DE2263909A1 - CABLE END PIECE - Google Patents
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Description
/Hä ./ Huh.
COMPAGNIE GENERALE DE FABRICATION DE CABLES ELECTRIQUES 52bis avenue de Iena, Paris 16, FrankreichCOMPAGNIE GENERALE DE FABRICATION DE CABLES ELECTRIQUES 52bis avenue de Iena, Paris 16, France
KabelendstückCable end piece
Die Erfindung betrifft ein Endstück eines Elektrokabels, mit mittlerem, radialem Spannungsfeld, mit einem Mittelleiter, einer Isolierhülle, vorzugsweise aus einem Kunststoff oder vernetztem Material, einer Äquipotentialabschirmung, die in einem bestimmten Abstand vor dem Kabelende aufhört und somit die Isolierhülle über eine in Funktion der Betriebsspannung und der beabsichtigten Einsatzart bestimmte Länge unbekleidet läßt, und evtl. mit einer metallischen Schutzhülle, die ihrerseits von einer äußeren Hülse umschlossen ist.The invention relates to an end piece of an electric cable, with a medium, radial stress field, with a central conductor, an insulating sleeve, preferably made of a plastic or cross-linked material, an equipotential shield, which stops at a certain distance before the end of the cable and thus the insulating sleeve over an in Function of the operating voltage and the intended type of use leaves certain length unclothed, and possibly with a metallic protective cover, which in turn is enclosed by an outer sleeve.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabelendstücks, das einerseits die Herstellung vereinfacht und andererseits zu einemIn particular, the invention also relates to a method for producing such a cable end piece, which on the one hand the production simplified and on the other hand to one
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Kabelendstück mit vergrößerter Betriebssicherheit führt, indem die Gefahr von Sprühentladungen dank einer gleichmäßigen Verteilung des elektrischen Feldes längs der Kabelisolierung vermindert ist.Cable end piece with increased operational safety leads by reducing the risk of spray discharges thanks to a uniform Distribution of the electric field along the cable insulation is reduced.
Zur Vermeidung von Sprühentladungen am Kabelende und deren schädlichen Folgen beim Betrieb bemüht man sich seit langem um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes zwischen dem Hittelleiter und dem Ende der Äquipotentialabschirmung. Es ist insbesondere wichtig, der Neigung des Feldes entgegenzuwirken, sich am Ende der Abschirmung zu konzentrieren, was von der abrupten Unterbrechung der Äquipotentialabschirmung herrührt.To avoid spray discharges at the cable end and their harmful consequences during operation, efforts have long been made to distribute the electrical power as evenly as possible Field between the main conductor and the end of the equipotential shield. It is especially important to counteract the slope of the field at the end of the shield to concentrate, which results from the abrupt interruption of the equipotential shield.
Eine relativ alte Technik dem entgegenzuwirken besteht darin, die Äquipotentialabschirmung durch einen Felddeflektor zu verlängern, der sich fortschreitend von der Isolierhülle entfernt und dadurch die Wirkung der Unterbrechung der Äquipotentialabschirmung mindert. Zu diesem Zweck verdickt man, ausgehend vom Ende der Abschirmung, lokal die Isolierhülle entweder durch Umwickeln oder durch Aufbringen eines Formstückes aus synthetischem Kautschuk und deckt anschließend diese Überdicke der im wesentlichen konischen Isolierung mit einer leitenden Schicht, z.B. aus Metall oder aus einem leitenden Kautschuk ab, die mit der Äquipotentialabschirmung in Kontakt gebracht wird und gewissermaßen eine Aufspreizung hiervon bildet. Dieses Verfahren löst nur ungenügend das gestellte Problem und weist zudem den Nachteil auf, daß das Kabelendstück vergrößerte Abmessungen besitzt und daß die Durchführung des Verfahrens spezielle Arbeitsfertigkeiten erfordert%A relatively old technique to counteract this is to extend the equipotential shield with a field deflector, which progressively moves away from the insulating sleeve and thereby the effect of interrupting the equipotential shielding diminishes. For this purpose, starting from the end of the shield, the insulating sleeve is locally thickened either by wrapping or by applying a molded piece of synthetic rubber and then covers this extra thickness of the substantially conical insulation with a conductive layer, e.g. of metal or of a conductive rubber, which is brought into contact with the equipotential shield and, so to speak, a spreading of this forms. This method only inadequately solves the problem posed and also has the disadvantage that the Cable end piece has enlarged dimensions and that the implementation of the method special work skills requires%
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In letzter Zeit ist eine neue Technik aufgekommen, die auf der Verwendung gewisser halbleitender Substanzen basiert j deren spezifischer Widerstand sich im umgekehrten Verhältnis zur angelegten Spannung ändert. Man verzichtet in diesem Fall auf die Verwendung von Felddeflektoren und man beschränkt sich darauf, das JEhde der Äquipotentialabschirmung sowie eines benachbarten Teiles der Oberfläche der Isolierhülle des Kabels mittels einer solchen halbleitenden Substanz zu umgeben, die zuvor pulverisiert und in dieser Form aif ein Band aus synthetischem Kautschuk aufgebracht worden ist. Von einem minimalen Wert am Ende der Abschirmung, wo sich die kapazitiven und ohmschen Elementarströme sammeln, die zwischen dem -Leiter des Kabels und der halbleitenden Schicht fließen, wächst der spezifische Widerstand dieser letzteren Schicht regelmäßig in Richtung zu deren Ende, wodurch der Potentialgradient längs der Oberfläche der Isolierhülle gleichmäßiger ausgebildet v/erden kann und unerwünschte Feldkonzentrationen vermieden werden. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht einerseits in der Schwierigkeit, einen engen und dauerhaften Kontakt zwischen den Wicklungen des mit der halbleitenden Substanz beschichteten Bandes und der Oberfläche der Isolierhülle des Kabels zu erhalten, und andererseits in der Unmöglichkeit eine optimale Konzentration der halbleitenden Substanz in der unmittelbaren Nachbarschaft dieser Oberfläche zu verwirklichen, da diese Substanz über die Dicke des Bandes verstreut ist und ihr Konzentrationsgrad dort in jedem Fall durch die mechanische Haftfähigkeit begrenzt ist.Recently, a new technique has emerged that based on the use of certain semiconducting substances j whose specific resistance is inversely related changes to the applied voltage. In this case one does without the use of field deflectors and one is limited to the equipotential shield as well as an adjacent part of the surface of the insulating sheath of the cable by means of such a semiconducting one To surround substance that was previously pulverized and applied in this form aif a band of synthetic rubber has been. From a minimum value at the end of the shield, where the capacitive and ohmic elementary currents collect that flow between the conductor of the cable and the semiconducting layer, the specific resistance increases this latter layer regularly towards its end, creating the potential gradient along the surface the insulating sleeve can be formed more uniformly and undesired field concentrations can be avoided. The disadvantage this method consists on the one hand in the difficulty of a close and permanent contact between the windings of the tape coated with the semiconducting substance and the surface of the insulating sheath of the cable, and on the other hand in the impossibility of an optimal concentration of the semiconducting substance in the immediate area Realize neighborhood of this surface, since this substance is scattered over the thickness of the tape and their degree of concentration there is in any case limited by the mechanical adhesion.
Gemäß der Erfindung soll eine andere von dem allgemeinen Prinzip verschiedene Ausführung angegeben werden, bei derAccording to the invention, another embodiment different from the general principle is to be specified, in which
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sowohl ein enger und dauerhafter Kontakt zwischen der halbleitenden Schicht und der Isolierhülle als auch eine erhöhte Konzentration des halbleitenden Materials an der Oberfläche der Isolierhülle gewähleistet ist. Außerdem soll das Herstellungsverfahren vereinfacht und in kürzerer Zeit durchführbar sein.both a close and permanent contact between the semiconducting layer and the insulating sheath as well as a increased concentration of the semiconducting material at the Surface of the insulating sleeve is guaranteed. In addition, the manufacturing process should be simplified and made shorter Time to be feasible.
Diese Aufgabe wird mit einem Endstück eines Elektrokabels des bezeichneten Aufbaus gelöst, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch eine halbleitende, relativ dichte Schicht, vorzugsweise in Form einer Paste, die, um eine gleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes zwischen dem Leiter und dem Ende der Äquipotentialabschirmung zu erhalten, auf die Oberfläche des Endes der Abschirmung sowie auf einer bestimmten Länge auf die unbekleidete Oberfläche der Isolierhülle aufgebracht ist, wobei die halbleitende Schicht ihrerseits voneiner Hülle umgeben ist, die sie in engem Kontakt mit den genannten Oberflächen halt.This object is achieved with an end piece of an electrical cable of the structure indicated, which is characterized according to the invention is through a semiconducting, relatively dense layer, preferably in the form of a paste, which, in order to create a uniform Distribution of the electric field between the conductor and the end of the equipotential shield to obtain on the Surface of the end of the shield and a certain length on the bare surface of the insulating sleeve is applied, the semiconducting layer in turn being surrounded by a sheath which it is in close contact with stop with the surfaces mentioned.
Als halbleitende Schicht findet zweckmäßig eine Paste aus einem Gemisch Siliziumkarbid in Pulverform mit einem Körnungsgrad von vorzugsweise mehr als 240 und isolierendem Fett oder öl z.B. aus der Gruppe der Silikone Verwendung.A paste of a mixture of silicon carbide in powder form with a grain size is expediently used as the semiconducting layer of preferably more than 240 and insulating fat or oil, e.g. from the group of silicones, are used.
Vorteilhaft ist die die halbleitende Schicht umgebende Hülle eine bei Wärmeeinwirkung schrumpfende Hülse, z.B. aus einem bestrahlten Polyäthylen mit hohem Schrumpfungskoeffizienten.Advantageously, the sleeve surrounding the semiconducting layer is a sleeve that shrinks when exposed to heat, e.g. made of a irradiated polyethylene with a high shrinkage coefficient.
Demgemäß genügt es zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kabelendstücks, die halbleitende Paste auf die Innenwand der bei Wärmeeinwirkung schrumpfenden Hülse aufzubringen, deren Durchmesser wesentlich größer ist als der der Abschirmung und deren Länge ausreicht, um sowohl einen an-Accordingly, it is sufficient to produce a cable end piece according to the invention, the semiconducting paste on the inner wall to apply the shrinking sleeve when exposed to heat, the diameter of which is significantly larger than that of the shield and the length of which is sufficient to
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sehnlichen Abschnitt dieser Abschirmung als auch eine vorbestimmte Länge der unbekleideten Isolierhülle zu umgeben, und die Schrumpfhülse auf das Kabelende aufzusetzen und dort provisorisch in ihrer Lage zu halten, wonach man z.B. mittels eines tragbaren Heißlufterzeugers oder mittels eines kleinen Gasbrenners lokalisiert die Schrumpfhülse erwärmt, um sie zu schrumpfen. Die halbleitende Paste wird dadurch fest gegen die Oberfläche der Isolierhülle gedruckt. Dieses Verfahren kann in kurzer Zeit ohne spezielle Fertigkeiten durchgeführt werden.to enclose a substantial portion of this shielding as well as a predetermined length of the bare insulating jacket, and place the shrink sleeve on the end of the cable and temporarily hold it in place, after which, for example, a portable hot air generator or a small gas burner localizes the Heat shrink sleeve to shrink it. The semiconducting paste is thereby firmly against the surface of the Printed insulating sleeve. This procedure can be done in a short time without special skills.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kabelendstücks anhand der beigefügten einzigen Zeichnung. Die Zeichnung zeigt im Axialschnitt ein zur Verhinderung von Sprühentladungen in erfindungsgeinäßer Weise ausgebildetes Endstück eines Elektrokabels, das ein Radialfeld mittlerer Spannung besitzt.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment of a cable end piece according to the invention the attached single drawing. The drawing shows an axial section to prevent spray discharges In the manner according to the invention, the end piece of an electric cable has a radial field of medium voltage owns.
Das· Kabel besitzt einen Leiter 1, von dem nur das Ende in der Zeichnung ersichtlich ist, eine Isolierhülle 2 aus einem Kunststoffmaterial, die bei der Herstellung des Kabelendes auf einer bestimmten Länge unbedeckt belassen wird, eine Äquipotentialabschirmung 3» welche die Isolierhüllse 2 umgibt und in einem entsprechenden Abstand vor dem Kabelende aufhört, einen Schutzschirm 4 aus einer Metallfolie und schließlich eine äußere Hülle 5· Die unbedeckte Länge der Isolierhülle 2 bestimmt sich in Abhängigkeit von der Betriebsspannung und der beabsichtigten Einsatzart (Einsatz im Inneren, im Freien, in verunreinigter Atmosphäre usw.).The cable has a conductor 1 of which only the end in the drawing can be seen, an insulating sleeve 2 made of a plastic material, which is used in the manufacture of the cable end is left uncovered over a certain length, an equipotential shield 3 »which surrounds the insulating sleeve 2 and stops at a corresponding distance before the cable end, a protective screen 4 made of a metal foil and Finally, an outer sheath 5. The uncovered length of the insulating sheath 2 is determined as a function of the operating voltage and the intended use (indoor, outdoor, contaminated atmosphere, etc.).
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Um eine unerwünschte Konzentration des elektrischen Feldes an dem Ende der Äquipotentialabschirmung 3 zu vermeiden und damit wirksam der Gefahr von Sprühentladungen entgegenzuwirken, sieht die Erfindung vor, auf den freiliegenden Abschnitt der Äquipotentialabschirmung 3 sowie auf eine bestimmte Länge der Isolierhülle 2 die Schicht aus einer halbleitenden Paste 6 aufzubringen. Diese Schicht aus der halbleitenden Paste wird ihrerseits von einer Isolierhülse 7 abgedeckt, welche die Paste in engem Kontakt mit den Oberflächen hält, zwischen denen sie angebracht ist. Aufgrund ihres spezifischen Widerstandes, der sich im umgekehrten Verhältnis zur angelegten Spannung ändert, neigt die Schicht aus der halbleitenden Paste 6 dazu, die Potentialverteilung längs der Isolierhülle 2 gleichmäßiger auszubilden, wodurch die nachteüige Wirkung einer abrupten Unterbrechung der Äquipotentialabschirmung 3 aufgehoben wird. Die halbleitende Paste kann beispielsweise aus einer relativ dichten Mischung von Siliziumkarbid in Pulverform mit einem Körnungsgrad von vorzugsweise mehr als 240 und einem isolierenden Fett oder öl bestehen, das sowohl wärme- als feuchtigkeitsresistent ist und z.B. der Gruppe der Silikone angehört* Die Zubereitung einer solchen Mischung ist geläufig und erfordert kein besonderes Handwerkszeug.In order to avoid an undesirable concentration of the electric field at the end of the equipotential shield 3 and in order to effectively counteract the risk of spray discharges, the invention provides for the exposed section the equipotential shield 3 and a certain length of the insulating sleeve 2, the layer of a semiconducting Apply paste 6. This layer of the semiconducting paste is in turn covered by an insulating sleeve 7, which keeps the paste in close contact with the surfaces between which it is applied. Because of her resistivity, which changes in inverse proportion to the applied voltage, tends the layer the semiconducting paste 6 to form the potential distribution along the insulating sleeve 2 more evenly, whereby the adverse effect of an abrupt interruption of the equipotential shield 3 is canceled. The semiconducting paste can, for example, consist of a relatively dense Mixture of silicon carbide in powder form with a grain size of preferably more than 240 and an insulating There are fat or oil that is both heat and moisture resistant and, for example, the group of silicones heard * The preparation of such a mixture is common and does not require any special tools.
Sowohl aus Gründen einer erleichterten Herstellbarkeit als auch in Bezug auf die Güte des erhaltenen Produkts ist es vorteilhaft, als Hülle 7 zum Umschließen der Schicht aus der halbleitenden Paste 6 eine Hülse aus einem bei Wärmeeinwirkung schrumpfenden Material zu verwenden, wobei dieses Material in jedem Fall mit den verwendeten Isoliermaterialien verträglich sein muß. Unter diesem GesichtspunktIt is both for reasons of easier manufacturability and in relation to the quality of the product obtained Advantageously, as a sheath 7 for enclosing the layer made of the semiconducting paste 6, a sleeve made of a sleeve when exposed to heat to use shrinking material, this material in any case with the insulation materials used must be compatible. From this point of view
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kommt zweckmäßig ein bestrahltes Polyäthylen mit hohem Schrumpfungskoeffizienten in Frage. Die Hülse 7 weist ursprünglich einen wesentlich größeren Durchmesser auf als die Äquipotentialabschirmung 3 und sie wird in der gewünschten Länge zugeschnitten. Sodann wird die halbleitende Paste in irgendeiner geeigneten Weise auf deren Innenwand aufgebracht. Anschließend wird die Hülse 7 auf das Kabelende aufgeschoben und dort in beliebiger Weise provisorisch in ihrer Lage gehalten. Das Annähern der Flamme eines kleinen Gasbrenners oder das Einwirken eines Warmluftstromes, der von einem tragbaren Warmlufterzeuger bei einer Temperatur von etwa 100 0C abgegeben wird, bewirken ein Schrumpfen der Hülse 7» wodurch die Schicht aus der halbleitenden Paste fest gegen die Oberflächen der Isolierhülle 2 und der Äquipotentialabschirmung 3 gedrückt wird. Damit wird ein-enger Kontakt zwischen der Paste und den sie umgrenzenden Oberflächen gewährleistet.An irradiated polyethylene with a high shrinkage coefficient is appropriate. The sleeve 7 originally has a much larger diameter than the equipotential shield 3 and it is cut to the desired length. The semiconducting paste is then applied to its inner wall in any suitable manner. The sleeve 7 is then pushed onto the end of the cable and temporarily held in place there in any desired manner. The approach of the flame of a small gas burner or the action of a stream of warm air, which is emitted by a portable warm air generator at a temperature of about 100 ° C., causes the sleeve 7 to shrink, whereby the layer of the semiconducting paste firmly against the surfaces of the insulating sleeve 2 and the equipotential shield 3 is pressed. This ensures close contact between the paste and the surfaces surrounding it.
Zusätzlich zu ihrer eigentlichen, oben beschriebenen Aufgabe bietet die Hülse 7 noch einen Schutz für das Kabelende. Für eine Einsatzart im Freien oder in sehr verunreinigter Atmosphäre kann das Kabel ende durch eine Umwicklung 8 aus einem synthetischen, ein K.riechen verhindernden Material verstärkt werden. Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch einen solchen zusätzlichen Schutz mittels eines Bandes, das sich über die gesamte Länge des Kabelendes erstreckt.In addition to its actual task described above, the sleeve 7 also provides protection for the cable end. For use outdoors or in a very polluted atmosphere, the cable can end with a wrap 8 made of a synthetic material that prevents smell be reinforced. The attached drawing shows schematically such additional protection by means of a tape, which extends over the entire length of the cable end.
Erfindungsgemäß ausgebildete Kabelendstücke ließen in durchgeführten Versuchen ohne Bedenken Betriebsspannungen von 30 kV und selbst mehr zu. Kabelenden mit einer unbedeckten Länge der Isolierhülle in der Größenordnung von 300 mmCable end pieces designed according to the invention could be carried out Try operating voltages of 30 kV and even more without hesitation. Cable ends with an uncovered Length of the insulating sleeve in the order of 300 mm
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(ungefähr um die Hälfte kürzer als sie üblicherweise bei der Technik mit Felddeflektoren verwendet werden) und mit Längen der Schicht aus der halbleitenden Paste in der Größenordnung von 150 bis 250 mm hielten mehr als 4· Stunden bei einer Versuchswechselspannung von 60 kV bei 50 Hz, ohne daß ein Überschlag oder eine Verschlechterung festgestellt worden wäre. Außerdem wurden Langzeitversuche im Freien bei einer Spannung von 3>6 kV und 24- kV zwischen dem Leiter und Erde bei abwechselnder Erwärmung mit Kabelendstücken durchgeführt, die eine unbedeckte Länge der Isolierhülle von 400 und 500 mm und einen Schutz durch Umwicklung aufwiesen. Auch hier wurde weder ein Durchschlag noch eine Verschlechterung festgestellt.(about half shorter than they are usually used in the technique with field deflectors) and with lengths of the layer of the semiconducting paste in the order of 150 to 250 mm lasted more than 4 hours at a test alternating voltage of 60 kV at 50 Hz, without any flashover or deterioration being observed. In addition, long-term tests were carried out outdoors at a voltage of 3> 6 kV and 24 kV between the conductor and earth with alternating heating with cable end pieces that had an uncovered length of the insulating sleeve of 400 and 500 mm and protection by wrapping. Again, neither breakdown nor deterioration was found.
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Claims (6)
gekennzeichnet , daß die die halbleitende Schicht (6) umgebende Hülle (7) eine bei Wärmeeinwirkung schrumpfende Hülse mit hohem Schrumpfungskoeffizienten ist.4. Cable end piece according to one of claims 1-3 »thereby
characterized in that the sheath (7) surrounding the semiconducting layer (6) is a sleeve which shrinks when exposed to heat and has a high shrinkage coefficient.
synthetischen Material.6. Cable end piece according to one of claims 1 to 5 »characterized by additional protection for the entire cable end, especially when used outdoors, consisting of a wrap (8) from a
synthetic material.
indem die Äquipotentialabschirmung (3) in einem Abstand vor dem Kabelende enden gelassen wird, der in Abhängigkeit von der Betriebsspannung und der beabsichtigten Einsatzart bestimmt wird, daß die halbleitende Paste auf die Innenwand einer bei Wärmeeinwirkung schrumpfenden Hülse (7)» deren Durchmesser wesentlich größer ist als der der Abschirmung (3) und deren Länge ausreicht, um sowohl einen ansehnlichen Abschnitt dieser Abschirmung als auch eine vorbestimmte Länge der unbedeckten Isolierhüllse (2) zu umgeben, aufgebracht wird, daß die Schrumpfhülse (7) auf das Kabelende aufgesetzt und provisorisch in ihrer Stellung gehalten wird, daß lokalisiert Wärme einwirken gelassen wird um die Hülse7. A method for producing a cable end piece according to one of the preceding claims, characterized in that the cable end is prepared in the usual way,
by letting the equipotential shield (3) end at a distance in front of the cable end which, depending on the operating voltage and the intended type of use, is determined so that the semiconducting paste on the inner wall of a sleeve (7) which shrinks when exposed to heat is significantly larger in diameter than that of the shield (3) and its length is sufficient to surround both a considerable section of this shield and a predetermined length of the uncovered insulating sleeve (2), is applied that the shrink sleeve (7) is placed on the cable end and temporarily in its Position is maintained so that localized heat is applied around the sleeve
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |