DE2346567C3

DE2346567C3 - Vorgefertigter Silikon-Kautschuk-Kabelendverschluß für kunststoffisolierte Starkstromkabel

Info

Publication number: DE2346567C3
Application number: DE19732346567
Authority: DE
Inventors: Jürgen 5000 Köln Friedrich
Original assignee: Felten & Guilleaume Schaltanlagen 4150 Krefeld De GmbH; Felten & Guilleaume Schaltanlagen 4150 Krefeld GmbH
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1973-09-15
Filing date: 1973-09-15
Publication date: 1981-04-16
Also published as: DE2346567A1; DE2346567B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen vorgefertigten Silikon-Kautschuk-Kabelendverschluß für kunststoffisolierte Starkstromkabel, mit einem mit mechanischer Vorspannung über der Kabelader festgelegten Isolierkörperverschluß aus kaltvernetzendem Silikon-Kautschuk, in dem eine Feldsteuerungselektrode aus elektrisch leitend gemachtem Silikon-Kautschuk eingebettet ist.

Derart ausgebildete Kabelendverschlüsse sind bereits bekannt (DE-GM 72 33 161, DE-GM 72 22 828 und CH-PS 5 39 964), beispielsweise in Form einer als konischer Vollwandrohrkörper aus kaltvernetzendem Silikon-Kautschuk gefertigten Potentialsteuerungskeule mit darin eingebettetem bzw. eingeschweißtem Halbleiterdeflektor aus dem gleichen, elastisch verformbaren, durch entsprechende Zusätze elektrisch leitfähigen Werkstoff sowie einer darin angeordneten Drahtspirale und diese mit der Kabelabschirmung bzw. dem Erdpotential verbindenden Drähten. Solche Endverschlüsse werden in der Elektrotechnik mit großem Nutzen sehr vielseitig verwendet, da sie bei ausreichender Betriebssicherheit mit vergleichsweise geringem Aufwand hergestellt und verhältnismäßig einfach montiert werden können.

Es haben sich aber sowohl hinsichtlich der Fertigung als auch der Montage solcher vorgefertigter Kabelendverschlüsse verschiedene Probleme gezeigt, die bisher noch keine allgemein befriedigende Lösung gefunden haben. Da war vor allem das Problem, für die in Isolierkörper eingebettete Feldsteuerungselektrode einen gut formbaren, z. B. gieß- oder preßbaren, ohne metallische Einlagen elektrisch ausreichend leitfähigen, mit dem Silikon-Kautschuk des Isolierkörpers physikalisch und chemisch gut verträglichen, mechanisch festen und hochelastischen Werkstoff zu finden und dem dielektrisch hochwertigen, Isolierkörperverschluß ausreichende mechanische Festigkeit, zugleich die für die Montage erforderliche Dehnbarkeit und überdies die für die mechanische Vorspannung über der Kabelader mit großer Rückstellkraft erforderliche Elastizität in dem gewünschten hohen Maße zu verleihen. Es war ,₅ nämlich sowohl ein absolut spaltfreier Sitz des Endvcrschlusses auf dem entsprechend vorbereiteten Kabelende zu gewährleisten als auch auszuschließen, daß etwa als Feldsteuerungselektrode bzw. innerhalb einer solchen eingebettete Metallteile — vermutlich zufolge ihrer unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften — unter ungünstigen Bedingungen zu Ermüdungserscheinungen des sie unmittelbar umgebenden Materials und schließlich zu Ionisierung und Durchschlag in diesem Bereich führen können.

2_S Als weiteres Problem ist das bisherige Erfordernis zu nennen, die einem jeden Kabel-Typ bzw. -Durchmesser möglichst genau angepaßten Endverschlüsse gesondert zu fertigen bzw. auf Lager zu halten. Schließlich bestand auch noch das Problem, die Montage solcher vorgefertigter Endverschlüsse derart zu vereinfachen, daß diese einschließlich der Herstellung einer elektrisch gut leitenden Verbindung zwischen der Kabelabschirmung bzw. Erdpoiential und der Feldsteuerungselektrode auch von wenig geübten Monteuren ohne besondere fachliche Ausbildung durchgeführt werden kjnn. Bei den bekannten F.ndverschlüssen dieser Art wird nämlich die Anpassung der Feldsteuerungselektrode an die freigelegte Kabelader und der Anschluß an den Kabelschirm üblicherweise unter Zwischenschaltung eines Adapters oder nut Hilfe von Wickelbändern bzw. zur Feldsteuerungselektrode führenden Verbindungsdrähten vorgenommen, wobei große Sorgfalt erforderlich ist. woraus sich gewisse Montageunsicherheiten ergeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. einen vorgefertigten Kabelendverschluß der eingangs umnssenen Art derart auszubilden, daß er sich samt der Feldsteuerungselektrode auf einfache Weise herstellen und ebenso einfach, absolut spaltfrei montieren läßt.

und daß überdies jeder derartige Kabelendverschluß an Kabelenden unterschiedlichen Durchmessers mit mechanischer Vorspannung ohne weiteres aufbringbar ist. so daß sich die Lagerhaltung und Fertigung einer großen Anzahl von verschiedene Abmessungen aufweisenden Kabelendverschlüssen erübrigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Isolierkörperverschluß, zusätzlich zur Feldsteuerungselektrode und im räumlichen Abstand zentrisch über dieser angeordnet, eine in das Material des Isolierkörperverschlusses völlig eingebettete Buchse enthält, wobei die Feldsteuerungselektrode und die Buchse aus heißvernetztem Silikon-Kautschuk gefertigt sind.
Mit dieser Auswahl der für den Aufbau des Kabelendverschlusses und insbesondere seiner Feldsteuerungselektrode und der zusätzlichen Buchse verwendeten Materialien kommen deren mechanischen und elektrischen Eigenschaften, wie insbesondere die hohe EIa-

süzität des heißvernetzien Silikon-Kauischuks, in besonders vorteilhafter Weise zur Geltung, Die elastische Rückstellkraft des vorgefertigten Kabelendverschlusses wird nämlich durch die darin eingebetteten hochelastischen Einlagen in Form der Feldsteuerungselektrode und der darüber angeordneten Buchse aus heißvernetztem Silikon-Kautschuk überraschenderweise so sehr erhöht, daß sich der gleiche Kabelendverschluß mit kunststoffisolierten Kabeln unterschiedlichen Durchmessers verwenden läßt. Dadurch erübrigt sich die Fertigung und Lagerhaltung einer großen Anzahl jeweils unterschiedlichen Kabeltypen angepaßter Kabelendverschlüsse.

Eine wesentlich vereinfachte Montage des erfindungsgemäßen Endverschlusses ergibt sich nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch, daß die im wesentlichen trichterförmige Feldsteuerungselektrode einen zylindrischen Fußabschnitt und einen äußeren zylindrischen Abschnitt mit einer gegenüber dem zylindrischen Fußabschnitt der Elektrode größeren lichten Weite aufweist, der in an sich bekannler Weise aus dem Isolierkörperverschluß stirnseitig hervorragt.

Hierbei hat es sich als äußerst zweckmäßig erwiesen, wenn in weilerer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens die lichte Weite des Fußabschnities der Elektrode dem Durchmesser der Kabelabschirmung bzw. Feldbegrenzungsschicht eines abzuschließenden Kabels und jene des äußeren zylindrischen Abschnittes der Feldsteuerungselektrode etwa dem Durchmesser des Kabelmantels — unter Berücksichtigung der vorgesehenen mechanischen Vorspannung — angepaßt ist. Diese Anpassung braucht sich jedoch wegen der im vorausgehenden erörterten hochelastischen Eigenschaften dieses Endverschlusscs jeweils für eine Anzahl unterschiedlichen Kabeltypen im wesentlichen nur auf den Unterschied im Durchmesser des Kabelmantels gegenüber der Kabelabschirmung zu erstrecken.

Diese Maßnahme ermöglicht es — unter Verzicht auf die Verwendung eines Adapters oder einer radialen Anpassung der Kabelabschirmung — den Kabelendverschluß derart auf das abgesetzte Ende eines Kabels aufzuschieben, daß ein guter elektrisch leitender Kontakt zwischen der Feldsteuerungselektrode und der Kabelabschirmung bzw. ein guter Abschluß über dem Kabelmantel ohne weitere Maßnahme mit Sicherheit gewährleistet ist.

In der Zeichnung ist im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabelendverschlusses veranschaulicht, wobei mit 1 der Isolierkörperverschluß aus kaltvernetzendem Silikon· Kautschuk, mit 2 die trichterförmige Feldsteuerungselektrode aus heißvernetztem Silikon-Kautschuk und mit 3 die im Isolierkörperverschluß völlig eingebettete Buchse aus heißvernetztem Silikon-Kautschuk bezeichnet ist. Auch der mit 4 bezeichnete Fußabschnitt der trichterförmigen Feld3teuerungselektrode 2 sowie der aus dem Isolierkörperverschluß 1 stirnseilig vorragende äußere zylindrische Abschnitt 5 der Elektrode, welcher den Mantel 6 des abzuschließenden Kabels 8 umfaßt, ist in der Zeichnung deutlich zu erkennen. Aus der Zeichnung ergibt sich auch, daß der Fußabschnitt 4 der Elektrode an der Abschirmung 7 bzw. einer Feldbegrenzungsschichl 11 des Kabels ohne Erfordernis eines Adapters unmittelbar anliegt. Im vorgefertigten Zustand des erfindungsgemäßen Endverschlusses weist dessen mit der Feldsteuerungselektrode 2 einslückiger, zylindrischer FulSabschniu 4 einen einheitlichen, zylindrischen Verlauf auf. Dies kann sich allerdings bei der Montage ändern, wie sich beispielsweise auch aus der Zeichnung ergibt.

Vor dem Aufschieben des vorgefertigten Endverschlußkörpers I wird zunächst der Kabelmantel 6 soweit wie erforderlich, vom Kabelende entfernt. Sodann wird die aus Kupferdrähten oder einem Kupferdrahtgeflecht bestehende Kabelabschirmung 7 über das verbleibende Ende des Kabelmantels 6 zurückgeschlagen, zu einem Zopf 9 zusammengedreht und mit Erde verbunden. Wenn das also freigelegte isolierte Kabel überdies — so wie hier gezeigt — eine leitfähige Schicht 10 aus Graph'tpulver und/oder eine darüber gewickelte Feldbegrenzungsschicht Il aus leitfähigem Rußpapier aufweist, empfiehlt es sich, diese mittels eines leitfähigen Kunstsloff-Folienbandes 12 zu »justieren«, d. h. mechanisch zu verstärken, so wie dies in der Zeichnung mit unterbrochener Linie angedeutet ist, um eine Beschädigung oder Veränderung der Feldbegtenzungsschicht 11 beim Aufschieben des vorgefertigten Endverschlußkörpers 1 zu vermeiden. In diesem Fall wird sich der dem leitfähigen Band 12 anliegende Teil des Fußabschniites 4 entsprechend der Banddicke geringfügig aufweiten, wie dies in der Zeichnung übertrieben dargestellt ist.

Es versteht sich, daß sich diese Maßnahme des Aufbringens eines leitfähigen Bandes auf die Feldbegrenzungsschicht 11 erübrigt, wenn diese aus einem mechanisch festen Material, z. B. einem leitfähigen Kunststoff, besteht, der auf die Aderisolierung unmittelbar aufgesprilzl ist, oder die Kuperdrahtabschirmung 7 allein für ausreichend erachtet wird.
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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorgefertigter Silikon-Kautschuk-Kabelendverschluß für kunststoffisolierte Starkstromkabel, mit einem mit mechanischer Vorspannung über der Kabelader festgelegten Isolierkörperverschluß aus kaltvernetzendem Silikon-Kautschuk, in dem eine Feldsteuerungselektrode aus elektrisch leitend gemachtem Silikon-Kautschuk eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörperverschluß (1), zusätzlich zur Feldsteuerungselektrode und im räumlichen Abstand zentrisch über dieser angeordnet, eine in das Material des Isolierkörperverschlusses völlig eingebettete Buchse (3), enthält, wobei die Feldsteuerungselektrode (2) und die Buchse (3) aus heißvernetztem Silikon-Kautschuk gefertigt sind.

2. Kabelendverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen trichterförmige Feldsteuerungselektrode (2) einen zylindrischen Fußabschnitt (4) und einen äußeren zylindrischen Abschnitt (5) mit einer gegenüber dem zylindrischen FuUabschniii (4) der Elektrode größeren lichten Weite aufweist, der in an sich bekannter Weise aus dem Isolierkörperverschluß (f) stirnseitig vorragt.

3. Kabelendverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekenn/eichnet. daß die lichte Weite des Fußabschnitles (4) der Elektrode (2) dem Durchmesser der Kabelabschirmung (7) bzw. Fcldbcgrenzungsschichi (11) eines abzuschließenden Kabels (8) und jene des äußeren zylindrischen Abschnittes (5) der Feldsteuerungselektrode (2) dem Durchmesser des Kabelmantels (6) — unter Berücksichtigung der vorgesehenen mechanischen Vorspannung — angepaßt ist.