DE2047841C3 - Hochspannungs Verteilersystem - Google Patents

Description

zusammenpaßt, daß jeder Hohlkörper mit einer in

55 letzteren genau eingepaßten halbleitenden Auskleidung versehen ist, die so geformt ist, daß sie genau über die Kabelendklemme paßt, und sich jeweils

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungs-Ver- über eine Teilstrecke der konischen Sockeloberfläche teilersystem mit einer Anzahl im wesentlichen zylin- der Hohlkörper erstreckt, daß die konischen Sockeldrischer Hohlkörper aus elastischem Isoliermaterial, 60 oberflächen einen Winkel zwischen 15 und 45° zur die jeweils an ihrem ersten Ende geschlossen und an gemeinsamen Achse aufweisen und daß die koniihrem zweiten Ende zur Durchführung eines Kabels, sehen Stöpseloberflächen in einem Winkel zur gedas mit einer Kabelklemme versehen ist, offen sind, meinsamen Achse ausgebildet sind, der um 3° bis zu wobei jeder Hohlkörper mindestens eine konische einem Drittel des Sockeloberflächcnwinkels größer Oberfläche aufweist, die jeweils mit einer gemeinsa- 65 ist als letzterer.

men, senkrecht zur Längsachse der Hohlkörper in Erfindungsgemäß zeichnet sich das Hochspan-

Nähe des ersten Endes der letzteren verlaufenden nungssystem weiterhin dadurch aus. daß der Sockel-Achse einen bestimmten Winkel bildet und einer ko- winkel etwa 30 beträgt sowie daß der Endkörper

mil einem konischen Sockel ausgerüstet ist und die Endkappe die Foim eines konischen Stöpsels hut. Die Erfindung erweist sich insbesondere dadurch iils vorteilhaft, daß zum einen infolge ^!es größeren Knnuswinkels des Stöpsels im Vergleich zum Konuswinkel des Sockels in bezug auf die gemeinsame Achse die Verbindung zwischen Stöpsel und Sockel jeweils am dichtesten nahe am Außenrand ist, so daß. vorteilhaft durch die Elastizität des verwendeten Isoliermaterial unterstützt, ein vollkommen abgedichte-(es Ve/teilersystem auch während einer Biegung oder Verdrehung der durch Sockel und Stöpsel dargestellten Verbindungselemente aufrechterhalten bleibt, auch wenn eine relative Bewegung an dem inneren Ende dieser Verbindung, d. h. an dem spitzen Ende des Stöpsels, auftreten sollte. Zum anderen ermöglicht der spezielle Aufbau' des erfindungsgemäßen erteilersystems, der den Wegfall von außenliegen-Jen, die einzelnen Hohlkörper verbindenden Steckerelementen mit sich bringt, eine beträchtliche Redu-/ierung der Gesamtlänge des Verteilersystems, eine in sich geschlossene und kompakte Ausgestaltung des letzteren, die die VViderstandsfestigkeit des Verteilersystems bei infolge von Temperaturänderungen u. ä. auftreten könnenden Erdbewegungen verstärkt, und eine bequeme Zugänglichkeit an das Verteilersystem hei gewünschter Zu- oder Abschaltung von Kabeln.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung (.!'geben sich aus der Beschreibung der Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Hochspannungs-Verteilersystems mit einem einzigen Versorgungskabel und einem einzigen Verteilungskabcl, wobei eine Endkappe teilweise entfernt ist,

F i g. 2 eine Schnittansicht etwa gemäß der Linie 2-2derFi-. 1,

Fig. 3 ein Teilschnitt durch einen Hohlkörper des Hochspannungs-Verteilersystems gemäß der Linie 3-3 der F i g. 1 und

Fig. 4 eine Schnittansicht etwa gemäß der Linie 4-4 der F ig. 1.

Das Hochspannungs-Verteilersystem 10 nach Fig. 1 weist einen ersten isolierenden Hohlkörper 11 mit einem Versorgangskabelende 14 und einer daran befestigten Kabelcndklemme 15, einen zweiten isolierenden Hohlkörper 12 mit einem Verteilungskabcler.de 16 und einer daran befestigten Kabelendklemme 17, einen die beiden Kabelendklemmen 15, 17 verbindenden Stab 21, eine Mutter 22 und eine isolierende Endkappe 13 auf, die als Verschluß der offenen Seite des Hohlzylinders 12 dient und in gelöster Stellung gezeigt ist.

Der Hohlkörper 11 besteht aus einem im allgemeinen zylindrischen, gummiartigen, isolierenden Körper 20, der am einen Ende in einer konischen Verlängerung 31 endet, die entlang der Achse offen ist, die öffnung erstreckt sich in Richtung auf und bis nahe an das geschlossene Ende des Körpers 20, wobei der letztere vollständig mit einer halbleitenden, gummiartigen Auskleidung 18 ausgekleidet ist, die so geformt ist, daß sie dicht über die Kabelendklemmen 15 und das Versorgungskabelende 14 paßt. Der Hohlkörper 11 weist an der einen Seite nahe dem geschlossenen Ende einen sich nach außen erstreckenden konischen Sockel 29 auf, wobei der Sockelwinkel etwa 30" in F i g. 1 beträgt. Die halbleitendc Auskleidung 18 erstreckt sich über eine Teilstrecke der konischen Oberfläche des Sockels 29, und der HoIiI-zy linder II weist eine äußere hulbleitende, num mi artige und einen schützenden Schirm bildende Verkleidung 19 auf.

Der Hohlzylinder 12 ist identisch mit dem Hohl/.ylinder Il hinsichtlich seines eine konische Verlange rung bildenden offenen Endes, der halbleitenden Auskleidung 23. der den Schirm darstellenden Verkleidung 24 und des konischen Sockels 33, weist je-

doch zusätzlich gegenüber der Öffnung des Sockels 33 und entlang der Achse des letzteren einen hohlen, kegelförmigen, nach außen kleiner werdenden Stöpselet) auf."

Die Endkappe 13 hat ebenfalls eine konische

Form und besteht im wesentlichen aus einem gummiartigen isolierenden Körper 28, der dicht um das Ende der Mutter 22 paßt, und einer äußeren halbleitenden Schicht 27. Ein Handgrff, wie z.B. der Ring 29', ist zum leichteren Abnehm*;·. der Endkappe 13

vorgesehen, und es ist zweckmäßig aber nicht notwendig, in letztere eine innere halbleitende, gummiartige Schicht 26 einzubauen.

Beim Zusammenbau des Verteilersystcms werden die Kabelendklemmen 15 und 17 an den frei liegen-

den Enden der Kabel 14 und 16 befestigt, z. B. durch Quetschen, wie es durch die Eindrücke 34, 35 angedeutet wird. Die Kabel-Kabelendklemmen-Verbindung wird jeweils in die Hohlzylinder 11 und 12 gedruckt. Der Verbindungsstab wird in eine Gewin-

3Q debohrung der Endklemme 15 eingeschraubt. Der Hohlzylinder 12 wird über den Verbindungsstab 21 geführt, wobei sich das frei liegende, mit einem Gewinde versehene Ende des Verbindungsstabes 21 durch eine Bohrung in der Kabelendklemme 17 er-

streckt und das Ganze mit einer Mutter 22 fest zusammengezogen wird. Die Endkappe 13 wird dann in die Öffnung des Sockels 33 gedruckt, wobei bei Vorhandensein der Schicht 26 diese sich um die Mutier 22 herumlegt und einen Kontakt mit der ver-

längerten Auskleidung 23 herstellt. Die äußeren halbleitenden Verkleidungen 19, 24 und die Schicht 27 sind mit zusammenpassenden Kanten versehen, z. B. mit den dargestellten einrastenden Lippen, um die Kontinuität des von ihnen gebildeten Schirms

sicherzustellen. Wenn es notwendig ist, kann die Endkappe 13 durch eine äußere, nicht dargestellte Klemme festgehalten werden.

Zusätzliche Vcrteilungskabel können vor dem Anbringen oder nach dem Entfernen der Endkappe 13

leicht befestigt werden. In jedem derartigen Fall werden der nächste Verbindungsstab zuerst fest in das offene Ende der letzten Mutter 22 eingeschraubt, der nächste Hohlzylinder mit dem eingeschlossenen Verteilungskabelende 16 und der Kabelendklemme 17

auf das berei^lr gebildete Verteilersystem gedrückt, und die Endkappe darauf auf- oder wieder aufgesetzt.

Eine andere Ausführungsform des Hochspannungs-Verteilersystems, bei dem die Beziehung von

Stöpseln und Sockeln umgedreht ist, ist möglich und erweist sich als lOrteilhaft. Hierbei wird der Hohlzylinder 11 mit einer konischen Stöpselverlängcrung an Stelle des konischen Sockels 30 versehen und enthält sowohl die Kabelendklemme 15 als auch den Verbindungsstab 21. Die Stellung der folgenden Hohlzylinder 12 ist dann umgedreht zu der in Fig. I gezeigten Stellung, wobei die konischen Sockel 33 gegen die vorangehenden Stöpsel 29 passen. Die Endkappe 13

wird ersetzt durch ein Kappenteil, welches einen konischen Sockel besitzt. Bei einer solchen Zusammenstellung legt das Entfernen der Endkappe 13 das Ende des Vcrbindungsstabcs 21 frei, welches sich weit über die freiliegenden Kanten des leitenden Schirmes erstreckt, wodurch die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen dem Verbindungsstab 21 und dem Schirm, wenn der crsterc mit einem Prüfinstrument berührt wird, auf ein Minimum beschränkt wird.

Andere Formen von Kabelendklemmen und leitenden Verbindungselemente!! können an die Stelle der hier dargestellten Klcmmenbohrungen. der mit Gewinde versehenen Vcrbindungsstäbc und der langgestreckten Muttern treten, wobei die halblcitendcn Auskleidungen geeignet geformt sein müssen, um solche Elemente aufzunehmen.

Hochspannungs-Verteilersysteme gemäß der Erfindung, die mehrere Hohlzylindcr aufweisen, die sich in mehreren Richtungen erstrecken können, können insbesondere zeilweise beachtlichen Beanspruchungen ausgesetzt sein, z.B. durch Erdbewegungen bei Temperaturänderungen oder bei anderen Erscheinungen. Unter solchen Bedingungen hat sich gezeigt, daß sich die bekannten Stecker- und -Sokkcl-Verhindungcn häufig so weil öffnen, daß die Isolationsfähigkeil der Verkleidung beeinträchtigt oder zerstört wird.

Diese Probleme werden durch das erfindungsgemäße Hochspannungs-Vertcilersystem bewältigt, indem die Seiten des konischen Sockels der Hohlzylindcr in einem Winkel etsva zwischen 15 und 45 zur Achse ausgebildet werden und indem die Seiten des entsprechenden konischen Stöpsels in einem Winkel ausgebildet werden, der um mindestens 3" größer ist als der Sockelwitikcl, jedoch nicht mehr als ein Drittel des letzteren.

Zum Beispiel ist ein Winkel der konischen Stöpseloberflächen zur gemeinsamen Achse zwischen etwa 33 und etwa 40 äußerst wirkungsvoll, wenn er mit einem bevorzugten Winkel der Sockelobcrflächen von 30 zur gemeinsamen Achse verwendet wird. Bei einem Winkel der Sockeloberflächcn von 15 liefern Stöpseloberflächen mit Winkeln zwischen etwa 18 und etwa 20" einen voll wirksamen Verschluß. Ebenso können Sockeloberflächen mit Winkeln von 45^C wirkungsvoll mit Stöpseloberflächen mit Winkeln zwischen 48 und etwa 60° verwendet werden.

Sowohl isolierende als auch halbleitende gummiartige Massen sind bekannt und elastomeres Äthylen-Propylcn-Terpolymcrisat ist für eine Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungs-Verteilcrsystem besonders geeignet. Ein Shore-A-I lärtegrad von etwa 50 wird bevorzugt, wobei ein etwas weicheres Material Vorteile bei größeren Konuswinkeln zeigt und härtere elastomere Materialien nur bei kleineren Winkeln brauchbar sind.

Mit den so festgelegten ungefähren Grenzen bilden die isolierenden Teile Verbindungen, die praktisch

ίο die vollen isolierenden Qualitäten des Polymers selbst bei hohen mechanischen Beanspruchungen aufweisen. Der Kontakt zwischen Sockel und Stöpsel beginnt an dem äußeren Rand und setzt sich entlang der Linie mit abnehmendem Durchmesser bei zusammcngesetztcm Vcrtcilersystcm fort. Der Sockel wird elastisch gestreckt und bleibt danach in vollem Kontakt mit dem Stöpsel, selbst wenn das Verteilersystem stark gebogen, verdreht oder in anderer Weise beansprucht wird. Die Verlängerung der leitenden

ao Auskleidung über eine Teilstrecke entlang der Innenfläche des konischen Sockels trägt weiterhin zur Verringerung der elektrischen Beanspruchungen an dieser Fläche bei, und es wird der volle elektrische Schutz aufrechterhalten.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Hochspannungs-Vcrteilersystems liegt in der praktisch vollständigen Beseitigung von Lufttaschen. Die anfangs an den Konusflächen vorhandene Luft wird zunehmend in das Innere der Hohlzylinder gedruckt, wenn Sockel und Stöpsel zusammenkommen, und sie entweicht über die zahlreichen Grenzflächen in oder entlang des Kabelschirmes. Es bleiben keine Hohlräume an den Verbindungen von Sockeln und Stöpseln, so daß eine voll wirksame Abdichtung hergestellt wird. Indem jeweils zuerst ein dünner Draht entlang der Verbindungen angeordnet wird, kann Luft nach außen gedrürkt werden, wobei der Draht anschließend wieder abgezogen wird.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, kleine Mengen isolierenden Fetts in die isolierenden Teile einzuschließen. Dadurch lassen sich die metallischen Bestandteile leichter einführen, gelegentliche Hohlräume werden ausgefüllt, Feuchtigkeit wird ausgeschlossen, und die isolierenden Eigenschaften werden verbessert. Ein auf die Oberflächen der konischen Stöpsel und/oder der Sockel aufgebrachtes dielektrisches Fett erweist sich als besonders zweckn.äßig bei der Schaffung einer gut passenden und wasserdichten Verbindung, wobei bei der Zusammensetzung des

Verteilersystem nur ein Minimum an Kraft aufzubringen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

nischen Oberfläche des benachbarten Hohlkörpers Patentansprüche: zugewandt ist. Ein bekanntes Hochspannungs-Verteilersystem

1. Hochspannungs-Verleilersystem mit einer dieser Art (»Electrical World" vom 2S. Oktober Anzahl im wesentlichen zylindrischer Hohlkörper j I%K, S. 39) ist so ausgebildet, daß senkrecht zur aus elastischem Isoliermaterial, die jeweils an ih- Längsachse der zylindrischen Hohlkörper an jedem rem ersten Ende geschlossen und an ihrem zwei- eier letzteren mindestens ein weiterer zylindrischer ten Ende zur Durchführung eines Kabels, das mit Körper entlang einer gemeinsamen Achse ai.gebracht einer Kubelendklemme versehen ist, offen sind. ist, wobei die weiteren zylindrischen Körper idenwobei jeder Hohlkörper mindestens eine koni- io tisch ausgebildete konische Öffnungen aufweisen, sehe Oberfläche aufweist, die jeweils mit einer Die Hohlkörper sind jeweils mittels an den Enden gemeinsamen, senkrecht zur Längsachse der konisch ausgebildete! und in die konischen öffnun-Hohlkörper in Nähe des ersten Endes der letzte- gen der weiteren zylindrischen Körper eingesteckter ren verlaufenden Achse einen bestimmten Winkel starrer Steckerelemente verbunden. Sowohl die konibildet und einer konischen Oberfläche des be- 15 sehen Flächen der starren Enden der Steckerelenachbarten Hohlkörpers zugewandt ist, da- mente als auch die konischen Öffnungsflächen der durch gekennzeichnet, daß bis auf weiteren zylindrischen Körper weisen bezüglich der einen jeder der Hohlkörper (11, 12) einen koni- gemeinsamen Achse den gleichen Neigungswinkel sehen Socket (29, 33) auf der einen Seite und auf, so daß beim Einstecken der Steckerelemente in einen konischen Stöpsel (30) auf der gegenüber- 20 die Öffnungen eine gleichmäßige radiale Ausdehnung liegenden Seite entlang der gemeinsamen Achse des gummiartigen Mantels der zylindrischen Körper aufweist, wobei der eine Hohlkörper (11) ein jeweils bewirkt wird. Diese gleichmäßige radiale Endkörper ist. der nur einen Sockel (29) oder Ausdehnung erweist sich bei der möglichen zeitweicinen Stöpsel (30) aufweist, daß eine Endkappe sen beachtlichen mechanischen Beanspruchung des (13) komplementär zu dem einen Hohlkörper 25 Verteilersystems, wie z.B. infolge von Erdbewegun-(11) entweder mit einem Sockel (29) oder mit gen bei femperaturänderungen u.a., als nachteilig, einem Stöpsel (30) versehen ist, daß jeder der da sich die Steckerverbindung häufig dabei so weit Hohlkörper <\l. 12) eine äußere leitende Schicht öffnet, daß die erwünschte Isolationsbeständigkeit an (19) aufweist, die an den Kanten mit der leiten- den Verbindungsstellen negativ beeinträchtigt wird, den Schicht (24) jedes benachbarten Hohlkörpers 30 Ferner bedingen die zwischen die einzelnen Hohlkör-(11. 12) zur Bildung eines kontinuierlich leiten- per zu schaltenden Steckerelemente ein sich verhältden Schirms (19, 24) zusammenpaßt, daß jeder nismäßig in die Länge ziehendes Verteilersystem, Hohlkörper (11, 12) mit einer in letzteren genau was sich bei Erschütterungen als besonders ungeeigeingepaßten halbleitenden Auskleidung (18) ver- net erweist.

sehen ist, die so geformt ist, daß sie genau über 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

die Kabelendklemme (15, 17) paßt und sich je- Hochspannungs-Verteilersystem der eingangs er-

weils über eine Teilstrecke der konischen Sockel- wähnten Art derart auszubilden, daß ein auch bei

Oberfläche (29) der Hohlkörper (11, 12) er- starker mechanischer Beanspruchung isolationsbe-

streckt. daß die konischen Sockeloberflächen ständiges kompaktes Vertei'ersysteni geschaffen

(29) einen Winkel zwischen 15 und 45° zur gc- 4° wird.

meinsamen Achse aufweisen und daß die koni- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gesehen Stöpseloberflächen (30) in einem Winkel löst, daß bis auf einen jeder der Hohlkörper einen zur gemeinsamen Achse ausgebildet sind, der um konischen Sockel auf der einen Seite und einen koni-3 bis zu einem Drittel des Sockeloberflächen- sehen Stöpsel auf der gegenüberliegenden Seite entwinkels größer ist als letzterer. 45 lang der gemeinsamen Achse aufweist, wobei der

2. Hochspannungs-Verteilersystem nach An- eine Hohlkörper ein Endkörper ist, der nur einen spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel oder einen Stöpsel aufweist, daß eine End-Sockelwinkel etwa 30° beträgt. kappe komplementär zu dem einen Hohlkörper ent-

3. Hochspannungs-Verteilersystem nach An- weder mit einem Sockel oder mit einem Stöpsel verspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 5° sehen ist, daß jeder der Hohlkörper eine äußere leider Endkörper (11) mit einem konischen Sockel tende Schicht aufweist, die an den Kanten mit der (29) ausgerüstet ist und die Endkappe (13) die leitenden Schicht jedes benachbarten Hohlkörpers Form eines konischen Stöpsels (30) hat. zur Bildung eines kontinuierlich leitenden Schirms