for closed high-voltage lines in which a metallic conductor, which is normally tubular, is arranged centrally and coaxially in a grounded metallic tube with a larger diameter and is fastened in this by solid disk-shaped or conical insulators.
The high voltages used in these lines necessitate the use of a pressurized gas in the cavity, which in preferred embodiments is normally sulfur hexafluoride (SF-6).
In order to achieve the greatest economic efficiency and thus to facilitate the broad use of such lines, it has already been proposed to pre-assemble the lines in the factory to the greatest possible extent, so that the time, the difficulty and thus the costs of assembly at the construction site are significantly reduced. Despite all the designs that have been developed to date to reduce the cost of such lines, a number of complex and difficult installation problems have not yet been resolved. One of the most difficult problems in this area is with systems in which adjacent sections to be joined together require an arc or bend at the joint. The difficulties are particularly great when the angle of the arc is large, e.g.
B. in the range of 90 or more when the radius of the arc in the conductor is short and when the tension between the inner conductors and the sheath is high, e.g. B. in the range of 200,000 volts. In lines with such a high voltage there is a concentration of the dielectric voltage along the outer radius of the conductor. As a result, the voltage gradient in the compressed gas (SF-6) is much greater at this point than in straight sections of the line, where the outer diameter of the conductor and the inner diameter of the sheath are the same at all points.
The dielectric stress concentration means that the power, frequency and impulse withstand voltage in the area of such arcs are smaller than is the case at other points on the line.
There are some obvious measures by which the high stress gradients in the area of such arches can be avoided. One possibility is that an arc with a large radius, such as. B. three meters or more is provided. In most cases, such a solution is difficult to implement because space is normally limited, which places limitations on the shape and size of an arch. Furthermore, there is no practical method of bending the relatively large diameter thin cladding tubes that can be carried out in a simple and economical manner.
A second possibility for avoiding the mentioned difficulty is to use a conductor tube with a larger diameter and also a casing tube with a larger diameter in the area of the bend. So z. B. the conductor tube and the jacket tube extended from the end of a main part of a construction section to the area of the arch, so that larger diameters for the conductor and for the sheath result in the area of the arch. A detailed investigation of this measure shows that the production is very complicated and difficult, so that the costs of such an implementation would be prohibitive. In addition, for each new and different angle of the arc, e.g. B.
45, 60, 85 "and 90" new drawings, new tools and work instructions required, whereby each application would have to be designed according to special drawings for the arch in question.
The invention aims to provide a novel connecting element which is suitable for all these cases and which simplifies the manufacture of the parts for an arch, while at the same time simplifying the work during assembly, while at the same time producing a small number of normal parts in large quantities is made possible, whereby the economy is particularly increased.
The connecting element according to the invention, by means of which this object is achieved, is characterized in that the connecting element has a first hollow, electrically conductive, spherical part which has a third diameter which is larger than the first diameter and smaller than the second diameter, wherein the first part is connected to the central conductors such that the axes of the central conductors pass through the center of the spherical shape of the part, a second hollow, electrically conductive, spherical part with a fourth diameter which is larger than the second diameter, the second spherical part surrounds the first spherical part, is concentric therewith and has openings which are formed at a distance from one another on its surface,
wherein the axes of the conductor arrangements lead through the center of the second spherical part and are connected to this at the periphery of the openings, the inner surface of the second part and the outer surface of the first part are smooth in order to achieve a higher withstand voltage and a higher voltage of the onset of corona phenomena to be created, and a gas-tight seal is arranged between the second part and the shells in order to prevent escape of the gaseous insulating material under pressure.
The connecting element according to the invention contains a first and a second hollow, electrically conductive, spherical part which can be produced in any suitable manner. The outer ball has a significantly larger diameter and a smaller wall thickness than the inner ball, the spherical parts, when they are fastened together at the ends of the sections of the lines, a distance between the metallic surfaces of the inner and outer balls, which is at least the same as the distance between the conductors and the sheaths in the rest of the line. The concentration of dielectric stresses is also significantly reduced by the enlarged radius on the outer surface of the conductor in the area of the arch.
Each of the spheres can be produced by welding two cast, rolled or drawn hemispheres together. The inner sphere can be provided with suitable openings which facilitate the passage of the compressed gas through the interior of the conductor. The ends of the sheaths of adjacent line sections to be connected can be widened so that a radius instead of a sharp edge is created at the point where the sheath tubes are connected to the outer sphere of the element. This avoids dielectric stress concentrations that would otherwise arise at such edges. The arrangement of the openings formed in the inner and outer spheres can easily be determined for the application in question.
The arrangement simplifies the production and assembly work in an economical manner, while at the same time uniform withstand voltages and corona voltages are obtained at all points on the line.
The connector is also suitable for T-joints of pipes or other similar arrangements which require the connection of the ends of several pipes.
Although it is known to use spherical parts at the ends of high-voltage lines of this type, it is not known to use such parts in continuous or intersecting connections.
Further details emerge from the following description of exemplary embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 shows a plan with partial section of a connection of two lines using a connection element according to the invention,
Fig. 1a shows a detail from Fig. 1, Figs. 2 and 2a spatial views of the embodiment from Fig. 1 and
3 shows a section of another embodiment of the element according to the invention.
The arrangement 10 shown in FIG. 1 contains a first and a second high-voltage conductor arrangement 11 and 11 ', only parts of which are shown in the figure for the sake of simplicity. To understand the invention, it is sufficient to know that each conductor arrangement contains a central conductor 12, 12 'and an outer sheath 13, 13' which coaxially surrounds the relevant central conductor. Insulating spacers 14 and 14 ', only one of which is shown in each section of the conductor assembly, are preferably provided at appropriate distances along each section of the conductor assembly to maintain the portions 12-13 and 12'-13' in a coaxial position. The particular details of the attachment of the insulating spacers 14 and 14 'have been omitted for the sake of simplicity.
The outer circumference of each insulating spacer 14 and 14 'is provided with a continuous groove for receiving a suitable sealing ring 15, 15', whereby the area between the outer circumference of the spacer and the inner circumference of the casing is sealed. The sheath 13 and 13 'is provided with a tapered part which forms a shoulder 16, 16' with the remaining part of the sheath. An end section 17, 17 'is drawn over the tapered part of each sleeve 13, 13'.
Each end portion has its own tapered portion which defines a shoulder 18 and 18 '. The outer edges of the spacer parts 14, 14 are clamped between the shoulder 18, 18 'and the edge of the cover 13, 13' and are thereby held in place. The sealing ring 15, 15 'or another suitable sealing member, such as. B. an epoxy resin, fills the inner cavity, which is limited by the spacer parts 14, 14 'and the inner surface of the end part 17, 17', whereby the interior of the envelope is sealed and thereby the escape of compressed gas contained therein is prevented. It is also possible to seal the area between the central openings 14a, 14a 'of the spacer parts 14, 14' and the outer surface of the conductors 12, 12 ', e.g.
B. by a sealing ring 19, 19 ', which is arranged between the mutually facing surfaces of the spacer and the inner conductor.
The longitudinal axes 20, 20 'of the conductor arrangements 11 and
11 'are shown in the drawing by dot-dash lines. It can be seen from the drawing that the axes intersect at an angle 0 which is slightly less than 90 ". It is assumed that the angle of the two pipe sections is determined by conditions at the point of use or other practical considerations. It is important to to create a connection which makes it possible, within practical limits, to connect the adjacent sections at any angle, while at the same time the withstand voltage and the corona voltage are at least equal, as in the rest of the line.
This goal is achieved by the connecting element 25, which contains a first hollow metallic ball 26 with a relatively small diameter, the diameter of which is larger than the diameter of the
Ladder 12 and 12 '. The ball 26 can be made by having two cast, rolled or drawn
Hemispheres are welded together. The hemispheres can be connected to one another by a continuous weld seam 27. The outer surface of the ball 26 is preferably ground in the area of the weld seam so that a smooth surface is obtained, which is located opposite the inner surface of the outer ball 28.
The two conductors 12 and 12 'are preferably connected to the ball 26 by welding, so that the required mechanical strength and electrical conductivity are obtained. The connection can have any angle α. Bores 29 and 30 may be formed in the ball 26 which permit the passage of compressed gas through the interior of one conductor (e.g. 12) and the inner space of the ball 26 so that the gas can flow into the other conductor (e.g. B. 12 ') can arrive.
The outer ball 28 has a larger diameter than the inner ball 26 and has a wall thickness T, which is significantly smaller than the wall thickness r of the ball 26. The ball 28 can be made in a similar manner from two hemispheres, which by casting, rolling or a drawing process were made, whereby the hemispheres are welded together so that a complete sphere is created.
The diameter of the outer ball 28 is selected so that a distance between the facing metallic surfaces of the balls 26 and 28 is created which is at least as large as the distance between the conductors and sheaths (e.g. 12-13 and 12 ' -13 ') at other points on the line. The two shells 13 and 13 'are connected to the ball 28 by the end parts 17 and 17' which are welded to the ball 28 at connection points 31 and 31 'which surround the openings 32, 32' which previously formed the corresponding angles in the ball 28 were drilled out.
After the welding of the connecting element has been completed, it is necessary to weld the weld seams on the inner surface of the ball, since any projection on this surface would cause a concentration of the dielectric voltage.
The ends of the end parts 17 and 17 'are provided with widened areas 17a and 17a' adjoining the area of the weld seams 31, 31 'so that a radius instead of a sharp edge is created at the points where the sleeves 13, 13' with the ball 28 are welded. The fig.
la shows a detail of an expanded part from FIG.
1. The formed radius prevents the formation of a dielectric stress concentration which would arise at a sharp edge. Such a concentration of dielectric voltage must be prevented in the line so that a uniform withstand voltage and corona voltage is obtained in the line.
3 shows a section of a connecting element according to the invention which is used to produce a T-connection, line sections 11, 11 ', 11 "being electrically connected to one another, essentially in the same way as is shown in the other figures It goes without saying that the sections can be arranged at right angles and in a straight line or also at different angles, since the universal applicability of the connecting element according to the invention allows all these arrangements. If necessary, more than three such line sections can also be arranged in the described way are connected to each other.
The invention thus provides a universal connecting element which is suitable for connecting pipe sections at virtually any angle, using a pair of concentrically arranged spherical parts which are designed in such a way that they substantially reduce the time and costs of manufacture and assembly Reduce. At the same time, the number of components for connecting adjacent line sections is reduced, the corona voltage and the withstand voltage being at least the same as at other points on the line.