DE1540316A1 - Electrical plug connection, especially for high voltage cables - Google Patents
Electrical plug connection, especially for high voltage cablesInfo
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Description
Elektrische Steckverbindung, insbesondere für Hochspannungskabel Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung, insbesondere für Hochspannungskabel:, mit einem Stecker, von dem sich ein elektrisch leitendes Teil erstreckt, und mit einer Buchse, in der sich eine elektrisch leitende Hülse befindet.Electrical plug connection, especially for high-voltage cables The invention relates to an electrical connector, in particular for high-voltage cables :, with a plug from which an electrically conductive part extends, and with a socket in which an electrically conductive sleeve is located.
Die elektrischen Gefahren, die bei'der Wartung und Instandsetzung von Hochspannungskabeln auftreten, sind allgemein bekannt. Eine besondere Gefahr ist der elektrische-Lichtbogen, der bei der Auftrennung oder Abschaltung von Hochspannungskabeln auf-C> tritt. Diese Gefahr ist von besonderer Bedeutung bei unter der Erzle verlegten Energieverteilungsnetzen, bei denen Transformatoren auf der Erde montiert und zur Erzielung einer besonders großen Sicherheit feste Kabelverbindungen vorgesehen sind. Dadurch wird.jedoch die Wartung und Instandsetzung solcher Syateme beeinträchtigt, da besonders ausgebildete Trennachalter i=erhalb des unzugänglichen Transformato--raumes zur sicheren Unterbrechung des Laststromes erforderlich sind. Es besteht seit langem der Q . 'lunsch näch schnelleren und einff-:#cheren Mitteln zur Unterbrechung des Laststromes, die eine möglichst geringe Absche;ltungs.-eit de3 Netzes erfordern.The electrical dangers which occur during the maintenance and repair of high-voltage cables are generally known. The electric arc, which occurs when high-voltage cables are cut or disconnected, is a particular danger. This risk is of particular importance in the case of energy distribution networks laid under the Erzle, in which transformers are mounted on the ground and fixed cable connections are provided to achieve a particularly high level of safety. As a result, however, the maintenance and repair of such systems is impaired, since specially trained isolating age is required outside the inaccessible transformer room for safe interruption of the load current. The Q has been around for a long time . We want to use faster and easier means for interrupting the load current, which require the lowest possible isolation time of the network.
Die Erfindung hat es sich deingeLäß zur Aufgabe gemacht, die Unterbrechung des Laststromes an de.. KabelanscY-lu!3 in einem zugänglichen Raum vorzunehmen, so daß Kabelfehler i-nnerhnlb von .Minuten gefunden und isoliert werden kUnnen, r,---,chdeLi sle einmal festgestell+ sind. Die Erfindung hat dabei -.u#.,h die #-ufgabe zu lösen, di-tj bei der Auftrennun#r der Hochspanr.ungskabel entstehenden Lichtbögen zu vermeiden. Die erfindungsgema'e Verbindung zc1-1 CD vollständig isoliert und damit sicher zu handhaben und zu warten sein. Sie 3oll weiter billig, e--*xifach in der Herstellun, und sicher in Betrieb sein, sie soll feuchtij#keitsgeschützt und außer-CD dem leicht lösbar sein. Alle diese Forderungen werden durch die Erfindung in vorteilhafter Weise erfüllt.The invention has set itself the task of interrupting the load current at the .. KabelanscY-lu! 3 in an accessible space, so that cable faults can be found and isolated within minutes, r, ---, chdeLi sle once fixed + are. The invention has to solve the problem of avoiding arcs when the high-voltage cables are disconnected. The compound zc1-1 CD according to the invention must be completely isolated and therefore safe to handle and maintain. It should continue to be cheap, extremely easy to manufacture, and be safe to operate, it should be protected against moisture and, in addition, it should be easy to remove from the CD. All of these requirements are met in an advantageous manner by the invention.
Die Erfindung besteht darin, daß an den Enden wenigsten-s CD eines der elektrisch leitenden Teile isolierende LÄTittel aus einem Material zur Lichtbogenlöschung vorgesehen sind, so daß bei Trennung von Stecker und Buchse die isolierenden Mittel lastströme mit hoher Spannung zwischen denleitenden Teilen unterbre#rEn Die erfindungsgemäße Verbindung bietet ein hohes LlaM an S--clierheit und kann zur Trennun- von Kabeln bei beliebig hohen Spannungen dienen. Die elektrische Verbindung besteht aus einem Steckery der mit einem isolierenden Polgeteil versehen istg das mit dem Ende eines elektrisch leitenden Teiles verbunden ist. Die Steckverbindung weist außerdem eine Buchse mit e-!ner isolier enden Hülse an dem Eingang einer elektrisch leitenden Hülse auf. Das isolierende Polgeteil und die isolierende Hülse bestehen beide aus einem lichtbogenlöschenden 1,1.aterial, das durch einen über den Spalt-zwischen den beiden Te ilengebildeten lichtbogen-nach Trennung der elektrisch leitenden Teile aktiviert wird. Die Hitze des Lichtbogens wird von dem lichibogenlöschenden Material aufgenommen, und eine entionisierte Zone wird in dem engen Bereich zwinehen dem Polgeteil und der Hülse aufgebaut. Diese entionisierte Zone unterbricht den Stror#flu3 in zwei cder vier Perioden nach der 211luftrennung der Steckverbindung und löscht somit den Lichtbogen.The invention consists in that at least one CD at the ends the electrically conductive parts insulating LÄTittel made of a material for arc extinguishing are provided so that the insulating means when the plug and socket are separated Load currents with high voltage between the conductive parts interrupt the inventive Connection offers a high level of clarity and can be used for separation of cables at any high voltage. The electrical connection exists from a Steckery which is provided with an insulating pole part with the End of an electrically conductive part is connected. The connector has also a socket with an insulating sleeve at the input of an electrically conductive sleeve on. The insulating pole piece and the insulating sleeve exist both made of an arc-extinguishing material, which is passed through a gap-between the two parts formed arc after separation of the electrically conductive parts is activated. The heat of the arc is removed from the arc extinguishing material is added, and a deionized zone is created in the narrow area Pole part and the sleeve built up. This deionized zone interrupts the flow of flow # flu3 in two or four periods after the plug-in connection is disconnected and clears thus the arc.
Die Kar-le der Steckverbindung besteht aus einem elastischen Material, dessen elastische Eigenschaften in verschiedener Hinsicht bedeutungsvoll sind. Eine-in der Kappe vorgesehene öse stellt einen Energiespeicher dar, der beim Herausziehen des Steckers aus der Buchse entsprechend der Elastizität des Materials ähnlich wie e.-1*Lne Peder wirkt, nachdem der Stecker frei ist. An dem'Ende der ist eine ringförm.-lLgg Rille vorgesehen, die mit einem Hing in dem Stecker zusammen eine Schnappverbindung bildet. Der Stecker und die Buchse sind außerdem feuchtigkeitedicht ineinandergesteckt, wodurch eine zusätzliche Haltekraft durch das beim Herausziehen zwischen dem Stecker und der Buchse entstehende Vakuum erzeugt wird. Nach Loslösung des Steckers von der Buchse tritt eine Schnappwirkung ein, die zu einer sehr schnellen Trennung der Steckverbindung führt.The card of the plug connection consists of an elastic material, whose elastic properties are significant in several ways. One-in The eyelet provided on the cap represents an energy store that, when pulled out of the plug from the socket according to the elasticity of the material similar to e.-1 * Lne Peder works after the plug is free. At the end of the is a ring-shaped lgg Groove provided that with a hung in the plug together one Snap connection forms. The plug and socket are also moisture-proof nested, creating an additional holding force when pulling out vacuum is generated between the plug and the socket. After detachment of the plug from the socket, a snap action occurs which leads to a very rapid one Separation of the connector leads.
zur Verbindung des Kabels mit dem Stecker wird die konzentrische Umspinnung vom Ende des Kabels zurückgeschoben und die Hochspannungsisolierung freigelegt. An das Ende des Kabels wird ein Kabelschuh angequetscht und dann das Ganze in'eine angeapritzte Ausneh#mung in der Steckerkappe gesteckt. Die Ausnehmung ist mit einem fettartigen isolierenden Material gefülltg das den Raum zwischen der Kappe und dem Kabelende ausfüllt.the concentric wrapping is used to connect the cable to the plug pushed back from the end of the cable and exposed the high voltage insulation. A cable lug is squeezed onto the end of the cable and then the whole thing is put into one molded recess inserted in the plug cap. The recess is with a greasy insulating material filled the space between the cap and the Cable end fills.
Ein elektrisch ieitendes Teil, d. h. der Steckerstift, wird dann innerhalb des Steckers in den Kabelschuh eingeschraubt. Schließlich wird zur Vervollständigung des Anschlusdes ein leitendes Band um das Ende des konusförmigen Teiles des Steckers gewickelt. Eine derartige Verbindung hat sich wegen der geringen Kosten und der Einfachheit als besonders vorteilhaft herausgestel£z, während gleichzeitig ein Maximum an Sicherheit bei der Handhabung der Verbindung nach dem Anschluß erzielt wird. Anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.An electrically conductive part, i. H. the connector pin, is then screwed into the cable lug inside the connector. Finally, a conductive tape is wrapped around the end of the conical portion of the plug to complete the connection. Such a connection has proven to be particularly advantageous because of its low cost and simplicity, while at the same time a maximum of safety is achieved when handling the connection after connection. The invention is to be explained in more detail with the aid of exemplary embodiments shown in the drawing.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer elektrischen Steckverbindung im Schnitt, wobei Stecker und Buchse in Eingriff sind, Fig. 2 ist eine Ansicht ähnlich der emäß Fig. 1, sie zeigt Stecker und Buchse im auseinandergezogenen Zustand, Fig. 3 ist eine Ansicht einer abgewandelten Steckverbindung und zeigt die elektrisch leitenden Teile iii elektrischer Verbindung, während die isolierenden Teile nicht im Eingriff stehen und Fig. 4 ist der Fig. 3 ähnlich und zeigt die elektrisch leitenden Teile außer Eingriff und die isolierenden Teile im Eingriff. 1 is a side view of an electrical plug connection in section, with the plug and socket in engagement, FIG. 2 is a view similar to that of FIG. 1, it shows the plug and socket in the exploded state, FIG. 3 is a view of a modified one Plug connection and shows the electrically conductive parts iii electrical connection while the insulating parts are not in engagement and FIG. 4 is similar to FIG. 3 and shows the electrically conductive parts disengaged and the insulating parts in engagement.
Zum Zwecke des besseren Verständnisses wird die dargestellte elektrische Steckverbindung in ihrer Verwendung bei einem geerdeten Transformator beschrieben. Es bedarf dabei keiner Erläuterung, daß das Anwendungsgebiet der Steckverbindung nicht auf eine derartige Verwendung beschränkt ist. Die Grundkonzeption der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung kann auf jedem beliebigen Gebiet angewendet werden, nuf dem es wünschenswert io:,t, die Gefahr von Lichtbogen beim irennen oder Herausziehen von Hochspannungskabeln zu vermeiden. De-Ausdruck Hochspannung bezieht sich hierbei auf Eabel für Betriebsspannungen von 1 000 V und mehr.For the purpose of better understanding, the electrical plug connection shown is described in its use in a grounded transformer. There is no need to explain that the field of application of the plug connection is not limited to such a use. The basic concept of the electrical plug connection according to the invention can be used in any field in which it is desirable to avoid the risk of arcing when high-voltage cables run in or are pulled out. De-expression high voltage refers to Eabel for operating voltages of 1,000 V and more.
In der Zeichnung ist eine elektrische Steckverbindung mit einem Stecker
10 und einer Buchse 12 dargestellt. Um den Stecker ist eine Kappe 14 angeordnet,
die aus isolierendem Material, beispiels-.-.-eise elastischem Gummi, besteht
und ,rit einem Auge 15, einer Ausnehmung 16 für die elektrische Verbindung'und
mit einer Äusnehmung 18 Zur -.*#.ufnahme des Kabelendes versehen ist. In
der Zeichnung sind diese Ausneh-mungen quer zueinander därgestellt, sie können jedo--h
bei einer anderen Ausführungsform auch koaxial angeordnet sein. Die Buchse weist
eine isolierende Durchführungstülle 40 auf, die aus den bekann-CD ten organischen
isolierenden Stoffen und auch aus inorganischen Stoffen, wie beispielsweise Glas
oder Porzellan, hergestellt sein kann. Die Tülle ist mit einer zentralen Ausnehmung
42,
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist an dem Sterkerstift 26 ein isolierendes Teil 30 befestigt. Dieses iaalierende Teil kann aus irgendeinem der bexannten isolierenden Stoffe besteheng beispielsweise hartvulkanisierteiL Fiber Und aus Kunststoffen der Familie der Akryl-und PolZ-tetrafluoräthylene. Der Steckerstift und das isolierende Teil sind beide zylinarisch und haben beide im wesentlichen den gleichen DurChmesser. Wie aus den ZeichnunCen ersichtlich, ist das isolierer#de Teil an dem Steckerstift mittels einer ballförm.igen Verbindung 32 befestigt, die in eine Öffnung 34 in dem Ende des S-'U-ecr-.erstiftes eingesetzt ist. Die Befestigung des isolierenden Teller. kann aber auch in irgendeiner anderen zweckmäßigen Weise erfolgen.In the embodiment shown in FIGS . 1 and 2, an insulating part 30 is attached to the star pin 26. This ialalizing part can consist of any of the known insulating materials, for example hard-vulcanized fiber and plastics from the family of acrylic and poly-tetrafluoroethylene. The connector pin and the insulating member are both cylindrical and both have essentially the same diameter. As can be seen from the drawings, the insulator part is attached to the connector pin by means of a ball-shaped connection 32 which is inserted into an opening 34 in the end of the S-'U-ecr-pin. Fixing the insulating plate. but can also be done in any other expedient manner.
Die Durchführungstülle ist an einer Platte oder einer « Wand befestigt. Dazu ist ein verlängertes Ende 48 durch eine Öffnung 50 in einer Wand 52 gesteckt'und eine Mutter 54-auf das Gewinde 46 aufgeschraubt. An dem Endedes-Gewindes 46 kann eine an dem Flansch 44 anliegende Dichtung vorgesehen-sein, wenn die Tülle in der Seitenwandung eines Öltransformators angebracht ist. Ein Leiter 54 ist koaxial in der Tülle angeordnet und mit einer Bohrung 56 mit einem'Gewinde zum Anschluß an eine Hochspannung.sleitung versehen. Innerhal-b der-Auanhmung 42 ist eine elektrisch leitende Steckfas'zung 58 vorgesehen und mittels einer Schraube 60 mit dem Leiter 54 verbunden. Ein Abschnitt 62 'mit einem geringeren Durchmesser-an dem Ende der Steckfassung 58 dient zur elektrischen Kontaktgabä mit dem Steckerstift 26. In der Steckfassung sind außerdem Schlitze 64 vorgeeeheng die eine gewisse Nachgiebigkeit des Abschnitts der Steckfassung mit dem geringeren Durchmesser bewirken. Eine elektrisch nichtleitende Hülse 66 befindet sich an'dem Ende der-Ausnehmung und stößt an der elektriGch leitenden-Steckfazsung an. Der innere Durchmesser der Hülse-i st etwas größer als der äußere Durchmesser des Steckerstiftes, so daß sich eine bündige Passung zwischen den beiden isolierenden-Teilen ergibt* Der langgestreckte Teil der Tülle verjüngt sich mit dem gleichen Winkel wie die konisch zum Ende zulaufende Erweiterung der Ausnehmung 16 in dem Stecker. Sonft ergibt sich eine bündige Passung zwischen der Buchse und dem Stecker, nie dadurch feuchtigkeitsgeschützt ist, daß die Flächen mit einem fettartigen Material überzogen sind, bevor die Steckveihndung ineinandergeschoben wird. Eine-.Hille 38 kann in der Nähedes Endes des langgestreckten Teiles vorgesehen sein, in die ein Vorsprung 36 in der Ausnehmung 16 eingreift, so daß Stecker und Buchse fest miteinander verbunden sind. Die Rille dient zusammen mit dem Ring in dem Stecker zur Halterung, wenn der Stecker vollständig in die Buchse eingesteckt ist. Außerdem bewirkt die enge Passung zwischen dem Stecker und der Buchse eine gewisse Halterung, da beim Auseinanderziehen von Stecker und Buchse zwischen beid.en ein Vakuum entsteht, das der auseinanderführenden Kraft entgegenwirkt. Zum Herausziehen des Steckers aus der Buchse ist eine gewisse Kraft erforderlich, die zunächst der Rille zusammen mit dem Vorsprung oder der engen Passung des Steckers und der Buchse oder oeiden entgegenwirkt und damit ein Herausziehen verhindert. Dabei wird der Stecker entsprechend seiner elastischen Eigenschaften etwas gedehnt. Ist die trennende Kraft groß genug, um diese Haltekräfte zu überwinden, so schnappt der Stecker aus der Buchse heraus, und zwar als Folge der Energie, die in dem gedehnten CD Stecker gespeichert ist. Bei geringen Strömen erlaubt es die schnappende Trennung des Steckers von der Buchse, das lichtbogenlöschende Material an Stecker und Buchse fortzulassen. Bei der Verbindung des Steckers mit der Buchse wird das isolierende Teil 30 in die Hülse 66 eingesetzt und der verlängerte Teil mit der Ausnehmung 16 ausgerichtet. Der Staker wird dann solange auf die Buchse aufgeschoben, bis der Teil der Steckfassung mit dem verringerten Durchmesser das Ende des Steckerstiftes 26 umgreift. Das innere 2inde des verlängerten Teiles wird dann in die Ausnehmuna, eingesetzt, #;;obei der sich nach innen erstreckende Teil in die Rille der Buchse einschnap--t.The grommet is attached to a plate or a "wall. For this purpose, an extended end 48 is inserted through an opening 50 in a wall 52 and a nut 54 is screwed onto the thread 46. At the end of the thread 46 a seal abutting the flange 44 can be provided when the grommet is attached in the side wall of an oil transformer. A conductor 54 is arranged coaxially in the grommet and provided with a bore 56 with a thread for connection to a high-voltage line. An electrically conductive plug-in bevel 58 is provided within the recess 42 and is connected to the conductor 54 by means of a screw 60. A section 62 'with a smaller diameter at the end of the socket 58 is used for making electrical contact with the plug pin 26. In the socket there are also slots 64 which cause the section of the socket with the smaller diameter to give a certain flexibility. An electrically non-conductive sleeve 66 is located at the end of the recess and abuts the electrically conductive plug-in socket. The inner diameter of the sleeve-i is slightly larger than the outer diameter of the connector pin, so that there is a flush fit between the two insulating parts Recess 16 in the plug. This results in a flush fit between the socket and the plug, which is never protected from moisture in that the surfaces are coated with a grease-like material before the plug-in connector is pushed into one another. A groove 38 may be provided near the end of the elongate portion into which a projection 36 in recess 16 engages so that the plug and socket are securely connected. The groove, together with the ring in the plug, is used to hold the plug when the plug is fully inserted into the socket. In addition, the tight fit between the plug and the socket creates a certain amount of retention, since when the plug and socket are pulled apart, a vacuum is created between the two, which counteracts the force that moves them apart. To pull the plug out of the socket, a certain force is required, which initially counteracts the groove together with the projection or the tight fit of the plug and the socket or else and thus prevents it from being pulled out. The plug is stretched a little depending on its elastic properties. If the separating force is great enough to overcome these holding forces, the plug snaps out of the socket, as a result of the energy that is stored in the stretched CD plug. At low currents, the snapping separation of the plug from the socket allows the arc-extinguishing material to be omitted from the plug and socket. When connecting the plug to the socket, the insulating part 30 is inserted into the sleeve 66 and the extended part is aligned with the recess 16. The staker is then pushed onto the socket until the part of the socket with the reduced diameter engages around the end of the plug pin 26 . The inner thread of the elongated part is then inserted into the recess, with the inwardly extending part snapping into the groove of the socket.
Ist-der Stecker aus der Buchse herausgezo#;en, so besteht zwischen dem Steckerstift und der elektrisch leitenden Steckfassung ein Sp alt, über den sich ein Hochspannungslichtbogen ausbildet. Ist das isolierende Teil 30 In die is-Ilierende Hülse eingeschoben, wenn der Stecker aus de-. verlängerten Teil herausgezogen ist, so beschränkt sich die zwischen den leitenden Teilen, von dem Lichtbogen entwickelte Hitze -auf den kleinen Spalt zwischen dem iaolierenden Teil und der Hülse. Die Hitze des Lichtbogens erzeugt in diesem Bereich eine entionisierende mosphäre, die den Laststrom in dem Spalt unterbrichti-md-so den Lichtbogen löscht.If the plug is pulled out of the socket, there is a gap between the plug pin and the electrically conductive socket through which a high-voltage arc is formed. Is the insulating part 30 inserted into the insulating sleeve when the plug is de-. extended part is pulled out, the heat developed between the conductive parts, from the arc, is limited to the small gap between the insulating part and the sleeve. The heat of the arc creates a deionizing atmosphere in this area, which interrupts the load current in the gap i-md-so extinguishes the arc.
In den Fig. 3 und 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt,
mit der die gleichen Ergebnisse erzielt weraeil können. Die Buchse ist als Phantom
dargestellt und mit einer nichtleitenden Hülse 70 vesehen,-uie eifie Verlängerung
des Eridgo einer elektrisch leitenden Hülse 72 innerhalb einer Ausnehmung
74 bildet. Eine elektrisch nichtleitende Kappe 76 ist innerhalb der elektrisch
leitenden Hülse angeordnet und durch-eine Feder 78 in Richtung zur Öffnung
der Hitlee vorgespannt. An dem offenen Ende der Kappe ist ein sich nach außen erstreckender
Flansch 80
vorgenehen, de.- in ein Teil 82 der Hülse mit verringertem
Durch-
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