DE19902057A1 - Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung, insbesondere eines Hochspannungskabels - Google Patents
Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung, insbesondere eines HochspannungskabelsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen
mindestens einer Leitung, insbesondere eines Hochspannungskabels, mit einem
Dichtungseinsatz, der einen verformbaren, die Leitung umgebenden Dichtkörper und
eine Spanneinrichtung zum abdichtenden Verpressen des Dichtkörpers aufweist.
Solche Vorrichtungen sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE-U-2 95 17 409.9 bekannt und dienen zum abdichtenden Durchführen einer Leitung
oder dergleichen, beispielsweise einem Gas- oder Wasser-Rohr oder eines Kabels
durch einen Durchbruch in einer Wand, einer Decke oder einer Sohlplatte eines
Gebäudes; nachfolgend sollen unter dem Begriff Leitung u. a. Rohre für flüssige
oder gasförmige Medien, Kabel, Niederspannungs-, Hochspannungskabel und
ähnliche verstanden werden. Bei den bekannten Vorrichtungen ist der Dichtungsein
satz im montierten Zustand innerhalb des Durchbruchs in der Wand o. dgl. angeord
net, und der elastisch verformbare Dichtkörper aus Gummi oder dergleichen ist mit
Hilfe der Spanneinrichtung des Dichtungseinsatzes derart verpreßt, daß er einerseits
an die Innen- oder Leibungsfläche des Durchbruchs in der Wand und andererseits
an die durchzuführende Leitung angepreßt ist und auf diese Weise für eine
abdichtende Durchführung der Leitung sorgt.
Durch die Anpressung des Dichtkörpers des Dichtungseinsatzes können relativ
große - im wesentlichen radial wirkende - Anpreß-Kräfte auf die durchzuführende
Leitung übertragen werden. Zur Vermeidung einer derartigen Übertragung von
Kräften auf die Leitung und einer möglicherweise damit einhergehenden Beschädi
gung der Leitung ist in der erwähnten Gebrauchsmusterschrift DE-U-2 95 17 409.9
vorgeschlagen worden, ein durchzuführendes Kabel innerhalb eines Hohlzylin
derabschnitts in Form eines Rohrabschnitts aus Kunststoff (PE-HD) im Bereich des
Dichtungseinsatzes um die Leitung anzuordnen, so daß der Hohlzylinderabschnitt
die im wesentlichen radialen Anpresskräfte aufnimmt, ohne daß diese auf das Kabel
übertragen werden. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, daß die
Dichtwirkung in bestimmten Anwendungsfällen unzureichend ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung
bereitzustellen, die hohen und extremen Belastungen standhält und dabei für eine
zuverlässige, dauerhafte Abdichtung sorgt. Insbesondere soll eine Durchführungs
vorrichtung bereitgestellt werden, die den besonderen Bedingungen und Belastun
gen an empfindlichen Hochspannungskabeln, insbesondere gekühlten Höchst
spannungskabeln standhält.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art
dadurch, daß ein Vergußkörper zwischen dem Dichtkörper des Dichtungseinsatzes
und der Leitung angeordnet ist.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß der erfindungsgemäße,
zwischen dem Dichtkörper des Dichtungseinsatzes und der durchzuführenden
Leitung angeordnete Vergußkörper für eine höchste Belastungen standhaltendende
Abdichtung sorgt. Vorzugsweise umgibt der Vergußkörper die Leitung unmittelbar
und geht eine dauerhafte, abdichtende Verbindung mit der Oberfläche der Leitung
ein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders für die sichere Durchführung
von gekühlten Höchstspannungskabeln geeignet, die durch ein unter hohem Druck
stehendes Kühlmedium wie Wasser gekühlt werden, welches mit Hilfe der
Vorrichtung sicher gegenüber der Umgebung abgedichtet wird. Der Vergußkörper
gewährleistet auch bei sehr hohen Drücken in dem Kühlmedium von beispielsweise
6 bar eine sichere Abdichtung. Die elastisch verformbaren Dichtkörper des
Dichtungseinsatzes sorgen im Abdichtungszustand ebenfalls für eine gute Abdichtung.
Sie können an die äußere Oberfläche des Vergußkörpers mit großer Kraft, die durch
die Spanneinrichtung aufgebracht wird, angepreßt werden, ohne daß die Gefahr der
Beschädigung der Leitung besteht.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, zwischen dem Vergußkörper und der Leitung eine Copolymerschicht zur
Herstellung einer dauerhaften abdichtenden Verbindung zwischen der Leitungsober
fläche und dem Vergußkörper angeordnet ist. Die Copolymerschicht zwischen
Vergußkörper und Leitung sorgt zusätzlich für eine gute dauerhafte Haftung
zwischen dem Vergußkörper und der Oberfläche der Leitung, die, falls es sich um
ein Hochspannungskabel handelt, mit einem äußeren Beschichtungsmantel aus
Polyethylen, PVC oder anderen Kunststoffen versehen ist. Die Copolymerschicht,
die beispielsweise aus einem unter der Bezeichnung Lucalen®, von der Firma BASF
angebotenen Material besteht, verbindet den Vergußkörper dauerhaft und
zuverlässig, auch wenn größere Scherkräfte zwischen den Bauteilen und/oder
Temperaturschwankungen auftreten.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Oberfläche der Leitung im Bereich
des Vergußkörpers durch ein mechanisches und/oder thermisches Verfahren
behandelt, insbesondere aufgerauht. Durch die Behandlung wird die abdichtende
Verbindung zwischen Vergußkörper und Leitungsoberfläche weiter verbessert durch
eine "mechanische Verklammerung", so daß hohen Belastungen standgehalten
wird. Die thermische Behandlung kann ein sogenanntes Beflammen sein, bei der die
Oberfläche der Leitung derart verändert wird, daß anschließend eine besonders gute - mole
kulare - Verbindung besteht.
Eine alternative bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß der Vergußkörper die Leitung oder mehrere Leitungen vollständig
umschließt, so daß diese fest und abdichtend in dem Vergußkörper eingebettet
sind.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist der Vergußkörper eine solche Festigkeit auf, daß er sich im Bereich des
Dichtungseinsatzes im angepreßten Zustand des Dichtkörpers nicht oder nur wenig
verformt, so daß keine oder nur eine geringe Kraft von dem Dichtkörper auf die
Leitung übertragen wird. Die hierfür erforderliche Festigkeit des Vergußkörpers kann
durch eine geeignete Materialwahl oder ausreichende Dicke des Vergußkörpers
realisiert werden. Gegenüber mechanischer Einwirkung empfindliche Leitungen wie
Hochspannungskabel mit Feldsteuerung werden auf diese Weise nicht mechanisch
durch Anpresskräfte des Dichtungseinsatzes belastet.
In vorteilhafter Weise besteht der Vergußkörper im wesentlichen aus einem
Gießharz oder Polymerbeton, der sich auf einfache Weise während der Herstellung
der erfindungsgemäßen Durchführungsvorrichtung verarbeiten läßt und eine hohe
Beständigkeit sowie günstige mechanische Eigenschaften, etwa Dämpfungseigen
schaften aufweist sowie rasch aushärtet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein im wesentlichen
starrer Absorptionskörper zwischen der Leitung und dem Dichtkörper des
Dichtungseinsatzes angeordnet. Der starre Absorptionskörper, der beispielsweise
als Rohrabschnitt aus Kunststoff oder Metall ausgebildet sein kann, sorgt zusätzlich
für eine mechanische Stärkung der Dichtungsvorrichtung im Bereich des Dichtungs
einsatzes und für einen Schutz der Leitung vor Beschädigung, die beispielsweise
durch Anpresskräfte des Dichtkörpers verursacht werden kann. Zweckmäßigerweise
ist der Absorptionskörper in den Vergußkörper eingegossen, so daß er mit diesem
eine kompakte Einheit bildet. Zusätzlich kann der Absorptionskörper in vorteilhafter
Weise mittels eines Schrumpfschlauches oder auf andere Weise an der durch
zuführenden Leitung fixiert sein, was beim Gießen des Gußkörpers vorteilhaft ist
und die Abdichtung zwischen Absorptionskörper und Leitung verbessert.
Besonders bevorzugt und an die Bedingungen bei gekühlten Höchstspannungs
leitungen angepaßt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die ein äußeres Gehäuse zur Aufnahme des Dichtungseinsatzes aufweist. Auf diese
Weise ist eine kompakte, einfach installierbare und geschützte Einheit gebildet, bei
der der verformbare Dichtkörper oder die mehreren Dichtkörper des Dichtungsein
satzes mit einer Innenwand des Gehäuses durch Anpressung zusammenwirken.
In vorteilhafter Weise ist ein Befestigungsvorsprung zur Fixierung des Dichtungsein
satzes starr an dem Gehäuse angeordnet und erstreckt sich in Richtung auf die
Leitung nach innen, so daß der Dichtungseinsatz an einem definierten Ort innerhalb
des Gehäuses festgelegt ist.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Befestigungsvorsprung
als ein an dem Gehäuse befestigter Stop-Ring ausgebildet, welcher axiale Kräfte des
Dichtungseinsatzes aufnimmt. Der Stop-Ring kann beispielsweise mit dem Gehäuse
verschweißt oder verklebt sein. Er nimmt Kräfte auf, die aufgrund eines hohen
Drucks eines Kühlmediums auf die Dichtungsvorrichtung übertragen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich
ein weiterer Sicherungsring zur Fixierung des Vergußkörpers in Richtung auf die
Leitung so weit nach innen, daß der Vergußkörper daran abgestützt wird. Diese
Ausführungsform trägt den hohen, insbesondere axialen Kräften, die bei gekühlten
Hochspannungsleitungen auftreten und durch hohen Druck des Kühlmediums
verursacht werden können, besonders Rechnung.
Konstruktiv besonders einfach und sicher ist eine Ausführungsform, bei der
der weitere Sicherungsring zur Fixierung mittels Spannbolzen mit dem Stop-Ring
gekoppelt ist.
Diese Ausführungsform wird weitergebildet, indem ein Zwischenring zwischen dem
Sicherungsring und dem Vergußkörper angeordnet ist. Der vorzugsweise nicht mit
dem Vergußkörper und dem Sicherungsring fest verbundene, sondern bewegliche
Zwischenring gewährleistet bei der Durchführung mehrerer, beispielsweise drei
einphasiger Hochspannungskabel eine einfache Anpassung an den sogenannten
Bündeldrall der Kabel, die aufgrund ihrer großen Dicke nur mit verhältnismäßig
großen Kräften bewegbar sind. Der Sicherungsring kann vorteilhaft als flacher, eine
große Bohrung zur Aufnahme der Kabel aufweisender Kreisring ausgebildet sein.
Bevorzugt ist ferner eine Ausführungsform, bei der mehrere Leitungen in einem
gemeinsamen Vergußkörper eingegossen sind und der Vergußkörper eine im
wesentlichen zylindrische äußere Oberfläche aufweist, an die der oder die
Dichtkörper des Dichtungseinsatzes angepreßt werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Dichtungseinsatz mit mehreren
axial beabstandeten Dichtkörpern versehen, so daß die Abdichtwirkung des
Dichtungseinsatzes vergrößert wird, was bei großen Drücken eines Kühlmediums
von besonderem Vorteil ist.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse
Befestigungsmittel zum lösbaren Befestigen der Vorrichtung an einer Kühl
einrichtung zum Kühlen der Leitung, insbesondere eines Hochspannungskabels auf.
In konstruktiv einfacher und solider Weise sind das Gehäuse als Rohr und die
Befestigungsmittel als mit dem Rohrverbundener Flansch ausgebildet, der mit einer
Rohrleitung zur Aufnahme eines Kühlmediums gekoppelt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist am Gehäuse ein Druckaufnehmer zur
Bestimmung des Drucks des Kühlmediums oder eines Differenzdrucks angeordnet,
so daß der Druck aufgenommen, überwacht und gegebenenfalls mit einer
Sicherungseinrichtung gekoppelt sein kann, die einen Alarm bei einem Druckabfall
auslöst. Zweckmäßigerweise weist das Gehäuse ferner einen Füllstutzen zur
Befüllung des Gehäuses mit Kühlmedium auf.
Besonders bevorzugt ist auch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der
mehrere Vorrichtungen nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche
hintereinander an einer Leitung angeordnet sind. Auf diese können hohe Drücke des
Kühlmediums verwirklicht und die Abdichtfunktion der Vorrichtung gewährleistet
werden. Insbesondere bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein
Druckaufnehmer vorgesehen ist und mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen
hintereinander an einer Leitung angeordnet sind, können unter hohem Druck
stehende Medien sicher abgedichtet werden. Hierzu wird im Bereich in dem
Kühlmedium zwischen zwei hintereinander geschalteten Vorrichtungen der
Druckaufnehmer angeordnet und der aufgenommene Druck verglichen mit einem
Sollwert, so daß bei einer Druckreduzierung oder Druckerhöhung am Meßort ein
Rückschluß gezogen werden kann auf eine undichte Stelle an der einen oder
anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Zur Abdichtung mehrerer parallel verlaufender Leitungen, insbesondere Kabel, kann
es vorteilhaft sein, daß mehrere Vorrichtungen parallel an mehreren parallel
angeordneten Leitungen angeordnet sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen von
Durchführungsvorrichtungen zum Abdichten von gekühlten Hochspannungskabeln
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen von drei gekühlten
Hochspannungs-Kabeln;
Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung als Darstellung entlang Schnitt B-B;
Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung in einer Teilschnittdarstellung
entlang Schnitt C-C in Fig. 1;
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor
richtung zum Durchführen mehrerer Hochspannungs-Kabel mit
Differenzdruckaufnehmer;
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Durchführen mehrerer Hochspannungs-Kabel mit einem
Verteilertopf;
Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Durchführen mehrerer Hochspannungs-Kabel mit einem
Verteilertopf und Differenzdruckaufnehmer;
Fig. 7 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor
richtung zum Durchführen eines Hochspannungs-Kabels;
Fig. 8 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor
richtung zum Durchführen eines gekühlten Hochspannungs-Kabels
mit einem Differenzdruckaufnehmer.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung dient zum abdichtenden Durchführen
von drei parallel zueinander angeordneten Leitungen in Form von Hochspannungs
kabeln 2, deren - innere - elektrische Leiter mit einer sehr hohen elektrischen
Spannung beaufschlagt und zur Übertragung sehr großer elektrischer Leistungen
ausgebildet sind und sich im Betrieb stark erwärmen können. Zur Abführung der
entstehenden Wärme werden die Kabel 2 mittels eines flüssiges Kühlmediums wie
z. B. Wasser gekühlt, das die Kabel 2 umgibt und durch eine Rohrleitung 4 gefördert
wird, die die Kabel 2 aufnimmt, so daß in dem Raum zwischen der Rohrleitung 4
und den Kabeln 2 Kühlmedium vorliegt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist
speziell angepaßt, um das unter einem hohen Druck von beispielsweise 6 bar
stehende Kühlmedium gegenüber der äußeren Umgebung abzudichten. Die Kabel
2 sind ebenso wie die Rohrleitung 4 in Abschnitte mit vorgegebener Länge unterteilt
und müssen, um eine große Länge überbrücken zu können, miteinander verbunden
werden; an den Verbindungsstellen und Endstellen kommt die gezeigte Vorrichtung
zum Einsatz. Anstelle von Hochspannungskabeln können Leitungen wie Rohre für
flüssige oder gasförmige Medien, Niederspannungs-, Mittelspannungs-, Höchst
spannungskabel und ähnliche durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein zylindrisches Gehäuse 6 in Form einer
Rohrabschnitts auf und ist mittels eines Flansches 8 mit einem benachbarten
Flansch 10 der Rohrleitung 4 verbunden. Ein Dichtungseinsatz 12 ist im wesentli
chen innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet und weist zwei axial beabstandete,
ringförmige und elastisch verformbare Dichtkörper 14 auf. Der Dichtungseinsatz 12
weist ferner eine Spanneinrichtung 16 zum abdichtenden Verpressen der
Dichtkörper 14 auf, so daß sich die Dichtkörper 14 durch eine axiale Kompression
radial aufweiten und dadurch an die die Dichtkörper 14 umgebenden Bauteile
abdichtend angepreßt werden. Die Spanneinrichtung 16 umfaßt mehrere die
Dichtkörper 14 durchsetzende Spannbolzen, die an einem Ende jeweils mit einer
Spannplatte 20 gekoppelt sind und an ihrem gegenüberliegenden Ende ein Gewinde
aufweisen, auf das je eine Mutter aufschraubbar ist. Zwischen den Dichtkörpern 14
ist eine Zwischenplatte 22 und benachbart zu einer der beiden Dichtkörper 14 eine
weitere Platte 24 angeordnet.
Ein Befestigungsvorsprung in Form eines Stop-Rings 26 ist an der Innenfläche des
Gehäuses 6 zur Fixierung des Dichtungseinsatzes 12 befestigt und erstreckt sich
in Richtung auf die Kabel 2 radial nach innen. Der Stop-Ring 26 wird von
Spannbolzen 18 durchsetzt und nimmt im verspannten Abdichtungszustand die
Verspannkräfte auf, die durch Anziehen der auf die Gewinde der Spannbolzen 18
aufgeschraubten Muttern 19 aufgebracht werden. Die Muttern 19 liegen an einem
weiteren Sicherungsring 28 an, vgl. auch Fig. 3.
Ein Vergußkörper 30 umgibt, wie die Fig. 1 und 2 veranschaulichen, die Kabel 2
und ist in radialer Richtung zwischen den Dichtkörpern 14 des Dichtungseinsatzes
12 und den Leitungen in Form der Kabel 2 angeordnet. Der Vergußkörper 30
besteht aus einer im Ausgangszustand vergießbaren, fluiden Vergußmasse,
beispielsweise Gießharz oder Polymerbeton, die nach dem Formen mit der Zeit
aushärtet und im ausgehärteten Zustand ein im wesentlichen starres Bauteil bildet.
Der Vergußkörper 30 hat eine im wesentlichen zylindrische Form und ist mit drei
im Innern liegenden, zylindrischen Ausnehmungen zur Aufnahme der drei Hoch
spannungs-Kabel 2 versehen. Die im Ausführungsbeispiel dargestellten Hoch
spannungs-Kabel 2 weisen einen äußeren Beschichtungsmantel aus Polyethylen
oder PVC auf, die mit dem Vergußkörper 30 dauerhaft verbunden wird. Zwischen
der jeweiligen Oberfläche des Kabels 2 und der - inneren - Oberfläche des Ver
gußkörpers 30 ist eine dauerhafte, abdichtende Verbindung hergestellt, so daß kein
unter Druck stehendes Kühlmedium zwischen die zwei besagten Oberflächen
eindringt. Zur Herstellung einer abdichtenden Verbindung zwischen der Oberfläche
der Kabel 2 und dem Vergußkörper 30 ist zwischen dem Vergußkörper 30 und der
Oberfläche der Kabel 20 eine Copolymerschicht angeordnet, die beispielsweise aus
Ethylen, Acrylsäure und/oder Derivaten der Acrylsäure besteht; ein geeignetes
Material wird beispielsweise von der Firma BASF unter der Bezeichnung Lucalen®
angeboten. Mit Hilfe der Copolymerschicht wird eine sehr gute Haftung zwischen
dem Vergußkörper 30 und der Oberfläche des Kabels 2 hergestellt. Das Kabel 2 ist
in dem Bereich, in dem der Vergußkörper 30 angeordnet ist, durch eine mechani
sche Behandlung aufgerauht oder thermisch behandelt, so daß eine gute Haftung
zwischen dem Vergußkörper 30 und der Oberfläche der Kabel 2 verwirklicht ist.
Ein im wesentlichen starrer Absorptionskörper 32 ist zwischen jedem Kabel 2 und
dem Vergußkörper 30 angeordnet und umgibt die Oberfläche jedes Kabels 2. Die
rohrabschnittsförmigen zylindrischen Absorptionskörper 32 aus Metall oder
Kunststoff schützen die Oberfläche jedes Kabels 2 im Bereich des Dichtungsein
satzes 12 vor einer radial wirkenden Anpresskraft, die von den Dichtkörpern 14 auf
den Vergußkörper 30 übertragen werden. Jeder der drei Absorptionskörper 32 ist
in den Vergußkörper 30 eingegossen und kann - in nicht dargestellter Weise - mit
tels eines Schrumpfschlauches oder anderer Maßnahmen an dem Kabel 2 fixiert
sein, bevor der Vergußkörper 30 hergestellt wird, um den Absorptionskörper 32
während des Gießvorgangs und im Betrieb in einer vorgegebenen Position an dem
Kabel 2 zu fixieren. Die Dichtkörper 14 liegen an der äußeren Oberfläche des
Vergußkörpers 30 an und werden an dessen Oberfläche angepreßt, um für eine
Abdichtung zu sorgen. Gleichzeitig werden die Dichtkörper 14 an die innere
Oberfläche des Gehäuses 6 angepreßt, so daß für eine Abdichtung zwischen den
Dichtkörpern 14 und dem Gehäuse 6 gesorgt ist. Somit kann kein Kühlmedium, das
unter Druck steht, aus dem Innenraum des Gehäuses 6 an die Umgebung
entweichen.
Der Vergußkörper 30 liegt - in Fig. 1 an seinem rechten Ende - an einem weiteren
Sicherungsring 34 (vgl. Fig. 1 und 3) an, welcher wiederum an dem Sicherungsring
28 anliegt und sich an diesem abstützt, ohne fest mit ihm verbunden zu sein. Der
weitere Sicherungsring 34 sorgt für eine Aufnahme axialer Kräfte, die von dem
Kühlmedium auf den Vergußkörper 30 übertragen werden. Der Sicherungsring 34
hat im wesentlichen die Form einer Kreisscheibe und ist mit mehreren im
wesentlichen kreisförmigen, den Kabeln angepaßten Ausnehmungen versehen (vgl.
Fig. 3). Der Sicherungsring 34 ist mittels des Sicherungsrings 28 und der
Spannbolzen 18 mechanisch mit dem Befestigungsvorsprung in Form eines starr mit
dem Gehäuse verbundenen Stop-Rings 26 gekoppelt, so daß von dem Sicherungs
ring 34 aufgenommene Kräfte von dem Stop-Ring 26 auf das Gehäuse übertragen
werden können.
Bei der in Fig. 4 dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung sind zwei
erfindungsgemäße Vorrichtungen zum abdichtenden Durchführen hintereinander in
Reihe geschaltet an drei Hochspannungs-Kabeln 2 angeordnet, die durch ein
Kühlmedium gekühlt werden. Da die Vorrichtungen dieses Ausführungsbeispiels der
zuvor beschriebenen Vorrichtung im wesentlichen entsprechen, wird zur Ver
meidung von Wiederholungen auf die obige Beschreibungen der Fig. 1 bis 3 Bezug
genommen; die in Fig. 4 verwendeten Bezugszeichen entsprechen den Bezugs
zeichen der Fig. 1 bis 3.
Das den Dichtungseinsatz 12 aufnehmende Gehäuse 6 ist mittels der Flansche 8
und 10 mit der Rohrleitung 4 zur Aufnahme des Druckmediums zum Kühlen
verbunden. Das Gehäuse 6 weist einen weiteren Flansch 36 auf, der mit einem
Flansch 37, der mit einem Gehäuse 38 der zweiten in Reihe geschalteten
Vorrichtung verbunden ist, welches den Dichtungseinsatz 12 sowie die weiteren
Bestandteile dieser weiteren Vorrichtung aufnimmt. Durch die Reihenschaltung
zweier Vorrichtungen können Kühlmedien unter hohen Drücken sicher abgedichtet
werden. An dem Gehäuse 6 der ersten - in Fig. 4 linken - Vorrichtung ist ein
Druckaufnehmer 40 zur Ermittlung des Drucks des Kühlmediums oder einer
Druckdifferenz angeordnet. Der Druckaufnehmer 40 kann mit einer Sicherungsein
richtung gekoppelt sein, die einen Alarm auslöst, wenn der von dem Druckauf
nehmer 40 ermittelte Druck einen vorgebbaren Wert überschreitet oder unter
schreitet.
Der eingestellte ermittelte Druck wird mit einem Sollwert oder mit dem Druck des
Kühlmediums im Bereich der Rohrleitung 4 (links) verglichen. Unterschreitet der mit
dem Druckaufnehmer 40 aufgenommene Druck einen voreingestellten Wert,
beispielsweise von 3 Bar, so kann daraus der Rückschluß gezogen werden, daß die
in Fig. 4 rechte Abdichtungsvorrichtung eine Undichtigkeit aufweist, wodurch der
Druck zwischen den beiden Dichtungsvorrichtungen abnimmt. Überschreitet der von
dem Druckaufnehmer 40 aufgenommene Druck einen voreingestellten Wert von
beispielsweise 3 Bar, so kann daraus der Rückschluß gezogen werden, daß die in
Fig. 4 linke Vorrichtung eine Undichtigkeit aufweist, wodurch unter erhöhtem Druck
von beispielsweise 6 Bar stehendes Druckmedium von dem Bereich der Rohrleitung
4 in den Raum zwischen den beiden Vorrichtungen entweichen kann. Dieses
Verfahren zur Ermittlung einer Undichtigkeit kann auch als Differenzdruckverfahren
bezeichnet werden. Wird beispielsweise zwischen den beiden Vorrichtungen ein
Druck von 3 Bar eingestellt, während in der Rohrleitung 4 ein Druck von 6 Bar in
dem Druckmedium herrscht, wird die Belastung und Kraft auf den ersten, linken
Dichtungseinsatz 12 der linken Vorrichtung halbiert gegenüber einem einstufigen
Druckabbau mit Hilfe nur einer Vorrichtung.
Ferner ist ein Füllstutzen 42 zur Befüllung oder Entleerung des Gehäuses 6
vorgesehen, der ein Ventil aufweist. Mit Hilfe des Füllstutzen 42 kann auch ein
vorgebbarer Druck in dem Gehäuse 6 zur Anwendung des zuvor beschriebenen
Differenzdruckverfahrens eingestellt werden.
Das in Fig. 5 dargestellte weitere alternative Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zum abdichtenden Durchführen von Leitungen ist prinzipiell ähnlich aufgebaut, wie
die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele; insoweit wird auf die obigen
Beschreibungen Bezug genommen und sind für gleiche Bauteile dieselben
Bezugszeichen verwendet worden. Die dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich
im wesentlichen dadurch, daß an jedem der drei Hochspannungs-Kabel 2, die
parallel zueinander verlaufen, je eine individuelle Vorrichtung mit einem individuellen
Vergußkörper 30 zur Abdichtung je eines Kabels 2 vorgesehen ist. Im rechten Teil
der Figur ist die die drei parallel angeordneten Kabel 2 aufnehmende Rohrleitung 4
angeordnet, die an ihrem Ende einen Flansch 44 aufweist und das Kühlmedium
aufnimmt. Ein Verteilertopf 45 weist an einem Ende einen Flansch 46 und an
seinem anderen Ende drei Flansche 47, 48, 49 kleineren Durchmessers auf. An die
Flansche 47, 48, 49 ist je ein separates Gehäuse 50 zur Aufnahme einer jedes
Kabel 2 individuell abdichtenden erfindungsgemäßen Vorrichtung angeschlossen,
um für eine sichere Abdichtung des das Kühlmedium aufnehmenden Gehäuses 50
gegenüber der Umgebung zu sorgen.
Jede der drei - identisch ausgebildeten - Vorrichtungen weist einen Dichtungsein
satz 12 auf, der mittels mehrerer Bolzen 52 einer Spanneinrichtung 16 derart
montiert wird, daß die Dichtkörper 14 einerseits an die Innenfläche des Gehäuses
50 und andererseits an die äußere Oberfläche des Vergußkörper 30 angepreßt
werden. Ein Stop-Ring 54 ist fest mit dem Gehäuse 50 verbunden und nimmt
mehrere Steh-Bolzen 56 auf, die einen weiteren Sicherungsring 58 durchsetzen, der
mit Hilfe von Muttern 60 an den Vergußkörper 30 gespannt werden kann. Der
Sicherungsring 58 erstreckt sich soweit nach innen, daß er an einem Ende des
Vergußkörpers 30 anliegt und axiale Kräfte, die auf den Vergußkörper 30 wirken,
aufnimmt. Ein Absorptionskörper 32 ist in den Vergußkörper 30 eingegossen und
sorgt für einen Schutz jedes Kabels 2 vor radialen Anpresskräften, die von den
Dichtkörpern 14 aufgebracht werden und für eine Beschädigung der Kabel 2 sorgen
könnten.
Das in Fig. 6 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum
Durchführen unterscheidet sich von dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbei
spiel, auf dessen Beschreibung Bezug genommen wird, im wesentlichen dadurch,
daß an jedem der drei Kabel 2 je zwei hintereinander in Reihe geschaltete
individuelle erfindungsgemäße Vorrichtungen angeordnet sind, um besonders hohe
Drücke aufnehmen zu können. Eine weitere - in Fig. 6 links angeordnete - Vor
richtung ist innerhalb eines weiteren Gehäuses 62 angeordnet, das mittels eines
Flansches 64 mit den Gehäusen 50 verbunden sind, welche wiederum mit dem
Verteilertopf 45 gekoppelt sind. An den Gehäusen 62 sind je ein Druckaufnehmer
40 sowie Füllstutzen 42 angeordnet (vgl. auch Fig. 4).
Die in den Fig. 7 und 8 dargestellten alternativen Ausführungsbeispiele erfindungs
gemäßer Vorrichtungen dienen zum Durchführen einer Leitung in Form eines
Hochspannungs-Kabels 2, das mittels eines Kühlmediums, das in einer Rohrleitung
4 geführt wird, gekühlt wird. Die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung ist im wesentlichen
identisch ausgebildet, wie die in Fig. 5 gezeigten parallel geschalteten Vor
richtungen, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorherige
Beschreibung Bezug genommen wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im
wesentlichen innerhalb eines Gehäuses 50 angeordnet, das mit der Rohrleitung 4
verschraubt ist.
Bei den in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei erfindungsgemäße
Vorrichtungen hintereinander in Reihe geschaltet und an einem Hochspannungs
kabel 2 angeordnet. An die Rohrleitung 4 schließt sich eine erste, innerhalb eines
Gehäuses 50 angeordnete Vorrichtung an, die einen Dichtungseinsatz 12 mit zwei
Dichtkörpern 14 und einer Spanneinrichtung 16 sowie einen das Kabel 2
umgebenden Vergußkörper 30 aufweist. Die Spanneinrichtung 16 umfaßt mehrere
Bolzen 52, die die Dichtkörper 14 verpressen. An einem mit dem Gehäuse 50 fest
verbundenen Stop-Ring 54 sind mehrere Steh-Bolzen 56 angeordnet, die einen
weiteren Sicherungsring 58 durchsetzen und mit Hilfe von Muttern 60 den
Sicherungsring 58 gegen den Vergußkörper 30 pressen, um axiale Kräfte, die auf
den Vergußkörper 30 wirken, aufzunehmen.
Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung, die im wesentlichen innerhalb eines
Gehäuses 62 angeordnet ist, ist mit der innerhalb des Gehäuses 50 angeordneten
Vorrichtung gekoppelt. Da die in dem Gehäuse 62 angeordnete Vorrichtung im
wesentlichen der in Fig. 6 dargestellten innerhalb des Gehäuses 62 angeordneten
Vorrichtung entspricht, wird auf die obigen Beschreibungen Bezug genommen. Bei
den beiden in Fig. 8 dargestellten hintereinander angeordneten Vorrichtungen kann
das zuvor anhand der Fig. 4 ausführlich beschriebene sogenannte Differenzdruck
verfahren angewendet werden, bei dem mit Hilfe des Druckaufnehmers 40 ein
vorgegebener Druck von beispielsweise 3 Bar in dem Innenraum des Gehäuses 62
in dem Kühlmedium eingestellt wird, um die an dem Dichtungseinsatz 12 der linken
erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkende Druckdifferenz von beispielsweise 3 Bar
bei einem Druck des Druckmediums von 6 Bar innerhalb der Rohrleitung 4
abzudichten. Aus einer Druckabweichung innerhalb des Gehäuses 62 kann auf eine
Undichtigkeit in einer der beiden erfindungsgemäßen Vorrichtungen rückge
schlossen werden.
Claims (24)
1. Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung,
insbesondere eines Hochspannungskabels,
mit einem Dichtungseinsatz (12), der einen verformbaren, die Leitung umgebenden Dichtkörper (14) und eine Spanneinrichtung (16) zum abdichtenden Verpressen des Dichtkörpers (14) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergußkörper (30) zwischen dem Dichtkörper (14) des Dichtungseinsatzes (12) und der Leitung angeordnet ist.
mit einem Dichtungseinsatz (12), der einen verformbaren, die Leitung umgebenden Dichtkörper (14) und eine Spanneinrichtung (16) zum abdichtenden Verpressen des Dichtkörpers (14) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergußkörper (30) zwischen dem Dichtkörper (14) des Dichtungseinsatzes (12) und der Leitung angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vergußkörper (30) und der Leitung
eine Copolymerschicht zur Herstellung einer dauerhaften abdichtenden Verbindung
zwischen der Leitungsoberfläche und dem Vergußkörper (30) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsoberfläche im Bereich des Vergußkörpers
(30) durch mechanische und/oder thermische Verfahren behandelt, vorzugsweise
aufgerauht ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergußkörper (30) die Leitung oder mehrere
Leitungen vollständig umschließt.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergußkörper (30) eine solche Festigkeit aufweist,
daß er sich im Bereich des Dichtungseinsatzes (12) im angepreßten Zustand des
Dichtkörpers (14) nicht oder nur wenig verformt, so daß keine oder nur eine geringe
Kraft von dem Dichtkörper (14) auf die Leitung übertragen wird.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vergußkörper (30) im wesentlichen aus einem
Gießharz oder Polymerbeton besteht.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen starrer Absorptionskörper (32)
zwischen der Leitung und dem Dichtkörper (14) des Dichtungseinsatzes (12)
angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionskörper (32) in den Vergußkörper (30)
eingegossen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionskörper (32) mittels eines Schrumpf
schlauches an der Leitung fixiert ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (14) des Dichtungseinsatzes (12)
unmittelbar an der äußeren Oberfläche des Vergußkörpers (30) anliegt.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch ein äußeres Gehäuse (6) zur Aufnahme des Dichtungsein
satzes (12).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Befestigungsvorsprung zur Fixierung des
Dichtungseinsatzes (12) starr an dem Gehäuse (6) angeordnet ist und sich in
Richtung auf die Leitung nach innen erstreckt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsvorsprung als ein an dem Gehäuse
(6) befestigter Stop-Ring (26) ausgebildet ist, welcher axiale Kräfte des Dichtungs
einsatzes (12) aufnimmt.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Sicherungsring (28, 58) zur Fixierung des
Vergußkörpers (30) sich in Richtung auf die Leitung so weit radial nach innen
erstreckt, daß der Vergußkörper (30) daran abgestützt wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Sicherungsring (28, 58) mittels
Spannbolzen (18, 56) mit dem Stop-Ring (26) gekoppelt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenring (34) zwischen dem Sicherungsring
(28) und dem Vergußkörper (30) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leitungen in dem Vergußkörper (30)
eingegossen sind und der Vergußkörper (30) eine im wesentlichen zylindrische
äußere Oberfläche aufweist.
18. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungseinsatz (12) mehrere axial beabstandete
Dichtkörper (14) aufweist.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) Befestigungsmittel zum lösbaren
Befestigen der Vorrichtung an einer Kühleinrichtung zum Kühlen eines Hoch
spannungs-Kabels (2) aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) als Rohr und die Befestigungsmittel
als mit dem Rohr verbundener Flansch (8) ausgebildet sind, der mit einer
Rohrleitung (4) der Kühleinrichtung zur Aufnahme eines Kühlmediums gekoppelt ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch einen an dem Gehäuse (6) angeordneten Druckaufnehmer
(40) zur Bestimmung des Drucks des Kühlmediums und/oder einer Druckdifferenz.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch einen am Gehäuse (6) angeordneten Füllstutzen (42) zur
Befüllung des Gehäuses (6) mit Kühlmedium.
23. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Vorrichtungen nach mindestens einem der
vorstehenden Ansprüche hintereinander geschaltet an einer Leitung oder mehreren
parallel verlaufenden Leitungen angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Vorrichtungen parallel geschaltet an
mehreren parallel angeordneten Leitungen angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19902057A DE19902057A1 (de) | 1998-03-04 | 1999-01-20 | Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung, insbesondere eines Hochspannungskabels |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE29803696U DE29803696U1 (de) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung, insbesondere eines Hochspannungskabels |
DE19902057A DE19902057A1 (de) | 1998-03-04 | 1999-01-20 | Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung, insbesondere eines Hochspannungskabels |
Publications (1)
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Family
ID=8053488
Family Applications (2)
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DE19902057A Withdrawn DE19902057A1 (de) | 1998-03-04 | 1999-01-20 | Vorrichtung zum abdichtenden Durchführen mindestens einer Leitung, insbesondere eines Hochspannungskabels |
Family Applications Before (1)
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Country | Link |
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1998
- 1998-03-04 DE DE29803696U patent/DE29803696U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-20 DE DE19902057A patent/DE19902057A1/de not_active Withdrawn
- 1999-03-01 SE SE9900730A patent/SE9900730L/ not_active Application Discontinuation
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