DE2149620B2

DE2149620B2 - Method and device for connecting or repairing insulated cables

Info

Publication number: DE2149620B2
Application number: DE19712149620
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Suetterlin; Gerhard Tittmann
Original assignee: Felten and Guilleaume Kabelwerke GmbH
Current assignee: Felten and Guilleaume Kabelwerke GmbH
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1971-10-05
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2149620A1; AT331327B; ATA814872A

Description

3 43 4

Durchmesser als das Kabel hat. Erfindungsgemäß die Reibungskräfte zwischen dei- Druckform und der wird dies dadurch erreicht, daß die Isolierwicklung Polyäthylen-Isolierung während der Längsbewegung während des Verschweißen in radialer Richtung der IsoÜsrwicklung beim Heizen oder späteren Abderart starr eingeschlossen wird, daß ausschließlich kühlen weitgehendst vermindert,
eine Axialbewegung der Isolierwicklung eintritt. 5 Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfah-Auf Grund des in radialer Richtung starren Ein- rens dient erfindungsgemäß eine um die kabeldurchschlusses der Isolierwicklung entsteht in dieser ein messergleiche Muffenwicklung gelegte, aus zwei medefinierter Schweißdruck, der unter andere cn von der chanisch starr verbindbaren Schalen bestehende, Isolierungsdicke, der Schweißtemperatur und der druckfeste, heizbare, rohrförmige, an sich bekannte Reibungskraft der Isolierung auf dem Kabelleiter ab- io Druckform, die durch eine Z-förmige Nut in zwei hängt. Diese Parameter sind fest vorgeschrieben, so Schalen etwas über der Rohrmitte längsgeteilt wird, daß für jede Muffe reduzierbare, gleichmäßige wodurch die beiden Schalen genau aufeinander zen-Schweißdrücke erzielt werden. Durch die starke Be- triert werden und außerdem das zusammengesetzte grenzung in radialer Richtung wird eine axiale Ver- Rohr einen echten Kreisquerschnitt erhält.
Schiebung der Isolierwicklung erreicht, wobei die 15 Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorteilhaft, wenn Größe der axialen Verschiebung ein Maß für die die Druckform aus einem Material mit schlechter Durchschlagsfestigkeit der verschweißten Isolierwick- Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise V2A-Stahl, belung ist, und zwar steigt die Durchschlagsfestigkeit steht. Dadurch wird die Wärme konzentriert in der mit wachsender axialer Verschiebung. Nach einer Mitte zugeführt und die Ränder bleiben kühl, so daß Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn *o kein weiches Polyäthylen aus der Druckform quellen vor dem Aufwickeln der Isolierbänder um die frei- kann, da die kühle Kabelader bei diesen Temperagelegten, verschweißten Kabelleiterenden ein halb- türen genügend mechanische Festigkeit aufweist,
leitendes Band mit höherer Wärmefestigkeit als die An Hand des in der beiliegenden Zeichnung darder Isolierbänder gewickelt wird. Durch diese erfin- gestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung dungsgemäße Maßnahme wird verhindert, wie es bei 25 näher erläutert.Diameter than the cable. According to the invention the frictional forces between the printing forme and this is achieved in that the insulating winding polyethylene insulation is rigidly enclosed during the longitudinal movement during welding in the radial direction of the insulating winding during heating or later Abderart that only cool largely reduced,
an axial movement of the insulating winding occurs. 5 To carry out the method according to the invention, a sleeve winding of the same size is created around the cable penetration of the insulating winding, made of two defined welding pressures, which, among other things, consist of shells that can be rigidly connected mechanically, is used according to the invention. Insulation thickness, the welding temperature and the pressure-resistant, heatable, tubular, known frictional force of the insulation on the cable conductor, depending on the printing form, which hangs in two through a Z-shaped groove. These parameters are fixed, so that the shells are divided lengthways a little above the center of the pipe so that, for each socket, even reducible, uniform zen welding pressures are achieved. Due to the strong penetration and also the compound boundary in the radial direction, an axial cross-section is given a real circular cross-section.
According to the invention, it is furthermore advantageous if the size of the axial displacement is a measure of which the printing form made of a material with poor dielectric strength of the welded insulating winding thermal conductivity, for example V2A steel, increases, namely the dielectric strength increases stands. As a result, the heat is concentrated in the area with increasing axial displacement. After a middle and the edges stay cool, so that embodiment of the invention, it is advantageous if * o no soft polyethylene can swell out of the printing form before winding the insulating tape around the exposed, because the cool cable core at this temperature-laid, welded cable conductor ends a half-door has sufficient mechanical strength,
Conductive tape with a higher heat resistance than the insulating tape that is wrapped in the accompanying drawing. This inventive embodiment prevents the measure according to the invention, as explained in more detail at 25.

den bisher verwendeten, halbleitenden Polyäthylen- Zu Beginn der Montage einer Muffe werden zu-the previously used, semiconducting polyethylene.

Bändern mit gleicher Wärmestandfestigkeit wie die nächst jeweils die Enden zweier zu verbindenderRibbons with the same thermal stability as the next, the ends of two to be connected

der Polyäthylen-Isolierbänder der Fall ist, daß sich Kabel I und 2 auf einer Länge, die etwa dem zu-the polyethylene insulating tape is the case that cables I and 2 are on a length that is about the

das halbleitende Polyäthylen-Band beim Erhitzen vor lässigen Biegekerndurchmesser entspricht, ausgerich-the semiconducting polyethylene tape corresponds to the allowable bending core diameter when heated, align-

dem darüberliegenden Polyäthylen-Isolierband in 30 tet. Anschließend wird beispielsweise nach demthe overlying polyethylene tape in 30 tet. Then, for example, after the

Längsrichtung bewegt und in kälteren Zonen in Cuprotherm-(Kupferleiter-) oder Alutherm-(A1-Lei-Moved lengthways and in colder zones in Cuprotherm (copper wire) or Alutherm (A1 wire)

Muffennähe Spitzenbildung verursacht. ter-)Verfahren eine leiterdurchmessergleiche Leiter-Causes tip formation near the socket. ter-) process a conductor with the same diameter

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung schweißverbindung zwischen den Kabeln 1 und 2 kann es vorteilhaft sein, wenn die verschweißte Iso- hergestellt. Nachdem die verschweißten Leiter melierwicklung im noch durchsichtigen, heißen Zustand 35 chanisch geglättet und gereinigt worden sind, werden unmittelbar vor ihrer Verfestigung, d. h. im druck- sie mit leitfähigen Bändern 3 umwickelt, beispielsfreien Zustand des Polyäthylens entformt wird. Da- weise aus einem Polyäthylen oder Copolymer, mit durch wird verhindert, daß sich in der Isolierwick- einer höheren Wärmebeständigkeit als die von anlung beim anschließenden Erkalten Hohlräume bil- schließend darüber als Isolierung gewickelten, heißden oder die Leiterglättung sich vom Leiter abhebt. 4° verschmelzenden Isolierbändern 4, beispielsweise aus Da die Isolierwicklung in heißem Zustand, d. h. Polyäthylen. Eine höhere Wärmebeständigkeit der oberhalb 120° C, noch durchsichtig ist, ist zudem Bänder 3 kann durch Strahlenvernetzung erreicht eine optische Kontrolle der Wicklung möglich. Er- werden. Diese strahlenvernetzten Bänder 3 haben findungsgemäß ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die den Vorteil, daß sie wesentlich weniger Feuchtigkeit Aderisolierung am Ende der zu verbindenden Kabel 45 aufnehmen als unvernetzte, leitfähige Bänder. Zuvor dem Aufwickeln der Isolierwicklung eine flache dem ist eine Vortrocknung der leitfähigen Bänder 3 Konussteigung, beispielsweise von 10°, zur Kabel- vorteilhaft. Die Kabel 1 und 2 weisen an ihren achse erhält. Dadurch wird eine wesentliche Ver- Enden einen sehr flachen Konus 5 der Kabelisoliegrößerung der Kegelfläche des Konus erreicht, so rung 6 auf, wobei die Konussteigung etwa 10° bedaß die beim Abkühlen der Muffenisolierung auf- 50 tragen kann. Eine wichtige Voraussetzung für gute tretende Zugbeanspruchung auf eine größere Fläche Muffen ist die Herstellung einer möglichst glatten verteilt und damit die Zugspannung reduziert wird. Konusoberfläche und absoluter Fremdkörperfreiheit.According to a further embodiment of the invention, welded connection between the cables 1 and 2 it can be advantageous if the welded iso is produced. After the welded conductor mottled winding in the still transparent, hot state 35 have been mechanically smoothed and cleaned immediately before their solidification, d. H. in the printing they are wrapped with conductive tapes 3, unprecedented State of the polyethylene is demolded. Either from a polyethylene or a copolymer, with this prevents the insulating winding from having a higher heat resistance than that of anlung During the subsequent cooling process, cavities are then wrapped and heated over them as insulation or the ladder smoothing stands out from the ladder. 4 ° fusing insulating tapes 4, for example from Since the insulating winding is in a hot state, i. H. Polyethylene. A higher heat resistance of the above 120 ° C, is still transparent, is also bands 3 can be achieved by radiation crosslinking visual inspection of the winding is possible. He- become. This radiation crosslinked ribbons 3 have According to the invention, it is also advantageous if the has the advantage that it has significantly less moisture Record core insulation at the end of the cable 45 to be connected as uncrosslinked, conductive strips. Before the winding of the insulating winding a flat one that is a pre-drying of the conductive strips 3 Conical slope, for example of 10 °, is advantageous for the cable. The cables 1 and 2 point to their axis receives. This results in a significant end in a very flat cone 5 of the cable insulation enlargement reaches the conical surface of the cone, so tion 6, the cone slope bedaß about 10 ° which can apply when the socket insulation 50 cools down. An important requirement for good Occurring tensile stress on a larger area of sleeves is the production of a smooth as possible distributed and thus the tensile stress is reduced. Conical surface and absolute freedom from foreign objects.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es Die derartig vorbereiteten Kabelenden werden nun vorteilhaft sein, auf die unverschweißte Isolierwick- mit dem heißschmelzenden Isolierband 4, beispielslung mindestens eine längsgeteilte ^polytetrafluoräthy- 55 weise aus Polyäthylen, bewickelt. Dabei entspricht len(Teflon)-Folie in axialer Richtung mit dem Folien- der Durchmesser der fertiggewickelten Isolierwickspalt nach oben aufzubringen. Diese Folie dient zum lung 7 genau dem Durchmesser der Kabelisolierung 6. Trennen der Polyäthylen-Isolierung von einer die Da sich während des Wickeins die Polyäthylen-Bän-Isolierwicklung umgebenden Druckform. Der oben- der 4 elektrostatisch aufladen und daher Staub und liegende Spalt der Teflon-Folie wird aber so be- 60 Fasern anziehen, ist größte Sauberkeit am Arbeitsmessen, daß er so lange offenbleibt, bis bei der maxi- platz unbedingt erforderlich. Auf die Isolierwickmalen thermischen Dehnung des Polytetrafluoräthy- lung 7 werden zwei längsgeteilte Folien 8 und 9 überlens (Teflon) bei der Heiztemperatur von Vorzugs- einander in axialer Richtung aufgelegt. Diese Folien 8 weise 200° C dessen Schließung erfolgt. Hierdurch und 9 bestehen z. B. aus Polytetrafluorethylen kann alle Luft aus der Isolierwicklung entweichen, 65 (Teflon) und dienen zum Trennen der Isolierwickohne daß die verschweißte Isolierwicklung nachträg- lung 7 von einer diese in radialer Richtung starr Hch eine wesentliche Erhebung aufweist. Durch den einschließenden Druckform 10. Der Längsspalt der Einbau zweier Teflon-Folien übereinander werden Teflon-Folien 8 und 9 zeiet zweckmäßieerweise nachIn a further embodiment of the invention, it may The thus prepared cable ends will now be advantageous to the unwelded Isolierwick- with the hot melt tape 4, for averaging at least one longitudinally split ^p olytetrafluoräthy- 55, from polyethylene, wound. In this case, len (Teflon) foil corresponds in the axial direction with the foil to the diameter of the fully wound insulating gap to be applied upwards. This film is used to ment 7 exactly the diameter of the cable insulation 6. Separating the polyethylene insulation from a printing form surrounding the polyethylene tape insulation during winding. The above 4 electrostatically charge and therefore dust and the gap in the Teflon film will attract so much, however, the greatest cleanliness of the work measurement is that it remains open until it is absolutely necessary at maximum space. On the insulating winding thermal expansion of the polytetrafluoroethylene 7, two longitudinally divided foils 8 and 9 overlens (Teflon) are placed at the heating temperature, preferably one to the other in the axial direction. These foils 8 as 200 ° C, the closure takes place. As a result and 9 exist z. B. made of polytetrafluoroethylene, all air can escape from the insulating winding, 65 (Teflon) and serve to separate the insulating winding without the welded insulating winding having a substantial elevation from one of these rigidly in the radial direction. Due to the enclosing printing forme 10. The longitudinal gap between the installation of two Teflon foils on top of one another is expediently followed by Teflon foils 8 and 9

5 65 6

oben und ist derart bemessen, daß er so lange offen- kelt wird. Auch bei gleichmäßiger Bewicklung ergibt bleibt, bis bei der maximalen thermischen Dehnung sich ein Temperaturgefälle von der Heizmitte zum des Teflons bei der Heiztemperatur von vorzugsweise Ende der Druckform 10, da die Kabelenden kühlen. 200° C dessen Schließung erfolgt. Nach der Montage Die Heizbreite ist etwa nur 100 mm größer als die der längsgeteilten Teflon-Folien 8 und 9 wird die aus 5 Wickelbreite der Polyäthylen-Isolierbänder, um auch zwei Schalen bestehende, rohrförmige Druckform 10 bei Längsbewegung noch die Konusenden verschweium die mit den Teflon-Folien 8 und 9 belegte Isolier- ßen zu können. Die Heiztemperatur beträgt unter wicklung 7 derart gelegt, daß der Spalt zwischen den dem Heizband 12 vorzugsweise 200° C und wird Schalen der Druckform 10 gegen den Längsspalt der mittels eines Thermoelements gemessen und durch Teflon-Folien 8 und 9 um einen gewissen Winkel, io Regler konstant gehalten. Die Heizdauer ergibt sich z. B. von 90°, versetzt verläuft. Die rohrförmige aus der Bedingung, daß die aus den halbleitenden Druckform 10 besteht vorzugsweise aus V2A-Stahl, Bändern 3 bestehende Leiterglättung mindestens der gegenüber Kohlenstoffstahl eine wesentlich 120° C erreichen muß, um mit den Polyäthylen-Isoschlechtere Wärmeleitfähigkeit besitzt. Durch eine lierbändern 4 zu verschweißen, was durch Ausmessen außermittig verlaufende Z-förmige Längsteilungsnut 15 des Temperaturfeldes der Isolierwicklung 7 während werden die beiden schalenförmigen Teile der Druck- des Heizens ermittelt werden kann. Als äußerer form 10 zueinander zentriert, wodurch die zusam- Wärmeschutz wird über das Heizband 12 ein Asbestmengesetzte Druckform 10 einen in Längsrichtung band 13 mit 5O°/oiger Überlappung gewickelt,
gleichmäßigen Kreisquerschnitt hat. Die schlechte Das Entfernen der Druckform 10 geschieht im Wärmeleitfähigkeit von V2A-Stahl bewirkt eine sehr ao heißen Zustand unmittelbar vor der Verfestigung der gute Wärmekonzentration in der Muffenmitte, so daß Isolierwicklung 7, die in diesem Zustand noch durchdie benachbarten Kabelenden kalt bleiben und somit sichtig ist und somit kontrolliert werden kann. Vorgenügend Längswiderstand zum Erzeugen eines zugsweise beträgt hierbei die Temperatur 130° C. hohen Schweißdruckes garantieren. Die Druckform Nach Erkalten der verschweißten Isolierwicklung 7 10 wird zum starren Verbinden der Schalen z. B. mit as wird auf diese eine Muffenabschirmung aufgebracht, einem Stahlband 11 umwickelt, das aus einem er- die entsprechend dem Kabelaufbau entweder aus müdungsfreien Stahl mit hoher Zugfestigkeit besteht halbleitenden Polyäthylen-Bändern, die unter Druck und die geteilte Druckform 10 fest zusammenhalt. und Temperatur verschweißen, oder aus Graphit be-Das Beheizen der Druckform 10 geschieht mittels stehen kann. Anschließend erfolgt noch die Montage eines elektrischen Heizbandes 12, das Schlag an 30 eines Abschirmungsbandes und eines mechanischen Schlag um die armierte, starre Druckform 10 gewik- Schutzes.at the top and is measured in such a way that it is exposed for so long. Even with uniform wrapping, there is still a temperature gradient from the heating center to the Teflon at the heating temperature of preferably the end of the printing forme 10 at the maximum thermal expansion, since the cable ends cool. 200 ° C which closes. After assembly The heating width is only about 100 mm larger than that of the longitudinally divided Teflon foils 8 and 9, the tubular printing form 10 consisting of 5 wrapping widths of polyethylene insulating tape around two shells and the cone ends still welded to the Teflon during longitudinal movement -Films 8 and 9 occupied insulation. The heating temperature is set under winding 7 such that the gap between the heating tape 12 is preferably 200 ° C and is cups of the printing forme 10 against the longitudinal gap measured by means of a thermocouple and through Teflon sheets 8 and 9 at a certain angle, io regulator kept constant. The heating time results z. B. of 90 °, offset. The tubular from the condition that the semi-conductive printing forme 10 is preferably made of V2A steel, strips 3 existing conductor smoothing at least which must reach a significantly 120 ° C compared to carbon steel in order to have poorer thermal conductivity with the polyethylene isos. To be welded by a ribbon 4, which can be determined by measuring the eccentrically extending Z-shaped longitudinal division groove 15 of the temperature field of the insulating winding 7 while the two shell-shaped parts of the pressure of the heating. As the outer form 10 centered on each other, whereby the combined heat protection is wound over the heating band 12 an asbestos-set printing form 10 a lengthwise band 13 with 50% overlap,
has a uniform circular cross-section. The bad The removal of the printing forme 10 happens in the thermal conductivity of V2A steel causes a very hot state immediately before the solidification of the good heat concentration in the middle of the sleeve, so that the insulating winding 7, which in this state still remains cold due to the adjacent cable ends and is therefore visible and can therefore be controlled. There is sufficient longitudinal resistance to generate a temperature, preferably 130 ° C., guarantee a high welding pressure. After the welded insulating winding 7 10 has cooled down, the printing form is used to rigidly connect the shells, for. B. with as is applied to this a sleeve shield, wrapped around a steel band 11, which consists of a semiconducting polyethylene bands that hold together the split printing forme 10 tightly under pressure and according to the cable structure either from fatigue-free steel with high tensile strength. and temperature welding, or graphite be-The heating of the printing forme 10 is done by means of can stand. This is followed by the assembly of an electrical heating tape 12, the blow on 30 of a shielding tape and a mechanical blow around the reinforced, rigid printing forme 10 wik protection.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

tÄ->''/-:Z·tÄ -> '' / -: Z -j η η ο -j η η ο

g,:w- ο 0 0 οg,: w- ο 0 0 ο

Claims

dendea conductor ends, after the insulation of the patent claims: cable ends have been tapered off, wrapped with semiconducting polyethylene tape to smooth the conductor.

1. Method for connecting or mending it will then be used as polyethylene insulating tapes Plastic-insulated high-voltage cable with 5 wrapped insulation, namely the diameter Hot-melt insulating tapes up to the cable - this winding is slightly larger than that of the cable insulation insulation diameter to an insulating winding. A tape made of poly is wound onto the insulating winding and then wrapped them under tetrafluoroethylene for easy separation Pressure and temperature are welded through a metal layer laid over it and bent as a sleeve characterized in that the insulating film is wound from the welded insulating winding Ensure more radial during welding. For fixing the metal foil on the Direction is so rigidly included that insulating winding serves a wound around this Mexclusive an axial movement of the insulating strip. The pack produced in this way is winding enters through a heating tape wrapped around the pack

2. The method according to claim 1, thereby heated. In this process, however, it is identified that before the wrapping of the Iso-part, that the wrapped bandage made of polytetral tape (4) around the exposed, welded fluorethylene after welding the polyethylene cable conductor ends a semiconducting band (3) with len bands does not result in a smooth surface, but rather higher heat resistance than that of the insulating tapes produces ring-shaped depressions and elevations, (4) is wrapped. so that of the longitudinal movement of the sleeve insulation

3. The method according to claim 1 or 2, characterized during heating or cooling to Kerbwirge, that the welded insulating windings lead. In addition, it is made of metal foil (7) In the hot, still transparent state and wrapped by the steel band, no sleeve formed is removed from the mold immediately before solidification. rigid pressure protection, since the steel band from the

4. Method according to one or more of the 25 teur not wound up with even tension Claims 1 to 3, characterized in that can be so that a different Druckverdie Wire insulation (6) occurs at the end of the connection in the longitudinal direction and the risk of a Ending cables (1, 2) before winding the insulating dielectric which has not been sufficiently welded through (7) a shallow cone that helps. Since the metal foil by hand to a cylindrical manner of 10 °, to the cable axis. 30 drical sleeve is bent, is also generating

5. Method according to one or more of a uniform circular cross-section of the sleeve not Claims 1 to 4, characterized in that it is possible, and there also the insulation wound by hand the unwelded insulating winding (7) min- ing winding is not absolutely even at least one longitudinally divided film (8, 9) made of poly in each sleeve, even at the same heating temperatures tetrafluoroethylene in the axial direction with their 35 and heating times, different welding pressures one-gap is applied upwards. place. In addition, the diameter of the insulating

6. Device for running through the process winding larger than that of the cable insulation, worens according to one or more of claims 1 by no uniform stress distribution entbis 5, characterized by a standing around the cable, so that the electrical strength is reduced insulation winding (7) of the same diameter, 40 can be laid.

from two mechanically rigidly connectable shells. Furthermore, from the Austrian patent specification

existing, pressure-resistant, tubular, heatable 262 413 a method for the production of Verbin printing form (10), known by a Z-shaped groove connection sleeves, in which the insulating tapes up is eccentrically divided longitudinally. to the cable insulation diameter to an insulation

7. The device according to claim 6, characterized by winding 45 wound and then identifying the that the printing form (10) from a Celtic insulating tape by applying heat material with poor thermal conductivity, z. B. by means of pushed-on, heatable molds with one-piece V2A steel, consists. which are welded. The sliding of the heating

8. Apparatus according to claim 6 or 7, there- fore forming a radial play between the mold characterized in that over the printing forme 50 and the insulating winding, so that when welding (10) a heating tape (12) wound up and no defined welding pressure erein above the insulating tapes Thermal protection (13), for example made of asbestos, is sufficient, but it is applied for proper Verauffach is. welding the insulating winding is required. in the

the rest is according to the teaching of the Austrian

55 patent specification 262 413 the insulating winding of one

heated metal bandage to protect

to effect welding under pressure and temperature. However, this occurs with this procedure also have the disadvantages described above. 60 The invention is based on the object

The invention relates to a method for the method of the type described at the outset for joining sheep or mending plastic-insulated high fen, with the plastic-insulated cable, in particular Voltage cables, in which hot-melt insulating high-voltage cables, repaired in this way or with straps up to the cable insulation diameter can be connected to one another that the out-insulating winding wound and this subsequently improved cable insulation or connection point in ßend is welded under pressure and temperature. their electrical strength values to those of the cable case such a known method (German isolation correspond to without the Aus-Offenlegungsschrift 1 765 129) the connection point to be connected will be a larger one