CH626755A5

CH626755A5 - Connection for screened heavy-current cables

Info

Publication number: CH626755A5
Application number: CH314078A
Authority: CH
Inventors: Hans Lehrl
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-06-09
Filing date: 1978-03-22
Publication date: 1981-11-30
Also published as: IT1095084B; HU175172B; IT7824212A0; DE2726402A1; FR2394197A1; FR2394197B1; GB1591597A; SE7806367L; IN148548B; TR20162A; DE2726402C3; DE2726402B2

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einadrige, geschirmte Starkstromkabel mit extrudierter Kunststoffisolierung und äusserer Leitschicht eine Verbindung zu schaffen, die bei Verwendung eines vorgefertigten elastomeren Isolierkörpers hochspannungsfest und berührungssicher ausgebildet ist. The invention has for its object to provide a connection for single-core, shielded power cables with extruded plastic insulation and outer conductive layer, which is designed to be resistant to high voltages and safe to touch when using a prefabricated elastomeric insulating body.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Verbindung zweier eindrahtiger, geschirmter Starkstromkabel mit extrudierter Kunststoffisolierung und äussere Leitschicht aus, bei welcher Verbindung auf die Isolierung der beiden Aderenden ein einziger elastischer Isolierkörper aufgeschoben ist, der mittig eine eingebettete Steuerelektrode enthält, die mit dem Verbindungsstück der Leiterenden elektrisch leitend verbunden ist, und der an seiner Aussenseite eine elektrisch leitende Schicht aufweist. Gemäss der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Innenseite der zylindrisch ausgebildeten Enden des Isolierkörpers Steuerdeflektoren aus elastomerem Material eingebettet sind, die auf der abgesetzten Leitschicht der jeweiligen Kabelader sowie auf dem Kabelschirm aufliegen, und dass auf die äussere elektrisch leitende Schicht des Isolierkörpers ein metallischer Schirm aufgebracht ist, der mit dem Kabelschirm elektrisch verbunden ist. To achieve this object, the invention is based on a connection of two single-wire, shielded power cables with extruded plastic insulation and an outer conductive layer, in which connection a single elastic insulating body is pushed onto the insulation of the two wire ends, which contains an embedded control electrode in the middle, which connects with the connecting piece the conductor ends are connected in an electrically conductive manner and has an electrically conductive layer on its outside. According to the invention it is provided that control deflectors made of elastomeric material are embedded on the inside of the cylindrically shaped ends of the insulating body, which lie on the stepped conductive layer of the respective cable core and on the cable shield, and that a metallic shield is placed on the outer electrically conductive layer of the insulating body is applied, which is electrically connected to the cable shield.

Bei einer derart ausgebildeten Verbindung sind die in den Isolierkörper eingebetteten Steuerdeflektoren ausreichend mit elastischem Isolierstoff überdeckt, so dass im elektrisch stark beanspruchten Bereich, d.h. an der Absetzstelle des Kabelschirms und der äussere Leitschicht der Kabelader, ein ausreichend hoher Anpressdruck des Isolierkörpers an die Kabeladern gewährleistet ist. Gleichzeitig wird durch den Isolierkörper aufgebrachten metallischen Schirm, der mit dem Kabelschirm elektrisch verbunden ist, absoluter Berührungsschutz sichergestellt. With a connection designed in this way, the control deflectors embedded in the insulating body are sufficiently covered with elastic insulating material, so that in the region which is subject to high electrical stress, i.e. at the point of deposit of the cable shield and the outer conductive layer of the cable core, a sufficiently high contact pressure of the insulating body on the cable core is guaranteed. At the same time, absolute protection against accidental contact is ensured by the metal shield applied to the insulating body, which is electrically connected to the cable shield.

Der metallische Schirm des Isolierkörpers ist vorzugsweise ein sich über die gesamte Verbindung erstreckender und die Verbindung umgebender Metallgewebeschlauch oder Metallgewebeband, während die Verbindung auf ihrer gesamten Länge einen aufgebrachten Schrumpfschlauch aufweist. Dieser kann auch als Korrosionsschutz wirken. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, dass der metallische Schirm ein sich über die gesamte Verbindung erstreckendes und die Verbindung umgebendes Metallgehäuse ist, das auf der kompressibel ausgebildeten äusseren Leitschicht des Isolierkörpers The metallic screen of the insulating body is preferably a metal fabric tube or metal fabric tape which extends over the entire connection and surrounds the connection, while the connection has an applied shrink tube over its entire length. This can also act as a protection against corrosion. Another advantageous possibility is that the metallic shield is a metal housing that extends over the entire connection and surrounds the connection, that on the compressible outer conductive layer of the insulating body

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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40 40

45 45

50 50

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3 3rd

aufliegt. In diesem Fall kann mit Hilfe des massiven Metallgehäuses eine absolut feuchtigkeitsdichte Ausführung der Verbindung erreicht werden, was insbesondere bei Kabeln mit einem äusseren Metallmantel in Betracht kommen kann. lies on. In this case, an absolutely moisture-tight design of the connection can be achieved with the aid of the solid metal housing, which can be considered in particular in the case of cables with an outer metal jacket.

Die kompressibel äussere Leitschicht des Isolierkörpers 5 besteht vorteilhaft aus geschäumtem Kunststoff. Sie kann jedoch auch aus einer hautartigen Umhüllung bestehen, die in regelmässigen Abständen in Umfangsrichtung oder in Längsrichtung verlaufende, am Metallgehäuse anliegende Rippen trägt. 10 The compressible outer conductive layer of the insulating body 5 is advantageously made of foamed plastic. However, it can also consist of a skin-like covering, which at regular intervals carries circumferential or longitudinal ribs which abut the metal housing. 10th

Ein Ausführungsbeispiel einer gemäss der Erfindung ausgebildeten Verbindung ist in der Figur dargestellt. Hierbei ist zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung lediglich die eine Hälfte der Verbindung wiedergegeben. An embodiment of a connection designed according to the invention is shown in the figure. To simplify the drawing, only half of the connection is shown here.

Die Figur zeigt das Ende einer Starkstromkabels 11, das 15 innerhalb der Verbindung 10 mit dem Ende eines anderen, nicht näher dargestellten Kabels verbunden ist. Das Starkstromkabel besteht aus dem Leiter 12, der extrudierten Polyäthylenisolierung 13, der extrudierten äusseren Leitschicht 14, dem aus Kupferdrähten aufgebauten Schirm 15 und dem Aussenmantel 16 20 aus Polyvinylchlorid. Das Kabelende ist in üblicher Weise abgesetzt und das freigelegte Leiterende ist mit dem Leiterende ist mit dem Leiterende des benachbarten Kabels mittels der Verbindungshülse 1 verbunden. Zuvor wurde auf das entsprechend weit abgemantelte und vom Schirm befreite benachbarte 25 Kabelende der Isolierkörper 3 aufgeschoben, der nach der Verbindung der Leiterenden derart über die Verbindungsstelle geschoben wird, dass die mittig eingebettete, aus elektrisch leitendem Material bestehende Schirmelektrode 4 über die auf die Verbindungsstelle aufgesetzten federnden Kontaktele- 30 mente 2 mit dem Leiter 12 in Berührung kommt und dass die an den Enden des Isolierkörpers 3 eingebetteten Deflektoren 5 in Kontakt mit der abgesetzten äusseren Leitschicht 14 der Kabelader und dem nach hinten auf den Kabelmantel 16 umgelegten Schirm 15 kommen. Der Isolierkörper 3 ist insbesondere an sei- 35 nen Enden zylindrisch ausgebildet, so dass die eingebetteten Deflektoren 5 von genügend elastischem Isoliermaterial umgeben sind, um mit ausreichendem Anpressdruck auf der Absetz626 755 The figure shows the end of a power cable 11, which 15 is connected within the connection 10 to the end of another cable, not shown. The power cable consists of the conductor 12, the extruded polyethylene insulation 13, the extruded outer conductive layer 14, the screen 15 constructed from copper wires and the outer jacket 16 20 made of polyvinyl chloride. The cable end is offset in the usual way and the exposed conductor end is connected to the conductor end with the conductor end of the adjacent cable by means of the connecting sleeve 1. Previously, the insulating body 3 was pushed onto the correspondingly stripped and stripped adjacent 25 cable end, which after the connection of the conductor ends is pushed over the connection point in such a way that the shield electrode 4, which is embedded in the center and consists of electrically conductive material, is placed over the connection point resilient contact elements 30 comes into contact with the conductor 12 and that the deflectors 5 embedded at the ends of the insulating body 3 come into contact with the stepped outer conductive layer 14 of the cable core and the screen 15 which is folded back onto the cable jacket 16. The insulating body 3 is, in particular, cylindrical at its ends, so that the embedded deflectors 5 are surrounded by sufficient elastic insulating material in order to be able to apply sufficient pressure to the settling 626 755

stelle des Kabelschirmes aufliegen zu können. Der Isolierkörper 3 trägt weiterhin die äussere Leitschicht 6, auf die eine metallene Abschirmung 7 in Form eines Metallgewebeschlauches aufgebracht ist. Die metallene Abschirmung 7 und der Schirm 15 des Kabels sind auf einen auf den Kabelmantel 16 aufgebrachten Distanzwickel 8 aufgelegt und dort mittels einer nicht näher dargestellten Spannschelle elektrisch leitende verbunden. Über die gesamte Verbindung ist der Schrumpfschlauch 9 gezogen, der nach dem Aufschrumpfen der Verbindung dicht umgibt und den äusseren Schutz der Verbindung darstellt. place of the cable shield. The insulating body 3 also carries the outer conductive layer 6, to which a metal shield 7 in the form of a metal fabric tube is applied. The metal shield 7 and the shield 15 of the cable are placed on a spacer wrap 8 applied to the cable sheath 16 and connected there in an electrically conductive manner by means of a tensioning clamp, not shown. The shrink tube 9 is drawn over the entire connection and, after the connection has been shrunk on, surrounds it tightly and represents the external protection of the connection.

Der innere Durchmesser des Isolierkörpers 3 ist in bekannter Weise etwas kleiner als der äussere Durchmesser der Kabelisolierung 13 gewählt, damit der Isolierkörper 3 nach dem Aufschieben auf die Kabelenden hohlraumfrei auf der Kabelisolierung 13 aufliegt. In a known manner, the inner diameter of the insulating body 3 is selected to be somewhat smaller than the outer diameter of the cable insulation 13, so that the insulating body 3 lies on the cable insulation 13 without any cavities after being pushed onto the cable ends.

Anstelle des in der Figur dargestellten Verbindungselementes 1 in Form einer Verbindungshülse kann zur Verbindung der Leiterenden auch ein an sich bekanntes Kontaktstück verwendet werden, das in die Schirmelektrode 4 eingebettet ist und federnde Kontaktelemente enthält, die auf Kontaktbolzen aufliegen, die auf die Leiterenden aufgesetzt sind. In diesem Fall werden die beiden entsprechend vorbereiteten Kabelenden lediglich in den Isolierkörper 3 von beiden Seiten eingeschoben, wobei sich die elektrische Verbindung der Leiterenden automatisch ergibt. Instead of the connecting element 1 shown in the figure in the form of a connecting sleeve, a contact piece known per se can also be used to connect the conductor ends, which is embedded in the shield electrode 4 and contains resilient contact elements which rest on contact bolts which are placed on the conductor ends. In this case, the two appropriately prepared cable ends are simply inserted into the insulating body 3 from both sides, the electrical connection of the conductor ends automatically resulting.

Die von der metallischen Abschirmung 7 aus einem Metallgewebeschlauch und der äusseren Schutzhülle 9 aus einem Schrumpfschlauch gebildete äussere Hülle der Verbindung kann durch eine massives Metallgehäuse ersetzt sein, wobei dann die äussere Leitschicht 6 zweckmässigerweise aus einem geschäumten leitfähigen Kunststoff besteht, auf der das Metallgehäuse aufliegt. Die Schaumstoffschicht bildet dann ein kom-pressibles Polster für die während des Betriebes auftretenden Volumenänderungen des Isolierkörpers 3. Das Metallgehäuse wird mit Hilfe an sich bekannter Dichtelemente auf die Kabelmäntel der zu verbindenden Kabeladern aufgesetzt. The outer sheath of the connection formed by the metallic shield 7 made of a metal fabric tube and the outer protective sheath 9 made of a shrink tube can be replaced by a solid metal housing, in which case the outer conductive layer 6 expediently consists of a foamed conductive plastic on which the metal housing rests. The foam layer then forms a compressible cushion for the changes in volume of the insulating body 3 that occur during operation. The metal housing is placed on the cable sheaths of the cable cores to be connected with the aid of sealing elements known per se.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

626 755 PATENT CLAIMS

1.Connection of two single-core, shielded power cables with extruded plastic insulation and an outer conductive layer, in which connection a single elastic insulating body is pushed onto the insulation of the two wire ends, which contains an embedded elastic control electrode in the middle, which is electrically conductively connected to the connecting piece of the conductor ends, and which has an electrically conductive layer on the outside, characterized in that control deflectors (5) made of elastomeric material are embedded on the inside of the cylindrically shaped ends of the insulating body (3), on the stepped layer (14) of the respective cable core and on rest on the cable shield (15), and that a metallic shield (7), which is electrically connected to the cable shield (15), is applied to the outer electrically conductive layer (6) of the insulating body (3).

2. Connection according to claim 1, characterized in that the metallic screen (7) consists of a metal fabric tube or metal fabric tape and that the connection has an applied shrink tube (9) along its entire length.

3. Connection according to claim 1, characterized in that the metallic shield is a metal housing which extends over the entire connection and surrounds the connection and which rests on the compressible outer conductive layer of the insulating body.

4. Connection according to claim 3, characterized in that the compressible outer conductive layer consists of foamed plastic.

5. Connection according to claim 3, characterized in that the compressible outer conductive layer consists of a skin-like covering which carries at regular intervals in the circumferential direction or in the longitudinal direction, ribs resting on the metal housing.

In order to simplify the assembly in the manufacture of connections for single-core shielded power cables with plastic insulation and an outer conductive layer, various constructions have become known in which prefabricated individual parts are used for the manufacture of the connection, so that the previously usual manufacture of insulating coils and, if appropriate, the welding of which can be sealed. A known construction of such a connection consists, for example, of a metal housing filled with an insulating oil, in which a connecting element and control electrodes are arranged by means of an insulating spacer. The prepared cable ends are inserted into this housing from both sides, the conductor ends provided with contact elements snapping into the connecting piece and the outer conductive layers of the cable cores coming into contact with the control elements. The cable shields are connected to the metal housing via a special connecting element (US Pat. No. 3,571,783).

In another known connection, instead of a liquid insulating agent, a soft insulating body is provided which surrounds the connection point of the wire ends and which is under axial pressure by means of spring elements (DE-OS 17 65 925). Other known connections are constructed without a metallic housing. They are cross-divided, with two insulating bodies being pushed axially one inside the other. Both insulators are provided with an outer electrically conductive plastic layer, which is in electrical contact with the shield of the two cable ends (DE-AS 14 65 493).

Other known sleeve constructions of this type show on the inside of the insulating body embedded, electrically conductive inserts which are in contact with the connecting element of the conductor ends via resilient contact elements (DE-OS 21 19 804, DE-OS 25 53 331). In these known connections, an external shielding of the connection is provided, but the electrically conductive plastic layer used for this does not represent a safe protection against contact.

In another known connection for shielded power cables, the connection point of the conductor ends is surrounded by a single insulating body made of elastomeric material, which is pushed as a whole over the connection point and rests on the insulation of the wire ends. An elastic control electrode made of electrically conductive material is embedded in the insulating body and is in contact with the connection point of the conductors via resilient elements. The outer conductive layer of the insulating body is electrically connected to the shields of the cable ends by means of a winding. Control electrodes are provided, which rest on the tapered ends of the insulating body (DE-AS 16 65 222).

It is also known per se to use prefabricated insulating bodies made of elastomeric material for end terminations of shielded high-voltage cables, in which control deflectors made of elastomeric material are also embedded and whose base parts rest both on the outer conductive layer of the cable core and on the metallic shield of the cable (DE -GM 7435 080).