DE2146107B2

DE2146107B2 - Muffe fuer kunststoffisolierte hochspannungskabel

Info

Publication number: DE2146107B2
Application number: DE19712146107
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. 5000Köln Sütterlin
Original assignee: Feiten & Guilleaume Kabelwerke AG, 5000Köln
Priority date: 1971-09-15
Filing date: 1971-09-15
Publication date: 1976-07-15
Also published as: SE7508601L; DE2146107A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Muffe für kunststoffisolierte Hochspannungskabel, bestehend aus einer unter Druck und Temperatur verschweißten, aus heißverschmelzenden Bändern aus vernetztem Polyolefinen gewickelten Muffenwicklung.

Derartige Muffen werden dann verwendet, wenn Polyäthylen-Kabel als Seekabel oder für hohe Nennspannungen verwendet werden, und die Einzelkabellängen miteinander verbunden werden sollen. Auch beim Auftreten von Fehlern während der Fertigung ist eine Schadensbehebung durch Einsatz kabeldurchmessergleicher Muffen möglich. Die bekannten Muffen (siehe DT-GM 69 08 974 und DT-OS 19 30 303) werden entweder aus Polyäthylen-Bändern oder, wenn aufgrund höherer Belastung Muffen mit höherer Wärmefestigkeit verlangt werden, aus vernetzten Polyäthylen-Bändern gewickelt. Insbesondere das Herstellen der Muffenwicklung aus vernetzten Polyäthylen-Bändern ist aufgrund der höheren Beschaffungskosten vernetzter Polyäthylen-Bänder gegenüber nicht vernetzten Bändern sehr teuer. Weiterhin wird zum Verschweißen vernetzter Polyäthylen-Bänder eine dem Vernetzungsgrad entsprechend höhere Wärmeenergie benötigt, was aber das Erzeugen höherer Heizleistungen am Montageort der Muffe verlangt, wodurch zusätzliche Energie und Gerätekosten entstehen. Zudem traten bei der Kabelfertigung insofern Schwierigkeiten auf, daß die auf dem Kabeldielektrikum bzw. auf die aus vernetzten Bändern bestehende Muffenwicklung, z. B. eine Verbindungsmuffe, die aufextrudierte elektrische Abschirmung keine ausreichende Verschmelzung mit der Muffenwicklung aufwies, da die Extrusionswärme nicht ausreichte, um die aus vernetztem Material bestehende Wicklung an der Oberfläche hinreichend aufzuschmelzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Muffe der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß bei gleicher Wärmefestigkeit wie bei bekannten Muffen zum Verschweißen der Muffenwicklung weniger Energie zugeführt werden muß und die Bänder der Muffenwicklung hinsichtlich ihrer Temperaturfestigkeit an die beim Betrieb auftretende thermische Belastung der Muffe angepaßt sind. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht daß die Wärmefestigkeit der Muffenwicklung aus Polyolefinen durch Verringerung des Vernetzungsgrades der Wicklungsbänder vom Kabelinnenleiter nach außen abnimmt Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, da der Ort der höchsten Wärmebeanspruchung der Muffenwicklung in Leiternähe ist dort auch die Muffenwicklung die höchste Wärmefestigkeit aufweisen muß. Da aber nach außen hin die Wärmebeanspruchung der Muffenwicklung abnimmt dort auch die Wärmefestigkeit der Muffenwicklung geringer sein kann, so daß es genügt, lediglich im Bereich des Innenleiters stark wärmefeste Polyolefine vorzusehen, wooei die dort erforderliche Wärmefestigkeit der zu übertragenden Leistung und der dadurch auftretenden Erwärmung angepaßt ist Da stark vernetztes Polyolefinband teurer als schwach oder nicht vernetztes Band ist, kann durch die erfindungsgemäße Ausführung der Muffenwicklung zudem ihr Herstellungspreis verringert werden. Der erfindungsgemäße Aufbau der Muffe ist insofern überraschend, da er zwar die Temperaturverteilungsverhältnisscjm Betriebsfall berücksichtigt, jedoch gerade entgegengesetzt zur radialen Temperaturverteilung während der Verschweißung der Muffenwicklung ist, wobei außen höhere Temperaturen als innen in der Muffe herrschen. Es wurde jedoch gefunden, daß die relativ kurze Erhitzung der schwächer vernetzten äußeren Bänder auf die Verschmelzungstemperatur der inneren stark vernetzten Bändern ohne Beeinträchtigung der Materialbeschaffenheit ausgehalten wurde. Da zudem zum Verschweißen stark vernetzter Bänder weitaus mehr Wärmeenergie von außen zugeführt werden muß als bei schwach vernetzten Bändern, wird durch die erfindungsgemäße Ausführung der Muffenwicklung weiterhin erreicht, daß der Energiebedarf zum Verschweißen gegenüber Muffenwicklungen mit einer gleichmäßigen hohen Vernetzung reduziert werden kann, denn die Schicht aus schwach vernetzten Bändern besitzt einen geringeren Wärmewiderstand als die der stark vernetzten, so daß ein geringerer Wärmeabfall und damit eine bessere Wärmeleitung der schwach vernetzten Bänder auftritt gegenüber vergleichbaren Muffenwicklungen mit einheitlichem Vernetzungsgrad. Der geringere Wärmewiderstand der schwach vernetzten Schicht resultiert dabei im wesentlichen daraus, daß die schwach vernetzten äußeren Lagen bereits aufgeschmolzen sind, wenn die inneren stark vernetzten Lagen die Schmelztemperatur erreicht haben, und die äußere Schmelze aber einen geringeren Wärmewiderstand besitzt als nicht verschmolzene Wickellagen mit Luftzwischenraumen. Dadurch ergeben sich neben einer Energiekostenersparnis auch geringere Gerätekosten, da die zum Aufheizen der Muffenwicklung erforderlichen Geräte schwächer dimensioniert werden können.

Bei der erfindungsgemäßen ausgestalteten Muffenwicklung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Bereich mit dem größten Vernetzungsgrad am Kabelleiter etwa ein Drittel des Durchmessers der Muffenwicklung beträgt. Dieser Bereich entspricht etwa dem Bereich der höchsten Wärmebeanspruchung und damit auch dem mit der höchsten erforderlichen Wärmefestigkeit. Erfindungsgemäß sollten die strahlenvernetzten Bänder mit einer Strahlungsdosis etwa zwischen 2 bis 15 Mrad vernetzt werden. Die Bestrahlung der Bänder zum Vernetzen kann entweder radioaktiv oder durch

Elektronenstrahlen erfolgen. Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung können die Bänder aus Polyäthylen oder Polypropylen bestehen.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert

In der Zeichnung sind zwei Kabel 1 und 2 dargestellt, deren Leiterenden 3 und 4 durch Schweißen miteinander verbunden sind. Die abisolierten Lekerenden 3 und 4 sind zur Leiterglättung mit einem leitfähigen Band 5 umwickelt. Ober diesem leitfähigen Band 5 ist eine Muffenwicklung 6 aus heißverschmelzendem, strahlenvernetztem Kunststoffband, beispielsweise aus einem strahlenvernetztcn Polyolefin wie Polyäthylen, aufgebracht Dabei besteht diese Muffenwicklung 6 aus zwei unterschiedlichen Wickellagen 7 und 8, von denen die an den Kabelleitern 3 und 4 angrenzende Wickellage 7 aus einem stärker strahlenvernetztem Polyäthylen-Band besteht als die darüberliegende Wickellage 8. Dabei entspricht die Dicke der innen liegenden Wickellage 7 etwa einem Drittel des Durchmessers der Muffenwicklung 6. Die Muffenwicklung 5 kann mit einer Strahlungsdosis zwischen 2 und 15 M rad vernetzt werden, wobei jedoch die Wickellage 7 stets stärker vernetzt ist als die Wickellage 8. Dabei entspricht der Vernetzungsgrad der innen liegenden Wickellage 7 dem Vernetzungsgrad des als Leiterglättung dienenden Bandes 5.

Anstatt zum Wickeln der Muffenwicklung 6 bereits vernetzte Bänder zu verwenden, ist es ebenso möglich, die Muffe nach Fertigstellung am Montageort zu vernetzen.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Wickellage 8 nicht aus vernetztem Polyäthylen-Band herzustellen, sondern einfaches, nicht vemetztes Polyäthylen-Band dafür zu verwenden, wodurch sich eine Kostenersparnis bei der Herstellung der Muffenwicklung 6 ergeben würde, ohne die Wärmefestigkeit dadurch zu beeinträchtigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Muffe für kunststoffisolierte Hochspannungskabel, bestehend aus einer unter Druck und Temperatür verschweißten, aus heißverschmelzenden Bändern aus vernetztem Polyolefinen gewickelten Muffenwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefestigkeit der Muffenwicklung (6) aus Polyolefinen durch Verringerung des Vernetzungs- «o grades der Wicklungsbänder vom Kcbelinnenleiter (3,4) nach außen abnimmt

Z Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Muffenwicklung in zwei Bereiche unterteilt ist wobei der Bereich mit größerem Vernetzungsgrad (7) am Kabelinnenleiter (3,4) etwa ein Drittel des Durchmessers der Muffenwicklung (6) beträgt

3. Muffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Bänder der Wickellagen (7, 8) strahlenvernetzt sind und mit einer Strahlungsdosis etwa zwischen 2 bis 15 Mrad vernetzt sind.

4. Muffe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenwicklung (6) aus Polyäthylen- oder Polypropylen-Bändern besteht.