CZ300853B6 - Koncovka kabelu - Google Patents

Abstract

Koncovka (8) kabelu, zejména venkovní koncovka pro elektrický kabel (10) s kabelovým vodicem (12), izolací (14) kabelu, vodivou vrstvou (15) a stínením (11) kabelu, je jednou stranou postavena na armature (20) patky. Je provedena s prostredky (18) na armature (20) patky pro upevnení kabelu (10), s elektrickou izolacní pruchodkou (32) uvnitr koncovky, s armaturou (70) hlavice pro upevnení elektrického vodice s izolacní pruchodkou (32). Dále je provedena s prostredky pro elektrické spojení stínení (11) kabelu se zemním potenciálem, se zarízením rídícím pole a se zarízením izolujícím pole pro prechody potenciálu na konci kabelu (10), s izolacním telesem (50) a s prostredky pro upevnení izolacního telesa (50) na armature (20) patky. Elektrická izolacní pruchodka (32) je spojena s kabelovým vodicem (12) pres kontaktové cleny (17, 30), které jsou vytvoreny jako sverací cleny. Izolacní teleso (50) je mezi oblastí upevnení na armature (20) patky až do výšky kontaktových clenu (17) vyplneno materiálem a nápln je smerem k armature (70) hlavice zmenšená, címž je vytvoren uvnitr ležící dutý prostor (56). Izolacní teleso (50) je vytvoreno pro zachycování mechanického namáhání pusobícího na koncovku (8). Povrch izolacního telesa (50) je obložen povlakem (64) rídícím pole v závislosti na napetí.

Description

(57) Anotace:

Koncovka (8) kabelu, zejména venkovní koncovka pro elektrický kabel (10) s kabelovým vodičem (12), izolad (14) kabelu, vodivou vrstvou (15) a stíněním (11) kabelu, je jednou stranou postavena na armatuře (20) patky. Je provedena s prostředky (18) naaimaluře (20)patky pro upevnění kabelu (10), s elektrickou izolační průchodkou (32)uvnílř koncovky, s armaturou (70) hlavice pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou (32), Dále je provedena s prostředky pro elektrické spojeni stínění (11) kabelu se zemním potenciálem, se zařízením řídícím pole a se zařízen tm izolujícím pole pro přechody potenciálu na konci kabelu (10), s izolačním tělesem (50) a s proslředky pro upevnění izolačního tělesa (50) na armatuře (20) pálky. Elektrická izolační průchodka (32) je spojena s kabelovým vodičem (12) přes kontaktové členy (17, 30), které jsou vytvořeny jako svěrací členy. Izolační těleso (50) je mezi oblastí upevnění na armatuře (20) patky až do výšky kontaktových členů (I7)vyplněno materiálem anáplft je směrem k armatuře (70) hlavice zmenšená, čímž je vytvořen uvnitř ležící dutý prostor (56). Izolační těleso (50) je vytvořeno pro zachycování mechanického namáhání působícího na koncovku (8). Povrch izolačního tělesa (50) je obložen povlakem (64) řídícím pole v závislosti na napětí.

Koncovka kabelu

Oblast techniky

Vynález se týká koncovky kabelu, zejména venkovní koncovky pro elektrický kabel s kabelovým vodičem, izolací kabelu, vodivou vrstvou a stíněním kabelu, přičemž koncovka je jednou stranou postavena na armatuře patky, s prostředky na armatuře patky pro upevnění kabelu, $ elektrickou izolační průchodkou uvnitř koncovky, s armaturou hlavice pro upevnění elektrického vodiče io s izolační průchodkou, s prostředky pro elektrické spojení stínění kabelu se zemním potenciálem, se zařízením řídícím pole a se zařízením izolujícím pole pro přechody potenciálu na konci kabelu, s izolačním tělesem a s prostředky pro upevnění izolačního tělesa na armatuře patky, přičemž elektrická izolační průchodka je spojena s kabelovým vodičem přes kontaktové členy.

Dosavadní stav techniky

Koncovky jsou známé v různých provedeních, Starší formy provedení jsou vybaveny porcelánovými izolátory a olejovou nebo jinou chemickou náplní. Takové koncovky mají tu nevýhodu, že nejsou mechanicky příliš robustní a již nevyhovují dnešním podmínkám ochrany životního prostředí vzhledem k možnému úniku substancí. Koncovka bez olejové náplně je znázorněna ve spise EP 667 665 Bl. Zvláštním znakem této koncovky je tuhý vodivý člen, který je zkonstruován pro zachycování příčných sil. Přenos sil se uskutečňuje od napojení venkovního vedení přes tuhý vodivý člen, přes základní těleso, obsahující zařízení pro řízení pole a izolační zařízení, na úlož25 nou konstrukci. Na povrchu koncovky - zejména v oblasti tuhého vodivého členu - není upraven žádný povlak řídící pole.

Dále je známá koncovka kabelu se samonosnou konstrukcí, avšak bez náplně z plynného nebo kapalného izolačního média (EP 0 683 555 AI). Mechanickou pevnost dodává tuhá kovová trub30 ka nebo tuhá trubka opatřená vodivým povlakem, která je umístěna na celé délce koncovky mezi upevňovací plošinou a svorkou volného vodiče. Při výměně kabelu se musí celá konstrukce demontovat, přičemž se musí zejména uvolnit upevnění volného vodiče. Tento volný vodič je zvlášť nevýhodný, protože montážní práce se musí provést jak na dolním, tak i na horním konci koncovky.

Pokud se týká uvedeného vodivého povlaku nosné trubky, je nutno uvést, že vodivé povlaky slouží k tomu, aby se dosahovalo zrovnoměmění průběhu elektrického pole. Za tím účelem je známé provádět takové vrstvy z tenkého vodivého materiálu nebo z vrstev z polovodivých plastů. Jedna zvláštní forma vodivého povlaku se nachází ve spise FR.2 547 451 Al, kde je vodivost nelineárně závislá na napětí.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je navrhnout koncovku kabelu, zejména vysokonapěťovou venkovní koncovku kabelu, která bude levně vyrobitelná, mechanicky stabilní a elektricky spolehlivě ovladatelná.

Uvedený úkol splňuje koncovka kabelu, zejména venkovní koncovka pro elektrický kabel s kabelovým vodičem, izolací kabelu, vodivou vrstvou a stíněním kabelu, pří čemž koncovka je jednou stranou postavena na armatuře patky, s prostředky na armatuře patky pro upevnění kabelu, s elektrickou izolační průchodkou uvnitř koncovky, s armaturou hlavice pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou, s prostředky pro elektrické spojení stínění kabelu se zemním potenciálem, se zařízením řídícím pole a se zařízením izolujícím pole pro přechody potenciálu na konci kabelu, s izolačním tělesem a s prostředky pro upevnění izolačního tělesa na armatuře pat55 ky, přičemž elektrická izolační průchodka je spojena s kabelovým vodičem přes kontaktové čle-1 ny, podle vynálezu, jehož podstatou je, že kontaktové členy jsou vytvořeny jako svěrací členy, že izolační těleso je mezi oblastí upevnění na armatuře patky až do výšky kontaktových členů vyplněno materiálem a náplň je směrem k armatuře hlavice zmenšená, čímž je vytvořen uvnitř ležící dutý prostor, že izolační těleso je vytvořeno pro zachycování mechanického namáhání působícího na koncovku, a že povrch izolačního tělesa je obložen povlakem řídícím pole v závislosti na napětí.

Podle výhodného provedení je povlak řídící pole vytvořen na bázi mikrovaristorů. Tyto mikrovaristory jsou s výhodou tvořeny mikrovaristory s oxidem zinečnatým ZnO.

Povlak řídící pole s výhodou probíhá po celé délce izolačního tělesa.

Koncovka je tedy jednou stranou postavena na armatuře patky, s výhodou pro upevnění na nějaké traverze. Na armatuře patky jsou vytvořeny prostředky pro upevnění kabelu s elektrickou izolační průchodkou uvnitř koncovky. Na armatuře hlavice se nacházejí prostředky pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou. Dále jsou tedy upraveny prostředky k elektrickému spojení stínění kabelu se zemním potenciálem a prostředky k řízení pole, jakož i zařízení izolující pole pro přechody potenciálu na konci kabelu.

Izolační těleso nese zpravidla na svém povrchu elastomerový materiál (přednostně ze silikonového kaučuku) s žebrovaným povrchem (stínící talíře). Délku a zejména průměr izolačního tělesa je třeba volit tak, že se dosahuje nároků na dostatečnou izolaci a dosahuje se požadavků na dostatečnou izolaci a zabraňuje se atmosférickým přeskokům při plném provozním napětí. Tyto požadavky se nechají přednostně zlepšit tím, když je povrch izolačního tělesa pokryt resistivním nebo refraktivním řídicím povlakem.

Izolační těleso se upevňuje na armatuře patky. Tento způsob upevňování odpovídá stavu techniky (EP 667 665 Bl). Používají se další, běžné prostředky k elektrickému spojování stínění kabelu se zemním potenciálem a prostředky k řízení pole (těleso řízeni pole) a izolování na nehomogenních potenciálových přechodech na konci kabelu. Podstatné je, že duté prostory mezi koncem kabelu a členy pro řízení pole a izolačními členy, existující při připevňování na armaturu patky, se uzavírají mechanickým ukotvením s armaturou patky.

Jádrem vynálezu je, že izolační těleso je mezi oblasti upevnění na armatuře patky až do výšky kontaktových členů vyplněno materiálem a že se zabraňuje naplnění až po armaturu hlavice, čímž je vytvořen dutý prostor, ležící uvnitř.

Tři členy elektrické izolační průchodky s kontaktovými členy, izolačním tělesem a armaturou hlavice se vyrábějí samostatně. Armatura hlavice se přednostně skládá z elektricky vodivého uza40 víracího talíře a připojovacího hrdla venkovního vodiče, ve které může být umístěn závit. K upevnění nosné osy. Elektrická izolační průchodka, vytvořená jako trubka nebo jako kolik, se přednostně upevňuje svářecím procesem (nebo pomocí jiného pevného mechanického spojení) uvnitř uzavíracího talíře. Izolační těleso, skládající se z izolačního materiálu, se lepí do armatury hlavice. Takto vyrobená jednotka (také označená jako montážní jednotka) se zvedá na nosné ose jeřábem do montážní polohy a ze shora se spouští nad připraveným spodním členem koncovky. Rozměry členů ve spodní oblasti montážní jednotky se konstruují tak, že samostředicím způsobem při smontování vklouzávají do nástavby na armatuře patky. Elektrická izolační průchodka přitom nalézá pomocí kontaktových členů také kontakt s kabelovým vodičem.

Přednostně se pro upevnění kontaktů používá kabelový zasouvací systém; tento může být na kabelovém vodiči upevněn Šrouby. Elektrický kontakt k elektrické izolační průchodce se zprostředkovává kontaktovými lamelami. Toto zasouvací spojení není zřízené k tomu, aby zachycovalo síly na koncovku. V předloženém uspořádání se proto izolační těleso konstruuje a dimenzuje tak, že zachycuje všechny mechanické síly, zasouvací uzávěr je vyjmut z mechanického namáhá-2ní. Jako s typickou velikostí příčné síly se počítá s 5 kN, takže mechanické dimenzování je třeba zohledňovat k tomuto parametru.

Izolační těleso se vyrábí z lící pryskyřice nebo z jiného vhodného materiálu. Může být materiálo5 vě zesílen, například skleněnými vlákny. Od spodní hrany až do výšky kontaktových Členů je izolační těleso úplně materiálově vyplněno. Uvnitř izolačního tělesa je přednostně vytvořen dutý prostor. Průřez dutého prostoru (prostorová náplň) může být zmenšován lineárně nebo křivkou na způsob trychtýře směrem k armatuře hlavice. Vytvořením dutého prostoru se může váha udržovat malou, přesto se smí tloušťka redukovat jenom do té míry, aby se mohly zachytávat ohybové síly.

ίο V přednostním provedení je vnitřní plocha dutého prostoru obložena vodivým povlakem. Podstatné kroky způsobu při montáži jsou následující:

- příprava konce kabelu, usazení a odizolování kabelového vodiče, ís - umístění upínacího přípravku kontaktů na kabelovém vodiči,

- upevnění nástavby na armatuře patky,

- zvednutí pomocí jeřábu montážní jednotky skládající se z izolačního tělesa, armatury hlavice a elektrické izolační průchodky,

- spuštění montážní jednotky na nástavbu, upevněnou na armatuře patky,

- části jsou samocentruj ící,

- upevnění a upnutí montážní jednotky na armatuře patky,

- upevnění venkovního vodiče přes proudovou svorku na armatuře hlavice.

Přehled obrázků na výkresech

Provedení koncovky venkovního vedení jsou znázorněna na obrázcích. Ukazují v podrobnostech:

obr. 1 první provedení s konstantním vnějším průměrem, obr. 2 další provedení s odstupňovaným vnějším průměrem, obr. 3 provedení s různými vnějšími obrysy v pravé a v levé polovině obrázku a obr. 4 dvě provedení příruby.

Příklady provedení vynálezu

Koncovka 8 podle vynálezu - například pro jmenovité napětí 145 kV a s průřezem vodiče 1200 mm² - se skládá z izolačního tělesa 50, přednostně z licí pryskyřice, které má uvnitř dutý prostor 56. Ve spodní oblasti lze rozpoznat, že na konci žíly kabelu (vodič 12 a izolace vodiče) je podle konstrukce známé odborníkům provedeno uspořádání členů 36 řídících pole a izolačních členů 51·

Těleso 33 řídící pole je ze silikonového kaučuku a leží svým řídicím členem 36 na přechodové oblasti izolace vodiče a koncem vodivé vrstvy 15. Podstatné jádro vynálezu spočívá ve vytvoření izolačního tělesa 50 s válcovým vnějším profilem 59. Izolační těleso 50 má po své délce konstantní vnější průměr. Ve spodní oblasti 53 je v něm umístěno těleso 33 řídící pole a je přišroubováno na členu patky 20 - přírubě 20'. V horní oblasti izolačního tělesa 50 je v jeho vnitřku vytvořen dutý prostor 56, jehož vnitřní povrch 54 je konstruován elektricky vodivý. Přístup vzduchu do dutého prostoru 56 je možný.

Izolační těleso 50 je v patce 20 sešroubováno se základovou deskou nebo přírubou na nosném podstavci 29 (například traverza nad podpěrným izolátorem 21). Alternativně může být spodní

-3CZ 3WJ853 B6 oblast izolačního tělesa 50 vytvarována také jako odlité těleso, které se lícované nechá vložit do příruby.

Vysokonapěťový kabel JO je zaveden do spodní oblasti koncovky 8 venkovního vedení. Stínící dráty Π. kabelu JO jsou v elektrickém kontaktu s přírubou 20' patky 20, která je přes izolátory 21 postavenu na traverzu stožáru.

Jak zmíněno, musí se průměr izolačního tělesa 50, zejména ve spodní oblasti 53, viz obr. 3, dimenzovat tak, že intenzita vnějšího pole ve všech provozních stavech leží pod kritickou hodnoto tou. V důsledku vestavby členů řídících poleje zapotřebí poměrně velkého průměru. Průměr nad oblastí řízení pole se ale může redukovat. Toto však předpokládá, že stínící talíře 62 mají kónický nebo odstupňovaný obrys. Náklady na tvarování stínících talířů 62 s obrysem, proměnlivým v délce, jsou ale velké, takže se upřednostňuje uspořádání s konstantním průřezem po celé délce izolačního tělesa 50.

Izolační těleso 50 se může skládat ze dvou spolu slepených členů 51' a 51 s rozdílnými kvalitami materiálů. Spodní člen 51, tj. upevnění na armatuře patky až do výšky kontaktových členů na kabelovém vodiči, je - bez zakrytí stínícími talíři - vystaven okolí; tento musí být vhodný pro venkovní použití. Člen IL' může být proveden zjednoduchého materiálu, protože tato oblast se v každém případě pokryje stínícími talíři 62. Pro provedení se stínícími talíři 62,1 až po armaturu patky 20 dole existuje rovněž vnější ochranné pokrytí, takže také pro tuto oblast se může používat kvalita jednoduchého materiálu izolačního tělesa 50.

Vnější obrys 59 izolačního tělesa 50 je přednostně válcový po celé délce. Je přikryt stínícími talí25 ri 62 z RTV- nebo LSR-silíkonového kaučuku. Vnější plocha pod stínícími talíři 62 může být přednostně pokryta pole řídícím povlakem 64. Podle konstrukce, kvality a přítomnosti tohoto povlaku 64 může být izolační těleso 50 konstruováno s rozdílnými průměry (dole větší a nahoře ubývající a mezi tím kónický přechod), viz obr. 2 a 3. Tloušťka vrstvy může být k ovlivňování optimálního řídicího účinku nanesena různě silná.

Vnitřní povrch 54 dutého prostoru 56 může být vytvořen vodivý. Může být vyroben pomocí vodivého laku, vodivého povlaku 58 nanášeného pomocí plazmatu, kovové fólie (plech), pokovení nebo kovového pletiva, uloženého v pryskyřici. Povrch 54 leží na vysokonapěťovém potenciálu. Přednost tohoto provedení spočívá v tom, že i v případě tvorby kondenzační vody v dutém prostoru 56 zůstává zaručena elektrická bezpečnost, protože elektrické poměry pole j sou u existujícího vysokonapěťového potenciálu jednotné.

Upevnění kontaktů, uložené v izolačním tělese 50 z licí pryskyřice, zahrnuje koncový kontaktový člen 30 na spodním konci trubky, tvořící izolační průchodku 32, schopné vést proud. Trubka tvořící izolační průchodku 32 je vedena až k armatuře 70 hlavice a tam upevněna. V horní oblasti koncovky 8 je umístěno mechanicky a elektricky těsné uzavírací víko 21·

V přechodu od plnoobjemově konstruovaného základního tělesa ve spodní oblasti 53 k dutém prostoru 56 je uspořádáno spojení mezi kabelovým vodičem J_2 a elektrickou izolační průchod45 kou 32. Kontaktový člen 30 vytvořený jako spojka svírá ve spodní části volně uložený kabelový vodič J2. Tok proudu od kabelového vodiče J2 se uskutečňuje přes kontaktový člen Γ7 na trubku tvořící izolační průchodku 32. Přednostně se k tomu upravují posouvatelné kontaktové a svěrací členy mezi kabelovým vodičem J2 a elektrickou izolační průchodkou 32. Přechod mezi kontaktovým členem 30 a kontaktovými lamelami 42 může být utěsněn pomocí O-kroužku.

V pravé polovině výkresu na obr. 3 se nachází provedení izolačního tělesa 50 s vypouklým zesílením ve spodní oblasti 53. Kovový prstenec 26, vložený k zemnímu spojení, může u této konstrukce zůstat vložený s nezměněným průměrem. Ve vypouklé oblasti 53 mohou být umístěny stínící talíře 62.1,62.2.

-4LZ, JUUOJJ DO

Oba obr. 4A a 4B ukazují různé tvary příruby. Upevnění izolačního tělesa 50 na přírubě 20' je uskutečněno několika šroubovými spojeními 23 (obr. 2 a obr. 3). Přitažením šroubů se zmíněná montážní jednotka upíná přes pružící členy 44 (viz obr. 3), takže duté prostory, existující v oblasti tělesa řídícího pole, jsou úplně uzavřeny. Na obr. 3 je naznačeno vodivé spojení od povrchu izolačního tělesa 50 k zemnímu spojení 24 na traverze 29. Na patce 20 izolačního tělesa 50 je umístěn kovový prstenec 26. Kovový prstenec 26 je přes šroub přiveden do kontaktu se zemním spojením 24 (viz obr. 3).

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   15 1. Koncovka (8) kabelu, zejména venkovní koncovka pro elektrický kabel (10) s kabelovým vodičem (12), izolací (14) kabelu, vodivou vrstvou (15) a stíněním (11) kabelu, přičemž koncovka (8) je jednou stranou postavena na armatuře (20) patky, s prostředky (18) na armatuře (20) patky pro upevnění kabelu (10), s elektrickou izolační průchodkou (32) uvnitř koncovky, s armaturou (70) hlavice pro upevnění elektrického vodiče s izolační průchodkou (32), s prostředky pro

   20 elektrické spojení stínění (11) kabelu se zemním potenciálem, se zařízením řídícím pole a se zařízením izolujícím pole pro přechody potenciálu na konci kabelu (10), s izolačním tělesem (50) a s prostředky pro upevnění izolačního tělesa (50) na armatuře (20) patky, přičemž elektrická izolační průchodka (32) je spojena s kabelovým vodičem (12) přes kontaktové členy (17, 30), vyznačující se tím, že kontaktové členy (17,30) jsou vytvořeny jako svěrací členy, že

   25 izolační těleso (50) je mezi oblastí upevnění na armatuře (20) patky až do výšky kontaktových členů (17) vyplněno materiálem a náplň je směrem k armatuře (70) hlavice zmenšená, čímž je vytvořen uvnitř ležící dutý prostor (56), že izolační těleso (50) je vytvořeno pro zachycování mechanického namáhání působícího na koncovku (8), a že povrch izolačního tělesa (50) je obložen povlakem (64) řídícím pole v závislosti na napětí.
2. 2. Koncovka kabelu podle nároku 1, vyznačující se tím, že povlak (64) řídící pole je vytvořen na bázi mikrovaristorů.
3. 3. Koncovka kabelu podle nároku 2, vyznačující se tím, že mikrovaristory jsou

   35 tvořeny mikrovaristory s oxidem zinečnatým ZnO.
4. 4. Koncovka kabelu podle jednoho z předcházej ících nároků, vyznačující se tím, že povlak (64) řídící pole probíhá po celé délce izolačního tělesa (50).

   40
5. 5. Koncovka kabelu podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní povrch (54) dutého prostoru (56) nese vodivý povlak (58).
6. 6. Koncovka kabelu podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že izolační těleso (50) je provedeno z licí pryskyřice.
7. 7. Koncovka kabelu podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že elektrická izolační průchodka (32) je vytvořena jako trubka.
8. 8. Koncovka kabelu podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím,

   50 že kontaktovými členy (17) na kabelovém vodiči (12) jsou kontaktové lamely.