DE1918168B2

DE1918168B2 - Verfahren zum Verbinden von zwei elektrischen Kabelleitern

Info

Publication number: DE1918168B2
Application number: DE1918168A
Authority: DE
Inventors: John Stephen Faversham Cleaver; Peter Erith Guilford; Frederick James Bexleyheath Kimpton; Thomas John Beckenham Page; Norman Richard London Steinberg
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1968-04-11
Filing date: 1969-04-10
Publication date: 1974-03-14
Also published as: NL6905621A; FR2006070A1; DE1918167B2; CA924884A; NL6905622A; SE365658B; DE1918167A1; US3667119A; DE1918167C3; US3718273A; CA934531A; FR2006069A1; DE1918168A1; US3688397A; DE1918168C3

Description

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a) jeder Dom (1) mit einem massiven Hals (8)

des gleichen Querschnitts wie der Kanal des Leiters (2) und einem Kopf (4), der einen

maximalen Querschnitt aufweist, welcher

größer als derjenige des Halses ist, versehen 25 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbin-

wird, daß den von zwei elektrischen Kabelleitem in Form einer

b) die Dome mit dem Kopf zuerst in die ent- hohlen litre, durch deren zentralen Kanal und deren sprechenden Leiterkanäle hinein gezwungen Lücken ein flüssiges Imprägniermittel für das Kabelwerden, so daß Lücken (S) zwischen den dielektrikum zu strömen vermag, mit den Verfahrens-Drähten (6) der Litze (2) gebildet werden 30 schritten, daß in das Ende jedes Kanals ein Dorn ein- und daß diese Lücken als Teil des sogenann- gebracht wird, um einen Ablenkungsdurchlaß vorzuten Ablenkungsdurchlasses benutzt werden, sehen, der den Kanal mit der peripheren Oberfläche und daß verbindet, wozu jeder Dom teilweise in axialer Rich-

c) die zwei Leiter und die zwei Dome direkt rung und in radialer Richtung durchbohrt ist, daß die miteinander verbunden werden, und zwar 35 zwei genannten Dome aneinander und an die Leiter dadurch, ότ>& ein einziger Körper aus geschweißt werden und die Kontinuität der ölströmung um den Umfang der Schweißverbindung herum durch eine zylindrische Hülse wiederhergestellt wird.

Beim Verbinden derartiger Kabel ist es normalerweise (außar bei einer Absperrverbindung) notwendig, für das Strömen von öl zwischen den zentralen Durchlässen der verbundenen Leiter in der fertigen Verbindung zu sorgen, und dies bereitet sehr große

Schweißmetall (31) zwischen den Endflächen derselben aufgebracht wird.

2. Verbindungshülse zur Verwendung beim 40
Verfahren nach Anspruch 1 mit einer zentralen
öffnung in der Umfangswand für das Einbringen
von geschmolzenem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zentralen öffnung (23) und _o____

jedem Ende der Verbindungshülse (21) ein ent- +5 Schwierigkeiten, besonders dannv wern die Verbinsprechendes Loch oder eine Gruppe von Löchern dung durch Schweißen hergestellt werden muß, da

(25, 26) in der Umfangswand für das Abführen '

von flüssigem Imprägniermittel während des Verbindens und für das Fließen von Imprägniermittel in der fertigen Verbindung vorgesehen ist.

3. Verbindungshülse nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Längskanal (34) vorgesehen ist, welcher die entsprechenden Löcher oder zumindest ein Loch jeder entsprechenden Gruppe verbindet.

der Verbindungsbereich dann ganz von öl befreit sein muß, während die Verbindung hergestellt wird. In der deutschen Patentschrift 857 090 ist ein Vorschlag für ein Verfahren beschrieben, eine geschweißte Verbindung zwischen Leitern dieser Art herzustellen, bei welchem als erster Schritt jedes Leiterende angehoben wird, bis der ölpegel vom äußersten Ende des Hchleiters her zurückfällt, und ein Dom wird in die Bohrung jedes Leiterendes ein-

4. Verbindungshülse nach Anspruch 3, da- gebracht und mit jedem Leiterende verschweißt, durch gekennzeichnet, daß der Längskanal (34) Diese Bohrung weist einen Ablenkungsdurchlaß auf, durch eine Längsnut in der Außenfläche der Ver- welcher die leiterdurchführung mit einer peripheren bindungshülse (21) gebildet ist. Oberfläche des Domes verbindet, dieser Durchlaß ist

5. Verbindungshülse nach Anspruch 3, da- 60 jedoch zeitweise gesperrt. In einem zweiten Verfahdurch gekennzeichnet, daß der Längskanal (34) rensschritt werden die Dome ausgerichtet und zudurch eine längliche ringförmige Ausnehmung sammengeschweißt, wonach die Absperrangen ent-(33) in der Außenfläche der Verbindungsbülse femt werden können und die Kontinuität des ölflusgebildet ist, in welcher Ausnehmung die Löcher ses um den Umfang der zweiten Schweißung herum münden, und die durch eine abtrennbare Hülse 6₅ wiederhergestellt werden kann. Dieses Verfahren (32) zur Bildung eines Ringkanals (32) umschlos- kam offenbar kommerziell nicht zur Anwendung, ^{sen lst}· zweifellos deswegen, weil es einige wesentliche Nach-

6. Dom zur Verwendung bei dem Verfahren teile aufweist. Einmal wird sehr viel Platz und Spe-

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zialhebegerät benötigt, um die Kabelenden anzuhe- geschmolzenem Metall aufweist, ist dadurch gekenn-

ben. Zweitens kann es praktisch undurchführbar zeichnet, daß zwischen der zentralen öffnung und je-

sein, wenn der Öldruck hoch ist, beispielsweise am dem Ende der Verbindungshülse ein entsprechendes

unteren Ende eines Kabels, welches in einem Berg Loch oder eine Gruppe von Löchern in der om-

verlegt wird, das Kabelende in dsm erforderlichen 5 fangswand für das Abführen von flussigem Imprag-

Ausniaß anzuheben. Drittens besteht, wenn das Ende niennittel während des Verbindens und fur das tlie-

nicht weit genug angehoben wird, Brandgefahr und/ ßen von Imprägniermittel in der fertigen Verbindung

oder die Gefahr, kohlenstoffhaltiges Material in die vorgesehen ist. . .

Schweißung einzubringen, während dann, wenn es zu Der Dom weist einen festen Hals, einen Kopr mit

weit angrhoben wird, die Gefahr besteht, einen io einem Durchmesser, der größer als derjenige des

»trockenen« (nicht einwandfrei getränkten) Bereich Halses ist, femer eine Bohrung, welche an einem

im Dielektrikum zu erzeugen. Viertens sind drei Ende des Domes offen ist, und zumindest einen

Schweißungen für jede Leiter-Leiter-Verbindung er- Durchlaß zwischen der genannten Bohrung und einer

forderlich. Umfangsfläche des Domes auf und ist dadurch ge-

Die deutsche Patentschrift 600934 schlägt vor, 15 kennzeichnet, daß das genannte Ende des Domes das

das flüssige Imprägniermittel aus den Zwischenräu- dem Hals abgelegene Ende des Kopf« ist und dau

men zwischen den Drähten des Leiters mit Hilfe die genannte Umfangsoberfläche die Oberfläche aes

einer Vakuum-Sammelleitung abzuziehen, um das Kopfes von größtem Durchmesser ist. Wenn, was

Verbinden durch Weich- oder Hartlöten zu unter- normalerweise der FaU ist, der Kopf nut einer An-

stützen. Ein Dom mit einem vergrößerten Kopf wird ao zahl von in gleichem Abstand voneinander angeoro-

verwendet, um die Drahts der Litze aufzuspreizen, neten radialen Durchgängen ausgebildet ist, werden

jedoch nur deswegen, um die feinen Zwischenräume diese vorzugsweise durch eine Umfangsnut in der au-

zwischen den Drähten zu unterbrechen, und nicht, ßeren Fläche des Kopfes gebildet,

um bei der HersteUung eines Ablenkungsdurchlasses Es hat sich herausgesteUt, daß Verbindungen von

für die Haupt-Ölströmung eine RoUe zu spielen; statt »5 größerer Zugfestigkeit erhalten werden, wenn der

dessen ist der Dom rohrförmig ausgebildet, um eine Kopf so geformt wird, daß sich ein zylindnscner zen-

axiale Strömung zu ermöglichen. traler Teil sowohl zum Hals des Domes hui als auch

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zum entgegengesetzten Ende des Kopfes hin konisch Verfahren zum Verbinden von zwei elektrischen Ka- verjüngt, und zwar bis auf einen Querschnitt, der anbelleitern zu schaffen, bei dem nur eine einzige 30 nähernd gleich dem ursprünglichen Querschnitt des Schweißung erforderlich ist, um eine Leiter-Leiter- Leiterkanals ist.
Verbindung herzustellen. Die Verbindung ist nachstehend an Hand der

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 4 aufeinanderfolgende Verfahrens-

a) jeder Dom mit einem massiven Hals des glei- ₃S schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum chen Querschnitts wie der Kanal des Leiters und Verbinden oder Abschließen eines ölgefüllt Kabels einem Kopf, der einen maximalen Querschnitt in Form einer hohlen Litze,

aufweist, welcher größer als derjenige des Hal- F i g. 5 und 6 zwei aufeinanderfolgende Verfah-

ses ist, versehen wird, daß rensschritte bei einem Verfahren ähnlich demjenigen

b) die Dome mit dem Kopf zuerst in die entspre- 40 nach den Fig. 1 bis4 zur Herstellung einer Verbinchenden Leiterkanäle hineingezwungen werden, dung an einem ähnlichen Kabel, während

so daß Lücken zwischen den Drähten der Litze F i g. 7 einen weiteren abgewandelten Verfahrensgebildet werden und daß diese Lücken als Teil schritt zur Herstellung einer Verbindung wiedergibt, des genannten Ablenkungsdurchlasses benutzt Bei dem bevorzugten Ausführunfsbeispiel des erwerden, und daß «5 findungsgemäßen Verfahrens wird das Kabelende

c) die zwei Leiter und die zwei Dorne direkt mit- zuerst in der üblichen Weise abisoliert, und ein mit einander verbunden werden, und zwar dadurch, Kopf versehener Dom 1 (Fi g. 1) wird in den zentradaß ein einziger Körper aus Schweißmetall zwi- len Kanal einer Hohllitze 2 getrieben, nachdem jede sehen den Endflächen derselben aufgebracht innere Verstärkung 3 zurückgeschnitten wurde. Der wird. 50 Kopf 4 des Domes weist einen größeren Durchmesser als der Kanal der Litze auf, so daß diese ausge-

Es versteht sich, daß der Hinweis auf den Leiter- dehnt wird und Lücken5 (Fig.2) zwischen einzel-

kand sowie dessen Form und Querschnitt nur gilt, nen Drahtadern 6 bildet. Ein Endstück 7 wird auf

nachdem jeder innere Hilfs-Verstärkungsaufbau, bei- einem Hals 8 des Domes zusammengezogen, der

spielsweise eine Stahlspirale, entfernt worden ist. 55 einen Durchmesser im wesentlichen gleich dem ur-

Durch Kombination der Erfindung der zugehöri- sprünglichen Durchmesser des Litzenkanals aufweist, gen Patentanmeldung P19 18 167.0-34 mit der vor- was durch Verwendung eines entsprechenden Preßliegenden Erfindung wird es möglich, alle Verfah- oder Drückwerkzeuges geschieht. Eine axiale Bohrensschritte auszuführen, während sich die Leiteren- rung 9 sowie radiale Kanäle 10 im Kopf des Domes den in einer im wesentlichen horizontalen Lage be- 60 ermöglichen den Durchlauf von öl zwischen dem finden, wodurch es möglich gemacht wird, das Ver- Litzenkanal und einer Umfangsnut 11, welche wiefahren in geschlossenen Räumen und selbst bei ho- derum mit den Lücken S (F i g. 2) in der Litze in hem Öldruck anzuwenden. Verbindung steht.

Die Erfindung umfaßt ferner eine Verbindungs- Ein Wärmespeicher (Wärmesumpf) 12 aus Metall

hülse und einen Dorn, welche zur Verwendung beim 65 von guter Wärmeleitfähigkeit wird nunmehr um das

beschriebenen Verfahren besonders entwickelt wur- Leiterende angeordnet. Vorzugsweise besteht der

den. Die Verbindungshülse, die eine zentrale öff- Wärmespeicher aus Kupfer, wenn die zu verbinden-

nung in der Umfangswand für das Einbringen von den Leiterenden aus Aluminium sind, oder aus

Schmiede- oder Weichstahl oder aus Edelstahl, wenn hergestellt werden soll, wird der zweite Leiter 19 die Leiter aus Kupfer bestehen. Die Stirnfläche 13 (Fig. 5) in ähnlicher Weise vorbereitet und behändes Wärmespeichers ist zu einer senkrecht zur Leiter- delt, und die behandelten Enden beider Leiter werachse verlaufenden Ebene geneigt und dient als den durch Drahtbürsten oder Waschen mit Lösungs-Schneidlehre zum Abschneiden des Leiterendes zu- s mittel gereinigt. Dann werden sie zueinander unter sammen mit dem Hals 8 des Domes in einer Form, Bildung eines Zwischenspaltes ausgerichtet, und wie in Fig.3 veranschaulicht ist. Die Lage des zwar in einem anderen Wärmespeicher bzw. -abzug Schnittes ist derart, daß in der fertiggestellten Ver- 20, der eine Verbindungshülse 21, welche ein bindung die Enden der Leiter an ihren oberen Rän- dauernder Bestandteil der Verbindung werden soll, dem *inen größeren Abstand als an ihren unteren io sowie eben abnehmbaren äußeren Teil 22*.enthält. Enden voneinander aufweisen. In Abhängigkeit von Eine zentrale öffnung 23 ist an der Oberseite der der Abmessung des Leiters ist ein Winkel von 15 bis Verbindungshülse vorgesehen, und der äußere Teil 30° zwischen der Schnittebene und der senkrecht zu des Wärmespeichers weist eine entsprechende öffder Leiterachse verlaufenden Ebene angemessen nung 24 auf. Zwischen der zentralen öffnung 23 und

Der Wärmespeicher weist eine zylindrische Durch- 15 jedem Ende der Verbindungshülse sind zwei Grupgangsbohrung 14 auf, die auf der Umfangsflächc der pen von Löchern 25, 26 in der Umfangswand vorge-Litze dicht aufsitzt. Die Bohrung 14 weist eine Ring- sehen. Die Löcher 25 sind vorzugsweise rund um den nut 15 in Verbindung mit einem Auslaß 16 an der unteren Teil der Verbindung gruppiert und bilden Außenfläche auf, so daß der Wärmespeicher auch als einen Austritt für öl, das von den Leiterkanälen Sammelleitung wirkt, durch die öl aus den Lücken ao durch die Köpfe der Dorne und den aufgespreizten zwischen den Drähten der Litze abgezogen werden Teil der Litze fließt Die Löcher 26 verbinden Ringkann. Zusätzlich wirkt der Wärmespeicher als nuten 27, 28 in der Verbindungshülse bzw. dem äu-Zwinge zum Verhindern eines Aufspleißen der Lit- ßeren Teil des Wärmespeichers. Die Nuten 28 sind zendrähte. mit Auslässen 29 versehen, wobei den Nuten 27 Va-

Nach fester Anbringung des Wärmespeichers 12 am »5 kuum zugeführt werden kann, um öl aus den Endab-

Leiter wird der Auslaß 16 an eine Vakuumpumpe schnitten? der beiden Leiter abzuziehen. In einigen

angeschlossen, durch die öl von der Leitung abgezo- Fällen kann es möglich sein, die Löcher 27 wegzulas-

gen wird, bis dieses nicht mehr aus der Schnittfläche sen und statt dessen den Saugvorgang über die Lö-

17 fließt. Es erwies sich als ausreichend, den Druck eher 25 durchzuführen. Bei angelegten Vakuum zum

an der Vakuumpumpe auf einige Millimeter Queck- 30 Abziehen von öl aus den Enden der Leiter wird das

silber (absolut) zu reduzieren, wobei der Druck an Auswaschen der vorbereiteten Stirnfläche der Leiter

8er geschnittenen Stirnfläche der Litze auf im we- wiederholt. Das Beseitigen von Lösungsmittel kann

sentlichen Atmosphärendruck ansteigt. In der übli- in ähnlicher Weise, wie vorangehend beschrieben, un-

jdjen Weise wird das entgegengesetzte Ende des Ka- terstützt werden, indem eine Kappe verwendet wird,

bels an einen ölvorrat angeschlossen, so daß jegliches 35 die über die Oberseite des Hohlraumes in der Form

vom Kabel durch die Vakuumpumpe oder auf an- paßt und diese abdichtet und die eine Anwendung

dere Weise abgezogene öl ständig unter hydrostati- von Gasdruck im Hohlraum ermöglicht

schem Druck ersetzt wird. Bei Vollendung des Reinigungsvorganges und bei

Während das Vakuum weiter angelegt wird, er- noch angelegtem Vakuum wird der Raum 30 zwifolgt eine Auswaschung der Schnittfläche 17 des Lei- 40 sehen den Leiterenden mit einem anhaftenden Körters mit einem geeigneten flüchtigen Lösungsmittel per aus Schweißmetall 31 (Fig.6) mittels einer für das öl, beispielsweise mit ein paar Millilitern Pe- MIG-Schweißpistole gefüllt, die durch die öffnungen troleumäther. Eine Reinigung von überschüssigem 23, 24 eingeführt wird. Der äußere Teil 22 des Wär-Lösungsmittel kann gegebenenfalls dadurch >mtcr- mespeichers wird schnell entfernt, um ein Überhitzen stützt werden, daß eine Kappe über das ebene Ende 45 der Leiterenden zu vermeiden. Der äußere Teil diedes Wärmespeichers geschoben wird, welches das ses Wärmespeichers, ähnlich dem Wärmespeicher 12, Schnittende der Leitung umgibt, und/oder durch Ein- kann gegebenenfalls zwangsgekühlt werden,
wirkenlassen eines unter Druck stehenden inerten Eine längsgeteilte Hülse 32 wird rund um die VerGases auf das Schnittende. Die Kappe kann einfach bindungshülse 22 angeordnet, um eine ringförmige aus einer Endplatte und einer Umfangswand in Form 50 Ausnehmung 33 an deren Außenfläche zu umgeben, einer entsprechend ausgebildeten runden Manschette so daß ein Ringkanal 34 entsteht, der es ermöglicht, bestehen, welche unter Druck gegen die Stirnfläche daß öl zwischen den Löchern 25 fließt, wobei ein 13 des Wärmespeichers gehalten werden kann. ölweg zwischen den Bohrungen der beiden Litzen 2,

Wenn dieser Reinigungsprozeß abgeschlossen ist 19 hergestellt wird. Die Verbindungshülse 21 sowie und das Vakuuia noch anliegt, wird eine dünne hai- 55 die unterteilte Hülse 32 bilden die; notwendige glatte tende Schicht l'i (F i g. 4) aus Schweißmetall auf die Oberfläche, auf welche schließlich die Verbindungsgesamte geschnittene Stirnfläche des Leiters und des isolation in üblicher Weise aufgebracht wird.
Domes durch eine MIG-Schweißpistole aufgebracht Bei dem abgewandelten Verfahren nach Fig.7 Bei Beendigung dieses Vorganges wird der heiße zur Herstellung einer Verbindung wird die zweite Wärmespeicher schnell von dem Ende der Leitung 60 Litze durch einen massiven Metallnippel 35 mit ententfernt. Vorzugsweise hat er genügend Masse, um sprechenden Ölkanälen 36 ersetzt, die in dem Nippel sicherzustellen, daß er allein im Sinne der Verhinde- vorgesehen sind, um eine Ölströmung zwischen dem rung eines unzulässigen Temperaturanstieges des Ringkanal 34 sowie einer Hilfsvorrichtung zu ermög-Leiters während des Schweißens, also als Wänneab- liehen. Eine ähnliche Verbindung wird zwischen dem zug, wirkt, doch kann der Wärmespeicher nötigen- 65 Nippel 35 und einer zweiten Hohllitze hergestellt falls auch zwangsgekühlt werden, beispielsweise Das Verfahren zur Herstellung der Schweißverbindurch Wasserumlauf. dung gemäß Fig. 7 entspricht genau demjenigen der

Wenn eine Verbindung zwischen zwei Hohllitzen Fig. 1 bis 6 mit der Ausnahme, daß keine vorange-

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hende Behandlung (mit Ausnahme einer Reinigung) des massiven Nippels 35 erforderlich ist und daß an den Nippel 35 kern Vakuum angelegt werden muß. Fig.7 zeigt auch noch eine andere Abwandlung des Verfahrens, welche auch bei gewöhnlichen Verbindungen verwendet werden kann, indem die Verbindungshülse 21 beispielsweise in einer vertikalen Ebene in zwei Teile längsgeteilt ist. Dies vermeidet die Notwendigkeit der Bildung eines Höckers im Ka-

bei, um das Leiterende durch das Ende der Verbindungshülse einzuführen.

Zur Herstellung eines Atacltlusses beginnt die bevorzugte Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den Schritten, wie vorangehend in Verbindung mit Fig. 1 bis4 erläutert. Der Abschluß kann dann entsprechend einem der Verfahren vervollständigt werden, welche in der zugehörigen Patentanmeldung P1918167.0-34beschrieben sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

«095ΠΛ94

Claims

nach Anspruch 1 mit einem festen Hals, einem Kopf, welcher einen Durchmesser aufweist, der größer als derjenige des Halses ist, einer Bohrung, welche an einem Ende des Domes offen ist, und zumindest einem Durchlaß zwischen der genannten Bohrung und einer Umfangsfläche des Domes, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Ende des Domes das Ende des Kopfes (4) ist, das vom Hals (8) abgelegen ist, und daß die genannte Umfangsfläche die Oberfläche des Kopfes von größtem Durchmesser ist. 7. Dorn nach Ansprache, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Oberfläche des Kopfes (4) eine geradzylindrische Oberfläche ist und daß sich der Kopf (4) sowohl zum Hals als auch zum entgegengesetzten Ende des Kopfes hin auf einen Querschnitt verjüngt, der dem Querschnitt des Halses entspricht. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbinden von zwei elektrischen Kabelleitern in Form einer hohlen Litze, S durch deren zentralen Kanal und deren Lücken flüssiges Imprägniermittel für das Kabeldielektrikum zu strömen vermag, mit den Verfahrensschritten, daß in das Ende jedes Kanals ein Dorn eingebracht wird, um einen Ablenkungsdurchlaß vorzusehen, der den Kanal mit der peripheren Oberfläche verbindet, wozu jeder Dorn teilweise in axialer Richtimg und in radialer Richtung durchbohrt ist, daß die zwei genannten Dome aneinander und an die Leiter geschweißt werden und die Kontinuität der Ölströmung um den Umfang der Schweißverbindung herum durch eine zylindrische Hülse wiederhergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß