DE1790290A1

DE1790290A1 - Steckbare, zweiteilige anschlussvorrichtung fuer hochspannungskabel

Info

Publication number: DE1790290A1
Application number: DE19681790290
Authority: DE
Inventors: Edward Henry Yonkers
Original assignee: Joslyn Manufacturing and Supply Co
Current assignee: Joslyn Manufacturing and Supply Co
Priority date: 1967-08-15
Filing date: 1968-08-08
Publication date: 1973-10-18
Also published as: DE1790292A1

Description

DR-INO. DIPL-INQ. M. «C. DIPU-PHYS. DB. OIPL.-PHYS.

HÖGER -STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 39 702 h P 17 90 290.8-34

13. November 1972 1790290

Joslyn Mfg. & Supply Co. Chicago, 111. U.S.A.

Steckbare, zweiteilige Anschlussvorrichtung für Hochspannungskabel I

Die Erfindung bezieht sich auf eine steckbare zweiteilige Anschlussvorrichtung für Hochspannungskabel, deren beide Anschlussteile jeweils in einem zylindrischen, geerdeten und an einem Ende offenen Gehäuse einen Innenleiter sowie Steckverbin dungsglieder umgebenden dielektrischen Füller aufweisen, der bei-einem der Anschlussteile aus einem harten Isoliermaterial

30 9842/05 6 2

A 39 702 h - 2 -

13.November 1972

und bei dem anderen Anschlussteil aus einem weichen Isoliermaterial besteht, der bei einem der Anschlussteile konvex und bei dem anderen konkav ausgebildet ist und der bei beiden Anschlussteilen mit konischen Abdichtflächen versehen ist, die abdichtend ineinander passen.

< Eine solche Anschlussvorrichtung ist aus der US-Patentschrift 3 307 137 bekannt. Bei dieser Anordnung ist das Anschlussteil mit dem weichen Füller als Kabelendverschluss ausgebildet und der harte Füller befindet sich in dem anderen hier als Geräteanschluss dienenden Anschlussteil. Diese Anschlussvorrichtung vermag zwar die beiden Füller ausreichend gegeneinander abzudichten, kann aber nicht ohne weitere, kaum am Einsatzort ausführbare Massnahmen in unterirdischen Hochspannungsverteilernetzen eingesetzt werden, die zuweilen auch im überfluteten Zustand betrieben werden müssen, weil bei ihr nicht sichergestellt ist, dass am kabelseitigen Ende des Kabelendverschlusses keine Feuchtigkeit eindringt, überdies ist bei dieser bekannten Anschlussvorrichtung der beim Zusammenstecken der beiden Anschlussteile entstehende Kontaktdruck lediglich von den Toleranzen der einzelnen Teile abhängig und damit weitgehend unbestimmt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anschlussvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher im zusammengesteckten Zustand auch am kabelseitigen Ende des Kabelendverschlusses eine einwandfreie gas- und flüssigkeitssichere Abdichtung gewährleistet ist und bei welcher es beim Zusammenstecken dem Hochspannungskabel dennoch möglich ist, sich, zur Erzielung eines ausreichenden Kontaktdruckes noch geringfügig gegenüber dem anderen Anschlussteil zu bewegen.

309842/0562

A 39 702 h - 3 -

13.November 1972

^-35 1 7 9 0 2 9 Q

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Anschlussteil mit dem harten Füller ein Kabelendverschluss ist, dessen Gehäuse am anderen Ende durch einen mit dem Gehäuse leitend verbundenen und über ein Verbindungsglied an den geerdeten Mantel eines Hochspannungskabels anschliessbaren Verschlussdeckel verschlossen ist, und dass in dem Verschlussdeckel ein weiterer Füller aus weichem Isoliermaterial angeordnet ist, der mit einer konischen Abdichtfläche leerraumfrei gegen eine zweite konische Abdichtfläche des harten Füllers anliegt.

Diese Anschlussvorrichtung lässt sich sehr vorteilhaft in unterirdischen Verteilernetzen verwenden, da sie wegen ihrer doppelt Λ wirkenden Abdichtung ohne weiteres auch in vollkommen untergetauchtem Zustand betrieben werden kann. Da sie im Augenblick des Einsteckens noch weitgehend elastisch ist, kann mit ihr auch ohne zusätzlichen Aufwand eine sichere Kontaktgabe erzielt werden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Druckmittel vorgesehen, das den weichen Füller bei allen auftretenden Betriebsbedingungen unter Druck zu halten vermag, welches vorteilhafterweise zwischen dem Verschlussdeckel und dem weichen Füller angeordnet ist.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist am offenen | Ende des Gehäuses ein Riegelhalter,beispielsweise eine Konushülse, angebracht, mit dem Federriegel des anderen Anschlussteiles verriegelbar sind. Dabei können weiterhin die Federriegel auf den weichen Füller des anderen Anschlussteiles wirken und diesen gegen den harten Füller drücken.

Es ist günstig, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der weiche Füller den elektrischen Spannungsgradienten zwischen dem harten Füller und dem geerdeten Mantel eines Hochspannungskabels zu beeinflussen vermag.

— 4 —

3 09 842/0562

A 39 702 h - 4 -

13.November 1972

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung. Es zeigen:

(Weiter Seite 10, Zeile 9 von unten der ursprünglichen Beschreibung vom 7.Juni 1968).

3 0 9 8 l, 2 / 0 5 6 2

A 36 495 h

⁷'⁶'⁶⁸ "*£-" 1750290

geerdeten Systemen insofern vorhanden, als offene Stromkreissteilen ständig eine sichtbare Trennung anzeigen, wobei mit Sicherheit geerdete Elemente zwischen'den getrennten Anschlüssen vorhanden sind. Wenn daher alle Anschlüsse abgedichtet und mit Kupplungen, Sicherungen, Überstromschutzvorrichtungen, Deckeln oder dergl., abgedichtet und verriegelt sind, so ergibt sich für die unterirdischen Schaltzentren ein Maximum an Zuverlässigkeit, ein Minimum an Abnehmerabschaltungen und ein Maximum an Sicherheit und leichter Bedienung,

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung enthalten. In der Zeichnung zeigen:

«. 1 eine isometrische Ansicht eines Kabelendverschlusses

mit Erdungsdeckel gemäss der Erfindung, Fig.2 einen Längsschnitt gemäss Fig.l, Fig.3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Pig.2, Fig.4 einen Querschnitt durch die Einzelteile der Anschlussvorrichtung der Fig. 3 in grösser.em Masstab als diese,

Fig. 5 eine auseinandergezogene schaubildliche Ansieht der 'feile gemäss Fig.3 und 4,

- 11 309842/0562

A 36 495 h 6 ~ -

Pig.6 eine isometrische Darstellung eines geerdeten Lastschalters unter Verwendung von zwei genormten Kabelendverschlüssen und einer genormten Kupplungsvorrichtung,

Fig.7 einen Schnitt durch die Kupplungsvorrichtung nach ' · linie 7-7 der Fig.6,
Fig.8 einenSchnitt durch die Kupplungsvorrichtung nach Linie 8-8 der Fig.7,

Fig.9 eine Draufsicht auf eine Anzapfung unter Verwendung von drei Kabelendverschlüssen und einem Verteiler gemäss der Erfindung,

Fig.lO eine Seitenansicht der Konstruktion gemäss Fig.9, Fig.11 eine Seitenansicht eines Verteilers mit drei Anschlussstellen gemäss der Erfindung entsprechend Fig.9 und 10, wobei einzelne Teile abgebrochen sind, Fig.12 eine Seitenansicht eines Überspannungsschutzes

zur Verwendung mit einem Kabelendverschluss gemäss der Erfindung, wobei einzelne Teile abgebrochen sind, Fig.13 eine Draufsicht gemäss Fig.12,

Fig.14 einen Schnitt durch eine Strombegrenzungssicherung zur Verwendung mit einem Kabelendverschluss gemäss der Erfindung,

Fig.15 eine andere Konstruktion einer Strombegrenzungs_si_Ch_e rung gemäss der Erfindung mit auswechselbarer Siehe-

" ¹² "

309842/0562

A 36 495 h s

Pig.16 eine Stirnansicht gemäss Fig.15, Fig.17

und 18 ein weiteres Schaltzentrum einschliesslich einer Haltevorrichtung, die auf mehreren Ebenen angeordnete Kabelendverschlüsse trägt,

Fig.19- ■

und 20 das Abtrennen oder die Erdung einer der Leitungen

des Schaltzentrums gemäss-'Fig. 17_f . ■ ■ ™

Fig.21 einen Querschnitt durch einen winkelförmigen

Kabelendverschluss gemäss der Erfindung, Fig.22 eine aufgebrochene Ansicht einer Kabelverbindung

gemäss der Erfindung,
Fig.23 eine Stirnansicht der Kabelverbindung nach Linie 23-23

der Fig.22,
Fig.24- einen Querschnitt durch die Kabelverbindung nach Linie 24-24 der Fig.22,

Fig.25 J

und 26 eine Schaltvorrichtung unter Verwendung eines

neuartigen !-Anschlusses,
Fig.27 ein unterirdisches Schaltzentrum.

In den Fig.l - 3 ist ein Kabelendverschluss 30 mit einem geerdeten Erdungsdeckel 32 dargestellt, der in abgedichteter Lage verriegelt ist. Der Kabelendverschluss 30 weist ein leitendes Gehäuse- 34 aus entsprechendem Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, auf und ist im Querschnitt zylindrisch. Ein ebenfalls aus leitendem Material, wie

3098 42/0 56 2

SAD ORIGINAL

A.36 495 h 8 - ■

beispielsweise rostfreiem Stahl, bestehender Verschlussdeckel 35 ist mit zwei Stiften 36 des Gehäuses 34 in Art eines Bajonettverschlusses verriegelt, wobei eine innere Druckfeder 37 in verriegeltem Zustand, wie dargestellt,

•zusammengepresst wird, um so einen Axialdruck auf einen weichen, elastomeren, dielektrischen Puller 38 auszuüben, der an seinem unteren Ende durch einen Napf 39 begrenzt ist.

Der weiche dielektrische Puller 38 ist in das Gehäuse 34 eingegossen und passt mit einem harten dielektrischen Füller 40 zusammen, der fest eingegossen und im .Gehäuse 34 gehalten ist, jedoch Vn er das eine Ende des Gehäuses vorsteht, um dort eine genormte, konische Abdichtfläche 41 zu bilden, die einen Durchlass 42 für eine Anschlussvorrichtung hat. Obgleich der harte dielektrische Füller 40 im Ausführungsbeispiel aus zwei Teilstücken 40a und 40b besteht, so kann er gegebenenfalls auch aus einem Stück hergestellt werden.

Der weiche dielektrische Füller kann aus irgendeinem leerraumfreien Dielektrikum bestehen, das so weich ist, dass es sid an die benachbarten Flächen ohne Leerräume unter dem Druck der vorerwähnten Druckfeder dicht anlegt. Es wurde festgestellt, dass ein weiches Polyurethan oder andere quervernetzte Polymere vorzugsweise giessbare, mit einer Shore-A-Härte von 20 bis 40 eine befriedigende Wirkung ergeben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der harte dielektrische Füller aus irgendeinem, keine leerräume aufweisenden Dielektri-

■ 3 09 8Ul/0 562

- 14 -

BAD ORIGINAL

A 36 495 k

h - ta ■ -. 9 ■·-..— -■

kum bestehen, das so hart ist, dass die sichere Lage der Teile eine ausreichende mechanische 'Festigkeit aufweist* G-iessbare synthetische Polymere, wie beispielsweise Epoxyharze mit einer Shore-A-Härte von 100 oder mehr _f sind dabei vorteilhaft.

Der weiche dielektrische Füller 38 dient dazu, ein elektrisches Kabel 45 aufzunehmen, das eine Hauptisolation 46 und einer ■' Mantel 47 von üblichen Dimensionen aufweist. Zusätzlich zum Mantel 47 kann das Kabel 45 eine Vielzahl von Erdungsdrähten

48 aufweisen. Die Druckfeder 37 gestattet es nun, einen verhältnismässig grossen Bereich von Durchmesseränderungen aufzunehmen, wobei ständig eine leerraumfreie Flächenabdichtung zwischen der Isolation 46 und dem weichen Füller 38 auch in getauchtem Zustand aufrechterhalten wird.

Der Kabelendverschluss 30 weist, um das Ende des Kabels 45 ' anzuschliessen, eine Anschlussvorrichtung 50 auf, die einen Kabelanschluss 5Öa an einem Ende bildet. Der Kabelanschluss 50a hat ein längliches Anschlussglied 51 aus leitendem Material, beispielsweise Kupfer oder dergl.^ind in das längliche, axiale Aufnahmeloch 53 des Anschlussgliedes 51 kann nun ein leitender Steckerstift 52 eingesteckt werden, um so eine einen niedrigen Widerstand aufweisende Verbindung herzustellen, die den normalen Strom und auch einen kurzzeitigen hohen Strom führen kann. Der Steckerstift 52 ist mit dem abisolierten Ende 55a (s.Fig.2) des Kabels 45 fest verbunden

309842/0562

A 36 495 h .

h - ta

7.6.68 -IS-

und hat ein längliches axiales Aufnahmeloch 54. Nach Einsteeken des Leiters 45ä in das Aufnahmeloch 54 werden mit Hilfe eines Druckwerkzeuges oder dergl. die Y/ände dieses Aufnahmeloches nach innen fest an den Leiter 45a gepresst, so dass sich eine feste und elektrisch gute Verbindung des Steckerstiftes 52 mit dem oberen Ende des Kabels 4.5 ergibt. Der Steckerstift 52 hat einen zylindrischen Schaft 55

von kleinerem Durchmesser, der in das Aufnahmeloch 53 des Anschlussgliedes 51 eingesteckt werden kann, so dass dort eine gute elektrische Verbindung vorhanden ist. Das das Aufnahmeloch 53 umgebende Anschlussglied 51 hat einen rechteckigen oder vieleckigen Querschnitt (s.Fig.3) und damit eine Vielzahl von ebenen äusseren Seitenflächen 58, die im Winkel zueinander angeordnet sind und damit eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden, parallelen Längskanten 59 bilden. Vorzugsweise sind die Längskanten unter Bildung von schmalen abgeflachten äusseren Kantenflächen 59a (s.I¹Ig.4) abgeflacht, die tangential zu einem Kreis sind, dessen Mitte auf der Längsmittelachse des Anschlussgliedes 51 liegt. Die Seitenflächen 58 sind durch sich in Längsrichtung erstreckende/ücrrlitze 60 geteilt, die am unteren Ende der Verbindungsvorrichtung beginnen und in der Nähe des inneren Endes des Aufnahmeloches 53 enden. Die Längsschlitze teilen die Seiten des Anschlussgliedes 51 in Teilstücke von ungefähr gleicher G-rösse, so dass eine Vielzahl von beweglichen Fingern 62 entsteht, die jeweils eine Kante 59 und aussen ein

309 8 42/0562 -16-

,r ' BAD ORISlNAL

A 36 495 h M

Paar von ebenen Flächen und innen eine teilzylindrische Innenfläche haben, die einen Teil des AufnahmeIoehes 53 bilden. Die freien Enden der Finger 62 sind nach innen und aussen relativ zur Längsmittelachse des Anschlussgliedes 51 federnd beweglich und bilden den unteren das Aufnahmeloch 53 umgebenden Teil. ·

Um nun einen verhältnismässig hohen Kontaktdruck zwischen \ den Fingern 62 und dem Steckerstift 52 herzustellen und damit den Widerstand der elektrischen Verbindung weiter herabzusetzen und die stromführende Kapazität zu erhöhen, sind die Finger 62 federnd nach innen durch einen Spannring 63 gehalten, der über das Anschlussglied 51 gesteckt wird und gegen die Kantenflächen 59a anliegt, Vorzugsweise ist der Spannring aus einem dünnen Band eines eine hohe Festigkeit aufweisenden Materials gebildet, beispielsweise einer Berrylium-KupferLegierung, und hat solche Abmessungen, dass sein Innendurch- | messer etwas kleiner als der diametrale Abstand der Kantenflachen 59a ist. Damit steht der Spannring unter Spannung und wird mit entsprechender Druckkraft auf das untere Ende des Anschlussgliedes aufgeschoben und nach oben gegen das Ende" des Aufnahmeloches 53 bewegt.

Die Grosse der nach innen gerichteten Federkraft, wie sie auf die Finger 62 durch den Spannring 63 ausgeübt wird,

~ 17 -

30 984 2/056 2

■■.■■...■ - BAD ORiCSINAL -

A 36 495 h _im

h - ta 4t

kann wahlweise durch Grosse der Bewegung des Spannringes 63 auf dem Anschlussglied 51 eingestellt werden. Beispielsweise werden die linger 62 leichter in der Nähe der äusseren und freien. Enden abgebogen. Wenn der Spannring von vorbestimmtem ^Innendurchmesser am freien Ende oder in der Nähe des freien Endes angeordnet ist, so werden die Finger 62 an ihren freien Enden nach innen weniger abgebogen, als wenn der Spannring 63 nach oben dem Ende des Aufnahmeloches 53 zu bewegt wird. Die ebenen Kantenflächen 59a gestatten eine leichtere Bewegung des Spannrings 63, ohne dass dabei die Kanten beschädigt, werden.

Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, dass der Kabelanschluss 50a eine grosse Kontaktfläche zwischen deni verbindenden Gliedern ergibt und zusätzlich noch einen einstellbaren Kontaktdruck auf einer grossen Kontaktfläche aufweist. Es ist nicht notwendig, irgendwelche Bolzen oder Schrauben

anzuziehen oder Klemmen für den Zusammenbau der Kabelverbindungsvorrichtung anzuordnen oder anzuziehen, wenn einmal die Verbindungsglieder miteinander in Berührung sind, da eine einfache Haltekraft durch den Kontaktdruck zwischen diesen Verbindungsgliedern erzielt wird. Zwar hat das Anschlussglied 51 in dem Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt, doch sei darauf hingewiesen, dass auch andere Querschnitte möglich »sind,, beispielsweise dreieck-xörmige usw. Die finger 62 haben einen Querschnitt, der zu beiden Seiten der

- 18 _ 309842/0 56 2

BAD NAL

A 36 495 h 41

h - ta

7.6.68 -Wj - 1790290

Längstrennebenen zwischen den Kanten 59 und .der Längs-achse der Anschlussvorrichtung 50 symmetrisch sind. Infolgedessen wird die durch den Spannring 63 auf die ebenen Flächen ausgeübte Kraft in günstiger Weise gleichmässi-g auf beide· Seiten dieser Teilungsebene auf die innere Kontafctfläche der Finger 62 übertragen.

Das obere Ende des rohrförmigen Gehäuses 34 trägt eine Konushülse 65 (s.Fig.2), mit der ein Paar von-Federriegeln des Erdungsdeckels 32 verriegelt werden können. Die Feder- ' riegel 66 weisen Federbügel 67 auf, die durch normale Betätigungswerkzeuge betätigt werden können, um so die verschiedenen genormtenPassflachen und Verriegelungselemente tragenden Vorrichtungen zu verriegeln oder zu entriegeln. Verriegelungsfedern 68 halten dabei die Federriegel 66 in fester zusammengebauter Lage,

Die Verbindungsvorrichtung 50 weist ferner einen Schaltan- { "Schluss 50b auf, um einen Stromkreis unter Last zu unterbrechen. Der Schaltanschluss 50b weist dieselben Teile wie

der Kabelanschluss 50a auf, hat jedoch noch zusätzlich Lichtbogen- löschende Teile, Der Schaltanschluss 50bhat ein Anschlussglied 51a mit einem Aufnahmeloch 53a, das durch die Finger 62.gebildet wird. Der Spannring 63 erzeugt einen Innendruck auf die Finger 62 in ähnlicher Weise wie beim

■ - 3-9 -

309842/0562

A 36 495 h Il ■" "XtQ.

i.e.es ~ z$

1730290

Kabelanschluss 50a. Der Schaltanschluss 50b kann einen Kupplungsleiter oder ein Schaltglied aufnehmen, um eine ausgezeichnete elektrische Verbindung herzustellen.

Um nun die Lastunterbrechung durchführen zu können, hat die obere Öffnung eine Auskleidung 72 aus lichtbogen- ^ löschendem Material, die mit einem Polgeglied 73 aus lichtbogenlöschendem Material innerhalb des Aufnahmeloches 53a des Anschlussgliedes 51a zusammenwirkt, wobei eine Druckfeder 74 von hinten her auf das Folgeglied wirkt, um so eine Lastunterbrechnung zu erzielen, wenn der zugehörige 'Kupplungsleiter aus seinem Schaltloch entfernt wird. Das Material der Auskleidung 72 und des Polgegliedes 73 haben die erwünschten lichtbogenlöschenden Eigenschaften und können beispielsweise aus einem synthetischen Polymer sein, das eine geeignete Menge von lichtbogenlöschendem Material,

wie beispielsweise Molybdänsulfid, Aluminiumoxid oder Tonerde enthält.

Beim Schalten bewegt sich das Polgeglied 73 in den Durchgang der Auskleidung 72 hinein, wenn der Kupplungsleiter 77 des Erdungsdeckels 32 aus dem zugehörigen Aufnahmeloch 53a entfernt wird. Durch das Zusammenwirken der lichtbogenlöschenden Elemente 72 und 73 wird durch die Entionisation des Plasmas der Lichtbogen ausgelöscht, der sich gebildet haben kann, wenn der Kupplungsleiter 77 das Ende der Schaltvorrich-

309842/0562 -2ö_ -

A 36 495 h /J"

tung 50 verlässt. Da der Lichtbogen in dem schmalen Raum zwischen dem Folgeglied 73 und der Auskleidung 72 unterbrochen wird,und da das Folgeglied 73 im Durchgang verbleibt, so ergibt sich keine beträchtliche Menge an ionisiertem Gas zwischen den getrennten Schaltelementen, Die ionisierten, auf die Aufnahmeseite wirkenden Gase verbleiben im Innern und die auf die Anschlusseite wirkenden Gase werden an der Aussenseite abgegeben. "

Die Anschlussvorrichtung 50 befindet sich in einer Aufnahme kammer 80 und dort in einem Feld von verhältnismässig hohem Potential. Dieser Bereich ergibt deshalb Koronaerscheinungen, sofern nicht alle Lufträume um die Aufnahme herum ausgeschaltet sind. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erzielt, dass eine Leiterschicht 81 an der Innenwand der Kammer 80 angebracht wird. Gegebenenfalls kann diese Leiterschicht '81 auch aus einer leitenden Farbe oder aus einem leitenden Überzug bestehen, .

Die Innenwand der Aufnahmekammer 80 weist zwei Umfangsnuten und 83 von halbkreisförmigem Querschnitt auf, von denen die eine 82 am Kabeleingang dazu dient, den Spannungsgradienten am Ende der Leiterschicht 81 infolge des vergrösserten Kurvenradius herabzusetzen, der sich durch die leitende Oberfläche der Nut ergibt. Die andere Umfangsnut 83 ist im wesentlichen zentral in der Aufnahmekammer 80 angeordnet und

3098U2/0 5 62 - 2T -

A 36 495 h h - ta

7.6.68 _ aar.

dient dazu, die Anschlussvorrichtung 50 in der richtigen Lage in der Kammer mit Hilfe eines metallischen Federringes 84 zu verriegeln. Dieser Federring 84 dient ferner dazu, um die Leiterschicht 81 elektrisch mit" der Anschlussvorrich-

5o tung zu verbinden.

Die äussere Fläche des harten dielektrischen Füllers 40 ist ferner mit einer leitenden Schicht versehen, die die Form

* eines leitenden Überzugs 85 in den Bereichen hat, in denen er normalerweise in Berührung mit dem Gehäuse 34 ist. Hierdurch wird die Luftionisation in dem kleinen Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Gehäuses 34 und der Aussenfläche der Füllung 40 verhindert, der infolge der Unterschiede der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Materialien entstehen könnte. Das Problem der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann auch zwischen dem weichen dielektrischen Füller 38 und dem Gehäuse 34 und dem Napf 39 eintreten. An diesen Stellen werden jedoch unter der Wirkung der Verriegelungsfedern 68 und der auf den weichen Elastomer wirkenden Druckfeder 37 alle kritischen Zwischenflächen in raumfreier Berührung auf dem ganzen Bereich der zu erwartenden äusseren Temperaturen und der Betriebsbedingungen gehalten.

Der Erdungsdeckel 32 dient dazu, eine positive Erdung des Kabelendverschlusses 30 herzustellen, wenn es erwünscht ist, in einem Bereich eines abgeschalteten Anschlusses zu arbeiten.

309842/0562 _22-

A 36 495 &

Zu diesem Zweck ist der Kupplungsleiter 77 d-e? elektrisch mit einer metallischen. Erdungskappe 88 verbunden tut, die ihrerseits über die Federriegel 66 und die Konushülse 65

mit dem geerdeten Gehäuse. 34 des Kabelendverschlusses in Verbindung ist. Es wird jedoch noch eine zusätzliche Erdverbindung mit der Erdungskappe mit Hilfe eines biegsamen Erdungsdrahtes empfohlen, der mit dem Anschlussstück 88b

verbunden ist. Ein weicher, dielektrischer Füller 90 füllt die Erdungskappe um den Kupplungsleiter 77 herum und bildet eine von Leerstellen freie Zwischenberührung mit der konischen Abdichtfläche 41 des Kabelendverschlusses. Wie bereits oben beschrieben, dienen die Verriegelungsfedern dazu, um eine ständige leerraumfreie Abdichtung an den kritischen Zwischenflächen, ähnlich wie dies bei der Druckfeder 37 der Fall ist, aufrechtzuerhalten. Damit ergibt sich eine genormte konische Abdichtung beim Zusammenbau mit dem harten dielektrischen Füller. 40, der eine konvexe Abdichtfläche 41 hat, während der dazu passende weiche dielektrische Füller 90 eine passende konkave Abdichtfläche 91 besitzt, die beide in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in ihrer

Form konisch sind.

Die in Fig.l, 2, 3 dargestellte Konstruktion ist besonders

dazu geeignet, um ein koaxiales Kabel 45 aufzunehmen, das eine Vielzahl von Erdungsdrähten 48 hat, die in symmetrischen

■ 309842/0562 '

- 23 -

A 36 495 h
h - ta
7.6.68

Schraubenlinien an der Aussenfläche des Kabels angeordnet sind. Diese Erdungsdrähte dienen als Erdleiter und ausserdem

als geerdete Schutzhülle. Da diese Erdungsdrähte 48 ein Teil des Leitungssystems bilden, müssen sie eine Strombahn von hoher Leitfähigkeit aufweisen. Aus diesem Grund ist der Verschlussdeckel 35 ^m^ Verlängerungsgliedern 92 versehen, b in die geschlitzte Verbindungsstecker 93 eingesteckt werden können, um so die Erdungsdrähte 48 des Leiters so zu halten, dass einerseits eine Verbindung hergestellt wird und andererseits das Kabel fest an Ort und Stelle gehalten wird. Die Null-Leiter-Drähte 48 können dann geerdet oder mit anderen Null-Leitern verbunden werden. Die Verlängerungsglieder 92 dienen auch als ein Mittel, um den Deckel 35 in die geschlossene und verriegelte Lage zu drehen.

Die Pig.6, 7 und8 zeigen eine einfache Schaltvorrichtung

zwischen den Kabelendverschlüssen der vorbeschriebenen Art« Hier sind, wie dargestellt, ein Paar von Kabelendverschlüssen 30 entsprechend der vorbeschriebenen Art im Abstand auf einer geerdeten Stange 95 durch eine Halteklammer 96 gehalten. Die Halteklammer 96 ist so genau hergestellt, dass sie auf das Gehäuse 34 passt und hat eine Nut 97, um eine Rippe 98 aufzunehmen (s.Fig.l und 2),'so dass die Gehäuse 34 in genauer Lage gehalten sind. Die Kabelendverschlüsse 30 sind daher senkrecht zur Ebene der Halteklammer in genormtem Abstand voneinander und auf genormter Höhe.

309842/056 2

A 36 495 h ■■.■■■■

h - ta

7.6.68 -

Wie sich deutlich aus Fig.6 ergibt, sind die Erdungsdrähte 48 des Kabels 45 in zwei Teile geteilt, und zwar geht ein Teil zu dem einen Verlängerungsglied 92 und der andere Teil zu dem anderen "Verlängerungsglied 92 der Kabelendverschlüsse Dies geschieht, um die das Kabel haltenden Kräfte auszugleichen und ferner um alle Uull-Leiter fest und gleichmässig zu halten, so dass sie den Kabelmantel so viel als möglich abdecken. Ferner ist eine Erdungsklemme 99 an der geerdeten Stange 95 vorgesehen, um alle Null-Leiter miteinander zu verbinden und an Erde anzuschliessen. Die beiden Kabelendverschlüsse 30 in Flg.6 sind durch eine U~förmige Kupplungsvorrichtung

100 verbunden (siehe insbesondere Fig.7 und 8), die eine Öse

101 zum Einstecken eines Bedienung3werkzeuges hat. Die Kupplungsvorrichtung 100 weist einen zentralen leitenden Kupplungsteil auf, der zwei Anschlussstifte 104 hat, die durch eine Querstange 105 fest verbunden sind, die aus elektrischleitendem Material, wie beispielsweise Kupfer, besteht. Die Anschlussstifte sind silberplattiert und haben eine Anschlussspitze 104a, die in das Aufnahmeloch 53a des zugehörigen Kabelendverschlusses passt. Die Querstange trägt ein zylindrir sches Formstück 106 aus einem leitenden Kunststoff oder einem anderen leitenden Material, um so den Radius der leitenden Teile zu erhöhen und den Potentialgradienten- zu reduzieren. Dieses zylindrische Formstück 106 aus leitendem Material beseitigt Koronaprobleme, die bei lohen Potentialgradienten

309842/0562- ,

- 25 -

A 36 495 h

in Luftspalten auftreten könnten, die infolge der Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den.Kunststoffen und den Metallen entstehen könnten. Bei dieser Konstruktion beginnt das Feld an der Aussenfläche des Formstückes 106, das leerraumfrei von einem harten dielektrischen Füller 107 mit dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Formstück 106 so umgeben ist, dass eine Abdichtung bei allen Temperaturen'aufrechterhalten wird. Die gesamte Baueinheit ist in einem leitenden Gehäuse 108, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, eingeschlossen, das zusammenpassende Gehäuseteile 108a und 108b hat, so dass die Baueinheit einschlisslich der Anschlussstifte 104, der Querstange 105, des Formstückes 106 und des harten dielektrischen Füllers 107 vorfabriziert und dann in das Gehäuse in zusammengebautem Zustand eingesetzt werden können. Die Gehäuseteile 108a und 108b werden durch Falze 108c zusammengehalten. Das Gehäuse 108 ist durch Stirnkappen 109 seitlich geschlossen, die gegebenenfalls durch Punktschweissen befestigt sein können.

Die genormte■konische Abdichtfläche 41 des Kabelendverschlusses 30 wird mit einem weichen Dielektrikum zusammengebracht, um so eine leerraumfreie Zwischenfläche unter der Wirkung der Federkräfte des genormten Verriegelungssystems zu bilden. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass konische Hohlräume 110 um die Anschlussstifte 104 im dielektrischen

309 8 4 2/0562

- 26 -

A 36 495 h 9J

7.6.68

Füller 107 vorgesehen sind, die grosser als die genormte konische Abdichtfläche 41 sind, lerner wird ein aus weichem dielektrischem Füller bestehendes formstück 111 entsprechend dem Raum zwischen dem konischen Hohlraum 110 und der konischen Abdichtfläche 41 vorgeformt, um so eine genormte konische Abdichtfläche 91 zu schaffen. Das Formstück 111 hat einen Aussenkegel, der mit dem harten dielektrischen Füller 107 der Kupplungsvorrichtung 100 verbunden ist, um so eine dauerhafte leerraumfreie Zwisehenflache zwischen den harten und weichen Dielektrika der Kupplungsvorrichtung 100 zu schaffen. Die

einzelnen nach unten gerichteten Teilstücke des Gehäuses sind mit Paaren von Federriegeln 66 an den Enden der Federbügel 67 versehen, auf die Verriegelungsfedern 68, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.l, 2 und 3, wirken können,

/Durch richtige Wahl und Anordnung der geerdeten Oberflächenelemente kann eine Vielzahl von wichtigen Funktionen im Verteilersystem gemäss der Erfindung durchgeführt werden,

Fig.9, 10 und 11 zeigen beispielsweise eine Baugruppe 120 aus normalen Elementen, wie sie gebildet ist, um so beieinem unterirdischen Verteilerringsystem eine einzige Sicherungsanzapfung zu bilden, die bei 114 strichpunktiert gezeichnet ist. Teilabscbätungen können durch zwei Kupplungsvorrichtungen 100 erzielt werden, wie sie in den Figuren 6 bis 8

3 0 984 2/0562 -. ? - .

A 36 495 h

h - ta

7.6.68 -J?.- 1700290

dargestellt sind. Die notwendigen Zwischenverbindungen · werden mit Hilfe eines drei Anschlüsse aufweisenden Verteilers 115 und drei Kabelendverschlüssen30 gebildet. Die einzelnen Kabelendverschlüsse 30 sind identisch mit den in den Fig.l, 2 unä 3 dargestellten. Zusätzlich ist der Verteiler 115, wie dargestellt, mit drei senkrechten Anschlussstellen 116 ver-

^ sehen, die alle ähnliche Lastunterbrecherteile aufweisen.

Die einzelnen Anschlussstellen 116 sind die genauen Wachbildungen in Form und Punktion des oberen Endes der normalen Kabel endverschlüsse. Alle Gehäuse haben eine Positionierungsrippe 117 (s.Fig.11) und ferner einen Verriegelungskonus 118, so dass alle beweglichen Teile ineinander passen. Damit werden also eine der Anschlussstellen 116 und ein Kabelendverschluss 30 durch eine Halteklammer 96 auf einer geerdeten Stange 95 festgemacht. Die übrigen beiden senkrechten Anschluss stellen 116 und die übrigen Kabelendverschlüsse 30 sind durch

^ eine vierteilige Halteklammer 122 miteinander verbunden und an einer geerdeten Stange 123 befestigt. Die einzelnen Klemmteile der Halteklammer· 122 sind jeweils mit einer Umfangsnut 124 (Fig.10) versehen, in die eine Rippe 98 oder 117 eingreifen kann, um so die betreffenfen Anschlüsse in die richtige senkrechte Lage zu bringen.

Die Einzelheiten des Verteilers 115 ergeben sich besonders deutlich aus Fig.11, Wie dargestellt, hat der Verteiler 115

- 28 -

309842/0562

A 36 495 h"
h - ta
7.6.68

1780290

einen zentralen leiter 128, der aus Kupfer oder einem anderen geeigneten Material sein kann. Genormte Schaltanschlüsse 50Td der Anschlussvorrichtung 50 gemäss den Ausführungsbeispielen nach Fig.l, 2 und 3 sind mit Leiter 128 durch Hartlöten fest verbunden. Die Schaltanschlüsse 50b weisen daher jeweils ein Anschlussglied 51a auf, das mit einem Aufnahmeloch 53a zur Aufnahme einer entsprechenden Anschlussstange versehen ist. Wie bereits oben beschrieben, ist das Aufnahmeglied 51a ' g ähnlich dem Aufnahmeglied 51a nach Fig.4 und 5 und weist eine Vielzahl von Fingern 62 auf, die von einem Spannring umgeben sind. Die Auskleidung 72 aus einem lichtbogenlöschenden Material führt in das Aufnahmeloch 53a hinein und das vorwärtsbewegbare Folgeglied 73 wird gegen die Auskleidung 72 durch eine Feder 74 -gehalten, wenn die Verbindungsteile nicht an Ort und Stelle sind. Die Unterbrecherteile einschliesslich der Auskleidung 72, ^₆S Folgegliedes 73 und der Feder 74 können weggelassen werden, wenn der Stromkreis nicht unter Last unterbrochen werden soll. "

Ähnlich wie dies bei der Kupplungsvorrichtung 100 gemäss Fig,7 und 8 dargestellt ist, ist ein Leitermaterial 130 um die mittleren Verbindungsteile herum gegossen, so dass nun der Radius des leitenden Teils vergrössert und der Potentialgradient verkleinert wird. Damit werden Koronaschwierigkeiten eliminiert, die in den Luftspalten

- 29 -

30984 2 /0 562

A 36 495 h

h - ta

7.6.68 ■ ■ - 2% -

der einen hohen Potentialgradienten aufweisenden Bereiche auftreten könnten, die sich infolge der Unterschiede der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den Metallteilen und den dielektrischen Füllern bilden können. Bei dieser Konstruktion beginnt das Feld an der. Aussenfläche.des Leitermaterials 130. Da die oberen Enden des Anschlussgliedes 51a im Bereich des !Folgegliedes' | 73 beweglich sein müssen, deckt eine weiche Abdeckung 131 aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material das freie Ende des Anschlussgliedes 51a ab. Ferner ist ein harter dielektrischer Füller 132 um das gesamte leitende System gegossen, wobei die Aussenflächen einem Gehäuse 133 • aus rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten Material und der genormten konischen Abdiohtfläche 41 der einzelnen Anschlüssstellen angepasst sind. Der gesamte Verteiler 115 kann vorgeformt und in den oberen Gehäuseteil 133a eingesteckt werden, wobei ein unterer Gehäuseteil 133b in seine Lage eingeschoben und mit Stirnkappen 134 punktgeschweisst wird. Auch hier ist die Aussenfläche des harten dielektrischen Füllers 132 mit einer Leiterschicht 135 abgesehen von den konischen Abdichtflächen abgedeckt.

Die Anschlussstellen 116 können in beliebiger Zahl vorgesehen sein. Meistens genügt es jedoch, wenn drei oder vier solcher Anschlussstellen vorhanden sind. Die Anschlussstellen können auch hintereinander in einem normalen Abstand angeordnet sein,

- ?Q 309842/0562

A 36 495 h

h - ta J₆ '

Ferner können die zylindrischen Teile des Gehäuses 133· genormt sein, so dass sie in Halter einsetzbar sind und mit abnehmbaren Teilen zusammenpassen. Damit können zwei mit vier Anschlussstellen versehene Verteiler kombiniert werden, um so Abschnittsschalter und vier abgesicherte Anzapfungen in einer einzigen Schaltzentrale zu bilden.

Ein Überspannungsschutz ist häufig am offenen Ende einer f Ringleitung oder an anderen geeigneten Stellen erwünscht, wenn alles in diesem Zustand während einer langen Zeit verbleiben soll. 3?ig.12 zeigt einen Teilschnitt durch einen Überspannungsschutz 140, der an irgendeinem genormten · Kabelendverschluss in einer Schaltzentrale angeschlossen werden kann. Der Überspannungsschutz 140 hat ein geerdetes Gehäuse 141 aus rostfreiem Stahl oder anderem geeignetem Material mit einem unteren Teilstück 141a, das mit einer genormten konischen Abdichtfläche 91 versehen ist, um |

so in einen Kabelendverschluss oder einen Verteiler eingepasst zu werden. Gemäss der Erfindung weisen die funktionellen Teile des Überspannungsschutzes 140 ein System aus Löschspalten 142 in Reihe mit Ventilblöcken 143 aus geeignetem Material, beispielsweise Siliziumkarbid, auf. Diese Elemente sind in einem dielektrischen Rohr 144 unter dem Druck einer Druckfeder 145 gehalten. Das Gehäuse weist ein . oberes Deckelstüök 146 auf, das mit dem übrigen Teil des

- :3i-

30 9 8 42/0 562

A 36 495 Ii

h - ta

7.6.68 -54T- 1790290

Gehäuses durch Stifte in ähnlicher Weise wie der Verschlussdeckel 35 gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1,2, 3 gehalten oder verriegelt ist. Der Raum zwischen dem dielektrischen Rohr 144 und dem Gehäuse 141 ist mit einem weichen dielektrischen Füller 147 gefüllt, der in einer leerraumfreien Flächenberührung mit Hilfe einer inneren Druckfeder 37 gehalten wird, die gegen das Deckelstück 146 und den Napf 39 drückt. Ferner ist am unteren Ende des Überspannungsschutzes 140 ein Steckerstift 148 angeordnet, der in ein Aufnahmeloch 53a eines zugehörigen Teils -passt. Ausserdem ist ein Kegel 149 aus weichem dielektrischem Material um das obere Ende des Steckerstiftes 148 herum angeordnet, um so den Potentialgradienten in diesem Bereich zu steuern. Die Anschlussteile" des unteren Teilstückes 141a des Gehäuses sind identisch mit den vorbeschriebenen Teilen, einschliess- W lieh der Federriegel 66, der Federbügel 67 und der Verriegei^e^rn 68, die eine doppelte Funktion haben, nämlich die Federriegel 66 unter Spannung zu halten und einen positiven Druck auf den dielektrischen Füller 147 auszuüben.

Um nun eine Sicherung des geerdeten Verteilersystems vorzusehen,' kann eines der austauschbaren Elemente aus einer Strombegrenzungssicherung bestehen, beispielsweise einer Strom-

- 32 -

309842/0562

A 56 495 h

begrenzungssicherung 152, wie sie in Pig.14 dargestellt ist. Wie hier gezeigt, ist die Strombegrenzungssicherung innerhalb einer Baueinheit angeordnet, die ähnlich der Kupplungsvorrichtung 100 ist, die in Zusammenhang mit den Pig.? und 8 beschrieben wurde. Das Sicherungselement ■

153 ist hier in ein dem Gehäuse 108 ähnlichen Metallgehäuse

154 eingeschlossen und in die Mitte eines harten dielektri- ä sehen Füllers 155 eingegossen. Ferner wird ein Paar von konischen' weichen dielektrischen Füllern 156 angebracht, die genormte konische Abdichtflächen 91 zur Anlage gegen die konische Abdichtfläche 41 der Kabelendverschlüsse oder Verteiler haben« Die Strombegrenzungssicherung 152 hat ausserdem genormte Riegel, die mit anderen Teilen zusammenpassen.

Das Sicherungselement 153 ist in seiner Funktion bekannt und es erfolgt ein Abschmelzen und Verdampfen eines Silberschmelzdrahtes 157, und ein anschliessendes Ablagern I des Silbers auf den Oberflächen von Sandkörnern 158, die den Draht umgeben. Dies geht bei einem fehlerhaften Zustand so rasch vor sich, dass der Strom abgeschaltet wird, bevor er den vollen Wert des möglichen Fehlerstromes erreicht. Das Silbermetall wird so in der Sandkornmatrix diffundiert, dass es keinen beträchtlichen Strom mehr führen kann» Bei derartigen Sicherungen ist es notwendig, einen ausreichenden Abstand zwischen den Windungen des Silberdrahtes

- 33 -

309842/0562

A 36 495 h

aufrechtzuerhalten, so dass heisse ionisierte Gase diese Windungen nicht überbrücken können. In der dargestellten Konstruktion wird zur Herabsetzung der Länge der Sicherung auf ein Minimum für einen bestimmten Sicherungswert ein breiter den Wendelkern 159 umgebender Plansch verwendet, wodurch die Windungen des Silberschmelzdrahtes 157 getrennt werden. Wie bereits erwähnt, ist der Raum um den Draht herum zwischen dem Plansch von feuerfesten Körnern, beispielsweise aus Aluminiumoxid oder Silizium, ausgefüllt. Die Körnermatrix kann mit einer minimalen Menge von feuerfestem Zement gebunden sein,

' um so einen Zusammenbau der Teile innerhalb eines Isolierrohres 160 zu ermöglichen. Das Isolierrohr 160 kann aus organischem oder anorganischem Material sein, doch hat es vorzugsweise eine hohe Festigkeit und hochfeuerfeste Merkmale, mindestens in seiner Auskleidung, um so die inneren Drücke auf ein Minimum herabzusetzen, die sieh während des Arbeitens bilden. Diese Sicherung hat keinen Auslass für Gasabgabe, da die ganze Umhüllung in der Lage sein muss, den elektrischen Sapnnungen innerhalb des geerdeten Gehäuses zu widerstehen. Die Enden des

• Silberschmelzdrahtes 157 sind mit der Mitte von entgegengesetzt angeordneten zylindrischen Ringen 161 verlötet, die über die Enden des Wendelkernes 159 und des Isolierrohres

309842/0562

A 36 495 h ·

aufgepasst sind. Damit können die Silberschmelzdrähte 157 eine maximale Länge haben. Ferner erstreckt'sich ein Paar von Steckerstiften 162 konzentrisch durch den weichen dielektrischen Miller hindurch, die mit einem Aufnahmeloch 153 einer Anschlussvorrichtung-50 zusammenwirken körinen.

Um den Potentialgradienten des Sicherungsdrahtes an den Windungen zu steuern und damit eine Koronabildung in diesem Bereich zu verhindern, wird ein leitender Film auf die Aussenfläche des Isolierrohres 160 aufgebracht. Ein Widerstand von Anschlussstück zu Anschlussstück im Bereich von · 50 bis 150 Megohm ergibt eine befriedigende Wirkung der Sicherung,

In der oben beschriebenen Sicherungskonstruktion ist der aktive Silberschmelzdraht 157 nicht aus dem Feld der Matrix ä des harten dleleketrischen Füllers 155 entfernbar.

Nach dem Durchschmelzen hat die Strombegrenzungssicherung

152 einen gewissen Restwert für Heufertigung in der Fabrik, kann jedoch an Ort und Stelle nicht wieder instandgesetzt werden. Die Fig.15 und 16 zeigen eine Strombegrenzungssicherung 165, die zwar im Anschaffungspreis etwas höher liegt als die Sicherung 152,bei der jedoch das aktive Element

- 55 309842/0562

A 36.495 h

durch einen Verbraucher an Ort und Stelle ersetzt werden kann, so dass die Sicherung 165 sofort wieder in Dienst genommen werden kann.

Das Arbeitsprinzip der Strombegrenzungssicherung 165 ist

ähnlich dem der Strombegrenzungssicherung 152. Auch hier ist ein'Silberschmelzdraht 157 zwischen den Flanschen des Wendelkernes 159 angeordnet, der mit einem feuerfesten Granulat oder Sandkörnern 158 gefüllt ist. Diese aktiven Sieherungselemente sind in einer herausnehmbaren Sicherungshülse 166 angeordnet, die aus dem Metallgehäuse 167 zum Ersatz dadurch entfernt werden kann, dass ein oder beide der entgegengesetzt angeordneten !Federdeckel 168 gelöst und ein Paar von Steckerstiften 169 aus den Kontaktblöcken 170 herausgeschraubt werden. In der Strombegrenzungssicherung 165 ist der ganze Raum zwischen dem Metallgehäuse 167 und der Sicherungshülse 166 mit einem weichen dielektrischen Füller 171 gefüllt, der in raumfreier Berührung durch Druckfedern 172 gehalten wird, die zwischen den Federdeckeln 168 und den Näpfen 173 angeordnet sind. Durch eine Bajonettverbindung sind die Federdeckel 168 mit dem Metallgehäuse 167 verbunden, ähnlich wie dies im Ausführungsbeispiel nach den Fig.l, 2 und 3 des näheren beschrieben ist. Die konische Abdichtfläche 91 verbleibt am weichen Dielektrikum, um so eine Anlagefläche gegen die konischen Abdichtflächen 41 eines Kabelendverschlus-

3 0 9 8 A 2 / 0 5 6 2 - ?6 -

A 36 495 h

ses, eines Verteilers oder dergl. zu haben. Die konischen Abdichtflächen werden in raumfreier Berührung durch das weiter oben beschriebene Verriegelungssystem gehalten, wobei Federriegel 66, Federbügel 67 und Verriegelungsfedern 68 vorgesehen sind.

Das geerdete Verteilersystem gemäss der Erfindung ist

vielseitig und gestattet zahlreiche Kombinationen von ™

genormten Elementen, um so unterschiedliche Schaltzentralen zu schaffen. In Fig,17 bis 20 ist ein auf zwei Ebenen angeordnete Anzapfanordnung für eine Schaltzentrale dargestellt, wodurch eine gewisse Raumersparnis und Ersparnis in der Anzahl der Komponenten erzielt wird. Diese Komponenten sind jedoch nicht voll mit den vorbes'chriebenen genormten austauschbar. Beispielsweise ist hier eine Schaltzentrale dargesieLlt, bei der eine Anzapfung 178 von einer Hetzleitung 179, 180 abgenommen wird. . i

Die beiden Netzleitungen und die Anzapfung 178, 179 und 180 sind mit je einem Kabel 181, 182, 183 versehen, die in Kabelendverschlüssen 30 enden, wie sie in dem Ausführungsbeispiel nach Pig.l, 2 und 3 beschrieben sind. Die einzelnen Kabelendverschlüsse 30 werden durch eine Dreifachhaiteklammer 184 an einer geerdeten Stange 185 gehalten. Jedes einzelne Kabel 181, 182, 183 hat eine geerdete

30984 2/0 5-62- " ³⁷

A 36 4-95 h
h - ta

Oberfläche mit einer Vielzahl von Erdungsdrähten 48, die zuerst an den Verlängerungsgliedern 92 der betreffenden Kabelendverschlüsse 30 befestigt sind und daön durch eine Erdungsklemme laufen, die mit der geerdeten Stange 185, wie bereits oben beschrieben, fest verbunden und damit geerdet ist. Die Kabelendverschlüsse 30, die mit den Netzleitungen 179, 180 zusammenwirken, werden auf der

«ι

gleichen Ebene gehalten. Um jedoch eine Anzapfung auf mehreren Ebenen zu schaffen, ist die Anzapfung 178 auf grösserer Höhe angeordnet. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse des betreffenden Kabelendverschlusses 30 mit geeigneten Haltemitteln, beispielsweise einem Anschlag oder dergl«,ver-' sehen sein.

Um weitere Schaltfunktionen vorzusehen, kann für die Netzleitungen noch eine Strombegrenzungssicherung 190 -zur Strombegrenzung und zur Unterbrechung der Netzleitungen | und 180 in bekannter Weise vorgesehen sein. Zusätzlich ist jedoch die Strombegrenzungssicherung 190 mit einem nach oben gerichteten genormten konischen Abdichtteil versehen, der eine genormte konische Abdichtfläche 41 hat und eine Anzapfung an die Netzleitung 179, 180 bildet.

Um nun einen Anschluss an die Anzapfung 178 vorzusehen, kann eine Strombegrenzungssicherung 192 angeordnet sein, die

- 38 -

309842/0 562

A 36 495 h
ß - ta

ähnlieh wie die vorbeschriebene sein kann, bei der jedoch einer ihrer genormten Abdichtteile langer, als der andere ist, so dass nun der Kabelendverschluss 30 der Anzapfung 178 mit dem Abdichtteil 191 der Strombegrenzungssicherung 190 der Hetzleitungen verbunden ist. Damit ergibt

sich eine Schaltzentrale, bei d'er entweder, jede Heizleitung 179, 180 einer Ringleitung oder die Anzapfung abgetrennt | werden' kann. Die Abtrennung der Uetzleitung 179 ist in Fig.19 und 20 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Strombegrenzungssicherung 190 der Netzleitung entfernt und die Strombegrenzungssicherung 192 für die Anzapfung ist zwischen der Anzapfung 178 und der Uetzleitung 180 angeordnet. Zusätzlich ist ein Erdungsdeckel 32 an der abgetrennten Netzleitung 179 angebracht. Gegebenenfalls kann an diesem Teil ein Trenndeckel angebracht .werden.

Die Anzapfung kann auch unmittelbar mit dem Kabelend- "

verschluss"eines Teils dadurch verbunden werden, dass eine L-förmige Kupplungsvorrichtung 200 verwendet wird, wie sie

in Fig.21 dargestellt ist. Hier ist diese Kupplungsvorrichtung 200 unmittelbar mit einem Yerbindungsteil 201 eines elektrischen Geräts verbunden, das zum Teil bei 202 sichtbar ist. Der Verbindungsteil 201 hat einen Schaltanschluss 50b, der in ein hartes Dielektrikum 203 eingegossen ist und die ähnlich dem Schaltansehluss 50b der Anschluss-V .. - 3.9 - ■■ ■.

309842/0562

A 36 495 h
h - ta

vorrichtung 50 ist, die im einzelnen in dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 bis 3 beschrieben ist. Nur kurz sei erwähnt, dass der Schaltanschluss ein Anschlussglied 51a hat, das eine Vielzahl von Fingern 62 besitzt, die durch einen Spannring 63 zusammengepresst sind. Das Folgeglied steht über die Auskleidung 72 unter der Kraft einer Feder 74 vor, so dass sich hier eine Lichtbogenlöschung ergibt. Das Verbindungsteil 201 hat die übliche konische Abdichtfläche 41, und die Konushülse 65 ist ebenfalls vorhanden, so dass dort eine Verriegelung vorgenommen werden kann.

Die Kupplungsvorrichtung 200 weist ein leitendes Gehäuse 204 auf, das einen Kabelanschluss 50a umschliesst, der ähnlich dem. in den Fig.l, 2 und 3 beschriebenen ist. Der Kabelanschluss 50a weist ein Anschlussglied 51 auf, das eine Vielzahl von Fingern 62 hat, die durch einen Spannring 63 federnd zusammengedrückt sind und die ein Aufnahmeloch 53 für den Stift definieren. Der Stift ist am Ende des Kabels 45 befestigt und ist in das Aufnahmeloch 53 eingesteckt, so dass nun eine Verbindung zwischen dem Kabel 45 und dem Kabelanschluss 50a vorhanden ist. Der Kupplungsleiter 77 erstreckt sich rechtwinkelig zum Kabelanschluss 50a. Der Kupplungsleiter 77 und das Kabel 45 sind von einem weichen Dielektrikum eingeschlossen, das unter Druck steht, so dass eine raumfreie Zwischen-

309842/0562

A 36 495 h

•is·

berührung durch die Druckfeder 37 hergestellt werden kann, die zwischen dem Verschlussdeckel 35 und dem Napf 39 angeordnet ist. Der Kupplungsleiter 77 greift in das Aufnahmeloch 53 des Kabelanschlusses 50a des Verbindungsteile 201 ein. Das weiche Dielektrikum hat eine genormte konische Abdicht- ■ fläche 91, die raumfrei mit der konischen Abdichtfläche 41 mit Hilfe von genormten Verriegelungen und !Federn in ■

Berührung.kommt.

Obgleich die Kupplungsvorrichtung 200 in einer Schaltzentrale oder bei einer Vielzahl von Kabelendverschlüssen 30 verwendet werden kann, so ist sie jedoch besonders als Verbindung zu einem elektrischen' Gerät, wie beispielsweise einem Transformator oder Stromunterbrecher vorteilhaft. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass nur in dem Fall der I-förmigen Kupplungsvorrichtung 200 das Kabel 45 bei dem ■ | abnehmbaren Schaltteil verbleibt, '

Es 1st natürlich auch notwendig, eine Kabelverbindung vorzusehen, die beispielsweise in den- Pig.22-24 gezeigt und mit 210 bezeichnet ist. Die beiden Enden der Kabelverbindung 210 sind identisch, und es ist deshalb nur eine dargestellt und beschrieben. Die Kabelverbindung weist ein leitendes Gehäuse 211 aus rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten Material auf und hat an beiden Enden Verschluss-

3 0 98 4 2/.0 56 Z . - ;. J--

deckel 35, die jeweils mit den beidseitigen Stiften 36 bejonettartig verriegelt sind, so dass die inneren Druckfedern 37 in verriegelter Stellung zusammengepresst sind, und -ein Axialdruck auf einen weichen dielektrischen^Füller 212 über den Napf 39 ausgeübt wird. Der weiche dielektrische k Füller 212 kann die Enden von Kabeln 213, 214 aufnehmen, ähnlich wie das bereits beschrieben wurde. Die Druckfedern 37 gestatten es nun, einen beträchtlichen Durchmesserbereich

aufzunehmen und trotzem eine dauernde leerraumfreie Abdichtung zwischen dem Kabel 213 und dem weichen dielektrischen Füller 212 zu erreichen.

In dem weichen dielektrischen Füller 212 ist ein Kupplungsglied 215 eingeschlossen, das zwei entgegengesetzte Kabelanschlüsse 50a aufweist, die identisch mit dem Kabelan- ^w Schluss 50a der Fig.1-3 sind. Die einzelnen Kabelanschlüsse 50a haben ein Anschlussglied 51 und einen Steckerstift 52, der mit dem Leiter der.Kabel 213 bzw. 214 fest verbunden ist. Das Anschlussglied 51 definiert ein Aufnahmeloch 53, das durch eine Vielzahl von Fingern 62 gebildet ist, die nach innen zu federnd'durch einen Spannring 63 gehalten sind. Die Teile des Kupplungsgliedes 215 sind in einem leitenden Zylinder 216 untergebracht, der dieselbe Funktion wie die Leiterschicht 81 der Ausführungsform nach Fig.1,2 und 3 hat und der ferner dazu dient,' die beweglichen Teile

309842/0562. " ^'"

A 36 495 h .

7.6.68 - fä

des Kupplungsgliedes 215 gegenüber dem. weichen dielektrischen Miller 212 zu trennen. Es ergibt sich so, dass die Arbeitsteile des Kabelanschlusses 50a identisch mit denen der Fig. • 4 und 5 sind.

TJm eine ständig geerdete Oberfläche des Systems vorzu- i

sehen, sind die Kabel 213 und 214 mit Erdungsdrähten 48 versehen, die an den Verlängerungsgliedern 92 der betreffenden Verschlussdeckel 35 durch geschlitzte Verbindungsstecker 93 befestigt sind, so dass ständig ein geerdeter Zustand vorherrscht,

Pig.25 und 26 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Schaltzentrale, die ähnlich wie die in den Fig.17

bis 19 angeordnet ist, jedoch eine abgeänderte T-förmige Anzapfung für die Kabelendverschlüsse der Ringkabel aufweist. Wie dort gezeigt, ist eine T-förmige Anzapfung 220 vorgesehen, um die Enden der Ringkabel 221 und 222 ,abzuschliessen. Die Anzapfung 220 weist ein Paar von nicht dargestellten Kabelanschlüssen auf, die ähnlich dem Kabelanschluss 50a sind, wie er in dem Ausführungsbeispiel gem. Fig.1-3 beschrieben ist, so dass nun dort Stifte eingeführt werden können, die mit dem Ende des zugehörigen Kabels verbunden sind. Die ganze Baugruppe ist dann in einem weichen

- 11% ■ -

3 0 9842/0562-

A 36 495 h

1«

dielektrischen Puller eingeschlossen und unter Druck durch die beiden vorbeschriebenen Druckfedern gehalten, die auf den Abschlussdeckel und auf einen Napf wirken. Ein zentraler Leiter verbindet die Kabelanschlüsse der betreffenden Ringkabel 221 und 222 innerhalb eines geerdefe ten Gehäuses 223. Ferner erstreckt sich eine zentrale .Anschlussstelle 224 von der Anzapfung 220 nach oben, die einen Schaltanschluss hat, wie er beispielsweise in Fig.l- 3 gezeigt und mit 50b bezeichnet ist. Die Anschlussstelle 224 endigt in einer genormten konischen Abdichtfläche und gestattet nun eine Verbindung mit der Kupplungsvorrichtung 100, wie oben beschrieben.

Ferner ist eine Anzapfleitung 225 mit einem genormten Kabelendverschluss 30 so vorgesehen, dass die Kupplungsvorrichtung 100 in der gleichen Weise zwischen der Anschlussstelle 224 und dem Kabelendverschluss 30 eine Verbindung herstellt. Der Kabelendverschluss 30 und die Anzapfung

220 werden im richtigen Abstand und senkrecht übereinander durch eine Halteklammer 226 gehalten, die mit einer geerdeten Stange 227 fest verbunden ist.

Obgleich die Anzapfung 220 nicht voll mit anderen Teilen des Systems austauschbar ist, so ist sie doch wegen ihrer Einfachheit und in der geschlossenen Bauart in vielen Fällen

- «A.1» 309842/0562

A 36 495 h ■ ■ .

h - ta

sehr erwünscht.

Pig,27 zeigt eine typische Schaltzentrale, hei der die Einzelteile innerhalb eines Gehäuses 230 unterhalb der Oberfläche der Erde 2-3-1 angeordnet sind. V/ie hier dargestellt, ist eine Vielzahl von Kabelendverschlüssen 30 und eine Vielzahl von Verteilern 115 vorgesehen, wobei jeder Kabelendverschluss 30 und jeder Verteiler 115 in eine genormte konische Abdichtfläche auslasen. Entsprechende Komponenten, wie beispielsweise die dargestellte Kupplungsvorrichtung 100 verbinden die Verteiler und die Kabelendverschlüsse in der gewünschten Weise, so dass sich nun eine Ringleitung, eine Teilabschaltung und andere gewünschte Funktionen ergeben. Die Kupplungsvorrichtung TOO kann aus der. Schaltzentrale durch ein bekanntes Werkzeug entfernt werden, das in die Ölse 101 des betreffenden Teils eingehakt wird. Die Kupplungsvorrichtungen 100, die aus dem Schaltzentrale entfernt werden, können dann wie in Fig.27 dargestellt, an der Seite abgestellt werden, um eine sichtbare Abtrennung der betreffenden Leitungen zu erzielen. Ferner kann eine geerdete Kappe, ein Überspannungsschutz oder andere geeignete Teile auf die Kabelendverschlüsse und die Anschlussstellen aufgebracht

werden, nachdem die Kupplungsvorrichtungen entfernt wurden.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, dass ein verbessertes eine geerdete Oberfläche aufweisendes Verteilersystem ge-

309842/0562 fts ■ ·

A 36 495 h

schaffen wurde, bei dem der ganze elektrische Aufbau in Metallgehäusen eingeschlossen ist, die so dick sind, dass sie als mechanischer Träger wirken und einen auftretenden Fehlerstrom aushalten. Das. ganze auf einem hohen Potential liegende .Leitungssystem ist innerhalb dieses geerdeten G-ehäuses mit entsprechenden Kupplungen und Übergangsmitteln untergebracht, so dass nun Schalt- und Abdichtfunktionen entsprechend ausgeführt werden können.' Ein ieerraumfr^ies Elastomer oder ein weiches Dielektrikum umgibt die Hochspannungselement unter Anpressung durch Druckfedern,

lggyi

so dass alle kritischen Zwischenflächen/raumfrei sind und unter Druck bei allen äusseren Änderungen in eingebautem Zustand gegeneinander anliegen. Jeder Stromkreisteil wird getrennt in seiner eigenen geerdeten Umhüllung mit dazwischen passenden Teilen gehalten, so dass verschiedene Funk-

tionen, wie beispielsweise Schalten oder Unterbrechen unter Last, durchgeführt werden können. In diesem einfachen Fall werden die beiden Kabelendverschlüsse in einer festen Zweiflachklammer festgeklemmt, die an einer geerdeten Stange montiert ist. Die Schaltmöglichkeit ist bei beiden Kabelendverschlüssen unabhängig voneinander vorhanden. Das Schaltglied hat eine geerdete Oberfläche in Form eines umgekehrten U's, das durch ein Hochspannungswerkzeug, wie oben beschrieben, entfernt werden kann. Die Bedienungsperson bewegt dabei nur das Kupplungsstück. Die

3 0 9842/0562

A 36 495 h

Kabel oder die Kabelendverschlüsse werden nicht bewegt oder in ihrem Arbeiten gestört. Die Stromkreisteile unter Spannung liegen nie frei, da die Folgestücke die"Anschluss-, öffnungen ausfüllen, wenn die Schaltvorrichtung geöffnet wird. Die offenen Stromkreise sind sichtbar getrennt und metallische Erdverbindungen sind zwischen ihnen vorhanden, Ferner können Isolier- und geerdete Kappen über.die Teile eines offenen Schalters durch Verriegelung befestigt werden; Damit kann der Schalter mit entsprechenden Kappen versehen offen oder mit der Kupplungsvorrichtung geschlossen sein und ist vollständig sicher ohne eine Gefahr für das Bedienungspersonal, das dicht neben dem Schalter arbeitet. Ein wichtiges Merkmal des Systems "besteht in der doppelten Lastunterbrechung,

die stets vorhanden ist, da jeder einzelne Kabelendverschluss ein Lichtbogenlöschsystem hat, das die beiden Seiten eines Hochspannungsstromkreises gleichzeitig von dem abnehmbaren Kupplungselemen-t trennt. Hierdurch wird eine wirksame Lastunterbrechung sichergestellt und eine grössere Sicherheit

für die Bedienungsperson erreicht. Dabei ist keine Bewegung der unter Strom stehenden Kabel notwendig, mit Ausnahme der einzigen Ausführungsform mit der L-förmigen Kupplungsvorrichtung, wie sie In.!Ig,21 dargestellt ist.

- 47 -

3 0 9842/0562

Claims

13.November 1972

t-35

(Patentansprüche:

1. Steckbare, zweiteilige Anschlussvorrichtung für Hochspannungskabel, deren beiden Anschlussteile jeweils in einem zylindrischen, geerdeten und an einem Ende offenen Gehäuse einen Innenleiter sowie Steckverbindungsglieder umgebenden

ψ dielektrischen Füller aufweisen, der bei einem der Anschlussteile aus einem harten Isoliermaterial und bei dem anderen Anschlussteil aus einem weichen Isoliermaterial besteht, der bei einem der Anschlussteile konvex und bei dem anderen konkav ausgebildet ist und der bei beiden Anschlussteilen mit konischen Abdichtflächen versehen ist, die abdichtend ineinander passen, dadurch gekenn ze i chnet, dass das Anschlussteil mit dem harten Füller (40) ein Kabelendverschluss (30) ist, dessen Gehäuse (34) am anderen Ende durch einen mit dem Gehäuse (34) leitend verbundenen und über ein Verbindungsglied (92) an dem geerdeten Mantel (47) eines Hochspannungskabels (45) anschliessbaren Verschluss-

t deckel (35) verschlossen ist und dass in dem Verschlussdeckel (35) ein weiterer Füller (38) aus weichem Isoliermaterial angeordnet ist, der mit einer konischen Abdichtfläche leerraumfrei gegen eine zweite konische Abdichtfläche (41) des harten Füllers (40) anliegt.

2. Steckbare, zweiteilige Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckmittel (37) vorgesehen ist, das den weichen Füller (3£, 90) bei allen auftretenden Betriebsbedingungen unter Druck zu halten vermag.

3 0 9 8 4 2/0562

A 39 702 h -♦■-''

13.November 1972

^³⁵ η 17902S0

3. Steckbare, zweiteilige Anschlussvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel (37) zwischen dem Verschlussdeckel (35) und dem weichen Füller (38) angeordnet ist. -

4. Steckbare, zweiteilige Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (35) leicht abnehmbar.ist.

5. Steckbare, zweiteilige Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am offenen g Ende des Gehäuses (34) ein Riegelhalter (Konushülse 65) angebracht ist, mit dem Federriegel (66) des änderen Anschlussteiles (32) verriegelbar sind.

6. Steckbare _t zweiteilige Anschlussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federriegel (66) auf den weichen Füller (90) des anderen Anschlussteiles (32) wirken und diesen gegen den harten Füller (40) drücken.

■'■'■■ /

7. Steckbare, zweiteilige Anschlussvorrichtung nach einem der

Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weiche Füller (38) den elektrischen Spannungsgradienten zwischen dem harten Füller (40) und dem geerdeten Mantel (47) eines Hochspannungskabels (45) zu beeinflussen vermag. ™

3098 42/0 56

Leerseite