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"Hochspannungesteckverbindung" Dis Erfindung betrifft eine Hochepannungssteckverbindung
zur Übhertragung niedriger Leistungen mit einem Stecker und einem Steckereinastz
aus dielsktrischem Material.
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Bel solchen Steckverbindungen kommt es darauf an, auf möglichst kleinem
Raum eine elektrisch dichte, d. h. durchschlsgefaste, Verbindung zweier Hochspannungekabel
zu schsffen, Als Erfahrungswert für Luftatmosphäte hst sich eine Überschlegelänge
von 1 cm je kV Potentieldifferenz herausgestellt. Wenn slso zwischen den die Hochspabnnung
führenden Kabeln bzw.
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Kontskten und der an Maese engeschlosenen Abschirmung bsw.
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dem Verbrauchergehzäuse lmmer ein enteprechend großer Abstend eingehalten
wird, kann ein Überschlag mit Sicherheit vermieden
werden, Eesonders
bei der Übertragungkleiner Leistungen steht jedoch der dafür erfordrliche Barraum
nicht zur Verfügung.
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Durch Eiatiibrung von dielektrischem Matereal in den Zwischenraum
zwischen den beiden Potantialen kann bekanntlich die Überschlsgslänge wssentlich
verringert werden. Debei muß jedoch sichergestellt werden, daß im Betriebszustand
der Zwischenraum von dem dielektrischen Material vollkommen gedichtet wird und daß
nicht Über eine undichte Stelle dennoch ein Überschlag auftreten kann. Ein aoloher
Überschlag könnte entweder entleng der Kabelumwicklung swischen Kontaktstift und
dem em Nullpotential leigenden Abschirmdraht oder zwischen Kchtaktstift und dem
Verbrauschergehäuse stattfinden, dies umso mehr, als gersde bei Steckverbindungen
kleinster Ausführungen dlsse Strecken sehr kurs ein müssen. Dies zu verhindern ist
Aufgabe der erfindung.
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Die Löaung dieser Aufgsbe besteht anch dr Erfindung darin, daß die
von siner Kunststoffumwicklung umgebanen Kabel, en deren Enden ein Kontsktstift
bzw. ein Kontakteinsatz angelötet sind, durch den Stecker bzw. den Steckereinsetz
hindurchgeführt und in diesen mittwle siner Epoxydharzmasse duchschlsgfset vergissen
sind und daß der Stecker einen konizchen Ringansatz aufwsist, der beim Zusemmenstecken
in einer konischen, ringförmigen Ausnchmung des Steckereinsatzes anliegt.
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Zur Verstärung dar Dichtung sowchl gegen elektrieche Überschläge als
auch gegen Feuchtigkeit weist der konesche Ringansstz vorteilhsfterwsise aine ümlsufende
Nut zur Aufnehme sines Dichtringes eus oxonfestem Matedrial suf. Weiterbin sell
eine matallhülse vorgesehen sein, in der der stecker zusarmen mit einer Kabeltülle
und einer Metellschsibs, an der der Abschlrmdrsht
der Kabelebechirmung
sngelötet ist, durch eine Verklebung festgelegt ist Zur einfschen und sweckmäßigen
Befestigung der Hochspannungssteckverbindung ist eine an sich bekannte Überwurfmutter
vorgesehen, in der die Metellhülse mittels eines Sicherungeringes gesichert ist.
Dzmit nun sowchl die Metallhülse als auch die Überwurfmutter an dem Nullpotential
der Kabelabschirmung lisgt, sol die Metallhülse mit der Metallecheibe durch einen
Kontaktdrsht verbunden sein.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Stecker und der Steckerdinsstz bus Kunststoff
unterschiedlicher Elastizität bestehen0 Dadurch wird erreicht, daß beim Ansiehen
der Überwurfmutter der konische Ringenestz das Steckers sich in die konieche, ringförmigs
Ausnehmung des Stsckerdinsetzes hinsindrückt und in jedem Fall eine satts, dichts
Verbindung berstellt.
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Ein weesntliches Kennzeichen dieser Erfindung wird auch da rin geechen,
daß die Ksbölumwicklung vor dem Vergießen mit der Epoxydharzmsae im Stecker an der
Oberfläche mit einer basischen Lösung vorbehandelt wird. um eine bessere Haftung
des Klebers an der Oberfläche zu erreichen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Stecker und der Steckereinsstz
in einer Spritzform auf die Kebelumwicklung eufgespritzt wird, Ein Ausführungsbeipial
der Erfindung wird snhend der Zeich nung, die eine Hochspannungssteckverbindung
für kleine Leistungen seiht, dergestellt und im folgenden näher erläutert0
Die
Steckverbindung besteht sus einem Oberteil 1 und sinem Ünterteil 2, wobei letzteres
in ein Verbrauchergechäuse 21 eingsschraubt ist. An den Enden der von einer Kunststoffümwicklung
9 umgebenen Kabel 7 aind im Oberteil 1 ein Kontsktetift S und im Ünterteil 2 ein
entsprschender Kontekteinsstz 18, die beide eine vergodkets Oberfläche aufweisen,
engslötet. Des umwickelte Kagel 7 mit dem Kontektetift 8 ist in eiem Stecker 4 und
des Kabel mit dem Kontakteinsatz 18 in einem Steckereinsetz 17 mittels einer Epoxydhsrzvargußmssse
6 festgelegt ünd gegenüber dem nullpotential einer des Kebel 7 umgebenden Abschirmung
10 bzw. des Gehäuses 21 sbgedichtet, Der Steckter 4 bestcht , ebenso wie der Steckereinastz
17. aus einem Kunststoffmsterial und weist einen konischen Ringansstz 22 auf, der
im Betriebzzustand, d.h. bie Herstellung der Steckverbindung, an den Wänden einer
konischen, ringförmigen Ausnehmung 23 auf der Stirnfläche des Steckereinzetzes 17
anlisgt. Der konische Ringensetz 22 wiest zudem en seiner rsdial äüßeren Mantelfläche
eine ümlaufande Nut auf.
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in der sin Dlchtring 15 aus ozonfestem Material liegt.
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Im Ohberteil 1 der Steckverbindung ist eine Metallhülse 5 vorgesehen,
in der der Stecker 4 zussmmmen mit einer Ksbaltülle 11 und einer Metallsehelbe 12,
an der der Abschirmdrcht der kebelstzchirmung 10 angelötzt ist, durch eine Klebsmasse
13 festgelgt ist, Die Metallhüles 5, die mit der Metallscheibe 12 verbunden ist,
ist in einer Überwurfmutter 3, die mit einem Gewinde am Verbrauchergechäuse 2t ungeschraubt
werden kann, dürch winen Sicherungering 14 (Sprengring) gesichert.
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Ein Dichtring 20 em Außenumfang dem Steckereinsstses 17 dient zur
Äbdiohtung gegen des Eindringen von Fsuchtigkeit in das Verbrauchergechäuse 21.
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Bei der Montege des Oberteile 1 der Steckverbindung wird, nachdem
die Ksbelstschirmung 10 und die Kebelumwidcklung 9 (Isolstion) auf entsprschenden
Längen em Steckerende vom Kebel 7 entfernt worden sind und der Abschlrmdrsht auf
einer kursen Länge aufgespleißt worden ist , zuerst der ebgespleißte Dreht en der
Metallscheibs 12 und des freie Ende des Kebele 7 in Kontsktstift 8 angelötet und
sodann da Kabel 7 mit dem Kontektstift 8 in den Stecker 4 singdführt und mit einer
Epoxydherzmsses 6 6 vergossen Damit aber eine dauerhaft klibende, innige Verbindung
zwischen der Kebelumwicklung 9 und der Epoxydherzmsese 6 an der Fläche 24 zustande
kommt, zuß des homogene Gefüge der im sllgemeinen eus einem Polytstrafluoräthylen
bestehenden Kabelumwilklung 9 zuvor chemisch umgewandelt werden. Diese Üzwandlung
erfolgt durch Eintauchen des Kabels in eine basische Lösung, beispislsweise in eine
Natrium-Anmoniak- oder in eine Natrium-Naphtalin-Lözung.
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Üm ein beszeres Haften der Epoxydharzmese 6 zuch am Stecker 4 zu ereichen,
kann dessen Innenumfangafläche geriefelt sein.
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Durch diese Riefelung wird auch der Kriechweg, d.h. die Durchschlsgslänge,
vergräßert.
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Zschdem auf diese WEise dies Kehel 7 im Stecker 4 befsetigt ist, wird
dis Ksbeltülle 11 und die Metallhülse 5, in der ein Kontaktdraht 16 angelötet ist,
über des Kabel 7 gesogen, des freis Ende des Kontaktdrahtes 16 an der Metsllscheibs
12 angelötet und der Stecker 4 in der Metellhülse 5 mittels eines Klebers 13 verklebt.
Zur Aushärtung des Klebrs werden zwsckmäßigerweize die zussmmengefügten Teile in
einer Sysnnverrichtung etwa 1 Stunde bei cs, 60° 0 in einem Ofen belzssen.
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Anschleßend wird der Dichtring 15 (0-Ring) in die Fut em konischen
Ringenssts 22 singsetst und die Metallhüles 5 in der Überwrufmutter 3 durch den
Sprengring 14 gesichert.
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Auch im Steckereinsstz 17 wird des em Verbrancher liegende Kabel 7
in der oben bezchriebenen Weise durch V Vergießen mit einer Epozydherzmsse 6 durchschlagefest
abgadichtet und festgelsft.
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Durch die Erfindung wird ereicht, deß zwischen dem Kontaktstift 8
und dem Abschirmdraht 10 bzw. dem Gahäuse 21 kein Überzchlag auftreten kann, ds
beids Wage vollständig sbgedichtet sind, Bei Rerstellung der Steckverbindung durch
Verschrzubung der Überwurfmutter 3 am Gehäuse 21 dringt der konische Ringensstz
22 des Steckers 4 in die komische, ringförmige Ausnchmung 23 am Steckedreinsstz
17 ein und liegt an deren Oberfläche dicht an. -Die Dichtwirkung wird durch den
O-Ring 15 noch vergrößert, ao daß ein Überachlat zwischen den Kontakten 8 bsw. 18
und dem Gehäuse 21 bzw. der Überwurfmutter 3 nicht möglich imt. Der andere wag zwischen
Kontaktstift 8 und der Abschirmung 10 entlang der ksbelegschirmung 9 wird duroh
die Epoxydharzmsem 6 versparrt.
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Eine weitere Untersrtüzung der Dichtwirkung zwischen Stecker und Steckereinssts
wird gemäß der Erfindung noch erreicht, wenn der Stecker 4 und der Steckereinsatzs
17 sue unterschiedlich festen Meterialien hergestellt sind. Beispielzweise kann
der Stecker 4 aus einem hochmolekuleran Niederdruckäthylen, des verhältnismäßig
elsetisch ist, der Steckersinssts 17 dsgegen sus Polyoargbonst, slso einem wenig
elestischen Kunststoff, bestehen. Bein Anzichen der Überwurfmutter 3 würden dann
etws bestahande Fertigungzunganzuigkeiten, die zu ündichtigkeiten führen könnten,
infelge der Elastizität des Steckerwerdstoffes durch elsetlache Verformung zusgeglichen.
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Um die Befestigung des Kabals durch Vergießen mit spoxydharz und die
Vorbehendlung der Kebelumwicklung zu vermeiden, könnte der Stecker und/oder der
Steckereinsstz auch aus dem geeichen Material wie die Kabelumwicklung, nämlich aus
Polytetrafluoräthylen, bestehen und in einer SprltsZ form zusammen mit der Üswieklung
direkt auf das mit den Kontakten versehene Kabel 7 aufgespritzt werden.
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Ein bisher nicht ganannter Vorteil der Erfindung besteht noch darin,
daß beim Lösen der Überwurfmuter 3 über den Sicherungering 14 auch Stecker 4 und
Steckereinsatz 17 sowie Kontektstift 8 und Kontakteinsstz 18 getrennt werden, Bildet
sich aber zwischen Stenker 4 und Steckereinostz 17 ein Spalt, so entstcht ein Überschlag
(Kurzschluß) zwischen dem Kontektstift 8 und dem Gehäuse 21, durch dan dis Stecoverbindung
und die daran angeschlossenen Beuelemente automstisch entladen werden. Dies atellt
eine wichtige Sicherungsmeßnshme für des bedienende Personel der.
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7 Seiten Beschreibung 8 Patentansprüche 1 Bl. Zeichnung mit 1 figur