DE19720758B4

DE19720758B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Muffenkörpers auf die Verbindungsstelle zweier Hochspannungskabel

Info

Publication number: DE19720758B4
Application number: DE1997120758
Authority: DE
Inventors: Dirk Kunze; Peter Busch; Mehmet Alp
Original assignee: Pirelli Cavi e Sistemi SpA
Current assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2017-05-08
Also published as: HK1015970A1; CN1130809C; IT1303055B1; ITMI980946A1; CN1199261A; DE19720758A1; JP4024927B2; JPH1169555A

Abstract

Verfahren zum Aufbringen eines rohrförmigen, elastisch aufweitbaren Muffenkörpers aus einem gummielastischen Material auf die Verbindungsstelle zweier kunststoffisolierter Hochspannungskabel,
bei dem der Muffenkörper zunächst durch Einwirkung mechanischer Kräfte elastisch aufgeweitet und im aufgeweiteten Zustand über das eine, abgesetzte Kabelende geschoben und außerhalb des späteren Verbindungsbereiches vorübergehend positioniert wird,
bei dem anschließend die Leiter der beiden Kabelenden miteinander verbunden und nachfolgend der aufgeweitete Muffenkörper über der Leiterverbindungsstelle positioniert und dort mechanisch entspannt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Aufweitung des Muffenkörpers durch eine axiale Stauchung des Muffenkörpers erfolgt, wobei der Innendurchmesser des Muffenkörpers durch die axiale Stauchung lediglich um einen Wert vergrößert wird, der etwa einem Drittel des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Innendurchmesser des Muffenkörpers im nicht aufgeweiteten Zustand und dem Auflendurchmesser 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...

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Installation von Energiekabelanlagen und ist bei der Montage eines vorgefertigten Muffenkörpers anzuwenden, der zur Isolierung der Verbindungsstelle zweier kunststoffisolierter Hochspannungskabel dient und zum Zwecke der Anordung über der Leiterverbindungsstelle vorübergehend elastisch aufgeweitet wird.

Bei der Errichtung von Energiekabelanlagen größerer Länge werden zur Verbindung der einzelnen Fertigungslängen Verbindungsmuffen montiert, deren wesentliche Aufgabe in der Isolation der Leiterverbindungsstelle gegenüber der Umgebung besteht. Die früher übliche Vorgehensweise bei der Montage des isolierenden Teiles der Verbindungsmuffe bestand im zeitaufwendigen Aufbringen von Isolierbändern, und zwar sowohl bei Kabeln mit Papier/Öl-Isolierung als auch bei Kabeln mit extrudierter Kunststoffisolierung. In neuerer Zeit ist es auch für die Spannungsebene 110 kV und höher gelungen, anstelle einer aus Bändern gewickelten Muffe vorgefertigte, aus gummielastischem 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 aufgeweitet werden, da sie nach der Montage im Preßsitz auf der Kabelisolierung aufsitzen müssen ( EP 0 199 742 B1 ).

Zum Aufbringen eines Muffenkörpers der genannten Art auf die Leiterverbindungsstelle zweier kunststoffisolierter Hochspannungskabel ist eine Vorgehensweise bekannt, bei der der Muf fenkörper zunächst durch Einwirkung mechanischer Kräfte elastisch aufgeweitet, dann im aufgeweiteten Zustand über das eine, abgesetzte Kabelende geschoben und außerhalb des späteren Verbindungsbereiches vorübergehend positioniert wird; anschließend werden die Leiter der beiden Kabelenden miteinander verbunden und nachfolgend der aufgeweitete Muffenkörper über der Leiterverbindungsstelle positioniert und dabei mechanisch entspannt. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die elastische Aufweitung des Muffenkörpers und die vorübergehende Beibehaltung des aufgeweiteten Zustandes durch axiales Aufschieben des Muffenkörpers auf eine rohrförmige Abstützung, deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Isolierung der zu verbindenden Kabeladern ist. Diese rohrförmige Abstützung wird nach der Positionierung des Muffenkörpers über der Leiterverbindungsstelle wieder entfernt, wobei die elastische Aufweitung des Muffenkörpers zum Teil aufgehoben wird, d.h. der Muffenkörper wird auf die Kabelisolierungen im Bereich der Verbindungsstelle aufgeschrumpft. Zur Entfernung der rohrförmigen Abstützung wird dabei eine Einrichtung verwendet, die eine axial an dem Muffenkörper anliegende Halteplatte und einen an dem einen Ende der rohrförmigen Abstützung angreifenden Ziehkopf und eine lineare Antriebseinrichtung aufweist, wobei mittels der Antriebseinrichtung der Abstand zwischen Halteplatte und Ziehkopf zunehmend vergrößert wird ( EP 0 368 235 B1 ). – Diese bekannte Montagetechnik für vorgefertigte Muffenkörper führt zu einem Ausmaß der vorübergehenden elastischen Aufweitung des Muffenkörpers, das weit über das im montierten Zustand erforderliche 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 elastische Aufweitung auf die Kabeladern aufzubringen.

Ausgehend von einem Verfahren zum Aufbringen eines rohrförmigen, elastisch aufweitbaren Muffenkörpers aus einem gummielastischen Material auf die Verbindungsstelle zweier kunststoffisolierter 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 Montagetechnik im Sinne einer möglichst geringen mechanischen Beanspruchung 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 Innendurchmesser des Muffenkörpers durch die axiale Stauchung lediglich um einen Wert vergrößert wird, der etwa einem Drittel des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Innendurchmesser des Muffenkörpers im nichtaufgeweiteten Zustand und dem Außendurchmesser 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 vorübergehenden Positionieren des Muffenkörpers auf dem einen Kabelende 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, gegeneinander 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 Einrichtung zum Einspannen und axialen Fixieren des zweiten Kabelendes aufweist.

Bei einer derart ausgebildeten Montagetechnik wird auf die Verwendung einer rohrförmigen Abstützung und damit auf eine übermäßige Aufweitung des Muffenkörpers verzichtet; stattdessen werden durch eine dosiert einstellbare Vergrößerung des Innendurchmessers des Muffenkörpers die beim axialen Aufschieben 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 endgültigen Positionieren des Muffenkörpers über der Leiterverbindungsstelle der Muffenkörper im leichten Preßsitz auf den Kabelenden aufliegt, können sich im übrigen bei der Installation des Muffenkörpers keine die elektrische Festigkeit beeinträchtigenden Lufteinschlüsse zwischen Muffenkörper und Kabelisolierung bilden.

Die gemäß der Erfindung ausgebildete Montagetechnik wird anhand eines in der 1 dargestellten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum Aufbringen eines vorgefertigten Muffenkörpers und anhand von in den 2 bis 7 dargestellten Verfahrensschritten näher erläutert.
1 zeigt in schematischer Darstellung und in Ansicht von oben ein Gerüst 1, das im wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten seitlichen Führungselementen 2 und 3 in Form einer im Querschnitt U-förmigen Schiene oder eines Rohres und aus nicht näher dargestellten Querstreben besteht, mit denen die beiden Führungselemente in festem Abstand zueinander 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 Gewindestangen 73 besteht, denen Muttern 74 zugeordnet sind.
Die Fixiereinrichtung 5 ist mit dem Gerüst 1 lösbar verbunden, um zu Beginn der Montage in diesem Bereich den aufzuschiebenden Muffenkörper anordnen zu können. Weiterhin ist der Druckplatte 72 und/oder der Druckplatte 71 eine nicht naher dargestellte Hubanordnung zugeordnet, mit der die Spanneinrichtung 7 in Achsrichtung verschoben werden kann. Hierzu sind die Druckplatten 71 und 72 in bzw. auf den Führungselementen 2 und 3 gleitend angeordnet.
In 1 sind die beiden zu verbindenden Kabel 10 und 15 im zu montierenden Zustand dargestellt, d.h. die Kabelmantel 11 und 16 und die Isolierungen der Kabeladern 12 und 17 sind abgesetzt, so daß die Leiterenden 13 und 18 freigelegt sind. Nicht dargestellt in dieser Figur ist der elastisch aufweitbare Muffenkörper, der unter Anwendung der nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte vorübergehend zwischen den beiden Druckplatten 71 und 72 angeordnet und mit Hilfe der Spanneinrichtung 7 zunächst auf die Kabelader 12 und anschließend über die Leiterverbindungsstelle und damit auch auf die Kabelader 17 aufgeschoben wird.
2 zeigt den elastisch aufweitbaren Muffenkörper 20 schematisch als ein zylindrisches Gebilde, wobei in die Bohrung 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 Montageschritt wird der Gleitkern 8 mit seinem Ende 81 an das freiliegende Ende der Kabelader 12 (s. 1) angesetzt, wobei das kegelig verlaufende Ende 81 das abgesetzte Ende der Kabelisolierung 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 3 werden anschließend an den Stirnseiten des Muffenkörpers 20 die Druckplatten 71 und 72 angeordnet und mittels der Gewindestangen 73 und der Schrauben 74 miteinander verspannt. Dabei wird der Muffenkörper 20 axial soweit gestaucht, daß sich eine Vergrößerung des Innendurchmessers auf einen Wert ergibt, der bei etwa 25 bis 40% des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Innendurchmesser des Muffenkörpers im nicht aufgeweiteten Zustand und dem Außendurchmesser 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 4 wird anschließend der mit Hilfe der Druckplatten 71 und 72 axial gestauchte und damit elastisch aufgeweitete Muffenkörper 20 auf die Kabelader 12 aufgeschoben; danach wird der Gleitkern 8 entfernt, so daß das Leiterende 13 frei liegt. Anschließend wird das Kabel 15 mit der freiliegenden Kabelader 17 und dem zubereiteten Leiterende 18 in das Gerüsts gemäß 1 eingesetzt und auf die beiden Leiterenden 13 und 18 das Leiterverbindungselement 19 aufgebracht (5).
Gemäß 6 wird in einem nächsten Verfahrensschritt der elastisch aufgeweitete Muffenkörper 20 mittig über die Leiterverbindungsstelle geschoben und anschließend der Muffenkörper durch Lösen der Spanneinrichtung entspannt. Nach Ent fernung der Spanneinrichtung sitzt der Muffenkörper gemäß 7 mittig zur Leiterverbindungsstelle mit Preßsitz auf den verbundenen Kabeladern 12 und 17 auf.

Claims

Verfahren zum Aufbringen eines rohrförmigen, elastisch aufweitbaren Muffenkörpers aus einem gummielastischen Material auf die Verbindungsstelle zweier kunststoffisolierter Hochspannungskabel, bei dem der Muffenkörper zunächst durch Einwirkung mechanischer Kräfte elastisch aufgeweitet und im aufgeweiteten Zustand über das eine, abgesetzte Kabelende geschoben und außerhalb des späteren Verbindungsbereiches vorübergehend positioniert wird, bei dem anschließend die Leiter der beiden Kabelenden miteinander verbunden und nachfolgend der aufgeweitete Muffenkörper über der Leiterverbindungsstelle positioniert und dort mechanisch entspannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Aufweitung des Muffenkörpers durch eine axiale Stauchung des Muffenkörpers erfolgt, wobei der Innendurchmesser des Muffenkörpers durch die axiale Stauchung lediglich um einen Wert vergrößert wird, der etwa einem Drittel des Durchmesserunterschiedes zwischen dem Innendurchmesser des Muffenkörpers im nicht aufgeweiteten Zustand und dem Auflendurchmesser 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 hinaus der Muffenkörper auf die Kabelisolierung aufgeschoben wird und der nach dem vorübergehenden Positionieren des Muffenkörpers auf dem einen Kabelende wieder entfernt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Einrichtung zum Aufweiten des Muffenkörpers, einer Einrichtung zur Halterung des Muffenkörpers im elastisch aufgeweiteten Zustand, einer Einrichtung zum axialen Verschieben und Positionieren des aufgeweiteten Muffenkörpers und einer Einrichtung zum Entspannen des Muffenkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Aufweiten des Muffenkörpers (20), zur Halterung des Muffenkörpers im elastisch aufgeweiteten Zustand und zum Entspannen des Muffenkörpers eine Spanneinrichtung (7) bilden, die aus zwei stirnseitig am Muffenkörper anzuordnenden, gegeneinander verspannbaren Druckplatten (71, 72) besteht, und daß diese Spanneinrichtung in einem Gerüst (1) axial verfahrbar 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 axialen Fixieren des zweiten Kabelendes (15) aufweist.