DE1124122B

DE1124122B - Metallic housing divided into two electrically isolated and mechanically connected coaxial tubular parts of the same diameter for cable connections of single-conductor energy cables

Info

Publication number: DE1124122B
Application number: DEP24930A
Authority: DE
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1959-05-08
Filing date: 1960-04-30
Publication date: 1962-02-22

Description

In zwei elektrisch isolierte und mechanisch verbundene koaxiale rohrförmige Teile gleichen Durchmessers aufgeteiltes metallisches Gehäuse für Kabelverbindungen von Einleiter-Energiekabeln Bei der Verlegung von der Energieübertragung dienenden Einleiterkabeln aller Art wird der metallische Außenmantel des Kabels gewöhnlich sowohl an beiden Enden des Kabels als auch an allen Verbindungsstellen von Kabelabschnitten geerdet, um zu verhindern, daß zwischen dem metallischen Kabelmantel und der diesen umgebenden Erde Induktionsspannungen auftreten können. Hierbei muß aber im Kabelmantel ein gewisser Leistungsverlust hingenommen werden. Jeder z. B. zwischen zwei benachbarten Verbindungsstellen liegende Abschnitt des Kabelmantels bildet nän-flich mit der als Rückleitung dienenden Erde eine Schleife, die mit dem magnetischen Feld verkettet ist, welches von dem über das Kabel fließenden Betriebsstrom erzeugt wird; es fließt daher im Kabelmantel .selbst ein Induktionsstrom, der zu einem dem Quadrat der Stärke des Betriebsstromes im Kabel proportionalen Leistungsverlust Anlaß gibt.In two electrically isolated and mechanically connected coaxial tubular Parts of the same diameter split metallic housing for cable connections of single-core energy cables used in the laying of energy transmission The metallic outer sheath of the cable is usually used for single-core cables of all types both at both ends of the cable and at all connection points of cable sections grounded in order to prevent that between the metallic cable sheath and these surrounding earth induction voltages can occur. In this case, however, must be in the cable sheath a certain loss of performance can be accepted. Each z. B. between two neighboring The section of the cable jacket lying at the connection points forms with the earth serving as a return line is a loop that is concatenated with the magnetic field is generated by the operating current flowing through the cable; it flows therefore an induction current in the cable jacket itself, which becomes the square of the strength of the operating current in the cable gives rise to a proportional loss of power.

Um diesen Leistungsverlust zu vermeiden, kann der von Kabelmantel und Erde gebildete Stromkreis unterbrochen werden, beispielsweise durch Beseitigung aller Erdverbindungen mit Ausnahme einer einzigen. In diesem Falle tritt aber zwischen dem Kabelmantel und Erde eine Spannung auf, die mit zunehmendem Abstand vom Erdungspunkt längs des Kabels anwächst und für Menschen gefährliche Werte annimmt. Um diese Spannungswerte zu begrenzen, wird meist eine abschnittweise Unterteilung des Kabelmantels mit Hilfe von Isoliermaterialien angewendet, die unter Aufrechterhaltung eines öldichten und feuchtigkeitsdichten Verschlusses die elektrische Kontinuität des Kabelmantels unterbrechen. Für den erwähnten Zweck werden häufig Porzellanringe verwendet, die dicht mit zwei metallischen, beispielsweise aus Blei bestehenden Hülsen verbunden sind, welche ihrerseits zwischen den Kabelabschnitten eingefügt und mit diesen verlötet werden.To avoid this loss of performance, the cable sheath and earth are interrupted, for example by elimination all earth connections except one. In this case, however, occurs between the cable sheath and earth a voltage that increases with increasing distance from the earthing point grows along the cable and becomes dangerous for humans. About these tension values to limit is usually a section-wise subdivision of the cable jacket with the help of insulating materials applied while maintaining an oil-tight and moisture-proof closure interrupt the electrical continuity of the cable jacket. For the mentioned purpose, porcelain rings are often used, which are tight with two metallic, for example made of lead sleeves are connected, which in turn inserted between the cable sections and soldered to them.

Es ist auch .schon bekannt, für die Kabelverbindungen bei Einleiter-Energiekabeln ein in zwei koaxiale rohrförmige Teile gleichen Durchmessers aufgeteiltes metallisches Gehäuse zu verwenden, deren Stoßränder elektrisch isoliert mechanisch miteinander verbunden sind. Bei dieser bekannten Gehäuseausführung sind die Stoßränder der beiden Gehäuseteile gezahnt, und sie greifen Zahn auf Lücke ineinander. Diese Eingriffsstelle der Stoßränder ist von einem in die verbleibende zickzackförmige Stoßfuge eingreifenden äußeren Kunststoffmantel umgeben. Durch die schmale, im Zickzack verlaufende Stoßfuge soll die dielektrische Beanspruchung der Kabelisolation im Bereich der Stoßfuge herabgesetzt werden. Diese Gehäuseausführung erfordert aber eine relativ komplizierte Fertigung der randseitig gezahnten Gehäuseteile und einen umständlichen Zusammenbau derselben.It is also already known for the cable connections in single-core power cables a metallic one divided into two coaxial tubular parts of the same diameter Housing to be used, the edges of which are electrically isolated mechanically from one another are connected. In this known housing design, the joint edges of the two Housing parts toothed, and they mesh tooth by gap. This point of intervention the edge of the joint is one that engages in the remaining zigzag joint outer plastic jacket surrounded. Through the narrow zigzag butt joint should reduce the dielectric stress on the cable insulation in the area of the butt joint be reduced. However, this housing design requires a relatively complicated one Production of the housing parts with toothed edges and a cumbersome assembly the same.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, auf wesentlich einfachere Weise eine dielektrische überlastung an der Teilungsstelle eines zweiteiligen Gehäuses für Kabelverbindungen der vorstehend angegebenen Art zu vermeiden. Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Gehäuse für Kabelverbindungen von Einleiter-Energiekabel, das in zwei elektrisch isolierte und mechanisch verbundene koaxiale, rohrförmige Teile gleichen Durchmessers aufgeteilt ist und eine elektrische Trennung der Kabelmäntel, insbesondere bei Kabelverbindungen mit umabgeschirmter oder nur teilweise abgeschirmter Isolation, ermöglicht, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der aneinandergrenzenden Randabschnitte der beiden Gehäuseteile etwas voneinander abweichen und der Randabschnitt mit dem größeren Durchmesser den Randabschnitt mit dem kleineren Durchmesser mit radialem Zwischenraum axial überlappt und daß beide Randabschnitte in ein isolierendes, wärmegehärtetes Kunstharz hoher dielektrischer Festigkeit und guter Adhäsion an den metallischen Oberflächen, vorzugsweise in ein ÄthoxyEn-Kunstharz, dem gegebenenfalls Füllstoffe, wie Quarzpulver od. dgl., zugesetzt wird, eingebettet sind. Bei dieser Gehäuseausführung wird der äußere der beiden einander überlappenden Gehäuserandabschnitte durch den inneren Randabschnitt gegen das Kabel vollständig abgeschirmt. Der innere Randabschnitt befindet sich einerseits in einem dielektrischen Feld, welches durch das Vorhandensein des gekrümmten (oder geneigten), zum äußeren Randabschnitt überleitenden Erweiterungsstückes des anderen Gehäuseteiles herabgesetzt wird. Demgemäß ist infolge der erfindungsgemäßenüberlappung die Beanspruchung am äußeren Randabschnitt praktisch gleich Null und die Beanspruchung am inneren Randabschnitt so stark vermindert, daß diese selbst bei sehr hohen Betriebsspannungen desKabels von dielektrischhochwertigem, warmgehärtetem Kunstharz, insbesondere von Äthoxylin-Kunstharz, aufgenommen werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn die ineinandergrenzenden Randabschnitte der beiden Gehäuseteile nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung größeren Durchmesser haben als die Hauptabschnitte dieser Gehäuseteile, so daß die elektrische Beanspruchung der die Randabschnitte einbettenden Masse aus Kunstharz weiterhin vermindert ist.The invention is concerned with the task on much simpler Way, a dielectric overload at the point of division of a two-part housing for cable connections of the type specified above. A according to the Invention designed housing for cable connections of single-conductor power cables, that in two electrically isolated and mechanically connected coaxial, tubular Parts of the same diameter are divided and an electrical separation of the cable sheaths, especially in the case of cable connections with shielded or only partially shielded ones Isolation, made possible, is essentially characterized in that the diameter the adjoining edge sections of the two housing parts somewhat from one another differ and the edge section with the larger diameter also the edge section the smaller diameter with a radial gap axially overlaps and that both Edge sections in one insulating, thermoset synthetic resin high dielectric strength and good adhesion to the metallic surfaces, preferably in an ethoxy resin, which optionally contains fillers such as quartz powder or the like., is added, are embedded. In this case, the outer is the two overlapping housing edge sections through the inner edge section fully shielded from the cable. The inner edge section is located on the one hand in a dielectric field, which is caused by the presence of the curved (or inclined), to the outer edge portion transitioning extension piece of the other housing part is reduced. Accordingly, as a result of the inventive overlap the stress on the outer edge section is practically zero and the stress so greatly reduced at the inner edge section that this even at very high operating voltages of the cable of high-quality dielectric, thermoset synthetic resin, in particular of Ethoxylin resin. This is especially true if the adjacent edge sections of the two housing parts after another Embodiment of the invention have larger diameters than the main sections of this Housing parts, so that the electrical stress embedding the edge sections Resin mass continues to decrease.

Die beiden Gehäuseteile werden vor dem Einbau miteinander verbunden, indem unter Vakuum in eine geeignete Form, die rings um die Stoßfugen der beiden Gehäuseteile angeordnet wird, ein Kunstharz, vorzugsweise ein Äthoxylin-Kunstharz, eingegossen wird, das gegebenenfalls ein anorganisches Füllmittel, wie z. B. Quarzpulver, enthält und durch Zusatz eines geeigneten Härtemittels warmhärtend gemacht ist, so rlaß infolge seiner Warmhärtung die beiden Teile des Gehäuses mechanisch fest miteinander verbunden, dabei aber elektrisch voneinander isoliert bleiben. Der Einbau des Gehäuses kann dann in üblicher Weise, nämlich durch einfache abschließende Verlötung der beiden Enden des Gehäuses mit dem metallischen Mantel der beiden Kabelabschnitte erfolgen, die miteinander verbunden worden sind. Durch die gute Haftung des Kunstharzes an der Verbindungsstelle der Stoßränder der beiden Gehäuseteile erübrigen sich an dieser Stelle irgendwelche Dichtpackungen, um die Verbindungsstelle gegen den Austritt von Isolieröl bzw. gegen das Eindringen von Feuchtigkeit von außen her abzudichten.The two housing parts are connected to each other before installation, by placing under vacuum in a suitable mold that goes around the butt joints of the two Housing parts is arranged, a synthetic resin, preferably an ethoxylin synthetic resin, is poured, which optionally contains an inorganic filler, such as. B. quartz powder, contains and is made thermosetting by adding a suitable hardening agent, so, as a result of its heat hardening, let the two parts of the housing mechanically solidify connected to one another, but remain electrically isolated from one another. The installation the housing can then in the usual way, namely by simple final soldering the two ends of the housing with the metallic jacket of the two cable sections that have been connected to each other. Due to the good adhesion of the synthetic resin at the junction of the joint edges of the two housing parts are superfluous this place any sealing packings to the connection point against the outlet of insulating oil or to seal against the ingress of moisture from the outside.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt also darin, daß das erwähnte warmhärtende Kunstharz und dessen Haftverbindung mit dem Metall dem vom Isolieröl ausgeübten Innendruck, der beträchtliche Werte (10 bis 15 kg/cm2) annehmen kann, mit ausreichendem Sicherheitsfaktor standhalten, wogegen andere Arten von Verbindungen, beispielsweise Porzellan-Metall-Verbindungen, keine ausreichende mechanische Festigkeit ergeben.A particular advantage of the invention is that the aforementioned thermosetting synthetic resin and its adhesive bond with the metal that of the insulating oil the internal pressure exerted, which can assume considerable values (10 to 15 kg / cm2), withstand with a sufficient safety factor, as opposed to other types of connections, for example porcelain-metal connections, insufficient mechanical strength result.

Die Erfindung ist insbesondere für Kabelverbindungen vorteilhaft, deren Abschirmung sich nicht über die gesamte Verbindungsisolation erstreckt, sondern auf die sich verjüngenden Enden der Isolation beschränkt ist, sowie für Kabelverbindungen, deren Isolation überhaupt keine äußere Abschirmung aufweist.The invention is particularly advantageous for cable connections, whose shielding does not extend over the entire connection insulation, but rather limited to the tapered ends of the insulation, as well as for cable connections, whose insulation does not have any external shielding at all.

Die Erfindung soll nun zum besseren Verständnis unter Bezugnahme auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel genauer erläutert werden. Die Zeichnung stellt einen Längsschnitt durch eine Normalverbindung zwischen Abschnitten eines elektrischen Kabels dar, das mit imprägniertem Papier isoliert ist, wobei das Gehäuse der Kabelverbindung gemäß der Erfindung ausgebildet ist.The invention is now intended for a better understanding with reference to FIG the drawing will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The drawing represents a longitudinal section through a normal connection between sections of a electrical cable, which is insulated with impregnated paper, with the housing the cable connection is formed according to the invention.

In der Zeichnung sind mit 1 die beiden ummantelten Kabelabschnitte bezeichnet, die miteinander in an sich bekannter Weise verbunden sind. Das Gehäuse der Verbindung besteht vor dem Einbau aus zwei Teilen, nämlich einer im wesentlichen kegelstumpfförmigen Kappe 3 und einer durch vorhergehende Vereinigung zweier Teile 4 und 5 gebildeten Einheit. Die isolierende Verengung der Teile 4 und 5 erfolgt in der Fabrik, und zwar beispielsweise wie folgt: Die Stoßränder der beiden Teile 4, 5 des Gehäuses werden mit zylindrischen Kupplungshülsen 11 a, 11 b versehen, deren Durchmesser etwas größer als. der Durchmesser der übrigen Teile des Gehäuses ist, wobei eine, 11a, dieser Kupplungshülsen die andere, 11b, außen vollständig umschließt. Die beiden Gehäuseteile 4, 5 werden in der richtigen gegenseitigen Lage in eine Form eingelegt, und sodann wird unter Vakuum in die Form isolierendes Kunstharz 7 eingegossen, um den freien Zwischenraum zwischen den beiden zu verbindenden Teilen auszufüllen; dieses Kunstharz bedeckt die anliegenden Flächen der Gehäuseteile 4, 5 lückenlos und haftet fest an diesen Teilen. Das Kunstharz wird sodann innerhalb der Form ausgehärtet. Nach dem Härten wird die Form abgenommen, und die vereinigten Gehäuesteile 4, 5 sind verwendungsfertig.In the drawing, 1 denotes the two sheathed cable sections which are connected to one another in a manner known per se. Before installation, the housing of the connection consists of two parts, namely a substantially frustoconical cap 3 and a unit formed by joining two parts 4 and 5 beforehand. The insulating narrowing of parts 4 and 5 takes place in the factory, for example as follows: The abutting edges of the two parts 4, 5 of the housing are provided with cylindrical coupling sleeves 11 a, 11 b , the diameter of which is slightly larger than. is the diameter of the remaining parts of the housing, one, 11a, of these coupling sleeves completely enclosing the other, 11b, on the outside. The two housing parts 4, 5 are placed in the correct mutual position in a mold, and then insulating synthetic resin 7 is poured into the mold under vacuum in order to fill the free space between the two parts to be connected; this synthetic resin covers the adjacent surfaces of the housing parts 4, 5 without gaps and adheres firmly to these parts. The resin is then cured within the mold. After hardening, the mold is removed and the combined housing parts 4, 5 are ready for use.

Der Zusammenbau der Kabelverbindung erfolgt auf folgende Weise: Zunächst wird die Kappe 3 auf das Ende des einen Kabelabschnittes und die von den Teilen 4; 5 gebildete Einheit auf das Ende des anderen Kabelabschnittes aufgeschoben, wobei die Enden der Kabelabschnitte in geeignetem Abstand von der Verbindungszone gehalten werden. Sodann wird die Verbindung der Kabelleiter hergestellt, und anschließend wird durch Handbewicklung mit Papierstreifen die Isolation an der Verbindungsstelle 2 in Form einer Isolierhülse 9 wieder aufgebaut. Diese Isolierhülse verjüngt sich an beiden Enden. Hernach werden die beiden Teile 3 und 4, 5 des Gehäuses einander genähert und durch Lötung an der Stelle 12 miteinander verbunden. Sodann wird das Gehäuse in der richtigen Lage über der Kabelverbindung angeordnet, und schließlich wird das Gehäuse durch Verlöten seiner Enden bei 6 und 13 mit dem Mantel der beiden Kabelabschnitte verbunden.The assembly of the cable connection is carried out in the following way: First the cap 3 is on the end of a cable section and that of the parts 4; 5 formed unit pushed onto the end of the other cable section, wherein the ends of the cable sections are kept at a suitable distance from the connection zone will. Then the connection of the cable ladder is made, and then the insulation at the connection point is achieved by hand-wrapping paper strips 2 rebuilt in the form of an insulating sleeve 9. This insulating sleeve tapers at both ends. Afterwards the two parts 3 and 4, 5 of the housing become one another approximated and connected to one another by soldering at point 12. Then it will Housing arranged in the correct position over the cable connection, and finally the housing is made by soldering its ends at 6 and 13 to the jacket of the two Cable sections connected.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. In. two electrically insulated and mechanically connected coaxial tubular parts of the same diameter divided metallic housing for cable connections of single-conductor power cables, which enables electrical separation of the cable sheaths, in particular for cable connections with unshielded or only partially shielded insulation, characterized in that the diameter of the adjacent edge sections ( 11 a, 11 b) of the two housing parts (4, 5) differ slightly from one another and the edge section (11a) with the larger diameter axially overlaps the edge section (11 b) with the smaller diameter with a radial intermediate roughening and that both edge sections in an insulating, Thermoset synthetic resin (7) with high dielectric strength and good adhesion to the metallic surfaces, preferably in an ethoxylin synthetic resin to which fillers, such as quartz powder or the like, are optionally added.

2. Metallic housing according to claim 1, characterized in that the adjoining edge sections (11 a, 11 b) of both housing parts (4, 5) have a larger diameter than the main sections of these housing parts, so that the electrical stress of the edge sections (11 a, 11 b) embedding material made of plastic (7) is reduced. References considered: British Patent No. 344176.