DE2015988A1

DE2015988A1 - Endenabschluß fur mit einem thermo plastischen oder thermoelastischen Kunst stoff isolierte Starkstromkabel

Info

Publication number: DE2015988A1
Application number: DE19702015988
Authority: DE
Inventors: Peter 1000 Berlin Tuschy
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-03-26
Filing date: 1970-03-26
Publication date: 1971-10-14
Also published as: TR16681A; FR2083602B1; DE2015988C3; FR2083602A1; GB1301993A; AT305410B; DE2015988B2

Description

Endenabschluß für mit einem thermoplastischen oder thermoelastisphen Kunststoff isolierte Starkstromkabel \

Die Erfindung befaßt sich mit Endenabschlüssen für kunststoffisolierte Starkstromkabel. Bei der Herstellung derartiger Endenabschlüsse ist es bekannt, das Kabelende mit einem Gießharzkörper zu umgeben. Hierzu wird beispielsweise ein Gießharz in flüssigem Zustand in eine das Kabelende umgebende Kunststofform gegossen, die aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht. (DT-GM 1 933 173). In dieser Kunststofform härtet das Gießharz aus.

Die Verwendung solcher Endenabschlüsse aus Gießharz für Starkstromkabel mit einer Isolierung aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bereitet jedoch wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des ausgehärteten Gießharzes und des Polyolefines Schwierigkeiten. Beim Betrieb des Kabels können sich nämlich zwischen der Kabelisolierung und dem·Gießharzkörper Spalte bilden, wodurch Teilentladungen hervorgerufen werden, die zu einer Zerstörung der Isolierung führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach zu montierenden Endenabschluß für mit einem thermoplastischen Kunst- · stoff isolierte und mit einem konzentrischen Schirm versehene Starkstromkabel zu schaffen, bei dem das für den Endenabschruß verwendete Isoliermaterial trotz eines von der Kabelisolierung abweichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten auch während des Betriebes des Starkstromkabels ohne Spaltbildung mit der Isolierung verbunden bleibt. Die Erfindung geht hierzu von einem Endenabschluß mit einem mehrteiligen, eine Isoliermasse enthal-

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tenden Formkörper aus. Gemäß der Erfindung "besteht der Formkörper aus einem trichterförmigen Fußteil, aus einem zylindrischen oder sich nach oben konisch verjüngenden Isolator aus einem gummielastischen Material und aus einem kappenförmigen Kopfteil; für die Erfindung ist weiterhin wesentlich, daß als Isoliermasse eine gummielastisehe, mit einer klebenden Komponente versehene Füllmasse verwendet ist.

Durch die Erfindung wird ein Endenabschluß geschaffen, der infolge der Verwendung eines gummielastischen Isolators und einer gummielastischen Isoliermasse dem V/äraespiel der Kabelisolierung formschlüssig folgt, so daß zwischen der Kabelisolierung und der Isoliermasse keine Spalte auftreten können. Eine Spaltbildung " wird weiterhin dadurch unterbunden, daß der gummielastischen Isoliermasse eine klebende Komponente beigefügt ist, durch die eine gute Haftfähigkeit der Isoliermasse an der Kabelisolierung erreicht wird.

Der neue Endenabschluß eignet sich sowohl für Starkstromkabel mit einer Isolierung aus Polyvinylchlorid als auch für Starkstromkabel mit einer Isolierung aus Polyäthylen. Bei einer Polyäthylenisolierung kann es sich sowohl um Hochdruck- oder liiederdruckpolyäthylen als auch um ein vernetztes Polyäthylen handeln. Der Endenabschluß kann mit Vorteil auch für Kabel mit einer Isolierung aus einem gummielastischen Material wie beispielsweise aus einem Äthylen-Propylen-Dien-Monomer eingesetzt werden.

Für die im Rahmen der Erfindung verwendete eine klebende Komponente enthaltende Isoliermasse hat sich eine Füllmasse als besonders geeignet erwiesen, die aus einer Mischung auf der Basis von Rizinusöl und Polyisocyansäureestem besteht. Eine solche Iso^iermasse, die kalt vergossen wird und im kalten Zustand vernetzt, wird beispielsweise unter dem Handelsnamen ¹¹SiMt" von der Siemens AG vertrieben. Für diese Isoliermasse ist also wesentlich, daß sie nach dem Vergießen durch eine Vernetzungsreaktion in einen gummielastischen Zustand übergeht.

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Der gemäß der Erfindung ausgebildete Endenabschluß kann sowohl für Innenräume als auch, für Ereiluft eingesetzt werden. Bei einer Verwendung in Freiluft ist es in Weiterbildung des Erfindungsgedankens zweckmäßig, den Isolator mit Tropfschirmen zu versehen, die mit dem Isolator eine körperliche Einheit bilden-. Diese Tropf schirme können aber auch auf den Isolator aufgesetzt sein, so daß also ein zunächst für Innenräume verwendbarer Endenabschluß nachträglich für die Verwendung in Freiluftausführung umgerüstet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Endenabschlusses sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Figuren 1 und 2 näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt den Endenabschluß 1, der im linken Teil der Darstellung als Endenabschluß für Innenräume und im rechten Teil der Darstellung als Endenabsehluß in Freiluftausführung wiedergegeben ist. Der Endenabschluß 1 ist auf das Ende des 20 kV-Starkstromkabels 2 aufmontiert, dessen Leiter 3 mit der Isolierung 4 aus Hochdruckpolyäthylen umgeben ist. Diese Isolierung ist mit einer nicht näher bezeichneten schwachleitenden Schicht versehen, auf die der aus Einzeldräliten aufgebaute Kupferschirm aufgebracht ist. Darüber befindet sich der Kabelmantel 6 aus Polyvinylchlorid.

Die wesentlichen Teile des Endenabschlusses 1 sind der Formkörper 10, der aus dem trichterförmigen Fußteil 11, dem Isolator 12 und dem kappenförmigen Kopfteil 13 besteht, und die in den Formkörper 10 eingefüllte Isoliermasse 17. Das trichterförmige Fußteil 11 dient als träger für den elastischen Isolator 12 und muß daher aus einem festen Material bestehen. Dieses Fußteil kann beispielsweise aus Kunststoff gepreßt oder aus Metall hergestellt sein. Das trichterförmige Fußteil 11 ist weiterhin vorzugsweise in Längsrichtung geteilt. Hierdurch wird das Herausführen des mit dem konzentrischen Kabelschirm 5 verbundenen Erdungsanschlusses 9 aus dem trichterförmigen Fußteil 11 erleichtert. Die beiden

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Hälften des Fußteiles können durch, eine Anordnung von Hut und Feder mit oder auch ohne gleichzeitige Verklebung oder auch durch Schlauchschellen oder Schrauben miteinander verbunden sein.

Das mechanisch feste trichterförmige Fußteil 11 gewährleistet die Stabilität der äußeren Form des Endenabschlusses und damit den zentrischen Sitz des Isolators 12 im Bereich des auf den abgesetzten Schirm 5 des Starkstromkabels 2 in an sich bekannter Weise aufgesetzten Deflektors .18. Der zur Feldsteuerung verwendete Deflektor 18 kann in bekannter Weise aus leitfähigem Kautschuk, aus Metall,aus metallbeschichtetem oder carbonbeschichtetem Kunststoff oder auch aus aufgewickelten leitfähigen Bändern bestehen. Die Deflektorform kann auch durch ein Überwickeln einer entsprechend geformten Isolierauf wicklung mit leitfähigen Bändern hergestellt werden.

Der Isolator 12 besteht, wie bereits erwähnt, aus einem gummielastischen Werkstoff. Hierzu eignen sich insbesondere synthetische Kautschuke, wie beispielsweise ein Äthylen-Propylen-Dien-Monomer. Der Isolator 12 und die Isoliermasse 17 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei thermisch bedingter Volumenzunahme der Kabelisolierung 4 und der Füllmasse die Ausdehnung in radialer Richtung erfolgen kann. Bei darauf erfolgender Abkühlung und Volumenabnahme kann der elastische Isolator dem Massekörper bei der Kontraktion folgen, ohne sich von ihm abzulösen.

Das kappenförmige Kopfteil 13 des Formkörpers 10 besteht vorzugsweise aus dem gleichen elastischen Material wie der Isolator 12, es kann aber auch aus schwachleitendem Werkstoff bestehen. Dieses Kopfteil ist zweckmäßig so ausgeformt, daß es bei festem Sitz auf dem Isolator 10 und dem Kabelschuh 20 bzw. einem entsprechenden Anschlußbolzen auch noch thermisch bedingte Längsbewegungen der Kabelisolierung 4 einschließlich der nicht näher bezeichneten Leiterdeckschicht auf dem Leiter 3 zuläßt. Das kappenförmige Kopfteil 13 kann zu diesem Zweck zusätzlich mit einem Dehnungsbalg ausgeführt sein.

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Die drei Teile des Formkörpers 10,.nämlich das trichterförmige Fußteil 11, der Isolator 12 und das kappenförmige Kopfteil 13, werden dadurch leicht miteinander verbunden, daß sie an den ■Verbindungsstellen umlaufende Wulste 15 bzw. Nuten 16 aufweisen. Diese Verbindung ist für das trichterförmige Fußteil 11 und den

• Isolator 12 in Fig. 2 zum besseren Verständnis in vergrößertem Maßstab wiedergegeben. Die ineinandergreifenden Bereiche der einzelnen Teile des Formkörpers 10 können zusätzlich miteinander verklebt sein. Hierdurch wird die Abdichtung, die beim Einfüllen der Isoliermasse 17 in den Formkörper 10·erforderlich ist, verbessert. Als Klebemittel kann beispielsweise die Füllmasse selbst, die eine klebende Komponente enthält,, vorgesehen werden.

Eine andere Möglichkeit der Verbindung des trichterförmigen Fußteiles 11 mit dem Isolator 12 ist die Anpressung des Isolators an das Fußteil mittels einer Schlauchschelle oder auch die Verwendung eines Zwischenringes, der mit dem Fuß des Isolators 12 fest verbunden und mit dem trichterförmigen Fußteil 11 beispiels- ' weise durch einen Bajonettverschluß dichtend verbunden ist.

Die Abdichtung des trichterförmigen Fußteiles 11 gegenüber dem Kabelmantel 6 erfolgt mit Hilfe eines Klebebandes, das auf den Kabelmantel aufgewickelt wird. Sofern das trichterförmige Fußteil 11 aus Metall hergestellt ist -, kann es mit einem Erdungsanschluß versehen sein und als leitende Verbindung direkt auf den Kupferschirm 5 des Starkstromkabels 2 aufgeklemmt werden. Bei ausreichender ünempfindlichkeit der Kabelisolierung 4 gegen Lötwärme kann das trichterförmige Fußteil 11 auch auf den Kupferschirm 5 aufgelötet werden. Bei dieser Ausführung würde das Anbringen eines besonderen Erdungsanschlusses entfallen.

Das Füllen des Endenabschlusses 1 kann ohne besondere technische Hilfsmittel, wie beispielsweise Ventile oder Pressen, von oben her erfolgen« Die trichteiförmige Kappe 13 dient dann als Abschluß des Isoliermassespiegels und zur Zentrierung des Starkstromkabels bis das Starkstromkabel durch die vernetzende Isolier-

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masse selbst festgelegt ist. Das kappenförmige Kopfteil kann sowohl vor als auch nach dem Vergießen der Isoliermasse über den Kabelschuh 23 gezogen werden. Zu diesem Zweck ist das Kopfteil so ausgebildet, daß es nach oben umgeschlagen werden kann.

Sofern der in Fig. 1 dargestellte Endenabschluß für Freiluftanlagen eingesetzt werden soll, wird für den Isolator 12 des Formkörpers 10 die auf der rechten Seite der Darstellung wiedergegebene Form vorgesehen. Hierbei weist der Isolator 10 die Tropfschirme 21 auf, die mit diesem eine körperliche Einheit bilden. Die Tropfschinne 21 können aber auch nachträglich als getrennte Teile auf den Isolator 12 aufgesetzt v/erden. Für die Freiluftausführung des Endenabschlusses kann das kappenförmige Kopfteil 13 ebenfalls mit Tropfschirmen ausgerüstet sein.

14 Ansprüche
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Claims

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Patentansprüche*

i&enabschluß für mit einem thermoplastischen oder thermo-Castischen Kunststoff isolierte und mit einem konzentrischen Schirm versehene Starkstromkabel, mit einem mehrteiligen, eine Isoliemasse enthaltenden Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (10) aus einem trichterförmigen Fußteil (11), aus einem zylindrischen oder sich nach oben konisch verjüngenden Isolator (12) aus einem gummielastischen Material und aus einem kappenförmigen Kopfteil (13) besteht und daß als Isoliermasse (17) eine gummielastische, mit einer klebenden Komponente versehene Füllmasse verwendet ist.
2. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trichterförmige Fußteil (11) längsgeteilt ist.
3. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kappenförmige Kopfteil (13) aus einem gummielastischen Werkstoff besteht und mit einem Dehhungsbalg versehen ist.
4. Endenabschluß nach-Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gummielastische Werkstoff schwachleitend ist.
5. Endenabschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4? dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (11, 12, 13) des Formkörpers (10) mit Hilfe von in diese Teile eingearbeiteten ITuten (16) und Wulsten (15) miteinander verbunden sind.
6. Endenabschluß nach Anspruch. 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (11, 12, 13) an den Verbindungsflächen miteinander verklebt sind. .
7. Endenabschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber die Isoliermasse dient.

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8. Endenabschluß nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (12) und das trichterförmige Pußteil (11) mittels einer Schlauchschelle verbunden sind.
9. Endenabschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trichterförmige Pußteil (11) aus Metall besteht und als Erdungsschelle des Kabelschirmes dient.
10. Endenabcchluß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (12) aus einem Ä'thylen-Propylen-Dien-Honomer besteht.
11. Endenabschluß in Preiluftausführung nach einem der Ansprüche bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (12) mit Tropfschirmen (21) versehen ist.
12. Endenabschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfschirme (21) auf den Isolator (12) aufgesetzt sind.
13. Endenabschluß nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das kappenförmige Kopfteil (13) ebenfalls mit Tropfschirmen versehen ist.

14· Endenabschluß nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Isoliermasse eine Mischung auf der Basis von Rizinusöl und Polyisοcyansäureestern verwendet ist, die durch Vernetzung in einen gummielastischen Zustand übergeführt ist.

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