CZ270693A3

CZ270693A3 - Connecting device

Info

Publication number: CZ270693A3
Application number: CZ932706A
Authority: CZ
Inventors: Friedrich Karl Dr Levacher; Joachim Dr Ing Bausch
Original assignee: Felten & Guilleaume Energie
Priority date: 1992-12-12
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1994-06-15
Also published as: DE4242038A1; SI9300650A; CZ282599B6; NL194842B; DE4242038C2; NL194842C; AT406315B; ATA251393A; NL9302165A

Description

Spojovací zařízení ~ _: ř £Coupling device _~: t £

Oblast_t echniky ~ “Techno ~

Vynález se týká spojovacího zařízení podle předvýznakové části prvního patentového nároku.The invention relates to a coupling device according to the preamble of the first claim.

Dosavadní iS £Í22Í£íThe prior art

Světelné vlnovody na vysokém napětí, které jsou vedeny společně s energetickými kabely a fázovými lany, nalézají stále větší uplatnění v energetické technice. Světelné vlnovody neslouží jen pro spojovací techniku, nýbrž také jako čidla pro kontrolu provozu, například pro kontrolu teploty zařízení v přenosových trasách energie, například v transformátorech.The high-voltage light waveguides, which are routed in conjunction with power cables and phase cables, are increasingly used in power engineering. The light waveguides are used not only for connection technology, but also as sensors for monitoring the operation, for example for monitoring the temperature of the equipment in the power transmission lines, for example in transformers.

Jsou známá spojovací zařízení, u kterých se světelné vlnovody fázového lana od něj oddělují s úměrným napětím, přičemž se uvádějí potenciálním spádem až na zemnicí potenciál a připojují se na optické spojovací vedení, jak je to patrno například z DE 88 01 841.5 Ul.Coupling devices are known in which the phase-waveguide light waveguides are separated from it with a proportional voltage, being brought to the ground potential by a potential gradient and connected to an optical connection line, as can be seen, for example, from DE 88 01 841.5 U1.

Dále je z DE-A1-3942245 známý koncový uzávěr světelného vlnovodu fázového lana, přičemž světelný vlnovod se v izolačním ústrojí přivádí na zemnící úroveň. Koncový uzávěr je vytvořen pro volná vedení, avšak bez možnosti snímání napětí.Furthermore, DE-A1-3942245 discloses an end closure of a light-waveguide of a phase cable, wherein the light-waveguide is brought to the ground level in the insulating device. The end cap is designed for free lines, but without the possibility of sensing voltage.

Obě koncepce neumožňují další vedení světelného vlnovodu zůstávajícího na napětové úrovni.Both concepts do not allow further guidance of the light waveguide remaining at the voltage level.

- 2 Podstata_y£nálezu- 2 Substance_y £ of the finding

Vynález si klade za úkol vytvořit spojovací zařízení pro fázové lano, ve kterém je energetický vodič a světelný vlnovod společně veden skrz izolační ústrojí a světelný vlnovod je ve spojovacím zařízení na napětové úrovni.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a connection device for a phase cable in which the energy conductor and the light waveguide are routed together through the insulator and the light waveguide is at a voltage level in the connection device.

Vytčený úkol se řeší znaky význakové části prvního pa tentového nároku. Výhodná další vytvoření jsou uvedena v dalších patentových nárocích.The task is solved by the features of the character portion of the first patent claim. Advantageous further embodiments are set forth in the further claims.

Spojovací zařízení, které je vhodné zejména pro použi tí do oblasti napětí až 36 kW, sestává v podstatě z izolačního tělesa, které je vytvořeno jako izolační podpěra a které je upevnitelné na držáku se zemnicím potenciálem, a z vodivé nosné desky, která je na straně volného ovzduší vodivě spojena s energetickým vodičem v izolační podpěře, a to pevně. Nosná deska unáší skříň, která slouží pro uložení nadměrné délky světelného vlnovodu. Přenos energie a přenos dat se uskutečňuje po celé délce izolačního ústrojí. Na straně volného ovzduší, to je na venkovní straně, jsou upraveny vodivé upevňovací prostředky pro držení nejméně jednoho fázového lana, které jsou upevněny bud na nosné desce nebo na skříni. Držák izolačního tělesa na zemnicím potencionálu může být vytvořen jako nosný stojan nebo příčník sloupu nebo jako povrchová plocha koncového ústrojí. V posledním případě se uvažuje o tom, že se prostřednictvím světelného vlnovodu kontroluje teplota koncového ústrojí, například v transformátoru, přičemž světelné vlnovody v koncovém ústrojí jsou na napětovém potenciálu.The coupling device, which is particularly suitable for use up to a voltage range of up to 36 kW, consists essentially of an insulating body which is designed as an insulating support and which can be fastened to a ground potential holder and a conductive carrier plate which is free on the side the air conductively connected to the energy conductor in the insulating support, firmly. The carrier plate carries the housing, which serves for storing the excessive length of the light guide. The energy transmission and data transmission is carried out along the entire length of the insulator. On the free air side, i.e., on the outside, conductive fastening means are provided for holding at least one phase cable, which are fixed either to the carrier plate or to the housing. The insulating body holder on the ground potential can be formed as a support stand or a cross-member of the pole or as a surface of the end device. In the latter case, it is contemplated that the temperature of the end device, for example in a transformer, is controlled by means of a light waveguide, the light waveguides in the end device being at a voltage potential.

Energetický vodič, například mořského nebo zemního kabelu, nebo přípojnice transformátoru, je společně se svazkovou žílou, která je tvořena s vysokým napětím spoleČ ně vedených světelných vlnovodů nebo jednotlivě vedených světelných vlnovodů, veden skrz izolační těleso až k jeho hornímu konci.An energy conductor, such as a sea or earth cable, or a transformer busbar, is routed through the insulating body to its upper end, together with the harness core, which is made up of high-voltage light waveguides or individually guided light waveguides.

Skříň může být s nosnou deskou pevně spojena nebo může být na nosnou desku našroubovatelná. Fázové lano, a to buď s nebo bez světelného vlnovodu může být upevněno na skříni, přičemž potom tvoří skříň také element, který vede proud. Skříň je vytvořena z plastické hmoty a je potažena zvnějšku, pokud je to možné tak i zevnitř, kovovou vodivou vrstvou, s výhodou z hliníku s postačujícím vodivým průřezem. Alternativně lze vytvořit celou skříň z vodivého kovu s výhodou z hliníku.The housing may be rigidly connected to the carrier plate or may be screwed onto the carrier plate. A phase cable, either with or without a light waveguide, can be mounted on the housing, whereby the housing also constitutes a current carrying element. The housing is made of plastic and is coated from the outside, if possible from the inside, with a metallic conductive layer, preferably of aluminum with a sufficient conductive cross-section. Alternatively, the entire housing may be made of conductive metal, preferably aluminum.

Izolační těleso může pro oblast středního napětí s výhodou sestávat z nasunutelného vnějšího uzávěru, který je popsán například v DE 88 05 133.1 Ul.The insulating body can advantageously consist of a push-on outer closure for the medium stress region, as described, for example, in DE 88 05 133.1 U1.

Nosná deska nebo skříň má upevňovací prostředky pro nejméně jedno fázové lano. Podle alternativního vytvoření může být nosná deska vytvořena také neuvolnitelně s energetickým vodičem, a to v podobě svěrného spoje nebo letovaného spoje.The support plate or housing has fastening means for at least one phase cable. According to an alternative embodiment, the support plate can also be formed non-releasably with the energy conductor in the form of a clamp connection or a solder connection.

Upevňovací elementy pro fázové lano, případně pro optický kabel dat jsou vytvořeny pro maximálně vznikající tažné síly. Průchod světelného vlnovodu na horním konci energetického vodiče je uspořádán ve tvaru vyklenutá komory. Tím se zajistí elektrický přechod a v energetickém vo4 diči upravené světelné vlnovody nejsou vystaveny žádnému namáháni tlakem.The fastening elements for the phase cable or the optical data cable are designed for maximum tractive forces. The light waveguide passage at the upper end of the energy conductor is arranged in the form of a domed chamber. This ensures an electrical transition and the light waveguides provided in the energy conductor are not subjected to any compressive stress.

Skříň je vytvořena jako komora pro uložení spojů světelných vlnovodů a/nebo jejich nadměrných délek a proto ji lze nazvat spojovací skříní. Světelné vlnovody, které jsou zavedeny do spojovací skříně, jsou známým a vyzkoušeným způsobem navzájem spojeny uvnitř spojovací skříně.The housing is designed as a chamber for accommodating light waveguide connections and / or excessive lengths thereof and therefore may be called a connecting box. The light waveguides that are introduced into the junction box are connected to each other inside the junction box in a known and proven manner.

Ze spojovacího zařízení může kromě fázového lana odcházet také optický kabel dat. V takovém případě jsou upraveny upevňovací prostředky pro navenek vyváděné světelné vlnovody. V takovém případě jsou na nosné desce nebo ve stěně skříně upraveny prostředky, například kabelové průchody, pro vyvedení a přidržování světelných vlnovodů, svazku světelných vlnovodů nebo optického spojovacího kabelu. Optický kabel dat je podepřen izolátorem a je dále veden na zemnicí potenciál, jak je to popsáno v DE 88 01 841 Ul.In addition to the phase cable, an optical data cable may also be discharged from the coupling device. In this case, fastening means are provided for the outwardly directed light waveguides. In this case, means, for example, cable passages, are provided on the carrier plate or in the housing wall for guiding and holding the light waveguides, the light waveguide bundle or the optical connection cable. The optical data cable is supported by an insulator and is further routed to earth potential as described in DE 88 01 841 U1.

Přehled-2-E-5ÍSH-22-ZZÍSES šechOverview-2-E-5ÍSH-22-ZZÍSES šech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawing.

Na obr. 1 je schematicky znázorněno spojovací zařízení podle vynálezu.FIG. 1 schematically illustrates a coupling device according to the invention.

Na obr. 2 je znázorněn pohled na skříň spojovacího zařízení podle vynálezu podle druhého příkladu provedení.Fig. 2 shows a view of a housing of a coupling device according to the invention according to a second exemplary embodiment.

Příklady - E E 2Y--5 2 í - ΣΣ2 ÉÍ22Í3Examples - E E 2Y - 5 2 - - É2 Í22223

Spojovací zařízení 10 sestává z izolačního ústrojí 12 z porcelánu, které vytváří vysokonapětovou izolační dráhu, a ze spojovací skříně 50. přičemž obě tyto části jsou navzájem pevně z hlediska vysokého napětí a nerozebratelně spojeny. Vodivý spoj je vytvořen jako pouzdro 14 na patce spojovací skříně 50. Pouzdro 14 je naároubovatelné na kovový připojovací čep 15. který je elektricky spojen s energetickým vodičem 38 energetického kabelu 30.The connection device 10 consists of an insulating device 12 of porcelain which forms a high-voltage insulating path and a connection box 50, both of which are rigidly connected to one another in a high-voltage and non-detachable manner. The conductive connection is formed as a housing 14 on the base of the junction box 50. The housing 14 is screwable onto a metal connection pin 15 which is electrically connected to the power conductor 38 of the power cable 30.

Izolační ústrojí 12. které je na obr. 1 znázorněno v řezu, je uloženo svým spodním koncem na příčníku nosného stojanu 40, například stožáru, a unáší na svém horním konci spojovací skříň 50. Energetický kabel 30 přichází zdola a je v tělese izolačního ústrojí 12 osazen. Ve směru zdola vzhůru je na obrázku znázorněn přípoj 33 stínění 32. stínění 32 energetického kabelu 30, řídicí element 36 pole, izolace 34 energetického vodiče 38, která je vytvořena například ze síťovaného polyethylenu, a energetický vodič £8. Energetický vodič 38 energetického kabelu 30 prochází spolu se světelnými vlnovody 52 tělesem izolačního ústrojí 12 po celé jeho délce.The insulating device 12, which is shown in section in FIG. 1, is supported by its lower end on a cross-member of a support stand 40, for example a mast, and carries a junction box 50 at its upper end. osazen. In the bottom-up direction, the connection 33 of the shield 32 of the power cable 30, the field control element 36, the insulation 34 of the energy conductor 38, which is made of, for example, cross-linked polyethylene, and the energy conductor 48 are shown. The energy conductor 38 of the energy cable 30, along with the light waveguides 52, extends along the body of the insulator 12 along its entire length.

Světelný vlnovod 52 fázového lana 20 je upevněn gelem v ochranném plášti 54, který je vytvořen jako trubička z ušlechtilé oceli. Podobným způsobem mohou být světelné vlnovody 52 vedeny v energetickém kabelu 30. Ve spojovací skříni 50 je ochranný plášt 54 osazen. Světelné vlnovody 52 jsou uvolněny. Světelné vlnovody 52, případně jejich ochranné pláště 54 zůstávají na vysokonapětovém potenciálu. Z obou stran do spojovací skříně 50 zavedené světelné vlnovody 52 jsou navzájem spojeny. Ve spojovací skříni 50 může být upravena spojovací kazeta 56, na které jsou uloženy nadměrné délky a spletené spoje. Spojovací skříň 50 je zvnějšku přístupná a je uzavíratelná víkem 58. Pro vyvedení světelné ho vlnovodu 52 ze spojovací skříně 50 na zemnicí potenciál je vytvořen druhý kabelový průchod ve stěně spojovací skříně 5j0. Tento kabelový průchod je na obr· 1 uzavřen uzavírací zátkou 60. V případě napojení optického kabelu dat je možné uzavírací zátku 60 odstranit a místo ní našroubovat průchozí nátrubek. Tento nátrubek, případně objímka potom drží optický kabel dat pevně v tahu.The light waveguide 52 of the phase rope 20 is fixed by a gel in a protective sheath 54, which is formed as a stainless steel tube. In a similar manner, the light waveguides 52 may be routed in the power cable 30. In the junction box 50, the protective sheath 54 is fitted. The light waveguides 52 are released. The light waveguides 52 or their protective shells 54 remain at the high voltage potential. The light waveguides 52 introduced into the junction box 50 are connected to each other. In the junction box 50, a junction cassette 56 may be provided on which excessive lengths and entangled joints are stored. The junction box 50 is accessible from the outside and can be closed by a lid 58. To lead the light guide 52 from the junction box 50 to ground potential, a second cable passage is formed in the wall of the junction box 50. This cable passage is closed in FIG. 1 by a closure plug 60. In the case of an optical data cable connection, the closure plug 60 can be removed and the through sleeve screwed in instead. This sleeve or sleeve then holds the optical data cable firmly in tension.

Spojovací skříň 50 je opatřena nejméně jedním upevňovacím elementem 22. například miskovou svorkou, čímž se obvyklým způsobem zajistí pevné spojení s fázovým lanem 20 a zachycování tažných sil. Světelné vlnovody 52 fázového lana 20 jsou bez působení přítlačných sil na světelné vlnovody 52 provedeny šetrně skrz upevňovací element 22» tvořený miskovou svorkou.The junction box 50 is provided with at least one fastening element 22, for example a cup clamp, whereby in a conventional manner a firm connection with the phase cable 20 and the absorption of traction forces are ensured. The light waveguides 52 of the phase rope 20 are made gently through the fastening element 22 formed by the cup clamp without the application of thrust forces on the light waveguides 52.

Na obr· 2 je znázorněn pohled shora na spojovací skříň 50 podle druhého přikladu provedení, která není opatřena vlkem 58. Nosným elementem pro spojovací skříň 50 a pro fázové lano 20 je nosná deska 42. Uprostřed nosné desky 42. která je z důvodů stability vytvořena z kovu, je upraven závit 41 pro upevnění na připojovacím čepu 15. Spojovací skříň 50 je nasazena na nosnou desku 42. Nosná deska 42 tvoří dno spojovací skříně 50. Výška skříňových stěn, jejichž tlouštka odpovídá tlouštce okraje 45 nosné desky 42. definuje hloubku a vnitřní objem spojovací skříně 50,Fig. 2 shows a top view of a junction box 50 according to a second exemplary embodiment which is not provided with a wolf 58. The support element for the junction box 50 and the phase rope 20 is a support plate 42. In the middle of the support plate 42, of metal, a thread 41 is provided for attachment to the connecting pin 15. The connecting box 50 is mounted on the support plate 42. The supporting plate 42 forms the bottom of the connecting housing 50. The height of the housing walls whose thickness corresponds to the thickness of the edge 45 of the supporting plate 42 defines internal volume of junction box 50,

V nosné desce 4g jsou upraveny dvě průchodky 46 pro světelné vlnovody 52. Podle nároků na prostor pro nadměrné délky světelných vlnovodů 52 nebo pro jejich splétané spoje může být spojovací skříň 50 vytvořena různě hluboká. Čárkovaně je vyznačena spojovací kazeta 56, která je na můstku 55 držena na vnitřní stěně spojovací skříně 50. Na spojovací kazetě 56 se odkládají do spojovací skříně 50 zagedené světelné vlnovody 52 a jejich spletené spoje.In the support plate 4g, two light guide waveguides 52 are provided. Depending on the space requirements for the excessive lengths of light waveguides 52 or for their spliced connections, the junction box 50 may be of different depths. The dashed cassette 56, which is held on the bridge 55 on the inner wall of the splice box 50, is dashed in dotted lines. On the splice box 56, light waveguides 52 and their entangled connections are inserted into the splice box 50.

Prostor mezi koncem fázového lana 20 a mezi průchodkou 46 může být pro ochranu světelných vlnovodů 52 překryt přilnavou hadičkou, což není na obr. 2 znázorněno.The space between the end of the phase cable 20 and the grommet 46 can be covered by an adhesive tube to protect the light waveguides 52, which is not shown in FIG. 2.

Menší upevňovací element 22*, tvořený miskovou svorkou, se využívá pro upevnění optického kabelu dat.The smaller fastening element 22 *, formed by the cup clamp, is used to secure the optical data cable.

V okraji 45 jsou vytvořeny tři otvory 43 se závitem.Three threaded holes 43 are formed in the rim 45.

Do těch se zašroubují šrouby, prostřednictvím kterých je samotná spojovací skříň 50 a/nebo víko 58 skříně upevněny.These are screwed in by means of which the connecting box 50 itself and / or the housing cover 58 is fastened.

Na rozdíl od úpravy fázového lana 20 na spojovací skříni 50 podle obr. 1 jsou podle obr. 2 na nosné desce 42 upevněny prostřednictvím vždy jednoho upevňovacího elementu 44. například přídržné tyče, dva upevňovací elementy 22. 22* ve tvaru miskových svorek, které vyčnívají navenek. Ve větším upevňovacím elementu 22 ve tvaru miskové svorky je sevřeno fázové lano 20, ze kterého vystupuje světelný vlnovod 52 uložený v ochranném plášti 54, který je skrz průchodku 46 veden až dovnitř. Ochranný plášt 54 se světelnými vlnovody 52 je veden směrem vzhůru do spojovací skříně 50, kde je osazen a světelné vlnovody 52 jsou volně přístupné. Rozdíl mezi provedeními znázorněnými na těchto obrázcích spočívá v tom, že podle obr. 1 upevňovací element 22 fázového lana 20 a spojovací skříň 50 jsou upraveny v jedné rovině. U provedení podle obr. 2 je upevňovací element 44. 22 fázového lana 20 pod spojovací skříní 50. Přídržné sily působí přímo na připojovací čep 15.In contrast to the treatment of the phase cable 20 on the connection box 50 according to FIG. 1, according to FIG. 2, a fastening element 44 is fastened to the carrier plate 42, for example holding bars 44, two cup-like fastening elements 22, 22 '. outwardly. In the larger clamp-shaped fastening element 22, a phase cable 20 is clamped from which a light waveguide 52 is embedded in a protective sheath 54 which is guided through the bushing 46 inwards. The protective sheath 54 with the light waveguides 52 extends upwardly into the junction box 50 where it is fitted and the light waveguides 52 are freely accessible. The difference between the embodiments shown in these figures is that, according to FIG. 1, the fastener 22 of the phase cable 20 and the junction box 50 are arranged in one plane. In the embodiment of FIG. 2, the fastening element 44, 22 of the phase cable 20 is below the junction box 50. The holding forces act directly on the connecting pin 15.

Spojovací skříň 50 je upravena v rovině nad upevňovacími elementy 44, 22.The junction box 50 is provided in a plane above the fastening elements 44, 22.

Všechny rohy a hrany spojovacího zařízení 10 a spojová cí skříně 50 jsou zaobleny. Dále jsou všechny přečnívající části, zejména víka 58, průchodek 46 nebo pouzdra 14 odstra něny nebo jsou vytvořeny alespoň tak, aby se zabránilo elektrickému sršení nebo přeskokům.All corners and edges of the coupling device 10 and the coupling box 50 are rounded. Furthermore, all of the overlapping parts, in particular the lid 58, the bushings 46 or the sleeves 14, are removed or are formed at least to prevent electrical spalling or jumps.

φν' 2Ί-υβ - 9½φν '2Ί-υβ-9½

Claims

PATENT CLAIMS

1. A phase cable coupling device comprising an insulating body mounted on the ground surface, a housing, for example a connection housing for the passage of a light guide provided on the outside, and a phase cable fastening means, characterized in that at least one the light waveguide (52) at the high voltage level together with the energy conductor (38) passes through the insulator (12) and the pin (15) connecting the energy conductor (38) to the junction box (50), and the light waveguide (52) is introduced into the junction cabinets (50).

Coupling device according to claim 1, characterized in that the fastening elements (44, 22, 22) for the phase cable (20) and / or for the led light guide (52) are provided on a metal support plate (42).

Coupling device according to claim 1, characterized in that the fastening elements (44, 22, 22 *) for the phase cable (20) and / or for the led light guide (52) are provided on the coupling box (50).

Connection device according to one of the preceding claims, characterized in that the connection box (50) is made of plastic and is coated outside or inside with a conductive layer.

Connection device according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the connection box (50) is made of conductive metal.

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling housing (50) is releasably fastened.

Connection device according to one of the preceding claims 2 to 6, characterized in that the support plate (42) is releasably fastened to the insulating device (12).

Connection device according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating device (12) is designed as an end plug which can be pushed from the outside.