DE1946158C3 - Hochspannungssteckverbindung - Google Patents

Description

946 158

Kabel wird ein elastischer Kragen angeordnet, der Hand der Zeichnung, die eine Hochspannungsin die Spritzgußform derart eingesetzt wird, daß das steckverbindung für kleine Leistungen zeigt, dargespritzte Gehäuse den Kragen teilweise umfaßt. Als gestellt und im folgenden näher erläutert.
Spritzwerkstoff kann Polyäthylen oder Polyvinyl- Die Steckverbindung besteht aus einem Oberteil 1 Chlorid verwendet werden. 5 und einem Unterteil 2, wobei letzteres in ein Ver-

In der USA.-Patentschrift 3 317 882 ist ein-i elek- brauchergehäuse 21 eingeschraubt ist An den Enden trische Steckverbindung zum Gebrauch bei hohen der von einer Kunststoffumwicklung 9 umgebenen Spannungen beschrieben, bei der ein Überschlag zwi- Kabel 7 ist im Oberteil 1 ein Kontaktstift 8 und im sehen dem Innenleiter und der Abschirmung durch Unterteil 2 ein entsprechender Kontakteinsau 18, die Isoliermaterial verhindert wird. Der Stecker der io beide eine vergoldete Oberfläche aufweisen, anSteckverbindung weist einen konischen Ringansatz gelötet. Das umwickelte Kabel 7 mit dem Kontaktauf, der beim Zusammenstecken in einer konischen stift 8 ist in einem Stecker 4 und das Kabel mit dem ringförmigen Ausnehmung des Steckereinsatzes an- Kontakteinsatz 18 in einem Steckereinsatz 17 mittels liegt. einer Epoxydharzvergußmasse 6 festgelegt und gegen-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 15 über dem Nullpotential einer das Kabel 7 umgebenaus einem Stecker und einem Steckereinsatz be- den Abschirmung 10 bzw. des Gehäuses 21 abgestehende Hochspannungssteckverbindung zur Über- dichtet. Der Stecker 4 besteht, ebenso wie der tragung niedriger Leistungen zu schaffen, bei der die Steckereinsatz 17, aus einem Kunststoffmaterial und Möglichkeit des Entstehens eines Überschlages, sei weist einen konischen Ringansatz 22 auf, der im es nun entlang der Kabelumwicklung zwischen Kon- ao Betriebszustand, d. h. bei Herstellung der Stecktaktstift und dem am Nullpotential liegenden Ab- verbindung, an den Wänden einer konischen ringschirmdraht oder aber zwischen Kontaktstift und förmigen Ausnehmung 23 auf der Stirnfläche des dem Verbrauchergehäuse, auf jeden Fall vermieden Steckerünsatzes 17 anliegt. Der konische Ringansatz wird. 22 weist zudem an seiner radial äußeren Mantel-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 25 fläche eine umlaufende Nut auf, in der ein Dichtlöst, daß ring 15 aus ozonfestem Material liegt.

.... _ .,,.,. 1 Im Oberteil 1 der Steckverbindung ist eine Metall-

a) die kunststoffummantelten Kabelenden mittels _{hüIse 5 vorgeseheni in der der} stecker 4 zusammen einer Epoxyharzmasse m dem Stecker bzw. _{mit dner KabeUÜUe n und einer} Metallscheibe 12, Steckereinsatz durchschlagfest vergossen sind, _{3o an der def Abschirmdraht der} Kabelabschirmung 10

b) der Stecker und der Steckereinsatz aus Kunst- angelötet ist, durch eine Klebemasse 13 festgelegt ist. stoffen unterschiedlicher Elastizität bestehen Die Metallhülse 5, die mit der Metallscheibe 12 ver- und bunden ist, ist in einer Überwurfmutter 3, die mit

c) der konische Ringansatz des Steckers eine um- ^eil?^ern Gewinde am Verbrauchergehäuse 21 angelaufende Nut zur Aufnahme eines Dichtringes 35 schraubt werden kann, durch einen Sicherungsring aus ozonfestem Material aufweist. 14 (Sprengring) gesichert.

Em Dichtring 20 am Außenumfang des Steckerin einer Ausgestaltung der Erfindung soll eine einsatzes 17 dient zur Abdichtung gegen das Ein-Metallhülse vorgesehen sein, in der der Stecker zu- dringen von Feuchtigkeit in das Verbrauchersammen mit einer Kabeltülle und einer Metall- 40 gehäuse 21.

scheibe, an der der Abschirmdraht der Kabel- Bei der Montage des Oberteils 1 der Steckabschirmung angelötet ist, durch eine Verklebung verbindung wird, nachdem die Kabelabschirmung 10 festgelegt ist. Zur einfachen und zweckmäßigen Be- und die Kabelumwicklung 9 (Isolation) auf entfestigung de· Hochspannungssteckverbindung ist eine sprechenden Längen am Steckerende vom Kabel 7 an sich bekannte Überwurfmutter vorgesehen, in der 45 entfernt worden sind und der Abschirmdraht auf die MetallhUlse mittels eines Sicherungsringes ge- einer kurzen Länge aufgespleißt worden ist, zuerst sichert ist. Damit nun sowohl die Metallhülse als der abgespleißte Draht an der Metallscheibe 12 und auch die Überwurfmutter an dem Nullpotential der das freie Ende des Kabels 7 im Kontaktstift 8 ange-Kabelabschirmung liegen, soll die Metallhülse mit lötet und sodann das Kabel 7 mit dem Kontaktstift 8 der Metallscheibe durch einen Kontaktdraht ver- 50 in den Stecker 4 eingeführt und mit einer Epoxydbunden sein. harzmasseo vergossen. Damit aber eine dauerhaft Vorteilhaft ist es, da der Stecker und der Stecker- klebende, innige Verbindung zwischen der Kabcleinsatz aus Kunststoff unterschiedlicher Elastizität Umwicklung 9 und der Epoxydharzmasse 6 an der bestehen, daß beim Anziehen der Überwurfmutter Fläche 24 zustande kommt, muß das homogene Geder konische Ringansatz des Steckers sich in die 55 füge der im allgemeinen aus einem Polytetrafluorkonische ringförmige Ausnehmung des Stecker- äthylen bestehenden Kabelumwicklung 9 zuvor einsatzes hineindrückt und in jedem Fall eine satte, chemisch umgewandelt werden. Diese Umwandlung dichte Verbindung herstellt. erfolgt durch Eintauchen des Kabels in eine basische Eine wesentlich» Weiterbildung wird auch darin Lösung, beispielsweise in eine Natrium-Ammoniakgesehen, daß die Kabelumwicklung vor dem Ver- 60 oder in eine Natrium-Naphthalin-Lösung. Um ein gießen mit der Epoxydharzmasse im Stecker an der besseres Haften der Epoxydharzmasse 6 auch am Oberfläche mit einer basischen Lösung vorbehandelt Stecker 4 zu erreichen, kann dessen Innenumfangswird, um eine bessere Haftung des Klebers an der fläche geriefelt sein. Durch diese Riefelung wird Oberfläche zu erreichen. auch der Kriechweg, d. h. die Durchschlagslänge,

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Stecker 65 vergrößert.

und der Steckereinsatz in einer Spritzform auf die Nachdem auf diese Weise das Kabel 7 im Stecker 4

Kabelumwicklung aufgespritzt wird. befestigt ist, werden die Kabeltülle 11 und die

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Metallhülse 5, in der ein Kontaktdraht 16 angelötet

ist, über das Kabel 7 gezogen, das freie Ende des Erfindung noch erreicht, wenn der Stecker 4 und der Kontaktdrahtes 16 wird an der Metallscheibe 12 an- Steckereinsatz 17 aus unterschiedlich festen Magelötet und der Stecker 4 in der Metallhülse 5 miiiels teriaüen hergestellt sind. Beispielsweise kann d.;r eines Klebers 13 verklebt. Zur Aushärtung des Stecker 4 aus einem hochmolekularen Niederdruck-Klebers werden zweckmäßigerweise die zusammen- 5 äthylen, das verhältnismäßig elastisch ist, der Steckergefügten Teile in einer Spannvorrichtung etwa einsatz 17 dagegen aus Polycarbonat, also einem 1 Stunde bei etwa 60° C in einem Ofen belassen. wenig elastischen Kunststoff, bestehen. Beim An-

Anschließend wird der Dichtring 15 (O-Ring) in ziehen der Überwurfmutter 3 wurden dann etwa be-

die Nut am konischen Ringansatz 22 eingesetzt und stehende Fertigungsungenauigkeiten, die zu Un-

die Metallhülse 5 in der Überwurfmutter 3 durch ι ο dichtigkeiten führen könnten, infolge der Elastizität

den Sprengring 14 gesichert. des Steckerwerkstoffes durch elastische Verformung

Auch im Steckereinsatz 17 wird das am Ver- ausgeglichen.

braucher liegende Kabel 7 in der oben beschriebenen Um die Befestigung des Kabels durch Vergießen

Weise durch Vergießen mit einer Epoxydharzmasse 6 mit Epoxydharz und die Vorbehandlung der Kabel-

durchschlagsfest abgedichtet und festgelegt. 15 Umwicklung zu vermeiden, könnte der Stecker und/

Durch die Erfindung wird erreicht, daß zwischen oder der Steckereinsatz auch aus dem gleichen Ma-

dem Kontaktstift 8 und dem Abschirmdraht 10 bzw. terial wie die Kabelumwicklung, nämlich aus PoIy-

dem Gehäuse 21 kein Überschlag auftreten kann, da tetrafluoräthylen, bestehen und in einer Spritzform

beide Wege vollständig abgedichtet sind. Bei Her- zusammen mit der Umwicklung direkt auf das mit

stellung der Steckverbindung durch Verschraubung »o den Kontakten versehene Kabel 7 aufgespritzt

der Überwurfmutter 3 am Gehäuse 21 dringt der werden.

konische Ringansatz 22 des Steckers 4 in die Ein bisher nicht genannter Vorteil der Erfindung konische ringförmige Ausnehmung 23 am Stecker- besteht noch darin, daß beim Lösen der Überwurfeinsatz 17 ein und Hegt an deren Oberfläche dicht mutter 3 über den Sicherungsring 14 auch Stecker 4 an. Die Dichtwirkung wird durch den O-Ring 15 »5 und Steckereinsatz 17 sowie Kontaktstift 8 und Konnoch vergrößert, so daß ein Überschlag zwischen takteinsatz 18 getrennt werden. Bildet sich aber zwiden Kontakten 8 bzw. 18 und dem Gehäuse 21 bzw. sehen Stecker 4 und Steckereinsatz 17 ein Spalt, so der Überwurfmutter 3 nicht möglich ist. Der andere entsteht ein Überschlag (Kurzschluß) zwischen dem Weg zwischen Kontaktstift 8 und der Abschirmung Kontaktstift 8 und dem Gehäuse 21, durch den die 10 entlang der Kabelabschirmung 9 wird durch die 30 Steckverbindung und die daran angeschlossenen Bau-Epoxydharzmasse 6 versperrt. elemente automatisch entladen werden. Dies stellt

Eine weitere Unterstützung der Dichtwirkung zwi- eine wichtige Sicherungsmaßnahme für das besehen Stecker und Steckereinsatz wird gemäß der dienende Personal dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 946 1 geführt und fest gehaltert sind und wobei der Stecker Patentansprüche: einen konischen Ringansatz aufweist, der beim Zu sammenstecken an einer konischen Ausnehmung im

1. Hochspannungssteckverbindung zur Über- Steckereinsatz anliegt

tragung niedriger Leistungen mit einem Stecker 5 Bei solchen Steckverbindungen kommt es darauf und einem Steckereinsatz aus dielektrischem an, auf möglichst kleinem Raum eine elektrisch Material, wobei von einer Kunststoffumwicklung dichte, d. h. durchs^hlagsfeste Verbindung zweier umgebene Kabel mit jeweils an ihrem Ende an- Hochspannungskabel zu schaffen. Als Erfahrangsgelötetem Kontaktstift oder Kontaktbuchse durch wert für Luftatmosphäre hat sich eine Überschlagsden Stecker bzw. Steckereinsatz hindurchgeführt io länge von 1 cm je kV Potentialdifferenz heraus- und fest gehaltert sind und wobei der Stecker gestellt. Wenn also zwischen den die Hochspannung einen konischen Ringansatz aufweist, der beim führenden Kabeln bzw. Kontakten und der an Masse Zusammenstecken an einer konischen Aus- angeschlossenen Abschirmung bzw. dem Vernehmung im Steckereinsatz anliegt, dadurch braucliergehäuse immer ein entsprechend großer Abgekennzeichnet, daß 15 stand eingehalten wird, kann ein Überschlag mit χ .. . . . „ . W^₁Jr-W Sicherheit vermieden werden. Besonders bei der

a) die kunststoffummantelten Kabelenden (7) _{übertragung kleiner} Leistungen steht jedoch der damittels einer Epoxyharzmasse (6) in dem _{für erfo}?_de ^g _rHche ßauraum nicht zur Verfügung. Stecker (4) bzw. Steckereinsatz (ΐη durch- _{Durch Einführung von} dielektrischem Material in schlagfest vergossen sind, _{aa den Zwisc}henraum zwischen den beiden Potentialen

b) der Stecker (4) und der Steckereinsatz (17) kann bekanntlich die Überschlagslänge wesentlich aus Kunststoffen unterschiedlicher Elastizität verringert werden. Dabei muß jedoch sichergestellt bestehen und werden, daß im Betriebszustand der Zwischenraum

c) der konische Ringansatz (22) des Steckers (4) ™ ^dem. ^J¹??⁶? ^ΐ!™¹· ^ΠΓ¹^ eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines * dichtet "in! und daß nicht über eine undichte Stelle Dichtringes (15) aus ozonfestem Material Je™°<* em Überschlag;auftreten kann. Enκ solcher aufweist Überschlag konnte entweder entlang der Kabelumwicklung zwischen Kontakstift und dem am Niill-

2. Hochspannungssteckverbindung nach An- potential liegenden Abschirmdraht oder zwischen spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine 3° Kontaktstift und dem Verbrauchergehäuse statt-MetalihUlse (S) vorgesehen ist, in der der finden, dies um so mehr, als gerade bei Steck-Stecker (4) zusammen mit einer Kabeltülle (11) verbindungen kleinster Ausführungen diese Strecken und einer Metallscheibe (12), an der der Ab- sehr kurz sein müssen.

schirmdraht der Kabelabschirmung (10) ange- Aus der USA.-Patentschrift 2 995 718 ist eine

lötet ist, durch eine Verklebung (13) festgelegt ist. 35 Steckverbindung für abgeschirmte Hochspannungs-

3. Hochspannungssteckverbindung nach An- kabel mit einem Stecker und einem Sttsckereinsatz spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dielektrischem Material bekannt, bei der die von eine an sich bekannte Überwurfmutter (3) vorge- einer Kunststoffumwäcklung umgebenen Kabel an sehen ist, in der die Metallhülse (5) mittels eines ihren Enden einen aufgelöteten Kontaktstift bzw. Sicherungsringes (14) gesichert ist. 40 eine aufgelötete Kontaktbuchse aufweisen. Die Kabel

4. Hochspannungssteckverbindung nach An- sind durch den Stecker bzw. den Steckereinsatz hinspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß durchgeführt und durchschlagfest gehaltert. Der die Metallhülse (5) mit der Metallscheibe (12) Stecker weist einen konischen Ringansatz auf, der durch einen Kontaktdraht (16) verbunden ist. beim Zusammenstecken an dem konisch ausge-

5. Hochspannungssteckverbindung nach An- 45 bildeten ringförmigen Steckereinsatz anliegt. Eine spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ähnliche Steckverbindung ist auch in der USA-Kabelumwicklung (9) vor dem Vergießen mit der Patentschrift 3 091 748 beschrieben. Epoxydharzmasse (6) im Stecker (4) an der Ober- Aus der Patentschrift 16 291 des Amtes für Erfläche (24) mit einer basischen Lösung vor- findungs- und Patentwesen in Ost-Berlin, die der behandelt wird. 50 deutschen Auslegeschrift 1 263 133 entspricht, ist

6. Hochspannungssteckverbindung nach An- eine lösbare Verbindung für mehrädrige elektrische spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungen oder Kabel mit Kontakten ersichtlich. Die Stecker (4) und der Steckereinsatz (17) in einer Verbindungshälften sind derart mit einem festen Spritzform auf die Kabelumwicklung (9) auf- Isolierstoff, z. B. Gießharz, ausgefüllt, daß jeder gespritzt wird. 55 Leiter bzw. Kontakt mit einer durchgehenden dichten

elektrischen Isolierung versehen ist. Jede der Verbindungshälften weist an ihrer Stirnseite Aus-

nehmungen zur Aufnahme elastischer Füllkörper auf.

Zur Herstellung von elektrischen Kabelsteck-

60 verbindungen ist aus der deutschen Auslegeschrift

1 165 120 ein Verfahren bekannt, bei dem das Kabel

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs- und die mit diesem verbundenen Steckerelemente in steckverbindung zur Übertragung niedriger Leistun- eine Form eingebracht werden und das Gehäuse um gen mit einem Stecker und einem Steckereinatz aus das Kabel und die kontaktgebenden Steckerelemente dielektrischem Material, wobei von einer Kunststoff- 65 herumgespritzt wird. Hierzu werden die Steckerumwicklung umgebene Kabel mit jeweils an ihrem elemente in Bohrungen einer starren, in der Spritz-Ende angelötetem Kontaktstift oder Kontaktbuchse gußform unterbringbaren Scheibe aus nichtleitendem durch den Stecker bzw. Steckereinsatz hindurch- Kunststoff, z.B. Phenolharz, eingesetzt. Um das