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Verbindungsmuffe für elektrische Hochspannungskabel Verbindungsmuffen
für elektrische Hochspannungskabel, die mit imprägniertem Papier isoliert sind,
werden gewöhnlich auf die nachfolgend beschriebene Weise hergestellt.
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Sobald die blanken Kabelleiterenden mit Hilfe einer Verbinderhülse,
die durch Verlöten oder durch Zusammendrücken an den Kabelleiterenden befestigt
wird, leitend miteinander verbunden worden sind und die Isolation an den beiden
zu verbindenden Kabelabschnitten stufenweise abgetragen worden ist, wird die erforderliche
Isolation unter Verwendung von Streifen aus dielektrischem Material oder von Rohren
aus imprägniertem Papier oder auch durch eine geeignete Kombination dieser beiden
Mittel wieder aufgebaut. Dieser Arbeitsvorgang ist sehr heikel und erfordert eine
ziemlich lange Arbeitszeit, während der die Kabelenden der Einwirkung der Atmosphäre
ausgesetzt sind.
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Der Durchmesser der an der Verbindungszone neu aufgebauten Isolation
ist gewöhnlich etwas größer als der Durchmesser der ursprünglichen Kabelisolation,
und an den beiden Enden der Verbindungszone wird eine geeignete glockenähnliche
Verjüngung ausgebildet, welche die Aufgabe hat, einer darum gewickelten Feldabschirmung,
die zur Beeinflussung der elektrischen Beanspruchungen dient, eine im wesentlichen
konische Form zu erteilen. Auf diese Weise wird die Intensität des elektrischen
Feldes, die innerhalb der normalen Kabelisolation ziemlich hoch ist, zur Verbindungszone
hin allmählich auf einen zulässigen Wert herabgesetzt.
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Die konischen Abschirmungen werden über der Isolation der Verbindungsstelle
aufgebracht, deren äußere, glockenähnliche Verjüngung durch geeignete Anordnung
der Streifen erzielt oder im Falle der Verwendung von Papierrohren für die Isolation
von Hand aus mittels eines Messers geformt werden, indem diese Rohre in den betreffenden
Bereichen entsprechend zugeschnitten, werden.
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Die so erhaltene Verbindungsstelle wird sodann mit Kohlepapier und
mit einem Streifen aus Metallgewebe oder durch Aufwickeln eines Drahtes mit engen
Windungen über die konischen Oberflächenteile und eines Metallstreifens auf den
zylindrischen Oberflächenteil abgeschirmt.
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Die neue und verbesserte Verbindungsmuffe für elektrische Hochspannungskabel,
welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, kann im Gegensatz zu der
beschriebenen Ausführung auch von nicht geschulten Arbeitskräften hergestellt werden
und ermöglicht überdies eine erhebliche Einsparung an Arpeitszeit. Im Rahmen der
Erfindung wird, ähnlich wie dies für Speise-. oder Abschlußverbindungen bekannt
ist, an Stelle der isolierenden Papierrohre bzw. der Streifen aus Isoliermaterial
eine vorgefertigte Isolierhülse aus geeignetem Kunstharz, beispielsweise einem Äthoxylinharz,
verwendet, welche die Enden der beiden zu verbindenden, von der Abschirmung befreiten
Kabelabschnitte umschließt und in der eine Abschirmelektrode eingebettet ist, die
sich in elektrischem Kontakt mit der die elektrischen Leiter der Kabelabschnitte
miteinander verbindenden Verbinderhülse befindet; bei Verwendung einer solchen vorgefertigten
Isolierhülse sind erfindungsgemäß die Kabelabschnitte längs einer Strecke von der
Abschirmung befreit, die größer als die Länge der Isolierhülse ist, und seitlich
der Isolierhülse sind aus Isolierstreifen glockenähnliche Isolierteile gebildet,
die an jener Stelle beginnen, wo die Kabelabschirmung unterbrochen ist; die gesamte
Verbindungsstelle ist schließlich von einer Abschirmung umschlossen.
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Der Umstand, daß bei einer normalen Verbindungsmuffe keine Speisestelle
oder Abschlußstelle für das die Isolation imprägnierende Medium vorgesehen werden
muß, wird also erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise zu einer besseren Eingliederung
der erwähnten vorgefertigten Isolierhülse in die Verbindungsmuffe ausgenützt, die
eine vollständige Abschirmung'
der Verbindungsstelle ermöglicht
und auch die Anwendung eines gesonderten Muffengehäuses entbehrlicht macht.
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In Fig. 1 der Zeichnung ist die verbesserte Verbindungsmuffe gemäß
der Erfindung dargestellt. Fig. 2 zeigt den Verlauf der Äquipotentialflächen, der
auf der in der vorgefertigten Isolierhülse eingebetteten Elektrode beruht. Fig.
3 zeigt eine für ölgefüllte Kabel vorgesehene Ergänzung der Verbindungsmuffe nach
Fig. 1.
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Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe wird in folgender
Weise verfahren: Zunächst wird die Abschirmung 8 von jedem der beiden zu verbindenden
Kabelabschnitte entfernt und auf diese Weise die Isolation 10 der beiden Kabel auf
eine bestimmte, in Fig. 1 mit L bezeichnete Länge freigelegt. Sodann wird jeder
Kabelleiter 9 an seinen Enden auf eine Länge, die der halben Gesamtlänge der Verbinderhülse
1 entspricht, blank gemacht.
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Nach dem Aufbringen der Verbindungshülse 1 wird die Isolierhülse 2
(die vorher über das freie Ende eines der Kabelabschnitte aufgeschoben worden ist)
derart über die Verbindungszone geschoben, daß die in dieser Hülse eingebettete
metallische Abschirmelektrode 3 mittels eines an ihr anliegenden Federringes 3 a
od. dgl. in elektrischen Kontakt mit der Verbinderhülse 1 gelangt.
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Hierauf werden die beiden glockenähnlichen Teile 4 der Isolation mit
Hilfe eines. Streifens aus Isoliermaterial, beispielsweise mit imprägniertem, isolierendem
Kreppapier, gebildet, wobei von jenen Punkten des Kabels ausgegangen wird, wo die
metallischen und halbleitenden Streifen der Abschirmung 8 unterbrochen worden sind.
Sodann wird die gesamte Verbindungsstelle mit einem Streifen 5 aus Kohlepapier und
einem Streifen 6 aus Metallgewebe oder einem anderen Abschirmmaterial abgeschirmt.
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Die vorstehend beschriebene Verbindungsmuffe kann an beliebigen Hochspannungskabeln
verwendet werden, eignet sich aber besonders für Rohrkabel, die mit Gas- oder Öldruck
betrieben werden.
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Ein »Rohrkabel« besteht aus drei Einleiterkabeln ohne eigene Metallmäntel,
die eine Isolation aus imprägniertem Papier aufweisen und durch einander überlappende
Kupferbänder abgeschirmt sind. Die drei nicht ummantelten Kabelleiter werden in
ein Stahlrohr eingezogen, das sodann unter hohem Druck, beispielsweise von 15 at,
mit Stickstoff oder Öl gefüllt wird.
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In beiden Fällen wird das Kabel von einem Druckmedium umschlossen,
dessen Gegenwart die Betriebstauglichkeit der beschriebenen Verbindungsmuffe insofern
noch verbessert, als dieses Medium den Zwischenraum 7 ausfüllt, der zwischen der
Kabelisolation 10 und der inneren Oberfläche der Isolierhülse 2 besteht.
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Die gleiche Verbindungsmuffe kann aber offensichtlich auch für andere
Kabelarten angewendet werden, beispielsweise für ölgefüllte Kabel, und insbesondere
in allen Fällen, in denen die Isolation einem imprägnierenden Medium (Öl) zukommt,
welches den Zwischenraum 7 zwischen der Isolierhülse 2 und der Kabelisolation 10
ausfüllt.
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In Fig. 3 ist eine für ölgefüllte Kabel bestimmte Ausführungsform.
der Erfindung dargestellt. Mit 12 ist der Bleimantel der Kabelabschnitte bezeichnet;
mit diesem ist ein die Verbindungsstelle umschließendes metallisches Außengehäuse
11 verlötet, das Anschlnßnippe113 und 13' aufweist, die zum Absaugen der Luft nach
der Fertigstellung der Verbindung bzw. zur Füllung des Gehäuses mit Öl dienen.
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Die in die Isolierhülse 2 eingebettete Elektrode 3 hat die folgende
Aufgaben: a) die Verbinderhülse und ihre oberflächlichen Unregelmäßigkeiten elektrisch
abzuschirmen; b) das elektrische Feld in der Verbindungszone so zu beeinflussen,
daß die Aquipotentialflächen weiter auseinandergedrängt werden, wodurch die elektrischen
Beanspruchungen im Zwischenraum zwischen der Isolierhülse und der Kabelisolation
(Fig. 2) herabgesetzt werden.
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Die beschriebene erfindungsgemäße Verbindungsmuffe weist gegenüber
den üblichen Verbindungsmuffen die folgenden Vorteile auf: a) die Verwendung eines
vorgefertigten Teiles, nämlich der Isolierhülse 2, der vor dem Zusammenbau geprüft
werden kann; b) einen einfachen Aufbau, der nicht die Heranziehung besonders geschulter
Arbeitskräfte erfordert; c) eine Verminderung der Arbeitszeit bei der Herstellung
der Verbindung, was nicht nur einen wirtschaftlichen Vorteil, sondern auch den technischen
Vorteil mit sich bringt, daß die Kabelenden der angreifenden Atmosphäre nur für
eine kürzere Zeit ausgesetzt sind; d) die Einsparung der stufenweisen Abtragung
der Isolation an den Enden der beiden zu verbindenden Kabelabschnitte; e) eine Beschränkung
der manuellen Arbeiten auf das Aufbringen einer kleinen Menge von Isolierstreifen
(beispielsweise Kreppapier) zur glockenähnlichen oder konischen Formgebung an den
Enden der Isolierhülse.