DE1241882B

DE1241882B - Firedamp-proof, electrically insulating cable bushing

Info

Publication number: DE1241882B
Application number: DE1956S0050473
Authority: DE
Inventors: Hans Schmoeker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-09-24
Filing date: 1956-09-24
Publication date: 1967-06-08

Description

Schlagwettersichere, elektrisch isolierende Leitungsdurchführung Bei im Untertagebau verwendeten schlagwettersicheren, elektrisch isolierenden Leitungsdurchführungen, insbesondere für Spannungen von 6 kV und mehr, mit einem keramischen Durchführungskörper wird gefordert, daß zwischen den abzudichtenden Teilen kleine Spalte gebildet werden, die im Fall einer Explosion einen Druckausgleich gewährleisten. Bekannt ist eine Leitungsdurchführung für den Untertagebau, bei der der metallische Durchführungsbolzen in einer Bohrung des keramischen Körpers angeordnet ist und die Abdichtflächen zwischen dem Durchführungsbolzen und der inneren Wand des keramischen Körpers angeordnet sind. Die Herstellung einer solchen Leitungsdurchführung bereitet erhebliche fertigungstechnische Schwierigkeiten, da die zur Abdichtung erforderlichen Paßflächen im Innern des keramischen Durchführungskörpers liegen und daher der Bearbeitung schwer zugänglich sind.Firedamp-proof, electrically insulating cable bushing firedamp-proof, electrically insulating cable bushings used in underground mining, especially for voltages of 6 kV and more, with a ceramic bushing body it is required that small gaps are formed between the parts to be sealed, which ensure pressure equalization in the event of an explosion. One is known Cable bushing for underground construction where the metallic bushing bolt is arranged in a bore of the ceramic body and the sealing surfaces between the bushing bolt and the inner wall of the ceramic body arranged are. The production of such a line bushing prepares considerable manufacturing engineering Difficulties, as the mating surfaces required for sealing inside the ceramic Implementation body are and therefore difficult to access for processing.

An sich ist auch eine kittlose Gehäusedurchführung für schlagwettergeschützte Geräte bekannt, bei der der von dem Durchführungsleiter durchsetzte Durchführungsisolator konisch ausgebildet und in eine entsprechend geformte Wanddurchbohrung eingesetzt ist. Ein druckdichter Abschluß zwischen dem Durchführungsbolzen und dem Durchführungsisolator ist hierbei nicht vorgesehen.In itself, there is also a putty-free housing bushing for firedamp-proof Devices known in which the bushing insulator penetrated by the bushing conductor conical and inserted into a correspondingly shaped wall hole is. A pressure-tight seal between the bushing bolt and the bushing insulator is not provided for here.

Desgleichen ist eine kittlose Leitungsdurchführung bekannt, bei der der Isolierkörper von einer Kappe umfaßt wird, die mit diesem verlötet ist. Abgesehen davon, daß der Isolierkörper vor dem Verlöten noch metallisiert werden muß, läßt diese bekannte Anordnung ein Auswechseln des Durchführungsbolzens nicht zu.Likewise, a putty-free cable bushing is known in which the insulating body is encompassed by a cap which is soldered to this. Apart from that from the fact that the insulating body still has to be metallized before soldering, leaves this known arrangement does not permit replacement of the lead-through bolt.

Bekannt ist weiterhin eine Leitungsdurchführung mit einem Durchführungskörper, welcher durch die Öffnung einer trennenden Wand mit Hilfe einer Metallfassung hindurchgeführt ist und bei welcher ein Durchführungsbolzen mittels einer Kappe am Durchführungskörper befestigt ist, wobei Kappe bzw. Metallfassung und Durchführungskörper mit einem Teil ihrer einander zugekehrten Flächen ineinandergeschoben sind. Um diese Anordnung gasdicht zu machen, sind innerhalb der ineinandergeschobenen Flächen zusätzliche Dichtungselemente vorgesehen. Eine solche Anordnung ist jedoch für schlagwettergeschützte Anlagen nicht geeignet, da die zusätzlichen Dichtungselemente, beispielsweise im Fall einer Explosion, einen Druckausgleich zwischen dem Innen- und dem Außenraum der Anlage nicht zulassen. Das gleiche gilt für eine bekannte Kondensatordurchführung, bei der ebenfalls an den abzudichtenden Stellen Dichtungselemente vorgesehen sind. Für schlagwettergeschützte Anlagen oder Geräte kommt auch eine solche Anordnung nicht in Betracht.Also known is a line bushing with a bushing body, which passed through the opening of a separating wall with the help of a metal socket is and in which a bushing bolt by means of a cap on the bushing body is attached, with cap or metal socket and bushing body with a Part of their facing surfaces are pushed into one another. To this arrangement To make them gas-tight are additional within the nested surfaces Sealing elements provided. However, such an arrangement is for firedamp-proof Systems not suitable because the additional sealing elements, for example in the In the event of an explosion, pressure equalization between the interior and the exterior not allow the system. The same applies to a known condenser bushing, in which sealing elements are also provided at the points to be sealed. Such an arrangement is also used for systems or devices that are protected against firedamp out of consideration.

Bekannt ist auch eine elektrische Leitungsdurchführung, bei der der Durchführungsbolzen mit dem Isolator verkittet ist. Diese Verkittung ist jedoch beispielsweise dann ungeeignet, wenn diese Leitungsdurchführung in einem Schaltergehäuse angeordnet ist, in dem sich beim Schalten Nitrogase bilden, die in Verbindung mit der Luftfeuchtigkeit zur Zerstörung der Verkittung führen können.Also known is an electrical leadthrough in which the Bushing bolt is cemented to the insulator. However, this putty is For example, unsuitable if this cable bushing is in a switch housing is arranged, in which nitrogen gases form when switching, which in connection with the humidity can lead to the destruction of the cement.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden und eine schlagwettersichere, elektrisch isolierende Leitungsdurchführung zu schaffen, die für Spannungen von 6 kV und mehr geeignet ist, geht die Erfindung von einer Leitungsdurchführung mit einem keramischen Durchführungskörper aus, welcher durch die Öffnung einer Wand eines druckfesten Gefäßes oder Gehäuses mit Hilfe "einer Metallfassung hindurchgeführt ist und bei welcher ein Durchführungsbolzen mittels einer Kappe am keramischen Durchführungskörper befestigt ist, wobei Kappe bzw. Metallfassung und Durchführungskörper mit einem Teil ihrer einander zugekehrten Flächen ineinandergeschoben sind. Gemäß der Erfindung sind die von der Kappe bzw. von der Metallfassung umfaßten Flächen des keramischen Durchführungskörpers als Paßflächen ausgebildet, die mit den bearbeiteten Gegenflächen der Kappe bzw. der Metallfassung ohne unterbrechende Zwischenlagen oder Kittschichten als Schlagwetterschutz wirkende Spalte geringer Breite bilden. Hierdurch wird eine Leitungsdurchführung geschaffen, die den Anforderungen im Untertagebau hinsichtlich der Betriebssicherheit genügt und gleichzeitig eine einwandfreie Bearbeitung der Paßflächen ohne großen fertigungstechnischen Aufwand zuläßt. Die von den Paßflächen des Durchführungskörpers und den Gegenflächen der Kappe bzw. der Metallfassung gebildeten Spalte geringer Breite, die durch Zwischenlagen oder Kittschichten nicht unterbrochen werden, gewährleisten nämlich bei gegebenenfalls auftretenden Explosionen einen Druckausgleich zwischen dem Innen- und dem Außenraum der Anlage.In order to avoid these difficulties and to have a fire-weatherproof, to create electrically insulating cable bushing that is suitable for voltages of 6 kV and more is suitable, the invention is based on a cable bushing a ceramic bushing through the opening in a wall a pressure-tight vessel or housing with the help of a metal mount is and in which a bushing bolt by means of a cap on the ceramic bushing body is attached, with cap or metal socket and bushing body with a Part of their facing surfaces are pushed into one another. According to the invention are the surfaces of the ceramic that are encompassed by the cap or by the metal socket Bushing body designed as mating surfaces with the machined mating surfaces the cap or the metal frame without interrupting intermediate layers or cement layers Form gaps of small width that act as firedamp protection. This creates a Cable bushing created that meets the requirements in underground mining the operational safety is sufficient and at the same time a flawless processing of the Allows mating surfaces without great manufacturing effort. The ones from the mating areas the bushing body and the mating surfaces of the cap or the metal socket educated Gaps of small width that are not interrupted by intermediate layers or layers of cement namely guarantee a possible explosion in the event of an explosion Pressure equalization between the interior and exterior of the system.

Als Werkstoff für den keramischen Körper kommen alle keramischen Massen, insbesondere Steingut, Porzellan und Steatit in Betracht. Als Metalle für den Durchführungsbolzen können alle den Strom gut leitenden Metalle und Legierungen verwendet werden, z. B. Bronze, Messing, Kupfer und Aluminium gegebenenfalls mit Korrosionsschutzzusatz. Für die Stopfbuchsenverschraubung können dieselben, aber auch andere Metalle, wie z. B. Eisen, Stahl, benutzt werden.All ceramic masses are used as the material for the ceramic body, especially earthenware, porcelain and steatite into consideration. As metals for the lead-through bolt all metals and alloys that conduct electricity well can be used, e.g. B. bronze, brass, copper and aluminum, if necessary with corrosion protection additive. The same, but also other metals, such as z. B. iron, steel can be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Leitungsdurchführung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g.1 einen Schnitt der Leitungsdurchführung, F i g. 2 eine Ansicht der Leitungsdurchführung. Der keramische Durchführungskörper ist mit 1, der Durchführungsbolzen für den elektrischen Anschluß mit 2 bezeichnet. Er trägt an seinem oberen Ende eine Kappe 3, die mit ihrem Teil 4 über den Ansatz 5 des Durchführungskörpers 1 greift. Die Fläche 6 des Durchführungskörpers ist geschliffen. Das Zwischenstück 3 hat einen Gewindeteil 7, in dem der Durchführungsbolzen 2 für den elektrischen Anschluß eingeschraubt ist. Zwischen dem Zwischenstück 3 und dem keramischen Durchführungskörper 1 sind eine Unterlegscheibe 8 und ein Federring 9 angeordnet. Zum Befestigen der elektrischen Anschlußleitung dienen eine Unterlegscheibe 10 und zwei Muttern 11 und 12. Der Durchführungskörper 1 ist mit Hilfe einer stopfbuchsenartigen Anordnung in einer Öffnung der Wand 13 z. B. eines druckfesten Gehäuses befestigt. Hierzu gehört eine Metallfassung 14 mit Ansätzen 15, die in Aussparungen 16 des Durchführungskörpers 1 eingreifen. . Die Metallfassung 14 hat eine geschliffene Fläche 17 und einen Kragen 18 mit einer Aussparung 19 und Innengewinde 20 zur Aufnahme einer Druckschraube 21. Diese preßt eine Dichtungsscheibe 22 an den Flansch 23 des Durchführungskörpers 1 und die Dichtungsscheibe 24 gegen einen Vorsprung 25 der Metallfassung 14. Die Metallfassung 14 hat noch eine Fläche 26, mit der sie sich gegen die Wand 13 des Gehäuses legt, sobald sie mit Hilfe der Gegenmutter 27 in der Öffnung der Wand 13 festgeschraubt wird. In der Aussparung 19 der Metallfassung 14 ist ein Hakensprengring 28 angeordnet, dessen Haken in ein Loch der Druckschraube 21 eingreift, welches erst bei der Montage der Leitungsdurchführung gebohrt wird. Der auf der anderen Seite der Wand 13 herausragende Teil des Durchführungsbolzens 2 trägt eine Schelle 29, die mit Sechskantschrauben 30, 31 und Federringen 32 zur Befestigung der nicht dargestellten elektrischen Anschlußleitung versehen ist. Der Durchführungsbolzen 2 hat einen verbreiterten Teil 33 mit entsprechenden Gewindebohrungen zur Aufnahme der Schrauben 30 und 31. Mit 34 und 35 sind eine Unterlegscheibe und ein Federring bezeichnet, gegen welche sich der verbreiterte Teil 33 des Durchführungsbolzens 2 legt, sobald das Zwischenstück 3 aufgeschraubt wird. Der Durchführungsbolzen 2 ist an seinem unteren Ende mit mehreren balligen Vorsprüngen 36 versehen, die zur Mittenführung des Durchführungsbolzens 2 in der Bohrung 37 des Durchführungskörpers 1 dienen.An embodiment of the line bushing according to the invention is shown in the drawing. It shows F i g.1 a section of the line bushing, F i g. 2 shows a view of the cable bushing. The ceramic bushing body is denoted by 1 and the bushing bolt for the electrical connection is denoted by 2. At its upper end it wears a cap 3 which, with its part 4, engages over the projection 5 of the bushing 1. The surface 6 of the bushing body is ground. The intermediate piece 3 has a threaded part 7 into which the lead-through bolt 2 is screwed for the electrical connection. A washer 8 and a spring ring 9 are arranged between the intermediate piece 3 and the ceramic bushing body 1. A washer 10 and two nuts 11 and 12 are used to fasten the electrical connection line. B. attached to a pressure-resistant housing. This includes a metal mount 14 with projections 15 which engage in recesses 16 in the feed-through body 1. . The metal socket 14 has a ground surface 17 and a collar 18 with a recess 19 and internal thread 20 for receiving a pressure screw 21. This presses a sealing washer 22 on the flange 23 of the bushing 1 and the sealing washer 24 against a projection 25 of the metal socket 14. Die Metal frame 14 also has a surface 26 with which it lies against wall 13 of the housing as soon as it is screwed tight in the opening of wall 13 with the aid of lock nut 27. A hook snap ring 28 is arranged in the recess 19 of the metal holder 14, the hook of which engages in a hole in the pressure screw 21 which is only drilled when the line bushing is installed. The protruding on the other side of the wall 13 part of the lead-through bolt 2 carries a clamp 29 which is provided with hexagonal screws 30, 31 and spring washers 32 for fastening the electrical connection line, not shown. The bushing bolt 2 has a widened part 33 with corresponding threaded holes for receiving the screws 30 and 31. 34 and 35 denote a washer and a spring washer, against which the widened part 33 of the bushing bolt 2 rests as soon as the intermediate piece 3 is screwed on. The lead-through bolt 2 is provided at its lower end with several convex projections 36 which serve to guide the lead-through bolt 2 in the center in the bore 37 of the lead-through body 1.

Die Erfindung ist nicht an das beschriebene und gezeichnete Ausführungsbeispiel gebunden. So kann z. B. eine andere Ausführungsmöglichkeit darin bestehen, daß der überwurf bzw. die Kappe 3 an den Durchführungsbolzen 2 angeschweißt oder angelötet wird. Man kann auch die Kappe und den Durchführungsbolzen aus einem Stück bestehen lassen, indem man ein entsprechend geformtes Gußstück z. B. aus Rotguß, Messing oder Bronze anfertigt.The invention is not based on the exemplary embodiment described and drawn bound. So z. B. Another possible embodiment is that the union or the cap 3 welded or soldered to the lead-through bolt 2 will. The cap and the lead-through bolt can also be made in one piece let by a correspondingly shaped casting z. B. made of gunmetal, brass or bronze.

Der Durchführungskörper 1 kann auch ein quadratisches Loch 37 haben und der Durchführungsbolzen 2 mit Vorsprüngen 36 versehen sein, die in das quadratische Loch passen, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß der Durchführungsbolzen 2 in dem Durchführungskörper 1 gegen Verdrehung gesichert ist. Da außerdem der Teil 1 durch die Nut 1.6 und den Vorsprung 15 der Metallfassung 14 gegenüber dieser Metallfassung gegen Verdrehung gesichert ist, so ist damit auch der Durchführungsbolzen 2 gegenüber der Metallfassung 14 gegen Verdrehung gesichert.The bushing body 1 can also have a square hole 37 and the bushing bolt 2 can be provided with projections 36 which fit into the square hole, whereby the advantage is achieved that the bushing bolt 2 is secured in the bushing body 1 against rotation. Since part 1 is also secured against rotation with respect to this metal mount by the groove 1.6 and the projection 15 of the metal mount 14, the lead-through bolt 2 is thus also secured against rotation with respect to the metal mount 14.

Die Erfindung wird in der Hauptsache bei Leitungsdurchführungen für druckfestgekapselte Maschinen und Geräte, insbesondere Schaltgeräte z. B. für Ständerumschalter für Motoren für Betriebe unter Tage verwendet. Sie kann aber auch auf anderen Gebieten mit Vorteil benutzt werden, d. h. überall dort, wo eine druckfeste Durchführung durch eine Wand erforderlich ist.The invention is mainly used for cable penetrations Flameproof machines and devices, in particular switching devices such. B. for column switches used for engines for operations underground. But it can also be used in other areas be used to advantage, d. H. wherever there is a pressure-resistant bushing by a wall is required.

Claims

Claim: Firedamp-proof, electrically insulating cable bushing, in particular for voltages of 6 kV and more, with a ceramic bushing body, which is passed through the opening of a wall of a pressure-tight vessel or housing with the aid of a metal socket and in which a bushing bolt is attached to the ceramic bushing body by means of a cap is attached, wherein the cap or metal socket and bushing body are pushed into one another with a part of their facing surfaces, characterized in that the surfaces (6,17) of the ceramic bushing body encompassed by the cap (3) or by the metal socket (14) (1) are designed as mating surfaces which, with the machined opposing surfaces of the cap (3) or the metal frame (14), form gaps of small width that act as firedamp protection without interrupting intermediate layers or layers of cement. Documents considered: German Patent No. 826 319; German patent application A 6272 VIII d / 21 c (published May 21, 1953); German utility model No. 1678 790; French Patent No. 1069 087; British Patent No. 414 340.