DE1440824C - Vorrichtung zum Abschluß eines bei einer Temperatur von 250 Grad C betreib baren Kabels - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, zum Abschluß eines bei einer Temperatur von unter Gewährleistung einer befriedigenden Wider-250° C betreibbaren Kabels, das einen metallischen Standsfähigkeit gegen das Eindringen von Nässe und Mantel und innerhalb dieses Mantels in feuchtig- gegen Hitze, den handwerklichen Aufwand und die keitsempfmdlichem, mineralischem Isolierstoff ein- 5 Zeit für die Installation auf ein Minimum zu regebettete Leiter aufweist, oder zum Anschluß eines duzieren, ferner die Ausführung betriebssicher und solchen Kabels an ein zweites, gleichartig ausge- wenig Raum beanspruchend und trotzdem billiger zu bildetes Kabel mit einem an die Stirnseite des gestalten als die bekannten Ausführungen.
Mantels anstoßenden Pfropfen aus elastischem, Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die wärmebeständigem Isolierstoff, der etwa den gleichen io Muffe einen etwas größeren Innendurchmesser hat,' Außendurchmesser wie der Mantel hat und Bohrun- als der Außendurchmesser des Mantels beträgt, und gen aufweist, durch die die frei über die Stirnseite nächst dem freien Ende des Mantels eine erste des Mantels überstehenden Enden der Leiter gesteckt hexagonale Preßstelle, in Abstand von dieser ersten sind, und mit einer das freie Ende des Mantels und Preßstelle über dem Mantel eine zweite, zur ersten den Pfropfen dicht umschließenden, metallischen, 15 um 30° winkelversetzte hexagonale Preßstelle und über dem Pfropfen zusammengepreßten Muffe. in Abstand von der ersten Preßstelle über dem

Aus der britischen Patentschrift 663 233 ist ein Pfropfen eine dritte, zur ersten um 30° winkel-

Kabelendverschluß für durch pulverförmige minera- versetzte hexagonale Preßstelle aufweist,

lische Stoffe isolierte Metallmantelkabel bekannt. Die Erfindung und Vorteile werden an Hand der

Dieser Endverschluß besteht aus einer Metallhülse, 20 Figuren an Ausführungsbeispielen erläutert. Es stellt

die das Kabelende aufnimmt. In der Hülse ist ein dar

aus plastisch verformbarem Isolierstoff bestehender Fig. 1 eine Ausführungsform eines Endver- und mit Kanälen für die Durchführung der Leiter Schlusses, wobei die Teile auseinandergezogen geversehener Pfropfen eingesetzt, der sich mit einem zeichnet sind, . „
Ende gegen die Stirnseite des Kabelmantels abstützt. 35 F i g. 2 die Teile vereinigt vor dem Pressen,
Die Hülse wird auf den Kabelmantel aufgelötet und F i g. 3 den Endverschluß nach dem Pressen,
sodann auf den Pfropfen aufgepreßt, wobei Ein- F i g. 4 den Schnitt nach Linie 4-4 zu F i g. 3,
kerbungen entstehen. In der britischen Patentschrift F ig. 5 den Schnitt nach Linie 5-5 zu Fig. 3,
645 797 wird bei einer ähnlichen Vorrichtung als Fig. 6 die Stirnansicht einer Hälfte eines Preß-Hiilse eine aufgeschraubte Kapsel verwendet. Eine 30 Werkzeuges,

derartige Kapsel kann jedoch nur als Kabelend- Fig. 7 den Schnitt nach Linie 7-7 zu Fig. 6,
Verschluß verwendet werden. Weiterhin ist es aus der F i g. 8 den Achsschnitt einer abgeänderten Ausbritischen Patentschrift 567 618 bekannt, bei einem führungsform,

Kabelendverschluß eine Hülse durch eine Ein- F i g. 9 die Teile einer Muffenverbindung zum Zu-

kerbung auf den Kabelmantel aufzupressen. Aus der 35 sammenschließen zweier Kabel, auseinandergezogen

USA.-Patentschrift 3 015 684 ist es bekannt, eine gezeichnet,

Kabclverbindungsmuffe auf die Mäntel der beiden Fig. 10 diese Teile nach der Vereinigung und

zu verbindenden Kabel aufzudrücken. Aus der deut- Fig. 11 den Längsschnitt nach Linie 11-11 zu

sehen Auslegeschrift 1078 202 sind bei einer Kabel- Fig. 10.

verbindungsnuiffe quadratische Preßstellen bekannt, 40 In F i g. 1 ist die Ausführungsform für einen Endweiche an mehreren in Axialabstand voneinander abschluß eines mineralisch isolierten Kabels 1 ge-Iiegendcn Stellen vorgesehen und zueinander winkel- zeigt, das einen Kupfermantel 2 und eine Vielzahl versetzt sind. Quadratische Preßstellen sind jedoch von Kupferleitern 3 α und 3 ft aufweist. Das Vernicht hinreichend feuchtigkeitssicher. binder- oder Abschlußelement besteht aus einem

Bei Kabeln, welche aus einem System mehrerer 45 Pfropfen 4 aus elastischem bzw. plastisch verform-

hochleitender Adern, die im Abstand voneinander barem Isolierstoff, wie Silikon oder weichem Asbest,

liegen und durch einen feuchtigkeitsempfindlichen, und einem zweiten Pfropfen 5 aus Kunststoff, wie

mineralischen Isolierstoff voneinander getrennt sind, Polytetrafluoräthylen, sowie einer Muffe 6 aus Kupfer

bestehen, müssen die Armaturen feuchtigkeitsdicht oder anderem Metall. ■

eingebaut sein. Dringt nämlich Feuchtigkeit zu dem 50 Um die Endabdichtung herzustellen, wird der,

mineralischen Isolierstoff vor, dann wird dieser Kupfermantel 2 des Kabels 1 zurückgeschoben zur

chemisch umgesetzt, so daß die erforderliche di- Freilegung der Kupferleiter oder Drähte 3 α und 3 ft.

elektrische Festigkeit verlorengeht. Der Pfropfen 4 besitzt Kanäle oder Bohrungen 4 α

Da ein solches Kabel bei Temperaturen von und <Xb zur Durchführung der Leiter 3 α bzw. 3 ft;

250" C zu arbeiten in der Lage ist, eignet es sich zur 55 er wird über die Leiter geschoben, so daß seine

Aufnahme hoher Spannungen und damit in be- Stirnseite 4 c gegen das Ende 2 a des Kabels abstützt,

sonderer Weise für Heizzwecke. Die Temperatur, bei Für Verwendungszwecke, bei denen das Kabel er-

welclicr das Kabel betriebssicher ist, hängt aber nicht höhter Temperatur ausgesetzt ist, wird als Material

nur ab von den thermischen Eigenschaften des für den Pfropfen 4 hitzebeständiger Werkstoff, wie

Kabels, sondern auch von den thermischen Eigen- 60 Asbest oder Silikon, verwendet. Der Pfropfen 5 hat

schäften der in dem System vorhandenen Kabel- ebenfalls Bohrungen 5 a und Sb für die Durch-

endverschlüsse oder -muffen. · führung der Drähte oder Leiter 3 a bzw. 3 b. Er trägt

Diesen Anforderungen genügen die bekannten an einem Ende 5 c Isolierröhrchen 7 α und Tb, die

Kabelendverschlüsse und Kabelverbindungsmuffen angeformt oder sonstwie befestigt sind. Der

nicht. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, 65 Pfropfen 5 wird über die Leiter 3 a und 3 ft gefcuchligkcitsdichte Kabelarmaturen anzugeben, wel- schoben, so daß diese aus den Bohrungen oder ehe bei Temperaturen bis zu 250° C betrieben wer- Kanälen a α und Sb und den Röhrchen 7 α und 7 ft

den können. vorstehen. Die Stirnseite 5 el des Pfropfens 5 steht in

3 . 4

enger und dichter Berührung mit der Stirnseite 4 el . gezahnte Spleißbüchsen 22 und 24 und, darüberdes Pfropfens 4. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist die liegend, Isolierbüchsen 26 und 28.
Muffe 6 koaxial über den Pfropfen 4 und 5 ange- Um die Kabel 30 und 32 miteinander zu verordnet; der Mantel 2 des Kabels erstreckt sich in die binden, wird folgendermaßen verfahren: Ungefähr Bohrung an einem Ende der Muffe 6. Letztere be- 5 4,4 cm des Mantels 12 des Kabels 30 und des sitzt Schultern 8, die gegen das Ende 5 c des Mantels 42 des Kabels 32 werden entfernt. Die Pfropfens 5 abstützen.. Isolierung 44 und 46 zwischen den Kabelmänteln Der Teil der Muffe, welcher den Kabelmantel um- und den Kabelleitern wird an den Enden der Kabel schließt, wird in die aus F i g. 3 ersichtliche Form 12 und 32 weggenommen, um die Leiter freizulegen, gepreßt. In gleicher Weise wird der den Pfropfen 5 io Die Verbindungsmuffe 13 wird über das eine, der umschließende Teil der Muffe 6 einer Pressung beiden Kabel geschoben. Hierauf werden die Isolierunterworfen. Da die Bewegung des Pfropfens 5 in büchsen 26 und 28 zur Abdeckung der Spleißeiner Richtung durch die Schultern 8 des Mantels 2 büchsen 22 und 24, die in an sich bekannter Weise gehemmt ist, hat die Pressung der Muffe über dem zusammengehörige Kabelenden verbinden, über-Pfropfen 5 zur Folge, daß dieser in Richtung gegen 15 geschoben. Die verspleißten Enden können mit gegen den Pfropfen 4 gedrückt wird. Gleichzeitig werden Wärme und Feuchtigkeit widerstandsfähigem Silikondie Bohrungen oder Kanäle 5 α und 5 b um die gummi umwickelt werden, oder es werden Silikon-Leiter 3 « und 3 b gepreßt, wodurch ein wasserdichter gummipfropfen 14 und 16 über die Leiter geschoben, Abschluß entsteht. Diese kolbenartige Wirkung bevor diese miteinander vereinigt werden. Die drückt den Pfropfen 4 gegen die Magnesiumoxyd- 20 Silikongummifüllung wird sodann unter Preßdruck isolierung an der Stirnseite 2 α des Kabels. Da der gesetzt zum Austreiben der Luft aus den Zwischen-Pfropfen 4 weich und flexibel ist, füllt er alle Luft- räumen innerhalb der Verbindung. In der Muffe 13 räume, die zwischen dem Magnesiumoxyd des Kabels befindet sich Isoliermaterial 18, wie Magnesiumoxyd, und diesem Pfropfen vor dem Zusammenpressen Durch Zusammenpressen der Muffe 13 über den vorhanden waren, aus. Auf diese Weise wird auch 25 Kabelmänteln 12 und 42 und anschließendes Verbei hohen Spannungen eine Kriechwegbildung ver- pressen des Isdliermaterials 14 und 16 wird letzteres hindert und ein dichter, feuchtigkeitsfester Abschluß gegen die Stirnseite der Kabel 30 und 32 gedruckt; erzielt, der den Temperatur- und Spannungs- die Isoliermasse 18 wird verdichtet und so eine gute beanspruchungen des Kabels gewachsen ist. Verbindung hergestellt.

Wie später beschrieben wird, sind die hexagonalen 30 Das Verpressen erfolgt mit einer tragbaren, Preßstellen der Muffe winkelversetzt zueinander, wie manuell zu betätigenden hydraulischen Presse (12 t dies die F i g. 4 und 5 zeigen. Kapazität). Diese Presse besitzt ein Gesenk, das in Die Röhrchen 7 α und 7 b des Pfropfens 5 er- den F i g. 6 und 7 gezeigt ist und einen polygonalen leichtern die Isolierung der vorstehenden Enden 3 λ Querschnitt besitzt, der vorzugsweise hexagonal ist. und 3 b, die an anderen Leitern oder elektrischen 35 An jedem Ende eines Verbinders werden mehrere Apparaturen durch Verspleißung oder sonstige Ver- Verklemmungen vorgenommen. Die innere Klemmbindung angeschlossen werden können. stelle 48 wird zuerst erzeugt, anschließend die zweite Die F i g. 8 zeigt einen Endabschluß ähnlich der oder äußere Kleramstelle 54 zwischen der Muffe 13 Ausführungsform der F i g. 1 bis 5 mit der Maßgabe, und dem Kabelmantel 12. Die zweite oder äußere daß hier nur ein einziger. Silikongummi-Pfropfen 10 40 Klemmstelle 54 ist (durch Verdrehen des Klemm-Verwendung findet an Stelle der beiden Pfropfen 4 Werkzeuges) um 30° gegenüber der ersten versetzt, und 5 der F i g. 1 bis 5. Im übrigen ist die Wirkungs- so daß die Ecken der hexagonalen Klemmstellen weise dieselbe. Der Pfropfen 10 besitzt Bohrungen nicht fluchten. Die Fig. 6 und 7 zeigen nur die eine oder Kanäle 10« und 10 6 sowie eine Schulter 10 c. Hälfte des Gesenkes des Klemmwerkzeuges.
Er befindet sich in einer Kupfermuffe 11, die ihrer- 45 Die feuchtigkeitsfeste Verbindung durch Verseits eine Schulter 1:1 α aufweist. Der Pfropfen 10 zahnung hängt von vier Faktoren ab. Der erste wird in die Muffe 11 eingeführt, bis sich die Schultern Faktor ist die Form des Gesenkes, welches die er-10 c und 11« gegeneinander abstützen. Die Leiter forderlichen Radialkräfte erzeugt; der zweite Faktor des Kabels sind durch die Bohrungen 10 α und 10 b ist die gegenseitige Winkelversetzung der Klemmgeführt. Das Ende der Muffe 11 wird auf den 50 stellen um beispielsweise 30°, und der dritte Faktor Mantel 2 des Kabels aufgeklemmt. Hierauf wird die ist die Wandstärke der Muffe.

Muffe 11 über den Pfropfen 10 geklemmt, so daß Ein vierter Faktor ist der Grad der Pressung, die Stirnfläche 10 d gegen die Stirnfläche des Kabels Diese soll zwischen 10 und 15% des Kabeldurchgedrückt wird, wodurch eine dichte Verbindung ent- messers liegen. Eine Verpressung von 10% ergibt steht. 55 einen innigen Kontakt zwischen der Innenoberfläche In den Fig. 9 bis 11 ist eine Spleißverbindung für der Spleißstelle und der Außenoberfläche des Kabelein Kabelpaar 30 und 32 gezeigt. Das Kabel 30 ent- mantels. Dieser innige Kontakt ist notwendig, um hält Leiter 34 und 36 innerhalb des Kabelmantels 12 das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, und das Kabel 32 Leiter 38 und 40 innerhalb des Wenn die Pressung 15 % überschreitet, würde die Kabelmantels 42. Der Spleißverbinder umfaßt eine 60 Wandstärke im Bereich der Spleißstelle kleiner als äußere Muffe 13 aus leitendem Werkstoff, wie notwendig, mit der Folge eines geringeren Wärme-Kupfer, und besitzt einen Innendurchmesser, der gefälles zwischen dem Mantel und der Spleißstelle größer ist als der Außendurchmesser der Kabel- bei thermischer Expansion. Eine dicke Wandung mantel 12 und 42. Ein zu großer Innendurchmesser wirkt als »kalter Körper«, der Wärme von dem macht einen wasserdichten Abschluß schwierig, wäh- 65 Kabelmantel absorbiert und so Lufträume zwischen rend ein zu kleiner Innendurchmesser die Herstellung dem Mantel und dem Kabel — hervorgerufen durch der Verbindung erschwert. eine Temperaturdifferenz des Mantels und der Der Splcißverbinder umfaßt außer der Muffe 13 Spleißstelle — verhindert. Eine Pressung um 15%

kann ohne Beschädigung der Kabelleiter durchgeführt werden.

Es wurde auch gefunden, daß eine hexagonale Verpressung mit einem Abstand zwischen den Flächen gleich 85% des Außendurchmessers an der Spleißstelle befriedigende Ergebnisse liefert.

Als Material für den Spleißverbinder und die Endkappe soll getempertes Kupfer zur Wechselwirkung mit dem Kupfermantel des Kabels verwendet werden. Dadurch wird die Möglichkeit einer Trennung zwischen Kabelmantel und Verbinder dank der verschiedenen Wärmedehnungen während auftretender Temperaturschwankungen auf ein Minimum verringert. Die Isolierbüchsen können aus Polytetrafluorätliylen oder Fiberglas, das temperaturbeständig ist, hergestellt sein.

Versuche haben ergeben, daß Verbinder der erfindungsgemäßen Art den bisher bekannten Verbindern, die eine hohe Ausschußquote hatten, erheblich überlegen sind.

Diese Versuche umfaßten einen Versuch auf Durchschlagsfestigkeit bei 1500 Volt, einen Isolationstest unter Verwendung eines 500-Volt-Widerstandsmessers, einen Drucktest von 175 kp/cm² und eine Versuchsreihe über drei Wochen, bei welcher der Verbinder abwechselnd erwärmt und in Wasser getaucht wurde.

Die diesen Versuchen unterworfenen Verbinder widerstanden diesen Testzyklen, ohne daß Feuchtigkeit festgestellt werden konnte. ·

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zürn Abschluß eines bei einer Temperatur von 250° C betreibbaren Kabels, das einen metallischen Mantel und innerhalb dieses Mantels in feuchtigkeitsempfindlichem, mineralischem Isolierstoff eingebettete Leiter aufweist • oder zum Anschluß eines solchen Kabels an ein zweites, gleichartig ausgebildetes Kabel, mit einem an die Stirnseite des Mantels anstoßenden Pfropfen aus elastischem, wärmebeständigem Isolierstoff, der etwa den gleichen Außendurch-. messer wie der Mantel hat und Bohrungen aufweist, durch die die frei über die Stirnseite des Mantels überstehenden Enden der Leiter gesteckt sind, und mit einer das freie Ende des Mantels und den Pfropfen dicht umschließenden, metallischen, über dem Pfropfen zusammengepreßten Muffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (6,11,13) einen etwas größeren Innendurchmesser hat, als der Außendurchmesser des Mantels (2,12, 42) beträgt, und nächst dem freien Ende des Mantels (2,12,42) eine erste hexagonale Preßstelle, in Abstand von dieser ersten Preßstelle über dem Mantel (2,12,42) eine zweite, zur ersten um 30° winkelversetzte hexagonale Preßstelle und in Abstand von der ersten Preßstelle .über dem Pfropfen (4,10,14 16) eine dritte, zur ersten um 30° winkelversetzte hexagonale Preßstelle aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Abschluß eines Kabels, gekennzeichnet durch einen neben dem Pfropfen (4) angeordneten, ebenfalls von der Muffe (6) umschlossenen zweiten Pfropfen (5) aus elastischem, wärmebeständigem Isolierstoff, an dem sich die freien Enden der Leiter (3 a, 3 b) umschließende Isolierstoffröhrchen (7 a, 7 b) befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zum Abschluß eines Kabels, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (6,11) eine sich gegen die freie Stirnfläche des Pfropfens (4, 5) oder gegen eine Ringstufe (10 c) des Pfropfens (10) abstützende, radial nach innen vorspringende Ringschulter (8, Ua) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Pfropfen (4,10,14,16) aus Silikongummi oder weichem Asbest besteht.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Pfropfen (5) aus Polytetrafluoräthylen besteht.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (6,11,13) aus Kupfer besteht.

7. Vorrichtung nach einem -der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Isolierstoff (la, 44,46) aus Magnesiumoxyd besteht.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Muffe (6,11,13) zwischen 0,275 cm und 0,4 cm liegt und der Preßgrad zwischen 10 °/o und 15 %> des Kabeldurchmessers liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen