DE2135692C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabelgarnitur für kunststoffisolierte Hochspannungskabel, mit einer Isolierung der Kabelspleiß- oder Anschlußstelle, die aus einem verschweißbaren, vorzugsweise folien- oder bandförmigen Kunststoff gebildet und mit der Kabelisolierung verschweißt ist. Fs ist sdion seit langem bekannt, zur Herstellung von Verbindungs- und Reparaturstellen an elektrischen Kabeln diese Stellen mit einem isolierenden Band aus thermoplastischem Material zu umwickeln und unter Anwendung von Druck und Wärme auf dem Kabel zu verschweißen. Auf diese Weise lassen sich mit der Kabelisolierung einheitliche Mullen und Endverschlüsse für kunststoffisolierte Kabel herstellen, die absolut licht und hinsichtlich ihrer Durchschlagsfestigkeit jener der Kabelisolierung gleichwertig Ein bereits bekanntgewordener Vorschlag zur Lösung dieses Problems (deutsche Auslegeschrift 1 765 9)5) sieht vor. daß der Leiter gleichzeitig mit Folien aus einem thermoplastischen Material und Folien aus einem unterschiedlichen Material um-

3S wickelt wird, das bei der Schmelztemperatur des Materials der erstgenannten Folie seine geometrische Struktur beibehält, und daß der Wickel sodann einer Temperatur ausgesetzt wird, die über der Schmelztemperatur der erstgenannten Folie, jedoch unter

4ⁿ jener Temperatur liegt, bei der die letztgenannte Folie ihre geometrische Struktur verliert. Als hierzu geeignetes Folienmaterial sind unvernctzte und vernetzte z. B. strahlenvernetzte Kunststoffe, insbesondere Olefine oder Olefincopolymerisate genannt.

Die auf diese Weise hergestellten Garnituren behalten zwar bei der Erwärmung ihre Struktur, so daß eine Verlagerung des Leiters ausgeschlossen scheint. Sie weisen aber im fertigen Zustand den Nachteil einer vielschichtigen, uneinheitlichen Struktür auf. da bei der Wärmeanwendung nur jede einzelne Schicht in sich, aber nicht mit der darüber bzw. darunter liegenden Schicht verschweißt werden kann, so daß die Bildung eines homogenen Isolierkörpers auf diese Weise nicht möglich ist. Auch kann das Material der Muffe mit jener der Kabelisolierung zufolge der dazwischen liegenden, nichtvcrschweißbaren Schichten nicht zu einer untrennbaren Einheit verschweißt werden. Daher besteht bei den im Betrieb auftretenden mechanischen und thermisehen Beanspruchungen des Kabels eine gewisse Neigung zu Sprüngen und Brüchen im Bereich der in der beschriebenen Weise gebildeten Muffe, so daß Undichtheiten nicht mit Sicherheit ausgeschlossen sind.

Ein anderer ebenfalls bekanntgewordene: Vorschlag zur Lösung der gleichen Aufgabe (deutsche Offenlegungsschrift 1 465 442) lehrt, auf die Verspleißungsstclle zunächst eine Schicht eines bei

Raumtemperatur zum Elastomeren härtbaren Oraa- ' nopolysiloxanen aufzutragen, diese mit einem selbst-Itlebenden Gummiband z. B. aus einem Organopo'.ysiloxan zu umwickeln und auf dieses anschließend eine zweite Schicht eines bei Raumtemperatur zum Elastomeren härtbaren, Organopolysiloxanen aufzutragen. Solche aus zu Elastomeren härtbaren OraanopoiyM'.oxanen gebadeten Garnituren besitzen zwar gute Isoliereigenschaften, sowie auch Wetterbeständigkeit. Ozonbeständigkeit und andere vorteilhafte elektrische und mechanische Eigenschaften, haben aber den Nachteil, daß sie sich mit dem gewöhnlich aus einem Polyolefin, wie insbesondere Polyäthylen be-iehenden Material der K.unststoffisolierung'des

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wirksam verhindert. Dabei sind aber sowohl die dielektrischen als auch die mechanischen Eigenschaften des Gamiturmaterials sowie auch des Materials der Kabelisolierung an allen Stellen durchgehend gleich.

Bei einer anderen, für bestimmte Zwecke bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabelgarnitur sind temperaturbeständige Trennschichten zwischen den unverschweißten Lagen des isolierenden Kunststoffbandes vorgesehen. Diese Trennschichten können aus einem beim Auftragen flüssigen oder plastischen, sich gegebenenfalls verfestigenden, temperaturbeständigen und isolierenden Material hoher elektrischer Isolierfähigkeit, z. B.

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nicht zu einer homogenen Einheit verschwel- 15 einem Organopolysiloxan wie Silikonkautschuk od.

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lassen, sondern an diesem nur anhaften, so daß ,.lichtheiten in der Isolierung durch Spaltbildung Jen Stoßfugen auch bei diesen Muffen nicht aus- -.:hiossen sind. Die bekannten Vorschläge haben gpy

dgl. bestehen. Diese nur im Inneren der Kabelmuffe vorgesehenen, hauchdünnen Zwischenlagen aus dem genannten, elektrisch sehr hochwertigen Material haben keinerlei schädlichen Einfl -~i auf die Homo

s'· nit noch keine befriedigende Lösung des vorlie- 20 genkät der Muffe oder deren Verbindung mit dem
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■,den Problems erbracht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe

l,„j.i in der Schaffung einer Garnitur für kunststoffi- -iierte Hochspannungskabel, die in relativ ein-I ..her Weise am Montageort herstellbar, unter Ver-1:;jidung der angeführten Nachteile zu einem im • ^entliehen homogenen, mit dem Isoliermaterial 1:.-, Kabels einheitlichen Isolierkörper verschweiß- !■,:r. und bei welcher eine Verlageruna des Leiters ■1 Verlaufe des Schweißvorgances ausgeschlossen

i. so daß sich die Garnitur auch zur Verwendung

:ü gekrümmten oder unter mechanischer Spannung !ehenden Kabeladern oder Kabeln eignet.

Diese Aufgabe läßt sich mit einer Kabelgarnitur er eingangs umrissenen Art lösen, bei welcher er-■indungsgemäß die inneren Lagen der Isolierung der spleiß- oder ,-.nschlußstelle ungeschweißt sind, wobei wenigstens zwischen den äußeren geschweißten und den ungeschweißten inneren Lagen eier Isolierung zumindest eine wärmedämmende Trennschicht angeordnet ist.

Somit bilden nach dem unter Druck und Wärme ausgeführten Schweißvorgang die äußeren Lagen,

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die etwa ',:i bis ³U der Stärke der Isolierung betragen können, einen mit der Kabelisolierung verschweißten homogenen körper, während die zufolge der wärmedämmenden Trennschicht unverschweißt gebliebenen inneren Lagen der Kunststoffisolierung beim Schweißvorgang als »Stützkorsett« dienen und den Leiter bzw. Leiterstrang oder die Kabelader in der vorgesehenen Lage unverrückbar festhalten.

In einer bevorzugten· Ausführungsform der Kabelgarnitur ist die Trennschicht aus einem mit pulverisiertem, wärmeisolierendem Material, wie Talkum, Silikon, Asbest od. dgl. versetzten, vorzugsweise folien- oder bandförmigen Kunststoff der gleichen Art, wie die Kabelisolierung gebildet. Diese Ausführungsform der Garnitur, z. B. einer Verbindungsmuffe. hat den Vorteil einer durchgehenden Homogenität des Materials, da nämlich bei der in bekannter Weise, z. B. mittels Druckbandage und Wärmezufuhr, durchgeführtem Schweißung auch das als Träger des wärmedämmenden Materials dienende Isoliermaterial des Kabels. Sie verhindern aber sehr wirksam ein Schmelzen der inneren Lagen des folien- oder bandförmigen thermoplastischen Materials und zugleich auch das Verbleiben irgendwelcher Hohlräume oder Lufteinschlüsse zwischen den unverschweißten thermoplastischen Lagen.

Bei allen Ausführungsformen kann es in bestimmten Anwendungsgebieten, z. B. bei Freil jftendverschlüssen oder anderen der Witterung ausgesetzten Garnituren, angezeigt sein, auf die Isolierung einen Schrumpfschlauch aufzubringen, der das Diffundieren von Feuchtigkeit in das Isoliermaterial verhindert und die Kriechstromfestigkeit der Garnitur erhöht.

Aus Gründen der einfachen Montage und wegen der Vielfalt der auf diese Weise herstellbaren Garnituren wird in den meisten Fällen die Verwendung des thermoplastischen Materials in Folien- oder Bandform bevorzugt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, einen Teil der Muffe, z. B. den außerhalb der wärmedämmenden Schicht befindlichen Teil aus zwei oder mehreren halbzylindrischen bzw. zylindersegmentförmigen Schalenabschn'tten zusammenzufügen und danach in bekannter Weise miteinander und mit der Kabelisolierung zu verschweißen.

In ähnlicher Weise wie die wärmedämmende Schicht können auch leitende Schichten als kapazitive Feldsieuerung in das Material der erfindungsgemäßen Garnitur, z. B. eines Kabelendverschlusses eingebettet werden. Dabei empfiehlt sich die Anordnung der gegebenenfalls auch metallischen leitfähigen Schicht in Nähe, jedoch außerhalb der wärmedämmenden Schicht.

Alisführungsbeispiele von Kabelgarnituren nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 im Schnitt durch die Längsachse eine Ausführungsform einer auf ein Kabel montierten Verbindungsmuffe nach der Erfindung, und

F i g. 2 ebenfalls im Längsschnitt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kabelmuffe. In den Zeichnungsfiguren ist mit 2 cm kunststoffisoliertes Kabel bezeichnet, das über eine erfindungsgemäße Garnitur in Form einer Kabelmuffe 11, Hfl

Kunststoffband schmilzt und mit dem darüber- bzw. _o

darunterliegenden Band "erschweißt, wobei aber das 65 mit einem nicht gezeigten zweiten Kabel, der gleichen

darin enthaltene, pulverförmige, wärmedämmende Art verbunden ist. Hierzu ist die Isolierung 3 des

Material eine Verschweißung der innerhalb dieser Kabels bzw. einer Kabelader an einem Endabschnitt

Lage befindlichen Kunststoffbänder oder -folien desselben so weit entfernt, daß ein Stück des Leiters

bzw. Leiterstranges 4 freigelegt ist. Ein Endab- Zur Montage einer solchen in ihrem verschweißschnitt 8 der Kabelisolierung ist konisch ausgeführt. ten Teil gegebenenfalls auch eine leitfähige Schicht In der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform enthaltenden Garnitur wird die Oberfläche des blander Kabelmuffe 1 sind rings um den mit dem Leiter X ken Leiters zunächst, z. B. mit einem leitend gemachdes anzuschließenden Kabels verschweißten Leiter 4 5 ten Silikonkautschuk, geglättet und sodann mit einer und eine gegebenenfalls darüber aufgebrachte lci- Anzahl von Lagen eines thermoplastischen isolicrentendc Glättungsschicht 7 eine Anzahl von unver- den Kunststoffes, z. B. mit Polyäthylenbändern umschweißten Lagen 9 eines isolierenden Kunststoffes, wickelt. Dabei wird in der Ausführungsform gemäß z. B. eines Polyäthylen-Bandes angeordnet, die sich F i g. 2 eine dünnflüssige Schicht eines Organopolysibis über einen Teil des konischen Endabschnittes 8 io loxanen auf jede dieser Lagen aufgetragen, welche der Kabelisolierung 3 erstrecken. Diese Lagen sind ein Verschweißen derselben untereinander verhindert von einer wärmeisolierenden Trennschicht 5 um- und etwa vorhandene Spalträumc ausfüllt, geben, die z. B. aus einem mit pulverisiertem, wärme- Über diesen etwa der halben Dicke der Kabelisolierenden Material, wie Talkum, Silikon, Asbest isolierung entsprechenden Teil der Garnitur wird geod. dgl versetzten Polyäthylenband bestehen kann. 15 maß Fig. 1 eine wärmedämmendc Trennschicht5 Außerhalb dieser Trennschicht 5 ist die Verbin- aufgebracht, z. B. in Form einer oder mehrerer Ladungsstelle von einem homogenen, zylinderförmigen gen eines mit wärmeisolierendem, pulverisierten Ma-Kunststoffkörper umgeben, der mit der Kabelisolie- terial versetzten Polyäthylenbandes. Sodann wird die rung 3, und zwar auch einem Teil des Endabschnit- Garnitur jeder Ausführungsform bis zu einer die tes 8 dieser Isolierung zu einer untrennbaren Einheit ao Dicke der Kabelisolierung übertreffenden Dicke mit verschweißt ist. Dieser aus miteinander verschweiß- einem thermoplastischen Kunststoff umgeben. Dies ten äußeren Abschnitten oder Lagen 6 eines isolie- kann ebenfalls durch Bewickeln mit einem Polyäthyrenden, thermoplastischen Kunststoffes, z. B. in len-Band od. dgl. erfolgen oder durch Aufbringen Form von Polyäthylen Bändern, gebildete Körper, von aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden der sich beiderends ein Stück über die Kabelisolie- as Halbschalen od. dgl., die einander zu einem Hohlrung erstreckt, kann gegebenenfalls zur Erhöhung zylinder entsprechender Abmessung ergänzen. Das seiner Wetter-, insbesondere Licht- und Ozonbestän- letztere empfiehlt sich insbesondere dann, wenn eine digkeit sowie seiner Kriechstromfestigkeit mit einem große Anzahl von Garnituren gleicher Dimensionen geeigneten Schrumpfschlauch 10, z. B. aus vernetz- montiert werden. Schließlich werden die verschweißtem Polyäthylen umgeben sein. 30 baren Lagen oder Abschnitte in an sich bekannter Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform der er- Weise unter Anwendung von Druck und Wärme milfindungsgemäßen Garnitur weist im wesentlichen den einander und mit der Kabelisolierung zu einem gleichen Aufbau auf, wie die oben beschriebene homogenen Körper verschweißt. Dies kann z. B. Kabelgarnitur gemäß Fig. 1. Der einzige bedeut- unter Anwendung einer den Körper umgebenden same Unterschied zwischen diesen beiden Ausfüh- 35 Wärmebrücke in Form einer sich dessen Oberfläche rungsformen liegt darin, daß statt einer einzigen die anpassenden metallischen Folie geschehen, unter unverschweißten Lagen 9 umgebenden Trennschicht welcher ein hitzebeständiges Kunststoffband, z. B. 5 eine Anzahl von Lagen von je einer zwischen aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) angeordnet ist. den einzelnen unverschweißten Lagen 9 angeordne- Zur Anwendung von Druck und Wärme kann eine ten Trennschicht 5 α aus einem isolierenden und war- 40 beheizbare feste Form verwendet werden oder auch medämmenden, flüssigen oder teigigen Material, wie eine Druckbandage aus über die Wärmebrücke auf- 7. B. Silikonkautschuk vorgesehen ist, welches zwi- gebrachten, beheizbaren Bändern aus festem Mateschen den Lagen des Polyäthylen-Bandes etwa vor- rial, die eine Wänneausdehnung des thermopiastihandene Zwischen- und Spalträume ausfüllt und sehen Kunststoffes verhindern und dadurch den für gleichzeitig ein Verschweißen dieser Lagen verhin-| 45 das Verschweißen desselben erforderlichen Druck dert. erzeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kabelgarnitur füi kunststoffisolierte Hochspannungskabel, mit einer Isolierung der Kabelspleiß- oder Anschlußstelle, die aus einem ver schweißbaren. '"""ZugSWeise folien- oder bandförmigen KunstsiuiT gebildet und mit der Kabelisolierung verschweißt ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die inneren Lagen (9) der Isolierung (1) der Spleiß- oder Anschlußstelle unverschweißt sind, wobei wenigstens zwischen den äußeren verschweißten (6) und den unverschweißten inneren Lagen (9) der Isolierung zumindest eine wärmedämmende Trennschicht (5) angeordnet ist.

2. Kabelgarnitu: nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht (5) aus einem mit pulverisiertem, wärmeisoüerenden Material wie Talkum. Silikon. Asbest od. del. \ ersetzten, vorzugsweise folien- oder bandförmigen Kunststoff der gleichen Art wie die Kabelisolierung gebildet ist.

3. Kabelgarnitur nach Anspruch 1 oder 2. gekennzeichnet durch temperaturbeständige Trennschichten (5«) zwischen den unverschweißten Lagen (9) der Isolier; ng (1).

4. Kabelgarnitur nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschichten (5«) aus einem beim Auftrag flüssigen oder >lastischen. sich ggfs. verfestigenden, temperaturbeständigen und isolierenden Material hoher elektrischer Isolierfähigkeit, zum Beispiel einem Organopulysiloxan. wie Silikonkautschuk od. dgl. bestehen.

5. Kabelgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 4. gekennzeichnet durch einen auf die Isolierung (1) aufgebrachten Schrumpfschlauch (10).

Ci. Kabelgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine zwischen die äußeren, geschweißten Lagen (7) der Isolierung, vorzugsweise in Nähr der wärmedämmenden Trennschicht (S) eingebettete leitfähige Schicht als kapazitive Feldsteuerung.

sind. Garnituren dieser Art eignen sich insbesondere zur Verwendung mit Kabeln die durchgehend flexibel sein sollen, z. B. kunststoffisolierte Seekabel, zur Abdichtung der Verbindung von Kabeladern im Inneren einer Muffe, die nicht mit einer isolierenden und abdichtenden Masse wie Bitumen Kunstharz od d», vergossen werden kann oder soll, oder fur andere Fälle, bei denen trotz hoher Anforderungen hinsichtlich der mechanischen und der elektrischen

ίο Festigkeit ζ B. einer Kabelverbindung oder eines EndNXrschlusses. auf ein starres Gehäuse verzichtet werden muß. .

Eine dabei erforderliche einwandfreie Verschweißuno verlangt jedoch einen großen Aufwand an

Schweiß- und Steuergeräten, da nur in einem eng begrenzten Temperatur-Druck-Bereich alle Bedingungen zur Herstellung einer solchen Garnitur optimaf erfüllt sind. Außerdem ist dabei Voraussetzung daß die Leiterstränge auf Garniturenlänge nicht gebogen sind, da ein gebogener oder aus anderen Gründen unter einer von der axialen Richtung abweichenden, mechanischen .Spannung stehender Leiter die Neigung hat. si.h beim Verschweißen_ des Isoliermaterial exzentrisch zu verlagern. Diese·-

as Problem ist insbesondere im Zusammenhang mit der Verbindung von Dreileiter-KunststofTkabeln von großer Bedeutung, da ja die Leiter zum Aufbringen des Wickelbandes auseinandergebogen werden müssen.