DE2030148A1

DE2030148A1 - Kabelverbindung

Info

Publication number: DE2030148A1
Application number: DE19702030148
Authority: DE
Inventors: Asa Ren Cranford N J Lee (V St A) P
Original assignee: Thomas and Betts Corp
Current assignee: ABB Installation Products Inc
Priority date: 1969-06-17
Filing date: 1970-06-18
Publication date: 1971-10-21
Also published as: NL7003800A; FR2052358A6; US3558799A; GB1274805A; DE2030148C3; JPS5126993B1; DE2030148B2; SE380394B

Description

Thomas & Betts Corporation
El izabeth, New Jersey, USA

Kabelverbindung

Die Erfindung betrifft eine Kabelverbindung, die insbesondere für über- oder unterirdisch verlegte Hochspannungskabel verwendet wird. Die Kabelverbindung besteht aus einer äußeren Hülse aus nicht verformbarem Material und einer inneren Hülse aus verformbarem Material und einem freien Raum zwischen den Hülsen, der mit einem Mittel zum Druckverformen der inneren Hülse gefüllt ist.

Es sind beispielsweise aus den US-Patentschriften Nr. 3 175 032 und 3 339 Ol 1 Kabelmuffen bekannt, bei denen die Einführungsstellen der Kabel durch aufblasbare Ringe abgedichtet und die Kabel selbst festgelegt werden.

Es sind ferner aus den US-Patentschriften Nr. 3 345 454 und 3 341 650 Kabel verbindungen bekannt, die aus einer äußeren, nicht verformbaren und einer inneren, verformbaren Hülse bestehen, zwischen denen ein Zwischenraum angeordnet ist, in dem sich eine Sprengstoff ladung befindet, durch deren Zündung die innere Hülse auf die in die Hülse eingeführten Kabelenden verformt wird, wodurch eine mechanische und elektrische Verbindung der Kabel enden erreicht wird.

Die bekannten Vorrichtungen haben sich aus den verschiedensten Gründen als nachteilig erwiesen.

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Die aus den US-Patentschriften Nr. 3 175 Q32 und Nr. 3 339 011 bekannten Kabelmuffen sind nur geeignet, eine Spieissverbindung zusätzlich mechanisch gegen übermäßige Zugbelastungen und gegen das Eindringen von Feuchtigkeit zu schützen.

Demgegenüber weisen die Kabelverbindungen gemäß den US-Patentschriften Nr. 3 34'5 454 und 3 341 650 zwar gewisse Vorteile auf. Insbesondere bedarf es nicht mehr der Herstellung einer Spieissverbindung. Die Herstellung der Verbindung zwischen den Kabelenden und einer elektrisch leitenden Hülse durch eine Explosion in einem Zwischenraum zwischen der inneren und äußeren Hülse hat jedoch den Nachteil, daß die Herstellung der Verbindung schwer kontrollierbar und durch die Verwendung von Explosivstoffen für die Umgebung gefährlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kabelverbindung zu finden, bei der die Vorteile der mechanischen und elektrischen Verbindung durch das Aufpressen einer inneren Hülse auf die Kabelenden zum Herstellen einer guten elektrischen und mechanischen Verbindung benutzt werden, ohne die vielfältigen Nachteile in Kauf zu nehmen, die aus der Druckverformung durch die Explosion eines im Zwischenraum zwischen einer äußeren und einer inneren Hülse eingefüllten Explosivstoffes entstehen.

Die Lösung der Aufgabe wird in einer Kabelverbindung gesehen, bei der eine verformbare innere Hülse konzentrisch in einer nicht verformbaren äußeren Hülse ange-

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ordnet ist, deren Enden die Enden der inneren Hülse überragen und wobei die innere Hülse durch Stopfringe in der äußeren Hülse gehalten wird und zwischen den Hülsen ein freier Raum besteht, der mit einem plastischem, nicht komprimierbarem Material gefüllt ist, das durch ein Ventil in der äußeren Hülse unter hohem Druck nachgefüllt werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Kabelverbindung ist es vorteilhaft zwischen den Stopf ringen die Enden der inneren Hülse durch in ihnen angeordnete Gegendruckringe gegen ein Kolapieren bei der Verformung im Bereich der Enden zu stützen.

Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, zur Erhöhung der mechanischen Verbindung und zur Zerstörung von Korrosionsschichten auf den Kabel enden die Innenfläche der inneren Hülse aufzurauhen oder mit Riffeln zu versehen.

Es ist ferner von Vorteil, die innere Hülse in an sich bekannter Weise durch einen Kabelendenanschlag zu teilen, um ein gleichmäßig weites Einschieben beider Kabel enden in die innere Hülse zu gewährleisten. Der Kabelendenanschlag hat ferner den Vorteil, daß dadurch ein Kolapieren der inneren Hülse in diesem Bereich vermieden wird, was dann möglich wäre, wenn der Anschlag nicht bestünde.und beide Kabel enden nicht vollständig gegeneinander eingeschoben wären.

Die Enden der äußeren Hülse sind vorzugsweise mit einer diese überragenden elektrostatischen Abschirmung verse-

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An den elektrostatischen Abschirmungen sind vorzugsweise Endplatten angeordnet, die ein Schlitzloch zur Kabeldurchführung aufweisen.

Die Oberfläche der äußeren Hülse ist vorzugsweise mit einer sich über die Enden erstreckenden Isolierschicht versehen, auf der eine Halbleiter-Abschirmungsschicht aufgebracht ist.

Die Halbleiter-Abschirmungsschicht ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie die sich über die Enden der Mußeren Hülse erstreckende Isolierschicht überragt und die Enden zu einem Ring oder Wulst größerer Wanddicke ausgebildet sind.

Die Kabelverbindung ist ferner vorteilhafterweise so ausgebildet, daß sie Dichtungsstutzen aufnehmen kann, die auf die Kabelenden aufgeschoben sind und die aus plastischem Material bestehen. Die Dichtungsstutzen sind an ihren äußeren Enden mit einem Abschirmwulst versehen, dessen Oberfläche ebenfalls mit einer Halbleitei—Abschirmschicht versehen ist.

Der Dichtunysstutzen ist vorzugsweise an seinem vorderen inneren Ende mit einem Schlitzring zur Durchführung des Kabelendes verseilen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele

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verwiesen.
Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der Kabelverbindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teiles der Kabelverbindung im Schnitt;

Fig. 3 einen seitlichen Schnitt eines Teiles der Darstellung von Fig. 2;

Fig. 4 einen seitlichen Schnitt eines weiteren Teiles der Darstellung von Fig. 2;

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Ende der Kabelverbindung vor dem Einsetzen der Kabelenden;

Fig_o 6 eine Aufsicht auf die Endplatte;

Fig. 7 einen Schnitt durch ein Ende der Kabelverbindung mit darin sitzendem Kabel ende.

Die Kabelverbindung 10 zum Verbinden der Kabel 12 und 14 ist mit einer elektrostatischen Abschirmung in Form einer Halbleiterschicht 16, 18 versehen. Die Kabelverbindung 10 weist ferner Feuchtigkeitsdichtungen 20, 22 auf, die an den Enden der Kabelverbindung 10 vorgesehen sind. Die äußere Hülse der Kabelverbindung ist mit einem Ventil 24 versehen, das ebenfalls mit der Abschirmungsschicht, die sich über die gesamte äußere Hülse erstreckt, versehen ist.

Die Kabelverbindung 10 besteht aus einer inneren Hülse 30, die mit einem Kabel endenanschl ag 32 versehen ist, der ein zu weites Einführen der Kabelenden in die innere Hülse verhindert. Die innere Oberfläche der inneren Hülse 30 ist

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mit einer Riffelung 34 versehen, die einerseits den Zweck hat, die mechanische Verbindung zwischen der inneren Hülse und dem jeweiligen Kabelende zu verbessern, andererseits Oxydationsschichten, die sich auf der Oberfläche der Kabelenden befinden, beim Aufpressen zu zerstören und so eine bessere elektrische Verbindung zu gewährleisten.

Die innere Hülse 30 ist an den Enden mit einer ringförmigen Ausnehmung 36 versehen, wodurch eine Anschlagfläche 38 gebildet wird, an der ein Gegendruckring 40 anliegt. Durch den Gegendruckring 40 soll verhindert werden, daß die innere Hülse 30 bei der Druckverformung im Bereich der Gegendruckringe 40 zusammengepreßt wird.

Auf der äußeren Oberfläche der Enden der inneren Hülse 30 sitzt ein Endring 42, der auch mit der inneren Oberfläche der äußeren Hülse 44 in Eingriff steht und auf diese Weise die innere Hülse 30 konzentrisch in der äußeren Hülse 44 hält. Die Enden der äußeren Hülse 44 erstrecken sich über die Enden der inneren Hülse 30.

Durch die konzentrische Anordnung der inneren Hülse 30 in der äußeren Hülse 44 durch die Endringe 42 wird zwischen den Hülsen 30, 44 ein freier Innenraum 46 gebildet. Die äußere Hülse 44 ist aus einem nicht verformbaren Material wie Hartaluminium oder irgendeinem anderen geeigneten Material, beispielsweise auch aus gehärteten Fiberglas, hergestellt. Der freie Innenraum 46 ist mit einem hoch dielektrischen, elastomeren Material 48 angefüllt, das

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nicht komprimierbar ist. Der Innenraum 46 kann von außen durch das Ventil 24 während der Druckverformung mit dem Material 48 weiter aufgefüllt werden. Als Material eignet sich besonders nicht gehärtetes Silikon.

Um Relativbewegungen der inneren Hülse 30 zur äußeren Hülse 44 während der Verformung der inneren Hülse 30 zu verhindern, sind Dichtungsringe 54 in den Enden der äußeren Hülse 44 angeordnet, die mit ihrer lnnenringflache 60 gegen die innere Hülse 30 anliegen und mit dem Außengewinde 58 in dem Innengewinde 56 der äußeren Hülse 44 eingeschraubt sind. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Gewinde 56 des Dichtungsringes 54 vor dem Einschrauben mit einem Epoxyharz einzustreichen, das nach dem Einschrauben aushärtet, wodurch eine bessere Abdichtung erreicht wird.

Der Eingang in den Dichtungsring 54 ist mit einer Abschrägung 62 versehen, um die Einführung des Kabelendes zu erleichtern.

Die äußere Oberfläche der äußeren Hülse 44 ist mit einer elektrostatischen Abschirmung 64 versehen, die sich bis über die Enden der äußeren Hülse 44 erstreckt. Der Zweck der elektrostatischen Abschirmung 64 besteht darin, Aufladungen, die am Eingang der Kabelverbindung 10 entstehen, über eine möglichst große Oberfläche zu verteilen und dadurch den Ladungsgradient, der an jeder Stelle besteht und die Gefahr von Koronaentladungen zu verringern.

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Der Eingang in die innere Hülse 30 ist durch eine Abschirmungsendplatte 66 verschlossen, die mit einer Öffnung 68 mit Schlitzen 70 zur Aufnahme des Kabelendes versehen ist. Diese Endplatte 66 liegt an der elektrostatischen Abschirmung 64 an.

Die Enden der äußeren Hülse 44 und die elektrostatischen Abschirmungen 64 sind ferner mit einem Isolierschuh 72 versehen. Die elektrostatische Abschirmung 64 und der Isolierschuh 72 wie auch die äußere Isolierschicht 74 bestehen aus Gummi oder irgendeinem anderen geeigneten Isoliermaterial. Die Isolierschicht 74 verläuft zu den Enden in Neigung, so daß der größte Umfang der Kabelverbindung 10 langsam auf den Umfang des Kabels übergeht.

Die äußere Isolierungsschicht 74 ist mit einer Halbleitei— schicht 78 versehen, die aus Gummi mit starken Rußzusatz besteht. Die Halbleiterschicht 78 endet in Ringen oder Wulsten 80.

Zur Montage der Kabelverbindung wird zunächst das Kabelende 14 von der Isolierung befreit. Sodann wird eine Dichtungshülse 22 aus flexiblem Material über das Kabelende 14 geschoben, so daß das von der Isolierung befreite Ende 88 in dem Durchgang 86 sitzt und sich in das Innere der inneren Hülse 30 erstreckt. In dem Durchgang 86 sitzt ein metallischer Ring 90, der die Abdichtungshülse 22 fest auf dem Kabelende 14 hält.

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Die Abdichtungshülse 22 ist an ihrem anderen Ende mit einer ringförmigen Schulter 92 versehen, auf der sich eine Halbleiterschicht 94 befindet. Die Halbleiterschicht 94 auf der Schulter 92 gerät in Kontakt mit der Halbleiterschicht 82 an dem Ring oder Wulst 80, so daß eine gute elektrostatische Verbindung hergestellt wird. Das Halbleitermaterial 94 an der Schulter 92 gerät ebenfalls in Kontakt mit der Halbleiterschicht 18 auf der äußeren Oberfläche des Kabelendes, so daß eine Verbindung zwischen der elektrostatischen Abschirmung des Kabels über die elektrische Abschirmung der Kabelverbindung entsteht. Sämtliche Teile der Kabelverbindung sind so ausgebildet, daß keine scharfen Ecken entstehen, wodurch die Gefahr von Koronaentladungen vermindert wird.

Sobald die Kabel enden 12, 14 in der Kabelverbindung 10 eingesetzt sind, wird durchzusätzliches Hineinpressen des Druckmittels 50 im Innenraum 46 die innere Hülse 44 auf die Kabel enden 12, 14 gepreßt, wodurch eine gute mechanische und elektrische Verbindung entsteht.

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Claims

^ O η ο n1 Aß Thomas & Betts Corporation £. υ ο υ ι 4 ο Elizabeth, New Jersey, USA Patentansprüche:

1. Kabelverbindung, insbesondere für über-oder unterirdisch verlegte Hochspannungskabel, bestehend aus einer äußeren Hülse aus nicht verformbarem Material und einer inneren Hülse aus verformbarem Material ■ und einem freien Raum zwischen den Hülsen, der mit einem Mittel zum Druckverformen der inneren Hülse gefüllt ist, gekennzeichnet durch eine innere Hülse (30), die konzentrisch in der äußeren Hülse (44) angeordnet ist, die die Enden der inneren Hülse (30) überragt und in der die innere Hülse (30) durch Stopfringe (54) gehalten wird, ferner gekennzeichnet durch ein Ventil (24) in der äußeren Hülse (44) als Zugang zu dem freien Raum (46) zwischen den Hülsen, der

L· mit einem plastischen, nicht komprimierbaren Material

(48) gefüllt ist.

2. Kabelverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Enden der inneren Hülse (30) Gegendruckringe (40) angeordnet sind.

3. Kabelverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche (34) der inneren Hülse geriffelt ist.

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4. Kabelverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der inneren Hülse durch einen Kabelendenanschlag (32) geteilt ist.

5. Kabelverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der äußeren Hülse (44) mit einer elektrostatischen Abschirmung (64) versehen sind.

6. Kabelverbindung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den elektrostatischen Abschirmungen Endplatten (66) angeordnet sind, die ein Schlitzloch (68, 70) zur Kabeldurchführung aufweisen.

7. Kabelverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der äußeren Hülse (44) mit einer sich über die Enden erstreckenden Isolierschicht (76) versehen ist, auf der eine Halbleiter-Abschirmungsschicht (78) aufgebracht ist.

8. Kabelverbindung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Abschirmungsschicht (78) an den die äußere Hülse (44) überragenden Enden in je einem Ring (80) größerer Wanddicke endet.

9. Kabelverbindung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Dichtungsstutzen (22) zum Aufschieben auf die Kabelenden, die aus plastischem Material bestehen, in die Enden der Kabelverbindung passen und an ihren äußeren Enden mit einem Abschirmwulst (92) versehen

sind, dessen Oberfläche mit einer Halbleiter-Abschirm-109843/0983

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schicht (94) versehen ist.

10. Kabelverbindung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstutzen (22) an seinem vorderen inneren Ende mit einem Schlitzring (90) versehen ist.

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