DE1490664A1 - Endenabschluss fuer Hochspannungsleiter mit einer Isolierung aus einem thermoplastischen Kunststoff,insbesondere aus Polyaethylen - Google Patents

Description

• Endenabschluß für Hochspannungsleiter mit einer Isolierung aus einem thcrmoplastisichen Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen Es ist bekannt, zur Feldsteuerung an den Eden von Masse-, Öl- oder Gasdruckkabeln Kondensatorwickelkeulen aus :fit einem Isoliermaterial getränkten Papieren mit leitenden oder ichwachleitenden Einlagen zu verwenden. Der Einsatz derartiger Abschlußkeulen auch für Kabel mit eine Kunststoffisolieiung, also beispielsweise für polyäthylenisolierte Kabel, bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten infolge der stark unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Kunst-

  stoffisolierung/des für den Endenabschluß verwendeten Papiercs.

  Das gilt insbesondere dann, wenn bei Belastung des Kabels stark wechselnde Temperaturen auftreten, viie es beispielsweise beim Betrieb von Starkstromkabeln die Regel ist. In diesem Fall werden nämlich die auf der kunststoffisolierten Kabelader aufgebrachten Papiere über ihre Reißgrenze hinaus gedehnt, so daß sich Spalte bilden, in denen ein Längsdurchschlag zwischen der Wickelkeule und der Kabelader eingeleitet wird. Andererseits sind auch die Dielektrizitätskonstanten z.B.
• von mit einem Isoliermaterial getränktem Papier und Polyäthylen so unterschiedlich, daß eine einwandfreie FelLteuerung einer aus Papier bestehenden Wickelkeule auf einen polyäthylenisolierten Hochspannungskabel nur schwer erreicht "rerden I;ann. Die Folge davon ist eine erhöhte elektrische Beanspruchung der Kabelisolierung.
• Auch hat man bereits zur Herstellung einer Abschlußkeule für kunststoffisolierte Kabel anstelle von Papier mehrere Lugen aus einer Kunststoff-Folie verwendet, die mit den feldsteuernden Einlagen und der Leiterisolierung des lIochspannun`skabels verschweißt vrerden. Bei höheren Spannungen bereitet jedoch die einwandfreie Verschweißung der dicken Kunst stoffwickclkeulen große Schwierigkeiten. Ein lagenweises Versclweißen schafft zwar weitgehend Abhilfe, es erhöht jedoch die Gefahr üer Verschmutzung der einzelnen Lagen der Wickelkeule und führt außerdem zu großen Fertigungszeiten. Die genannten Schwierigkeiten `erden durch die Erfindung über-, wunden. Gemäß der Erfindung besteht die Abscnlußkeule eines Hochspannungsleiters mit einer Isolierung aus einer., thermoplastischen Kunststoff aus mehreren konzentrisch zur Leiteroberfläche angeordneten,ineinandergeschachtelten Rohren aus einen vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff; der Raum zwischen jeweils zwei Rohren bzw. zwischen dem der Leiteroberfläche zugekehrten Rohr und der Leiteroberfläche ist mit einem isolierenden Medium gefüllt. Ein solcher Endenabschluß erlaubt die Verwendung vorgefertigter Bauteile, so daß kurze Montagezeiten auf der Baustelle möglich sind. In Durchführung des Erfindungsgedankens wird als isolierendes Medium beispielsweise eine Flüssigkeit auf der Basis aro:::atischer Kohlenwasserstoffe verwendet. Zu diesen Zweck werden die als Abschlußkeule dienenden Rohre in einem druckdicht verschlossenen Gehäuse untergebracht. Die einzelnen Kunststoffrohre können dabei auc-z durch ein warmhärtendes Gießharz miteinander verbunden sein, so daß die isolierende Flüssigkeit nur den Spalt zwischen der Leiteroberfläche und dem der Leiteroberfläche zugekehrten Rohr ausfüllt. Es ist aber auczi möglich, anstelle einer isolierenden Flüssigkeit überhaupt ein warmhärtendes Gießharz zu ven-jenden,das.den Raum zwischen jeweils zwei Rohren bzw. zwischen dem der Leiteroberfläche zugekehrten Rohr und der Leiteroberfläche ausfüllt.
• Zur Feldsteuerung sind die gemäß der Erfindung vorgesehenen Kunststoffrohre in ächsrichtung abgestuft und mit einem leitenden Belag versehen. Dieser leitende Belag kann auch gleichzeitig dazu verwendet werden, als Wärmequelle für die Aushärtung des warmhärtenden Gießharzes zu dienen. Das gcschieht zweckmäßig in der Weise, daß die leitenden Beläge etwa in Form von Metallfolien durch von außen induzierte Ströme erwärmt werden. Die-Erfindung sei an Hand des in der Figur als tiusfülii-u Igs-Beispiel dargestellten Endverschlusses näher erläutert. . Das Leiterende eines Hochspannungskabels mit dein Leiter 1 und der Isolierung 2 aus Polyäthylen wird von einer Abschlu2-keule umgeben, die aus den ineinandergeschachtelten Rohren 3 aus Polyäthylen besteht, welche durch die Distanzstücke 4 in Abstand gehalten werden. Zur Feldsteuerung sind die Rohre 3 in Achsrichtung abgestuft angeordnet und mit den leitenden Belägen 5 versehen. Die ineinandergeschachtelten Polyäthylenrohre 3 sind im Innern des Gehäuses 6, einem ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Formteil, angeordnet. Nach oben istdas Gehäuse 6 durch den Deckel 7 druckdicht verschlosoen, während der untere Teil des Gehäuses von dein trichterförmigen Teil 8 gebildet wird, der aus einem leitenden oder schwachleitenden Material besteht und mit dem zu erdenden Steuerbelag 9 des Gehäuses 6 und gleichzeitig mit der Leiterabschirmung 10 elektrisch leitend verbunden ist. Das Gehäuse 6 des Endenabschlusses ist mit einer 2lüssigkeit 11 auf der Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe gefüllt. Hierdurch ist erreicht, daß der elektrische Teil des Endenabschlusses eine einheitliche Dielektrizitätskonstante aufweist, so daß eine erhöhte elektrische Beanspruchung durch eine sprunghafte Änderung der Dielektrizitätskonstanten an der Grenzfläche zwischen der Leiterisolierung 2 und dein ersten Rohr des Endenabschlusses vermieden ist. Als Flüssigkeiten mit einer Dielektrizitätskonstanten,die der des Polyäthylens entspricht, sind ferner Mineralöle sowie Polybuten geeignet. Bei Erwärmung der Leiterisolierung 2 während des.Betriebes wird bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Abschlußkeule nicht das Material der Keule selbst mechanisch beansprucht, sondern nur der Flüssigkeitsspalt zwiscnen der Leiteroberfläche und dem ersten Rohr verkleinert, so daß Spaltbildungen in der Abschlußkeule und damit die Gefahr des Auftretens von Glimmerscheinungen, die zur.Zerstörung des Endenabschlusses führen würden, vermieden sind. Die bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Endenabschluß im Innern des Gehäuses 6 auftretende Volumenänderung der Flüssigkeit 11 wird durch eine Ausgleichsvorrichtung aufgenommen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Faltenbalg 12 besteht. Der Spalt zwischen der Leiteroberfläche und dem der Leiteroberfläche zugekehrten Rohr kann in Weiterführung des Erfindungsgedankens zusätzlich mit einem Kunststoffgewebe, beispielsweise in Form eines Vließes, verkleinert werden. Die einzelnen Rohre 3 des Endenabsefilusses gönnen such :xit Hilfe eines z.B. warmhärtenden Gießharzes auf der Basis eines Copolymerisates Styrol - Butadien miteinander verbunden werden, so daß nur der Spalt zwischen der Geiteroberfläche und dem der Leiteroberfläche zugekehrten Rohr mit der isolierenden Flüssigkeit 11 gefüllt ist. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, sämtliche Hohlräume der Abschlußkeule mit einem warmhärtenden Gießharz auszufüllen. Das verwendete Gieeharz kann hierbei mit einem reroxyd, z.B. mit Dicumylperoxyd, versetzt sein. Die zur Aushärtung des warmhärtenden Gießharzes erforderliche Wärme kann nach der Montage des Endenabschlusses durch enc äußere Wärmequelle, z.B. in Form eines Wärmestrahlers, geliefert werden. Vorteilhafter ist es jedoch, die, für die :Aushärtung des Gießharzes erforderliche Wärmemenge in der '%'leise -zu erzeugen, daß die leitenden Beläge 5 der Rohre 3 der aibäc:ilu2-keule durch induzierte Ströme erwärmt werden. Hierdurch läßt sich in besonders einfacher Weise eine gleichmäßige laushärtung des Gießharzes und damit eine einwandfreie Verbindung der ineinander geschobenen Rohre 3 untereinander sovrie mit der Leiterisolierung 2 des Hochspannungskabels erreichen.

Claims (13)

1. Paten 1. Endenabschluß für Hochspannungsleiter mit einer Isolierung aus einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen, unter Verwendung einer das Leiterende umgebenden Abschlußkeule, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkeule aus mehreren konzentrisch zur Leiteroberfläche angeordneten, ineinandergeschachtelten Rohren aus einem vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff besteht und daß der Raum zwischen jeweils zwei Rohren bzw. zwischen dem der Leiteroberfläche zugekehrten Rohr und der Leiteroberfläche mit einem isolierenden Medium gefüllt ist.
2. 2. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als isolierendes Medium eine Flüssigkeit auf der Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe verwendet ist.
3. 3. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Abschlußkeulc dienenden Rohre in einen mit, de-r- i:@clierenden Flüssigkeit gefüllten druckdicht verschlesscren Gehäuse angeordnet sind.
4. Tndenabsehluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dat3 im Innern des Gehäuses eine die Volumenünderung der iooliei#enden Flüssigkeit bei Emärmung aufnehmende Ausgleichsvorrichtung An g;eprdnet ist .
5. 5. Endenabschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dal als Ausgleichsvorrichtung ein Faltenbalg verwendet ist.
6. 6. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als isolierendes Medium ein aushärtbares Gießharz verwendet ist.
7. 7. Endenabschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein warmhärtendes Gießharz auf der Basis eines Copolyrnerisates, Styrol-Butadien, verTiendet ist. B.
8. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Rohre der Abschlußkeule durch Abstandhalter voneinander und von der Leiteroberfläche getrennt sind.
9. 9. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre in Achsrichtung abgestuft sind.
10. 10. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre einen leitenden Belag zur Feldsteuerung aufweisen.
11. 11. Endenabschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der für die Aushärtung des Gießharzes erforderlichen Wärme die auf den Kunststoffrohren angeordneten leitenden Beläge induktiv beheizt sind. 1@2.
12. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in denn mit dem isolierenden Medium gefüllten Raum zwischen dem inneren Kunststoffrohr und der Leiteroberfläche zusätzlich ein Kunststoffgeiiebe angeordnet ist.
13. 13. Endenabschluß nach linspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit der metallischen Abschirmung des kunststoffisolierten Hochspannungsleiters elektrisch leitend verbunden ist.