DE2047841A1

DE2047841A1 - Biegefeste, schutzende und isolie rende Verkleidung

Info

Publication number: DE2047841A1
Application number: DE19702047841
Authority: DE
Inventors: Harold Christian St Paul Minn Hervig (V St A ) P
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1969-09-25
Filing date: 1970-09-24
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE2047841B2; CH526864A; FR2062582A5; GB1322767A; US3585568A; DE2047841C3; ZA706525B

Description

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PATENTANWÄLTE OMn,. :.α· s r.uscHKE Dlpl.-Ιηπ ' |· ι AGULAH

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, V.St.A.

Biegefeete, schützend« und isolierend« Verkleidung Diese Erfindung uetrifft Hoohepannungekabel-Splelfleysteme und ist

besondere anwendbar oei unterirdischen elektrischen Verteilung··» systemen mit modularer Verspleifiung·

3ei unterirdischen Verteilungssystem«η ist ·« häufig notwendig, zusätzliche Verbindungen zu bestehenden Installationen herzustellen. Solche Verblndungspurkte müssen Musβ·rst gut gesohütst Ui.d isoliert sein, und gleichzeitig sollten sie leicht zum Zwecke der Inspektion oder zum Hinzufügen noch weiterer Anzapfungen oder- Leitungen zu öffnen sein· Die vorliegende Erfindung eorgt für eine ausgezeichnete Isolation eines «odularen System«, an ^ί dem zusätzliche Leitungen leicht befestigt werden können. Des '* System ist leicht zugänglich für Prüfungen und dennoch fest und höchst uusfallsicher bei den massigen mecuanischen Beanspruohunger oder Biegungen, wie sie häufig uei unterirdischen Systemen angetroffen werden. Die Module sind leioht zusammenzubauen und Ik

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zusammengebauten Zustand überraschend kompakt.

I:. de.¹ Zeicrmung, die eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt, ist

Fi^. 1 eine Scarittansiciit des Gebildes mit einer einzigen Versorgungsleitung und einer einzigen Verteilungsleitung, wojei ein Zugangsstöpsel wie zur Inspektion teilweise entfernt ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht etwa gemüse der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein Teilschnitt durch einen Schenkel des Systems etwa gemäss der Linie 3-3 der Fig. 1 und

Fig. 4 eine Schnittansicht etwa gemäss der Linie 4-4 der Fig. 1. '

Das zusammengesetzte Gebilde 10 der Fig· 1 entnält ein erstes I

isolierendes Teil 11 mit einem Versorgungskabelende 14 und einer ;

! daran befestigten Klemme 15, ein einziges zweites isolierendes !

Teil 12, welches ein Verteilungskabelende 16 mit einer Klemme 17 : ud einem Verbindungsstab 21 sowie einer Mutter 22 und ein dritte«

Isolierer.des Teil £, welches als Verschlusskappe oder -stöpsel ; für die offene Seite des Teiles 12 dient und in der gelösten

Stellung gezeigt wird. '

ι ι

j Das Teil 11 besteht aus einem im allgemeinen zylindriscnen, gummi ! artigen, isolierenden Körper 20, der am einen Ende in einer koniscuen Verlängerung 31 endet, die entlang der Achse offen ist. Die ι öffnung erstreckt sich in Richtung auf und bis nahe an das ge-•ohlossene Ende des Körpers, wobei der letztere vollständig mit einer halbleitenden gummiartigen Auskleidung 18 ausgekleidet ist, die so geformt ist, dass sie dicht über die Klemme 15 und das KaoelenUe 14 passt. Das Teil 11 ist an der einen Seite nahe dem geschlossenen Ende in einer sich naca aussen erstreckenden koni-Ecnen öffnung 29 offen. In der Darstellung wird der Konus mit einem Winkel von etwa 30 Orad zu seiner Achse gezeigt. Die halo-

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leitende Auskleidung 18 erstreckt eioh Über eine Teilstrecke entlang dein inneren Abschnitt der konischen Oberfläche, wie es gezeigt wird. Eine äuesere halbleitende und schützende, gummiartige Schirmung oder Verkleidung 19 vervollständigt das Gebilde·

Das 'Teil 12 ist identisch mit dem Teil 11 hineichtlioh dee konlscrien, offenen Endes 32, der halbleitenden Auskleidung 23 und der konischer öffnung 33, besitzt jedoch zusätzlich gegenüber der öff* nung 33 und entlang der selben Achse eine hohle, kegelförmige, nach aussen kleiner werdende" Stopselverlängerung 30· j

Die Kappe oder der Stöpsel 1} hat ebenfalls eine konische Form· Er bestent im wesentlichen aus einem gummiartigen isolierenden Körper 23, der dicht um das Snde der Mutter 22 passt, und einer aussehen halbleitenden Schicht 27. Ein Handgriff, wie der Ring 29*", ist zum leichteren Abnehmen des Stöpsels vorgesehen· Sa zweckmässig, aber nicht notwendig, in das StÖpselgebllde eine Innere halbleitende, gummiartige Schicht 26 einzubauen.

Beim Zusammenbau einer Verbindung werden dl· Klemmen 15 und 17 an den freien Spitzen der Kabel 14 und 16 befestigt, z.B. durch Quetschen, wie es durch die Eindrücke 34, 35 angedeutet wird. Diese Unter Zusammenstellungen werden in die Teile 11 und 12 ge«» drUckt. Ein Veroindungsatab 21 wird in ein Oewindeloch der Klemme 15 eingeschraubt. Da»*Teil 12 wird über den Stab geführt, wobei sich die freiliegende, mit Oewinde versehene Spitze des Stabes durch ein Loch in der Klemme 17 erstreckt, und das ganze wird mit einer Mutter 22 fest zusammengezogen· Der Stöpsel 13 wird dann in die öffnung 33 gedrückt wobei die Schicht 26, wenn sie vorhanden ist, sich um die Mutter 22 herunlegt und einen Kontakt mit der verlängerten Auskleidung 23 herstellt. Die luseeren haloleitenden Verkleidungen 19, 2k, 27 sind mit zusammenpassenden Kanten verseaen, z.B. mit den dargestellten einrastenden Lippen, um die Kontinuität der Schirmung sicherzustellen. Wenn es notwendig ist, dann kann der Stöpsel 13 durch eine äussere Klemme festgehalten werden, die nicht gezeigt wird.

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Es ist offensichtlich, dass zusätzliche Verteilungskabel vor dem Anbringen oder nach dem Entfernen des Stöpsels I3 leicht befestigt werden können. In Jedem solchen Fall wird der nächste Verbindungen stab zuerst fest in das offene Ende der letzten Mutter 22, einge- ' schraubt, und das nächste Verteilungstell mit dem eingeschlossenen Kabelende 16 und der Klemme 17 wird auf die Zusammenstellung. ^: gedrückt, und danach wird der Stöpsel wieder aufgesetzt.

Ein anderes mögliches Gebilde, bei dem die Beziehung von Stöpsel und Sockel umgedreht ist, liefert bestimmte Vorteile und ist vorgesehen. Qenauer gesagt wird das Anfangsmodul 11 mit einer konischen Stupselverlängerung anstelle de« konischen Sockels y> ver- ; sehen und enthält sowohl die Klemme 15 «1« auoh den Verbindungsstab 21. Die Stellung der folgenden Module 12 1st dann umgedreht zu der in Fig. 1 gezeigten Stellung« wobei die konischen Sockel 33 gegen die vorangehenden Stöpsel 29 pM«en. Die Kappe }3 wird ersetzt durch ein Kappenteil, welohe« «Inen konischen Sockel besitzt. Bei einer solchen Zusammen« tAung legt das In^fernen der Endkappe das Ende des Verbindung«stäbe« frei, welche« sich weit über die freiliegenden Kanten de« leitenden Sohlrmea erstreckt, wodurch die Oefahr eines Kurzschlusses zwischen dem Verbinder und dem Schirm, wenn der erster· «£Lt einem Prüfins^rument berührt wird, auf ein Minimum beschränkt wird.

Formen von Kabelklemmen und leitenden Verbindungemitteln können an die Stelle der Klemmenösen, der mit Oewinde versehenen Verbindungsstäbe und der langgestreckten Muttern treten, die hier dargestellt werden, wobei die halbleitenden Auekeldungen geeignet geformt sein müssen, um solche Teile aufzunehmen.

Insbesondere bei Zusammenstellungen, die mehrere Vertellunfjsteile enthalten und die sicn in mehreren Richtungen erstrecken können, kann die Zusamnienstdlung zeitweise beachtlichen Beanspruchungen ausgesetzt sein, z.B. durch Erdbewegungen bei Temperaturänderungen oder anderen Erscheinungen. Unter solchen Bedingungen hat sich gezeigt, dass sich die bekannten Stecker- und-Sockel-Verbindungen häufig weit genug öffnen, um die Isolationsfänigkeit der Verklei-

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Es wurde jetzt gefunden, dass diese Schwierigkeit mit dem hierin beschriebenen Gebilde ausgeschaltet werden kann, indem die Seiten, des konischen Sockels in einem Winkel etwa zwischen 15 und 45 Grad zur Acuse ausgebildet werden und indem die Seiten des entsprechenden konischen Stöpsels in einem Winkel ausgebildet werden, der um mindestens drei Grad aber nicht mehr als ein Drittel des Sockelwinkels grosser ist als der des Sockel«·

Zu:· Erläuterung ist ein Stöpselwinkel zwischen etwa j53 und etwa 40 Grad äusserst wirkungsvoll, wenn er mit einem bevorzugten Sockelwinkel von 30 Grad verwendet wird. Bei einem Sockelwinkel von 15 Grad liefern Stöpsel mit Winkeln zwischen etwa 18 und etwa LO Grad einen voll wirksamen Verschluss. Sockelwinkel von 45 Grad können wirkungsvoll mit Stöpselwinkeln zwischen 48 und j etwa 60 GrAd verwendet werden.

Sowohl Isolierende als auch halbleitend« gummlartige Massen sind bekannt. Das elastomere Äthylen-Propylen-Terpolymerisat, welches im Handel unter dem Markennamen "Nordel" bekannt 1st, ist ein bevorzugtes Material, welches in {beiden Foinnen erhältlich und für die Gebilde der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Ein Shore-A-Härtegrad von etwa 50 wird bevorzugt, wobei ein etwas weicheres Material Vorteile bei grosseren Konuswinkeln zeigt und härtere elastomere Materialien nur bei kleineren Winkeln brauchbar sind.

Mit den so festgelegten ungefähren Orenzen bilden die isolierenden Teile Verbindungen, die praktisch die vollen isolierenden^Quali- ; täten des Polymere selbst bei hohen mechanischen Beanspruchungen aufweisen. Der Kontakt «wischen Sookel und Stop«el beginnt an den äusseren Rand und setzt sich entlang der Linie alt abnehmendem Durchmesser fort, wenn die Zusammenstellung fertig ist. Der Sockel wird elastieoh gestreckt und behält danach den vollen Xontakt mit dem Stöpsel, selbst wenn die Zusammenstellung stark gebogen, verdreht oder in anderer Welse beansprooht wird. Die Verlängerung der leitenden Auekleidung über eine Teilstrecke entlang

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BAD ORlGiNAL

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des Innenabschnittes des konischen Sockels trägt weiterhin bei zur Verringerung der elektrischen Beanspruchungen an dieser Fläche, Und es wird dex- volle elektrische Schutz aufrecht erhalten,

Ein weiterer und sehr bedeutsamer Vorteil dee Gebildes liegt in der praktisch vollständigen Beseitigung von Lufttaschen. Die anfangs in der Konusfläche vorhandene Uftt wird zunehmend in das Innere gedrückt, wenn Sockel und Stöpsel zusammenkommen, und sie entweicht Über die zahlreichen OT^nzflächen in oder entlang des Kabelschirmes. Es bleiben keine Hohlräume in der Verbindung« und es ist eine voll wirksame Abdichtung hergestellt. Indem erst ein dünner Draht entlang der Verbindung angeordnet wird, kann Luft stattdessen nach aussen gedrückt werden, wobei der Draht anschliessend wieder abgezogen wird.

Als eine weitere Vorkehrung hat es sich manchmal als zweckraässig erwiesen, kleineMengen an isolierendem Fett in die isolierenden Teile einzuschllessen. Dadurch lassen sich die metallischen Be- ' standteile leichter einführen, gelegentliche Hohlräume werden ausgefüllt. Feuchtigkeit wird ausgeschlossen und die isolierenden Eigenschaften werden verbessert. Ein auf die Oberflächen des i konischen Stöpsels oder des Sockels oder von beiden aufgebrachtes dielektrisches Fett ist besonders zweckmäs3lg bei der Schaffung einer gut passenden und wasserdiclten Verbindung, wobei ein Minimum an Kraft aufgebracht werden muss.

- Patentansprüche -

ORiOiNAL INSPECTED
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Claims

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Patentansprüche

I. . Biegefeste, schützende und isolierende Verkleidung für eine ', r.iodulai'e elektrische Hochßpannungs -Ve rtei lungs verbindung, , gekennzeichnet durch eine Anzahl im allgemeinen zylindrisches·, elactomerer, hohler, isolierender Körper, die am einen Ende geschlossen und am anderen Ende offen sind zum Einführen oiner Kabelklernmenöse, wobei jeder bis auf einer der Körper einen konischen Sockel auf der einen Seite und einen koni-Eci.en Stöpsel auf de/- gegenüberliegenden Seite und entlang einer gemeinsamen Achse senkrecht zur Achse des nohien Innen-*

ιauaes des Küppers und nahe dem-geschlossenen Ende aufweist, wobei Jer eine- Körper ein Endkörper jst, der nur Sockel odei¹ Stöpsel aufweist, und durch eine Endkappe komplementär zu dem einen Körper entweder mit einem Sockel oder mit einem Stöpsel, wodui'ch die Körper dicht nebeneinander auf der ge- ' meinsamen Achse zusammengebaut werden können, wobei jeder Körper eine aussere leitende Schicht aufweist, die an den Kanten mit der leitenden Schicht jedes benacxibarten Körpers zus3i:i!:.fci:pci3st, um einen kontinuierlicher, leitenden Schirm Uu₁ die Zu.SQLu.Qns teilung; he rar:, zu bilden, wobei jeder Körper rait einer halbleitenaen Auskleidung versehen ist, die genau in ihm Hineinpasst und die so geformt ist, dass sie genau über eine Kabeiklemr.-.enöse passt, die in den Körper eingeführt!

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BAD OFtIGtNAL

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ist, und sich über eine Teilstrecke entlang jeder inneren konischen Sockeloberfläche des Körpers erstreckt, und dass die Körper weiterhin dadurch gekennzeichnet sind, dass die konischen Sockeloberflächen einer. Winkel zwischen 15 und 4 Grau zui- Achse aufweisen und die konischen Stöpseloberflächen in einem Winkel zur Achse ausgebildet sind, aer um drei Grad bis j j einem Drittel des Sockeloberflächenwinkels grosser ist als der Sockeloberflächenwinkel.

Isolierende Verkleidung nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockelwinkel etwa }0 Grad beträgt.

J. Isolierende Verkleidung nach Ansprucii 1, dadurch gekenn- ^eic;i':et, dass der Endkörper mit einem konischen Sockel ausgerüstet 1st und die Endkappe die Form eines konischen Stöpsels nat.

4. Modulare elektrische Hochspannungs-Verteilungsverbindung iV.it einer Vielzahl miteinander verbunuener Kabelklemmenösen mit einer schützenden, isolierenden Verkleidung nach An-SDru"" 1.

ßAD ORiQtNAL

Hei I)C./Tiv,

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