DE2348087A1

DE2348087A1 - Muffenverbindung fuer starkstromkabel und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2348087A1
Application number: DE19732348087
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Friedrich
Original assignee: Felten & Guilleaume Schaltanl
Current assignee: Felten & Guilleaume Schaltanl
Priority date: 1973-09-25
Filing date: 1973-09-25
Publication date: 1975-04-10
Also published as: NL7405936A; CH575672A5; ATA362674A; AT341030B; BE815062A

Description

Anmelder: Feiten & Guilleaume Schaltanlagen GmbH 415 Krefeld Am Neuerhof

Fl 4135 Köln-Mülheim, den 1?. September 1973

Muffenverbindung für Starkstromkabel und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft eine Muffenverbindung für Starkstromkabel, insbesondere Dreileiter-Kunststoffkabel im Nieder- und Mittelspannungsbereich, z.B. 10 kV, bei welcher die abisolierten Enden der Kabeladern mittels hülsenförmiger Leiter-Verbindungselemente miteinander verbunden sind und die Verbindungsstelle jeder Kabelader von einem isolierenden Wickel aus Kunststoffbändern od.dgl. umgeben ist, der sich beiderends ein Stück über die Aderisolierung erstreckt, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Aderverbindung bzw. Verbindungsmuffe.

üblicherweise erfolgt die Leiterverbindung von Starkstromkabeln im genannten Bereich mittels Torpedo-Löthülsen, die zufolge der konischen Form ihrer beiden Enden einen allmählichen Übergang von der Leiterüberfläche zur Hülsenoberfläche

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bilden und somit einen nahezu homogenen Verlauf des elektrischen Feldes auch im Bereich, der Verbindungsstelle gewährleisten. Ähnlich ist auch die Ader·! sol terung ^u beiden Seiten der Verbindungsstelle gewöhnlich konisch abgesetzt, und diese selbst.ist mittels eines von Hand aufgebrachten Wickels aus einem isolierenden Band, der· sich - über die konische Absetzung der Aderisolierung ein otück hinausgehend - bis über deren Oberfläche erstreckt, isoliert. Diese Art der Isolierung wird zur Vermeidung eines Radialspaltes wegen der Durchschlagsgefahr im Bereich der Trenrifuge zwischen der eigentlichen Aderisolierung und dem aufgebrachten Wickel für unbedingt erforderlich gehalten»

Nun ist aber die Herstellung der Konen an den Endabschnitten der Aderisolierung, die von Hand vorgenommen werden muß und einer großen Geschicklichkeit bedarf, sehr aufwendig, ebenso wie auch das Verlöten und Nacharbeiten der .Torpedo-Löthülsen. Ein weiterer Nachteil ist die durch den konischen Absatz der Aderisolierung erforderliche große Baulänge der Verbindungsmuffe .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den hohen Aufwand an Zeit sowie das Erfordernis besonderer Geschicklichkeit des Monteurs bei den Montagearbeiten wesentlich zu verringern. Diese Aufgabe läßt sich mit einer Muffenverbindung der eingangs umrissenen Art lösen, bei welcher erfindungsgemäß als Leiterverbindungselemente einfache Löt- oder PreßhUlsen verwendet sind, und als Feldsteuerung innerhalb des isolierenden Wickels ein unmittelbar auf die blanken Leiter, die VerbindungshUlse und auf die zylindrisch abgesetzten Endabschnitte der Aderisolierung aufgebrachter Wickel aus leitfähigem Kunststoffband in einer die Aderisolierung geringfügig überragenden Dicke angeordnet ist, welcher leitfähige Wickel den Raum zwischen den abgesetzten Enden der Aderisolierung ausfüllt und sich beiderends, jedoch geringer als der isolierende Wickel, über

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deren Außenflächen erstreckt.

Es wurde nämlich im Gegensatz zur allgemein verbreiteten Ansicht der Fachleute, daß zu Feldkonzentrationen führende Spitzen und/oder Kanten im Bereich des unter hohem Potential stehenden Leiters unbedingt vermieden werden müssen, überraschenderweise gefunden, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Wickels aus elektrisch leitfShigem Band das elektrische Radialfeld derart gesteuert werden kann, daß die Verwendung einfacher, zylindrisch abgesetzter, also kantiger Verbindungshülsen ohne weiteres möglich ist, sowie auch, daß bei entsprechender Überlappung der radial abgesetzten Aderisolierung mit dem leitfähigen Band auch an dieser Stelle ein Durchschlag· nicht auftritt. Im Bereich der Überlappung der Aderisolierung durch den Randabschnitt des leitfähigen Wickels ist nämlich das Feld vom eigentlichen Leiterfeld derart überlagert, daß auch in diesem Bereich keine nennenswerte Feldkonzentration auftritt. Zufolge der Einbettung der Verbindungshülse in das leitfähtge Band kann die Hülse - ohne schädlichen Einfluß auf das elektrische Feld,- scharfe Kanten und/oder Spitzen aufweisen. Ja es wurde sogar festgestellt, daß selbst in der Wicklung auftretende Hohlräume unschSdlich sind, da sie sich £ innerhalb der zentralen Elektrode eines Kondensator-Systems befinden und dort wie ein faraday'scher Käfig wirken, überdies erweitert der leitende Wickel die Oberfläche der inneren Elektrode (Leiter samt Verbindungshülse und leitfähigem Wickel) derart, dafl die Feldstärke im Bereich der WickeloberflHche im Vergleich zur Leiteroberfläche wesentlich verringert ist.

Aus den oben angegebenen Gründen ist es vorteilhaft, wenn der Wickel aus leitfähigem Kunststoffband die Aderisolierung mit einem Randabschnitt um 5 bis ?O mm, vorzugsweise I5 nun überlappt, uns die angestrebte Wirkung bei möglichst kleiner Bau-

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Pl 4135 17. September 1973 - Erlange der Muffenverbindung mit Sicherheit zu gewährleisten. Als besonders vorteilhaft hat sich sowohl zur Bildung des leitfähigen Wickels als auch zur Bildung des isolierenden Wickels die Verwendung von bei Raumtemperatur von seibot zu einem lunkerfreien Dielektrikum verschweißenden Bändern, z.B. auf EPR-CEthylen-Propylen-Rubber) -Basis erwiesen, die ein besonders gutes Dielektrikum bilden. Es können aber auch andere leitend gemachte Bänder, Z.B. auf PVC-oder PE-Basls ebenfalls verwendet werden. Der isolierende Wickel kann von einer die Aderabschirmungen miteinander verbindenden Lage leitfähigen Kunststoffbandes bzw. Kupfergewebebandes und einem als mechanischer Schutz darüber aufgeschrumpften Schrumpfschlauch umgeben sein, wobei sich die Anordnung eines starren Muffengehäuses, z.B. aus Kunststoff oder Metall im allgemeinen erübrigt. Eine Muffe dieser Art läßt sich auch von ungeübten Montagearbeitern in einfacher Weise und mit geringem Zeitaufwand montieren, wobei die Sicherheit der Verbindung bzw. der Muffe durchaus gewährleistet ist.

Die Herstellung einer solchen Muffenverbindung erfolgt nach einem Verfahren, bei dem die abisolierten Leiter mittels eines hülsenförmigen Verbindungselementes miteinander verbunden werden und die Verbindungsstelle mittels darüber gewickelter Isolierbänder isoliert und abgeschirmt sowie gegebenenfalls mit einer äußeren Schutzhülle versehen werden, wobei erfindungsgemäß die Aderisolierung unter Belassung eines zylindrischen, radial abgesetzten Endabschnittes jeder Ader im Bereich der Verbindungsstelle entfernt wird, und die Leiter mittels einer zylindrischen Lot- oder Preßliülse miteinander verbunden werden, und danach auf die Verbindungsstelle ein den Raum zwischen den abgesetzten Endabschnitten der Isolierung der beiden Adern ausfüllender Wickel aus leitfähigem Band in einer die Dicke der Aderisolierung überragenden Dicke und in einem die

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Aderisolierung beiderends überlappenden Länge aufgebracht und sodann von dem isolierenden Wickel umschlossen wird.

Im Nachstehenden wii'd die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten AusfUhrungsbeispieles, welches die Verbindung der Adern zweier j> Adern aufweisender 10 kV-Radialfeldkabel zeigt, näher erläutert:

In der Zeichnung ist mit 1 jeder Leiter und mit 2 die Aderisolierung jedes Leiters bezeichnet. Die Leiter 1 sind mittels einer Preßhülse 3 miteinander verbunden. Die Preßhülse 3 sowie ein beiderends derselben freigelegter Abschnitt der beiden Leiter 1 ist von einem Wickel 5> aus leitfähig gemachtem Kunststoffband umgeben, der sich von dem radial abgesetzten Endabschnitt der Aderisolierung 2 der einen Ader bis zum radialabgesetzten Endabschnitt der Aderisolierung 2 der anderen Ader, und darüber hinaus mit einem Randabschnitt 6 über die Aderisolierung der beiden Adern, diese überlappend, erstreckt. Sowohl der leitfähige Wickel 5 als auch ein entsprechender Abschnitt der Aderisolierung 2 selbst ist in der üblichen Weise von einem isolierenden Wickel 4 umgeben, der ausgehend vom Umfang der Aderisolierung mit einer Konizität von 1 : 10 bis 1 : 15 derart gewickelt ist, daß seine Wanddicke etwa das 1 1/2-bis 2-fache der Aderisolierungswanddicke beträgt.

Zur Herstellung dieser Muffenverbindung wird zunächst von beiden miteinander zu verbindenden Kabeladern die Isolierung 2 soweit entfernt, daß deren Leiter 1 ohne Schwierigkeiten mittels einer einfachen Lot- oder Preßhülse 3 miteinander verbunden werden können. Dies ergibt insbesondere bei Verwendung einer Preßhülse 3 eine sehr geringe Muffenlänge, zumal die Aderisolierung 2 der beiden Adern jeweils mit einer radialen Ringfläche endet. Nach dem Pestlegen der Leiter in der Hülse _r wird auf diese der Wickel 5 aus leitfähigem Band möglichst

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Claims

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Patentansprüche:

Muffenverbindung, für Starkstromkabel, insbesondere Dreileiter-Kunststoffkabel im Nieder- und Mittelspannungsbereich, z.B. 10 kV, bei welcher die abisolierten Enden der Kabeladern mittels hülsenförmiger Leiter-Verbindungselemente miteinander verbunden sind, und die Verbindungsstelle jeder Kabelader von einem isolierenden Wickel aus Kunststoff bändern od. dgl. umgeb^rTTsTf, der sich beiderends ein StücklÜber~dl.e Aderisolierung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß als Leiter-Verbindungsele.-mente einfache Lot- oder Preßhülsen (3) verwendet sind, und als Feldsteuerung innerhalb des isolierenden Wickels (4) ein unmittelbar auf die blanken Leiter (1), die Verbindungshülse (3) und auf die zylindrisch abgesetzten Endabschnitte der Aderisolierung (2) aufgebrachten Wickel (5) aus fälligem Kunststoffband in einer die Aderisolierung geringfügig überragenden Dicke angeordnet ist, wobei der leitfähige Wickel (5) den Rauntzwisehen den abgesetzten Enden der Aderisolierung ausfüllt und sich beiderends, jedoch geringer als der isolierende Wickel (4), über deren Außenfläche erstreckt.
2. Muffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickel (5) aus leitfähigem Kunststoffband die Aderisolierung (2) mit einem Randabschnitt (6) um 5 bis 30 mm, vorzugsweise 15 mm, überlappt.
3. Muffenverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl zur Bildung des leitfähigen Wickels (5) als auch zur*Bildung des isolierenden Wickels (4) bei Raumtemperatur von selbst zu einem lunkerfreien Dielektrikum verschweißende Bänder, z.B. auf EPR-Basis , verwendet sind.

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4. Muffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Wickel (4) von einer die Ader-Abschirmungen miteinander verbindenden Lage leitfähigen Kunststoffbandes bzw. Kupfergewebebandes (7) und einem als mechanischer Schutz darüber aufgeschrumpften Schrumpfschlauch (8) umgeben ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Muffenverbindung für Starkstromkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die abisolierten Leiter mittels eines hülsenförmigen Verbindungselementer, miteinander verbunden, und die Verbindungsstellen mittels darüber gewickelter Isolierbänder Isoliert und abgeschirmt sowie gegebenenfalls mit einer äußeren Schutzhülle versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aderisolierung (2) unter Belassung eines zylindrischen, radial abgesetzten Endabschnittes jeder Ader im Bereich der Verbindungsstelle entfernt wird, und die Leiter mittels einer zylindrischen Lot- oder Preßhülse (3) miteinander verbunden werden, daß danach auf die Verbindungsstelle ein den Raum zwischen den abgesetzten Endabschnitten der Isolierung der beiden Adern ausfüllender Wickel (3)aus leitfähigem Band in einer die Dicke der Adericolierung (2) überragenden Dicke und in einer die Aderisolierung beiderends überlappenden Länge aufgebracht und sodann, von dem isolierenden Wickel (4) umschlossen wird.

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