DE19720758A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Muffenkörpers auf die Verbindungsstelle zweier Hochspannungskabel - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Installation von Ener­ giekabelanlagen und ist bei der Montage eines vorgefertigten Muffenkörpers anzuwenden, der zur Isolierung der Verbindungs­ stelle zwei er kunststoffisolierter Hochspannungskabel dient und zum Zwecke der Anordnung über der Leiterverbindungsstelle vorübergehend elastisch aufgeweitet wird.

Bei der Errichtung von Energiekabelanlagen größerer Länge werden zur Verbindung der einzelnen Fertigungslängen Verbin­ dungsmuffen montiert, deren wesentliche Aufgabe in der Isola­ tion der Leiterverbindungsstelle gegenüber der Umgebung be­ steht. Die früher übliche Vorgehensweise bei der Montage des isolierenden Teiles der Verbindungsmuffe bestand im zeitauf­ wendigen Aufbringen von Isolierbändern, und zwar sowohl bei Kabeln mit Papier/Öl-Isolierung als auch bei Kabeln mit ex­ trudierter Kunststoffisolierung. In neuerer Zeit ist es auch für die Spannungsebene 110 kV und höher gelungen, anstelle einer aus Bändern gewickelten Muffe vorgefertigte, aus gummi­ elastischem Material wie einem Äthylen-Propylen-Kautschuk oder aus Silikongummi bestehende Muffenkörper zu verwenden. Derartige Muffenkörper sind mit einer Abschirmelektrode und zwei Steuerdeflektoren versehen. Sie weisen mit zunehmender Spannungsebene ein entsprechend größeres Volumen auf. Sie müssen zum Aufbringen auf die Kabelenden elastisch aufgewei­ tet werden, da sie nach der Montage im Preßsitz auf der Kabe­ lisolierung aufsitzen müssen (EP 0 199 742 B1).

Zum Aufbringen eines Muffenkörpers der genannten Art auf die Leiterverbindungsstelle zweier kunststoffisolierter Hochspan­ nungskabel ist eine Vorgehensweise bekannt, bei der der Muf­ fenkörper zunächst durch Einwirkung mechanischer Kräfte ela­ stisch aufgeweitet, dann im aufgeweiteten Zustand über das eine, abgesetzte Kabelende geschoben und außerhalb des späte­ ren Verbindungsbereiches vorübergehend positioniert wird; an­ schließend werden die Leiter der beiden Kabelenden miteinan­ der verbunden und nachfolgend der aufgeweitete Muffenkörper über der Leiterverbindungsstelle positioniert und dabei me­ chanisch entspannt. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die elastische Aufweitung des Muffenkörpers und die vorüber­ gehende Beibehaltung des aufgeweiteten Zustandes durch axia­ les Aufschieben des Muffenkörpers auf eine rohrförmige Ab­ stützung, deren Innendurchmesser größer als der Außendurch­ messer der Isolierung der zu verbindenden Kabeladern ist. Diese rohrförmige Abstützung wird nach der Positionierung des Muffenkörpers über der Leiterverbindungsstelle wieder ent­ fernt, wobei die elastische Aufweitung des Muffenkörpers zum Teil aufgehoben wird, d. h. der Muffenkörper wird auf die Ka­ belisolierungen im Bereich der Verbindungsstelle aufge­ schrumpft. Zur Entfernung der rohrförmigen Abstützung wird dabei eine Einrichtung verwendet, die eine axial an dem Muf­ fenkörper anliegende Halteplatte und einen an dem einen Ende der rohrförmigen Abstützung angreifenden Ziehkopf und eine lineare Antriebseinrichtung aufweist, wobei mittels der An­ triebseinrichtung der Abstand zwischen Halteplatte und Zieh­ kopf zunehmend vergrößert wird (EP 0 368 235 B1). - Diese be­ kannte Montagetechnik für vorgefertigte Muffenkörper führt zu einem Ausmaß der vorübergehenden elastischen Aufweitung des Muffenkörpers, das weit über das im montierten Zustand erfor­ derliche Maß hinausgeht. Andererseits würden bei der Montage von Muffenkörpern für höhere Spannungsebenen bis hinauf zu 500 kV die Reibungskräfte unbeherrschbar groß werden, wenn man versuchen wollte, den Muffenkörper ohne vorherige elasti­ sche Aufweitung auf die Kabeladern aufzubringen.

Ausgehend von einem Verfahren zum Aufbringen eines rohrförmi­ gen, elastisch aufweitbaren Muffenkörpers aus einem gummi­ elastischen Material auf die Verbindungsstelle zweier kunst­ stoffisolierter Hochspannungskabel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 und weiterhin ausgehend von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 2 zur Durchführung des genannten Verfahrens liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Monta­ getechnik im Sinne einer möglichst geringen mechanischen Be­ anspruchung des Muffenkörpers zu modifizieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die elastische Aufweitung des Muffenkörpers durch eine axiale Stauchung des Muffenkörpers erfolgt, wobei der Innen­ durchmesser des Muffenkörpers durch die axiale Stauchung le­ diglich um einen Wert vergrößert wird, der etwa einem Drittel des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Innendurchmesser des Muffenkörpers im nichtaufgeweiteten Zustand und dem Au­ ßendurchmesser der Kabelisolierung entspricht, und daß vor dem Aufschieben des aufgeweiteten Muffenkörpers auf das eine Kabelende an dieses Kabelende ein rohrförmiger, an dem einen Ende leicht kegelig erweiterter Gleitkern angesetzt wird, über dessen kegeliges Ende hinweg der Muffenkörper auf die Kabelisolierung aufgeschoben wird und der nach dem vorüberge­ henden Positionieren des Muffenkörpers auf dem einen Kabelen­ de wieder entfernt wird. Diese Vorgehensweise läßt sich zweckmäßig mit einer Vorrichtung durchführen, bei der die Einrichtungen zum Aufweiten des Muffenkörpers, zur Halterung des Muffenkörpers im elastisch aufgeweiteten Zustand und zum Entspannen des Muffenkörpers eine Spanneinrichtung bilden, die aus zwei stirnseitig am Muffenkörper anzuordnenden, ge­ geneinander verspannbaren Druckplatten besteht, und bei der diese Spanneinrichtung in einem Gerüst axial verfahrbar ist, wobei dieses Gerüst eine erste Einrichtung zum Einspannen und axialen Fixieren des einen Kabelendes und eine axial bewegba­ re Führungseinrichtung für dieses Kabelende sowie eine Ein­ richtung zum Einspannen und axialen Fixieren des zweiten Ka­ belendes aufweist.

Bei einer derart ausgebildeten Montagetechnik wird auf die Verwendung einer rohrförmigen Abstützung und damit auf eine übermäßige Aufweitung des Muffenkörpers verzichtet; statt dessen werden durch eine dosiert einstellbare Vergrößerung des Innendurchmessers des Muffenkörpers die beim axialen Auf­ schieben auftretenden Reibungskräfte auf eine beherrschbare Größe reduziert. Da beim Aufschieben des Muffenkörpers auf das eine Kabelende und beim vorrübergehenden Positionieren des Muffenkörpers auf diesem Kabelende und auch beim endgül­ tigen Positionieren des Muffenkörpers über der Leiterverbin­ dungsstelle der Muffenkörper im leichten Preßsitz auf den Ka­ belenden aufliegt, können sich im übrigen bei der Installati­ on des Muffenkörpers keine die elektrische Festigkeit beein­ trächtigenden Lufteinschlüsse zwischen Muffenkörper und Kabe­ lisolierung bilden.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Montagetechnik wird an­ hand eines in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum Aufbringen eines vorgefertigten Muffen­ körpers und anhand von in den Fig. 2 bis 7 dargestellten Verfahrensschritten näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung und in Ansicht von oben ein Gerüst 1, das im wesentlichen aus zwei parallel zu­ einander angeordneten seitlichen Führungselementen 2 und 3 in Form einer im Querschnitt U-förmigen Schiene oder eines Roh­ res und aus nicht näher dargestellten Querstreben besteht, mit denen die beiden Führungselemente in festem Abstand zu­ einander gehalten werden. Am Anfang und am Ende des Gerüstes ist jeweils eine Fixiereinrichtung 4 bzw. 5 angeordnet, die jeweils eine aus zwei Halbschalen bestehende Schelle 41 bzw. 51 zur axialen Fixierung eines Hochspannungskabels 10 bzw. 15 aufweist. Das Gerüst ist weiterhin mit einer in Achsrichtung verschiebbaren Führungseinrichtung 6 versehen, mit der die Kabelader 12 des Hochspannungskabel 10 im Bereich zwischen der Fixiereinrichtung 4 und dem eigentlichen Kabelende mittig in dem Gerüst 1 geführt ist. In dem Gerüst ist weiterhin eine Spanneinrichtung 7 angeordnet, die aus zwei in dem Gerüst axial verfahrbaren Druckplatten 71 und 72 und zwei Gewinde­ stangen 73 besteht, denen Muttern 74 zugeordnet sind.

Die Fixiereinrichtung 5 ist mit dem Gerüst 1 lösbar verbun­ den, um zu Beginn der Montage in diesem Bereich den auf zu­ schiebenden Muffenkörper anordnen zu können. Weiterhin ist der Druckplatte 72 und/oder der Druckplatte 71 eine nicht nä­ her dargestellte Hubanordnung zugeordnet, mit der die Spann­ einrichtung 7 in Achsrichtung verschoben werden kann. Hierzu sind die Druckplatten 71 und 72 in bzw. auf den Führungsele­ menten 2 und 3 gleitend angeordnet.

In Fig. 1 sind die beiden zu verbindenden Kabel 10 und 15 im zu montierenden Zustand dargestellt, d. h. die Kabelmäntel 11 und 16 und die Isolierungen der Kabeladern 12 und 17 sind ab­ gesetzt, so daß die Leiterenden 13 und 18 freigelegt sind. Nicht dargestellt in dieser Figur ist der elastisch aufweit­ bare Muffenkörper, der unter Anwendung der nachfolgend be­ schriebenen Verfahrensschritte vorübergehend zwischen den beiden Druckplatten 71 und 72 angeordnet und mit Hilfe der Spanneinrichtung 7 zunächst auf die Kabelader 12 und an­ schließend über die Leiterverbindungsstelle und damit auch auf die Kabelader 17 aufgeschoben wird.

Fig. 2 zeigt den elastisch aufweitbaren Muffenkörper 20 schematisch als ein zylindrisches Gebilde, wobei in die Boh­ rung des Muffenkörpers ein rohrförmiger Kern 8 eingesetzt ist, der an dem einen Ende 81 leicht kegelig erweitert ist.

Der Gleitkern 8 kann lose oder mit leichtem Preßsitz in dem Muffenkörper 20 angeordnet sein. In einem ersten Montage­ schritt wird der Gleitkern 8 mit seinem Ende 81 an das frei­ liegende Ende der Kabelader 12 (s. Fig. 1) angesetzt, wobei das kegelig verlaufende Ende 81 das abgesetzte Ende der Ka­ belisolierung auf einer Länge von etwa 2 bis 3 cm übergreift und auf dem freiliegenden Ende des Leiters 13 zentriert ist. Das freitragende Ende des Gleitkernes 8 wird vorübergehend abgestützt. Gemäß Fig. 3 werden anschließend an den Stirn­ seiten des Muffenkörpers 20 die Druckplatten 71 und 72 ange­ ordnet und mittels der Gewindestangen 73 und der Schrauben 74 miteinander verspannt. Dabei wird der Muffenkörper 20 axial soweit gestaucht, daß sich eine Vergrößerung des Innendurch­ messers auf einen Wert ergibt, der bei etwa 25 bis 40% des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Innendurchmesser des Muffenkörpers im nicht aufgeweiteten Zustand und dem Außen­ durchmesser der Kabelisolierung bzw. der Kabelader 20 liegt. Das hierzu erforderliche Maß der axialen Stauchung hängt von der Gestaltung des Muffenkörpers ab und liegt bei etwa 10 bis 15% seiner ungestauchten Länge.

Gemäß Fig. 4 wird anschließend der mit Hilfe der Druckplat­ ten 71 und 72 axial gestauchte und damit elastisch aufgewei­ tete Muffenkörper 20 auf die Kabelader 12 aufgeschoben; da­ nach wird der Gleitkern 8 entfernt, so daß das Leiterende 13 frei liegt. Anschließend wird das Kabel 15 mit der freilie­ genden Kabelader 17 und dem zubereiteten Leiterende 18 in das Gerüsts gemäß Fig. 1 eingesetzt und auf die beiden Leiteren­ den 13 und 18 das Leiterverbindungselement 19 aufgebracht (Fig. 5).

Gemäß Fig. 6 wird in einem nächsten Verfahrensschritt der elastisch aufgeweitete Muffenkörper 20 mittig über die Lei­ terverbindungsstelle geschoben und anschließend der Muffen­ körper durch Lösen der Spanneinrichtung entspannt. Nach Ent­ fernung der Spanneinrichtung sitzt der Muffenkörper gemäß Fig. 7 mittig zur Leiterverbindungsstelle mit Preßsitz auf den verbundenen Kabeladern 12 und 17 auf.

Claims (2)

1. Verfahren zum Aufbringen eines rohrförmigen, elastisch aufweitbaren Muffenkörpers aus einem gummielastischen Materi­ al auf die Verbindungsstelle zweier kunststoffisolierter Hochspannungskabel,
bei dem der Muffenkörper zunächst durch Einwirkung mechani­ scher Kräfte elastisch aufgeweitet und im aufgeweiteten Zu­ stand über das eine, abgesetzte Kabelende geschoben und au­ ßerhalb des späteren Verbindungsbereiches vorübergehend posi­ tioniert wird,
bei dem anschließend die Leiter der beiden Kabelenden mitein­ ander verbunden und nachfolgend der aufgeweitete Muffenkörper über der Leiterverbindungsstelle positioniert und dort mecha­ nisch entspannt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Aufweitung des Muffenkörpers durch eine axiale Stauchung des Muffenkörpers erfolgt, wobei der Innen­ durchmesser des Muffenkörpers durch die axiale Stauchung le­ diglich um einen Wert vergrößert wird, der etwa einem Drittel des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Innendurchmesser des Muffenkörpers im nicht aufgeweiteten Zustand und dem Au­ ßendurchmesser der Kabelisolierung entspricht,
und daß vor dem Aufschieben des aufgeweiteten Muffenkörpers auf das eine Kabelende an dieses Kabelende ein rohrförmiger, an dem einen Ende leicht kegelig erweiterter Gleitkern ange­ setzt wird, über dessen kegeliges Ende hinaus der Muffenkör­ per auf die Kabelisolierung aufgeschoben wird und der nach dem vorübergehenden Positionieren des Muffenkörpers auf dem einen Kabelende wieder entfernt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Einrichtung zum Aufweiten des Muffen­ körpers, einer Einrichtung zur Halterung des Muffenkörpers im elastisch aufgeweiteten Zustand, einer Einrichtung zum axia­ len Verschieben und Positionieren des aufgeweiteten Muffen­ körpers und einer Einrichtung zum Entspannen des Muffenkör­ pers, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zum Aufweiten des Muffenkörpers (20), zur Halterung des Muffenkörpers im elastisch aufgeweiteten Zustand und zum Entspannen des Muffenkörpers eine Spannein­ richtung (7) bilden, die aus zwei stirnseitig am Muffenkörper anzuordnenden, gegeneinander verspannbaren Druckplatten (71,72) besteht,
und daß diese Spanneinrichtung in einem Gerüst (1) axial ver­ fahrbar ist, wobei dieses Gerüst eine erste Einrichtung (4) zum Einspannen und axialen Fixieren des einen Kabelendes (10) und eine axial bewegbare Führungseinrichtung (6) für dieses Kabelende sowie eine Einrichtung (5) zum Einspannen und axia­ len Fixieren des zweiten Kabelendes (15) aufweist.