DE2418025B2 - Verfahren zum herstellen einer verbindung zwischen der isolation zweier miteinander verbundener isolierter hochspannungskabel - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Isolation zweier miteinander verbundener isolierter Hochspannungskabel mit einer festen Isolation aus einem polymerischen Material, bei dem der abgestreifte Teil um die Verbindungsstelle herum mit einem vulkanisierbaren Material ausgefüllt wird, das aus der gleichen Art wie die Kabelisolation besteht, bei dem das Material durch Erhitzen unter Druck zum Schmelzen und Vulkanisieren gebracht wird, bei dem die Kabelverbindung eine der Kabelisolation gleichwertige Isolation erhält, und bei dem die Verbindungsstelle während der Vulkanisation von einer elastischen Druckbandage umgeben ist.

Bei Verbindungsstellen der oben beschriebenen Art wird das Auffüllen des abgestreiften Teiles im allgemeinen in der Weise durchgeführt, daß der Leiter mit einem Band umwickelt vird, einem Band aus einem unvulkanisierten Material von der gleichen Art wie das Material der Kabelisolation. Am Leiter selbst besteht die Kabelisolation normalerweise aus einer Lage eines halbleitenden Materials, d. h. daß der Leiter mit einem Band aus einem entsprechenden halbleitenden Material umwickelt wird, so daß die Isolation an der Verbindungsstelle die gleichen Merkmale aufweist wie der übrige Teil der Isolation. Das Schmelzen und Vulkanisieren des Füllmaterials erfolgt unter Druck, um das Auftreten von Blasen und Sprüngen im Material zu verhindern. Dieser Druck wird im allgemeinen so erzeugt, daß die Verbindungsstelle in einer aus zwei Hälften bestehenden Form angeordnet wird, wobei die Metallform einen zylindrischen Kanal aufweist, dessen Durchmesser des Kabels entspricht. Wegen des hohen Ausdehnungskoeffizienten der Polymere, die als Kabelisolation verwendet werden {das Zehnfache des Ausdehnungskoeffizienten des Materials der Form), muß die Form sich ausdehnen können bei einer Erhitzung auf diejenige Temperatur, die für die Vulkanisierung erforderlich ist, und während der Abkühlungsphase muß das Material sich wieder zusammenziehen, so daß der Druck an der Verbindungsstelle aufrechterhalten bleibt. Der notwendige Druck von 5 bis 6 bar wird in den meisten Fällen von hydraulischen oder pneumatischen Mitteln erzeugt.

Bei bekannten Anordnungen entstehen Abdichtungsschwierigkeiten zwischen den Formhälften und an den Formenden als Folge der Ausdehnung und des nachfolgenden Zusammenziehens des Isoliermaterials. Nach der Vulkanisation erhält das Kabel oftmals einen ovalen Querschnitt sowie Kanten und Unregelmäßigkeiten, die abgeschliffen werden müssen. Als Folge mechanischer Spannungen in den oftmals schweren Kabeln sucht der Leiter eine Lage außerhalb der Mitte des Kabels einzunehmen, wenn die Verbindungsstelle beim Erhitzen weich wird, so daß die Isolaiion an der Verbindungsstelle geschwächt wird. Bei bekannten Anordnungen wird ferner für jede Kabelabmessung eine besondere Form benötigt. Diese Formen sind außerdem unförmig und kaum für Wartungszwecke geeignet.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 18 15 356 ist ein Verfahren von der im Oberbegriff angegebenen Art bekanntgeworden. Dieses Verfahren eignet sich aber nicht für Verbindungen, die vulkanisiert werden sollen. Hierbei gilt es nicht nur das Material in der Verbindungsstelle auf seinem Platz zu halten, sondern es gilt auch einen derart hohen Druck zu erzeugen, daß das Auftreten von Blasen vollkommen verhindert wird. Wenn der Druck beim Vulkanisieren nicht hoch genug ist, d. h. 5 bis 6 bar, entstehen Gasblasen im Verbindungsmaterial, die bei Hochspannungskabeln mit einer Belastung von beispielsweise HOkV nicht zugelassen werden können. Es hat sich als unmöglich erwiesen, ausschließlich mit Gummibändern den notwendigen Druck mit der zu fordernden Gleichförmigkeit zu erzeugen.

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, das gattungsgemäße Verfahren derart weiterzubilden, daß die Ausführung einer hochqualitativen Verbindung zwischen den aus einem polymerischen Material bestehenden Isolationen von zwei miteinander verbundenen Hochspannungskabeln unter feldmäßigen Einsatzbedingungen oder an Bord eines Kabelschiffes ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckbandage eine Anzahl von Druckverteilungselementen, die in Längsrichtung des Kabels angeordnet sind, und elastische Elemente um diese herum angeordnet aufweist, wobei die Kontraktionskräfte der elastischen Elemente hauptsächlich quer zum Kabel wirksam sind. Hierdurch werden sämtliche Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt, d. h. es werden einerseits keine Formen mehr zur Herstellung der Verbindungsstelle benötigt, andererseits wird ein Verfahren angegeben zum sicheren Reproduzieren einer Verbindungsstelle mit den notwendigen gleichförmigen Isolationseigenschaften.

Die Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf die einzige Zeichnung beschrieben, die einen Längsschnitt durch eine für die Vulkanisierung vorbereitete Kabelverbindung zeigt. Mit 1 sind die Leiter bezeichnet, die durch Schweißen oder andere Verfahren miteinander

verbunden sind. An beiden Seiten der Verbindungsstelle läuft die Kabelisolation 3 als Folge einer entsprechenden Bearbeitung spitz zu und w dst daher die kegelförmigen Teile 4 auf. Zum Leiter am nächsten gelegen ist eine halbleitende Isolationsschicht 2, die die Spitze der kegelförmigen Teile bildet. Auf dem abgestreiften Teil ist der Leiter mit einem Band aus einem halbleitenden Material umwickelt, wodurch eine Schicht 5 mit der gleichen Dicke wie die Schicht 2 gebildet wird. Auf diese halbleitende Schicht 5 wird dann in mehreren Lagen 6 ein Band aus Isoliermaterial aufgewickelt, bis der Raum zwischen den kegelförmigen Abschnitten 4 ausgefüllt ist. Auf die Verbindungsstelle wird dann eine elastische Bandage in der Längserstrekkung des Kabels aus dünnen Metallbändern 7 aufgebracht, die sich bis über die Isolation 3 an oeiden Seiten der Verbindungsteile erstrecken. Die elastische Bandage umfasst ferner elastische Elemente in einer oder mehreren Lagen 8 um die Bänder 7 herum, deren Kontraktionskräfte in der Hauptsache quer zum Kabel wirksam sind. Zu diesem Zweck können beispielsweise gummiartige Bänder verwendet werden, die widerstandsfest für die Vulkanisationstemperaturen sind und ihre Elastizität nicht verlieren.

Um die Verbindungsstelle herum wird ferner ein aus einem teilbaren Metallrohr bestehender Heizmantel 9 angeordnet, der mit Hilfe von Abstandsringen aus Glaswolle oder einem ähnlichen Material eingemittet wird, so daß sich zwischen dem Mantel und der elastischen Bandage ein Luftschlitz 11 bildet. Zum Vulkanisieren der Isolation der Verbindung wird der Mantel mittels einer Gasflamme oder einem elektrischen Heizelement erhitzt, das um den Mantel herum angeordnet wird, wobei der Luftschlitz eine gleichmäßige Verteilung der Hitze um die Verbindungsstelle herum bewirkt. Nachdem die Verbindungsstelle die für die Vulkanisierung erforderliche Temperatur erreicht hat, die einige Zeit aufrechterhalten wird, fördert der Luftschlitz eine langsame Abkühlung, die zum Vermeiden einer Blasenbildung erforderlich ist.

Nach dem Abkühlen der Verbindung wird die elastische Bandage entfernt, und die Verbindungsstelle wird erforderlichenfalls glattgeschliffen.

Die elastische Bandage an der Verbindungsstelle bildet eine elastische Form, die möglichen Bewegungen im Kabel folgt und eine Versetzung des Leiters aus der Kabelmitte verhindert. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden keine Werkzeuge und Mittel benötigt, die schwierig zu transportieren und zu handhaben sind, welches Verfahren außerdem für die Herstellung und das Verlegen von Kabeln sehr geeignet ist. Für Kabel mit unterschiedlichen Abmessungen brauchen keine verschieden große Formen vorgesehen zu werden. Da als elastische Elemente Gummibänder verwendet werden, so kann der Druck in der Verbindungsstelle reguliert werden durch entsprechendes Spannen der Bänder sowie durch die Anzahl der aufgewickelten Lagen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Herstellung von Verbindungen an Hochspannungskabeln beschränkt sondern kann auch zum Verbinden von Kabelmänteln angewendet werden sowie zum Reparieren von Beschädigungen an Kabeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Isolation zweier miteinander verbundener isolierter Hochspannungskabel mit einer festen Isolation aus einem polynierischen Material, bei dem der abgestreifte Teil um die Verbindungsstelle herum mit einem vulkanisierbaren Material ausgefällt wird, das aus der gleichen Ari wie die Kabelisolation besteht, bei dem das Material durch Erhitzen unter Druck zum Schmelzen und, Vulkanisieren gebracht wird, bei dem die Kabelverbindung eine der Kabelisolation gleichwertige Isolation erhält, und bei dem die Verbindungsstelle während der Vulkanisation von einer elastischen Druckbandage umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbandage eine Anzahl von Druckverteilungselementen (7), die in Längsrichtung des Kabels angeordnet sind, und elastische Elemente (8) um diese herum angeordnet aufweist, wobei die Kontraktionskräfte der elastischen Elemente hauptsächlich quer zum Kabel wirksam sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverteilungselemente (7) aus dünnen Metallbändern bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente (8) aus hitzefesten Gummibändern oder aus einem anderen Material mit gleichwertigen Eigenschaften bestehen.