DE1989892U

DE1989892U - POLYETHYLENE INSULATED ELECTRIC HIGH VOLTAGE CABLE WITH END CLOSURE.

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Publication number: DE1989892U
Application number: DE1968F0034058
Authority: DE
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1968-04-03
Filing date: 1968-04-03
Publication date: 1968-07-25

Description

ΕΑ.193 561*-3Α68- ■'ΕΑ.193 561 * -3Α68- ■ '

FELTEM & GUILLEAUME'' CARLSWERK AKTIEMGESELLSCHAFT · KÖLM-MÜLHEIMFELTEM & GUILLEAUME '' CARLSWERK AKTIEMGESELLSCHAFT KÖLM-MÜLHEIM

Pl. 2?48 . ■■ . ■ Köln-Mülheim, den 1. April 1968 Wf/ShPl. 2 - 48. ■■. ■ Cologne-Mülheim, April 1, 1968 Wf / Sh

Endverschluß für polyäthylenisolierte elektrische Hochspannungskabel Termination for polyethylene insulated electrical high voltage cables

Bei elektrischen Hochspannungskabeln, deren Leiterisolierung aus Polyäthylen besteht, sind besondere Maßnahmen zu ergreifen, um die Abschlußkeule des Endverschlusses aus Kunststoff völlig frei von Luft- oder Gaseinsehlüssen herzustellen» Die bekannten Abschlußkeulen aus Gießharz haften nicht auf Polyäthylen, und es. können sich daher insbesondere bei Temperaturänderungen an der Grenzfläche zwischen der Gießharzkeule und der Polyäthylenisolierung des Leiters leicht Spalten bilden, die im elektrischen Feld zum Durchschlag führen. Es ist zwar auch vorgeschlagen worden, die Abschlußkeule des Endverschlusses eines polyäthylenisolierten Kabels aus einem Band aus dem gleichen Isolierstoff zu wickeln. Wegen der hohen elektrischen Beanspruchung ist es aber hierbei ebenso wie bei Abschlußkeulen aus Papier erforderlich, die vom Wickeln her vorhandenen Einschlüsse von Luft und Feuchtigkeit durch sorgfältiges Evakuieren zu entfernen. AnschließendIn the case of electrical high-voltage cables, their conductor insulation is made of Polyethylene, special measures are to be taken the end lobe of the plastic end cap is completely free to produce air or gas inrushes »The well-known closing lobes cast resin does not adhere to polyethylene, and it does. can therefore affect the Interface between the cast resin cone and the polyethylene insulation easily form gaps in the conductor, which lead to breakdown in the electric field. It has also been proposed to make the end lobe of the end closure of a polyethylene-insulated cable from a tape made of the same insulating material wrap. Because of the high electrical stress, it is In this case as well as in the case of end lobes made of paper, the inclusions of air and moisture present from the winding are required to be removed by careful evacuation. Afterward

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muß dann noch der Wickelkörper unter Vakuum getränkt werden, und hierbei wiederum ist die Auewahl des Tränkmittels schwieriger als bei Papier, weil viel© der gebräuchlichen Tränkraittel das Polyäthylen angreifen.the bobbin must then be soaked under vacuum, and Here again the choice of the impregnating agent is more difficult than in the case of paper, because a lot of the common impregnating agents are polyethylene attack.

Öle Erfindung bezieht sich auf einen Endverschluß für polyäthylenisolierte elektrische Hochspannungskabel« wobei die das Ende des isolierten Leiters umgebende Abschlußkeule aus Polyäthylenband gewickelt ist. Irflndungsgeraäß 1st die gewickelte Abschlußkeule zusammen mit der Leiterisolierung zu einem lückenlosen Körper verschweißt. Sine solche AbsehluSkeule enthält keine Einschlüsse von Luft oder Feuchtigkeit»Es lassen sich daher Endverschlüsse herstellen, die elektrisch eine mindestens ebenso hohe Sicherheit haben wir das Kabel selbst.Oils invention relates to a termination for polyethylene insulated high-voltage electrical cables «with the end lobe of polyethylene tape surrounding the end of the insulated conductor is wrapped. The wound-up terminal lobe is the waste disposal device welded together with the conductor insulation to form a seamless body. Such a sealing lobe does not contain any inclusions of air or moisture produce an electrical output that is at least as high We have the security of the cable itself.

Die AbsehluSkeule des Bndverschlusses kann über die Isolierung des Kabelleiters gewickelt und durch den Schweißvorgang gleichzeitig mit der Leiterisolierung zusammengeschweißt sein. Sie kann aber auch vorgefertigt und mit der Leiterisolierung verschwelst sein· The AbsehluSkeule of the lanyard can be over the insulation of the cable conductor and simultaneously through the welding process be welded together with the conductor insulation. But it can also be prefabricated and blurred with the conductor insulation

Bei dem Endverschluß nach der Erfindung lassen sich f eidsteuernde Einlagen in einfacher Welse beim Wickeln der Abschluikeule In diese einlegen* Die feldsteuernden Einlagen können beispielsweise aus Metall oder aus elektrisch leitfähig gemachtem Papier bestehen· Vorteilhaft bestehen sie aus elektrisch leitfähig gemachtem Polyäthylen und sind mit dem Isolierkörper der Keule verschweißt * Hierfür kann die elektrische Leitfähigkeit des Polyäthylens In bekannter Weise durch Beimischen von Huß oder Graphit erzielt sein. Vorzugswelse bestehen die feldsteuernden Einlagen aus vernetztem» insbesondere strahlenvernetztem Polyäthylen« Solche Einlagen bleiben bei den zum Schweißen verwendeten Temperaturen besser formbeständig, ohne daß die gute Bindung mit dem umgebenden Isolierstoff der Keule merklich vermindert wird. Ein Spannungstricht er kann, ebenfalls aus Band aus elektrisch leitfähig gemachtem und vorteilhaft vernetztem Polyäthylen, insbesondere In the end closure according to the invention can be f eidsteuierenden Deposits in simple catfish when winding the final lump Consist of metal or paper made electrically conductive They are advantageously made of electrically conductive polyethylene and are welded to the insulating body of the club * For this purpose, the electrical conductivity of the polyethylene In obtained in a known manner by adding cast iron or graphite be. Preferably, the field-controlling deposits consist of networked » In particular, radiation-crosslinked polyethylene. Such inserts retain their shape better at the temperatures used for welding, without the good bond with the surrounding area Insulation of the club is noticeably reduced. A funnel of tension he can, also made of tape made of electrically conductive and advantageously crosslinked polyethylene, in particular

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strahlenvernetztem Polyethylen* in die Abschlußkeule eingewickelt oder auf deren entsprechend gestaltete Außenfläche aufgewickelt sein. Bei»! Schweißen der Abschlußkeule wird er mit diesem zu einem lückenlos zusammenhängenden Körper verschweißt. Der Spannungstrichter kann aber auch auf der Abschlußfceule aus einem elektrisch leitfähigen Stoff aufgetragen» 2. B. aufgestrichen oder aufge* spritzt sein*radiation-crosslinked polyethylene * wrapped in the end lobe or wound onto their appropriately designed outer surface be. At"! Welding the end lobe he becomes one with this one seamlessly connected body welded. The voltage funnel can, however, also consist of an electrical one on the final fceule conductive material applied »2. B. painted on or painted on * be squirts *

Die Absehlußkeule des Endversehlusses wird vorteilhaft in der Weise hergestellt« das die gewickelte AbschluSkeule bei erhöhter Temperatur und allseitigem Druck verschweißt und mit der Leiterisolierung zusammengeschweißt wird. Druck und Temperatur sind dabei mindestens so hoch zu bemessen, daß etwa in der ge* wickelten Keule vorhandene Luft und Feuchtigkeit entweichen» soweit sie nieht vom Isolierstoff absorbiert werden können«The final lobe is advantageous in the Manufactured in a manner that welds the wound end lobe at elevated temperature and pressure on all sides and with the Conductor insulation is welded together. Pressure and temperature are to be measured at least so high that approximately in the ge * existing air and moisture escape from the wrapped club » as far as they cannot be absorbed by the insulating material «

Für die Durchführung dieses Verfahrens wird vorteilhaft eine Blechform verwendet, die zwischen den einander zugekehrten Flanschen zweier auf die Leiterisolierung aufgesetzter und gegeneinander, verspannter, längsgeteilter Rohrstücke gehalten wird, und die durch eine darüber gewickelte Druckbandage verstärkt ist» Die Blechform kann eine zylindrische oder beispielsweise kegelstumpfartige oder doppelkegelige Form haben. In der Blechform ist die Abschlußkeule vorzugsweise mit einer wärmeisolierenden Hülle umgeben, die aus einem bei der Schweißtemperatür der AbschluSkeule standfesten Stoff, beispielsweise aus Cellulosehydrat oder Polyethylenterephthalat, besteht. Zweckmäßig ist die* se Hülle aus Band über der AbschluSkeule gewiekelt» Es empfiehlt sich ferner, an den beiden Enden der AbschluSkeule ringförmige Wärmeisolierstücke in die Form einzusetzen. Diese können gleich« zeitig als druckfeste Unterlage für die genannte wirmeisolierende Hülle dienen. In diese Hülle kann ein Heißdraht eingelegt sein, mit dem man diese Hülle nach dem Erkalten der geschweißten Abschlußkeule aufreißen kann« Ein Kleben der verschweißten Abschlußkeule in der Form kann durch eine unmittelbar über der Abschluß*For the implementation of this method is advantageous Sheet metal form used, the two placed on the conductor insulation between the facing flanges and held against each other, braced, longitudinally split pipe sections and reinforced by a pressure bandage wrapped over it is »The sheet metal shape can be cylindrical or for example frustoconical or double-conical shape. In the The end lobe is preferably made of sheet metal with a heat insulating one Sheath surrounded by one at the welding temperature the final lobe consists of a stable material, for example cellulose hydrate or polyethylene terephthalate. The * This tape cover wrapped over the final lobe »It recommends furthermore, ring-shaped at both ends of the end lobe Insert heat insulating pieces into the mold. These can be used at the same time as a pressure-resistant underlay for the aforementioned heat-insulating Serving envelope. A hot wire can be inserted into this sheath, with which one this shell after the welded end lobe has cooled down can tear open "A sticking of the welded end lobe in the form can be replaced by an immediately above the conclusion *

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keule und an deren Enden eingelegte wärmebeständige Trennschicht verhindert werden. Die Blechform ist vorteilhaft mit einer elektrischen Heizwicklung umgeben, die zur Vermeidung von W&rm©verlusten außen durch eine wärmeisolierende Schicht abgedeckt ist. Zur Überwachung des SchwelSvorganges können an geeigneten Stellen, beispielsweise zwischen der Blechform und der darüber aufgebrachten Druckbandage, Thermoelemente angebracht sein. Insbesondere empfiehlt es sich, ein solches Thermoelement in die zu schweißende Abschlußkeule selbst einzulegen, am besten an einer Stelle, die nach dem Schweißen abgeschnitten werden kann, oder die elektrisch nicht oder nur schwach beansprucht ist.club and at the ends of which a heat-resistant separating layer is prevented. The sheet metal form is advantageously surrounded by an electrical heating coil, which is used to avoid heat losses is covered on the outside by a heat-insulating layer. To monitor the smoldering process, at suitable points, For example, thermocouples can be attached between the sheet metal mold and the pressure bandage applied over it. In particular it is best to have such a thermocouple in the too insert the welding end lobe yourself, preferably at a point that can be cut off after welding, or which is not or only weakly stressed electrically.

Es empfiehlt sich, die Abschlußkeule durch einen sie umgebenden besonderen Endverschlußisolator zu schützen. Der Raum zwischen der Abschlußkeule und dem EndVerschlußisolator kann zur Erhöhung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit mit Druckgas oder mit Isolieröl gefüllt sein. Im letztgenannten Falle muß die Abschlußkeule, soweit sie nicht an sich gegen das verwendete Isolieröl beständig 1st, an ihrer Außenfläche einen Überzug aus einem schmiegsamen, gegen das Isolieröl beständigen Isolierstoff besitzen. Mit besonderem Vorteil ist der Baum zwischen der Absohlußkeule und dem sie umgebenden Endverschlußisolator mit einer vorzugsweise elastisch verformbaren isolierenden Masse ausgefüllt, wobei es sich empfiehlt, diese Füllmasse mindestens vom einen Inde her unter mechanischer Vorspannung zuhalten. Da der Zwischenraum zwischen der Abschlußkeule und dem Endverschlußisolator elektrisch nicht sehr hoch beansprucht ist, kann für diese Füllung vorteilhaft Silikonkautschuk oder ein hinreichend feinporiger Schaumstoff, beispielsweise Polyurethanschaum, verwendet werden. It is advisable to protect the end lobe with a special end seal insulator surrounding it. The space between the end lobe and the end end isolator can increase the dielectric strength with compressed gas or with insulating oil be filled. In the latter case, the final lobe, as far as they do not in themselves against the insulating oil used resistant, have a coating on their outer surface made of a pliable insulating material that is resistant to the insulating oil. The tree is particularly advantageous between the Absohlußkeule and the sealing end isolator surrounding it with a preferably elastically deformable insulating compound filled, it is advisable to use this filling compound at least from one Inde to hold it under mechanical pretension. Since the space between the terminating lobe and the terminating insulator is not subjected to very high electrical loads, it can be used for these Filling advantageously silicone rubber or a sufficiently fine-pored foam, for example polyurethane foam, can be used.

Die Zeichnung zeigt in den Figuren 1 und 2 Beispiele von Endverschlüssen nach der Erfindung, und zwar in Flg. 1 eine Abschlußkeule auf einem Kabelende allein und in Pig* 2 einen Indverechluß für Freiluftausführung, jeweils teilweise aufgeschnitten und in schematischer Darstellung» In Fig* 3 1st, ebenfalls schematischThe drawing shows in Figures 1 and 2 examples of terminations according to the invention, namely in Flg. 1 a final lobe on one end of the cable alone and in Pig * 2 an individual lock for outdoor use, each partially cut open and in schematic representation »In Fig * 3 1st, also schematic

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und teilweise aufgeschnitten, eine Anordnung zum Schweißen der Abschlußkeule nach der Erfindung dargestellt.and partially cut away, an arrangement for welding the Closing lobe shown according to the invention.

In Pig, 1 bezeichnen 1 den Leiter und 2 die aus Polyäthylen bestehende Isolierung des Kabels mit der über dieser aufgebrachten äußeren elektrisch leitfMhigen Schicht j5· über der freigelegten Isolierung 2 des Kabelendes ist die Abschlußkeule aus Polyäthylenband zu einem zylindrischen Körper 4 gewickelt. Die feldsteuernden Einlagen 5 und der Spannungstrichter 6, beide aus durch Zusatz von Ruß elektrisch leitfähig gemachtem und alsdann strahlenvernetztem Polyäthylenband gefertigt, sind beim Aufbau der Keule 4 in diese miteingewickelt. Der über dem Spannungstrichter 6 befindliche Teil 7 der Keule kann nach dem Verschweißen der Keule weggeschnitten werden.In Pig, 1 1 denotes the conductor and 2 the polyethylene insulation of the cable with the outer electrically conductive layer j5 applied over it. The field-controlling inserts 5 and the voltage funnel 6, both made of polyethylene tape made electrically conductive by adding carbon black and then crosslinked by radiation, are wrapped in the club 4 when it is constructed. The part 7 of the club located above the tension funnel 6 can be cut away after the welding of the club.

Gemäß Fig. 2 ist die Abschlußkeule 4 innerhalb eines besonderen Isolators 8 angeordnet. Der Raum zwischen der Keule 4 und dem Isolator 8 ist mit Silikongummi 9 ausgefüllt, über die an den Enden des Hohlraumes eingesetzten Ringscheiben 10 wird diese Füllung durch die Federn 11 unter mechanischer Vorspannung gehalten. According to FIG. 2, the terminating lobe 4 is within a particular one Isolator 8 arranged. The space between club 4 and the Insulator 8 is filled with silicone rubber 9, over which to the The annular disks 10 inserted at the ends of the cavity, this filling is held under mechanical pretension by the springs 11.

Die Form, in der das Verschweißen der Abschlußkeule 4 und das Zusammenschweißen derselben mit der Kabelisolierung 2 erfolgt, besteht nach Fig. 3 im wesentlichen aus der durch die Druckbandage 12 versteiften Blechform 1,5, deren seitliche Begrenzung durch die mittels der Schrauben 14 gegeneinander verspannten und durch die Rohrstücke 15 auf dem isolierten Kabelende geführten Flansche 16 gebildet wird. Die Rohrstüoke 15 mit den Flanschen sind längsgeteilt und werden auf dem Kabelende mittels der Schrauben 17 zusammengehalten. Die Abschlußkeule 4 ist innerhalb der Blechform I]J mit einer wärmeisolierenden Hülle 18 umgeben, die hier aus Bändern aus Polyethylenterephthalat gewickelt 1st. An den beiden Enden der Abschlußkeule sind geteilte ringförmige Wärmeisolierstüoke 19 aus Gießharz eingesetzt. Um beim Schweißen der Abschlußkeule ein Verkleben mit den wärraeisolierenden Teilen 18The form in which the welding of the end lobe 4 and the The same is welded together with the cable insulation 2, consists of Fig. 3 essentially from the pressure bandage 12 stiffened sheet metal form 1.5, the lateral limit by means of the screws 14 braced against each other and guided through the pipe sections 15 on the insulated cable end Flanges 16 is formed. The Rohrstüoke 15 with the flanges are split lengthways and are attached to the end of the cable by means of the screws 17 held together. The end lobe 4 is surrounded within the sheet metal form I] J with a heat insulating sleeve 18, which here wound from ribbons made of polyethylene terephthalate 1st. At the two ends of the end lobe are split annular heat insulating pieces 19 made of cast resin. In order to weld the The end lobe is glued to the heat-insulating parts 18

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und 19 zu vermeiden, sind unmittelbar über der AbschluBkeule 4 eine Folie 20 und an beiden Enden Ringscheiben 21 aus einem fluorierten Kohlenwasserstoff als Trennschichten eingelegt. Die Form wird mittels der elektrischen Heizwicklung 22 beheizt« die außen durch die wärraeisolierende Schicht 23 abgedeckt 1st. Zur Überwachung der Schweißtemperatür dient das zwischen der Druckbandage 12 und der Blechform 13 angeordnete Thermoelement 24. Außerdem 1st hler in dem später elektrisch nicht beanspruchten Teil 7 der Abschlußkeule 4 ein weiteres Thermoelement 25 eingesetzt. Die die AbschluSkeule 4 umgebende Wärmeisolierhülle 18 kann nach dem Erkalten der AbschluSkeule und dem Offnen der Form mittels des in die Hülle 18 eingelegten Reißdrahtes 26 aufgerissen werden.and 19 are to be avoided directly above the end lobe 4 a film 20 and annular disks 21 made of a fluorinated hydrocarbon inserted as separating layers at both ends. Form is heated by means of the electrical heating coil 22, which is covered on the outside by the heat-insulating layer 23. For monitoring the welding temperature is used between the pressure bandage 12 and the sheet metal mold 13 arranged thermocouple 24. In addition 1st hler in part 7 of the Closing lobe 4 another thermocouple 25 is used. the the AbschluSkeule 4 surrounding thermal insulation sleeve 18 can after Cooling of the final lobe and the opening of the mold can be torn open by means of the tear wire 26 inserted into the shell 18.

Claims

P.A. 193 561-3. «Ί-68 ■ PI. 5748 April 1, 1968 - 1 - Claims

1. End closure for polyethylene insulated high voltage electrical cables with one end of the insulated The end lobe surrounding the conductor and wound from polyethylene tape, characterized in that the The wound end lobe is welded together with the conductor insulation to form a gapless body *

2. End closure according to claim 1, characterized in that the end lobe is prefabricated and with the conductor insulation is accidentally welded.

j5. Termination according to one of Claims 1 and 2, characterized in that field-controlling inserts made of polyethylene made electrically conductive are inserted into the terminating lobe and with the insulating body the club are welded.

4. End closure according to claim j5, characterized in that that the field-controlling deposits are preferably made by Networking radiation! Made of polyethylene.

3. Endversohluß according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that on the end lobe a tape made of electrically conductive polyethylene to one The voltage funnel is wound and this is welded to the insulating material of the terminal lobe,

6. End closure according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that a voltage funnel is made electrically Polyethylene made conductive is wrapped in the lobe and is welded to this.

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7 · End closure according to one of claims 5 and 6, characterized characterized in that the voltage funnel is preferably crosslinked by radiation! Polyethylene consists.

8. End closure according to one of claims 1 to 4, characterized marked that on the final fceule one Voltage triohter made of electrically conductive material applied.

9. Process for the production of the end lobe for the End closure according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the wound closure lobe welded at elevated temperature and under pressure on all sides and welded together with the conductor insulation will*

10 * arrangement for carrying out the method according to claim 9 * marked by one between the two facing puddles on the conductor insulation attached sheet-metal shape, clamped against each other, longitudinally divided pipe pieces, which is reinforced by a pressure bandage wrapped over it.

11. Arrangement according to claim 10, characterized in that that the AbschluSkeule in the sheet metal form with a Wärmeiffiolierenden shell made of one at the welding temperature stable material is surrounded.

12. Arrangement according to claim 11, characterized in that that at both ends of the end lobe below the heat-insulating sleeve annular WMrmeisolierstück made of fabric that is stable at the welding temperature.

IJ. Arrangement according to one of Claims 11 and IS, characterized in that the heat-insulating cover can be torn open by a chisel wire.

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l4. Arrangement according to one of Claims 11 to 1jJ * thereby characterized in that immediately above the end lobe and at its ends a heat-resistant Separating layer is inserted.

15 * Arrangement according to one of claims 10 to 14, characterized in that in the terminating lobe; a thermocouple is inserted in a point that is not or slightly stressed electrically *

16, arrangement according to one of claims 10 to 15, characterized in that the sheet metal form above the pressure bandage is surrounded by an electrical heating coil which is covered on the outside by a heat-insulating layer.

17 »Ind closure according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the space between the end lobe and a surrounding end closure insulator is filled with compressed gas.

18. Band closure according to one of claims 1 to 8, characterized in that the space between the ab · » closing lobe and an end closing insulator surrounding it is filled with a preferably elastically deformable mass.

19. End closure according to claim 18, characterized in that that the filling compound consists of silicone rubber "

20. End closure according to claim 18, characterized in that that the filling compound consists of fine-pored insulating foam.

■ SI. Ind closure according to one of claims 18 to 20, characterized characterized in that the filling compound at least from one end of the ind closure under mechanical Bias is kept.

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22. Indverschluß according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the space between the end lobe and a sealing end isolator surrounding this © is filled with insulating oil and the final club itself is against the insulating oil on its outer surface has a stable, pliable layer *